JPH0370981B2 - - Google Patents

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JPH0370981B2
JPH0370981B2 JP61265393A JP26539386A JPH0370981B2 JP H0370981 B2 JPH0370981 B2 JP H0370981B2 JP 61265393 A JP61265393 A JP 61265393A JP 26539386 A JP26539386 A JP 26539386A JP H0370981 B2 JPH0370981 B2 JP H0370981B2
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electrode
heart
catheter
defibrillator
electrodes
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Suteiiu Hairuman Maarin
Monratsudo Batsuku Junia Sutanrii
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    • A61N1/02—Details
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    • A61N1/02—Details
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、植え込み式の自動カージオバータ／
除細動器のための新規な電極構成体及び方法に係
る。この電極構成体は、患者の心臓の静脈内に配
置されたカテーテル電極を備え、このカテーテル
の一方の電極は右心室に配置されそしてカテーテ
ルの第２の電極は上大静脈内に配置される。フレ
キシブルな実質的に平らなパツチの形態の第３の
電極は、左心室の頂点付近で胸窩の外側に皮下設
置される。この第３の電極は、カテーテルの第２
電極と電気的に接続される。
従来の技術 65歳以下の約250000人のアメリカ人が「心臓急
死」と称する症状によつて毎年死亡している。こ
れらケースの大部分は、死亡原因が心室の頻脈及
び／又は心室の細動である。これらの原因による
心臓急死を防止するために、植え込み式の自動カ
ージオバーテイング／除細動装置が開発されて効
果的であると示されている。例えば、米国特許第
4407298号を参照されたい。
ここで使用する「カージオバージヨン」という
用語は、一般に、心臓に電気エネルギを放出する
ことにより（内部電極を通して放出した時には
0.1−40ジユール）心室の頻脈又は心室の細動を
矯正するものとして定められる。心室の頻脈は、
周期が規則的な心臓の主ポンプ室（心室）に生じ
る異常に速い心拍数（１分当たり120−180鼓動）
を意味し、患者の生命を脅かすことがしばしばあ
る。心室の細動は、一般に、無秩序で且つ不規則
な即ち非周期的な速い鼓動の不整脈であり、これ
も、心臓に電気エネルギを放出することによつて
数分内に矯正しなければ致命的なことになる。よ
り特定の医療用語として、カージオバージヨンと
いう用語が頻繁に使用されており、これは、心室
の頻脈を矯正するように心臓に電気シヨツクを同
期的に供給することを意味する。従つて、除細動
とは、心室の細動を矯正するために心臓に電気エ
ネルギを非同期的に供給することを指す。内部の
カージオバージヨンは、電気的な心臓鼓動と同期
して電気エネルギを供給する時に0.1−３ジユー
ルの通常は効果がある。一方、内部の除細動は、
主として使用する電極系統にもよるが、５ないし
30ジユール又はそれ以上の電気エネルギを必要と
する。
ここ数年にわたり、植え込み式の自動カージオ
バータ／除細動器と共に使用するために多数の
色々な形式の電極システムが示唆されている。例
えば、米国再発行特許第27757号には、右心室内
に配置された血管内カテーテルの遠位端に１つの
電極が形成されそして第２の電極が胸部の表面に
配置されるか胸部壁の皮下に縫合されるか或いは
心室の心筋に直接縫合されるような電極構成体が
開示されている。米国特許第3942536号には、両
方の電極が１つの血管内カテーテルに設けられる
ようなカテーテル電極システムが開示されてい
る。遠位の電極は、右心室の頂部にくさび止めさ
れそして近位の電極は、右心房のすぐ上に設けら
れる。
本発明と同じ醸受人に醸渡された1984年５月４
日出願の米国特許出願第606948号には、改良され
た血管内カテーテル電極システムが開示されてい
る。この場合は、近位電極が上大静脈に配置され
そして遠位電極が右心室に配置される。又、感
知／ペース取り電極がカテーテルの遠位端チツプ
に設けられている。最初の２つの電極は、カージ
オバーテイング／除細動電極対のアノード及びカ
ソードを形成する。チツプ電極は、心拍数を感知
しそして心臓のペース取りを行なうのに使用され
る。この単一カテーテルシステムを用いる場合に
は、心臓を除細動するのに必要なエネルギが５な
いし40ジユールの間で変化することが分かつてい
るが、患者の40−50％は、これより高いエネルギ
でも心臓を除細動するのに不充分である。従つ
て、この改良されたカテーテル電極システムは、
胸窩を外科手術で侵すことなく設置できるといつ
た多数の利点を有しているが、心室の細動を停止
させる有効性に若干制約があることが分かつた。
又、他の色々な電極構成体を使用することもで
きる。米国特許第4030509号では、植え込み式の
電極システムは、とりわけ、心臓の頂部を取り巻
くように設計されたフレキシブルな頂点電極と、
心臓の基部を取り巻くように設計された種々のフ
レキシブルな基部電極とを備えている。
植え込み式の自動カージオバータ／除細動器に
よつて現在使用されている電極は、上大静脈／右
心房領域に配置された１つの除細動電極と、心臓
の外側で典型的に左心室の横壁の上に配置された
第２のフレキシブルな適合除細動電極とを備えて
いる。米国特許第4161952号及び第4270549号を参
照されたい。第１の電極は、カテーテルに取り付
けられた電極を胸廓の外側で１本の静脈に挿入し
そしてカテーテル電極を静脈系統の中心にスライ
ドさせ、電極の一部分が胸廓内に入つて上大静脈
と右心房との接合部に位置されるようにすること
によつて配置される。従つて、この電極を配置す
る場合には、胸部を外科手術で切開する必要はな
い。然し乍ら、第２の電極については、種々の外
科手術的な切開の１つを行なつて胸窩を開き、心
臓の左心室の上に電極を設置することが必要であ
る。これらの外科手術的な各々の解決策は、重大
な欠点を有している。これら２つの解決策は、大
規模な外科手術及び患者の相当の回復時間を伴う
と共に、それに要する費用が＄８−12000である。
これらの解決策は、胸板（胸骨）を分割するか、
或いは、肋骨間のスペースを開いて、心臓の面を
処置できるようにする。第３の解決策は、胸板の
剣状処置のもとで小規模な切開を行なうものであ
り、これは、外科手術の観点からは簡単である
が、胸窩の切開を必要とする。更に、この解決策
では、左心室の電極をうまく配置できないことが
ある。
発明が解決しようとする問題点 健康管理行なう者は、その資金源に限度がある
ことから益々費用に気を遺うようになつてくるに
つれて、救命処置を幅広く受けられるように外科
手術の費用を下げることが益々重要となつてきて
いる。従つて、除細動電極の植え込み手術に関連
した疾病を減少すると共に、その費用を下げるた
めに、胸窩の外科手術切開を伴わないような電極
植え込み手段を提供することが強く要望される。
問題点を解決するための手段 本発明は、胸窩の外科手術切開を必要としない
ような植え込み式の自動カージオバータ／除細動
器のための改良された電極設置方法及び装置に関
する。電極システムは、患者の心臓内に挿入でき
る血管内カテーテルを備え、このカテーテルは、
その遠位端付近に第１電極を有していると共に、
その近位端に第２電極を有している。このカテー
テル電極は、参考としてここに取り上げる1984年
５月４日出願の米国特許出願第606948号に開示さ
れた形式のものである。このカテーテル電極に
は、フレキシブルなパツチ電極の形態の第３電極
が組み合わされ、この電極は、左心室の頂部付近
で胸窩（肋骨胸廓）の外側に皮下設置される。こ
の第３のパツチ電極は、カテーテルの第２電極と
電気的に接続され（即ち、共通にされ）、この第
２電極は、上大静脈／右心房領域に配置される。
カテーテルの第１電極、即ち、遠位電極は、カー
ジオバーテイング／除細動回路を完成する。
第１電極と、第２電極／パツチ電極の組み合せ体
との間に電気エネルギのパルス即ち衝撃が与えら
れ、心臓組織が効果的に分極される。実際には、
動物（犬）において、この新規な電極構成体は、
心臓の除細動に必要な電気エネルギを著しく低下
させる（25ないし33％）ことが分かつた。人間の
心臓においても同様の改善が予想される。
従つて、本発明の目的は、胸窩を外科手術で切
開する必要のない植え込み式の自動カージオバー
タ／除細動器のための新規で且つ改良された電極
構成体を提供することである。本発明の更に別の
目的は、障害のある心臓を効果的にカージオバー
ト又は除細動するに要するエネルギレベルが低い
新規で且つ改良された電極システムを提供するこ
とである。
更に、本発明の目的は、血管内カテーテル電極
を備え、このカテーテル電極が、その遠位端付近
にあつて右心室に配置するための第１電極と、こ
の第１電極から離間され上大静脈領域に配置する
ための第２電極とを有しているような植え込み式
の電極構成体を具備した植え込み式の自動カージ
オバータ／除細動システムをを提供することであ
る。上記のカテーテル電極は、左心室の頂部付近
で胸窩の外側に配置された皮下パツチ電極に関連
して使用される。このパツチ電極は、上記カテー
テルの第２電極に電気的に接続される。従つて、
第１電極、即ち、遠位電極は、植え込み式のパル
ス発生器の一方の端子に接続され、第２電極及び
パツチ電極は、パルス発生器の第２端子に接続さ
れる。
更に、本発明の目的は、患者の心臓を自動的に
カージオバーテイング／除細動する方法であつ
て、不整脈状態を検出しそして心臓の右心室内に
配置された第１電極と一対の電極との間に正常の
心臓リズムを回復するに充分な大きさの電圧パル
スを自動的に付与する段階を具備し、上記一対の
電極の一方は、上大静脈領域内に配置されそして
その他方は、胸窩の外側で左心室の頂部付近に配
置されたことを特徴とする方法を提供することで
ある。
更に、本発明の目的は、胸窩を外科手術で開く
ことなく植え込み式の自動カージオバータ／除細
動器に使用する電極を植え込む方法を提供するこ
とである。この方法は、第１及び第２の電極を有
するカテーテルを、第１電極が右心室内に配置さ
れそして第２電極が上大静脈内に配置されるよう
に血管内に挿入し、胸窩の外側にパツチ電極を皮
下設置し、そして第２電極とパツチ電極を互いに
電気的に接続するという段階を具備する。
実施例 本発明の上記及び他の目的は、以下の詳細な説
明及び添付図面から明らかとなろう。
添付図面を参照すれば、植え込み式の自動カー
ジオバータ／除細動器２は、米国特許第4407298
号に開示されている形式のもので、患者の腹部領
域内に植え込むことが可能であり、患者の心臓に
組み合わされた電極に結合される。植え込み式の
自動カージオバータ／除細動器２は、感知／検出
回路とパルス発生回路とを含んでおり、パルス発
生回路の出力は植え込み式の電極に接続される。
植え込み式の自動カージオバータ／除細動器２
は、心臓の不整脈を感知し、それに応答して、植
え込み式電極を通じて、カージオバーテイングパ
ルス又は除細動パルスを心臓に供給即ち放出す
る。植え込み式の自動カージオバータ／除細動器
２は、アノード４とカソード６とで構成される出
力端子を含んでいる。
植え込み式の自動カージオバータ／除細動器２
に結合されているのは、カテーテル電極構成体で
ある。カテーテル電極は、参考としてにここに述
べる1984年５月４日出願の米国特許出願第606948
号に開示されているものと同一のものである。上
記特許出願に開示されているように、カテーテル
電極８は、フレキシブルな電極であり、この電極
は、カテーテルの周囲によつて画成された導電ス
プリング電極で構成される遠位部分１０と、カテ
ーテルによつて画成された導電スプリング電極で
同様に構成される近位部分とを含んでいる。遠位
部分１０と近位部分１２とにある各導電スプリン
グ電極は、密接に巻かれた導電ワイヤであり、１
インチ当たり約20回巻かれたものであるのが好ま
しい。これにより、連続的な導電面が形成され、
該面は、そのフレキシビリテイを維持する一方
で、電極のインピーダンスを減少させて、より大
きな電流を供給できるようにする。リング型電極
等の他の電極構造を採用してもよい。
カテーテル電極８は、遠位電極１０が心臓の右
心室の頂部１４に配置されると共に近位電極１２
が心臓の上大静脈領域１６に配置されるように静
脈内に挿入される。ここで使用する上大静脈１６
という用語は、右心房１８の部分も含むことが理
解されよう。換言すれば、近位電極１２は、患者
の心臓の大きさによつて、上大静脈１６内に完全
に配置されるのではなくて右心房１８内に部分的
に配置されてもよい。
遠位電極１０は、カテーテル８の長さに沿つて
延びる導体２０を通じて、カージオバータ／除細
動器２のカソード端子６に電気的に接続されてい
る。近位電極１２は、同様に、導体２２により、
カージオバータ／除細動器２のアノード端子４に
接続されている。遠位電極１０と近位電極１２と
は、互いに電気的に絶縁されている。
前記の特許出願に開示されているように、遠位
電極１０の電気的な表面積は、約300mm2ないし500
mm2の範囲である。又、他の表面積を選択してもよ
い。更に、遠位電極１０の最も後方の部分と近位
電極１２の最も前方の部分との間隔は、約８cmな
いし14cmである。このような距離は、ほとんどの
人間の心臓の大きさについて、遠位電極１０が心
臓の右心室の頂部に配置されると共に近位電極１
２が心臓の上大静脈／右心房領域に配置されるよ
うに選択される。
上記の特許出願にも開示されているように、遠
位感知／ペース取りチツプ電極１１がカテーテル
に含まれる。遠位チツプ１１は、遠位電極１０と
共に、心拍数の感知とペース取り機能と行なう。
チツプ１１は、遠位電極１０から電気的に絶縁さ
れている。更に、遠位電極１０と近位電極１２と
は、カージオバータ／除細動器２内の確率密度関
数（PDF）感知回路への入力として使用するこ
ともでき、それによつて、不整脈状態を表わす
PDF信号を検出することができる。このように
して、カージオバータ／除細動器２は、電極１
０，１１を通じて心拍数を感知し、電極１０，１
２を通じてPDF信号を感知し、感知した心拍
数／PDF信号がある所定の基準を満足するとき
に、電極１０，１２，２４を通じて（後述する方
法で）カージオバーテイング／除細動パルスを発
生させる。
フレキシブルなパツチ電極２４は、近位電極１
２に電気的に接続されており、胸窩の外側で皮下
に配置される。換言すれば、パツチ電極２４は、
皮膚２６と肋骨胸郭２８との間に配置される。こ
の皮下への植え込みは、肋骨胸郭もしくは胸窩２
８の切開を必要としない。
パツチ電極は、心臓の左心室の頂部３０の近く
に配置される。パツチ電極は、心臓の最大インパ
ルスの点に配置することが好ましい。この点は、
心臓の最大の鼓動が感じられるか聞こえる場所を
物理的に検出することによつて経験的に決定され
る。
パツチ電極２４は、米国デザイン特許第273514
号に開示されているものと類似のものであつても
よい。このパツチ電極は、フレキシブルで、従順
で、一般的に平らな電極であり、心臓に面した面
に金属メツシユを有していると共にフレキシブル
な絶縁材料をその後面に有している。パツチ電極
は、13.5cm2の表面積を有しているが、必要なエネ
ルギレベルに基づいて他の表面積を効果的に使用
してもよい。
図に示すように、パツチ電極２４は、導体３２
を通じて、導線線路２２に接続されており、この
導線線路２２は、近位電極１２をパルス発生器２
のアノード４に接続している。パツチ電極を近位
電極１２に電気的に接続し、即ち、共通接続する
ことのみが必要であり、このような接続は、植え
込み式の自動カージオバータ／除細動器に直接行
なつてもよいし、植え込み式自動カージオバー
タ／除細動器と近位電極１２との間の線路２２に
沿つたある点で行なつてもよい。
作動時には、植え込み式自動カージオバータ／
除細動器２は、生命を脅かすような異常な鼓動を
検出した後に、パルス発生部を通じて、カージオ
バーテイングパルス又は除細動パルスを発する。
近位電極１２とパツチ電極２４との結合体と遠位
電極１０との間に電圧パルスを供給することによ
つて少なくとも１つの高エネルギパルス即ち衝撃
が植え込み式電極に発せられる。高エネルギパル
スは、図面に参照番号３４で示すように指数関数
的に減衰する裁頭電圧パルスであることが望まし
い。その結果、心臓にわたつて電界が形成され、
カテーテル電極８のみを用いた場合よりも25％な
いし33％低い電気エネルギを用いてより効果的に
心臓を分極する。心臓の分極が不成功な場合は、
増加されたエネルギレベルの追加パルスが発せら
れる。
以上に本発明の特定の実施例を示した。然し乍
ら、この実施例は、本発明を説明するためのもの
に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない
ことが理解されよう。むしろ、本発明は特許請求
の範囲のみによつて限定される。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、植え込み式の自動カージオバー
タ／除細動システムに組み合わされた本発明の新
規な電極構成体を示す図である。 ２……カージオバータ／除細動器、４……アノ
ード、６……カソード、８……カテーテル電極、
１０……遠位部分、１１……チツプ電極、１２…
…近位部分、１４……右心室の頂部、１６……上
大静脈、１８……右心房、２４……パツチ電極、
２６……皮膚、２８……肋骨胸廓。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 患者の心臓に電気シヨツクを与えて正常な心
    臓リズムを回復させるための植え込み式の自動カ
    ージオバータ／除細動装置であつて、正及び負の
    電気出力端子を有していて植え込み式の電極に電
    気シヨツクを与えるパルス発生器を具備している
    ような装置において、 患者の心臓内に挿入できる血管内カテーテルを
    具備し、該カテーテルは、右心室に配置するため
    にカテーテルによつて画成された第１電極と、こ
    の第１電極から離間されて上大静脈領域に配置す
    るためにカテーテルによつて画成された第２電極
    とを有しており、 更に、血管内カテーテルの上記第２電極に電気
    的に接続されて、左心室の頂点付近の胸窩の外側
    で皮下に配置するための皮下パツチ電極を具備
    し、そして 更に、上記第１電極を上記パルス発生器の一方
    の極に電気的に接続すると共に、上記第２電極及
    び上記皮下パツチ電極を上記パルス発生器の逆の
    極に電気的に接続するための導電性手段を具備し
    たことを特徴とする植え込み式の自動カージオバ
    ータ／除細動装置。 ２ 上記パルス発生器は、少なくとも１つの高エ
    ネルギシヨツクを上記植え込み式の電極に放出し
    て、上記第１電極と、上記第２電極及び皮下パツ
    チ電極の組み合せ体との間で心臓にまたがつて電
    界を形成する特許請求の範囲第１項に記載の植え
    込み式の自動カージオバータ／除細動装置。 ３ 上記第１及び第２電極は、カテーテルの周囲
    に密接に巻かれた導電性ワイヤによつて画成され
    る特許請求の範囲第１項に記載の植え込み式の自
    動カージオバータ／除細動装置。 ４ 上記パツチ電極は、実質的に平らなフレキシ
    ブルなパツチであつて、その一方の面は、左心室
    に対向して配置するために金属メツシユで形成さ
    れ、そして、逆の面は、電気絶縁材料で形成され
    る特許請求の範囲第１項に記載の植え込み式の自
    動カージオバータ／除細動装置。 ５ 患者の心臓を自動的にカルジオバーテイン
    グ／除細動するための装置において、 心臓の不整脈状態を検出する手段と、 正常な心臓リズムを回復するに充分な大きさの
    電圧パルスを心臓の右心室に配置された第１電極
    と一対の電極との間に自動的に付与する手段とを
    備えており、上記の一対の電極の一方は、心臓の
    上大静脈領域内に配置されうるものであり、そし
    て、その他方は、胸窩の外側で左心室の頂点付近
    に配置されうるものであることを特徴とする自動
    カージオバータ／除細動装置。 ６ 上記一対の電極の他方は、心臓の最大インパ
    ルスの点付近で皮下に配置されるものである特許
    請求の範囲第５項に記載の自動カージオバータ／
    除細動装置。 ７ 電圧パルスを自動的に付与する上記手段は、
    指数関数的に減衰する電圧パルスを付与する特許
    請求の範囲第５項に記載の自動カージオバータ／
    除細動装置。 ８ 電圧パルスを自動的に付与する上記手段は、
    指数関数的に減衰する裁頭電圧パルスを付与する
    特許請求の範囲第７項に記載の自動カージオバー
    タ／除細動装置。
JP61265393A 1985-11-07 1986-11-07 カテーテル及びパッチ電極を使用した除細動装置 Granted JPS62117569A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US795781 1985-11-07
US06/795,781 US4662377A (en) 1985-11-07 1985-11-07 Cardioverting method and apparatus utilizing catheter and patch electrodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62117569A JPS62117569A (ja) 1987-05-29
JPH0370981B2 true JPH0370981B2 (ja) 1991-11-11

Family

ID=25166427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61265393A Granted JPS62117569A (ja) 1985-11-07 1986-11-07 カテーテル及びパッチ電極を使用した除細動装置

Country Status (7)

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