FR2491763A1 - Electrode a manchon pour cable de stimulation cardiaque et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'INSTRUMENTATION MEDICALE IMPLANTABLE. UNE ELECTRODE POUR CABLE DE STIMULATION BIPOLAIRE COMPREND ESSENTIELLEMENT UN MANCHON CONDUCTEUR 20 QUI EST FIXE PAR FRICTION SUR UNE GAINE ISOLANTE CONTINUE 10 ENVELOPPANT UNE HELICE DE FIL CONDUCTEUR 12. LES SPIRES DE L'HELICE SONT SOUDEES ENSEMBLE DANS LA REGION DE L'ELECTRODE ET DES FILS 22, 23 SOUDES SUR LE CONDUCTEUR EN HELICE ETABLISSENT LE CONTACT ELECTRIQUE ENTRE CE CONDUCTEUR ET LE MANCHON, EN PERCANT LA GAINE ISOLANTE LORSQUE LE MANCHON EST SOUMIS A UNE OPERATION DE RETREINT L'AMENANT AU MEME DIAMETRE EXTERIEUR QUE LA GAINE. APPLICATION AUX STIMULATEURS CARDIAQUES.
Description
i 2491763 La présente invention concerne de façon générale un conducteur
pour électrode chirurgicale et elle porte plus particulièrement sur une électrode de type manchon
pour un câble de stimulation cardiaque.
Bien que l'électrode à manchon ait de nombreuses applications, la plus importante d'entre elles consiste dans- l'utilisation dans un circuit de conduction d'un
câble de stimulation bipolaire. Dans le câble de stimula-
tion bipolaire, un premier conducteur se termine par une
électrode en pointe à l'extrémité distale du conducteur.
Une électrode à manchon est placée à une courte distance de l'électrode en pointe et elle est connectée à un
second conducteur du câble de stimulation bipolaire.
Les problèmes qu'on rencontre dans la fabrica-
tion et l'utilisation de l'électrode à manchon sont sou-
vent d'ordre pratique. Les premières électrodes à manchon étaient soudées au conducteur correspondant. De nombreux câbles fabriqués à l'heure actuelle utilisent encore une technique de soudage. Le brevet U.S. 3 348 548 décrit le soudage de l'électrode à manchon sur le conducteur. La technique de soudage soulève une difficulté consistant en ce qu'il est nécessaire de couper la gaine isolante pour permettre le contact électrique entre le conducteur et l'électrode à manchon. Si, comme c'est le cas avec les câbles actuels, le conducteur doit être hermétiquement isolé des fluides du corps, il est nécessaire d'obturer
les parties coupées par moulage ou par tout autre techni-
que. Une seconde technique générale pour la fixation
de l'électrode à manchon consiste à recourir au sertissage.
Le brevet U.S. 3 769 984 décrit la fixation d'une électro-
de à manchon au moyen de bagues à sertir. Comme avec la technique de soudage envisagée ci-dessus, il faut couper
la gaine isolante pour permettre le contact entre le con-
ducteur et l'électrode à manchon. Le brevet précité indi-
que de "tremper la matière dans une matière adhésive ap-
propriée" pour obturer les parties coupées. Bien que cette
technique soit utilisable, l'obturation représente une opé-
ration supplémentaire. L'utilisation de bagues à sertir est en outre compliquée par la nécessité.de positionner le
conducteur de façon précise par rapport à la bague à ser-
tir. L'invention offre une électrode à manchon qui isole hermétiquement de façon fiable le conducteur par rapport aux fluides du corps, tout en assurant une bonne conduction électrique et en nécessitant moins d'opérations
d'assemblage que dans l'art antérieur. La résistance glo-
bale du câble est améliorée par l'utilisation d'un seul
élément de tube. On soude ensemble les spires du conduc-
teur du câble, à l'emplacement désiré de l'électrode à manchon. On coupe à la longueur nécessaire deux courtes longueurs de fil de conductivité élevée. On fixe les fils
de façon permanente au conducteur correspondant, par sou-
dage ou par toute autre technique à faible résistance
électrique. Les deux fils sont mutuellement espacés d'en-
viron 1800 sur le conducteur. On enfile une gaine isolan-
te sur le conducteur et les fils fixés. La gaine isolante présente des saillies de déformation.qui correspondent aux
deux fils fixés.
On fait glisser l'électrode à manchon sur la gaine isolante. Dans ce but, le. diamètre intérieur de
l'électrode à manchon doit être supérieur au diamètre exté-
25. rieur de la gaine isolante comportant les saillies créées par les fils fixés. Après avoir positionné correctement
l'électrode à manchon qui couvre directement les fils fi-
xés, on rétreint l'électrode à manchon pour lui donner un
diamètre extérieur approximativement égal au diamètre ex-
térieur de la gaine isolante. La gaine isolante est ainsi comprimée, ce qui forme une jonction hermétique entre l'électrode à manchon et la gaine isolante. Sous l'effet de la compression, les fils fixés pénètrent dans la gaine
isolante et viennent en contact avec l'électrode à manchon.
La connexion ainsi établie est maintenue de façon fiable par la compression de l'électrode à manchon contre les spires
de conducteur soudées et les fils qui y sont fixés. Les spi-
res soudées maintiennent la résistance de la structure. Lors-
que le câble est étiré, le diamètre extérieur des spires
soudées demeure le même du fait qu'elles ne s'étirent pas.
L'accouplement mécanique de l'électrode à manchon et des
spires est donc maintenu.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de
la description qui va suivre d'un mode de réalisation et
en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue de dessus d'une partie d'un câble de stimulation bipolaire contenant le mode de
réalisation préféré de l'électrode à manchon.
La figure 2 est une coupe longitudinale de
l'électrode à manchon dans l'état entièrement terminé.
La figure 3 est une coupe similaire avant l'ins-
tallation de la gaine isolante et après la fixation des
fils.
La figure 4 est une vue de dessus des fils fi-
xés au conducteur sans gaine isolante.
La figure 5 est une coupe latérale d'une partie du câble de stimulation bipolaire après la mise en place de la gaine isolante mais avant la-mise en place de
l'électrode à manchon.
La figure 6 est une coupe longitudinale après la
mise en place de l'électrode à manchon et avant le rétreint.
La figure 7 montre les principales étapes de
fabrication.
Le mode de réalisation préféré de l'invention utilise une électrode à manchon en tant qu'élément d'un
câble bipolaire pour la stimulation cardiaque. L'électro-
de à manchon est placée à une courte distance de l'extré-
mité distale du câble bipolaire qui contient l'autre élec-
trode. Pour faciliter la compréhension, la description
et les dessins portent essentiellement sur les caractéris-
tiques importantes de l'invention et n'envisagent que de façon superficielle les caractéristiques connues du câble bipolaire. Si le lecteur désire examiner la structure
complète de conducteurs bipolaires courants, on lui recom-
mande de consulter les brevets U.S. 4 046 151 et 4 135 518.
- La figure 1 est une vue de dessus d'une partie du câble de stimulation bipolaire contenant une électrode à
manchon conforme à l'invention. Une gaine isolante 10 cou-
vre la totalité de la surface extérieure du câble de sti-
mulation bipolaire, sauf les électrodes et les broches de connecteur (non représentées). L'électrode à manchon 20
est à nu pour permettre l'établissement d'un contact élec-
trique avec le tissu environnant. L'électrode à manchon -20 est en platine/iridium ou en une autre matière conductrice appropriée pratiquement inerte vis à vis des fluides et
des tissus du corps. L'électrode à manchon 20 a un diamè-
tre extérieur approximativement égal à celui de la gaine
isolante 10, ce qui facilite l'insertion intraveineuse.
L'un des deux fils fixés 22 est représenté en pointillés.
La figure 2 est une coupe de la partie du câble de stimulation bipolaire contenant l'électrode à manchon 20. Le conducteur 12 se trouve à l'intérieur de la gaine isolante 10. Il faut prendre soin que ce conducteur 12
ait une faible résistance électrique, une grande résis-
tance à la traction et une flexibilité maximale. Pour cette raison, les matières choisies pour le conducteur 12 (par exemple du MP35N/argent) ne sont habituellement pas imperméables aux fluides du corps et, par conséquent, elles doivent être isolées hermétiquement par la gaine 10 de l'environnement dans lequel elles sont implantées. Le conducteur 12 consiste normalement en une hélice à spires jointives, comme il est représenté, pour augmenter la flexibilité. Un second conducteur isolé (non représenté) peut être inséré en position coaxiale à l'intérieur du
conducteur 12.
Des fils 22 et 23 sont fixés de façon permanente au conducteur 12, de manière à établir une conductivité électrique élevée aux positions de contact 24 et 25. Les fils 22 et 23 sont fortement conducteurs et doivent être
élastiques. Les fils 22 et 23 pénètrent dans la gaine iso-
lante 10 sur leur longueur, en 26 et 27. Les fils 22 et 23
établissent un contact électrique avec l'électrode à man-
chon 20, sur leur longueur, en 30 et 31. L'étanchéité entre l'électrode à manchon 20 et la gaine isolante 10 est
assurée au niveau de points d'obturation 46, 47, 48 et 49.
La figure 3 montre une coupe du conducteur 12 avec les fils 22 et 23 fixés à celui-ci. Les fils 23 sont constitués par de courtes longueurs (environ 2,5 mm) d'alliage MP35N. Les fils 22 et 23 ont un diamètre d'envi- ron 0,23 mm. Le conducteur 12 consiste en une hélice de fil conducteur de type courant. Cependant, avant de fixer les fils 22 et 23, on soude ensemble aux points 24 et 25
les spires du conducteur 12 qui seront directement adja-
centes aux fils 22 et 23. Le conducteur 12 devient ainsi approximativement un cylindre rigide à l'emplacement auquel l'électrode à manchon doit être fixée. On soude ensuite les fils 22 et 23 à certains des points 24 et 25, en utilisant des techniques à laser ou à résistance. Le point le plus important consiste en ce que lorsque les fils 22 et 23 sont fixés, ils sont maintenus de façon
rigide et la résistance électrique est réduite au minimum.
La figure 4 est une vue de dessus du conducteur 12 avec le fil 22 fixé au conducteur. On notera que le fil
22 est fixé parallèlement à.l'axe longitudinal du conduc-
teur 12. Le fil 23 est'espacé de 1800 autour de l'axe lon-
gitudinal du conducteur 12 et n'est donc pas visible.
La figure 5 montre la structure après l'applica-
tion de la gaine isolante 10. On notera que. le diamètre intérieur de la gaine isolante 10 est approximativement égal au diamètre extérieur du conducteur 12, ce qui assure un bon ajustement. Le diamètre extérieur est d'environ 2,1 mm. La gaine isolante io est un isolant électrique
compatible avec l'environnement dans lequel elle est implan-
tée. Le polyuréthane est une matière caractéristique pour cette utilisation. Du fait que les fils 22 et 23 font saillie à partir du conducteur 12, la gaine isolante 10 est étirée comme il est représenté en 42 et 44. Cependant,
la gaine isolante 10 est suffisamment flexible pour s'éti-
rer sur les fils 22 et 23.
La figure 6 montre la mise en place de l'élec-
trode à manchon 20 ayant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de la gaine isolante 10 et suffisant pour permettre l'insertion sur les saillies formées en 42 et 44. Une électrode à manchon de type caractéristique a
environ 6,4 mm de longueur et est réalisée en platine/iri-
dium. Pour une gaine isolante de 2,1 mm de diamètre exté-
rieur, l'électrode à manchon 20 aurait un diamètre inté- rieur d'environ 2,2 mm et un diamètre extérieur d'environ
2,4 mm.
- On rétreint ensuite l'électrode à manchon 20
jusqu'à un diamètre extérieur d'environ 2,1 mm (c'est-à-
dire le même que celui de la gaine isolante 10), ce qui
donne la configuration finale représentée sur la figure 2.
Les fils 22 et 23 percent la gaine isolante 10 en créant les déchirures 26 et 27. Les fils 22 et 23 viennent en contact avec l'électrode à manchon 20 sur leur longueur pour créer les points de contact 30 et 31. La force crée également des points d'obturation 46, 47, 48 et 49 entre
la gaine isolante 10 et l'électrode à manchon 20.
Les étapes de fabrication sont représentées en ordre chronologique sur la figure 7. A la case 50, on coupe les fils 22 et 23 à la longueur voulue. A la case 52, on soude les spires du conducteur 12 pour former un cylindre rigide. A la case 54, on soude les fils 22 et 23 sur le conducteur 12. A la case 56, on met en place la
gaine isolante 10. A la case 58, on met en place l'élec-
trode à manchon 20. La dernière étape, à la case 60, consiste à rétreinte l'électrode à manchon 20 jusqu'à
son diamètre extérieur final.
La description précédente permettra à l'homme
de l'art d'appliquer l'invention à des situations autres que celle du, câble de stimulation bipolaire du mode
de réalisation préféré.
Il va de soi que de nombreuses autres modifi-
cations peuvent être apportées au procédé et au dispositif
décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (14)
1. Electrode pour un câble implantable, carac-
térisée en ce qu'elle comprend: un conducteur électrique
(12); une gaine isolante continue (1O);des éléments conduc-
teurs (22, 23) fixés de façon inamovible au conducteur
électrique; et un manchon conducteur d'une matière pra-
tiquement imperméable aux fluides du corps qui est fixé
par friction aux éléments conducteurs et à la gaine iso-
lante continue.
2. Electrode selon la revendication 1, caracté-
risée en ce que les éléments conducteurs (22, 23) consis-
tent en au moins un fil.
3. Electrode selon la revendication 2, caracté-
risée en ce que le fil est un fil d'alliage MP35N.
4. Electrode selon la revendication 3, caracté-
risée en ce que les éléments conducteurs sont soudés au
conducteur électrique.
5. Electrode selon la revendication 4, caracté-
risée en ce que les éléments conducteurs sont soudés par
laser.
6. Electrode selon la revendication 4, caracté-
risée en ce que les éléments conducteurs sont soudés par résistance.
7. Electrode selon l'une quelconque des revendi-
cations 1 à 6, caractérisée en ce que le manchon conduc-
teur (20) est rétreint de façon à avoir approximativement le même diamètre extérieur que la gaine isolante continue (10).
8. Electrode selon la revendication 7, caracté-
risée en ce que le conducteur électrique (12) est une héli-
ce de fil ayant des spires soudées ensemble à la position à laquelle les éléments conducteurs sont fixés de façon inamovible.
9. Procédé de fabrication d'une électrode à man-
chon pour un câble médical comportant un conducteur (12) et une gaine isolante continue (10), caractérisé en ce que (a) on coupe au moins une longueur de fil (22, 23) à une longueur inférieure à celle de l'électrode à manchon; (b) on fixe ce fil au conducteur à une position désirée pour l'électrode à manchon; (c) on enveloppe le conducteur avec la gaine isolante continue; (d) on enfile sur la gaine isolante continue un conducteur en forme de manchon (20) en une matière pratiquement inerte par rapport aux flui- des du corps; et (e) on rétreint le conducteur en forme de manchon pour que les deux extrémités de la longueur de fil pénètrent dans la gaine isolante continue et pour que le conducteur en forme de manchon soit fixé par friction
à la gaine isolante continue.
10. Procédé selon la revendication 9, caractéri-
sé en ce que l'opération de fixation comprend en outre une
opération de soudage.
11. Procédé selon la revendication 10, dans le-
quel le conducteur (12) est une hélice de fil, caractérisé en ce qu'on soude en outre ensemble les spires de l'hélice
à la position désirée pour l'électrode à manchon.
12. Procédé selon la revendication 11, caracté-
risé en ce que le soudage consiste en un soudage par
laser.
13. Procédé selon la revendication 11, caracté-
risé en ce que le soudage consiste en un soudage par résistance.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendi-
cations 8 à 11, caractérisé en ce qu'on effectue l'opéra-
tion de rétreint en rétreignant le conducteur en forme de manchon (20) jusqu'à ce que son diamètre extérieur soit approximativement égal au diamètre extérieur de la
gaine isolante continue (10).
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