DE102019106675A1 - Lead for a medical implant, with integrated periodic induction coils (iPIC) for reduced interactions with electromagnetic fields - Google Patents

Lead for a medical implant, with integrated periodic induction coils (iPIC) for reduced interactions with electromagnetic fields Download PDF

Info

Publication number
DE102019106675A1
DE102019106675A1 DE102019106675.1A DE102019106675A DE102019106675A1 DE 102019106675 A1 DE102019106675 A1 DE 102019106675A1 DE 102019106675 A DE102019106675 A DE 102019106675A DE 102019106675 A1 DE102019106675 A1 DE 102019106675A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lead
implantable
conductor
longitudinal axis
implantable lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019106675.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Krishna K.N. Kurpad
Paul Stadnik
Robert R. Shurig
Jeffrey A. Von Arx
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biotronik SE and Co KG
Original Assignee
Biotronik SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biotronik SE and Co KG filed Critical Biotronik SE and Co KG
Publication of DE102019106675A1 publication Critical patent/DE102019106675A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • 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
    • A61N1/0551Spinal or peripheral nerve electrodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/08Arrangements or circuits for monitoring, protecting, controlling or indicating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36062Spinal stimulation

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine implantierbare Leitung (1), die mehrere Leiter (10, 11,...) umfasst, die entlang einer Längsachse (z) der Leitung (1) verlaufen, wobei jeder Leiter (10, 11,...) zumindest ein erstes Teilstück (10a, 11a,...) und ein zweites Teilstück (10b, 11b,...) umfasst, wobei im ersten Teilstück der betreffende Leiter eine Spirale bildet, die um die Längsachse (z) gewickelt ist und eine erste Steigung (p) aufweist, und wobei im zweiten Teilstück der betreffende Leiter linear verläuft oder eine Spirale bildet, die um die Längsachse (z) gewickelt ist und eine zweite Steigung (p') umfasst, wobei die erste Steigung (p) kleiner ist als die zweite Steigung (p'), so dass Strom- und Spannungsstehwellen in der implantierbaren Leitung (1), die von einem externen elektromagnetischen Wechselfeld verursacht werden, durch Reflexion und negative Interferenz dieser Wellen abgeschwächt werden.The present invention relates to an implantable lead (1) comprising a plurality of conductors (10, 11, ...) extending along a longitudinal axis (z) of the lead (1), each lead (10, 11, ... ) comprises at least a first portion (10a, 11a, ...) and a second portion (10b, 11b, ...), wherein in the first portion of the respective conductor forms a spiral which is wound around the longitudinal axis (z) and a first slope (p), and wherein in the second portion the conductor in question is linear or forms a spiral wound around the longitudinal axis (z) and having a second pitch (p '), the first pitch (p) being smaller is considered the second slope (p '), so that current and voltage standing waves in the implantable lead (1) caused by an external alternating electromagnetic field are attenuated by reflection and negative interference of these waves.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine implantierbare Leitung einer medizinischen Vorrichtung, konkreter eine Leitung zur Rückenmarksstimulierung (SCS).The present invention relates to an implantable lead of a medical device, more specifically to a cord for spinal cord stimulation (SCS).

Die Herstellung MR-tauglicher SCS-Leitungen ist im Allgemeinen viel schwieriger als die von MR-tauglichen kardialen Leitungen. Dies liegt hauptsächlich daran, dass kardiale Leitungselektroden im Herzen lokalisiert werden, das stark durchblutet ist. Der starke Blutstrom um die Elektrode transportiert die durch MR induzierte Wärme ab. Im Gegensatz dazu befinden sich die Elektroden bei SCC an einer Stelle mit so gut wie keiner Durchblutung, und daher haben sie fast keinen konvektiven Wärmeverlust. Aus diesem Grund ist das Design von MR-tauglichen SCS-Leitungen häufig komplexer als das von MR-tauglichen kardialen Leitungen.Manufacturing MR-enabled SCS leads is generally much more difficult than MR-enabled cardiac leads. This is mainly because cardiac lead electrodes are localized in the heart, which is heavily perfused. The strong blood flow around the electrode transports the heat induced by MR. In contrast, in SCC, the electrodes are in a location with virtually no blood flow, and therefore have almost no convective heat loss. For this reason, the design of MR-enabled SCS leads is often more complex than that of MR-enabled cardiac leads.

Implantierbare Leitungen, wie z.B. implantierbare SCS-Leitungen, werden mit langen leitfähigen Drähten und/oder Kabeln konstruiert, die sich über die Länge der Leitung erstrecken und distale, eine Therapie bereitstellende Elektroden mit proximalen Kontakten verbinden, die einen Kontakt mit der Quelle für die therapeutischen Impulse (z.B. einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung wie etwa einem implantierbaren Impulsgeber) herstellen. Wenn Patienten, denen solche Leitungen implantiert wurden, einer Abtastung für eine Magnetresonanztomographie (MRI) unterzogen werden, werden die Leitungen dem elektromagnetischen HF-Feld des MRI-Scanners ausgesetzt. Die langen Leitungsdrähte verhalten sich wie Antennen, so dass das gekoppelte einfallende elektromagnetische Feld Spannungs- und Stromstehwellen an den Leitungsdrähten induziert. Die induzierte Spannung an den Leitungselektroden führt zu einer lokalen Verstärkung von elektrischen Feldern an den distalen Leitungselektroden (die mit Gewebe in Kontakt kommen), was zu einer Erwärmung des Gewebes und möglicherweise einer Schädigung des Gewebes führt. Die Stromstehwellen können auch einen starken Strom in die Vorrichtung treiben, der eine Fehlfunktion oder ungesteuerte und störende therapeutische Impulse verursachen kann.Implantable leads, such as Implantable SCS leads are constructed with long conductive wires and / or cables that extend the length of the lead and connect distal therapy providing electrodes to proximal contacts that make contact with the source of therapeutic pulses (eg, an implantable lead) medical device such as an implantable pulse generator). When patients who have had such leads implanted are scanned for magnetic resonance imaging (MRI), the leads are exposed to the RF electromagnetic field of the MRI scanner. The long wires behave like antennas, so that the coupled incident electromagnetic field induces voltage and current standing waves on the wires. The induced voltage across the lead electrodes results in local enhancement of electric fields at the distal lead electrodes (which come into contact with tissue), resulting in tissue heating and possibly tissue damage. The current standing waves may also drive a strong current into the device which may cause malfunction or uncontrolled and disturbing therapeutic pulses.

Das grundsätzliche Ziel der heutigen Lösungen für diese Probleme ist entweder die Abschirmung der Leitungsdrähte vor den einfallenden elektromagnetischen MRI-Wellen oder die Bereitstellung einer hohen Impedanz gegen den induzierten Strom oder die induzierte Spannung, so dass die induzierte Leistung an den Leitungselektroden minimiert wird.The basic objective of today's solutions to these problems is either to shield the lead wires from the incident electromagnetic MRI waves or to provide a high impedance to the induced current or voltage so that the induced power at the lead electrodes is minimized.

Ferner sind die Verwendung einer Abschirmung mit einer dünnen Isolierung zur Unterdrückung der HF-Erwärmung von Gewebe an den distalen Elektroden und eine Stromeinspeisung in die Vorrichtung am proximalen Ende der Leitung bekannt. Solche Abschirmungen werden üblicherweise als Floating Shields gestaltet. Floating Shields lassen sich jedoch nur schwer so gestalten, dass sie eine konstante Leistung bringen. Das liegt daran, dass eine hoch leitfähige Abschirmung den Leitern der Leitung möglicherweise keinen ausreichenden Schutz vor externer HF bietet, und zwar aufgrund des Skin-Effekts, wegen dem die hoch leitfähige Abschirmung zwei Wege für den Stromfluss bereitstellt, einen äußeren Weg auf der Außenfläche der Abschirmung und einen inneren Weg auf der Innenfläche der Abschirmung. Bei Leitungslängen, die ungefähr eine Länge eines beliebigen ganzzahligen Vielfachen von λ/2 nahekommen, bilden die beiden Wege einen einzelnen Weg für eine Stromschleife. Dies könnte möglicherweise Stehwellen am Leitungsdraht sogar im Vergleich zum ungeschirmten Design verstärken.Also known is the use of a shield with thin insulation to suppress tissue RF heating at the distal electrodes and current injection into the device at the proximal end of the lead. Such shields are usually designed as floating shields. Floating shields, however, are difficult to design to deliver consistent performance. This is because a highly conductive shield may not provide the conductors of the line with sufficient protection against external RF, due to the skin effect, because of which the highly conductive shield provides two paths for current flow, an outer path on the outer surface of the Shield and an inner path on the inner surface of the shield. For line lengths approaching approximately a length of any integer multiple of λ / 2, the two paths form a single path for a current loop. This could potentially amplify standing waves on the lead wire even compared to the unshielded design.

Eine weitere Lösung für die oben angegebenen Schwierigkeiten umfasst die Implementierung eines Wiederholungsmusters aus Vorwärts-rückwärts-vorwärts-Wicklungen aus mehreren Fasern, um eine Strominduktion an den Leitern der Leitung deutlich zu verringern. Aufgrund des Wicklungsmusters weisen solche Designs eine entsprechende Komplexität auf, und der Leitungsdurchmesser kann deutlich vergrößert sein.Another solution to the above difficulties involves implementing a repeating pattern of forward-backward-forward windings of multiple fibers to significantly reduce current induction at the conductors of the line. Due to the winding pattern, such designs have a corresponding complexity, and the line diameter can be significantly increased.

Ferner wurde auch die Verwendung von hochohmigen In-line-HF-Drosseln, Eigenresonanzspeicherkreisen und Ballastschaltkreisen vorgeschlagen.Further, the use of high-impedance in-line RF chokes, self-resonant storage circuits and ballast circuits has also been proposed.

Ferner beschreibt US 8,634,936 B2 eine medizinische Leitung, die umfasst: einen Lumenkörper, der mehrere in Längsrichtung gerade Faserlumen bereitstellt; einen Leitungskörper, der am Lumenkörper anschließt, wobei zumindest ein Abschnitt des Leitungskörpers, der den Lumenkörper berührt, kollinear mit dem Lumenkörper ist; und einen Satz von Fasern mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende jeder Faser innerhalb eines entsprechenden Faserlumens des Lumenkörpers liegt, so dass das erste Ende jeder Faser in Längsrichtung gerade ist, wobei jede Faser des Satzes innerhalb zumindest eines Abschnitts des Leitungskörpers, der den Lumenkörper berührt, gewendelt ist.Further describes US 8,634,936 B2 a medical lead comprising: a luminal body providing a plurality of longitudinally straight fiber lumens; a lead body adjoining the lumen body, at least a portion of the lead body contacting the lumen body being collinear with the lumen body; and a set of fibers having a first end and a second end, wherein the first end of each fiber lies within a corresponding lumen body lumen so that the first end of each fiber is straight longitudinally, each fiber of the set within at least a portion of the lumen Conduction body, which touches the lumen body, is coiled.

Ferner beschreibt US 8,649,842 B2 eine medizinische Leitung, bei der die Leiter Induktoren umfassen, die als Drosseln dienen. Die HF-MRI-Felder werden aufgrund der hohen Impedanz der Drosseln für hochfrequente Ströme blockiert.Further describes US 8,649,842 B2 a medical lead in which the conductors include inductors that serve as chokes. The RF MRI fields are blocked due to the high impedance of the chokes for high frequency currents.

Ferner beschreibt US 8,744,600 B2 eine Leitung für eine medizinische Vorrichtung, die umfasst: eine Elektrode; einen spiralförmig gewendelten Leiter, der elektrisch mit der Elektrode verbunden ist, wobei der spiralförmig gewendelte Leiter mehrere Windungen aufweist, die spiralförmig um eine Längsachse des Leiters gewickelt sind, wobei der spiralförmig gewendelte Leiter aus genau einer Faser besteht; und einen Polymermantel, der über dem spiralförmig gewendelten Leiter ausgebildet ist.Further describes US 8,744,600 B2 a medical device lead comprising: an electrode; a helically coiled conductor electrically connected to the electrode, wherein the spirally-coiled conductor has a plurality of turns spirally wound about a longitudinal axis of the conductor, the spirally-coiled conductor consisting of exactly one fiber; and a polymer sheath formed over the helically wound conductor.

Ferner beschreibt US 9,248,283 B2 eine Leitung, die eine Spule umfasst, die mehrere Windungen aus leitendem Material umfasst, wobei die Spule an den Leitungsdraht und die Elektrode angeschlossen ist, wobei eine Induktivität und eine Kapazität der Spule dazu führen, dass die Spule eine Eigenresonanz bei einer Resonanzfrequenz aufweist, wobei die Induktivität und ein Induktorwirkwiderstand von 10 Hz bis 1 kHz eine relativ geringe Impedanz bereitstellen, so dass die Spule biologische Signale mit Frequenzen von 10 Hz bis 1 kHz durchlässt, und wobei ein kapazitiver Blindwiderstand und ein kapazitiver Wirkwiderstand für die gleichen biologischen Signale mit den Frequenzen von 10 Hz bis 1 kHz, die von der Induktivität und dem Induktorwirkwiderstand durchgelassen werden, im Wesentlichen als Leerlaufschaltung wirken.Further describes US 9,248,283 B2 a lead comprising a coil comprising a plurality of turns of conductive material, the coil connected to the lead wire and the electrode, wherein inductance and capacitance of the coil cause the coil to have a self-resonance at a resonant frequency the inductance and an inductor effective resistance of 10 Hz to 1 kHz provide a relatively low impedance so that the coil transmits biological signals at frequencies of 10 Hz to 1 kHz, and wherein a capacitive reactance and a capacitive resistance for the same biological signals with the frequencies from 10 Hz to 1 kHz, which are passed by the inductor and the inductor resistor, essentially act as an open circuit.

Schließlich beschreibt US 9,492,651 B2 eine Leitung mit einem Stromunterdrückungsmodul, wobei das Stromunterdrückungsmodul ein Stück eines Leiters mit Abschnitten in Serpentinenform umfasst.Finally describes US 9,492,651 B2 a conduit having a current suppression module, the current suppression module comprising a length of conductor having serpentine portions.

Vor dem oben beschriebenen Hintergrund ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine implantierbare Leitung mit einer Leistung bereitzustellen, die konsistent ist im Hinblick auf eine Dämpfung der Ströme, die an den Leitern der Leitung, die MRI-HF-Feldern ausgesetzt werden, induziert werden. Insbesondere ist ein weiteres Ziel die Verringerung der Amplitude der Strom- und Spannungsstehwellen, die an den Leitern der Leitung induziert werden. Insbesondere ist ein weiteres Ziel die Eliminierung mechanischer Schwachstellen der implantierbaren Leitung.In view of the background described above, it is an object of the present invention to provide an implantable lead having a performance consistent with attenuation of the currents induced on the conductors of the lead exposed to MRI RF fields , In particular, another object is to reduce the amplitude of the current and voltage standing waves induced on the conductors of the line. In particular, another objective is the elimination of mechanical weak points of the implantable lead.

Was die oben genannten Ziele betrifft, so wird eine implantierbare Leitung mit den Merkmalen von Anspruch 1 offenbart, wobei bevorzugte Ausführungsformen dieser implantierbaren Leitung in den Unteransprüchen genannt sind und nachstehend beschrieben werden.With regard to the above-mentioned objects, there is disclosed an implantable lead having the features of claim 1, wherein preferred embodiments of this implantable lead are mentioned in the subclaims and will be described below.

Gemäß Anspruch 1 umfasst die implantierbare Leitung mehrere Leiter, die entlang einer Längsachse der Leitung verlaufen, wobei jeder Leiter von den mehreren Leitern zumindest ein erstes Teilstück und ein zweites Teilstück aufweist, wobei der betreffende Leiter im ersten Teilstück eine Spirale bildet, die um die Längsachse herum verläuft und eine erste Steigung aufweist, und wobei der betreffende Leiter im zweiten Teilstück gerade ist oder eine Spirale bildet, die um die Längsachse herum verläuft und eine zweite Steigung aufweist, wobei die erste Steigung kleiner ist als die zweite Steigung, so dass Stehstrom- und Stehspannungswellen in der Leitung, die auf ein externes elektromagnetisches Wechselfeld (das z.B. während der MRI erzeugt wird) zurückgehen, durch Reflexion und negative Interferenz der Wellen abgeschwächt werden (z.B. auf einer Übertragungsleitung, die von Leitern der Leitung gebildet wird). Zum Beispiel ist bei einem bipolaren Betrieb einer der anderen Drähte der Rückkanal, wodurch effektiv eine 2-drahtige Übertragungsleitung gebildet wird. Bei einem unipolaren Betrieb stellt das leitfähige Gewebe einen Rückkanal für Strom bereit, wodurch eine koaxialartige Übertragungsleitung gebildet wird.According to claim 1, the implantable lead includes a plurality of conductors extending along a longitudinal axis of the lead, each lead of the plurality of leads having at least a first portion and a second portion, the conductor in question forming a spiral in the first portion about the longitudinal axis around and having a first slope, and wherein the respective conductor in the second portion is straight or forms a spiral which extends around the longitudinal axis and has a second slope, the first slope being smaller than the second slope, so that and withstand voltage waves in the line due to an external alternating electromagnetic field (eg generated during MRI) are attenuated by reflection and negative interference of the waves (eg on a transmission line formed by conductors of the line). For example, in bipolar mode, one of the other wires is the return channel, effectively forming a 2-wire transmission line. In a unipolar mode, the conductive tissue provides a return path for current, thereby forming a coaxial transmission line.

Somit betrifft die Erfindung konkret ein Design einer Leitung eines medizinischen Implantats, das zu deutlich verringerten Wechselwirkungen der Leiter der Leitung mit einem einfallenden elektromagnetischen (EM) MRI-HF-Feld führt; wodurch die resultierende HFinduzierte Erwärmung verringert wird. Konkret lehrt die Erfindung ein verteiltes integriertes Induktordesign, wobei die integrierten Induktoren von den ersten Teilstücken gebildet werden, wobei die Leiter konkret zu mehreren integrierten induktiven Impedanzen ausgebildet werden, die insgesamt eine hohe induktive Impedanz für Strom bereitstellen, der durch einfallende MRI-HF-Felder induziert wird, während sie einzeln die Bildung von Strom- und Spannungsstehwellen unterdrücken.Thus, in particular, the invention relates to a medical implant lead design that results in significantly reduced line conductor interactions with an incident electromagnetic (EM) MRI RF field; whereby the resulting HF-induced heating is reduced. Specifically, the invention teaches a distributed integrated inductor design wherein the integrated inductors are formed by the first sections, the conductors being concretely formed into a plurality of integrated inductive impedances that together provide a high inductive impedance for current through incident MRI RF fields while individually suppressing the formation of current and voltage standing waves.

Konkret sorgt die Erfindung für eine konsistente Leistung der implantierbaren Leitung im Hinblick auf eine Dämpfung der induzierten Ströme an den Leitern der Leitung, die MRI-HF-Feldern ausgesetzt werden, durch selektives Bereitstellen einer hohen Impedanz für eine HF-Frequenz. Ferner ermöglicht die Erfindung konkret die Verkleinerung der Amplitude der Strom- und Spannungsstehwellen, die an den Leitern der Leitung induziert werden, durch Implementierung von periodischen induktiven Impedanzen. Ferner können gleichzeitig mechanische Schwachstellen der Leitung durch Implementierung der integrierten periodischen induktiven Impedanzen eliminiert werden, so dass die Leitungsdrähte kontinuierlich auf das erste und das zweite Teilstück übergehen. Ferner stellt die Erfindung vorteilhafterweise statt einer einzigen langen Antenne eine Reihe von elektrisch kurzen Antennen bereit, die durch eine Impedanzdiskontinuität mit dem MRI verbunden sind.Specifically, the invention provides for consistent performance of the implantable lead with respect to attenuation of the induced currents on the conductors of the lead exposed to MRI RF fields by selectively providing a high impedance for an RF frequency. In addition, the invention concretely enables the reduction of the amplitude of the current and voltage standing waves induced on the conductors of the line by the implementation of periodic inductive impedances. Furthermore, mechanical weaknesses of the line can be eliminated at the same time by implementing the integrated periodic inductive impedances, so that the lead wires pass continuously to the first and the second section. Furthermore, the invention advantageously provides, instead of a single long antenna, a series of electrically short antennas connected to the MRI by an impedance discontinuity.

Genauer betrifft die Tatsache, dass der betreffende Leiter im betreffenden zweiten Teilstück gerade sein (oder linear verlaufen) kann, die Situation, wenn die Leitung so angeordnet ist, dass sie linear entlang der Längsachse verläuft. Da die Leitung vorzugsweise flexibel ist, kann sie gebogen sein. In diesem Fall folgt das betreffende gerade (oder linear verlaufende) zweite Teilstück der Krümmung der Leitung und ist dann natürlich nicht gerade. More specifically, the fact that the conductor in question can be straight (or linear) in the relevant second segment concerns the situation when the conduit is arranged to be linear along the longitudinal axis. Since the conduit is preferably flexible, it can be bent. In this case, the respective straight (or linear) second section follows the curvature of the line and is of course not straight.

Ferner ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die erste Steigung die Höhe einer vollständigen Windung (d.h. 360°) der Spirale, die vom ersten Teilstück des betreffenden Leiters gebildet wird, in der Richtung der Längsachse der Leitung. Ebenso ist die zweite Steigung die Höhe einer vollständigen Windung (d.h. 360°) der Spirale, die vom zweiten Teilstück des betreffenden Leiters gebildet wird, in der Richtung der Längsachse der Leitung. Further, in the present invention, the first slope is the height of one full turn (ie, 360 °) of the spiral formed by the first portion of the particular conductor in the direction of the longitudinal axis of the conduit. Similarly, the second slope is the height of one complete turn (ie, 360 °) of the spiral formed by the second portion of the conductor in question, in the direction of the longitudinal axis of the conduit.

Insbesondere kann die betreffende Spirale (die z.B. einen Radius r und eine Steigung p aufweist) von einem Vektor x(t) beschrieben werden: x ( t ) = ( a * cos ( 2 π * t ) , a * sin ( 2 π * t ) , p * t + c ) ,

Figure DE102019106675A1_0001
worin t ∈ ℝ der Anzahl der Windungen der Spirale, beginnend mit x(t=0), entspricht und die Steigung p der betreffenden Spirale (siehe auch oben) die Höhe einer vollständigen Spiralwindung ist, gemessen parallel zur Achse der Spirale, d.h. zur Längsachse der Leitung. Insbesondere kann der Radius r konstant sein, kann aber auch entlang der implantierbaren Leitung variieren. Ferner kann/können die erste und/oder die zweite Steigung konstant sein, können aber auch entlang der Leitung variieren, konkret ist die erste Steigung p der Spirale des ersten Teilstücks des betreffenden Leiters kleiner als die zweite Steigung p' der Spirale des zweiten Teilstücks des betreffenden Leiters (siehe oben).In particular, the spiral in question (which, for example, has a radius r and a slope p) can be described by a vector x (t): x ( t ) = ( a * cos ( 2 π * t ) . a * sin ( 2 π * t ) . p * t + c ) .
Figure DE102019106675A1_0001
where t ∈ ℝ corresponds to the number of turns of the spiral, starting with x (t = 0), and the pitch p of the relevant spiral (see also above) is the height of a complete spiral turn, measured parallel to the axis of the spiral, ie to the longitudinal axis the line. In particular, the radius r may be constant, but may also vary along the implantable lead. Further, the first and / or the second pitch may be constant, but may vary along the conduit, more specifically, the first pitch p of the spiral of the first portion of the respective conductor is smaller than the second pitch p 'of the spiral of the second portion of FIG relevant director (see above).

Ferner umfasst die implantierbare Leitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein distales Endstück und ein proximales Endstück, wobei die implantierbare Leitung mehrere Elektroden, die am distalen Endstück angeordnet sind, und entsprechend viele Kontakte, die am proximalen Endstück angeordnet sind, aufweist, wobei jeder Leiter eine Elektrode von den mehreren Elektroden mit einem zugehörigen Kontakt von den mehreren Kontakten verbindet.Further, the implantable lead according to an embodiment of the present invention comprises a distal end piece and a proximal end piece, the implantable lead having a plurality of electrodes disposed on the distal end piece and correspondingly many contacts disposed on the proximal end piece, each lead connects an electrode from the plurality of electrodes to an associated contact of the plurality of contacts.

Ferner ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die implantierbare Leitung dafür ausgelegt, über die Kontakte am proximalen Endstück der implantierbaren Leitung mit einem (z.B. implantierbaren) Impulsgeber verbunden zu werden.Further, in accordance with one embodiment of the present invention, the implantable lead is adapted to be connected to a pulse generator (e.g., implantable) via the contacts on the proximal end of the implantable lead.

Ferner umfasst die implantierbare Leitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine äußere (z.B. röhrenförmige) elektrische Isolierung (die z.B. aus Polyurethan gebildet ist), die entlang der Längsachse verläuft und die die Leiter umgibt.Further, according to an embodiment of the present invention, the implantable lead includes an external (e.g., tubular) electrical insulation (e.g., formed of polyurethane) that extends along the longitudinal axis and that surrounds the conductors.

Ferner umfasst die implantierbare Leitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine innere (z.B. röhrenförmige) elektrische Isolierung (die z.B. aus Polyurethan gebildet ist), die ein Lumen der implantierbaren Leitung umgibt, das entlang der Längsachse verläuft, wobei die innere elektrische Isolierung eine Außenseite und eine Innenseite, die dem Lumen zugewandt ist, aufweist. Die Funktion des Lumens besteht darin, den Mandrin aufzunehmen. Dieser Mandrin ist ein Metalldraht, der mit einem kleinen Griff verbunden ist, der in das zentrale Lumen eingeführt wird, bis er das geschlossene Ende des Lumens in der Nähe des distalen Endes der Leitung erreicht. Der Mandrin weist häufig eine kleine Krümmung in der Nähe des distalen Endes des Drahtes auf und wird verwendet, um die Leitung, genauer die Elektroden der Leitung, an die gewünschte Implantationsstelle in der Wirbelsäule zu schieben und zu lenken.Further, according to an embodiment of the present invention, the implantable lead includes an internal (eg, tubular) electrical insulation (eg, formed of polyurethane) surrounding a lumen of the implantable lead extending along the longitudinal axis, wherein the internal electrical insulation is an outside and an inner side facing the lumen. The function of the lumen is to record the stylet. This stylet is a metal wire connected to a small handle which is inserted into the central lumen until it reaches the closed end of the lumen near the distal end of the lead. The stylet often has a small curvature near the distal end of the wire and is used to push and direct the lead, more specifically the leads of the lead, to the desired site of implantation in the spine.

Ferner verläuft gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der betreffende Leiter an der Außenseite der inneren elektrischen Isolierung (z.B. entlang der inneren elektrischen Isolierung und/oder um diese herum).Further, in accordance with an embodiment of the present invention, the particular conductor is on the outside of the internal electrical insulation (e.g., along and / or around the internal electrical insulation).

Ferner ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der betreffende Leiter ein Kabel, das mindestens einen leitfähigen Draht umfasst, wobei das Kabel von einer elektrisch isolierenden Ummantelung umgeben ist. Alternativ dazu umfasst der betreffende Leiter einen einzelnen Draht, der von der Ummantelung umgeben ist, oder mehrere Drähte, die von der Ummantelung umgeben sind.Further, according to an embodiment of the present invention, the respective conductor is a cable comprising at least one conductive wire, the cable being surrounded by an electrically insulating sheath. Alternatively, the conductor in question comprises a single wire surrounded by the sheath or a plurality of wires surrounded by the sheath.

Ferner kann der betreffende Leiter konkret ein Kabel sein, das aus mehreren Litzen aus Drawn Filled Tubing (DFT) besteht. Das DFT kann mit Silber gefülltes MP35N sein. MP35N ist ein Markenname für eine Legierung, die üblicherweise in Leitungsanwendungen für medizinische Vorrichtungen verwendet wird. Die Hauptkomponenten sind Cobalt, Nickel, Chrom und Molybdän. Es wird durch ASTM F562 beschrieben, wo es als 35Cobalt-35Nickel-20Chrom-10Molybdän-Legierung bezeichnet wird. In einer alternativen Ausführungsform wird mit Tantal gefülltes MP35N verwendet. In einer noch anderen Ausführungsform umfasst das betreffende Kabel einen massiven MP35N-Draht.Concretely, the conductor in question may be a cable consisting of several strands of Drawn Filled Tubing (DFT). The DFT can be silver-filled MP35N. MP35N is a brand name for an alloy commonly used in medical device piping applications. The main components are cobalt, nickel, chromium and molybdenum. It is by ASTM F562 where it is termed 35 cobalt-35 nickel-20-chromium-10-molybdenum alloy. In an alternative embodiment, tantalum filled MP35N is used. In yet another embodiment, the cable in question comprises a solid MP35N wire.

Ferner umfasst der betreffende Leiter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehrere alternierende erste und zweite Teilstücke, wobei der betreffende Leiter im betreffenden ersten Teilstück eine Spirale bildet, die um die Längsachse herum verläuft und eine erste Steigung aufweist, und wobei der betreffende Leiter im betreffenden zweiten Teilstück linear verläuft (gerade ist) oder eine Spirale bildet, die um die Längsachse herum verläuft und eine zweite Steigung aufweist, wobei die betreffende erste Steigung kleiner ist als die betreffende zweite Steigung, so dass Stehstrom- und Stehspannungswellen in der Leitung, die auf ein externes elektromagnetisches Wechselfeld zurückgehen, durch Reflexion und negative Interferenz der Wellen abgeschwächt werden (z.B. auf einer Übertragungsleitung, die von Leitern der Leitung gebildet wird).Furthermore, according to an embodiment of the present invention, the respective conductor comprises a plurality of alternating first and second sections, wherein the respective conductor forms a spiral in the relevant first section, which runs around the longitudinal axis and has a first slope, and wherein the relevant conductor in the second concerned Section is linear (straight) or forms a spiral which extends around the longitudinal axis and having a second slope, wherein the respective first slope is smaller than the respective second slope, so that Stehstrom- and withstand voltage waves in the line, the on go back to external alternating electromagnetic field, attenuated by reflection and negative interference of the waves (eg on a transmission line formed by conductors of the line).

Genauer ist mit alternierenden ersten und zweiten Teilstücken gemeint, dass jeweils zwei einander benachbarte erste Teilstücke des betreffenden Leiters durch ein zweites Teilstück des betreffenden Leiters getrennt sind oder dass jeweils zwei einander benachbarte zweite Teilstücke des betreffenden Leiters durch ein erstes Teilstück des betreffenden Leiters getrennt sind.More precisely, with alternating first and second sections, it is meant that each two adjacent first sections of the respective conductor are separated by a second section of the respective conductor or that each two adjacent second sections of the respective conductor are separated by a first portion of the respective conductor.

Ferner sind gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeweils zwei einander benachbarte erste Abschnitte des betreffenden Leiters (wobei die ersten Abschnitte wegen der kleineren Steigung induktiver sind als die zweiten Abschnitte) in der Richtung der Längsachse der implantierbaren Leitung über einen Abstand voneinander getrennt, der kleiner oder gleich λ/4, konkret kleiner oder gleich λ/5 ist. Lambda ist die Wellenlänge der MRI-HF-Betriebsfrequenzen in Gewebe. Für eine MRI-Maschine mit 1,5 Tesla beträgt sie 64 MHz, und für eine MRI-Maschine mit 3 Tesla beträgt sie etwa 128 MHz. λ = c v * ε r

Figure DE102019106675A1_0002
Further, according to an embodiment of the present invention, each two adjacent first portions of the respective conductor (wherein the first portions are more inductive because of the smaller pitch than the second portions) are separated in the direction of the longitudinal axis of the implantable lead by a distance which is smaller or smaller is equal to λ / 4, specifically less than or equal to λ / 5. Lambda is the wavelength of the MRI RF operating frequencies in tissue. It is 64 MHz for a 1.5 tesla MRI machine and about 128 MHz for a 3 tesla MRI machine. λ = c v * ε r
Figure DE102019106675A1_0002

Ferner umfasst die implantierbare Leitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Innenschicht, die von Windungen des betreffenden Leiters gebildet wird, und eine Außenschicht, die von Windungen des betreffenden Leiters gebildet wird, wobei die äußere Schicht die innere Schicht umgibt und wobei

  • - die äußere Schicht die ersten Teilstücke der Leiter umfasst, d.h. die Spiralen, welche die ersten Steigungen umfassen, und die innere Schicht die zweiten Teilstücke der Leiter umfasst (d.h. die koradialen Spiralen, welche die zweiten Steigungen umfassen), wobei die zweiten Teilstücke koradial gewickelt sind (z.B. koradiale Spiralen bilden, welche die betreffende zweite Steigung umfassen); oder wobei
  • - die innere Schicht die ersten Teilstücke der Leiter umfasst, d.h. die Spiralen, welche die ersten Steigungen umfassen, und die äußere Schicht die zweiten Teilstücke der Leiter umfasst, wobei die zweiten Teilstücke koradial gewickelt sind (z.B. koradiale Spiralen bilden, welche die betreffende zweite Steigung umfassen).
Further, the implantable lead according to an embodiment of the present invention comprises an inner layer formed by turns of the respective conductor and an outer layer formed by turns of the respective conductor, the outer layer surrounding the inner layer, and wherein
  • the outer layer comprises the first parts of the conductors, ie the spirals which comprise the first slopes, and the inner layer comprises the second parts of the conductors (ie the corrugation spirals which comprise the second slopes), the second parts being corradially wound are (eg form coronal spirals comprising the respective second slope); or where
  • the inner layer comprises the first parts of the conductors, ie the spirals which comprise the first slopes, and the outer layer the second parts of the conductors, the second parts being corradially wound (eg forming corotating spirals representing the second slope) include).

Im Allgemeinen sind gemäß einer Ausführungsform die ersten Steigungen der ersten Teilstücke des betreffenden Leiters vorzugsweise gleich. Ebenso sind die zweiten Steigungen des zweiten Teilstücks des betreffenden Leiters vorzugsweise gleich.In general, in one embodiment, the first slopes of the first portions of the particular conductor are preferably the same. Likewise, the second slopes of the second portion of the respective conductor are preferably the same.

Genauer bedeutet die Bezeichnung „koradial gewickelt“, dass die Windungen der Leiter nebeneinander verlaufen und den gleichen Radius in Bezug auf die Längsachse der implantierbaren Leitung aufweisen. Anders ausgedrückt bilden koradiale Windungen verschränkte Spiralen mit dem gleichen Radius und der gleichen Steigung.More specifically, the term "cored wound" means that the turns of the conductors are adjacent and have the same radius with respect to the longitudinal axis of the implantable lead. In other words, corradial turns form entangled spirals of the same radius and pitch.

Ferner umgibt gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das betreffende erste Teilstück des betreffenden Leiters ein zweites Teilstück jedes anderen Leiters oder verläuft unterhalb eines zweiten Teilstücks jedes anderen Leiters. Konkret ist hierbei das betreffende zweite Teilstück des betreffenden Leiters gerade (wenn die Leitung gerade ist) oder bildet die betreffende Spirale, welche die betreffende zweite Steigung aufweist.Further, according to an alternative embodiment of the present invention, the respective first portion of the respective conductor surrounds a second portion of each other conductor or extends below a second portion of each other conductor. Specifically, in this case, the relevant second section of the relevant conductor is straight (when the line is straight) or forms the relevant spiral, which has the relevant second slope.

Anders ausgedrückt sind in dieser Ausführungsform konkret alle Leiter entlang der implantierbaren Leitung locker gewickelt (z.B. mit einer größeren zweiten Steigung), wobei einer von den Leitern periodisch mit einer ersten Steigung eng um oder unter die anderen Leiter gewickelt ist (die lockerer gewickelt oder sogar gerade sind).In other words, in this embodiment, concretely, all conductors along the implantable lead are loosely wound (eg, with a larger second pitch), with one of the conductors being wound periodically with a first pitch closely around or under the other conductors (which are loosely wound or even straight are).

Ferner ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die betreffende erste Steigung kleiner oder gleich 0,3 mm. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die betreffende zweite Steigung größer oder gleich 0,8 mm.Further, according to an embodiment of the present invention, the respective first pitch is less than or equal to 0.3 mm. According to a further embodiment, the respective second pitch is greater than or equal to 0.8 mm.

Ferner umfasst gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Spirale des betreffenden ersten Teilstücks 10 bis 70 Windungen.Furthermore, according to an embodiment of the present invention, the spiral of the relevant first section 10 to 70 Turns.

Ferner umfasst gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeder Leiter der implantierbaren Leitung

  • - mindestens drei erste Teilstücke, wobei die implantierbare Leitung konkret eine Länge entlang der Längsachse aufweist, die größer oder gleich 55 cm ist, oder
  • - mindestens vier erste Teilstücke, wobei die implantierbare Leitung konkret eine Länge entlang der Längsachse aufweist, die größer oder gleich 75 cm ist, oder
  • - mindestens fünf erste Teilstücke, wobei die implantierbare Leitung konkret eine Länge entlang der Längsachse aufweist, die größer oder gleich 90 cm ist.
Further, according to one embodiment of the present invention, each conductor of the implantable lead
  • - At least three first sections, wherein the implantable line concretely has a length along the longitudinal axis which is greater than or equal to 55 cm, or
  • - At least four first sections, wherein the implantable line concretely has a length along the longitudinal axis which is greater than or equal to 75 cm, or
  • - At least five first sections, wherein the implantable line concretely has a length along the longitudinal axis which is greater than or equal to 90 cm.

Ferner sind gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die ersten Teilstücke der Leiter entlang der Längsachse der implantierbaren Leitung versetzt in Bezug aufeinander angeordnet, so dass an jedem Punkt entlang der Leitung höchstens ein erstes Teilstück eines Leiters vorhanden ist. Anders ausgedrückt überschneiden sich die ersten Teilstücke der Leiter nicht.Further, according to an embodiment of the present invention, the first portions of the conductors are offset along the longitudinal axis of the implantable line with respect to each other, so at most a first section of a conductor is present at every point along the line. In other words, the first sections of the ladder do not overlap.

Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine implantierbare medizinische Vorrichtung offenbart, wobei die implantierbare medizinische Vorrichtung mindestens eine implantierbare Leitung (konkret zwei oder mehr implantierbare Leitungen) gemäß der vorliegenden Erfindung und einen implantierbaren Impulsgeber, der mit der mindestens einen implantierbaren Leitung verbunden ist, umfasst.According to yet another aspect of the present invention, there is disclosed an implantable medical device, wherein the implantable medical device comprises at least one implantable lead (specifically, two or more implantable leads) according to the present invention and an implantable pulse generator connected to the at least one implantable lead , includes.

Konkret ist der implantierbare Impulsgeber über die Kontakte der mindestens einen implantierbaren Leitung mit der mindestens einen implantierbaren Leitung verbunden. Specifically, the implantable pulse generator is connected to the at least one implantable lead via the contacts of the at least one implantable lead.

Konkret sind der implantierbare Impulsgeber und die mindestens eine implantierbare Leitung dafür ausgelegt, eine Rückenmarksstimulation (SCS) über die Elektroden der mindestens einen implantierbaren Leitung bereitzustellen, konkret über die Elektroden der mindestens zwei implantierbaren Leitungen gemäß der vorliegenden Erfindung.Specifically, the implantable pulse generator and the at least one implantable lead are configured to provide spinal cord stimulation (SCS) across the electrodes of the at least one implantable lead, more specifically via the electrodes of the at least two implantable leads of the present invention.

Im Folgenden werden detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, von denen

  • 1 eine erste Ausführungsform einer implantierbaren Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine zweite Ausführungsform einer implantierbaren Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 3 eine dritte Ausführungsform einer implantierbaren Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Hereinafter, detailed embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, of which
  • 1 a first embodiment of an implantable lead according to the present invention;
  • 2 a second embodiment of an implantable lead according to the present invention; and
  • 3 a third embodiment of an implantable lead according to the present invention shows.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine implantierbare Leitung 1 wie in 1 bis 3 gezeigt, die mehrere Leiter 10, 11,... umfasst, die entlang einer Längsachse z der Leitung 1 verlaufen, wobei jeder Leiter 10, 11,... zumindest ein erstes Teilstück 10a, 11a,... und ein zweites Teilstück 10b, 11b,... umfasst, wobei im ersten Teilstück 10a, 11a,... der betreffende Leiter 10, 11,... eine Spirale bildet, die um die Längsachse z gewickelt ist und eine erste Steigung p aufweist, und wobei im zweiten Teilstück 10b, 11b,... der betreffende Leiter 10, 11,... linear verläuft oder eine Spirale bildet, die um die Längsachse z gewickelt ist und eine zweite Steigung p' umfasst, wobei die erste Steigung p kleiner ist als die zweite Steigung p'.The present invention relates to an implantable lead 1 as in 1 to 3 shown the several conductors 10 . 11 , ..., along a longitudinal axis z of the line 1 run, each ladder 10 . 11 , ... at least a first part 10a . 11a , ... and a second part 10b . 11b , ..., where in the first part 10a . 11a , ... the leader in question 10 . 11 , ... forms a spiral which is wound around the longitudinal axis z and has a first pitch p, and wherein in the second section 10b . 11b , ... the leader in question 10 . 11 , ... linearly or forms a spiral which is wound around the longitudinal axis z and comprises a second pitch p ', the first pitch p being smaller than the second pitch p'.

Ferner umfasst gemäß 1 bis 3 die betreffende Leitung 1 vorzugsweise eine äußere (z.B. röhrenförmige) elektrische Isolierung 100, die entlang der Längsachse z verläuft und die Leiter 10, 11,... umgibt. Ferner umfasst die betreffende Leitung 1 konkret eine innere (z.B. röhrenförmige) elektrische Isolierung 200, die ein Lumen 201 der betreffenden Leitung 1 umgibt, die entlang der Längsachse z verläuft, wobei die innere elektrische Isolierung 200 eine Außenseite 200a und eine Innenseite 200b aufweist, wobei die Innenseite 200b dem Lumen 201 zugewandt ist. Die innere elektrische Isolierung 200 und das entsprechende Lumen 201 sind im Querschnitt (C-C) von 3 gezeigt, sind aber der Einfachheit halber aus 1 und 2 weggelassen.Furthermore, according to 1 to 3 the relevant line 1 preferably an external (eg tubular) electrical insulation 100 that runs along the longitudinal axis z and the ladder 10 . 11 , ... surrounds. Furthermore, the relevant line includes 1 specifically an internal (eg tubular) electrical insulation 200 that is a lumen 201 the relevant line 1 surrounds, which runs along the longitudinal axis z, wherein the internal electrical insulation 200 an outside 200a and an inside 200b has, wherein the inside 200b the lumen 201 is facing. The inner electrical insulation 200 and the corresponding lumen 201 are in cross section (CC) of 3 are shown, but are for the sake of simplicity 1 and 2 omitted.

Konkret verläuft der betreffende Leiter 10, 11,... der betreffenden Leitung 1 an der Außenseite 200a der inneren elektrischen Isolierung 200.Specifically, the head in question runs 10 . 11 , ... of the relevant line 1 on the outside 200a the internal electrical insulation 200 ,

Ferner kann der betreffende Leiter 10, 11,... der betreffenden Leitung 1, die in 1 bis 3 gezeigt ist, ein Kabel sein (wie detailliert in 1 gezeigt ist), das mindestens einen leitfähigen Draht 20 (oder mehrere solcher Drähte 20) umfasst, wobei das Kabel und/oder der Draht von einer elektrisch isolierenden Ummantelung 21 umgeben ist/sind.Furthermore, the relevant conductor 10 . 11 , ... of the relevant line 1 , in the 1 to 3 shown is a cable (as detailed in 1 shown), the at least one conductive wire 20 (or several such wires 20 ), wherein the cable and / or the wire of an electrically insulating sheath 21 is surrounded / are.

Vorzugsweise kann in allen Ausführungsformen, die in 1 bis 3 gezeigt sind, der betreffende Leiter 10, 11,... mehrere alternierende erste und zweite Teilstücke 10a, 11a,...; 10b, 11b... umfassen, wobei im betreffenden ersten Teilstück 10a, 11a,... der betreffende Leiter 10, 11,... eine Spirale bildet, die um die Längsachse z gewickelt ist und eine erste Steigung p aufweist, und wobei im betreffenden zweiten Teilstück 10b, 11b,... der betreffende Leiter 10, 11,... linear verläuft in Bezug auf eine linear angeordnete Leitung 1 (dritte Ausführungsform) oder eine Spirale bildet, die um die Längsachse z gewickelt ist und eine zweite Steigung p' umfasst, wobei die betreffende erste Steigung p kleiner ist als die betreffende zweite Steigung p'. Vorzugsweise sind die ersten Steigungen p einander gleich. Ebenso sind vorzugsweise die zweiten Steigungen p' einander gleich (und größer als die ersten Steigungen).Preferably, in all embodiments, the in 1 to 3 are shown, the head in question 10 . 11 , ... several alternating first and second sections 10a . 11a ...; 10b, 11b ..., wherein in the relevant first section 10a . 11a , ... the leader in question 10 . 11 , ... forms a spiral which is wound around the longitudinal axis z and has a first pitch p, and wherein in the relevant second section 10b . 11b , ... the leader in question 10 . 11 , ... linear with respect to a linearly arranged line 1 (third embodiment) or a spiral which is wound around the longitudinal axis z and comprises a second pitch p ', wherein the respective first pitch p is smaller than the relevant second pitch p'. Preferably, the first slopes p are equal to each other. Also preferably, the second slopes p 'are equal to each other (and greater than the first slopes).

Konkret umfasst gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, die Leitung 1 ein zweilagiges Wicklungsdesign, wo die innere Schicht 30 (oder die äußere Schicht 31) aus koradial gewickelten Windungen besteht, die von den zweiten Teilstücken 10b, 11b,... der Leiter 10, 11,... gebildet werden, wobei ein erstes Teilstück 10a, 11a,... von jedem Leiter 10, 11,... periodisch vom Rest getrennt und in der äußeren Schicht 31 (oder der inneren Schicht 30) eng zu einer Spirale mit z.B. 10 bis 70 Windungen, die einen Induktor 10a, 11a,... bilden, gewickelt ist und dann erneut in die darunter liegenden koradialen Windungen eingefügt ist, die von den zweiten Teilstücken 10b, 11b.", der Leiter 10, 11... gebildet werden.Concretely, according to the first embodiment, that in FIG 1 shown is the line 1 a two-ply winding design where the inner layer 30 (or the outer layer 31 ) consists of coradially wound coils, that of the second sections 10b . 11b , ... the leader 10 . 11 , ..., being a first part 10a . 11a , ... of every leader 10 . 11 , ... periodically separated from the rest and in the outer layer 31 (or the inner layer 30 ) closely to a spiral with eg 10 to 70 turns, which an inductor 10a . 11a , ..., is wound and then re-inserted into the underlying cor- nadial turns, that of the second sections 10b . 11b . ", the leader 10 . 11 ... be formed.

Jeder Leiter 10, 11,... durchläuft somit einen periodischen Übergang der Windungssteigung von lose (was der zweiten Steigung p' entspricht, die z.B. gleich oder größer 0,8 mm ist) zu eng (was der ersten Steigung p entspricht, die z.B. gleich oder kleiner 0,3 mm ist) und zurück zu lose. Die Induktoren (ersten Teilstücke) 10a, 11a,... der einzelnen Leiter 10, 11 sind entlang der Längsachse z der Leitung 1 vorzugsweise höchstens λ/4 (nominell ≤ λ/5) voneinander entfernt, um die elektrisch langen Leiter 10, 11,... in elektrisch kurze Teilstücke aufzubrechen, so dass die induzierten Strom- und Spannungsstehwellen effektiv unterdrückt werden. Every leader 10 . 11 , ... thus undergoes a periodic transition of the winding pitch from loosely (which corresponds to the second pitch p ', which is for example equal to or greater than 0.8 mm) too narrow (which corresponds to the first pitch p, for example, equal to or less than 0, 3 mm) and back too loose. The inductors (first parts) 10a . 11a , ... the individual leader 10 . 11 are along the longitudinal axis z of the line 1 preferably at most λ / 4 (nominally ≤ λ / 5) apart from each other around the electrically long conductors 10 . 11 , ... break into electrically short sections so that the induced current and voltage standing waves are effectively suppressed.

Gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, sind mehrere integrierte Induktoren, die von Spiralen 10a, 11a mit z.B. 10 bis 70 Windungen oder mehr mit einer engen ersten Steigung p entlang der Längsachse z der Leitung 1 gebildet werden, z.B. höchstens λ/4 (nominell ≤ λ/5) voneinander entfernt und mit einem einzelnen Leiter 10, 11,... gewickelt, der eine distale Elektrode E1,..., E8 mit einem proximalen Kontakt C1,..., C8 der Leitung 1 verbindet. In den mittleren zweiten Teilstücken 10b, 11b,... zwischen den integrierten induktiven Windungen 10a, 11a,... ist die zweite Steigung p' deutlich verringert, um eine niedrige Induktivität zu bilden. Der betreffende Leiter 10, 11,... kann in den einzelnen ersten Teilstücken 10a, 11a,... mit enger Wicklungssteigung entweder über oder unter die anderen Leitern 10, 11,... gewickelt werden, um eine Kombination aus Erzielung induktiver Leistung, Fertigungsfreundlichkeit und mechanischer Haltbarkeit zu optimieren. Der betreffende Leiter 10, 11,... wechselt somit zwischen hoch induktiven Teilstücken 10a, 11a,... und niedrig induktiven Teilstücken 10b, 11b,... Jeder Leiter 10, 11,... ist ähnlich gewickelt, so dass die induzierten Strom- und Spannungsstehwellen effektiv unterdrückt werden.According to the second embodiment, which is in 2 Shown are several integrated inductors, that of spirals 10a . 11a with eg 10 to 70 turns or more with a narrow first pitch p along the longitudinal axis z of the line 1 eg at most λ / 4 (nominally ≤ λ / 5) apart and with a single conductor 10 . 11 , ..., which wound a distal electrode E1 , ..., E8 with a proximal contact C1 , ..., C8 the line 1 combines. In the middle second parts 10b . 11b , ... between the integrated inductive windings 10a . 11a , the second slope p 'is significantly reduced to form a low inductance. The leader in question 10 . 11 , ... can in the individual first sections 10a . 11a , ... with narrow winding pitch either above or below the other ladders 10 . 11 , ... are wound to optimize a combination of achieving inductive performance, manufacturing ease and mechanical durability. The leader in question 10 . 11 , ... thus alternates between highly inductive sections 10a . 11a , ... and low inductive sections 10b . 11b , ... every leader 10 . 11 , ... is similarly wound, so that the induced current and voltage standing waves are effectively suppressed.

Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 3 gezeigt ist, sind mehrere integrierte Induktoren, die von Spiralen (z.B. 10 bis 70 Windungen oder mehr) mit einer engen ersten Steigung p entlang der Längsachse z der Leitung 1 gebildet werden, höchstens λ/4 (nominell ≤ λ/5) voneinander entfernt und mit einem einzelnen Leiter 10, 11,... gewickelt, der eine distale Elektrode E1,..., E8 mit einem proximalen Kontakt C1,..., C8 der Leitung 1 verbindet. Der betreffende Leiter 10, 11,... wechselt somit zwischen geraden zweiten Teilstücken 10b, 11b,.. (an einer geraden Leitung 1) und ersten induktiven Teilstücken 10a, 11a,.... Der betreffende Leiter 10, 11 kann in den einzelnen ersten Teilstücken 10a, 11a,... mit der engen Steigung entweder über (wie in 3 gezeigt) oder unter die anderen Leitern 10, 11,... gewickelt werden, um eine Kombination aus Erzielung induktiver Leistung, Fertigungsfreundlichkeit und mechanischer Haltbarkeit zu optimieren. Jeder Leiter 10, 11,... der Leitung 1 ist auf ähnliche Weise entlang der Längsachse z der Leitung 1 zu mehreren Induktoren 10a, 11a gewickelt, so dass die induzierten Strom- und Spannungsstehwellen effektiv unterdrückt werden.According to the third embodiment of the present invention disclosed in 3 are shown, are several integrated inductors, of spirals (eg 10 to 70 turns or more) with a narrow first pitch p along the longitudinal axis z of the line 1 at most λ / 4 (nominally ≤ λ / 5) apart and with a single conductor 10 . 11 , ..., which wound a distal electrode E1 , ..., E8 with a proximal contact C1 , ..., C8 the line 1 combines. The leader in question 10 . 11 , ... thus alternates between straight second sections 10b . 11b , .. (on a straight line 1 ) and first inductive sections 10a . 11a , .... The leader in question 10 . 11 can in the individual first sections 10a . 11a , ... with the narrow slope either over (as in 3 shown) or under the other ladders 10 . 11 , ... are wound to optimize a combination of achieving inductive performance, manufacturing ease and mechanical durability. Every leader 10 . 11 , ... the line 1 is similarly along the longitudinal axis z of the line 1 to several inductors 10a . 11a wound, so that the induced current and voltage standing waves are effectively suppressed.

Konkret kann in einer Ausführungsform mit einer 55 cm langen Leitung jeder Leiter 10, 11,... zu einem Satz von mindestens drei Induktoren 10a, 11a,... gewickelt werden. Ferner kann in einer Ausführungsform mit einer 75 cm langen Leitung jeder Leiter 10, 11,... zu einem Satz von mindestens vier Induktoren 10a, 11a,... gewickelt werden. Ferner kann in einer Ausführungsform mit einer 90 cm langen Leitung jeder Leiter 10, 11,... zu einem Satz von mindestens fünf Induktoren 10a, 11a,... gewickelt werden. Ferner umfasst in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Leitung acht Leiter 10, 11,...; acht Elektroden E1,..., E8 und acht Kontakte C1,..., C8. Konkret sind die Elektroden E1,..., E8 an einem distalen Endstück 1a der Leitung 1 angeordnet, während die Kontakte C1,..., C8 konkret an einem entgegengesetzten proximalen Endstück 1b der Leitung 1 angeordnet sind, wie in 1 bis 3 gezeigt ist.Specifically, in one embodiment, with a 55 cm long line, each conductor 10 . 11 , ... to a set of at least three inductors 10a . 11a , ... are wound. Further, in one embodiment with a 75 cm long line, each conductor 10 . 11 , ... to a set of at least four inductors 10a . 11a , ... are wound. Further, in one embodiment with a 90 cm long conduit, each conductor 10 . 11 , ... at a rate of at least five inductors 10a . 11a , ... are wound. Further, in the preferred embodiment of the present invention, the conduit includes eight conductors 10 . 11 ...; eight electrodes E1 , ..., E8 and eight contacts C1 , ..., C8 , Specifically, the electrodes E1 , ..., E8 at a distal end 1a the line 1 arranged while the contacts C1 , ..., C8 specifically at an opposite proximal end piece 1b the line 1 are arranged as in 1 to 3 is shown.

Vorzugsweise sind die periodischen Induktoren 10a, 11a,... aus den einzelnen Leitern 10, 11,... entlang der Leitung 1 zueinander versetzt angeordnet, so dass an jedem Punkt entlang der Leitung 1 höchstens ein Leiter in einer Spule 10a, 11a,... mit enger Steigung vorhanden ist.Preferably, the periodic inductors 10a . 11a , ... from the individual ladders 10 . 11 , ... along the line 1 arranged offset to each other, so that at each point along the line 1 at most one conductor in a coil 10a . 11a , ... with a narrow slope.

Konkret können die Leiter 10, 11 der Leitung für die erste Ausführungsform Kabel sein, die aus mehreren Litzen aus Drawn Filled Tubing (DFT) bestehen. Der DFT-Draht in der ersten Ausführungsform kann mit Silber gefülltes MP35N sein. In einer alternativen Ausführungsform wird mit Tantal gefülltes MP35N verwendet. In einer noch anderen Ausführungsform wird ein massiver MP35N-Draht verwendet, um die Leiterkabel herzustellen. Die oben angegebenen Leiter/Kabel können auch für die zweite oder dritte Ausführungsform verwendet werden.Specifically, the ladder can 10 . 11 the lead for the first embodiment cables consisting of several strands of Drawn Filled Tubing (DFT). The DFT wire in the first embodiment may be silver-filled MP35N. In an alternative embodiment, tantalum filled MP35N is used. In yet another embodiment, a solid MP35N wire is used to make the conductor cables. The above-mentioned conductors / cables can also be used for the second or third embodiment.

Unter Verwendung der oben erörterten Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung eine konsistente Leistung bereit durch Verringern der Amplitude von induzierten Stehwellen unter allen Bedingungen einer MRI-Exposition. Gleichzeitig umfasst die vorliegende Erfindung - im Vergleich zu anderen Lösungen - ein viel einfacheres Leitungsdesign.Using the embodiments discussed above, the present invention provides consistent performance by reducing the amplitude of induced standing waves under all conditions of MRI exposure. At the same time, the present invention comprises a much simpler line design compared to other solutions.

Manche Lösungen des Standes der Technik basieren auf einer HF-Drossel, die einem Induktor entspricht, der eine relativ große Zahl an Windungen aufweist, meist aus Ferritkernen, der eine sehr hohe Impedanz für HF-Ströme über einem breiten Bereich von Frequenzen bietet und gleichzeitig einen Weg mit einer schwachen Impedanz für therapeutische Impulse bietet. Die Implementierung einer solchen einzelnen HF-Drossel im Weg eines Leitungsdrahts würde entweder die distale Elektrode oder den proximalen Kontakt vor hohen induzierten Spannungen und Strömen schützen (abhängig von der Platzierung der HF-Drossel), aber nicht beide. Ebenso trägt eine einzelne Hochimpedanz-HF-Drossel nicht dazu bei, die Bildung von Stehwellen am Leitungsdraht zu unterdrücken. Die Implementierung mehrerer HF-Drosseln entlang der Länge der Leitung wäre auch sehr schwierig, da es angesichts der Beschränkung durch kleine Leitungsdurchmesser sehr schwer ist, hohe Induktivitäten zu implementieren. Solche HF-Drosseln müssten notwendigerweise als diskrete Komponenten implementiert werden, die durch Löt- oder Schweißfugen am Leitungsdraht angebracht werden, wo aufgrund einer konstanten Biegung ein mechanisches Versagen auftreten kann. Im Gegensatz dazu weist die vorliegende Erfindung wesentliche Designunterschiede auf, die dazu beitragen, manche der oben genannten Probleme mit HF-Drosseln zu lösen. Konkret werden die verteilten integrierten Induktoren, die von den ersten Teilstücken 10a, 11a,... der Leiter 10, 11,... gebildet werden, durch Wickeln des betreffenden Leiters über 10 bis 70 Windungen oder mehr mit einer engen Steigung um das zentrale Lumen 201 der Leitung 1, periodisch über der Länge der Leitung 1 implementiert. Jeder integrierte Induktor stellt somit eine verbesserte (nicht hohe) induktive Impedanz für induzierten Strom und induzierte Spannung bereit, während in toto die induzierte Impedanz hoch ist. Spannungsstehwellen entlang der Leitung 1 werden als Ergebnis von Spannungsabfällen über den einzelnen integrierten Induktoren 10a, 11a,... unterdrückt, und Stromstehwellen werden infolge der hohen induktiven Gesamtimpedanz unterdrückt, wodurch ein Schutz für sowohl die distalen Elektroden E1,..., E8 als auch die proximalen Kontakte C1,..., C8 bereitgestellt wird.Some prior art solutions rely on an RF choke corresponding to an inductor having a relatively large number of turns, mostly ferrite cores, which provides very high impedance for RF currents over a wide range of frequencies, and at the same time Path with a weak impedance for therapeutic impulses offers. The implementation of such a single RF choke in the path of a conductor wire would protect either the distal electrode or the proximal contact from high induced voltages and currents (depending on the placement of the RF choke), but not both. Likewise, a single high impedance RF choke does not help suppress the formation of standing waves on the lead wire. Implementing multiple RF chokes along the length of the line would also be very difficult, as it is very difficult to implement high inductances, given the limitation of small line diameters. Such RF chokes would necessarily have to be implemented as discrete components which are attached to the lead wire by solder or weld joints where mechanical failure can occur due to constant bending. In contrast, the present invention has significant design differences that help solve some of the above-mentioned problems with RF chokes. Specifically, the distributed integrated inductors that are the first sections 10a . 11a , ... the leader 10 . 11 , ... are formed by winding the respective conductor over 10 to 70 turns or more with a narrow slope around the central lumen 201 the line 1 , periodically over the length of the line 1 implemented. Each integrated inductor thus provides improved (not high) inductive impedance for induced current and induced voltage while in toto the induced impedance is high. Voltage standing waves along the line 1 are as a result of voltage drops across the individual integrated inductors 10a . 11a , ... suppressed, and current standing waves are suppressed due to the high total inductive impedance, thereby providing protection for both the distal electrodes E1 , ..., E8 as well as the proximal contacts C1 , ..., C8 provided.

Ferner stellt die relativ geringe induktive Impedanz der einzelnen diskreten Induktoren 10a, 11a,... der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu der hohen Impedanz, die von HF-Drosseln geboten wird, auch eine geringere Amplitude von Reflexionen bereit, wodurch ein zweiter Mechanismus zum Unterdrücken von Stehwellen bereitgestellt wird.Furthermore, the relatively low inductive impedance of the individual discrete inductors 10a . 11a , ... of the present invention, as opposed to the high impedance offered by RF chokes, also provide a lower amplitude of reflections, thereby providing a second standing wave suppression mechanism.

Ferner werden die diskreten Induktoren 10a, 11a,... mit kontinuierlichen Leitern 10, 11,... implementiert, wodurch mechanische Schwachstellen eliminiert werden.Further, the discrete inductors become 10a . 11a , ... with continuous ladders 10 . 11 , ..., which eliminates mechanical vulnerabilities.

Die Mantelwellensperre bietet andererseits auch eine sehr hohe Impedanz für HF-Strom, wenn auch über einem schmalen Bereich von Frequenzen; es ist schwierig, diese hohe Impedanz über dem HF-Frequenzbereich von sowohl 1,5T- als auch 3T-MRI-Scannern bereitzustellen. Der Grund dafür ist, dass Mantelwellensperren als Stromkreise mit Eigenresonanz gestaltet werden (mit entweder verteilten oder konzentrierten Kondensatoren). Ein Hauptnachteil von Mantelwellensperren (zusätzlich zu den Nachteilen von HF-Drosseln, die hier auch zutreffen) ist, dass resonante Stromkreise typischerweise Ströme mit großen Amplituden transportieren. Dies kann zu einer widerstandsbedingten Erwärmung des Gewebes in der Nähe der Mantelwellensperre führen oder in extremen Fällen zu einer Schädigung von Gewebe und Leitungen führen. Die vorliegende Erfindung vermeidet mit ihren integrierten Induktoren / ersten Teilstücken 10a, 11a,..., die eine verbesserte induktive Impedanz bereitstellen, gewissenhaft Windungen mit Eigenresonanz, so dass das Problem der widerstandsbedingten Erwärmung an den integrierten Induktoren eliminiert wird.On the other hand, the standing wave trap also provides a very high impedance for RF current, albeit over a narrow range of frequencies; it is difficult to provide this high impedance over the RF frequency range of both 1.5T and 3T MRI scanners. The reason for this is that standing wave barriers are designed as self-resonant circuits (with either distributed or concentrated capacitors). A major disadvantage of sheath-wave barriers (in addition to the disadvantages of RF chokes, which also apply here) is that resonant circuits typically carry high amplitude currents. This can lead to a resistance-induced heating of the tissue in the vicinity of the standing wave barrier or, in extreme cases, to damage to tissue and lines. The present invention avoids with its integrated inductors / first sections 10a . 11a , ..., which provide an improved inductive impedance, conscientiously self-resonant windings, so that the problem of resistance-induced heating is eliminated at the integrated inductors.

Der Fachmann wird erkennen, dass vor dem Hintergrund der obigen Lehren zahlreiche Modifikationen und Variationen der beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen möglich sind. Die offenbarten Beispiele und Ausführungsformen werden nur zum Zwecke der Erläuterung vorgelegt. Daher sollen alle diese Modifikationen und alternativen Ausführungsformen, die im wahren Gedanken der Erfindung liegen, abgedeckt sein.Those skilled in the art will recognize that numerous modifications and variations of the described examples and embodiments are possible in light of the above teachings. The disclosed examples and embodiments are presented for the purpose of illustration only. Therefore, it is intended to cover all such modifications and alternative embodiments which are within the true spirit of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8634936 B2 [0008]US 8634936 B2 [0008]
  • US 8649842 B2 [0009]US 8649842 B2 [0009]
  • US 8744600 B2 [0010]US 8744600 B2 [0010]
  • US 9248283 B2 [0011]US 9248283 B2 [0011]
  • US 9492651 B2 [0012]US 9492651 B2 [0012]

Claims (15)

Implantierbare Leitung (1), mehrere Leiter (10, 11,...) umfassend, die entlang einer Längsachse (z) der Leitung (1) verlaufen, wobei jeder Leiter (10, 11,...) zumindest ein erstes Teilstück (10a, 11a,...) und ein zweites Teilstück (10b, 11b,...) umfasst, wobei der betreffende Leiter (10, 11,...) im ersten Teilstück (10a, 11a,...) eine Spirale bildet, die um die Längsachse (z) gewickelt ist und eine erste Steigung (p) aufweist, und wobei der betreffende Leiter im zweiten Teilstück (10b, 11b,...) linear verläuft oder eine Spirale bildet, die um die Längsachse (z) gewickelt ist und eine zweite Steigung (p') umfasst, wobei die erste Steigung (p) kleiner ist als die zweite Steigung (p'), so dass Strom- und Spannungsstehwellen in der implantierbaren Leitung (1), die von einem externen elektromagnetischen Wechselfeld verursacht werden, durch Reflexion und negative Interferenz dieser Wellen abgeschwächt werden.An implantable lead (1) comprising a plurality of conductors (10, 11, ...) extending along a longitudinal axis (z) of the lead (1), each lead (10, 11, ...) comprising at least a first segment (10) 10a, 11a, ...) and a second portion (10b, 11b, ...), wherein the respective conductor (10, 11, ...) in the first portion (10a, 11a, ...) a spiral which is wound around the longitudinal axis (z) and has a first pitch (p), and wherein the conductor in question in the second portion (10b, 11b, ...) is linear or forms a spiral which is about the longitudinal axis (z ), and a second slope (p '), wherein the first slope (p) is smaller than the second slope (p'), so that current and voltage standing waves in the implantable line (1) from an external electromagnetic Alternating field caused by reflection and negative interference of these waves are attenuated. Implantierbare Leitung nach Anspruch 1, wobei die Strom- und Spannungsstehwellen in der implantierbaren Leitung (1), die von einem externen elektromagnetischen Wechselfeld verursacht werden, durch Reflexion und negative Interferenz der Wellen abgeschwächt werden.Implantable lead after Claim 1 in which the current and voltage standing waves in the implantable line (1), which are caused by an external alternating electromagnetic field, are attenuated by reflection and negative interference of the waves. Implantierbare Leitung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die implantierbare Leitung (1) ein distales Endstück (1a) und ein proximales Endstück (1b) umfasst, wobei die Leitung (1) mehrere Elektroden (E1,..., E8), die am distalen Endstück (1a) angeordnet sind, und entsprechend viele Kontakte (C1,..., C8), die am proximalen Endstück (1b) angeordnet sind, umfasst, wobei jeder Leiter (10, 11,...) eine von den Elektroden (E1,..., E8) mit einem zugehörigen Kontakt (C1,..., C8) verbindet.Implantable lead according to Claim 1 or 2 wherein the implantable lead (1) comprises a distal end piece (1a) and a proximal end piece (1b), the lead (1) having a plurality of electrodes (E1, ..., E8) disposed on the distal end piece (1a) , and correspondingly many contacts (C1, ..., C8) which are arranged on the proximal end piece (1b), wherein each conductor (10, 11,...) comprises one of the electrodes (E1,. E8) with an associated contact (C1, ..., C8) connects. Implantierbare Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die implantierbare Leitung (1) eine äußere elektrische Isolierung (100) umfasst, die entlang der Längsachse (z) verläuft und die Leiter (10, 11,...) umgibt.An implantable lead according to any one of the preceding claims, wherein the implantable lead (1) comprises external electrical insulation (100) extending along the longitudinal axis (z) and surrounding the leads (10, 11, ...). Implantierbare Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die implantierbare Leitung (1) eine innere elektrische Isolierung (200) umfasst, die ein Lumen (201) der Leitung (1) umgibt, das entlang der Längsachse (z) verläuft, wobei die innere elektrische Isolierung (200) eine Außenseite (200a) und eine Innenseite (200b) aufweist, wobei die Innenseite (200b) dem Lumen (201) zugewandt ist.An implantable lead as claimed in any one of the preceding claims, wherein the implantable lead (1) comprises internal electrical insulation (200) surrounding a lumen (201) of the lead (1) extending along the longitudinal axis (z), the internal electrical lead Insulation (200) has an outer side (200a) and an inner side (200b), wherein the inner side (200b) faces the lumen (201). Implantierbare Leitung nach Anspruch 5, wobei der betreffende Leiter (10, 11,...) an der Außenseite (200a) der inneren elektrischen Isolierung (200) verläuft.Implantable lead after Claim 5 , wherein the respective conductor (10, 11, ...) on the outside (200a) of the inner electrical insulation (200) extends. Implantierbare Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der betreffende Leiter (10, 11,...) ein Kabel ist, das mindestens einen leitfähigen Draht (20) umfasst, wobei das Kabel von einer elektrisch isolierenden Ummantelung (21) umgeben ist.An implantable lead according to any one of the preceding claims, wherein the respective lead (10, 11, ...) is a lead comprising at least one conductive wire (20), the lead being surrounded by an electrically insulating sheath (21). Implantierbare Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der betreffende Leiter (10, 11,...) mehrere alternierende erste und zweite Teilstücke (10a, 11a,...; 10b, 11b...) umfasst, wobei der betreffende Leiter (10, 11,...) im betreffenden ersten Teilstück (10a, 11a,...) eine Spirale bildet, die um die Längsachse (z) gewickelt ist und eine erste Steigung (p) aufweist, und wobei der betreffende Leiter im betreffenden zweiten Teilstück (10b, 11b,...) linear verläuft oder eine Spirale bildet, die um die Längsachse (z) gewickelt ist und eine zweite Steigung (p') umfasst, wobei die erste Steigung (p) kleiner ist als die zweite Steigung (p'), so dass Strom- und Spannungsstehwellen in der implantierbaren Leitung (1), die durch ein externes elektromagnetisches Wechselfeld verursacht werden, durch Reflexion und negative Interferenz dieser Wellen abgeschwächt werden.An implantable lead according to any one of the preceding claims, wherein the respective lead (10, 11, ...) comprises a plurality of alternating first and second sections (10a, 11a, ...; 10b, 11b ...), the lead ( 10, 11, ...) in the relevant first section (10a, 11a, ...) forms a spiral which is wound around the longitudinal axis (z) and has a first pitch (p), and wherein the relevant conductor in the relevant second portion (10b, 11b, ...) is linear or forms a spiral which is wound around the longitudinal axis (z) and comprises a second pitch (p '), the first pitch (p) being smaller than the second pitch (p '), so that current and voltage standing waves in the implantable lead (1) caused by an external alternating electromagnetic field are attenuated by reflection and negative interference of these waves. Implantierbare Leitung nach Anspruch 8, wobei jeweils zwei einander benachbarte erste Teilstücke (10a, 11a,...) des betreffenden Leiters 810, 11,...) in Richtung der Längsachse (z) der Leitung über einen Abstand voneinander getrennt sind, der kleiner oder gleich λ/4, konkret kleiner oder gleich λ/5 ist.Implantable lead after Claim 8 , wherein each two adjacent first portions (10a, 11a, ...) of the respective conductor 810, 11, ...) in the direction of the longitudinal axis (z) of the line are separated by a distance which is less than or equal to λ / 4, specifically less than or equal to λ / 5. Implantierbare Leitung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die implantierbare Leitung (1) eine innere Schicht (30), die aus Windungen des betreffenden Leiters (10, 11,...) gebildet ist, und eine äußere Schicht (31), die aus Windungen des betreffenden Leiters (10, 11,...) gebildet ist, umfasst, wobei die äußere Schicht (31) auf der inneren Schicht (30) angeordnet ist, und wobei - die äußere Schicht (31) die ersten Teilstücke (10a, 11a,...) der Leiter (10, 11,...) umfasst und die innere Schicht (30) die zweiten Teilstücke (10b, 11b,...) der Leiter (10, 11,...) umfasst; oder wobei - die innere Schicht (30) die ersten Teilstücke (10a, 11a,...) der Leiter (10, 11,...) umfasst und die äußere Schicht (31) die zweiten Teilstücke (10b, 11b,...) der Leiter (10, 11,...) umfasst.Implantable lead after Claim 8 or 9 wherein the implantable lead (1) comprises an inner layer (30) formed of turns of the respective conductor (10, 11, ...) and an outer layer (31) consisting of turns of the respective lead (10, 10). 11, ...) is formed, wherein the outer layer (31) on the inner layer (30) is arranged, and wherein - the outer layer (31), the first portions (10a, 11a, ...) of Conductor (10, 11, ...) and the inner layer (30) comprises the second portions (10b, 11b, ...) of the conductors (10, 11, ...); or wherein - the inner layer (30) comprises the first sections (10a, 11a, ...) of the conductors (10, 11, ...) and the outer layer (31) comprises the second sections (10b, 11b, .. .) The conductor (10, 11, ...) includes. Implantierbare Leitung nach Anspruch 8 oder 9, wobei das betreffende erste Teilstück (10a, 11a,...) des betreffenden Leiters (10, 11,...) ein zweites Teilstück (10b, 11b,...) jedes anderen Leiters umgibt oder unter einem zweiten Teilstück (10b, 11b,...) jedes anderen Leiters verläuft.Implantable lead after Claim 8 or 9 , wherein the respective first section (10a, 11a, ...) of the respective conductor (10, 11, ...) surrounds a second section (10b, 11b, ...) of each other conductor or under a second section (10b , 11b, ...) of each other conductor. Implantierbare Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die betreffende erste Steigung (p) kleiner oder gleich 0,3 mm ist und/oder wobei die betreffende zweite Steigung (p') größer oder gleich 0,8 mm ist. An implantable lead according to any one of the preceding claims, wherein the respective first pitch (p) is less than or equal to 0.3 mm and / or wherein the respective second pitch (p ') is greater than or equal to 0.8 mm. Implantierbare Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Leiter (10, 11,...) der implantierbaren Leitung (1) umfasst: - mindestens drei erste Teilstücke (10a, 11a,...), wobei die implantierbare Leitung (1) konkret eine Länge entlang der Längsachse (z) aufweist, die größer oder gleich 55 cm ist, oder - mindestens vier erste Teilstücke (10a, 11a,...), wobei die implantierbare Leitung (1) konkret eine Länge entlang der Längsachse (z) aufweist, die größer oder gleich 75 cm ist, oder - mindestens fünf erste Teilstücke (10a, 11a,...), wobei die implantierbare Leitung (1) konkret eine Länge entlang der Längsachse (z) aufweist, die größer oder gleich 90 cm ist.An implantable lead according to any one of the preceding claims, wherein each conductor (10, 11, ...) of the implantable lead (1) comprises: - At least three first sections (10 a, 11 a, ...), wherein the implantable line (1) has a concrete along the longitudinal axis (z), which is greater than or equal to 55 cm, or at least four first sections (10a, 11a, ...), the implantable line (1) having a length along the longitudinal axis (z) which is greater than or equal to 75 cm, or - At least five first sections (10a, 11a, ...), wherein the implantable line (1) has a concrete along the longitudinal axis (z), which is greater than or equal to 90 cm. Implantierbare Leitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ersten Teilstücke (10a, 11a,...) der Leiter (10, 11,...) entlang der Längsachse (z) der implantierbaren Leitung (1) versetzt in Bezug aufeinander angeordnet sind, so dass an jedem Punkt entlang der implantierbaren Leitung (1) höchstens ein erstes Teilstück (10a, 11a,...) eines Leiters (10, 11,...) vorhanden ist.An implantable lead according to any one of the preceding claims, wherein the first portions (10a, 11a, ...) of the conductors (10, 11, ...) are offset with respect to each other along the longitudinal axis (z) of the implantable lead (1) such that at any point along the implantable lead (1) at most a first portion (10a, 11a, ...) of a conductor (10, 11, ...) is present. Implantierbare medizinische Vorrichtung, die mindestens eine Leitung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einen implantierbaren Impulsgeber, der mit der mindestens einen Leitung (1) verbunden ist, umfasst.An implantable medical device comprising at least one lead (1) according to any one of the preceding claims and an implantable pulse generator connected to the at least one lead (1).
DE102019106675.1A 2018-03-20 2019-03-15 Lead for a medical implant, with integrated periodic induction coils (iPIC) for reduced interactions with electromagnetic fields Withdrawn DE102019106675A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862645208P 2018-03-20 2018-03-20
US62/645,208 2018-03-20
US201862703441P 2018-07-26 2018-07-26
US62/703,441 2018-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019106675A1 true DE102019106675A1 (en) 2019-09-26

Family

ID=67848486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019106675.1A Withdrawn DE102019106675A1 (en) 2018-03-20 2019-03-15 Lead for a medical implant, with integrated periodic induction coils (iPIC) for reduced interactions with electromagnetic fields

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019106675A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8634936B2 (en) 2010-03-31 2014-01-21 Medtronic, Inc. Medical leads and related systems that include a lumen body that is joined to a lead body and that has multiple filar lumens
US8649842B2 (en) 2005-05-04 2014-02-11 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrical lead for an electronic device such as an implantable device
US8744600B2 (en) 2009-06-26 2014-06-03 Cardiac Pacemakers, Inc. Medical device lead including a unifilar coil with improved torque transmission capacity and reduced MRI heating
US9248283B2 (en) 2001-04-13 2016-02-02 Greatbatch Ltd. Band stop filter comprising an inductive component disposed in a lead wire in series with an electrode
US9492651B2 (en) 2007-03-19 2016-11-15 MRI Interventions, Inc. MRI and RF compatible leads and related methods of operating and fabricating leads

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9248283B2 (en) 2001-04-13 2016-02-02 Greatbatch Ltd. Band stop filter comprising an inductive component disposed in a lead wire in series with an electrode
US8649842B2 (en) 2005-05-04 2014-02-11 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Electrical lead for an electronic device such as an implantable device
US9492651B2 (en) 2007-03-19 2016-11-15 MRI Interventions, Inc. MRI and RF compatible leads and related methods of operating and fabricating leads
US8744600B2 (en) 2009-06-26 2014-06-03 Cardiac Pacemakers, Inc. Medical device lead including a unifilar coil with improved torque transmission capacity and reduced MRI heating
US8634936B2 (en) 2010-03-31 2014-01-21 Medtronic, Inc. Medical leads and related systems that include a lumen body that is joined to a lead body and that has multiple filar lumens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1923094B1 (en) Electrode catheter for intervention purposes
EP2359896B1 (en) Electrode Unit for Carrying Current or Voltage between an Implantable Electromedical Device and a Treatment and/or Diagnosis Site in the Human Body
US8670840B2 (en) RF rejecting lead
DE10249239A1 (en) Magnetic resonance imaging device with additional electrical equipment
EP1923095B1 (en) Electrode for intervention purposes
US20130123884A1 (en) Mri compatible medical device lead including transmission line notch filters
DE112010001330T5 (en) MRI-compatible implantable connection electrode interface
DE102013216376B4 (en) Antenna device for receiving magnetic resonance signals
EP2465572B1 (en) MRI-compatible implantable lead
DE10130615A1 (en) Connector device for sensor or actuator for surface antennas in magnetic resonance systems has electric conductors formed as inductors for signal transmission by inductive coupling
EP2110154B1 (en) Device for reducing the interference susceptibility of elongate impants
EP3756725A1 (en) Implantable electrode line with braided conductors
EP2985053A1 (en) Implantable electrical line
DE102006029864A1 (en) Electrode device for electrodascularosis and / or therapy
DE102019106675A1 (en) Lead for a medical implant, with integrated periodic induction coils (iPIC) for reduced interactions with electromagnetic fields
EP2446922B1 (en) Implantable conductors with additional, field decoupling conductors
EP2465569B1 (en) Implantable device
DE102020100121A1 (en) Implantable electrode with a stub line
EP2985054B1 (en) Implantable device with electrical filter
EP2478933A2 (en) Implantable device
EP2380489A1 (en) Discharge device and MRI-safe catheter system
EP2848282B1 (en) Implantable device
EP2465570B1 (en) Implantable device
EP2465573A2 (en) Implantable device
EP3025756B1 (en) Electrode extension integrated in an active implant

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee