JPH06197988A - 除細動用の多数の導電性素子を有する植え込み式の適合コイルパッチ電極 - Google Patents

除細動用の多数の導電性素子を有する植え込み式の適合コイルパッチ電極

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JPH06197988A
JPH06197988A JP5291630A JP29163093A JPH06197988A JP H06197988 A JPH06197988 A JP H06197988A JP 5291630 A JP5291630 A JP 5291630A JP 29163093 A JP29163093 A JP 29163093A JP H06197988 A JPH06197988 A JP H06197988A
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electrode
conductive
conductive electrode
lead
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JP5291630A
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Bruce H Kenknight
エイチ ケンナイト ブルース
Roger W Dahl
ダブリュー ダール ロジャー
David K Swanson
ケイ スワンソン ディヴィッド
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Cardiac Pacemakers Inc
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0587Epicardial electrode systems; Endocardial electrodes piercing the pericardium

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 心臓の除細動及び頻脈治療のための多数の導
電性素子を有する植え込み式の適合コイルパッチ電極を
提供する。 【構成】 開放した、裏張りのない(非絶縁の)電極構
造をしていて、メッシュ及び編組、好ましくはコイルの
ような導電性素子で形成された放電表面を有する身体に
植え込み可能なリードであって、上記電極構造は、ルー
プ、リニアアレイ及び放射アレイのパターンで分類さ
れ、上記電極は心臓左右の心外膜表面又はその付近に配
置されるようなリード。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カルジオバージョン、
除細動、及び頻脈治療のための多数の導電性素子を有す
る植え込み式の適合コイルパッチ電極に係る。
【0002】
【従来の技術】最も有効な治療を施すと共に、ショック
により誘起される心筋の電気生理学的機能の有害な変更
を最小にする試みにおいて、心臓に電流を付与するため
の多数の種々の電極及び電極構成体が開示されている。
これら電極は、右心房及び心室のチャンバ内、冠状静脈
洞、右心房及び心室に接近した静脈、及び左横胸部皮に
おいて、心外膜に直接配置される。これら電極の種々の
物理的及び電気的な組み合わせが電極構成体を形成す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】過去において、患者に
最も頻繁に使用される上記のような電極構成は、ヘイル
マン氏等の米国特許第4,291,707号に開示され
た心外膜パッチ−パッチ構成である。この公知のパッチ
はかさばる上に、比較的柔軟性が低く、即ちこの電極は
シリコーンゴムの絶縁層で裏張りされており、これが必
要な経胸除細動ショックの強さを増大することが、サー
キュレーション1990;81:1409ないし141
4においてB.B.レーマン及びO.C.ディールによ
り報告されている。
【0004】最近、心内膜カテーテル電極を、左の軸方
向皮下に配置したメッシュパッチに組み合わせた非開胸
式の電極構成が、ヘイルマン氏等の米国特許第4,66
2,337号に開示されている。
【0005】カテーテル−パッチ構成の更に別の潜在的
な欠点は、電流路のインピーダンスと、ショックで誘起
される電界の非均一さとに関連したものである。高いイ
ンピーダンス路は、除細動するのに高いショック強度を
必要とする。
【0006】ムーア氏の米国特許第4,567,900
号に開示されたような公知の展開可能な心外膜除細動電
極は、電極配置後に鋭い変換を受ける。しかしながら、
この設計は、構造上のもろさに関連した問題をはらんで
いると考えられ、電極周囲の非均一な電流密度の問題に
も、隣接組織への固定の問題にも向けられたものではな
い。
【0007】公知電極の更に別の欠点は、サイズが大き
く、表面積が不充分で、導電性の放電表面の効率が悪
く、スチフネスが過剰で、心臓の形状に適合せず、疲労
で破壊し、形状が複雑で、しかも、植え込み機構が複雑
且つ危険なことである。
【0008】ウイリアムズ氏等の米国特許第5,01
6,645号及びアイデカー氏等の米国特許第4,82
7,932号には、分路の形成を防止するためには除細
動電極の非導電性裏張りが必要又は有益であることが明
白であるか又は絶対的であると示されている。
【0009】そこで、本発明によれば、裏張りのない構
造は、除細動に必要なショック強度が、非導電性材料で
裏張りされた同様の構造よりも低くて良いという逆の効
果が実現される。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、開いた裏張り
のない(絶縁されない)電極構造をしていて、メッシュ
及び編組のような、そして好ましくはコイルのような導
電性素子で形成された放電表面を有している身体に植え
込み可能なリードを使用することに係る。説明上の明確
さを改善するために、電極構造は、(1)ループ;
(2)リニアアレイ及び(3)放射アレイの導電性放電
表面によって形成されたパターンで分類することができ
る。
【0011】本発明においては、電極は、心臓左右の心
外膜表面又はその付近に配置することができ、これによ
り、他のいわゆる非開胸電極構成に関連した問題で、心
臓右の心内膜電極に伴う問題(例えば、上大静脈症候
群、肺動脈塞栓症、ショックで誘起される心内膜組織の
ダメージ、心内膜炎、既存の又は将来のペーシングリー
ドとの物理的な干渉);及び左の胸部皮下パッチに伴う
問題(例えば、患者の不快感、疲労による破壊、経皮性
の腐食、皮下感染)を解消することができる。本発明の
電極は、心膜内にも心膜外にも配置することができる。
【0012】一般に、本発明は、心室細動或いは血行力
学的に安定又は不安定な心室頻脈を処置するための植え
込み式のカルジオバータ/除細動器からの電流を効率的
に分配するのに使用される。本発明は、植え込み式の除
細動の分野で知られている現在の心外膜(電極の位置が
心外心筋表面に直接接触するもの及び壁在心膜に取り付
けられるもの)電極システムに関連した多数の問題を解
決する。
【0013】第1に、本発明は、低い剛性と高い柔軟性
とを示すことにより、心臓壁運動が禁止されるのを低減
する。
【0014】第2に、本発明は、より効率的な導電性の
放電表面に電流を分布し、そしてそれにより、ショック
インピーダンスを減少することによって、治療に必要な
ショックの強度を減少することである。
【0015】第3に、本発明は、開いた構造(電気絶縁
性の裏張り材料がない)であることにより両心室の大部
分が絶縁されないので、経胸除細動に必要な強度の不所
望な増加を低減する。
【0016】第4に、本発明は、正常の心臓収縮中に発
生する繰り返しのそりに対して優れた耐機械的疲労性能
を示す。
【0017】第5に、本発明は、多数の実施例におい
て、剣状突起下、肋骨下及び/又は肋間の切開により心
臓にアクセスすることを伴ういわゆる「最小侵襲性」手
法を用いて植え込みを行うことができる。
【0018】これらの形式の電極による実験では、ヘイ
ルマン氏等の特許で実施された従来のメッシュパッチに
比して、除細動のためのショック強度(ピーク電圧及び
付与エネルギー)の著しい低下が示された。
【0019】
【実施例】添付図面に示された本発明の好ましい実施例
の説明においては、明瞭化のために特定の用語を使用す
る。しかしながら、本発明は、このように選択された特
定の用語に限定されるものではなく、各々の特定の用語
は、同じ目的を達成するために同様に機能する全ての技
術的等効物を包含することを理解されたい。
【0020】本発明によれば、導電性の電極構造体は、
好ましくはその電極構造体の片側に任意の絶縁裏張りを
もつ導電性放電表面を形成する導電性コイルを備えてい
る。絶縁裏張りは、心臓から離れた方を向いた電極構造
体の側に配置されるのが好ましい。
【0021】導電性の電極構造体は、例えば、(1)単
一の半径方向内方に延びる導電性の素子を任意に有する
周囲ループとして、(2)電極構造体の長手軸に平行又
は垂直に延びる導電性の素子を有するリニアなアレイと
して、(3)半径方向内方又は半径方向外方に延びる素
子を有する放射状アレイとして、(4)同心的なループ
構造として、(5)偏心ループ構造として、そして
(6)空間的に分離されたコイルループ構造として形成
される。
【0022】図1ないし13には、導電性電極構造のリ
ードの実施例が示されている。これらは代表例として作
用するもので、本発明の精神によってカバーされるべき
全てのパラメータを余すところなく定めるものではな
い。
【0023】各リードは多数の共通した特徴を有してい
る。図1ないし13及び図18ないし43を参照すれ
ば、図2に示すように、リード1は、絶縁リード本体3
の一方の端子端(近位)に導電性の電極部分2(遠位)
が取り付けられたもので形成される。電極部分2は、電
気的に共通の導電性金属素子(通常は螺旋状に巻かれた
多線コイル)によって形成される。電極部分は、図1に
示したように、心臓構造体上又はその付近、即ち心膜内
4又は心膜外5に配置されるよう設計される。
【0024】電極部分を構成する金属コイルは、隣接さ
れるか或いは空間的に分離されて、導電性の放電表面を
形成する2つ以上の素子を形成する。図3に示すよう
に、金属コイルの内腔6には、シリコーンチューブ7が
装填されるか又は固体円柱状のシリコーンが装填され、
これには、電極部分の種々の終端部にショック電流を搬
送するための延伸ろう付け編組(DBS)導体8を通す
ことができる。
【0025】電極部分は、植え込み式のカルジオバータ
除細動器パルス発生器(図示せず)により電極部分2と
は反対のリード本体3の端子端に配置された近位端子ピ
ン9に電位を印加することにより付勢される。例えば、
図2(仮想線)及び5に示すように、電極部分の周囲を
画成する狭い(<1cm)縁又は境界を心臓から離れた
方を向いた電極の側に形成するために強化シリコーンシ
ート10を使用してもよい。或いは又、この縁は、適当
な剛性のシリコーンで覆ったコイルで形成することもで
きる。
【0026】この縁は、電極の周囲を画成すると共に、
次のような多数の目的を果たす。即ち、(1)導電性素
子の端を互いに「結合」することにより電極構造体に対
して構造上の安定性を付加し、そして(2)心臓又はそ
の付近に電極を固定する間に電極に縫合糸を固定するた
めの確実な手段をなす。或いは又、織物の裏張り11
(図8及び9)により心臓から離れた方を向いた電極の
側に充分な構造上の一体性を与えることができ、この裏
張りは多孔性であって治療ショックの間の電気抵抗を無
視できるものである。
【0027】図2は、「ループ」として分類されるコイ
ルパッチ電極の好ましい実施例を示すものである。この
ループは、コイル15を180°撓ませそしてそれをリ
ード本体3の遠位端、ここではループの根元12と称す
る、に固定することによって形成される。電気的に共通
の素子13は、根元12から半径方向内方にループの最
遠位端、ここではループの頂点16と称する、に向かっ
て延びる。この内側の共通素子13は、電極の境界から
ループの内部領域へと電流を搬送し、ループの中心部の
付近の心臓組織におけるショック電界強度を増大する。
このようにしないと、この部分では経験上ショック電界
が弱い。図2に示すループは、図18ないし43に示す
ように、単一であってもよいし、多数の同心であっても
よいし、多数の偏心であってもよいし、又は多数の空間
的に分離されたループであってもよい。
【0028】図4ないし8は、「リニアアレイ」と分類
される適合コイルパッチに関連した種々の実施例を示し
ている。このリニアアレイは、パッチの長手軸に対する
導電性の素子19の向きによってグループ分けされ、即
ち(1)素子19がパッチの長手軸に実質的に平行なア
レイは「垂直」と考えられ(図4、5及び6)、一方
(2)素子19がパッチの長手軸に実質的に垂直なアレ
イは「横方向」と考えられる(図7及び8)。
【0029】好ましい実施例が図5に示されている。周
囲形状は、同じ半径又は異なる半径の2つの半円からの
正接点を接続して構造上の境界を生じさせることにより
形成され、この境界は楕円(同じ半径の場合)又は「卵
型」(異なる半径の場合)と称する。この形状は、大き
な半径の端17を心臓の底部に配置しそして小さな半径
の端18を心臓の頂部に配置した状態で心臓に良好に適
合する。
【0030】図6を参照すれば、3つ以上の導電性のコ
イル素子19が図示された櫛形パターンで空間的に分離
されている。この櫛形の利点は、高い電流密度の領域を
分離することに関連している。最適な個数の素子によ
り、除細動に必要な最低のショック強度が得られる。
【0031】図4、5、7及び8に示した実施例とは異
なり、図6の電極構造はシリコーンシートによって境界
定めされていない。コイルの内部にバイアス手段(スプ
リングワイヤ又は予備成形されたシリコーン円筒の型)
を組み込むことにより構造上の安定性が維持される。
【0032】図10ないし13は、「放射アレイ」と分
類されるパッチの種々の実施例を示している。この放射
アレイは素子の位置によりグループ分けされる。即ち
(1)素子が中心から半径方向に最も外側の境界まで外
方に延びるアレイは、「タイプ1」と考えられ(図10
及び13)、一方(2)素子が境界から内方に部分的に
延びるアレイは、「タイプ2」と考えられる(図11及
び12)。放電表面への電気的接続は、「タイプ1」の
放射アレイについては電極の中心20で行われ、そして
「タイプ2」のアレイについては周囲で行われるのが好
ましい。
【0033】図13において、中央に置かれたハブ部分
53は、非常にコンプライアンスのある回旋した導電性
素子54により心室の収縮中に自由に「浮動」する。周
囲構造部55は、安定でありながらも弾力のあるプラッ
トホームを形成し、その上に導電性素子の端子端56が
終端結合され、素子の分離を維持する。
【0034】一般に、オープン構造(絶縁材によって裏
張りされていない)は、個々の素子の繊維分離を許し、
これは嚢収縮中の構造変形(素子の移動)のおそれを低
減する。周囲部55は、打ち抜きされたシリコーンゴム
シートで構成することもできるし、シリコーンゴムのよ
うな適当か材料で1部片として成形することもできる
し、或いはコイルをシリコーンゴムでカバーすることに
よって形成することもできる。いずれの場合にも、全て
のコイル終端56は、その下の組織を保護するためにシ
リコーンでカバーされる。導電性の放電表面を形成する
カーブしたコイル導電性素子54は、回旋(インボリュ
ート)パターンで内側のハブ53から外周55まで時計
方向に延びており、そしてハブ及び端部以外はどこも絶
縁されていない。或いは又、これらの素子は、反時計方
向に「渦巻き」してもよい。
【0035】上記のいずれの実施例の好ましい弛緩電極
形状又は素子パターンも、対称的である必要はない。素
子の長さ、間隔、位置及び向きは、心臓内及びその周囲
のショック誘起電圧勾配分布を最適化するように変更し
てもよい。
【0036】本発明の実施例は、多数の手段によって植
え込むことができ、即ち(1)胸骨切開又は開胸によっ
て直接心臓を露呈した後に心外膜又は壁在心膜に外科手
術で取り付ける。(2)剣状突起下、肋骨下又は胸腔鏡
により助成される肋間手法を含む最も侵襲性の低い技術
を用いて、胸壁にわたりそしてある手順では心膜空間内
に配置された導入コンジットに電極を物理的に押し込
む。この導入コンジットに電極を更に押し込みそして押
し出すと、電極間バイアス手段に予め付与されている張
力エネルギーが解放することにより電極素子の分離が生
じる。この電極形状の変化の間に、心膜は、電極を支持
して心外膜面に沿って並進移動を導く「ソックス」とし
て作用することにより電極位置決めプロセスを助成す
る。最終的な電極形状及び位置の安定性は、縫合、ステ
ープル、又は活性な固定手段(図示せず)で電極を適当
な隣接組織に固定することによって達成される。(3)
或いは又、胸腔鏡の助けにより小さな肋間欠損部を介し
て壁在心膜(心膜外又は心膜後と称することもある)に
電極を植え込んで固定してもよい。この場合に、同側の
肺をそらせて心臓の露呈を増大させることができる。電
極は心臓上又はその付近に配置され、その下の組織に縫
合又は金属製のステープルで固定される。
【0037】必要な除細動強度に対するコイルパッチト
レース形状の影響を判断するために豚の生体内研究を行
った。図14ないし16は、5匹の豚において50%の
除細動確率を予想する点で付与されるピーク電圧、ピー
ク電流及び全エネルギーについて必要な平均ショック強
度を示したヒストグラムである。図17は、平均システ
ムインピーダンスを示している。エラーバーは1つの標
準偏差を示している。「トレース形状」という用語は、
電極の放電表面を構成する導電性素子の形状及び向きを
定義するのに用いる記述子である。
【0038】本発明の新規な特徴は、次の通りである
が、これに限定されるものではない。(1)弾力性の素
子が導入中に撓むことができ、植え込み手順を技術的に
簡単にすると共に、その侵襲性を低減する。(2)弾力
性の素子がショック電流を分配する最適な縁長さを有
し、近フィールドインピーダンスを減少すると共に、ピ
ーク電圧勾配を最小にする。(3)絶縁裏張りを必要と
しない電極構造で、所要の経胸除細動ショック強度に対
して最小の影響しか及ぼさない。(4)大きな「仮想線
領域」即ち「有効縁長さ」にわたりショック電流を分布
させることを通じて近フィールドインピーダンスを減少
することにより除細動に必要なピーク電圧を低下する電
極構造。(5)高い電流密度の領域を離間する櫛形の端
を有した電極構造。(6)心臓の寸法大きさに適合し、
ひいては、その下の心臓組織とのぴったりとした接触を
維持する開いた領域を定める空間的に分離したコイル素
子を有する電極。(7)ショックで誘起される電界強度
を好都合に変更する異なる抵抗率を有した素子をもつ電
極。(8)組織の食い込みに対する基質を構成すると共
に外科解剖に対する平面を構成する多孔性裏張りをもつ
電極。(9)電極面上に異なる領域電位を発生するよう
に付勢される電極素子。
【0039】図18ないし21には、種々のサイズのル
ープ型導電性電極が示されている。ループの主軸の長さ
(a)及び周囲長さ(c)を変えることにより、囲まれ
た表面積(A)を変えることができる。
【0040】図22ないし27及び28に示すような同
心的なループ(通常は多フィラーコイル)21が三枝の
「骨格」構造体22に取り付けられる。一般に、この構
造体22は、Dacron(登録商標)強化シリコーン
ゴムシート(厚み0.010ないし0.030インチ、
巾0.1ないし0.5インチ)で作られる。この形態で
作られる電極は次のような多数の問題を解消する。即ち
(1)滑らかな輪郭を有する連続的なループは構造上の
疲労抵抗を改善する。(2)必要な除細動ショック強度
が方向に不感である。(3)図26に示すように心外膜
面に容易に電極を適合するように典型的な心外膜曲率に
一致する曲率半径を与えるよう構造体を「予備整形」す
ることができる。(4)大きな撓みコンプライアンスに
より心室のポンプ機能に対する衝撃が最小とされる。
(5)従来の電極パッチに使用されたワイヤメッシュ導
体に比して単位長さ当たり表面積の大きいコイル状導体
を通してショック電流が分布される。
【0041】ここまでは、コイルを「骨格」支持構造体
22の片側に取り付けて(図23)コイル21と支持構
造体22との正接接触を与えることについて示した。し
かしながら、図24に示すような構造にすることも効果
的である。図24は、コイル21の直径と一致する軸上
に存在するようにコイル間に置かれた骨格構造22を示
している。このような構造の利点は、導電性の放電表面
が心臓から離れた側となるように偶発的に植え込まれる
ことがない点である。
【0042】次のような多数の電極設計ファクタが除細
動の効率に影響することが考えられる。即ち、(1)最
大電極直径と心臓の周囲との比、(2)素子の個数、
(3)空間的な分離、及び(4)素子を電気的に接続す
る手段。電気的接続するための2つの主たる手段は、
(1)図22、25及び27に示されたように素子を等
電位とするような接続23、及び(2)図28に示すよ
うに最も内側の素子から最も外側の素子へと電流を分布
することのできる接続24、がある。
【0043】添付図面に示された多くの設計において電
極コイル素子の「骨格」として働く強化シリコーンゴム
シート構造体22は、単一アームで構成されてもよいし
複数のアームで構成されてもよい。各アームの端は電極
部分の主寸法を越えて延びてタブ25(図27)を形成
し、電極部分をその下の組織に縫合又はステープルで固
定するための固定手段を構成する。これらの周囲点で組
織に常時固定することは、タブ25又は「骨格」アーム
に沿った他の領域に接合された適当な多孔性材料26を
組み込むことによって更に促進される。多孔性の材料
は、Dacronか又は安定な組織食い込みを促進する
他の多孔性材料でよい。
【0044】図29及び30を参照すれば、コイル21
の端25、25’は、撓まされ、密接に対向され、そし
てピン26’の端26上に滑り込まされる。圧着スリー
ブ27、27’は、ピン26のフランジ部28に当接さ
れる。従って、コイル21はピン26への圧着接合によ
り機械的に動かないようにされる。
【0045】他の電極素子への電気的接続は、中央に延
びるピン30に圧着された相互接続コイル29によって
行われる。この接続は、コイルの端子端を接続すると共
に隣接するコイルを互いに接続する多数の考えられる方
法の一例である。
【0046】偏心ループ構造体が図31、33及び35
に示されている。この電極構造は、そのサイズ、形状及
び柔軟性により、肋骨間(通常は第4ないし第6の肋間
スペース)に挿入された胸腔鏡ポートの小さな(1c
m)管状作業チャンネル41を通して植え込むのに特に
適したものとなるので、特に重要である。この特定の用
途では、電極構造が強化骨格を組み込んでいない。実際
に、コイルの柔軟性により設置中にこれを変形すること
ができる。
【0047】1つの実施例(図31)においては、共通
の端子点33に電気的に接続されたコイル32によって
電極部分31が形成される。この接続領域はシリコーン
ゴムでモールドされ、リード本体34を受け入れる。端
子部分の遠位端は、スリット又は穴36をもつ強化シリ
コーンゴムシート35によって形成され、上記の穴は従
来の縫合又は特殊な外科用ステープルにより心臓又はそ
の付近に固定するための手段を構成する。1つ以上のコ
イルの近位端付近において、シリコーンブート37をそ
の電極コイルに成形することにより付加的な固定が与え
られてもよい。この両方の固定手順は、胸腔鏡ポートの
作業チャンネルを通して実行することができる。図33
に仮想線で示された付加的なコイル32’も有益であ
る。
【0048】端子端の新規な構造上の向きは、図36な
いし39に示すようにリード本体上を同軸的に通過する
管状のアプリケータ40により電極31を管状作業チャ
ンネル41に導入できるようにする。この管状アプリケ
ータは、適当な壁厚の簡単なまっすぐな熱可塑性のチュ
ーブであってもよいし、ユーザが心臓表面又はその付近
に電極配置するのを制御する助けとして反れた尖端を有
するものでもよい。管状アプリケータ40は、電極部分
の端子点33に係合し、作業チャンネル41内にコイル
32を押し込む。
【0049】図38に示すように、作業チャンネル41
を通過すると、コイル32はそれらの元の形態に復帰
し、心臓49に取り付けられる。ループを構成するコイ
ル素子内の弾力性のバイアス手段は、電極部分を身体内
でその非ストレス形状に復帰させる付加的なバイアス力
を与えることができる。
【0050】図32は、外側のループ38と、図31の
内側ループに取って代わる内側のリニアなコイル素子3
9とにより形成された電極部分を示している。この変形
態様は、4つではなくて3つのコイルラインが受け入れ
られるだけであるから、端子部分33’の占有体積を少
なくすることができる。サイズの減少により、リードを
小さな胸腔鏡の作業チャンネルに通すことができ、これ
は体格の小さい大人や小児科の患者にとって重要であ
る。同心的なループ電極(図22、25、27、28)
を最小の侵襲性で導入する間にこれらの同じ技術を適用
してもよい。
【0051】図31及び33では、コイルの両端が端子
部分33において電気的に共通である。別の実施例(図
35)では、2つ以上の偏心コイル48により形成され
た電極部分がそれらの近位端47では電気的に共通であ
るが、それらの遠位端46では電気的に接続されていな
い。しかしながら、これらコイルは、シリコーンゴムの
ような絶縁材48’によって機械的に接続されている。
このように、コイルの長さに沿って電圧降下が分配され
る。
【0052】図40、41、42及び43に示された電
極部分は、前記したものと同様の強化シリコーンゴムの
骨格51に取り付けられた空間的に分離されたコイルル
ープ50によって形成される。これらループの空間的な
分離は、ショックインピーダンスを減少し、ショック付
与中の電界の均一性を改善する。
【0053】図40の構造体は、変形されて、最小侵襲
性の植え込みのための胸腔鏡の作業チャンネルに挿入さ
れるが、図42及び43に示す3つ又は4つのローブの
付いた構造体は、開胸手法を用いて更に容易に植え込む
ことができる。一般に、ループは、図示されたように構
造体の中央領域から付勢すべきであると考えられてい
る。図22ないし27に示した電極について述べた特徴
がここでも得られる。
【0054】本発明の除細動効率を向上するために、各
電極を対称的にする必要はない。実際に、電気的ショッ
クで除細動を試みる間に好都合な電界強度分布を形成す
るには非対称であることも有効である。LV(左心室)
の質量はRV(右心室)の質量より大きいので、おそら
くLV電極は若干大きな領域を取り巻くことになる。電
極のサイズ、形状及び位置は、除細動強度のショック付
与中に心室心筋内の低電位勾配の領域を最小にするよう
に最適化されるのが理想的である。
【0055】電極は弛緩状態において平らである必要は
ない。図26に示すようにある程度のへこみを形成する
ように素子をそらすことは、心臓の形状に適合させる上
で有益である。
【0056】更に、通常電気的に共通の電極素子は、電
気的に分離するか、又は素子間に相対的な抵抗率の差を
生じさせる材料で構成し、電極面に沿って電流密度を好
都合に変えるようにしてもよい。電極導体に沿った絶縁
材のセグメント化も、性能を向上させる。素子間の間
隔、素子の長さ、及び導体分離の位置は、全て、本発明
により開示された電極の効率に作用するように組み合わ
される。
【0057】電極構成の別の実施例では、心外膜に配置
された3つ以上の電極を組み込んでもよいし、又は心内
膜カテーテル電極を左心室又はその付近において本発明
の心外膜電極と組み合わせてもよい。電極の極性は、必
要な除細動ショック強度を最低にするように選択するこ
とができる。
【0058】以上、本発明の好ましい実施例を詳細に説
明したが、当業者であれば、本発明の精神から逸脱する
ことなく、種々の変更が明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】心臓構造の一部分を示す拡大図である。
【図2】絶縁されたリード本体及び導電性の電極部分を
示す図である。
【図3】図2のA−A線に沿った断面図である。
【図4】リニアアレイの導電性電極を示す図である。
【図5】リニアアレイの導電性電極を示す図である。
【図6】リニアアレイの導電性電極を示す図である。
【図7】リニアアレイの導電性電極を示す図である。
【図8】リニアアレイの導電性電極を示す図である。
【図9】図8に示す導電性電極の側面図である。
【図10】放射アレイの導電性電極を示す図である。
【図11】放射アレイの導電性電極を示す図である。
【図12】放射アレイの導電性電極を示す図である。
【図13】放射アレイの導電性電極を示す図である。
【図14】5匹の豚でテストされた6つの異なる心外膜
電極対構成に対するテスト結果のグラフである。
【図15】5匹の豚でテストされた6つの異なる心外膜
電極対構成に対するテスト結果のグラフである。
【図16】5匹の豚でテストされた6つの異なる心外膜
電極対構成に対するテスト結果のグラフである。
【図17】5匹の豚でテストされた6つの異なる心外膜
電極対構成に対するテスト結果のグラフである。
【図18】包囲される面積の異なる導電性ループ電極を
示す図である。
【図19】包囲される面積の異なる導電性ループ電極を
示す図である。
【図20】包囲される面積の異なる導電性ループ電極を
示す図である。
【図21】包囲される面積の異なる導電性ループ電極を
示す図である。
【図22】同心ループ導電性電極を示す図である。
【図23】同心ループ導電性電極を示す図である。
【図24】同心ループ導電性電極を示す図である。
【図25】同心ループ導電性電極を示す図である。
【図26】同心ループ導電性電極を示す図である。
【図27】同心ループ導電性電極を示す図である。
【図28】同心ループ導電性電極を示す図である。
【図29】コイルの端子端の接続と、隣接するコイルの
互いの接続とを詳細に示す図である。
【図30】コイルの端子端の接続と、隣接するコイルの
互いの接続とを詳細に示す図である。
【図31】偏心ループ導電性電極を示す図である。
【図32】偏心ループ導電性電極を示す図である。
【図33】偏心ループ導電性電極を示す図である。
【図34】図33の側面図である。
【図35】偏心ループ導電性電極を示す図である。
【図36】胸壁に配置された管状アプリケータを経て心
臓へ導電性電極を導入する方法を示す図である。
【図37】胸壁に配置された管状アプリケータを経て心
臓へ導電性電極を導入する方法を示す図である。
【図38】胸壁に配置された管状アプリケータを経て心
臓へ導電性電極を導入する方法を示す図である。
【図39】胸壁に配置された管状アプリケータを経て心
臓へ導電性電極を導入する方法を示す図である。
【図40】空間的に分離されたコイルループの導電性電
極を示す図である。
【図41】図40の側面図である。
【図42】空間的に分離されたコイルループの導電性電
極を示す図である。
【図43】空間的に分離されたコイルループの導電性電
極を示す図である。
【符号の説明】
1 リード 2 導電性電極部分 3 絶縁リード本体 4 心膜内 5 心膜外 6 内腔 7 シリコーンチューブ 8 導体 9 端子ピン 10 シリコーンシート 11 織物裏張り 13 共通素子 19 導電性コイル素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー ダブリュー ダール アメリカ合衆国 ミネソタ州 55304 ア ンドーヴァー ワンハンドレッドアンドフ ィフティース レーン 112 (72)発明者 ディヴィッド ケイ スワンソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94040 マウンテン ヴィュー ヒーザー ストーン ウェイ 877

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁リード本体と、 上記絶縁リード本体の一方の端子端に配置された導電性
    の電極構造体とを備えており、 上記導電性の電極構造体は柔軟性がありそして放電表面
    を有し、この放電表面は、この放電表面と心臓との間に
    介在する絶縁部材が存在しない状態で心臓左右の心外膜
    表面に隣接して心臓に直接接触するように使用でき、そ
    して上記放電表面は、その少なくとも1つの構成素子に
    より形成された少なくとも1つの開放領域を画成するこ
    とを特徴とする身体に植え込み可能なリード。
  2. 【請求項2】 上記導電性の電極構造体は、心臓とは反
    対の該電極構造体の側に配置されるべき絶縁性部材の片
    面に取り付けられる請求項1に記載の身体に植え込み可
    能なリード。
  3. 【請求項3】 上記導電性の電極構造体は、上記絶縁リ
    ード本体に電気的に接続された複数の素子を備えている
    請求項2に記載の身体に植え込み可能なリード。
  4. 【請求項4】 上記導電性電極構造体は、ループ、リニ
    アアレイ、放射アレイのうちの1つの形態である請求項
    2に記載の身体に植え込み可能なリード。
  5. 【請求項5】 上記導電性電極構造体は、周辺ループ素
    子を含む請求項2に記載の身体に植え込み可能なリー
    ド。
  6. 【請求項6】 上記周辺ループ素子から半径方向内方に
    導電性の素子が延びている請求項5に記載の身体に植え
    込み可能なリード。
  7. 【請求項7】 上記導電性の電極構造体は、該電極構造
    体の長手軸に平行に延びる導電性の素子を含む請求項2
    に記載の身体に植え込み可能なリード。
  8. 【請求項8】 上記導電性の電極構造体は、該電極構造
    体の長手軸に垂直に延びる導電性の素子を含む請求項2
    に記載の身体に植え込み可能なリード。
  9. 【請求項9】 上記導電性の電極構造体は、半径方向内
    方に延びる導電性の素子を含む請求項2に記載の身体に
    植え込み可能なリード。
  10. 【請求項10】 上記導電性の電極構造体は、半径方向
    外方に延びる導電性の素子を含む請求項2に記載の身体
    に植え込み可能なリード。
  11. 【請求項11】 上記導電性の電極構造体は、同心ルー
    プ素子を含む請求項2に記載の身体に植え込み可能なリ
    ード。
  12. 【請求項12】 上記導電性の電極構造体は、偏心ルー
    プ素子を含む請求項2に記載の身体に植え込み可能なリ
    ード。
  13. 【請求項13】 上記導電性の電極構造体は、空間的に
    分離したコイルループ素子を含む請求項2に記載の身体
    に植え込み可能なリード。
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