JPH10211289A - 細動除去用電極 - Google Patents

細動除去用電極

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JPH10211289A
JPH10211289A JP10010179A JP1017998A JPH10211289A JP H10211289 A JPH10211289 A JP H10211289A JP 10010179 A JP10010179 A JP 10010179A JP 1017998 A JP1017998 A JP 1017998A JP H10211289 A JPH10211289 A JP H10211289A
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JP
Japan
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wire
electrode
stimulation
defibrillation
wires
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JP10010179A
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English (en)
Inventor
Achim Kitschmann
アヒム キッシュマン
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Sulzer Osypka GmbH
Original Assignee
Sulzer Osypka GmbH
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    • 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
    • A61N1/0587Epicardial electrode systems; Endocardial electrodes piercing the pericardium

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Abstract

(57)【要約】 【課題】心臓の手術後において、一時的に心外膜にて使
用するための細動除去用電極を提供すること。 【解決手段】心臓の表面を局所的に刺激するための電極
は、その先端において、固定位置から引き抜き可能な先
端部11を有するワイヤ1を備える。一つあるいは複数
の刺激ワイやは、同ワイヤが影響面5全体を十分均一か
つ比較的大きな曲率半径を備えた状態にてフラクタルに
覆うように使用される。影響面5は、広範囲にわたり等
直径形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、心臓手術後におい
て一時的に心外膜にて使用するための細動除去用電極で
あって、その先端において、心臓表面を局所的に刺激す
るために、固定位置から引き抜き可能な先端部を有する
ワイヤを備える細動除去用電極に関する。
【0002】
【従来の技術】心臓の細動を除去するための装置は、欧
州特許出願公開第0,636,385号において公知で
ある。この装置は、心臓手術後の一時的な使用を目的と
している。2つの電極が心臓の運動を刺激するために埋
め込まれており、これらの電極は心房粗動の発生する可
能性に備えて必要である。電極の先端に配置される刺激
ワイヤは心臓の心耳上の心外膜に配置され、心膜に固定
されている。この配置において、各ワイヤは固定位置か
らの引き抜きを可能とする先端部を有する。細動除去用
電極の一時的な使用は手術後の数日間に限定される。即
ち、その後において細動除去は不要であり、電極は患者
の体内から除去され得る。
【0003】公知の装置において、刺激ワイヤは直線状
であるか、又はワイヤの一部が緩く湾曲しており、それ
により心耳表面がストリップ状に刺激され得る。細動除
去には比較的大きなエネルギーを出力する必要がある。
刺激ワイヤと接触することによる組織の損傷を避けるた
めに、出力されるエネルギーの密度はあまり高すぎても
いけない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、細動
除去用電極において、刺激エネルギーの密度が低減され
得るような方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的は、心臓の手術
後に一時的に心外膜にて使用するための細動除去用電極
であって、その先端において、心臓表面を局所的に刺激
するための、固定位置から引き抜き可能な先端部を有す
るワイヤを備え、一つあるいは複数の刺激ワイヤは、同
ワイヤが十分均一かつ比較的大きい曲率半径を備えた状
態にて球状の影響面をフラクタルに覆うように実施さ
れ、影響面は広範囲にわたり等直径形状(isodiametral
e Form)を有することを特徴とする細動除去用電極によ
って達成される。特に、影響面がストリップ状ではな
く、新規なほぼ等直径形状を有する電極によって達成さ
れる。影響面は単一の表面であり、全ての方向にほぼ同
一の直径Dを備える。同面は、一つあるいは複数の実施
されるべき刺激ワイヤによてフラクタルに覆われる。
「フラクタルに覆われる」という用語は、影響面の一部
のみがワイヤと直接接触するとともにワイヤは影響面全
体に広がるような手段であると理解される。
【0006】本発明に従う細動除去用電極は、心臓の手
術後に一時的に心外膜にて使用することをその目的とし
ている。電極はその先端において、心臓の表面に局所的
な刺激を与えるために、固定位置から引き抜き可能な先
端部を有するワイヤを備える。一つあるいは複数の刺激
ワイヤは、同ワイヤが十分均一かつ比較的大きな曲率半
径を備えた状態にて球状の影響面をフラクタルに覆うよ
うに使用される。影響面は広範囲にわたり等直径形状を
有する。
【0007】心臓の局所的な刺激はワイヤの接触面にて
発生する。この局所的な刺激に対して、心耳の電気生理
学的挙動に対する全体の影響は影響面にて発生する。こ
の影響面全体は、ほぼ均一かつフラクタルに覆われる必
要があり、同時に、ワイヤは比較的大きな曲率半径を備
える必要がある。それにより電極は患者の体内から容易
に除去可能となる。
【0008】一つあるいは複数の刺激ワイヤによってフ
ラクタルに覆うことは、特に以下に示す手段にて実施さ
れる。即ち、一つの刺激ワイヤのみを備える場合、ワイ
ヤはメアンダー状に(蛇行して)形成すべきであり、ワ
イヤの最少曲率半径は実質的にはDのほぼ十分の一以上
であると好ましい。複数の刺激ワイヤを備える場合、同
ワイヤは束状あるいは扇状に配置され得る。この配置に
おいて、複数の刺激ワイヤの少なくとも各々は湾曲して
いないか、又は僅かに湾曲するのみであるか、あるいは
波状であるかの少なくともいずれか一方である。
【0009】心臓の心耳が理想的に刺激され得るため
に、影響面は少なくとも約1000mm2であり、即
ち、変換すれば、35mm以上の値Dを備えた直径を有
する必要がある。この配置において、局所刺激用のワイ
ヤ面は少なくとも50mm2の大きさを備えるべきであ
る。刺激面に関連する出力エネルギーは、細動除去を誘
発する閾値を超えないために、少なくとも約0.1J/
mm2の密度を有するべきである。一つあるいは複数の
刺激ワイヤの総全長は、D値の約3〜10倍であると好
ましい。ワイヤの直径は、0.1〜0.3mmの範囲内
の値を備えていると好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明を、図面を参照して、より
詳細に説明する。図1は、患者100が二つの接続ライ
ン22,22’及び中間装置20を経て外部細動除去器
30に接続された状態を示す。細動除去器30は従来よ
り公知の装置であり、患者100の胸部に表面電極3
1,31’を取り付けることにより細動除去が実施され
得る。接続ライン22,22’は二つの細動除去用電極
1,1’との接続を可能とし、同電極1,1’は心耳1
11,121を介して患者100の心臓101に一時的
に埋め込まれる(図2参照)。中間装置20、即ち「制
限器」は、刺激エネルギーが約5ジュールの最大値に制
限され得るように構成されている。この最大値は、細動
除去器30にて発生できるエネルギーの最大値より実質
的には小さいエネルギー値である。制限器20は金属製
の接触面23,23’を備え、同接触面を所定の位置に
配置することにより、外部細動除去器30の表面電極3
1,31’との接触を可能にする。
【0011】当然のことながら、上述の細動除去器30
に代えて、埋め込み型電極用に特に構成された装置も提
供され得る。この場合、更なる電力の制限を必要とせ
ず、細動除去用電極を同装置に直接接続することが可能
となる。
【0012】図2に示す心臓において、心臓の心耳11
1,121並びに心室110,120の位置が明確に示
されている。種々の血管が示されているが、大動脈13
0のみに符号が付されている。細動除去用電極では、刺
激ワイヤ1,1’並びにカテーテル21,21’の先端
が示されている。これらのカテーテル21,21’は、
刺激ワイヤ1,1’を、外部細動除去用電極の基端にお
いて図示しない接続点に接続している。即ち、接続ライ
ン22,22’がこれらの接続点に接続可能である。
【0013】ワイヤ1は刺激面10において局所的に作
用し、同刺激面10は、ワイヤ面と心臓面との間の直接
的な接触によって与えられる。ワイヤの位置を固定可能
にするために固定部材が備えられている。一例として
は、例えば、ワイヤの先端部11を心外膜の表面組織に
僅かに引っかけた状態とすることができる。しかしなが
ら、ワイヤ1は所定の位置に縫合されることも可能であ
る(欧州特許出願公開第0,636,385号を参
照)。
【0014】図3は、左右対称の閉曲線9を示し、同曲
線9は環状領域5をフラクタルに覆う(直径D,円周
6)。曲線9の外周Uと直径Dとの間に存在する関係
は、この曲線9のみに対して決定される。即ち、曲線9
は円周6に配置される12の小さな円(半径r1)のま
わりにて屈曲し、6つの大きな等円8’が領域5の中央
部分に配置されている。点A及びBの間にある曲線9の
部分的なセグメント91は、6回繰り返される。各セグ
メント91は、長さに関しては、小さな円8の外周の約
5/4である。直径Dは半径r1の長さの約10倍であ
る。従って、U=1.5πDという関係が成立する。従
って、曲線9の外周Uは直径Dよりも約5倍大きくな
る。
【0015】図3の曲線9に関する同様の関係は、メア
ンダー状に形成された刺激ワイヤ1の大きさに関しても
当てはまる。複数の刺激ワイヤを備えた電極に対して、
ワイヤの全長と影響面の直径との間にも同様の関係が成
立し得る。この関係は、約3〜10の範囲内にある。最
少曲率半径は、実質的に円8の半径r1以上(約0.1
D)であるべきという条件によって支配されている。
【0016】図4はメアンダー状に予め成形された刺激
ワイヤを備えた実施例を示し、同ワイヤにおいて、影響
面5のフラクタルに覆われた部分は図3の曲線9より幾
分不均一である。図5及び6はブラシ状、あるいは扇状
に配置された刺激ワイヤを備えた電極を示し、一実施形
態においては、ワイヤは湾曲していないか、又は僅かに
湾曲しているのみであり、別の実施形態において、波形
状のワイヤを備えている。
【0017】図7に示す電極4は、細動除去用電極(刺
激ワイヤ1,カテーテル21)と接続される心臓ワイヤ
を示す。心臓ワイヤは、心臓手術後における心臓の運動
(「ペーシング」)の一時的な監視及び刺激を与えるた
めに使用される。同ワイヤは外部心臓ペースメーカー及
びECG(エレクトロカーディオグラム)モニタの少な
くとも一方に接続され得る。
【0018】細動除去用電極及び心臓ワイヤの組み合わ
せは、一つあるいはそれ以上の刺激ワイヤに加えて、E
CG測定及びペーシングのための電極部材を有する。心
臓ワイヤは以下の構成要素を備える。即ち、電気的接続
部を備えたカテーテル41、電気接続の外部接続点とし
て設けられた2つの絶縁されていないワイヤ部42a,
42b、心筋との電気的接触を可能にするプラチナ製の
スリーブ状電極40及び心臓ワイヤ4を筋肉に固定する
ための手段であるジグザグ状のプラスチック糸45であ
る。心臓ワイヤ4の二つの端部にはそれぞれ胸部ニード
ル43及び心臓ニードル44が備えられ、同ニードル4
3,44は外科手術における補助部材として使用される
とともに、それぞれの目的にて使用された後において、
各々は除去することが可能である。刺激ワイヤ1の外部
接続ワイヤ12は、HV−安全プラグに接続されてい
る。
【0019】ジグザグ状のプラスチック製の糸45を備
えた心臓ワイヤと同様の方法によって、対応する固定手
段が細動除用電極における、一つあるいは複数の刺激ワ
イヤの各先端に設けることが可能である。
【0020】細動除去用電極の基端部と一つあるいは複
数の刺激ワイヤの各々とを接続する接続ラインは良好な
導電体である必要がある。同ラインは中心部が銀製であ
り、外筒部がステンレススチール製であると好ましい。
【0021】細動除去用電極及び心臓ワイヤの組み合わ
せは、本発明の好ましい実施形態である。しかしなが
ら、本発明の主題には、更なる心臓ワイヤの要素を備え
ない細動除去用電極も包含され得る。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
細動除去用電極において、刺激エネルギーの密度を低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】患者に外部細動除去器を装着した状態の概略
図。
【図2】心耳上に配置された刺激ワイヤを備える心臓を
示す図。
【図3】メアンダー状に予め形成された刺激ワイヤの幾
何学的な関係を概略的に示す図。
【図4】刺激ワイヤの実施形態を示す図。
【図5】刺激ワイヤの別の実施形態を示す図。
【図6】刺激ワイヤの別の実施形態を示す図。
【図7】刺激ワイヤと細動除去用電極とを接続させた状
態を示す図。
【符号の説明】
1,1’…電極、4…電極、5…環状領域、6…外周、
8,8’…円、9…曲線、10…刺激面、11…ワイヤ
の先端部、12…ワイヤ、20…制限器、21,21’
…カテーテル、22,22’…接続ライン、23,2
3’…接触面、30…細動除去器、31,31’…表面
電極、40…電極、41…カテーテル、42a,42b
…絶縁されていないワイヤ、43…胸部ニードル、44
…心臓部ニードル、45…プラスチック製の糸、91…
セグメント、100…患者、101…心臓、110,1
20…心室、111,121…心耳、130…大動脈、
D…直径、r1,r2…半径。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 心臓の手術後において一時的に心外膜に
    て使用するための細動除去用電極であって、前記電極は
    その先端において、心臓表面を局所的に刺激するため
    の、固定位置から引き抜き可能な先端部(11)を有す
    るワイヤ(1)を備え、 一つあるいは複数の刺激ワイヤ(1)は、同ワイヤ
    (1)が十分均一かつ比較的大きい曲率半径を備えた状
    態にて球状の影響面(5)をフラクタルに覆うように実
    施され、影響面(5)は広範囲にわたり等直径形状を有
    することを特徴とする細動除去用電極。
  2. 【請求項2】 影響面(5)は少なくとも約1000m
    2の大きさであることを特徴とする請求項1に記載の
    細動除去用電極。
  3. 【請求項3】 局所的な刺激を与えるためのワイヤ面
    (10)は少なくとも約50mm2の大きさであり、少
    なくとも約0.1J/mm2の出力エネルギー密度は刺
    激面(10)と関連した密度として設定されていること
    を特徴とする請求項1あるいは2に記載の細動除去用電
    極。
  4. 【請求項4】 一つあるいは複数の刺激ワイヤ(1)の
    全長は、影響面(5)の平均直径(D)より約3〜10
    倍大きく、ワイヤの直径は0.1〜0.3ミリメートル
    の範囲の値であることを特徴とする請求項1あるいは2
    に記載の細動除去用電極。
  5. 【請求項5】 メアンダー状に予め形成される一つの刺
    激ワイヤ(1)のみが備えられ、特に同ワイヤ(1)の
    最少曲率半径は実質的に影響面(5)の平均直径(D)
    の十分の一以上であることを特徴とする請求項1乃至4
    のいずれか1項に記載の細動除去用電極。
  6. 【請求項6】 複数の刺激ワイヤ(1)は、束状あるい
    は扇状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至
    5のいずれか1項に記載の細動除去用電極。
  7. 【請求項7】 複数の刺激ワイヤ(1)の各々は、湾曲
    していないか、又は僅かに湾曲しているのみであること
    及び波状であることの少なくともいずれかであることを
    特徴とする請求項6に記載の細動除去用電極。
  8. 【請求項8】 複数の刺激ワイヤ(1)の各々は、その
    端部(11)に固定手段を備えることを特徴とする請求
    項1乃至7のいずれか1項に記載の細動除去用電極。
  9. 【請求項9】 接続ラインが細動除去用電極の基端部と
    一つあるいは複数の刺激ワイヤ(1)との間に配置され
    るとともに、同ラインの各々は銀製の中心部とステンレ
    ススチール製の外筒部とを備えることを特徴とする請求
    項1乃至8のいずれか1項に記載の細動除去用電極。
  10. 【請求項10】 ECG測定のための電極部(40,4
    1)が一つあるいは複数の刺激ワイヤ(1)とともに設
    けられていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれ
    か1項に記載の細動除去用電極。
  11. 【請求項11】 請求項1乃至10のいずれか1項に記
    載の細動除去用電極及び刺激のためのエネルギー源を備
    える装置であって、エネルギー源は体外に配置された細
    動除去器(30)であり、刺激エネルギーを好ましくは
    最高約5ジュールまでに制限するための装置(20)が
    細動除去器(30)及び電極間に設けられていることを
    特徴とする装置。
JP10010179A 1997-01-28 1998-01-22 細動除去用電極 Pending JPH10211289A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE97810041-0 1997-01-28
EP97810041A EP0855196A1 (de) 1997-01-28 1997-01-28 Defibrillationselektrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10211289A true JPH10211289A (ja) 1998-08-11

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ID=8230142

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JP10010179A Pending JPH10211289A (ja) 1997-01-28 1998-01-22 細動除去用電極

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