DE3140075C2

DE3140075C2 -

Info

Publication number: DE3140075C2
Application number: DE3140075A
Authority: DE
Inventors: Richard D. 55073 Scandia Minn. Us Sandstrom; Robert G. 55421 Columbia Heights Minn. Us Dutcher; Keith A. 55369 Maple Grove Minn. Us Ufford
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1980-10-10
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1990-03-22
Also published as: NL8104609A; DE8129483U1; FR2491763B1; FR2491763A1; DE3140075A1; US4381014A

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für eine implantierbare Leitung mit einem elektrischen Leiter auf dem eine Leiteranordnung fest angebracht ist, einer iso lierenden Ummantelung und einem leitenden Ring aus einem gegenüber Kör permedium im wesentlichen inerten Werkstoff, wobei die Leiteranordnung kür zer als der leitende Ring ist.

Bei einer bekannten Elektrode dieser Art (US-PS 37 69 984) ist auf die isolie rende Ummantelung ein elektrisch leitender Quetschring aufgeschoben, der etwa halb so lang wie der leitende Ring ist. An einem dem distalen Ende des Quetschringes benachbarten Stelle ist ein distaler Endabschnitt des elektrischen Leiters, dessen Länge der Länge des Quetschringes entspricht, aus der Umman telung herausgeführt und in Richtung auf das proximale Ende der Elektrode um gefaltet. Auf dem Quetschring und dem umgefaltete Leiterende ist der leitende Ring aufgesetzt und festgedrückt, um das Leiterende zwischen dem leitenden Ring und dem Quetschring einzuklemmen. Zur Abdichtung des Einschnittes der Ummantelung, durch den der Leiter herausgeführt ist, wird die Elektrode in Klebstoff getaucht. Die Herstellung einer solchen Elektrode ist relativ aufwendig, weil die Ummantelung aufgetrennt und der distale Leiterendabschnitt herausge zogen und mit Bezug auf den Quetschring genau positioniert werden muß. Der Abdichtungsprozeß stellt einen zusätzlichen Arbeitsschritt dar.

Es ist auch eine implantierbare Leitung bekannt (US-PS 40 10 755), bei welcher ein elektrischer Leiter mit einem auf einer isolierenden Ummantelung sitzenden leitenden Ring elektrisch verbunden ist. Des weiteren ist es bekannt (US-PS 33 48 548), bei implantierbaren Leitungen eine Ringelektrode mit dem durch eine Öffnung einer isolierenden Ummantelung herausgeführten Leiter zu ver schweißen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode zu schaffen, die sich auf besonders einfache Weise herstellen läßt, bei welcher der leitende Ring und der zugehörige elektrische Leiter fest miteinander verunden sind und die sich durch eine verläßliche Abdichtung auszeichnet.

Ausgehend von einer Elektrode der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf dem elektrischen Leiter ange brachte Leiteranordnung aus mindestens einem Draht besteht, daß die Umman telung durchgehend ausgebildet ist und daß der durch Zusammenpressen des lei tenden Rings durch die Ummantelung durchgedrungene Draht fest und elektrisch mit dem leitenden Ring verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung braucht nicht in eigenen Arbeitsschritten die Ummantelung aufgetrennt und der elektrische Leiter aus der Ummantelung herausgeführt werden. Vielmehr dringt der auf dem elektrischen Leiter ange brachte Draht beim Zusammenpressen des leitenden Ringes ohne weiteres Zutun durch die Ummantelung hindurch, um auf diese Weise eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und dem leitenden Ring herzu stellen. Es ist eine gute elektrische Leitfähigkeit gewährleistet. Durch das Zu sammenwirken zwischen dem leitenden Ring und der Ummantelung wird eine verläßliche Abdichtung gegenüber Körpermedien erzielt. Die Montage erfordert nur relativ wenige Arbeitsschritte. Aufgrund der Verwendung einer durchgehen den Ummantelung ist die Gesamtfestigkeit der Leitung hoch.

Die aus mindestens einem Draht bestehende Leiteranordnung ist mit dem elek trischen Leiter vorzugsweise verschweißt, insbesondere laser- oder widerstands verschweißt, um für eine besonders dauerhafte gegenseitige Verbindung mit nied rigem elektrischen Übergangswiderstand zu sorgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der leitende Ring auf im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die durchgehende Ummantelung gedrückt oder gesenkgeformt. Dadurch läßt sich eine unerwünschte Verdickung der Leitung im Bereich des leitenden Ringes vermeiden.

Als elektrischer Leiter ist vorzugsweise eine Drahtwendel vorgesehen, deren Windungen in dem Bereich, in dem die Leiteranordnung angebracht ist, minde stens teilweise untereinander verschweißt sind. Die zusammengeschweißten Win dungen sorgen für eine hohe Festigkeit im Verbindungsbereich des elektrischen Leiters und der aus mindestens einem Draht bestehenden Leiteranordnung. Wenn die Leitung gestreckt wird, bleibt der Außendurchmesser der ver schweißten Windungen der gleiche, weil in diesem Bereich keine Streckung ein tritt. Der Gefahr eines Ablösens der Leiteranordnung von der Drahtwendel und/oder einer Unterbrechung des elektrischen Kontaktes zwischen der Leiter anordnung und dem leitenden Ring ist wirkungsvoll vorgebeugt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer bipolaren Schrittmacherlei tung mit der bevorzugten Ausführungsform der Ringelektrode,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die fertig montierte Ringelektrode,

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 nach dem Anbringen der Drähte und vor dem Aufschieben der Ummantelung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Leiterwendel mit den daran angebrachten Drähten vor dem Aufschieben der isolierenden Ummantelung,

Fig. 5 einen Längsschnitt eines Teils der bipo laren Schrittmacherleitung nach dem Auf bringen der Ummantelung aber vor dem Auf setzen der Ringelektrode,

Fig. 6 einen Schnitt entsprechend Fig. 5 nach dem Aufschieben der Ringelektrode aber vor deren Zusammendrücken oder Gesenkfor men und

Fig. 7 die wesentlichen Fabrikationsschritte.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform ist eine Ringelektrode als Teil einer bipolaren Herzschrittma cherleitung vorgesehen. Die Ringelektrode befindet sich kurz vor dem distalen Ende der bipolaren Leitung, an welchem die andere Elektrode sitzt. Bipolare Schritt macherleitungen sind als solche bekannt (US-PS 40 46 151 und US-PS 41 35 518); sie bedürfen infolgedessen vorlie gend keiner näheren Erläuterung.

Entsprechend Fig. 1 ist die gesamte Außenfläche der bi polaren Schrittmacherleitung mit Ausnahme der Elektroden und der (nicht veranschaulichten) Anschlußstifte mittels einer isolierenden Ummantelung 10 abgedeckt. Die Ring elektrode 20 liegt frei, um einen elektrischen Kontakt mit umgebenden Gewebe zu ermöglichen. Die Ringelektrode 20 ist aus Platin/Iridium oder einem anderen zweckent sprechenden leitenden Werkstoff gefertigt, der gegenüber Körpermedien und Gewebe im wesentlichen inert ist. die Ringelektrode 20 hat einen Außendurchmesser, der nähe rungsweise gleich dem Außendurchmesser der Ummantelung 10 ist, was ein transvenöses Einführen der Leitung er leichtert. Einer von zwei Drähten 22, 23 ist gestrichelt angedeutet.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, verläuft innerhalb der Umman telung 10 ein Leiter 12. Wichtig ist, daß der Leiter 12 einen geringen elektrischen Widerstand, große Zugfestig keit und maximale Flexibilität hat. Aus diesem Grund sind für den Leiter 12 vorgesehene Werkstoffe (beispiels weise MP35N/Silber) in der Regel gegenüber Körpermedien nicht ausreichend inert. Der Leiter 12 muß vielmehr mit tels der Ummantelung 10 gegenüber seiner Umgebung an der Implantationsstelle abgedichtet sein. Bei dem Lei ter 12 handelt es sich normalerweise um eine enggewic kelte Wendel, was zu der gewünschten Flexibilität bei trägt. Ein zweiter (nicht gezeigter) isolierter Leiter kann koaxial innerhalb des Leiters 12 verlaufen.

Die Drähte 22 und 23 sind an dem Leiter 12 dauerhaft der art angebracht, daß an den Kontaktstellen 24 und 25 eine hohe elektrische Leitfähigkeit erzielt wird. Die Drähte 22 und 23 sind ihrerseits elektrisch gut leitend und biegsam. Die Drähte 22 und 23 durchstroßen über ihre volle Länge hinweg die Umman telung 10, wie dies bei 26 und 27 angedeutet ist. Die Drähte 22 und 23 stellen ent lang ihrer Längsabmessung bei 30 und 31 einen elektri schen Kontakt mit der Ringelektrode 20 her. Die Abdich tung zwischen der Ringelektrode 20 und der Ummantelung 10 erfolgt an Dichtstellen 46, 47, 48 und 49.

Entsprechend der Fertigungszwischenstufe der Fig. 3 und 4 sind die Drähte 22 und 23 am Leiter 12 angebracht. Die Drähte 22 und 23 haben eine Länge von beispielswei se etwa 2,5 mm. Sie können aus der Legierung MP35N beste hen. Der Durchmesser der Drähte 22 und 23 beträgt etwa 0,23 mm. Bei dem Leiter 12 handelt es sich um eine Wen del aus leitendem Draht, wie sie in der einschlägigen Technik bekannt ist. Vor dem Anbringen der Drähte 22 und 23 werden jedoch die unmittelbar benachbart den Dräh ten 22 und 23 liegenden Windungen der Leiterwendel 12 im Bereich der Stellen 24 und 25 miteinander verschweißt. Infolgedessen bildet die Leiterwendel an der Stelle, an der die Ringelektrode angebracht werden soll, näherungs weise einen starren Zylinder. Die Drähte 22 und 23 wer den dann an einigen der Punkte 24 und 25 im Laserschweiß verfahren oder Widerstandsschweißverfahren aufgeschweißt. Besonders wichtig ist, daß die Drähte 22 und 23 starr angebracht sind und der elektrische Widerstand minimiert ist.

Wie aus den Fig. 3 und 4 folgt, verlaufen die Drähte 22, 23 parallel zur Längsachse des Leiters 12. Der Draht 23 ist mit Bezug auf die Längsachse des Leiters 12 gegen über dem Draht 22 um 180° versetzt und infolgedessen in Fig. 4 nicht zu erkennen.

Entsprechend Fig. 5 ist der Innendurchmesser der Umman telung 10 näherungsweise gleich dem Außendurchmesser des Leiters 12, wodurch eine zweckentsprechende Passung si chergestellt ist. Der Außendurchmesser liegt bei etwa 2,1 mm. Die Ummantelung 10 stellt einen elektrischen Iso lator dar, der mit der Umgebung an der Implantations stelle kompatibel ist. Beispielsweise kann die Umman telung aus Polyurethan gefertigt sein. Weil die Drähte 22 und 23 von dem Leiter 12 vorstehen, wird die Umman telung 10 bei 42 und 44 gestreckt. Die Ummantelung 10 hat ausreichende Flexibilität, um eine solche Aufwei tung im Bereich der Drähte 22 und 23 zu ermöglichen.

Fig. 6 zeigt das Aufbringen der Ringelektrode 20, deren Innendurchmesser um so viel größer als der Außendurch messer der Ummantelung 10 ist, daß die Ringelektrode über die Vorsprünge bei 42 und 44 geschoben werden kann. Eine typische Ringelektrode ist etwa 6,4 mm lang und aus Platin/Iridium gefertigt. Bei einer Ummantelung mit ei nem Außendurchmesser von 2,1 mm hat die Ringelektrode einen Innendurchmesser von etwa 2,2 mm und einen Außen durchmesser von etwa 2,4 mm.

Die Ringelektrode 20 wird dann auf einen Außendurchmes se von etwa 2,1 mm (d. h. den Durchmesser der Umman telung 10) zusammengedrückt oder gesenkgeformt, wodurch die fertige Anordnung gemäß Fig. 2 erhalten wird. Die Drähte 22 und 23 durchstroßen die isolierende Ummantelung 10 bei 26 und 27. Die Drähte 22 und 23 kommen über ihre Längsabmessung mit der Ringelektrode 20 an den Stellen 30 und 31 in Kontakt. Durch die Zusammenpreßkraft wer den ferner die Dichtstellen 46, 47, 48 und 49 zwischen der Ummantelung 10 und der Ringelektrode 20 ausgebildet.

Die Herstellungsschritte sind in Fig. 7 in chronologi scher Reihenfolge dargestellt. In der Stufe 50 werden die Drähte 22 und 23 auf passende Länge geschnitten. In der Stufe 52 werden die Leiterwindungen unter Bildung eines starren Zylinders zusammengeschweißt. In der Stufe 54 erfolgt das Verschweißen der Drähte 22 und 23 mit dem Leiter 12. In der Stufe 56 wird die isolierende Umman telung 10 aufgebracht. In der Stufe 58 erfolgt das Auf schieben der Ringelektrode 20. Die letzte Stufe 60 be steht darin, daß die Ringelektrode 20 auf ihren endgül tigen Außendurchmesser zusammengedrückt oder gesenkge formt wird.

Die geschilderten Maßnahmen können auch bei anderen Leitungen als bipolaren Schrittmacherleitun gen angewendet werden.

Claims

1. Elektrode für eine implantierbare Leitung mit einem elektrischen Leiter auf dem eine Leiteranordnung fest angebracht ist, einer isolierenden Ummante lung und einem leitenden Ring aus einem gegenüber Körpermedium im we sentlichen inerten Werkstoff, wobei die Leiteranordnung kürzer als der lei tende Ring ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem elektrischen Leiter (12) ange brachte Leiteranordnung (22, 23) aus mindestens einem Draht besteht, daß die Ummantelung (10) durchgehend ausgebildet ist und daß der durch Zu sammenpressen des leitenden Rings (20) durch die Ummantelung durchge drungene Draht fest und elektrisch mit dem leitenden Ring verbunden ist.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteranord nung (22, 23) mit dem elektrischen Leiter (12) verschweißt ist.

3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteranord nung (22, 23) laserverschweißt ist.

4. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteranord nung (22, 23) widerstandsverschweißt ist.

5. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß der leitende Ring (20) auf im wesentlichen den gleichen Durchmes ser wie die durchgehende Ummantelung (10) gedrückt oder gesenkgeformt ist.

6. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß als elektrischer Leiter (12) eine Drahtwendel vorgesehen ist, deren Windungen in dem Bereich, in dem die Leiteranordnung (22, 23) angebracht ist, mindestens teilweise untereinander verschweißt sind.