JPS5812660A - ペ−スメ−カ−電極およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、心臓に一スメーカー用の電極チップの構造お
よび該電極チップの製造方法に関する。

すべての医療用の移植装置は、外科手術またはその他の
嚇植術の実施回数を最少限にするために装置の寿命を長
くすることを目的としている。たとえば、心臓のペース
メーカーの場合、移植後の必要電力を最少限に抑えるこ
とによシペースメーカーの電源の寿命をのばそうとして
いる。さらに、必要とする電力蓋の少ないペースメーカ
ー装置は容量の小さいバッテリーを利用することができ
、物理的に小さい電源を有する現在利用可能な（−スメ
ーカー装置と同等の長さの寿命特性を示す。

この２つの目的はいずれも、移植後のペースメーカー電
極の電力消費をできる限り低減させることにある。

ペースメーカー装置の寿命を最適化するには、一般に、
多数のパラメータを適切に調和させることが必要である
。たとえば、移植後は常に電極のべ一２設定インピーダ
ンスを最大限にしておくと有利である。このように電極
のペース設定インピーダンスを高くするためには、電極
の面積を小さくしなけれはならない。電極の面積は、心
臓組織に孔をあける危険性を最少限にとどめ且つ移植し
た電極が変位することのないような方法で減少きせなけ
れはならない。

先行技術の電極の中には、ペース設定インピーダンスを
高くするために電極チップめ寸法を無計画に小さくして
しまった結果、移植中ｆたけ移植後に組織の外傷を起こ
したものもある。これは、電極チップの寸法を変えると
いうことの意味を慎重に考慮しなかった結果として生じ
たものである。

最適の性能を有する電極チップを設計するときに考慮す
べきもう１つの重要な要素は、□電極チップの感知イン
ピーダンスである。感知インピーダンスは最少限に抑え
るべきであｐ１電極チップの表面積が小さくなるにつれ
て大きくなるという性質含有する。従って、電極チップ
の表面積を小さくすることによυペース設定インピーダ
ンスを高くするという一方の主要が課題は、感知インピ
ーダンスには逆の効果を与えてしまう。

本発明の目的は、心臓ペースメーカー用電極のペース設
定インピーダンスを増大することにある。

本発明の他の目的は、心臓ペースメーカー用電極の感知
インピーダンスを低減することにある。

本発明のさらに他の目的は、ペースメーカーの電源にお
ける心臓ペースメーカー用電極の消費電力を低減するこ
とにある。

本発明の他の目的は、移植中および移Ｓ後に心臓ペース
メーカーの電極チップが心臓組織に孔をあける危険性を
最少限に抑えることにある。

本発明の以上の目的および利点は、一部は以下の説明の
中に記載され、一部は以下の説明から明らかとなるか、
または本発明を実施することにょｐ理解できるであろう
。本発明の目的および利点は・添付の特許請求の範囲に
特に指摘されている手段および組合せにより実現且つ達
成される。

本発明の目的な達成するために、ここで実施し且つ概略
的に説明するように、ペースメーカー用電極は、実質的
に外面部と、ペース設定インピーダンスを高めるために
外面部に形成された凹部と、電極チップの微細な表面の
面積を実質的に広げて電極の感知インピーダンスを低減
するために外面部に設けられた少なくとも１つの粗面部
とを有する電極チップを具備する。

本発明によるペースメーカー用電極の製造方法は、電極
チップを形成する工程と、ペース設定インピーダンスを
高めるために電極チップの外面部に凹部な形成する工程
と、ｔ１ｆＩｉチップの微細な表面の面積を広くし、そ
れにより電極チップの感知インピーダンスを低減するた
めに電極チップの表面全体に粗面を形成する工程とから
成る。

本発明の装置のＩＩ成および動作モードと、本発明の装
置の製造方法とは、添付の図面上参照し、以下の詳細な
説明により明らかになるであろう。

第１図および第２図は、本発明の譲受人によりすでに製
造され且つ夫々、モデル番号０３０−２２０および０３
０−１７６によシ販売された電極チップの部分横断面図
である。モデル番号０３０−２２０の幾何学的面積、す
なわち外面部９の面積は約８１ｎ１ｎ　　であシ、モデ
ル番号０３〇−１７６の外面部１０の面積は約１４朋２
である。

ｔ′＆チップのペース設定インピーダンスは、電極チッ
プの面積と反比例するので、モデル番号０３０−２２０
の方が七デル番−＠ｏ３ｏ　　１７６よシペース設定イ
ンピーダンスが高く、モデル番号０３０−２２０はより
望ましい。しかしながら、感知インピーダンスは電極チ
ップの面積と間接的な関係をもっているので、モデル番
号０３０−１７６の感知インピーダンスはモチＡ４号０
３０−２２０の感知インピーダンスよυ小さい。

第３図は、＃ｃ１図および第２図に示した電極チップを
改良した本発明の電極チップ構造を示す。

第３図によると、電極チップ２１は基部２３と、頭部２
５と會含む図示した実施例においては、頭部２５の上部
は凸形状表面部２７から成り、この凸形状表面部２７に
凹形状領域２９が形成されている。凹形状領域２９な含
む凸形状表面部２７の面積は４　ｍａ　　ないし８朋　
の範囲にあり、頭部２５の直径は少なくとも２ｉｍであ
る。電極チップ２１は白金またはその他の適切な材料か
ら作られている。

好ましい実施例においては、基部２３の長さは約４４Ｉ
ｉＩである。頭部２５の高さは約０．４０ｍであシ、凹
形状領域２９の深さは約０．１７ｍである。

さらに、頭部２５は約２．３Ｏｎ＋の直径を有し、凹形
状領域２９の直径は約１．３龍である。頭部２５全体の
面積は４ｙｎｘ２ないし８Ｉ１１２　の範囲にある。

先行技術にセいては電極チップの先熾がとがっているか
、円筒形であるか、または鋭角的なものであったため、
移植中および移植後に組織の外傷を生じさせることがよ
くあったか、頭部２５ｔ−第３図に示すような形状に形
成することにより、前述のような危険は最少ａＫ抑見ら
れる。

電極チ、ｆの感知インピーダンスを低減する試みの中で
、感知インピーダンスが電極チップの微細な表面の面積
と直接的な関係をもっていることが実験によシ確かめら
れている。電極チップの微細な表面の面積とは、あらゆ
る凹部、凹凸部および凸部を含む電極チップの面積の合
計である。

（１１） たとえば、外面部の一方の半面が凹部で他方の半面が凸
部より成る微細な表面の面積が広い電極チップを製造す
るために、発明者は、ガラスビードによる研摩作用によ
って電極の表面に粗面を形成する工程を含む方法を開発
した。電極チップの表面に、ノズル３１から約４０　ｐ
ｓｌの圧力で肘用されるガラスビードを約１秒から２秒
にわ九って吹付ける。このようなガラスビードの直径は
、たとえは、平均５０ミクロンである。この方法によｐ
１電極チップの凹凸形状のすべての表面部または少なく
とも一つの選択された部分に粗面領域３３が迅速に、効
率良く且つ再現性良く形成される。

その結果、なめらかな凸形状表面部になめらかな凹形状
領域含有するだけの電極チップに比べ１、電極チップの
感知インピーダンスが低減する。電極チップの表面に粗
面を形成するために別の手段、たとえば電気的エツチン
グ針によるエツチングまたは微小なダイヤモンド片によ
る研摩を利用しても良いことは容易に理解てきる。

第３図に示すような２４個の電極チップを前述’　　　
　（１２） のガラスビードで粗面を形成する方法により処理するこ
とにより前述の方法を試験した。この粗面を形成する方
法により、多数の凹凸面部（凹部、裂は目、凸部等）を
有する電極表面が得られた。

次に、これらの２４個の研摩し九電極チップと、粗面な
形成する処理がなされていない同様の構成を有する２０
個電極チップとを、通常の製造方法により心臓ペースメ
ーカー用電極に組込んだ。

１００　ｍＶ傷信号対する１　０　ｋＨｚのペース設定
インピーダンスおよび５０　ｋＨｚの感知インピーダン
スを生体外で９１／ｌ　　塩Ｖエタノール（１：１）溶
液中で測定した。測定の結果として得られたインピーダ
ンス値を第り表および＃！２表にまとめて示す。第１表
は粗面を形成する方法により処理しなかった電極につい
てのインピーダンス値會示し、第２表は粗面管形成する
方法によシ処理した電極のインピーダンス値を示す。

以下余白 ＠１　　　表 １　　　　　　５６２　　　　　４９８　　　　　１８
５２２　　　　　　５６８　　　　　５１０　　　　　
１６６７３　　　　　　５４３　　　　　４９３　　　
　　１６１２４　　　　　　５６８　　　　　５０８　
　　　　１７８６５　　　　　　５６２　　　　　５０
３　　　　　１９２３６　　　　　　５８１　　　　　
５０８　　　　　１８３３７　　　　　　５８１　　　
　　５１８　　　　　２０４１８　　　　　　５６２　
　　　　５０８　　　　　１７４７９　　　　　　５８
１　　　　　５１６　　　　　２０６１１０　　　　　
　５４９　　　　　４９８　　　　　１７５４１１　　
　　　　５６２　　　　　４９５　　　　　１６２３１
２　　　　　　５４３　　　　　４９０　　　　　１５
６３１３　　　　　　５６８　　　　　５１０　　　　
　１８５２１４　　　　　　５８１　　　　　５２１　
　　　　１７８６１５　　　　　　５６８　　　　　５
０８　　　　　１８８７１６　　　　　　５４９　　　
　　４８５　　　　　１６１３１７　　　　　　５６８
　　　　　５０８　　　　　２１５２１８　　　　　　
５９５　　　　　５０８　　　　　１７５４１９　　　
　　　５１０　　　　　５７１　　　　　１８５２２０
　　　　　　５８１　　　　　５１６　　　　　１７３
７平均　　　５６４　　５０９　　１８０５±８．０．
　　　　　　１９　　　　　　１８　　　　　　１５７
ｎ　　　　　　　　　２０　　　　　　　２０　　　　
　　　　２０第　２　表 平均　　５６４　　５１７　　９７０ ±Ｓ、Ｄ、　　　　　　　２１　　　　　　１６　　　
　　　６６ｎ　　　　　　　　　２４　　　　　　　２
４　　　　　　　２４２つの表から明らかなように、粗
面を形成する方法により処理した電極の感知インピーダ
ンスｚｓｏは、粗面形成の処理がなされなかった電極チ
ｙ７’に比べて約４５−と著しく低減している。この実
験により、粗面を形成する方法にょ９処理し圧電極チッ
プがテクトロニクス・モデル番号０３０−１７６等の標
準の微細な表面の面積が１４１１２である電極チップと
同等な感知インピーダンスを示し、しかも、凸形状表面
部に凹部を形成したなめらかで、６Ｂ　の面積を有する
電極チップと同じペース設定インピーダンスを有するこ
とが確認された。

次にあげるデータは、チップの幾何学的面積が８Ｉｌ１
２である先行技術の電極（第１図）と、幾何学的面積か
６絽　である第３図に示すようなチクｆｆ使用する電極
とを利用して行なった試験において実験的に測定された
ものである。

以下余白 （１５） 第３表 仁の表から、本発明による６１ｍ１２の、凹凸形状の表
面を有する電極チップを使用する電極の（−ス設定イン
ピーダンスが、第１図に示すような電極チップを使用す
る電極のペース設定インピーダンスよりはるかに大きい
ことがわかる。

このように、ペースメーカーの電極の電極チッ（１６） グの凸形状表面に凹形状領域を形成し且つガラスビード
、電気針またはダイヤモンド粒を使用するエツチングに
よって表面に粗面を形成することによシ、感知インピー
ダンスが著しく低減すると同時に、ペース設定インピー
ダンスが着しく大きくなるのて有利である。さらに、第
３図に示すように電極チップの寸法が小さく、それと共
に先端のとがった領域または鋭角的な領域がないため、
組織に外傷を与えたり、心臓組織に孔をあけたシする危
険性が最少限に抑えられる。その結果、本発明の教示に
従って形成した電極チップを有する心臓ペースメーカー
用電極は、感知能力か適切に調整されていない従来の電
極チップを使用するペースメーカーに比べて、ペースメ
ーカー電源における消費電力が少なく且つ寿命が長い・ 本発明の趣旨から逸脱することなく、本明細書中に記載
した好ましい実施例およびその製造法の変形が可能であ
ることは明らかてあらう。従って、本発明は添付の特許
請求の範囲およびそれに均等なるものの範Ｈにおける変
形を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先行技術の電極チップの部分横断面図、 第２図は、他の先行技術の電極チップの部分横断面図、 第３図は、本発明の電極チップの横断面図、である。 （図中符号） ２１・・・電極チップ、２３・・・％郁、’２５・・・
頭部、２７・・・凸形状表面部、２９・・・凹形状領域
、３１・・・ノズル、３３・・・粗面領域。 特許出願人 テレクトロニクス　ビーティワイ、リミティド特許出願
代゛堺人 弁理士　青　　木　　　　朗 弁理士　西　　舘　　和　　之 弁理士　松　　下　　　　　操 弁理士　　山　　口　　昭　　之 （１９） 手続補正書　（方式） 昭和５７年８月２４−日 特許庁長官　若　杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願　　第０５６１３０号２、発明の名
称 ペースメーカー電極およびその製造方法３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　テレクトロニクス　ピーティーワイ。 リミティド ４、代理人 （外　３　名） ５、補正命令の日付 昭和５７年７月２７日　　（発送日） ６、補正の対象 （１）願書の「出願人の代表者」の欄 （２）委任状 （３）図　面 ７、補正の内容 （１１、Ｔ２１　　別紙の通り （３）図面の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 （１）　　訂正願書　　　　　　　　　　　　　１通（
２）委任状及び訳文　　　　　　　　各１通（３）浄書
図面　　　　　　　　　　　　　１通（２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チップを有するペー ースメーカ電極であって、該電極チップの微細々表面の
   面積を大きくするための構造を具備し、該面積を大きく
   する構造は紋電極チップの感知インピーダンス管低減す
   るために該外４情面に形成された少なくとも１つの粗面
   領域１舎４ｙ４ｐ・セ具備する、ペースメーカー電極。 ２、該外矧犠が凸面である、特許請求の範囲第１項に記
   載のペースメーカー電極。 ３、＃電、極チップが白金より成る、特許請求の範囲第
   １項に記載のペースメーカー電極。 ４、該［面の面積が少なくとも４趨　である、特許請求
   の範囲第１項に記載のペースメーカー電極０ ５、　　［電極チップの感知インピーダンスをさらに低
   減し、該外ｌ！１表面に形成された少なくとも１つの凹
   部を有する手段をさらに含む、特許請求の範囲第１、第
   ２または第３項に記載のペースメーカー電極。 ６、　　［粗面領域が該凹部の一部に形成される、特許
   請求の範囲第５項に記載のペースメーカー電極０ ７、　　ｌＩ粗面領域が該凹部の外側に形成される、特
   許請求の範囲厘５項に記載のペースメーカー１極０ ８、＃凹部の表面を含む該外矧■の面積が約６１１＋２
   である、特許請求の範囲第５項に記載のペースメーカー
   電極。 ９、＃凹部の表面を含むａＩＭ１濠面の面積が少なくと
   も４　ＩＩ　　である、特許請求の範囲第５項に記載の
   ペースメーカー電極。 １０、外ｓｔｔ　ｔ−有する電極チップと；該電極チッ
   プの感知インピーダンスを低減し、該外側軸に少なくと
   もｌりの凹部な含む手段とを具備する、ペースメーカー
   電極。 １１、　　該外婦面が凸面である、特許請求の範囲第１
   ０項に記載のペースメーカー電極。 １２．該電極チップが白金より成る、特許請求の範囲第
   １０項に記載の゛ペースメーカー電極。′：′１３、＃
   外側表面が、該電極チップの微細な表面の面積を実質的
   に広げて該電極チップの感知インピーダンスをさらに低
   減するために１、該凹部の外側　　□に少なくとも１つ
   の粗面部金倉む、特許請求の範囲第１０、第１１または
   第１２項に記載のペースメーカー電極。 １４、該凹部が、該電極チップの微細な表面の面積を実
   質的に広げて該電極チップの感知インピーダンスをさら
   に低減するために、少なくとも１つの粗面部を含む特許
   請求の範囲第１０、第１１または第１２項に記載のペー
   スメーカー電極〇１５、凸形状の表面部を有する電極チ
   ップ、該電極チップの感知インピーダンスを低減するた
   めに該凸形状の表面部に形成される凹部、および、該電
   極チップの微細な表面の面積を広けてｉｔ＊、’ｉｉ極
   チアチップ知インピーダンスを低減するために該凸形状
   の表面部および該凹部に形成される複数の粗面部を具備
   する、ペースメーカー電極。 １６　　外矧Ｉ合有する電極チップを設ける段階、およ
   び、該チップの感知インピーダンスを低減するために該
   ルーｌに少なくとも１つの凹部を形成する段階を具備す
   る、ペースメーカー電極の製造方法。 】７．該外＠′＆面が凸面である、特許請求の範囲第１
   ６項に記載の方法。 １８＃電極チツプが白金から成る、特許請求の範囲第１
   ６項に記載の方法。 １９、該凹部が該外側帆面の実質的１て中心に形成され
   る、特許請求の範囲第１５、第１６または第１８項に記
   載の方法。 ２０、該燵隈面の面積が４順２ないし８朋２　の範囲に
   ある、特許請求の範囲第１６、第１７または第１８項に
   記載の方法。 ２１　　該を極チップの直径が少なくとも２＃ｌＩ＋で
   ある、特許請求の範囲第２０項に記載の方法。 ２２、微細な表面部を広くして該電極チップの感知イン
   ピーダンスを低減するために、該凹部を含む該外側ｌＬ
   ｆ＋の粗面を形成する段階をさらに含む、特許請求の範
   囲第１６、第１７または第１８項に記載の方法。 田、微細な表面の面積を大きくし且つ該電極チップの感
   知インピーダンスを低減するために駁外引梃面に粗面を
   形成する段階をさらに含む、特許請求の範囲第１６項ま
   たは第１８項に記載の方法。 冴、微細な表面の面積を大きくし且つ該電極チップの感
   知インピーダンスを低減するために該外側表面の該凹部
   に粗面な形成する段階をさらに含む、特許請求の範囲第
   １６項または第１８項に記載の方法。 ２５、該粗面を形成する工程が、ガラスビードの加圧噴
   流を該凸面および該凹部に当てて該外４１１１表面を研
   摩する段階から成る、％Ｆｆｆ請求の範囲第２４項に記
   載の方法。 ２６、　　該ビードの直径が約５０ミクロンであり且つ
   該研摩工程が１ないし２秒の範囲の継続時間を有する、
   特許請求の範囲第２５項に記載の方法。 以下余白