JPH069616B2 - 心臓ペ−スメ−カ−用電極の製造方法 - Google Patents
心臓ペ−スメ−カ−用電極の製造方法Info
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- JPH069616B2 JPH069616B2 JP4811786A JP4811786A JPH069616B2 JP H069616 B2 JPH069616 B2 JP H069616B2 JP 4811786 A JP4811786 A JP 4811786A JP 4811786 A JP4811786 A JP 4811786A JP H069616 B2 JPH069616 B2 JP H069616B2
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- electrode
- cardiac pacemaker
- polarizability
- iro
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は心臓ペースメーカー用電極に関する。
（従来技術とその問題点） 心臓ペースメーカーは、制御部を含む本体、電線及び電
極から成る。電極、特に埋め込み式の心臓ペースメーカ
ーの電極に要求される性能は、電極が心臓に密着し易い
ことの他に、ペースメーカーから発したパルスに対する
分極率が低いこと、心臓からの信号を検知する時のイン
ピーダンス（入力インピーダンス）が小さいこと心臓に
信号を発する時のインピーダンス（出力インピーダン
ス）が大きいことがある。そのため、従来は生体に無害
で電気伝導率の高いＰｔまたはＰｔ合金を用いて、出力
インピーダンスを大きくするために電極の物理的大きさ
を小さくし、分極率を小さく、また入力インピーダンス
を小さくするためにＰｔまたはＰｔ合金の表面をサンド
ブラスト或いはガラスビーズなどで機械的に粗面化して
実質表面積を大きくし、分極率、入力インピーダンスの
改良を行ってきたが、特に分極率、入力インピーダンス
に対しては充分な効果がなく、これらの面で改良が望ま
れていた。
極から成る。電極、特に埋め込み式の心臓ペースメーカ
ーの電極に要求される性能は、電極が心臓に密着し易い
ことの他に、ペースメーカーから発したパルスに対する
分極率が低いこと、心臓からの信号を検知する時のイン
ピーダンス（入力インピーダンス）が小さいこと心臓に
信号を発する時のインピーダンス（出力インピーダン
ス）が大きいことがある。そのため、従来は生体に無害
で電気伝導率の高いＰｔまたはＰｔ合金を用いて、出力
インピーダンスを大きくするために電極の物理的大きさ
を小さくし、分極率を小さく、また入力インピーダンス
を小さくするためにＰｔまたはＰｔ合金の表面をサンド
ブラスト或いはガラスビーズなどで機械的に粗面化して
実質表面積を大きくし、分極率、入力インピーダンスの
改良を行ってきたが、特に分極率、入力インピーダンス
に対しては充分な効果がなく、これらの面で改良が望ま
れていた。
またＰｔまたはＰｔ合金は重いため、心臓に対する負担
を小さくする意味でより軽量なものが望まれる。
を小さくする意味でより軽量なものが望まれる。
（発明の目的） 本発明は、上記要望に鑑みなされたものであり、出力イ
ンピーダンスを大きくするために電極の物理的大きさを
最小にし、且つ、分極率、入力インピーダンスを小さく
することのできる製造方法を提供せんとするものであ
る。特に分極率を小さくすることはペースメーカーの誤
動作防止、電池寿命の延長、心臓に対する応答性を高め
ることにつながる。さらにより軽量化を進め心臓に対す
る負担を軽減することを目的とする。
ンピーダンスを大きくするために電極の物理的大きさを
最小にし、且つ、分極率、入力インピーダンスを小さく
することのできる製造方法を提供せんとするものであ
る。特に分極率を小さくすることはペースメーカーの誤
動作防止、電池寿命の延長、心臓に対する応答性を高め
ることにつながる。さらにより軽量化を進め心臓に対す
る負担を軽減することを目的とする。
（発明の構成） 本発明らはＴｉまたはＴｉ合金により作製した電極上に
ＰｔとＩｒＯ2の混合物をコーティングすることを特徴
とする。
ＰｔとＩｒＯ2の混合物をコーティングすることを特徴
とする。
本発明者らは分極率を小さく、また、入力インピーダン
スを小さくするために鋭意研究した結果、これらを小さ
くするためには、実質表面積に加えて、体液中の水素イ
オンおよび塩素イオンとの親和が小さく、且つ、これら
イオンを放電させる触媒性能に優れる材料を電極に使用
すれば、分極率、入力インピーダンスを非常に有効に小
さくすることができることを発見した。すなわち、分極
率を小さくするためには電極と体液界面の水素イオンお
よび塩素イオンをできるだけ短時間で放電させ電極上の
イオンをできるだけ短時間に原子あるいは分子化させれ
ば分極率が非常に小さくなり、その結果、入力インピー
ダンスも小さくなるのである。本発明者らはこれら水素
イオンおよび塩素イオンに対する触媒能に優れる材料を
探すべく実験した結果ＩｒＯ2が最も適しているという
結果に至った。
スを小さくするために鋭意研究した結果、これらを小さ
くするためには、実質表面積に加えて、体液中の水素イ
オンおよび塩素イオンとの親和が小さく、且つ、これら
イオンを放電させる触媒性能に優れる材料を電極に使用
すれば、分極率、入力インピーダンスを非常に有効に小
さくすることができることを発見した。すなわち、分極
率を小さくするためには電極と体液界面の水素イオンお
よび塩素イオンをできるだけ短時間で放電させ電極上の
イオンをできるだけ短時間に原子あるいは分子化させれ
ば分極率が非常に小さくなり、その結果、入力インピー
ダンスも小さくなるのである。本発明者らはこれら水素
イオンおよび塩素イオンに対する触媒能に優れる材料を
探すべく実験した結果ＩｒＯ2が最も適しているという
結果に至った。
本発明で電極素材をＴｉまたはＴｉ合金に限ったのはこ
れらの材料は生誕に無害でかつ比重がＰｔまたはＰｔ合
金の1/3〜1/4と軽量だからである。さらにコーティング
層をＰｔとＩｒＯ2の混合物と限定したのは、Ｐｔはコ
ーティング層と下地との密着強度を高めるためであり、
ＩｒＯ2水素イオン、塩素イオンに対する触媒性能に優
れるからである。
れらの材料は生誕に無害でかつ比重がＰｔまたはＰｔ合
金の1/3〜1/4と軽量だからである。さらにコーティング
層をＰｔとＩｒＯ2の混合物と限定したのは、Ｐｔはコ
ーティング層と下地との密着強度を高めるためであり、
ＩｒＯ2水素イオン、塩素イオンに対する触媒性能に優
れるからである。
次に本発明の製造方法についてさらに詳しく説明する。
まず塩化白金酸と塩化イリジウムを所定量、好ましくは
Ｐｔ−Ｉｒ５〜95wt％のうち特定のものを選び、有機溶
媒に溶解混合する。この組成はコーティング強度を必要
とする場合はＰｔ量の多いものを選び、分極特性を必要
とする場合はＩｒ量の多いものを選べば良い。この溶液
をＰｔまたはＰｔ合金により作成した電極上に塗布す
る。塗布方法は、浸漬、はけ塗り、スプレーなどのいず
れの方法を用いても良い。この電極を自然乾燥または20
0℃以下の温度で乾燥後温度400〜700℃、酸素分圧1/5気
圧以上で10分以上焼成する。この様に酸化性雰囲気下で
焼成することにより塩化イリジウムが分解すると同時に
酸化されＩｒＯ2になるがＰｔは酸化されないのでＰｔ
−ＩｒＯ2コーティング膜が得られる。この様にして得
られた膜は分解および熱収縮により表面粗度が非常に大
きくなるため、実質表面積が大きくなり、分極特性及び
入力インピーダンス特性に優れたものとなる。本発明で
この塗布、乾燥、焼成を２回以上くり返すと限定したの
は１回では熱収縮によりクラックが発生し、下地のＴｉ
又はＴｉ合金が露出し、特性が劣化してしまうからであ
る。
まず塩化白金酸と塩化イリジウムを所定量、好ましくは
Ｐｔ−Ｉｒ５〜95wt％のうち特定のものを選び、有機溶
媒に溶解混合する。この組成はコーティング強度を必要
とする場合はＰｔ量の多いものを選び、分極特性を必要
とする場合はＩｒ量の多いものを選べば良い。この溶液
をＰｔまたはＰｔ合金により作成した電極上に塗布す
る。塗布方法は、浸漬、はけ塗り、スプレーなどのいず
れの方法を用いても良い。この電極を自然乾燥または20
0℃以下の温度で乾燥後温度400〜700℃、酸素分圧1/5気
圧以上で10分以上焼成する。この様に酸化性雰囲気下で
焼成することにより塩化イリジウムが分解すると同時に
酸化されＩｒＯ2になるがＰｔは酸化されないのでＰｔ
−ＩｒＯ2コーティング膜が得られる。この様にして得
られた膜は分解および熱収縮により表面粗度が非常に大
きくなるため、実質表面積が大きくなり、分極特性及び
入力インピーダンス特性に優れたものとなる。本発明で
この塗布、乾燥、焼成を２回以上くり返すと限定したの
は１回では熱収縮によりクラックが発生し、下地のＴｉ
又はＴｉ合金が露出し、特性が劣化してしまうからであ
る。
またコーティングは全面にする必要はなく、体液と接す
る部分のみで良い。さらにコーティング厚は0.5μ以上
あれば十分に触媒能は発揮できることが確認できた。
る部分のみで良い。さらにコーティング厚は0.5μ以上
あれば十分に触媒能は発揮できることが確認できた。
（実施例） 本発明による心臓ペースメーカー用電極の実施例を従来
例とともに説明する。
例とともに説明する。
先ず従来例について説明すると、Ｔｉにて第１図に示す
寸法形状の心臓ペースメーカー用電極１を作り、頭部２
に50μのガラスビーズをブラストして有効表面積の増加
を図った。
寸法形状の心臓ペースメーカー用電極１を作り、頭部２
に50μのガラスビーズをブラストして有効表面積の増加
を図った。
次に実施例１について説明すると、Ｐｔにて第１図に示
す寸法形状の心臓ペースメーカー用電極１を作り、この
頭部２に焼付によりＰｔ−ＩｒＯ2をコーティングし
て、第２図に示す心臓ペースメーカー用電極を得た。製
造条件は塩化白金酸と塩化イリジウムをＰｔ−Ｉｒ33wt
％になるように秤量し、ブタノールに溶解、混合後、は
け塗り、100℃乾燥の後500℃、大気中で10分間焼成し、
この塗布、乾燥、焼成を５回くり返した。この時のコー
ティング膜３の厚さは1.0μであった。
す寸法形状の心臓ペースメーカー用電極１を作り、この
頭部２に焼付によりＰｔ−ＩｒＯ2をコーティングし
て、第２図に示す心臓ペースメーカー用電極を得た。製
造条件は塩化白金酸と塩化イリジウムをＰｔ−Ｉｒ33wt
％になるように秤量し、ブタノールに溶解、混合後、は
け塗り、100℃乾燥の後500℃、大気中で10分間焼成し、
この塗布、乾燥、焼成を５回くり返した。この時のコー
ティング膜３の厚さは1.0μであった。
次に実施例２について説明するとＴｉ−６Ａ４Ｖ合金
にて第１図に示す寸法形状の電極を作り、この頭部２に
焼付によりＰｔ−ＩｒＯ2をコーティングして第２図に
示す心臓ペースメーカー用電極を得た。製造条件は塩化
白金酸と塩化イリジウムをＰｔ−Ｉｒ75wt％になるよう
に秤量し、ブタノールに溶解、混合後、スプレーにて塗
布、100℃乾燥の後、550℃、酸素分圧１気圧で10分間焼
成し、この塗布、乾燥、焼成を10回くり返した。この時
の膜厚は1.0μであった。
にて第１図に示す寸法形状の電極を作り、この頭部２に
焼付によりＰｔ−ＩｒＯ2をコーティングして第２図に
示す心臓ペースメーカー用電極を得た。製造条件は塩化
白金酸と塩化イリジウムをＰｔ−Ｉｒ75wt％になるよう
に秤量し、ブタノールに溶解、混合後、スプレーにて塗
布、100℃乾燥の後、550℃、酸素分圧１気圧で10分間焼
成し、この塗布、乾燥、焼成を10回くり返した。この時
の膜厚は1.0μであった。
このようにして得られた従来例及び実施例１、２の心臓
ペースメーカー用電極を、第３図に示すテスト回路にて
パルス波形から分極率を、さらに第４図に示すテスト回
路にて入力インピーダンスを測定した処、後記表−１に
示すような結果を得た。
ペースメーカー用電極を、第３図に示すテスト回路にて
パルス波形から分極率を、さらに第４図に示すテスト回
路にて入力インピーダンスを測定した処、後記表−１に
示すような結果を得た。
第３図中、10は電解槽で、溶液11はＮａＣ９ｇ、水１
、エタノール１であり、溶液中の陰極12は心臓ペー
スメーカー用電極、陽極13は12cm2のＴｉ板で、極間距
離50mmである。14は10ｍＡの定電流電源、15は波形測定
用のオッシロスコープである。
、エタノール１であり、溶液中の陰極12は心臓ペー
スメーカー用電極、陽極13は12cm2のＴｉ板で、極間距
離50mmである。14は10ｍＡの定電流電源、15は波形測定
用のオッシロスコープである。
第４図中、10乃至13は第３図と同一物を示すので、その
説明を省略する。16は100ｍＶ、50Hz電源、17は10Ωシ
ャント抵抗で、入力インピーダンスを測定するものであ
る。
説明を省略する。16は100ｍＶ、50Hz電源、17は10Ωシ
ャント抵抗で、入力インピーダンスを測定するものであ
る。
前記の分極率を計算方法は、第５図のパルス波形のＰの
ＶmaxとＶpから次のように導き出すものである。
ＶmaxとＶpから次のように導き出すものである。
分極率（％）＝（Ｖp／Ｖmax）×100 また、前記センシングインピーダンスの計算方法は、次
式の通りである。
式の通りである。
上記の表−１で明らかなように実施例１、２の心臓ペー
スメーカー用ー電極は、従来例の心臓ペースメーカー用
電極に比べ、分極率が著しく低く、また入力インピーダ
ンスが桁違いに小さいことが判る。
スメーカー用ー電極は、従来例の心臓ペースメーカー用
電極に比べ、分極率が著しく低く、また入力インピーダ
ンスが桁違いに小さいことが判る。
（発明の効果） 以上詳記した通り本発明はの心臓ペースメーカー用電極
の製造方法によれば、物理的大きさを可能なかぎり小さ
くした上で表面粗度を大きくでき、さらに触媒能に優れ
るＩｒＯ2がコーティングされているので、分極率が著
しく低くて心臓からの応答性が高く電力の消耗度が少な
く、センシングインピーダンスが桁違いに小さくて、信
頼性の極めて高い心臓ペースメーカー用電極を得ること
ができるという優れた効果がある。
の製造方法によれば、物理的大きさを可能なかぎり小さ
くした上で表面粗度を大きくでき、さらに触媒能に優れ
るＩｒＯ2がコーティングされているので、分極率が著
しく低くて心臓からの応答性が高く電力の消耗度が少な
く、センシングインピーダンスが桁違いに小さくて、信
頼性の極めて高い心臓ペースメーカー用電極を得ること
ができるという優れた効果がある。
また従来例に比し1/3〜1/4の重さなので心臓に対する負
担を大幅に軽減できる。
担を大幅に軽減できる。
第１図は従来の心臓ペースメーカー用電極の形状寸法を
示す図、第２図は実施例によって得られたＰｔとＰｔ族
酸化物のコーティング膜のある電極を示す図、第３図は
分極率を測定するテスト回路を示す図、第４図はセンシ
ングインピーダンスを測定するテスト回路を示す図、第
５図は分極率を計算する要素となるパルス波形を示す図
である。
示す図、第２図は実施例によって得られたＰｔとＰｔ族
酸化物のコーティング膜のある電極を示す図、第３図は
分極率を測定するテスト回路を示す図、第４図はセンシ
ングインピーダンスを測定するテスト回路を示す図、第
５図は分極率を計算する要素となるパルス波形を示す図
である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｔｉ又はＴｉ合金により作成した心臓ペー
スメーカー用電極上にＰｔとＩｒＯ2がコーティングさ
れた電極を作製する製造方法において、塩化白金酸と塩
化イリジウムを所定量、有機溶媒に溶解、混合し、Ｐｔ
またはＰｔ合金上に塗布、乾燥させ、温度400〜700℃、
酸素分圧1/5気圧以上にて酸化、焼成し、この塗布、乾
燥、焼成の工程を少なくとも２回以上くり返し、Ｐｔ−
ＩｒＯ2コーティング膜を得ることを特徴とする心臓ペ
ースメーカー用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4811786A JPH069616B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 心臓ペ−スメ−カ−用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4811786A JPH069616B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 心臓ペ−スメ−カ−用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62204767A JPS62204767A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH069616B2 true JPH069616B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=12794375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4811786A Expired - Lifetime JPH069616B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 心臓ペ−スメ−カ−用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069616B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4679572A (en) * | 1986-03-11 | 1987-07-14 | Intermedics, Inc. | Low threshold cardiac pacing electrodes |
-
1986
- 1986-03-05 JP JP4811786A patent/JPH069616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62204767A (ja) | 1987-09-09 |
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