JPH0534027B2

JPH0534027B2 -

Info

Publication number: JPH0534027B2
Application number: JP2290556A
Authority: JP
Inventors: Emu Koohen Donarudo; Aaru Satsukaa Jeemusu
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1993-05-21
Also published as: JPH03168161A; US4998975A; EP0426089A3; AU6379090A; AU629503B2; EP0426089A2

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は心室細動除去装置並びに植え込み可
能な心室細動除去リード線及び電極に関し、更に
特に細動除去電極の静脈経由装着法に関する。

［従来の技術］心室細動除去装置は、生命維持に十分な形で鼓
動しない心臓を回復させるために、患者の心臓の
そば又は上又は内の領域へ電気的刺激を供給す
る。心拍停止、心室細動及び不全収縮のような心
臓を記述するために用いることができる多数の医
学用語が存在しており、また各用語が幾分異なる
技術的意味を有するけれど、これらはすべて患者
の死を防止するために直ちに治療しなければなら
ないゆゆしい状態を示すものである。従つて細動
除去装置は心臓を再び鼓動させるために用いられ
る。この目的のために高エネルギー刺激パルスが
一つ又は複数の細動除去リード線を経て心臓へ又
はそのそばへ供給され、各リード線は遠位端部に
一つ又は複数の電極を有する。この発明は第１に
細動除去リード線に関し、また電極が最大の効果
を提供するように、心臓上又はそのそばにこの種
のリード線の電極を位置決めする方法に関する。

初期の細動除去装置は、太い導線を経て電気エ
ネルギー蓄積源へ接続された一組のパドル状電極
を備える大形の扱いにくいユニツトであつた。パ
ドル状電極は一般に医師又は看護婦により患者の
胸上に位置決めされ、蓄えられた電気エネルギー
が患者の身体組織中へパドル状電極を経て一回又
は複数回放電された。この種の大形細動除去装置
は緊急状態において生命維持の処置を提供してき
ているが、この種の救援はこの種の装置を利用で
きる医師又は看護婦が居合わせているときだけ提
供できるにすぎない。

細動除去装置が常時患者により携帯できる、す
なわち可搬形にかつ停止した心臓へ自動的に応答
するのに適するように作ることができるのが望ま
しいということは早くから認められていた。その
ような可搬形装置であれば、必要な生命維持細動
除去パルスを医師又は看護婦が居合わせないとき
でさえ患者へ自動的に供給することができる。こ
の種の初期の可搬形細動除去装置はアメリカ合衆
国特許第3866615号明細書に開示されている。こ
の特許は、分離された細動除去回路及びペースメ
ーカ電子回路を備える軽量かつ可搬形の心臓緊急
刺激装置を提案している。可搬形装置と共に用い
られるリード線又は電極は、胸壁を貫通して針に
より患者の心臓中へ導入されている。

植え込み可能な細動除去装置がアメリカ合衆国
特許第3942536号明細書に示されているように開
発されている。この種の装置は胸壁を貫通してリ
ード線を導入する必要のない可搬形装置の利点を
提供する。この特許では心内膜用電極を有する細
動除去用リード線が、植え込み可能なペースメー
カにより用いられるリード線と同様に心臓内部へ
静脈経由で導入されている。心内膜用電極を有す
る静脈経由の細動除去リード線を用いるという他
の試みもまた、例えばアメリカ合衆国特許第
4161952号及び同第4355646号明細書に示されてい
るように行われている。

従つて心室細動又は他の心臓異常を経験すると
いう非常に危険な状態で患者に植え込み可能な自
動細動除去装置を提供することの利点は直ちに明
らかである。細動又は関連する心臓機能不全がこ
の種の装置により検出されるとき、大きい細動除
去衝撃が心臓を正常な又は正常に近い鼓動パター
ンに刺激して戻すために心臓へ自動的に供給され
る。救命の細動除去衝撃は過度の遅延無く供給さ
れるが、もしそうでないとすれば外部からの細動
除去パルスを心臓が止まりそうな患者の救助を命
ぜられた看護婦（又は他の医療従事者）により供
給しなければならない。

しかしながら電気的刺激を用いて心臓を細動除
去すること（危険なリズムを一層正常なリズムに
置き替えること）に関連する主な問題の一つは、
心筋組織、一般には心室心筋組織の比較的大きい
表面積を細動を克服するために刺激しなければな
らないということである。エネルギーの一部は当
然心筋以外の体液及び組織で費やされる。従つて
通常は一層多くのエネルギーを必要とされるより
大きい組織領域にわたり供給しなければならな
い。

従来の細動除去リード線及び電極は一般に、電
極の表面積の寸法と形及び心臓に関する電極の正
しい位置決めに関係していた。一般に少なくとも
一対のこの種の電極は、細動除去電気エネルギー
が適当な心筋組織を通過し、他の組織に供給され
るエネルギー量が最小となるように、心筋組織に
関して位置決めされる。アメリカ合衆国特許第
4030509号、同第4291707号及び同第4548203号明
細書にはこの種の試みが記載されている。残念な
がら心臓の外面上への比較的大きい電極すなわち
心外膜用電極の装着は一般に開胸手術を必要と
し、最善でも困難かつ多少危険な処置を伴なつ
た。心臓内部に大きい電極を装着することは、万
一の場合心臓機能を損なうか又は心臓内の血栓症
及び／又は塞栓形成を誘発するおそれがある。

心外膜用細動除去電極の装着に関する一つの問
題は、心臓が心のう内に入つているということで
ある。心のうは心臓を囲む膜状の袋である。心の
うは密な繊維質組織の外層から成り、直接心臓を
囲む内側の漿液性層（心外膜）を備える。従つて
心外膜組織に直接接触するために、そしてそれに
より心筋組織へできるだけ接近するために、心の
うをともかく刺し通さなければならない。ここで
もこのことは通常開胸手術を必要とした。心臓へ
接近するための他の技術も提案されている。例え
ばアメリカ合衆国特許第4270549号明細書、及び
アメリカ合衆国特許出願第07／333391号（1989年
４月４日出願）明細書を参照されたい。この特許
出願はここに参照引用されている。

心外膜用電極の装着に関連する諸問題のため
に、静脈経由で植え込まれた細動除去リード線及
び心内膜用電極の概念は開胸手術に対する魅力あ
る代案である。残念ながら現在のところ、細動除
去用リード線及び（単独で又は皮下の電極に関係
して働く）電極を静脈経由で装着することは、電
極表面積を心臓細動除去に有効なエネルギーに対
して十分に大きくすることができないので、不満
足であることが判明している。従つて端末に心内
膜用電極を備えた静脈経由細動除去リード線の多
くの従来例は、例えばアメリカ合衆国特許第
4641656号明細書に示されているように、心外膜
用電極に組み合わせて用いるように制限されてい
る。（これに関して注意すべきは、一般の細動す
る心臓を細動除去するために必要なエネルギーの
量は、例えばペースメーカにより用いられるよう
に細動していない心臓を刺激するために必要なエ
ネルギーよりずつと大きいということである。）
それゆえに必要なものは、心外膜用電極を有する
細動除去リード線を静脈経由で装着し、それによ
り開胸手術の外傷及び潜在性問題を回避するため
の技術である。

心外膜用電極は、その使用により細動除去パル
スのエネルギーが一般に最小となり、それにより
細動除去装置の効力を改善するので有利である。
心外膜用電極は心臓組織に直接接触する。更に心
外膜用電極が心臓の広い重要な領域を覆い、それ
により供給された電気エネルギーを細動領域全体
にわたり有効に分配できるようにする。この種の
心外膜用電極は一般に心のう腔内の心臓外面の周
りに装着される。複数のこれらの電極により覆わ
れる広い表面積のゆえに、これらの電極はしばし
ば「パツチ状電極」と呼ばれ、心臓上に装着され
るパツチに似ている。細動除去用電極を直接心外
膜表面に装着することに関連する幾つかの欠点が
存在するが、利点が圧倒的に大きい。

しかし残念ながら既に指摘したように細動除去
リード線の心のう装着は、これまで一般に外傷を
与えかつ危険を伴なう手術（通常は開胸手術）を
必要とした危険かつ困難な処置である。言うまで
もなくすべて患者が開胸手術に適しているわけで
はなく、適した人に対してでさえこの種の手術に
関連するリスク、外傷及び危険のために、電極装
着のこの処置は理想的とは言えない。従つて既に
指摘したように、危険な開胸手術に頼る必要無し
に都合のよい心のう腔内に心外膜用電極を装着す
ることが必要である。

心外膜用細動除去リード線の装着のための開胸
手術に関連する問題を最小にするために、静脈経
由心外膜用細動除去リード線を植え込むことが提
案されている。この種の方法はアメリカ合衆国特
許出願第07／128326号（1987年12月３日出願）明
細書に記載されており、そこに記載の方法及びリ
ード線（以下「静脈経由植え込み方式」と呼ぶ）
を含めここに参照引用されている。

前記先願に記載の静脈経由植え込み方式によれ
ば、必要あれば案内具の助けを借りて案内ワイヤ
及びカテーテルが静脈経由で心臓内へ挿入され
る。一たび心臓内で右心房側壁がそこに孔を作つ
て貫かれると、この孔を通つて未展開の細動除去
電極が挿入され、それにより心のう腔内に入る。
更に未展開の電極が所望の位置へ心のう腔内で位
置決めされ、そして電極が心臓の外側の広い表面
積に良好に接触するように展開される。

静脈経由植え込み方式は開胸手術に対する非常
に実行容易な代案を提供する。しかしながらこの
静脈経由植え込み方式は一般にFr14（Fr14形装置
は直径で約4.7mmである）よりあまり大きくない
案内具に制限され、かつ案内具の経路が多少曲が
りくねつているので、案内具と共に用いられる電
極及び展開装置の形状寸法及びたわみ性について
或る厳しい制限が課せられる。その結果小さい容
易に展開されるリード線装置だけを静脈経由植え
込み技術で有効に用いることができる。残念なが
ら展開可能な小さい電極を有するリード線装置
は、植え込み可能な自動的細動除去装置の要求に
おいて多くの患者にとつて十分ではないおそれが
ある。むしろ必要なものは、静脈経由植え込み技
術の利点が開胸手術の外傷を避けるために利用で
き、一方やはり少なくとも一つの電極表面積を都
合のよい心のう腔内に装着できるようにするよう
な、大きい電極表面積を有する静脈経由で植え込
み可能な細動除去リード線又はこれと等価なもの
である。

［発明が解決しようとする課題］この発明の課題は、心のう腔内の位置から心臓
の心外膜に電気的に接触する外膜用電極を備える
心室細動除去装置及び方法を提供することにあ
る。また幾つかの実施態様では心臓の室内から電
気的に接触する心内膜用電極が含まれる。心外膜
用及び心内膜用電極に電気的に接触するための従
来の装置が更に含まれる。心内膜用電極は、心臓
へペースメーカのリード線を挿入する方法と類似
した従来の方法で、静脈経由で心臓内へ挿入され
る。心外膜用電極もまた静脈経由で心臓内へ挿入
されるが、更に小さな孔が心臓壁を貫いて開けら
れ、心外膜用電極を心のう腔内へ挿入することが
できるようにする。開胸手術は必要ないので有利
である。

有利な実施態様では心外膜用電極は、電気的に
共に接続されしかし細長い絶縁された可とう性の
導体の長さに沿つて間隔を置いて配置された複数
の電極から成る。この細長い導体は右心房側壁の
中に作られた小さい孔を貫通して挿入され、（心
臓ペースメーカ及び医療技術でよく知られた）従
来のリード線位置決め装置を用いて所望の個所で
心外膜組織に位置決めされ、複数の電極がそれぞ
れ所望の個所で心外膜組織に接触する。大面積の
電極の展開が必要でなく、また複雑な電極展開装
置も必要でない。むしろ細長い導体上の各電極の
長さ及び数が大面積電極と等価な電極を提供す
る。

心臓壁に作られる孔は細長い導体の挿入を許す
のに必要なものより大きくする必要はない。対照
的に従来の静脈経由植え込み方式を用いて作られ
た孔は、パツチ状電極及び関連する展開機構を通
過させることができるように十分大きくしなけれ
ばならない。

［課題を解決するための手段］この発明は一実施態様によれば、(1)人間の心臓
の心のう腔内の位置から心臓の心外膜に電気的に
接触する心外膜用電極と、(2)心のう腔へ心外膜用
電極を静脈経由で挿入する装置と、(3)心臓の心内
膜に電気的に接触する心内膜用電極と、(4)心外膜
用及び心内膜用電極に電気的に接触する装置と、
(5)電気的接触装置を経て心外膜用電極と心内膜用
電極との間に瞬間的な電位を選択的に印加する装
置とを備える心室細動除去装置として特徴づけら
れる。電位は瞬間の電界を心外膜用電極と心内膜
用電極との間に作り、この電界が心臓を貫いて生
じる。心筋を減極（興奮）させそれにより収縮さ
せるのはこの電界である。

この発明は、(1)人間の心臓の心のう腔内の位置
から心臓の心外膜に物理的に接触し、心のう腔中
へ静脈経由で挿入される心外膜用電極と、(2)心臓
の心内膜に物理的に接触する心内膜用電極と、(3)
心外膜用及び心内膜用電極に電気的に接触する装
置とを備える植え込み可能な心室細動除去リード
線として特徴づけられる。十分な大きさの電位が
電気的接触装置を経由して心外膜用電極と心内膜
用電極との間に印加されるとき、電極のすぐそば
の心筋組織の減極がトリガされる。

この発明はまた人間の心臓の心室細動除去方法
を指向する。この方法は下記の段階すなわち、(a)
心臓を囲む心のう腔内に心外膜用電極を静脈経由
で挿入し、(b)心外膜用電極が心外膜の所望の領域
に電気的に接触するように心外膜用電極を位置決
めし、(c)心臓の内部に心内膜用電極を静脈経由で
挿入し、(d)心内膜用電極が心内膜の所望の領域に
電気的に接触するように心内膜用電極を位置決め
し、(e)心外膜用電極と心内膜用電極との間に電位
を加え、この電位が心外膜用及び心内膜用電極の
すぐそばの心筋組織の減極をトリガすることから
成る。

この発明の一つの特徴によれば、心外膜用電極
及び心内膜用電極を備える心室細動除去リード線
装置が提供される。この発明の一つの特徴は、心
外膜用及び心内膜用電極を備えるこの種の装置内
で用いられるリード線が、開胸手術を必要とする
ことなく静脈経由で植え込むことができるという
ことである。

この発明の別の特徴によれば、少なくとも一つ
の心外膜用電極を有し静脈経由で挿入される心室
細動除去リード線が提供され、そこでは所望の心
外膜上の位置に電極を置くために複雑な展開装置
又は方法を必要としない。更に心臓の細動除去を
実現する電気的エネルギーを有効に使うことがで
きるようにするために、心外膜組織の十分に大き
い表面積が心外膜用電極により接触される。大面
積のパツチ構造は必要ではなく、パツチ構造なら
ばこの発明に基づく心外膜用電極のようには心の
う腔内へ静脈経由で安全に挿入することができな
い。

電極が接触する心臓組織に熱傷を負わせるおそ
れのあるほど過度に大きい電流密度を防止すべく
電極が作られているような、細動除去リード線を
提供することがこの発明の別の特徴である。

心臓の細動除去のために必要な電位を最小にす
るために、心内膜用及び心外膜用電極の相対位置
を重要な心筋組織に関して選択的に位置決めでき
るような、前記の細動除去用リード線を提供する
ことがこの発明の更に別の特徴である。

この発明の一実施態様によれば、比較的相対的
に集中した細動除去エネルギーが電極を物理的に
移動することなく心筋組織の異なる領域へ送るこ
とができるような、心室細動除去電極装置及び方
法を提供することがこの発明の更に別の特徴であ
る。

この発明の更に別の特徴は、或る生理的パラメ
ータの周期的な又は他の測定が行われ、心筋組織
への細動除去エネルギーの配分を調節するための
フイードバツクとして用いられるような、電極装
置及び方法を提供することである。

この発明の更に別の特徴は、複数の電極を有す
る単路の心室細動除去リード線を提供することで
あり、リード線の内部構造は、複数のこの種のリ
ード線間に加えられる所定の細動除去電位に対
し、各電極から隣接する組織へ加えられる細動除
去エネルギーの相対量を主として決定する。

［実施例］次にこの発明に基づく心室細動除去リード線の
複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細
に説明する。

以下の説明はこの発明を実現する現在考えられ
る最善の方式に関する。この説明は制限的な意味
に取られるべきでなく、この発明の一般原理の説
明のために行われるにすぎない。この発明の範囲
は請求の範囲を参照して確定すべきである。

まず注記すれば、ここで用いられる図面は人間
の心臓及びそれを囲む心のう又はほ乳動物のその
他の部分又は組織の位置の解剖学的に正確なない
し詳細な描写を与えることを意図してはいない。
むしろすべて図面はこの発明の主な特徴を強調す
るために非常に簡略化された形で示されている。
ほとんどの解剖学的及び生理学的詳細は分かりや
すくするために省略されている。しかしながら図
面は当業者がこの発明を容易に実施かつ実現でき
るように十分な詳細を提供するように選択かつ作
図されていることを強調すべきである。

更に注意すべきことは、ここに説明するすべて
のリード線装置が静脈経由装置のために設計され
ているということである。実際にこの発明の重要
な利点の一つは、開胸手術を必要とせず人間の心
臓に接触する有効な細動除去電極配置を実施でき
ることである。このような静脈経由装着のために
用いられる方法と技術はこの分野で知られている
か、又は本願に引用された他の文献に記載されて
いる。従つてこの種の方法及び技術はこの明細書
では繰り返さない。

更にこの発明のすべての実施例は、心臓を囲む
心のう腔中へ少なくとも一つの心外膜用細動除去
電極を静脈経由で装着することを利用する。この
種の静脈経由装着の詳細は引用文献に記載されて
おりここでは繰り返さない。本質的にこの種の装
着は必要あれば案内具を利用して心臓の中へ案内
ワイヤ及びカテーテルを静脈経由で挿入すること
を含む。一たび心臓に入ると心臓の心房側壁はそ
こに小孔を作るために刺し通される。そして細動
除去電極が孔を通つて挿入され、それにより心の
う腔内に入る。そして電極が所定の位置へ心のう
腔内で位置決めされる。

指摘したようにこの静脈経由植え込み技術は本
願に参照引用された文献に詳細に記載されてい
る。注記すればこれらの文献は展開可能な細動除
去電極と共に用いるための方法及び技術を記載し
ている。すなわちこれらの文献の提案によれば、
いつたん孔が心房壁に作られると、電極が収縮さ
れた（展開されていない）状態にある間に心のう
腔内に挿入される。そして電極は心のう腔内の所
望の位置へ移動させられ、心臓組織の比較的大き
い表面積に良好に接触するように展開される。静
脈経由植え込み、心房壁の孔開け及び未展開電極
の位置決めの方法及び技術に関係するこれらの文
献の提案は、同じくこの発明にも適用可能であり
従つて指摘したようにここでは繰り返さない。し
かし引用文献で提案されている利点に勝るこの発
明が提供する利点は、この発明に基づき心のう腔
内に挿入されるリード線及び電極がリード線直径
より大きくする必要はないということである。従
つてこの発明のための心房壁の孔は未展開の展開
可能な電極に対して必要な孔よりずつと小さくす
ることができる。このことは重要な利点である。
更に展開機構が用いられないので、リード線は遠
位端部で一層たわみやすくすることができ、それ
ゆえに心のう腔内では所望の位置に一層容易に位
置決めすることができる。このことはまた展開機
構と共に用いることに起因する一層剛な固いリー
ド線に勝る重要な改善である。更にこの種の可と
う性は心臓を囲む組織に刺激の低減をもたらすの
で有利である。

この発明に基づく電極構造の一実施例が第１図
に示されている。第１図には、患者の心臓１６に
接触するように静脈経由で挿入された心外膜用細
動除去リード線１２及び心内膜用細動除去リード
線１４を有する患者１０が示されている。心外膜
用リード線１２は従来の方法で静脈経由で心臓の
心房に入り、そして心房側壁の小孔を通り抜けて
心臓を囲む心のう腔（第１図には示されていな
い）へ出る。そして心外膜用リード線１２は左心
室のすぐそばの心臓組織を囲んでループを作る。
リード線１２の組み込み部分として二つの電極１
８，２０が設けられている。一般にリード線１２
はそれを囲む電気絶縁性シースを有する細長い可
とう性の導体、一般に螺旋形に巻かれた導体であ
る。導体及びシースはリード線胴部を構成する。
電極１８，２０は単にリード線胴部の円周とほぼ
同一である円周を有する導電性材料のセグメント
である。例えば電極１８，２０は、単にリード線
１２の一部を形成する螺旋形に巻かれた導体の露
出された（絶縁されていない）部分であるばね電
極から成る。従来のペースメーカの二極リード線
の部分として用いられる「リング電極」と類似し
た電極のような、その他の形状の電極も勿論使用
可能である。指摘したように電極はリード線胴部
の組み込み部分として作られるのが有利であるの
で、電極の位置でのリード線の全直径はほかの場
所のリード線の直径よりほとんど大きくない。

心外膜用リード線１２と同様に、第１図に示さ
れた実施例のための心内膜用リード線１４は二つ
の電極２２，２４を備える。電極２２，２４はリ
ード線１４の遠位で二またに分かれた端部のそれ
ぞれの分岐の組み込み部分を形成する。多くの他
の構成が下記に述べるように心内膜用電極のため
に可能である。

大抵の用途に対しては、心外膜用電極１８，２
０はリード線１２内の単一導体により電気的に一
緒に接続されている。同様に心内膜用電極２２，
２４はリード線１４内の単一導体により電気的に
一緒に接続されている。或る用途例えば順次パル
ス付与又は選択されたエネルギーパルス付与に対
しては、これらの電極は相互に電気的に絶縁する
ことができ、各電極はそれぞれのリード線内でそ
れ自体の導体に接続されている。

植え込み可能なリード線１２，１４の製作法は
従来どおりである。すなわちペースメーカ技術に
おいてよく知られているように、例えば導体は良
好な導電性を有する適当な合金から作られ螺旋形
に巻かれた線材とするのが有利である。この導体
はシリコーンゴムのような適当な絶縁体により囲
まれ、電極部分だけが露出されている。螺旋形に
巻かれた導体の中央を通る内腔は、リード線を所
望の位置へ挿入するのを助けるスタイレツトを挿
入するための有利な通路を提供する。もし一つを
超える導体がリード線内で必要ならば、二つ以上
の導体が相互に異なる巻き付け半径を持たせて同
軸に螺旋形に巻かれるか、又は導体が横並びに置
かれて共通の半径で螺旋形に巻かれる。すべての
例において導体は、シリコーンゴムように絶縁上
適当であるのに加えて体液に適合する適当な絶縁
性シース材料により相互に電気的に絶縁されてい
る。導体はその構造上の完全さを犠牲にすること
なくリード線をたわみやすくするために、ばねの
ように螺旋形に巻かれている。

心内膜用電極２２，２４に対する相対的な心外
膜用電極１８，２０の有利な配置の詳細が、第２
図に示された心臓１６の断面図で示されている。
第２図に示すように心内膜用電極２２，２４は望
ましくは、心臓の右心室RVを心臓LVの左心室
から隔離する隔壁２６に接触するように位置決め
される。心外膜用電極１８，２０は心臓の心外膜
上のそれぞれの位置で心筋組織に接触するように
位置決めされている。従つて四つの電極１８，２
０，２２，２４は、少なくとも図示の心臓の特定
の断面図において左心室の各象限に極めて接近し
ている。すなわちもし第２図において想像線が電
極１８から電極２０へ更に電極２４へ更に電極２
２へそして電極１８へ戻つて引かれ四辺形が形成
されるならば、左心室領域は四辺形の面積をほぼ
満たす。第１図及び第２図に示されるような電極
構成はしばしば直交電極配置と呼ばれる。

第２図に示すような直交電極配置により、心臓
から血液を送り出す責務を有する心筋の塊の大部
分から成る右心室心筋組織は、電極から供給され
るエネルギーの大部分を受け取ることができるの
で有利である。その結果心室心筋組織の塊の大部
分を、植え込みのための大きいパツチ状電極又は
開胸手術を必要とせずに減極することができる。
注記すれば心室全体又はその大部分を生命維持リ
ズムを回復するために減極しなければならないけ
れど、左心室は一般にまずその比較的大きい量及
び容積のために、減極するのに右心室より一層多
くのエネルギーを必要とする。

次に第３Ａ図には、この発明の変形例が心外膜
用リード線３０だけを用いて示されている。リー
ド線３０は従来の方法で上大静脈３２を経由して
心臓１６の右心房RA内に静脈経由で挿入されて
いる。リード線３０は前記文献に記載の方法に従
つて右心房の側壁に作られた孔３１を通り抜け
る。心臓１６は心のう３４により囲まれている。
心臓１６と心のう３４との間の空間は「心のう
腔」と呼ばれる。一般に心のう３４は心外膜組織
に接近しているので、心のう腔は非常に幅広いわ
けではない。心のう腔内にリード線３０を挿入す
るのを助長するために、例えば前記のアメリカ合
衆国特許出願第07／333391号明細書に記載のよう
に、心臓から心のうを膨張開離させるための技術
が知られている。第３Ａ図に示された実施例に対
してはリード線３０は四つの電極３６，３７，３
８，３９を備える。電極３６はリード線３０の胴
部の長さに沿つて所望の位置に配置されたリング
電極又は同等品である。他の三つの電極３７〜３
９はリード線３０のそれぞれの分岐４２，４４，
４６の遠位端部に置かれている。（注記すれば三
つのこの種の電極又は分岐が第３Ａ図に示されて
いるけれど、任意の数の分岐及び電極を用いるこ
とができ、しかし実際問題としては、この種のリ
ード線上に四つを超える分岐を用いることは起こ
りそうにない。）第３Ａ図に示された電極構成は、大きいパツチ
状電極と共に用いられる電極よりずつと小さい電
極を利用するので有利である。電極の小さい寸法
のゆえに、展開可能なパツチ状電極を心のう腔内
に挿入するために必要とするよりは著しく小さい
努力で、電極を心のう腔内に挿入することができ
る。更にその小さい寸法により、リード線３０の
それぞれの分岐又は分枝並びにリード線３０自体
がずつと柔軟になり、患者に局部刺激を引き起こ
すことが少ない。更に最も重要であるが、リード
線３０が一層柔軟であるのでリード線の心臓貫通
個所（孔３１）におけるストレスが少なく、それ
によりこの個所に発生する合併症のリスクが減
る。

第３Ａ図に示された電極を装着するために、三
つの分岐又は分枝を備えるリード線３０がシース
（図示されていない）内に収容される。引用文献
に記載の方法で心臓貫通孔３１を作つた後に、シ
ースが内蔵されたリード線と共にシースが静脈経
由心臓の右心房中へそして孔３１を貫いて挿入さ
れる。一たびシース及びリード線が心のう腔内に
位置決めされると、シースが取り除かれる。そし
て更にリード線３０の分岐４２，４４，４６が所
望のように心のう腔内に位置決めされる。この種
の位置決めは、例えば植え込み中にリード線３０
内にそれぞれの分岐に達するそれぞれのスタイレ
ツトを入れ、相応のスタイレツトを用いて心のう
腔内の所望の位置に分岐を位置決めすることによ
り遂行することができる。一たびリード線の適当
な分岐が所望の位置に来ると、スタイレツトが取
り除かれる。

従つて前記の方法により、四つの電極３６〜３
９を任意の所望の位置で心外膜に接触するように
位置決めすることができる。一般に第３Ａ図に示
すように、これらの電極は心室を囲むように位置
決めされる。

実際上の観点からまた第３Ａ図を参照して、心
室の自由壁を心外膜に接触する電極３６，３９に
より最もよく減極することができる。しかし隔壁
２６は、電極３７，３８が心外膜用であろうが又
は心内膜用であろうが、これらの電極により効率
よく減極することができる。従つて心外膜用リー
ド線の構造を簡単化するために、心外膜用及び心
内膜用リード線の両方を利用する種々のその他の
電極構成が考えられる。有利なこの種の構成は第
１図及び第２図に示され既に説明されている。他
の可能な構成が第３Ｂ図ないし第３Ｅ図に示され
ている。

例えば第３Ｂ図は、心外膜用リード線４８及び
心内膜用リード線４９を利用するこの発明の一実
施例を示す。両リード線４８，４９は静脈経由心
臓に挿入されている。前記のように心外膜用リー
ド線４８は心臓の右心房から心臓貫通孔３１を通
り心のう腔内へ達する。心内膜用リード線４９は
右心房を通り抜けて右心室へ達する。心外膜用リ
ード線４８の遠位端部は、間隔を置いて配置され
た四つの電極５０〜５３を有するループから成
る。このループは心室を囲むように心のう腔内に
位置決めされ、電極５０〜５３が心室の周りのほ
ぼ等しく間隔を置いた位置で心外膜組織に接触す
る。心内膜用リード線４９の遠位端部は間隔を置
いて配置された二つの電極５６，５８を備える。
図に示すように、電極５６は右心室内に来るよう
にリード線４９の遠位先端に設けられ、電極５８
は右心房内に来るようにリード線４９の胴部の長
さに沿つて設けられている。しかしながらこの配
置は一例にすぎない。電極のための別の相対配置
を利用することもできる。例えば心内膜用電極５
８は、両電極５６，５８が共に右心室内に来るよ
うに、電極５６に一層接近して設けることができ
る。

第３Ｃ図はこの発明に基づく電極配置の更に別
の実施例を示す。第１図、第２図及び第３Ｂ図の
実施例と同様に、この実施例は心外膜用リード線
６０及び心内膜用リード線６２を用いる。前記の
ように心外膜用リード線６０は静脈経由で心のう
腔内に挿入されている。この心外膜用リード線６
０は、各電極が適当な心室心外組織に接触するよ
うに、リード線６０の胴部の長さに沿つて間隔を
置いた電極６４，６６を備える。心内膜用リード
線６２はＪ字形リード線として構成され、Ｊ字形
の対向セグメント上に設けられた電極６８，６９
を備える。電極６８，６９は第２図の断面図に示
されたものと同様に、隔壁２６に接触するように
右心室内に位置決めされるのが有利である。（第
３Ｃ図の二次元表示に示すように、心内膜用電極
６９だけが隔壁２６に接触し、電極６８は接触し
ないように見えることに注意されたい。しかしな
がらこのことは二つの電極が存在することを強調
するためにだけ行われている。隔壁２６に接触す
る両電極を示すことは、一方の電極が他方の電極
を見えないように覆うことを意味する。従つて電
極６８は隔壁から離れているように示されている
が、実際は両心内膜用電極が一方は腹側で他方は
背側で隔壁に接触するのが有利である。）第３Ｄ図はこの発明に基づく電極配置のなお別
の実施例を示す。この実施例は、二つではなく四
つの電極がそれぞれ心外膜用及び心内膜用リード
線上に設けられていることを除いて、第３Ｃ図に
関連して既に述べた実施例と非常に似ている。す
なわち第３Ｃ図に示した実施例と同様に、第３Ｄ
図の実施例は心外膜用リード線７０及び心内膜用
リード線７１を用いる。心外膜用リード線７０は
前記のように静脈経由で心のう腔内に挿入されて
いる。この心外膜用リード線７０は、各電極が適
当な心室心外膜組織に接触するように、リード線
７０の胴部の長さに沿つて離れた電極７２，７
３，７４，７５を備える。心内膜用リード線７１
の遠位端部はＪ字形リード線として構成され、電
極７６，７７がＪ字形の対向セグメト上に電極７
８，７９に向い合わせに設けられている。前の説
明と同様に（第３Ｃ図参照）、図によれば電極７
８，７９だけが隔壁２６に接触するように見える
が、Ｊ字形の両セグメトが隔壁２６に接触するの
で有利である。第３Ｄ図の実施例は第３Ｃ図の実
施例より大きい心室組織の容積に一層良好に接触
し、それにより心室心筋組織を減極するための一
層効果的な装置を提供する。

次に第３Ｅ図にはリード線構成の更に別の実施
例が示されている。この実施例は同じく心外膜用
リード線８０及び心内膜用リード線８２を利用す
る。心内膜用リード線８２は第１図及び第２図に
示された心内膜用リード線１４とほぼ同様であ
る。すなわちリード線８２の遠位端部は二またに
分かれ、各分岐は電極８６又は８７をその上に有
する。これらの電極は第２図に示したのと同様に
隔壁２６に接して位置決めされるのが有利であ
る。心外膜用リード線８０は一対の分枝又はセグ
メント８１，８３を備え、これらのセグメントは
それぞれの先端にそれぞれ細長い電極８４，８５
を備える。これらの電極８４，８５は右心室の心
外膜組織に接触するように（前記の静脈経由挿入
方式を用いて）心のう腔内に位置決めされてい
る。従つて両リード線８０，８２の電極の相対配
置は、第２図に示されたものと同様な有効に左心
室を囲む直交構成を提供する。

前に指摘したように、患者の身体中の至るとこ
ろに心臓１６から血液を送るという仕事の大部分
を行うのが、左心室の強力な心筋組織である。こ
の理由のために、例えば第１図及び第３Ｅ図に示
されたようなリード線／電極構成又は等価な構成
により得られる第２図の断面図に示された電極配
置は、多くの患者にとつて有利な配置である。電
極のほぼ直交な配置がこれらの構成又は等価な構
成を用いて得られるところでは、細動除去エネル
ギーが左心室を最もよく減極するように左心室中
の至るところに有効に分配される。

しかしながら或る患者に対しては、同様に右心
室を減極することがこの構成では困難となるおそ
れがある。従つて一層多くの減極エネルギーを右
心室へ送り、一方左心室から減らす電極構成が有
利となるかも知れない。このような電極構成が例
えば第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図及び第３Ｄ図
又は等価なもので提示されている。

これらの左及び右心室電極配置構成（第３Ａ
図、第３Ｂ図、第３Ｃ図及び第３Ｄ図参照）に対
する心臓１６の心室を通る断面図が第４Ａ図に示
されている。第４Ａ図では、心外膜用電極が符号
ａ，ｂを付けられた（リード線／電極の円断面形
を示す）点として示されており、電極ａは右心室
の心外膜組織に接触し、電極ｂは左心室の心外膜
組織に接触する。更に電極ａ，ｂは心臓１６の反
対側に置かれている。同様に第４Ａ図に示された
心内膜用電極は符号ｃ，ｄを付けられた点として
示されている。両電極ｃ，ｄは隔壁２６に接触す
るように右心室内に位置決めされている。これら
の電極ｃ，ｄは、これらが多少とも心臓１６の反
対側に来るように間隔を置いて配置されるのが有
利である。こうして四つの電極ａ〜ｄは右及び左
心室をほぼ囲む擬似直交配置を形成する。

細動除去電極ａ〜ｄの従来の使用方法では、電
位差が一組の電極例えば心外膜用電極ａ，ｂ上
に、他の組の電極例えば心内膜用電極ｃ，ｄに対
して相対的に加えられる。例えば＋150Vが電極
ａ，ｂに加えられ、−150Vが電極ｃ，ｄに加えら
れる。（変形案として0Vが一方の組の電極に加え
られ、−300Vが他方の組の電極に加えられ、電極
用の同じ電位差をもたらす。）まさに短時間だけ
加えられるこの電位差は、しばしば細動除去パル
スと呼ばれる電流を電位差を示す電極間に流れさ
せる。心臓組織の所望の減極をトリガしそれによ
り心臓の細動を除去するのはこの電流である。

第４Ａ図に示された電極構成で起こり得る一つ
の難点は、心外膜用電極ａが必然的に他の心外膜
用電極ｂより心内膜用電極ｃ，ｄに一層接近して
いるということである。従つてもし電圧＋Ｖが電
極ａ，ｂに加えられ、電圧−Ｖが電極ｃ，ｄに加
えられ、心臓組織により与えられるインピーダン
スがおおまかに含まれる組織の長さの関数である
とすれば、電極ｂから流れるより多くの電流が電
極ａから電極ｃ，ｄへ流れる。すなわち同じ電位
差が心内膜用電極の組と心外膜用電極の組との間
に加えられると、左心室へ送られるより多くの細
動除去エネルギーが右心室へ送られる。

エネルギー効率のよい方法で心臓を減極するた
めに、心臓の各部は減極を起こさせるのに必要な
電圧をちようど超える、すなわち心臓のしきい値
をちようど超える電圧を受けるべきである。心臓
全体にわたり特に左心室へ更に一様に細動除去エ
ネルギーを良好に分配するために、この発明は心
外膜用電極に等しくない電位を加えることを意図
する。例えば第４Ａ図の四つの電極ａ〜ｄを示す
第４Ｂ図の等電流マツプに示すように、電極ｂへ
＋300Vの電位を、また電極ａに＋100Vの電位
を、また電極ｃ，ｄに−200Vの電位を加えるこ
とにより、相対電流密度は適当な量の電流が左心
室組織並びに右心室組織を経て流れるように変更
される。この電流はそれぞれの組の電極間の相対
電位差により調節される。この相対電位差は第４
Ｃ図に示され、第４Ｃ図は第４Ａ図の電極配置に
対する等電位マツプを表示する。第４Ｃ図は図示
の各電極における電位、すなわち電極ｂで＋
300V、また電極ａで＋100V、また電極ｃ，ｄで
−200Vを想定する。第４Ｃ図に示された線は電
位が同じである点の幾つかの位置を示す。例えば
電極ａ，ｃ，ｄ間の線９０での電位は０電位の等
電位線を表し、一方電極ｂを囲む等電位線９２は
＋100Vの電位を表す。これらの電位差によれば、
電極間を流れる電流密度が第４Ｂ図に示された等
電流密度線により示されるようになる。

前記説明はこの発明の重要な特徴を強調する。
すなわち各電極に加えられる電位を調節すること
により（それにより二つ以上の電極間の電位差を
調節することにより）、心臓内の細動除去エネル
ギーの分布を選択的に調節することができる。こ
の原理はここに記載のすべての電極配置又は等価
な配置に適用される。従つてたとえ二人の患者が
同じ電極配置を有するときでさえ、これらの患者
のそれぞれの心臓の異なる部分に加えられるエネ
ルギーを、電極に加えられる電位を単に調節する
ことにより変えることができる。更に一人の患者
に対してさえ、電極の物理的再位置決めを必要と
することなくこのように単なる電圧調整により、
患者の要求及び環境が変化するにつれてエネルギ
ー分布を変更することができる。

心臓内の細動除去エネルギーの分布の調節のた
めに前記原理を使用することは、一般に例えば心
外膜用リード線内の分離された導体を必要とし、
それによりこの種のリード線の構造を複雑にする
けれど、二つの導体を備えたリード線は従来の二
極リード線のようにペーシング技術でよく知られ
ていることが注目される。これらのリード線の構
造の或る僅かな調節を行うことにより、例えばリ
ード線中に使用される絶縁材料を高い破壊電圧を
有するように選択し、それにより導体を相互に電
気的に絶縁することにより、細動除去のために用
いられる高い電位においてさえ、この形式のリー
ド線構造をこの発明に基づくリード線のために容
易に使用することができる。更に電極ａ，ｂが心
外膜用電極であるときに、単一のリード線だけが
心房壁の孔２６を通つて電極が位置決めされる心
のう腔へ接近することが一般に有利であるけれ
ど、もし望まれるならば別々のリード線を電極
ａ，ｂのために用いることができる。しかしなが
ら或る事例では、２本の非常にたわみやすい細い
リード線を孔を貫いて心のう腔へ通すことは、１
本の多少は更に固くかつ太いリード線を孔に通す
のと全く同様に容易であり、決して炎症を起こし
やすくはない。変形案として或る患者に対して
は、各リード線に対し一つずつ別個の二つの心臓
貫通孔を作ることが更に望ましいかも知れない。

別の変形案は、まさに単一の導体を有しそれゆ
えにたわみやすくかつ細く作ることができ、しか
も異なる電位をそれぞれの電極に加えることがで
きるような、特殊構造のリード線を用いることで
ある。この種のリード線が第８図に示されてい
る。第８図では心外膜用リード線１０２が電極１
０４，１０６を備える。このリード線は、その近
位端部と電極１０４との間に実効抵抗Ｒ１を有し
電極１０４と電極１０６との間に実効抵抗Ｒ２を
有する単一の導体１０３を備える。心内膜用リー
ド線１０２は心内膜用リード線１０８と共に用い
るために設計されている。心外膜用リード線１０
８もまた二つの電極１１０，１１２を備える。単
一の導体１０９はリード線の近位端部を電極１１
０，１１２に相互接続する。この単一の導体はリ
ード線の近位端部と電極１１０との間に実効抵抗
Ｒ３を有し、電極１１０と電極１１２との間に実
効抵抗Ｒ４を有する。電極１０４，１０６が電極
１１０，１１２から間隔を置いて配置されるよう
に身体組織中に位置決めされ、かつ電位差がそれ
ぞれのリード線間に加えられるときに、電極間の
身体組織は電流が流れる経路を与える。（例えば
第８図において、このような一つの電流路が電極
１０４と１１０との間のインピーダンスZ_D1とし
て表されている。他の経路は電極１０６と１１２
との間のインピーダンスZ_D2として表されている。
例えば電極１０４と１１２との間及び電極１０６
と１１０との間の他の電流路は示されていない。）
従つて電位差がリード線１０２と１０８の間に加
えられるとき、相応の電位差が電極に現れる。こ
れらの電位差の大きさは回路に存在する種々の抵
抗値の大きさにより決定される。次には身体組織
を通つて流れる電流の大きさ、例えばZ_D1を通つ
て流れる電流I_D1がこれらの電極間の電位差によ
り決定される。電気技術でよく知られているよう
に、電極間の電位差は回路に存在する種々の抵抗
値により決定される。従つて心外膜用リード線１
０２のようなリード線を、選ばれた内部抵抗Ｒ
１，Ｒ２を有するように選択的に設計することに
より（リード線の中に用いられる導電性材料の適
当な選択により行われる）、電極に現れる電位の
相対値を調節することができる。すなわち有効な
分圧器回路が、各電極に所望の電位を発生させる
ために、組織のインピーダンスに組み合わせてリ
ード線構造により作られる。例えばＲ１，Ｒ３を
極めて小さくすることにより（例えばまさに良好
な金属導体に関連する正常な抵抗）、またＲ２及
び／又はＲ４をＲ１，Ｒ３よりずつと大きくし、
しかしなお並列な心筋組織インピーダンスＺ２，
Ｚ４より小さくすることにより（リード線内に適
当な抵抗要素を設けることにより）、電極１０４
と１１０との間に現れる電位を電極１０６と１１
２との間に現れる電位から著しく異なるようにす
る分圧器回路を作り出すことができる。従つてこ
のようにして、それぞれのインピーダンスZ_D1，
Z_D2により表される組織位置に送られるエネルギ
ーの量を単一導体リード線を用いて調節すること
ができる。リード線の別の分岐上に設けられた別
個の電極は同じく、同様な分圧器により種々のそ
れぞれの電圧に対して設計することができる。

次に第５Ａ図には、心内膜用リード線１４（第
１図参照）の二またの遠位端部の拡大図が示され
ている。図示のように遠位端部は別個の分岐を備
え、各分岐はそれぞれの電極２２又は２４を有す
る。分岐の端部は先端２３で結合されている。ね
じ込みつる巻線２５のような能動的固定機構によ
り先端２３を右心室内に適当な位置に固定するこ
とができる。リード線は二また部分の分岐がばね
負荷を受け、それにより相互に間隔を置いた位置
を取るべく分岐を押しやるように構成されてい
る。このことは電極２２と２４との間の適当な隔
離を保証する。リード線を静脈経由挿入中は、シ
ースが二またの端部のばね負荷を加えられた分岐
を押えるために用いられる。シースはリード線が
組織に固定されるまでリード線上に残る。それか
らシースが取り除かれ、電極２２，２４がそれぞ
れの間隔を置いた位置へばねで開離される。

この発明と共に用いることができる心内膜用リ
ード線１２０の遠位端部の別の実施例が第５Ｂ図
に示されている。リード線１２０の遠位端部は主
分岐１２２及び二つの側方分岐１２４，１２６を
備える。電極１２８，１２９が分岐１２４，１２
６上に設けられている。分岐１２４はループを成
して戻り、リード線１２０の主胴部を極めてたわ
みやすい横部分１３０とつなぐ。同様に分岐１２
６はループを成して戻り、リード線１２０の主胴
部を極めてたわみやすい部分１３２とつなぐ。主
分岐１２２は十分な剛性のブレースとして働き、
電極１２８，１２９を隔壁に向かつて保持する。
たわみやすい部分１３０，１３２は電気的機能を
有しないが、全体的にシリコーンゴム又は他の身
体適合性材料から作られている。リード線１２０
を挿入中は分岐１２４，１２６は主分岐１２２に
向かつて折りたたまれ、たわみやすい部分１３
０，１３２がつぶされている。この折りたたまれ
た又はつぶされた姿勢はシース中にリード線を保
持することにより維持されている。一たび挿入が
完了するとシースが取り除かれ、分岐１２４，１
２６は展開された位置へ開く。ねじ込みつる巻線
１３４のような能動的固定装置が、右心室内の所
望の組織位置へリード線先端を強固に保持するた
めに随意に用いられる。分岐１２４，１２６の先
端に取り付けられたフイン１３６（又はフイン１
３６の領域の図示されていない多孔性電極）のよ
うな受動的固定装置が、更に心臓の隔壁に対し電
極を位置決め及び固定するのを助ける。

次に第６Ａ図及び第６Ｂ図には、心外膜用リー
ド線１４２の一実施例の拡大図が示されている。
この実施例は例えば第１図及び第２図に関連して
前に説明した電極構成に関連して用いられる。第
６Ａ図ではリード線１４２がシース１４０内に保
持されている。リード線は心のう腔内へリード線
を静脈経由で挿入中はシース内にとどまつてい
る。一たびリード線が心のう腔内に位置決めされ
るとシース１４０が取り除かれ、電極を備えるリ
ード線の端部が第６Ｂ図に示すように開く。開い
たときにリード線の遠位端部は、ブリツジ１３８
により結合された分岐１３７，１３９を備えたル
ープから成る。電極１４３は分岐１３７上に設け
られている。他の電極１４４は分岐１３９上に設
けられている。分岐１３７，１３９及びブリツジ
１３８により形成されたループは、第１図に示す
ように左心室の周囲に適合するように設計されて
いる。もし望まれるならば、複数の個所で心のう
へリード線を固定するために、遠隔縫合のような
固定手段を用いることができる。

次に第７図には、植え込み可能な細動除去装置
１５０の簡略化されたブロツク線図が示されてい
る。細動除去装置１５０は心外膜用リード線１５
２及び心内膜用リード線１５４を経由して心臓１
６に接続されている。第７図に示された心外膜用
リード線は符号ｅ，ｆ，ｇ，ｈにより示された四
つの電極を備える。心内膜用リード線は二つの電
極ｊ，ｋを備える。（注記すれば各リード線上の
電極の数及び心臓１６に対する電極の位置は一例
にすぎず、例えば第１図ないし第３図により述べ
たように任意の数の電極構成が可能である。）植
え込み可能な細動除去装置は、心外膜用及び心内
膜用リード線の電極間の電位を発生させる細動除
去パルス発生器１５６を備える。この発生器はタ
イミング兼制御回路１５８により制御される。タ
イミング兼制御回路１５８は、細動除去パルスが
パルス発生器回路１５６により心臓へ加えられる
べきときを知らせる適当なトリガ又は制御パルス
を発生させる。検出回路１６０もまた心内膜用リ
ード線１５４に結合され、従来の方法で心臓活動
を検出する。もし検出回路が所定の時間内に適当
な心臓活動を検出できないときには、この事実は
細動又は心臓停止と解釈され、細動除去パルスが
心臓へ供給される。もし心臓が所定の時間内に応
答しないと、付加的な細動除去パルスを発生させ
ることができる。細動除去パルスの長さ及び振幅
並びにこの種のパルスをいつ発生させるべきかに
対する基準は、記憶回路１６２に記憶された適当
な制御パラメータにより決定される。これらのパ
ラメータは遠隔測定回路１６４を使用して希望に
従いときどき変更することができるので有利であ
る。この種の制御パラメータを変更する方法は植
え込み可能なペースメーカ技術でよく知られてい
る。

この発明によればタイミング兼制御回路１５８
は、第４Ａ図〜第４Ｃ図に関連して前に述べたよ
うに、心臓の適当な領域へ細動除去エネルギーを
送るために、細動除去電極ｅ〜ｈ及び／又はｊ，
ｋへ選択的な電位を供給するようにプログラム又
は設計することができる。更にこの発明の補助的
な特徴として、検出回路は周期的に又は不規則に
又は選択的に電極と心筋組織との間の相互作用に
関する種々の測定を行うことができる。例えば細
動除去エネルギーをどこへ送るべきかを確かめる
ために、インピーダンス測定をそれぞれの電極間
で行うことができる。高インピーダンス測定値は
電極間の心筋の長い距離を示唆し、一方低インピ
ーダンス測定値は電極間の心筋組織の短い距離を
示唆する。従つてこの種の測定値は、前者の状態
では（良好に電極位置）高エネルギーの細動除去
パルスを供給すべきであり、一方後者の状態では
（不十分な電極位置）、エネルギーが減極を実現す
るために有効に用いられないような心臓領域での
エネルギー消費を防止するために、無エネルギー
又は低エネルギー細動除去パルスを送るべきであ
る、という信号を出すために用いることができ
る。従つてこの形のフイードバツク情報は比較的
低い細動除去しきい値を得るために電極を物理的
に操作するという必要性を回避するために用いる
ことができる。

第７図に示されたようなプログラム可能なかつ
植え込み可能な細動除去装置を用いることによ
り、用いられた特定の電極構成にかかわらず、細
動除去エネルギーを心臓の所望の領域へ分配して
送ることにおいて大きい融通性が提供されるとい
うことが分かる。例えば第３Ｂ図に示されるよう
な電極構成を仮定する。この特定の心外膜用電極
構成の長所は心臓の周りに装着するのが比較的容
易であるということである。欠点はこの構成が専
ら心臓内の１レベルにエネルギーを集中するとい
うことである。この欠点の影響を最小にするため
に、右心房に電極５８をまた右心室に電極５６を
有する心内膜用リード線が用いられる。第３Ｂ図
の電極５６，５８が第７図の電極ｊ，ｋに相応す
ることに注意されたい、更に第３Ｂ図の電極５０
〜５３は第７図の電極ｅ〜ｈに相応する。電極
ｊ，ｋの適当な使用により細動除去エネルギーを
心筋組織内で選択的に上下に移動させることがで
きる。例えばもし単一の細動除去パルスが望まれ
るならば、電極ｅ，ｇ，ｊを正にし電極ｆ，ｈ，
ｋを負にすることができる。そして各電極上の電
位の相対振幅が所望の分布を得るために前記のよ
うに調節される。もし他方で順次パルスシーケン
スが望まれるならば、電極ｅ，ｇ，ｊを正にし電
極ｆ，ｈ，ｋを負にし、次にｅ，ｇ，ｋを正にし
ｆ，ｈ，ｊを負にすることができる。このシーケ
ンスは所望の期間継続され、結果として心臓を巡
つてではなく心臓の上下方向にエネルギーを移動
させる。シーケンスに対する他の多くの可能性が
勿論存在する。

［発明の効果］従つて前記のようにこの発明は心、外膜用及び
心内膜用電極を開胸手術の必要性なく静脈経由植
え込むことができるような、心外膜用及び心内膜
用電極を備える細動除去リード線装置を提供する
ということが分かる。複雑な展開装置又は方法を
必要とすることなく、心外膜組織の十分に大きい
表面積が、心臓の細動除去を実現するのに有効な
電気的なエネルギーの使用を可能にするために、
心外膜用電極により接触されるので有利である。
更に心内膜用及び心外膜用電極の相対的位置は、
心臓の細動除去のために必要な電気エネルギーを
最小にするように、重要な心筋組織に対し選択的
に位置決めすることができる。更に一たび電極が
所望の形に位置決めされると、心筋組織内の細動
除去エネルギーの分布は、電極を物理的に移動す
ることなく各電極に加えられる相対電位を調節す
ることにより選択的に調節することができる。こ
の種の調節は或る生理的パラメータの周期的な又
は他の測定を行うことにより導くことができる。
この測定の結果はその後で心筋組織への細動除去
エネルギーの割り当てを調節するためのフイード
バツクとして用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく細動除去リード線の
一実施例を心臓に装着した状態を示す斜視図、第
２図は第１図に示すリード線の切断線２−２によ
る断面図、第３Ａ図ないし第３Ｅ図はそれぞれ細
動除去リード線の異なる実施例を心臓に装着した
状態を示す斜視図、第４Ａ図は第３Ｃ図に相当す
るリード線の心室位置における断面図、第４Ｂ図
及び第４Ｃ図はそれぞれ第４Ａ図に示す電極の等
電流マツプ及び等電位マツプを示す図、第５Ａ図
及び第５Ｂ図はそれぞれ心内膜用リード線の遠位
端部の異なる実施例の拡大詳細図、第６Ａ図及び
第６Ｂ図はそれぞれ心外膜用リード線の一実施例
の遠位端部のシース内に保持された状態及び展開
後の状態を示す拡大詳細図、第７図は細動除去装
置の一実施例のブロツク線図、第８図は分圧器回
路として構成された細動除去リード線の一実施例
の回路図である。１２，３０，４８，６０，７０，８０，１０
２，１４２，１５２……心外膜用リード線、１
４，４９，６２，７１，８２，１０８，１２０，
１５４……心内膜用リード線、１６……心臓、１
８，２０，３６〜３９，５０〜５４，６４，６
６，７２〜７５，８４，８５，１０４，１０６，
１４３，１４４，ａ，ｂ，ｅ〜ｈ……心外膜用電
極、２２，２４，５６，５８，６８，６９，７６
〜７９，８６，８７，１１０，１１２，１２８，
１２９，ｃ，ｄ，ｊ，ｋ……心内膜用電極、２
５，１３４……ねじ込みつる巻線、２６……心臓
隔壁、３２……上大静脈、３４……心のう、４
２，４４，４６，１２２，１２４，１２６，１３
７，１３９……分岐、１３６……フイン、１４０
……シース、１５０……細動除去装置、１５５…
…細動除去パルス発生器、１６０……検出回路、
LV……左心室、Ｒ１〜Ｒ４……抵抗、RA……
右心房、RV……右心室。

Claims

【特許請求の範囲】１人間の心臓の心のう腔内の位置から心臓の心
外膜に物理的に接触する心外膜用電極と、心のう
腔へ心外膜用電極を静脈経由で挿入する装置と、心臓の心内膜に物理的に接触する心内膜用電極
と、心外膜用電極と心内膜用電極との間に瞬間的な
電位を選択的に印加する装置とを備え、瞬間的電位が電気エネルギーの瞬間的パルスを
心外膜用電極と心内膜用電極との間に存在する心
筋組織へ供給するのに十分であり、この電気エネ
ルギーが心臓の心筋を減極させるのに十分である
ことを特徴とする心室細動除去装置。２心外膜用電極が間隔を置いて配置された複数
の心外膜用電極セグメントから成り、間隔を置い
て配置された複数の各心外膜用電極セグメントが
瞬間的な電位を印加する装置に電気的に接続され
ていることを特徴とする請求項１記載の装置。３心外膜用電極と心内膜用電極との間に瞬間的
な電位を選択的に印加する装置が、間隔を置いて
配置された複数の各心外膜用電極セグメントと心
内膜用電極との間に印加される電位の大きさを調
節する装置を備え、それにより心臓へ供給される
減極エネルギーが心臓の所望の領域へ選択的に送
られることを特徴とする請求項２記載の装置。４間隔を置いて配置された各心外膜用電極セグ
メントと心内膜用電極との間の心筋組織に関連す
るパラメータを測定する装置を備え、間隔を置い
て配置された複数の各電極セグメントと心内膜用
電極との間に印加される電位の大きさを調節する
装置が測定されたパラメータの関数として電位の
大きさを調節する装置を備えることを特徴とする
請求項３記載の装置。５心内膜用電極と間隔を置いて配置された複数
の心外膜用電極セグメントとの間の心筋組織に関
連するパラメータがインピーダンスから成ること
を特徴とする請求項４記載の装置。６間隔を置いて配置された複数の心外膜用電極
セグメントが心内膜用電極と組み合わせて細動除
去エネルギーを心臓の左心室へ集中することを特
徴とする請求項２記載の装置。７心内膜用電極が右心室内の心臓隔壁のすぐそ
ばに位置決めされることを特徴とする請求項６記
載の装置。８心内膜用電極が間隔を置いて配置された複数
の心内膜用電極セグメントから成り、間隔を置い
て配置された複数の心外膜用電極セグメントが２
つのセグメントから成り、間隔を置いて配置され
た複数の心内膜用電極セグメントが２つのセグメ
ントから成り、それぞれ２つの心外膜用および心
内膜用セグメントが、右心室および左心室の両方
を取り囲むように疑似直交配置を形成するように
配置されることを特徴とする請求項６記載の装
置。９心臓の心内膜に物理的接触を形成するための
心内膜用電極を備え、人間の心臓の心のう腔内の
位置から心臓の心外膜に物理的に接触し間隔を置
いて配置された複数の心外膜用電極を備え、この
心外膜用電極が心のう腔へ静脈経由で挿入され、心臓から離れた位置から心外膜用電極に電気的
に接触するリード線装置から備え、このリード線
装置が周囲に電気絶縁性シースを有する細長い可
とう性導体から成り、導体及びシートがリード線
胴部を形成し、間隔を置いて配置された電極がリ
ード線胴部の遠位端部のそばに置かれ、更に心外
膜用電極リード線胴部の周囲より実質上大きくな
い周囲を有する導電性材料のセグメントから成
り、それにより電気的接触装置を経由して心内膜用
電極及び心外膜用電極間に印加される十分な大き
さの電位が、電極のすぐそばの心筋組織の減極を
トリガすることを特徴とする心室細動除去装置。１０遠位端部のそばでリード線胴部から分かれ
る複数の分岐を備え、各分岐が少なくとも一つの
心外膜用電極を各分岐に沿つて設けられるような
長さを有することを特徴とする請求項９記載の装
置。１１リード線胴部の遠位端部がループを形成
し、このループが心臓の断面を囲んで取り付ける
のに適しており、間隔を置いて配置された複数の
心外膜用電極のうちの少なくとも二つが、ループ
上の指定された位置で可とう性導体に電気的に接
触していることを特徴とする請求項９記載の装
置。１２人間の心臓の心のう腔内の位置から心臓の
心外膜に物理的に接触し間隔を置いて配置された
複数の心外膜用電極を備え、これらの心外膜用電
極が心のう腔内へ静脈経由で挿入され、心臓の心内膜に物理的に接触し間隔を置いて配
置された複数の心内膜用電極を備え、それぞれ周囲に電気絶縁性シースを有する第１
及び第２の細長い可とう性導体を備え、それぞれ
の導体及びシースがそれぞれ第１及び第２のリー
ド線胴部を形成し、間隔を置いて配置された心外
膜用電極が第１のリード線胴部の遠位端部のそば
に設けられ、間隔を置いて配置された心内膜用電
極が第２のリード線胴部の遠位端部のそばに設け
られ、間隔を置いて配置された心外膜用電極が第
１の細長い可とう性導体に電気的に接触し第１の
リード線胴部の周囲より本質的に大きくない周囲
を有する導電性材料のセグメントから成り、それにより第１及び第２の細長い可とう性導体
を経て心外膜用電極と心内膜用電極との間に印加
される十分な大きさの電位が、心内膜用及び心外
膜用電極のすぐそばの心筋組織の減極をトリガす
ることを特徴とする植え込み可能な心室細動除去
装置。１３遠位端部のそばで第１のリード線胴部から
分かれる複数の分岐を備え、それぞれの分岐が間
隔を置いて配置された心外膜用電極のうちの少な
くとも一つを各分岐に沿つて設けられるような長
さを有することを特徴する請求項１２記載の装
置。１４第１のリード線胴部の遠位端部がループを
形成し、このループが心臓の断面を囲んで取り付
けるのに適しており、間隔を置いて配置された複
数の心外膜用電極のうちの少なくとも二つが、ル
ープ上の指定された位置で第１の可とう性導体と
電気的に接触していることを特徴とする請求項１
２記載の装置。１５第２のリード線胴部が、遠位端部のそばで第２のリード線胴部から分か
れる複数の分岐を備え、各分岐が間隔を置いて配
置された心内膜用電極のうちの少なくとも一つを
各分岐に沿つて設けられるような長さを有し、間隔を置いては配置された心内膜用電極を心臓
隔壁ら接触させるために、心臓の先端のそばに分
岐の遠位端部を固定する固定装置を備えることを
特徴とする請求項１２記載の装置。１６固定装置がねじ込み用つる巻線又はフイン
又は多孔性電極から成ることを特徴とする請求項
１５記載の装置。１７間隔を置いて配置された心外膜用電極に直
列に電気抵抗を設けるために間隔を置いて配置さ
れた心外膜用電極の間に挿入された抵抗装置を備
え、それにより第１の細長い可とう性導体と間隔
を置いて配置された心外膜用電極とが、間隔を置
いて配置された複数の心内膜用電極に関する第１
の分圧器回路として機能することを特徴とする請
求項１５記載の装置。１８第１の導体が第１の抵抗を有し、間隔を置
いて配置された複数の心内膜用電極が、第２の細
長い可とう性導体に直接接続された第１の心内膜
用電極と、第２の抵抗を経て第１の心内膜用電極
に接続された第２の心内膜用電極とから成ること
を特徴とする請求項１７記載の装置。１９心臓隔壁のすぐそばに物理的かつ電気的に
接触し間隔を置いて配置された複数の心内膜用電
極と、遠位端部のそばでリード線胴部から分かれる複
数の分岐を有するリード線胴部とを備え、各分岐
が複数の心内膜用電極のうちの少なくとも一つを
分岐に沿つて設けられるような長さを有し、間隔を置いて配置された心内膜用電極を心臓隔
壁に接触させるために、心臓の先端のそばに分岐
を固定する固定装置を備え、固定装置がねじ込みつる巻線又はフイン又は多
孔性電極から成ることを特徴とする植え込み可能
な心内膜用心室細動除去装置。２０複数の心外膜用電極が左心室の心外膜組織
に接触するように、位置決めされることを特徴と
する請求項１記載の装置。２１心内膜用電極が右心室内の位置から心臓隔
壁に接触するように位置決めされることを特徴と
する請求項１記載の方法。２２心臓の選択された領域へ異なるレベルの細
動除去エネルギーを送るために、心外膜用及び心
内膜用電極のうちの異なる電極に異なる大きさの
電位が加えられることを特徴とする請求項１記載
の装置。２３心外膜用電極と心内膜用電極との間の心筋
組織のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンスの関数として各電極
上の電位の大きさを調節することを特徴とする請求項１記載の装置。２４心外膜用電極と心内膜用電極との間の心筋
組織のインピーダンスを測定し、心臓の細動除去に必要な細動除去エネルギーが
最小となるように、心筋組織の測定された値に基
づき心内膜用及び心外膜用電極を再位置決めする
ことを特徴とする請求項１記載の装置。２５複数の心外膜用電極が左心室の心外膜組織
に接触するように位置決めされ、心臓内部に心内膜用電極を静脈経由で挿入し、心内膜用電極が右心室内の位置から心臓隔壁に
電気的に接触するように位置決めされ、心外膜用電極と心内膜用電極との間に電位を加
え、この電位が心外膜用電極及び心内膜用電極の
すぐそばの心筋組織の減極をトリガすることを特徴とする請求項１記載の装置。２６心臓の選択された領域へ異なるレベルの細
動除去エネルギーを送るために、心外膜用及び心
内膜用電極のうちの異なる電極に異なる大きさの
電位を加えることを特徴とする請求項２５記載の
装置。２７心外膜用電極と心内膜用電極との間の心筋
組織のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンスの関数として各電極
上の電位の大きさを調節することを特徴とする請求項２５記載の装置。２８心外膜用電極と心内膜用電極との間の心筋
組織のインピーダンスを測定し、心臓の細動除去に必要な細動除去エネルギーが
最小になるように、心筋組織の測定された値に基
づいて心内膜用電極及び心外膜用電極を再位置決
めすることを特徴する請求項２５記載の装置。