DE3038885A1

DE3038885A1 - Sonde zur elektrostimulation und verfahren zu ihrer anwendung

Info

Publication number: DE3038885A1
Application number: DE19803038885
Authority: DE
Inventors: Johannes Georg Dr.Dr. 3550 Marburg Schindler
Original assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG; Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG Apparatebau KG
Current assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG; Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG Apparatebau KG
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1982-05-27

Description

Sonde zur Elektrostimulation und Verfahren zu
ihrer Anwendung Die Erfindung b#etrifft eine in Körperhöhlen einführbare Sonde zur Elektrostimu[ation zu medizinischen Zwecken.
Ein typisches, aber nicht ausschließliches Anwendungsgebiet ist die elektrische Stimulation des Herzmuskels mit Hilfe eines sogenannten Herzschrittmachers.
Sonden für diesen Zweck werden bisher im allgemeinen, dem Prinzip nach in Form isolierter Metalldrähte hergestellt, deren Spitze freigelegt ist, so daß ein elektrischer Strom ausgehend von dieser Spitze durch den Körper zu einer Gegenelektrode geleitet werden kann.
Die verschiedenen Ausführungen solcher Sonden, die häufig wegen der genannten Bauform einfach als Elektroden bezeichnet werden, unterscheiden sich hauptsächlich hinsichtlich der Formgebung und der Wahl der zu ihrem Bau verwendeten Materialien.
Eine Einschränkung in der Anwendbarkeit dieser bisherigen Stimulationssonden besteht darin, daß nur eine Stimulation mit reinen Wechseiströmen zulässig ist, weil ein überlagerter Gleichstrom zu anhaltenden chemischen Umsetzungen an der Grenzfläche zwischen der Metallelektrode und der Körpersubstanz führen würde. Nachteilig sind auch die hohen Kosten, die sich aus der Verwendung relativ teurer Materialien (z.B..Edelmetalle) ergeben und eine Herstellung als Einwegartikel erschweren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Einschränkungen und Nachteile zu vermeiden und darüber hinaus weitere Funktionen zu ermöglichen, insbesondere die Zufuhr von Medikamenten direkt zum Stimulationsort.
rfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die elektrischen Leitungen des in den Körper eingeführten Teils der Stimulationssonde von mit Elektrolyt gefüllten Kanälen in einem schlauchförmigen, aus Isoliermaterial bestehenden Sondenkörper gebildet werden.
Einzelheiten sowie weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Abbildungen. Es zeigt: Fig. 1 - das Ende des in den Körper eingeführten Teils einer Stimulationssonde in Schnittdarstellung, Fig. 2 - ein vereinfachtes Beispiel zu Fig. 1 Fig. 3 - den Anschlußknopf der Stimulationssonde in Schnittdarstellung, Fig. 4 - eine schematische Darstellung der Anordnung für die Anwendung der Stimulationssonde.
Gemäß Fig. 1 besteht die Stimulationssonde in dem gezeigten Ausführungabeispiel aus zwei konzentrischen Schläuchen 1 und 2 aus isolierendem Kunststoff, -deren Durchmesser so gewählt sind, daß ein Zwischenraum 3 gebildet wird. Der äußere Schlauch ist in seinem unteren Bereich 6 durch eine Schweiß- oder Klebverbindung oder durch Aufschrumpfen des äußeren Schlauches gegen den inneren Schlauch abgedichtet. Durch Oeffnungen in der Wand des äußeren Schlauches steht der Zwischenraum mit der Umgebung in Verbindung, so daß eine elektrisch leitfähige wäßrige Flüssigkeit aus dem Zwischenraum in die Körperhöhle, in die die Sonde eingeführt ist, austreten kann. Ebenso steht das Innere des Schlauches 1 durch das offene Ende 5 mit der Körperhöhle in Verbindung. Auch hier tritt bei der bestimmungsgemäßen Verwindung eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit aus. Durch die weiter unten beschriebenen Maßnahmen kann zwischen beiden Flüssigkeiten von außen eine elektrische Spannung angelegt werden, so daß sich in der Umgebung der Sonde ein elektrisches Feld ausbildet. Der Feldverlauf kann innerhalb gewisser Grenzen durch die Zahl und gegenseitige Lage der Austrittsöffnungen 4 und 5 vorgegeben werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, mit einer separaten äußeren Elektrode, z.B. auf der Körperoberfläche, zu arbeiten.
Ein vereinfachtes Beispiel für die Gestaltung des in die Körperhöhle eingeführten Teils der Sonde ist in Fig. 2 angegeben. Das Ende des äußeren Schlauches 2 ist hier nicht auf dem inneren Schlauch befestigt, so daß die Flüssigkeit frei aus dem Querschnitt des Zwischenraumes zwischen beiden Schläuchen austritt.
Bei dieser Ausführung besteht die Möglichkeit, den inneren und den äußeren Schlauch in Längsrichtung gegeneinander zu verschieben und dadurch den Abstand der Austrittsstellen zu verändern.
Fig. 3 zeigt eine mögliche Gestaltung des Anschlußkopfes an dem anderen, außerhalb des Körpers befindlichen Ende der Stimulationssonde. Die beiden Schläuche 1 und 2 sind in ein Gehäuse geführt, welches zwei Kammern 8 und 9 enthält, von denen die erste mit.
dem Zwischenraum 3 der beiden Schläuche und die 3q andere mit dem Inneren#es Schlauches 1 in Verbindung steht. Die Gestaltung des Gehäuses sowie die gegenseitige Abdichtung der Schläuche und der Kammern kann in verschiedenster Weise erfolgen und bietet als solche keine Besonderheiten. Durch zwei Schläuche 10 und 11 kann die Stimulationssonde mit der äußeren Versorgungseinrichtung verbunden werden.
Die äußere Versorgungseinrichtung wird vorzugsweise nach dem in Fig. 4 gezeigten Schema gestaltet. Die Schläuche 10 und 11 führen zu Anschlußteilen 12 und 13 zur Verbindung mit dem Stimulationsgenerator 14.
Diese Anschlußteile können im einfachsten Falle Rohrstücke (z.B. aus Edelstahl-#ohr) sein, an denen außen Klemmen mit elektrischen Kabeln 15 und 16 befestigt werden.
Ueber die Pumpen 17 und 18 und die Schläuche 19 und 20 sowie die Anschlußteile 12 und 13 wird den Schläuchen 10 und 11 eine elektrisch leitende wäßrige Lösung.(Elektrolyt) zugeführt. Solche Lösungen, z.B.
isotonische Kochsalzlösung, sind als Infusionslösungen allgemein bekannt und gebräuchlich. Die Zufuhrgeschwindigkeit kann durch die Antriebsgeschwindigkeit der Pumpen 17 und 18 nach Bedarf eingestellt werden. Anstelle der Zufuhr mittels der Pumpen kann die Infusionslösung jedoch auch in der sonst bei Infusionen üblichen Weise unter Ausnutzung der Schwerkraft aus entsprechend hoch aufgehängten Vorratsgefäßen zugefiihrt werden.
In dem gezeigten Beispiel sind die Zuführungsleitungen beider Pumpen 17 und 18 über Schläuche mit einem gemeinsamen Vorratsgefäß 21 für die Infusionslösung verbunden. Im Prinzip bestünde die Möglichkeit, daß über die Pumpen und ihre gemeinsame Flüssigkeitszuführung ein zumindest partieller Kurzschluß des über die Anschlußteile 12 und 13 zugeführten Stimulationssignals einträte. Dies kann jedoch vermieden werden, wenn als Pumpen 17 und 18 peristaltische Schlauchpumpen verwendet werden, die die Eigenschaft haben, den Querschnitt des elastischen Pumpenschlauches jeweils an mindestens einer Stelle vollständig zu verschließen, so daß der Stromkreis an dieser Stelle unterbrochen ist. Damit ist auch das Vorratsgefäß 21 vom Stimulationsgenerator 14 isoliert.
Abweichend von den gezeigten Beispielen können die Infusionslösungen Jedoch auch aus mehreren getrennten Vorratsgefäßen zugeführt werden.
Fig. 4 zeigt darüber hinaus die Möglichkeit, aus einer Injektionsspritze 22, die auch durch eine andere Zufuhreinrichtung ersetzbar ist, ein Medikament direkt zum Stimulationsort zu leiten. Hierzu ist die Spritze über eine Leitung 23 mit dem Schlauch 11 verbunden, dessen Fortsetzung innerhalb der Sonde 24 an der Austrittsöffnung 26 endet.
Die Erfindung läßt verschiedene Abwandlungen und weitere Ausgestaltungen zu, ohne den prinzipiellen Erfindungsgedanken zu verlassen. Dies betrifft u.a.
die Anzahl und Anordnung der Flüssigkeitskanäle innerhalb der Stimulationssonde. Unter Verwendung mehrlumiger Schläuche mit verschiedenar~ig verteilten Austrittsöffnungen und einer entsprechenden Anzahl von Zuführungsleitungen können auch komplexe Stimulationsaufgaben gelöst werden. Wie bei der Anwendung bisherigen Stimulationssonden üblich, besteht dabei auch die Möglichkeit zur umgekehrten Verwendung, nåmlich zur Aufnahme von Aktionssignalen. Dies kann z.B. in der Zeit zwischen einzelnen Stimulationsim-.
pulsen geschehen, so daß die Intensität und Frequenz aufgrund der aufgenommenen Aktionssignale gesteuert werden kann.. ~letzteres Verfahren ist bei den sogenannten Demand-Herzschrittmachern bekannt.
Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit besteht darin, verschiedene Teile der beschriebenen Anordnung zu vereinigen. Speziell kann es vorteilhaft sein, die Anschlußteile 12, 13 in den Anschlußkopf 27 der Stimulationssonde zu integrieren, so daß die elektrischen Leitungen 15,16 vom Generator direkt zu diesem Anschlußkopf führen. Diese Leitungen selbst können fest mit dem Anschlußkopf verbunden sein. Leerseite

Claims

Patentansprüche: Sonde zur Elektrostimulation in Körperhöhlen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leitungen des in den Körper eingeführten Teils von mit Elektrolyt gefüllten Kanälen in einem schlauchförmigen, aus Isoliermaterial bestehenden Sondenkörper gebildet werden.
2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenkörper als einfacher Schlauch ausgebildet ist und einen einzigen mit Elektrolyt gefüllten Kanal aufweist.
3. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenkörper von zwei oder mehreren konzentrischen Schläuchen gebildet wird, deren Innen- bzw. Zwischenräume die Elektrolytkanäle bilden.
4. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenkörper als mehrlumiger Schlauch ausgebildet ist.
5. Sonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche an dem in den Körper einzuführenden Teil der Sonde mindestens teilweise unterschiedlich lang sind.
6. Sonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche, zumindest teilweise, gegeneinander in Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind.
7. Sonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Schläuche an seinem Ende auf den nächst inneren Schlauch abdichtend befestigt ist und eine oder mehrere Öffnungen in seiner Wand aufweist.
8. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schl#uchformige Sondenkörper an seinem äußeren Ende einen Anschlußkopf aufweist, der als Ubergangsstück zwischen den Elektrolytkanälen des Sondenkörpers und einem äußeren Versorgungssystem ausgebildet ist.
9. Sonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf Anschlußteile(12,13) zur Verbindung mit dem Stimulationegenerator (14) aufweist.
10. Verfahren zum Betrieb einer Stimulationssonde entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den mit Elektrolyt gefüllten Kanälen der Elektrolyt in Form einer medizinischen Infusionslösung aus mindestens einem Vorratsgefäß zugeführt wird.
11. VezXfAhren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionslösung mittels peristaltischer Pumpen (1?,18) dosierbar zugeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuführungsleitungen zwischen dem Vorratsgefäß bzw. den Vorratsgefäßen und der Sonde Anschlußtelle (12,13) zur elektrischen Verbindung mit dem Stimulationagenerator (14) verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem der Kanäle der Sonde zusätzlich ein Medikament. dosierbar zugeführt wird.