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Die
Erfindung bezieht sich auf medizinische Vorrichtungen und insbesondere
auf Konfigurationen von distalen Enden implantierbarer medizinischer Leitungen,
die die Befestigung an einer Implantationsstelle zu erleichtern.
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Auf
dem medizinischen Gebiet werden implantierbare Leitungen bei einer
großen
Vielfalt von medizinischen Vorrichtungen verwendet. Beispielsweise
werden implantierbare Leitungen im Allgemeinen verwendet, um einen
Teil von implantierbaren Herzschrittmachern, die dem Herzen eine
therapeutische Herzstimulation verschaffen, zu bilden, indem sie
eine elektrische Aktivität
des Herzens erfassen und mittels Elektroden, die an den Leitungen
angeordnet sind, z.B. typischerweise in der Nähe der distalen Enden der Leitungen,
Schrittmacher-, Kardioversions- oder Defibrillationsimpulse abgeben.
Leitungen können
auch dazu verwendet werden, therapeutische Wirkstoffe abzugeben.
Es gibt mehrere Herausforderungen in Bezug auf medizinische Leitungen;
da fortschrittlichere und kompliziertere therapeutische Verfahren
entwickelt werden, sind insbesondere neue Konfigurationen erforderlich,
um die Befestigung von Leitungselektroden an abwechselnden Implantationsstellen
in einem Patienten zu erleichtern.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine implantierbare medizinische Vorrichtung,
wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
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Die
folgende Zeichnung veranschaulicht spezielle Ausführungsformen
der Erfindung und begrenzt daher nicht deren Umfang, sondern wird
dargeboten, um ein genaues Verständnis
der Erfindung zu fördern.
Die Abbildungen sind nicht maßstabsgerecht
(sofern nicht ausdrücklich
so angegeben) und für
den Gebrauch in Verbindung mit den Erläuterungen in der folgenden
genauen Beschreibung bestimmt. Die vorliegende Erfindung wird im
Folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben,
worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bedeuten und:
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1 eine
konzeptionelle Übersicht
eines Systems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2A eine
seitliche Schnittansicht eines distalen Abschnitts einer medizinischen
Leitung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2B ein
Grundriss des distalen Endes der in 2A gezeigten
Leitung gemäß einer
Ausführungsform
ist;
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3 eine
Endansicht einer distalen Spitze einer Leitung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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4 eine
konzeptionelle, perspektivische Ansicht der in 3 gezeigten
distalen Spitze in einer Vene eines Herzens ist;
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5A-B
Schnittansichten eines schraubenlinienförmigen Befestigungselements
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind;
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6 eine
seitliche Schnittansicht eines distalen Abschnitts einer medizinischen
Leitung gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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7 und 8 seitliche
Schnittansichten von distalen Leitungsabschnitten gemäß weiteren
alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind.
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Die
folgende genaue Beschreibung ist dem Wesen nach beispielhaft und
nicht dazu gedacht, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der
Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken. Stattdessen bietet die
folgende Beschreibung eine praktische Veranschaulichung des Implementierens beispielhafter
Ausführungsformen
der Erfindung.
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1 ist
eine konzeptionelle Übersicht
eines Systems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt
ein System 10, das eine implantierbare medizinische Vorrichtung
(IMD) 12 und eine erste Leitung 14 sowie eine
zweite Leitung 16 enthält,
die elektrisch mit der IMD 12 verbunden sind, wobei jede
Leitung eine distale Spitze 141 beziehungsweise 161 aufweist,
die so gestaltet ist, dass die Fixierung in Implantationsgebieten
erleichtert wird, so dass therapeutische Stimulationsimpulse und/oder
Wirkstoffe von der IMD 12 über die Leitungen 14, 16 an
ein Herz abgegeben werden können. Die
IMD 12 kann eine Schrittmacher-, Kardioversions- und/oder
Defibrillationstherapie mittels an den Leitungen 14, 16 angeordneten
Elektroden an einen Patienten abgeben, wobei jedoch Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nicht auf den Gebrauch für eine Therapieabgabe
beschränkt
sind und die Leitungen 14, 16 physiologische Sensoren,
die Daten für
Patientenüberwachungsvorrichtungen
oder für
Vorrichtungen, die die Eigenschaften Überwachung und Therapieabgabe
vereinigen, enthalten können.
Solche IMD sowie Vorrichtungen mit Verbindungsmittel für zugeordnete
Leitungen sind Fachleuten gut bekannt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist die Leitung 14 in eine
Herzvene 8 implantiert und in einem linken ventrikulären Epikardialgebiet 5 des
Herzens befestigt, während
die Leitung 16 in eine rechte Ventrikelkammer 4 implantiert ist
und an einer Herzscheidewand 6 befestigt ist. Gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung enthalten die distalen Spitzen 141 und 161 der
Leitungen 14 und 16 ein Befestigungselement, das
sich davon in einem Winkel erstrecken kann, um die Befestigung in
dem gezeigten Implantationsgebiet zu erleichtern; Ausführungsformen
mit einer solchen Anordnung werden im Einzelnen weiter unten beschrieben.
Die Implantationsgebiete, die durch Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung zugänglicher
gemacht sind, schließen
auch jene in einer rechten Atrialkammer 2, beispielsweise Gebiete
an einer atrialen Seitenwand 21 und an einer atrialen Scheidewand 22,
sowie Epikardialgebiete mit transthoraxialem Zugang, zum Beispiel
eine linke ventrikuläre
seitliche Stelle 7, mit ein; ferner sind Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nicht auf eine kardiale Implantation
beschränkt,
sondern können
auch an anderen Stellen des Körpers
Verwendung finden, zum Beispiel zur Neurostimulation oder zur Medikamentenabgabe.
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2A ist
eine seitliche Schnittansicht eines distalen Abschnitts einer medizinischen
Leitung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 2A zeigt
eine distale Leitungsspitze 20, die mit einem distalen
Ende eines lang gestreckten Körpers 23 verbunden
ist und einen abgeschrägten bzw.
gebogenen Durchlass 32 sowie eine Öffnung 35, die in
der Nähe
eines distalen Endes 25 der distalen Spitze positioniert
ist und den Durchlass 32 beendet, enthält; der Durchlass 32 erstreckt
sich distal von einem Hohlraum 28 des Körpers 23, durch den sich
ein lang gestrecktes Organ 29 erstreckt. Materialien, aus
denen die distale Spitze 20 gebildet sein kann, umfassen,
ohne darauf beschränkt
zu sein, isolierende Polymere, wovon Polyurethan ein Beispiel ist. 2A zeigt
ferner das gestreckte Organ 29, das über eine Bolzenkomponente 39,
die den Hohlraum 28 und den Durchlass 32 überbrückt, wobei
sie durch eine fluiddichte Dichtung 36 tritt, mit einem
schraubenlinienförmigen
Befestigungselement 30 verbunden ist; gemäß der gezeigten
Ausführungsform
ist das lang gestreckte Organ 29 als Wendel ausgebildet und
so beschaffen, dass es das schraubenlinienförmige Element 30 durch
den Durchlass 32 und aus der Öffnung 35 bewegt,
um das schraubenlinienförmige
Element 30, das von einem innerhalb des Durchlasses 32 gebildeten
Vorsprung 38 geführt wird,
zu drehen, wodurch das schraubenlinienförmige Element 30 in
einem Implantationsgebiet befestigt wird (1). Ein
solcher Mechanismus zum Bewegen eines schraubenlinienförmigen Befestigungselements
ist Fachleuten wohlbekannt und wird üblicherweise an einem proximalen
Ende des lang gestreckten Körpers 23 über einen
Drehanschlussstift, der mit einem proximalen Ende des lang gestreckten
Organs 29 verbunden ist, aktiviert.
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Gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist das schraubenlinienförmige Element 30 so
beschaffen, dass es durch Biegen entlang seiner Länge abgelenkt
wird, so dass es entlang dem gebogenen Durchlass 32 und
aus der Öffnung 35 bewegt
werden kann; Materialien, die das schraubenlinienförmige Element 30 bilden
und ein solches Biegen ermöglichen,
umfassen, ohne darauf beschränkt
zu sein, Platin, Iridium, Titan, Nickel, Polykarbonat und Polypropylen.
Geeignete Materialien können
durch Fachleute je nach funktionalen Anforderungen an das schraubenlinienförmige Element 30 ausgewählt werden.
Wenn beispielsweise das schraubenlinienförmige Element nur für die Befestigung
benötigt
wird, können
Materialien einschließlich Kunstharze
und superelastischer Metalle wie etwa Nitinol gewählt werden.
Wenn hingegen das schraubenlinienförmige Element ferner für eine Elektrodenfunktion
benötigt
wird, kann eine Platiniridiumlegierung gewählt werden und über eine
leitende Bolzenkomponente 39 mit dem lang gestreckten Organ 29, das
auch als Leiter fungiert, gekoppelt werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen
schafft das schraubenlinienförmige
Element 30 ein Mittel zum Abgeben eines therapeutischen
Wirkstoffs, wie in Verbindung mit 8 näher beschrieben
wird. In 1 ist des Weiteren zu erkennen,
dass gemäß der vorliegenden
Erfindung der gebogene Durchlass 32 Mittel schafft, um
eine Leitung an einer Implantationsstelle zu befestigen, wenn jene
Stelle in einer im Allgemeinen zu einer Längsachse der Leitung parallelen
Ebene liegt.
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In 1 enthalten
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung die Leitungen 14 und 16 ferner
vorgeformte Krümmungen,
um die Orientierung der distalen Spitzen 141, 161 zu
erleichtern. Zum Beispiel ist eine Krümmung 162 gemäß Fachleuten
bekannten Verfahren zu einem distalen Abschnitt der Leitung 16 so
vorgeformt, dass die distale Spitze 161 in der Nähe eines
Implantationsgebietes entlang der Herzscheidewand 6 positioniert
ist, wobei eine Öffnung
in der Spitze 161, die zur Öffnung 35 (2A-B) ähnlich ist,
zur Scheidewand 6 zeigt. In einer weiteren beispielhaften
Ausführungsform
ist die Leitung 14 in einer Weise, die jener, die in dem gemeinsamen übertragenen
US-Patent 6.144.882 beschrieben ist, gleicht, mit einer Krümmung ausgebildet,
wobei die Krümmung
dazu dient, die Leitung 14 so in der Koronarvene 8 zu
halten, dass eine Öffnung,
z.B. die Öffnung 35,
zum Epikardialgebiet 5 zeigt.
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2B ist
ein Grundriss des distalen Endes der in 2A gezeigten
Leitung gemäß einer
Ausführungsform. 2B zeigt
die distale Spitze 20 einschließlich einer strahlenundurchlässigen Markierung 92,
die einen ersten Anzeiger 93 und einen zweiten Anzeiger 94 enthält, die
so gestaltet sind, dass sie die Orientierung der Öffnung 35 zu
einem Implantationsgebiet mittels fluoroskopischer Visualisierung
in einer Betrachtungsebene, die mit jener des Implantationsgebiets übereinstimmt,
erleichtern. Der erste Anzeiger 93 ist eine beispielhafte
Ausführungsform
eines Anzeigers, der entworfen wurde, um anzuzeigen, ob die Öffnung 35 im
Allgemeinen zum Implantationsgebiet gerichtet ist, wenn er sich
in einer oberen Position befindet, wie in 2B gezeigt
ist, oder im Allgemeinen von dem Implantationsgebiet weg gerichtet
ist, wenn er sich in einer unteren Position befindet, die durch
Strichlinien angezeigt ist, oder umgekehrt, je nach Richtung der
fluoroskopischen Betrachtung. Der zweite Anzeiger 94 schafft
gemäß einer
Ausführungsform
insofern ein Mittel zum weiteren Ausrichten der Öffnung 35, dass eine
visualisierte echte Kreisform anzeigt, dass die Öffnung mit der Betrachtungsebene
ausgerichtet ist, wohingegen eine Eiform anzeigt, dass die Öffnung 35 zur
Betrachtungsebene schräg
ausgerichtet ist, und der Fall, dass der Anzeiger 94 überhaupt
nicht zu sehen ist, anzeigt, dass die Öffnung 35 nahezu senkrecht
zur Betrachtungsebene ist; eine weitere Ausführungsform eines solchen Anzeigers
enthält
einen Markierungsring 95, der um die Öffnung 35 gebildet
ist. Obwohl gezeigt ist, dass die Markierung 92 an einer
Basis 26 einer distalen Spitze 20, im Allgemeinen
in derselben Ebene wie die Öffnung 35,
angebracht ist, kann die Markierung irgendwo anders in der distalen Spitze
angebracht sein.
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3 ist
eine Endansicht einer distalen Spitze 20 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und 4 ist eine
konzeptionelle, perspektivische Ansicht der distalen Spitze 20 in
einer Vene 8 (1). Die 3 und 4 zeigen
die distale Spitze 20 einschließlich eines asymmetrischen
radialen Abschnitts, der die Orientierung der Basis 26 zu
einer epikardialen Oberfläche 7 erleichtert,
so dass das schraubenlinienförmige
Befestigungselement 30 darin in einem Implantierungsgebiet
be festigt werden kann. Der in den 3 und 4 gezeigte
Abschnitt ist gemäß einer
Ausführungsform
im Allgemeinen glockenförmig,
jedoch liegt jeder beliebige asymmetrisch geformte radiale Abschnitt,
der die Selbstausrichtung der Spitze 20 in einer Koronarvene,
d. h. der Vene 8, herbeiführt, so dass sich das schraubenlinienförmige Element 30 aus
der Öffnung 35 (2A-B)
zur epikardialen Oberfläche 7 erstreckt,
im Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Die 5A-B
sind Schnittansichten eines schraubenlinienförmigen Befestigungselements
gemäß alternativen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. 5A zeigt
ein schraubenlinienförmiges
Element 51, das eine erste Steigung entlang der Länge A, eine
zweite Steigung entlang der Länge B
und eine dritte Steigung entlang der Länge C aufweist; die zweite
und dritte Steigung entlang der Länge B beziehungsweise C können im
Wesentlichen gleichwertig sein. Die Steigung bezieht sich auf den seitlichen
Abstand, der mit einer Umdrehung eines schraubenlinienförmigen Elements
verbunden ist. Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Steigung entlang der Länge A optimiert für die Drehung
in ein Gewebe, um eine Leitung in einem Implatationsgebiet, dessen
Ausmaße
festgelegt und Fachleuten bekannt sind, zu befestigen, wohingegen
die Steigung entlang der Länge
B enger ist als jene entlang der Länge A, um die Ablenkung durch einen
gebogenen Durchlass einer distalen Spitze, beispielsweise den in 2A gezeigten
Durchlass 32 der Spitze 20, zu erleichtern. Insbesondere
kann eine reduzierte schraubenlinienförmige Steigung dazu führen, dass
das schraubenlinienförmige
Element 51 eine im Verhältnis
zum Bereich A verringerte Steife im Bereich B aufweist, was das
schraubenlinienförmige
Element 51 für
eine erzwungene bzw. gesteuerte Ablenkung besser geeignet macht.
Der Bereich C definiert ein Gebiet zum Anbringen der Bolzenkomponente 39,
wie etwa über
Laserschweißung.
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5B zeigt
eine weitere Ausführungsform, bei
der das schraubenlinienförmige
Element 51 eine vorgeformte Ablenkung entlang der Länge B aufweist,
die innerhalb eines geraden Abschnitts des gebogenen Durchlasses
gerade gehalten würde
und danach, auf die Bewegung der Länge B in einen gebogenen Abschnitt
des gebogenen Durchlasses hin, wieder die vorgeformte Gestalt annehmen
würde.
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6 ist
eine seitliche Schnittansicht eines distalen Abschnitts einer medizinischen
Leitung gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 6 zeigt
ein schraubenlinienförmiges
Element 81 in einem gebogenen Durchlass 82 einer
distalen Spitze 80 und enthält eine flexible Kupplung 87,
die in eine an dem lang gestreckten Organ 29 angebrachte
Bolzenkomponente 89 eingesetzt ist ; gemäß dieser
alternativen Ausführungsform
erleichtert die flexible Kupplung 87 die Bewegung des schraubenlinienförmigen Elements 81,
das sich nicht entlang seiner Länge
biegen lässt,
durch den gebogenen Durchlass 82. Die flexible Kupplung 87 enthält gemäß einer
Ausführungsform
ein Drahtseil und in einer anderen Ausführungsform eine Feder; wenn
das schraubenlinienförmige
Element 81 ferner als Elektrode fungiert, würde außerdem die
flexible Kupplung ein elektrisch leitendes Material aufweisen. In
einer alternativen Ausführungsform
weist die flexible Kupplung 87 eine elastisches Material
auf und kann vorgeformt sein, um sich nach der Krümmung des
gebogenen Durchlasses 82 zu richten, wobei sie gerade gehalten
wird, wenn sie in einen geraden Abschnitt des Durchlasses 82 zurückgezogen
wird.
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7 ist
eine seitliche Schnittansicht eines distalen Abschnitts einer Leitung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 7 zeigt
eine distale Spitze 70, die mit einem distalen Ende eines
Leitungskörpers 230 gekoppelt
ist und einen gebogenen Durch lass 72, der sich von einem
Hohlraum 280 des Leitungskörpers 230 zu einer Öffnung 75 in
der Nähe
eines distalen Endes 750 der distalen Spitze 70 erstreckt,
enthält;
ein ablenkbares schraubenlinienförmiges
Befestigungselement 71 befindet sich in dem gebogenen Durchlass 72 und
ist mit einem lang gestrecktem Organ 79 gekoppelt, das sich
proximal hierzu in dem Hohlraum 280 des Leitungskörpers 230 erstreckt
und dazu dient, das schraubenlinienförmige Element 71 zur
Befestigung in einem Implantationsgebiet durch den Durchlass 72 aus
einer Öffnung 75 zu
bewegen. 7 zeigt ferner die distale Spitze 70,
die eine distal zur Öffnung 75 positionierte
erste Elektrode 76 sowie eine proximal zur Öffnung 75 positionierte
zweite Elektrode 77 enthält, wobei jede Elektrode mit
einem Stromleiter 73 bzw. 74 gekoppelt ist, der
sich innerhalb des Leitungskörpers 230 zu
einem elektrischen Leiter, der mit einem proximalen Ende des Leitungskörpers 230 gekoppelt
ist, erstreckt. Gemäß einer
ersten Gruppe von Ausführungsformen
wirkt das schraubenlinienförmige
Element 71 nicht als Elektrode; gemäß einer dieser Ausführungsformen
wirken die erste und zweite Elektrode 76, 77 als
bipolares Paar oder als unabhängige
Elektroden mit gleicher Polarität,
und gemäß einer
weiteren dieser Ausführungsformen
ist nur die erste Elektrode 76 oder nur die zweite Elektrode 77 in
der Spitze 70 enthalten. Gemäß einer zweiten Gruppe von
Ausführungsformen
wirkt das schraubenlinienförmige
Element 71 außerdem
als Elektrode; diese Gruppe enthält
ebenfalls alternative Ausführungsformen,
worin entweder eine oder beide Elektroden 76, 77 zur
bipolaren oder unipolaren Wirkungsweise enthalten sind. In 7 ist
zu sehen, dass die Positionen der Elektroden 76 und 77 in
Bezug auf die Öffnung 75 einen
guten Kontakt an ein Implantationsgebiet in der Nähe der Befestigung durch
das schraubenlinienförmige
Element 71 erleichtern.
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8 ist
eine seitliche Schnittansicht eines distalen Abschnitts einer Leitung
gemäß noch einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 8 zeigt
die distale Spitze 20, die wie in 2A mit
dem Leitungskörper 23 gekoppelt
ist, wobei das lang gestreckte Organ 29 ferner einen Fluidabgabehohlraum 177 enthält, der
mit einem Fluidinfusionshohlraum 178 eines ablenkbaren
schraubenlinienförmigen
Befestigungselements 172, der mit einer Austrittsöffnung 179 an
einem distalen Ende des Elements 172 abschließt gekoppelt
ist oder mit diesem in Fluidverbindung steht. Eine Bolzenkomponente 139 dient
zum Koppeln des schraubenlinienförmigen
Elements 172 mit dem lang gestreckten Organ 29 und
im Allgemeinen zum Ausrichten der Fluidhohlräume 177, 178;
gemäß einer
Ausführungsform,
die in 8 gezeigt ist, ist das schraubenlinienförmige Element 172 aus
einem Hyporohr gebildet, das an ein distales Ende der Bolzenkomponente 139 geschweißt ist,
wobei der Fluidabgabehohlraum 177 durch ein Rohr, das sich
in dem lang gestreckten Organ 29 und durch eine Bohrung
des Bolzens 139 erstreckt, gebildet ist. Die Fluidhohlräume 177, 178 können dazu
verwendet werden, ein Kontrastmittel abzugeben, um das Manövrieren
der Spitze 20 zu einem Implantationsgebiet zu unterstützen oder
Therapiemittel zum Behandeln eines Gewebes, in dem ein schraubenlinienförmiges Element
befestigt ist, in einem Implantationsgebiet abzugeben, oder für beides verwendet
werden. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist es offensichtlich, dass
der Fluidabgabehohlraum 177 sich zu einem proximalen Ende
des Leitungskörpers 23 erstreckt,
wo er mit einem Fluidabgabebehälter, der
ein Mittel zum Pumpen des Fluids durch die Hohlräume 177, 178 enthält, gekoppelt
ist. In der vorangegangenen genauen Beschreibung ist die Erfindung unter
Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen
beschrieben worden. Jedoch können
selbstverständlich
verschiedene Modifikationen und Änderungen
vorgenommen werden, ohne von dem in den beigefügten Ansprü chen dargelegten Umfang der
Erfindung abzuweichen.