DE3515984A1

DE3515984A1 - Intravaskulaerer mehrelektroden-katheter

Info

Publication number: DE3515984A1
Application number: DE19853515984
Authority: DE
Inventors: Stanley M. Pittsburgh Pa. Bach jun.; Vernon L. Leechburg Pa. Speicher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-04
Filing date: 1985-05-03
Publication date: 1985-11-07
Also published as: GB8507324D0; AU4193985A; GB2157954A; FR2563736A1; NL191671C; JPH0318469B2; GB2157954B; FR2563736B1; DE3515984C2; CA1261405A; JPS60249972A; US4603705A; NL8501260A; IL74722A0; IL74722A; AU571404B2; NL191671B

Description

Mieczyslaw Mirowski Owings Mills, Maryland (V.St.A.)

Intravaskulärer Hehrelektroden-Katheter

Die Erfindung betrifft einen intravaskulären Mehrelektroden-Katheter, der für die Verwendung in einem System bestimmt ist, das die Herzfunktion fortlaufend überwacht und beim Erfassen eines abnormalen Zustandes nach Bedarf Schrittmacherenergie oder Kardioversionsenergxe abgibt. Der intravaskuläre Katheter ist in einer ader mehreren Hinsichten vielseitiger verwendbar, kompakter oder leichter implantierbar als vorbekannte Mehrelektrodenanordnungen für dieselben Zwecke. Der eine distale Elektrode, eine Zwischenelektrode und eine proximale Elektrode besitzende Katheter ermöglicht unmittelbar nach einer Kardioversion eine bessere "überwachung als die bekannten Katheter mit nur zv/ei Elektroden. In Fällen, in denen eine modifizierte Verteilung der Kardioversionsenergxe erforderlich ist,

8AD ORfQfNAL

kann der intravaskuläre Katheter zusaromen luit anderen Elektroden verwendet v/erden, beispielsweise mit an die Außenfläche des Herzens angesetzten Flächenelektroden.

In den letzten Dekaden waren in den Industrieländern Erkrankungen der Herzkranzgefäße die Ursache der meisten Todesfälle. In diesem Jahr werden fast 1,5 Llillionen Einwohner d©r USA einen Herzanfall erleiden, und fast 350 000 von ihnen werden nach dem Herzinfarkt plötzlich sterben. Die eigentliche Ursache des plötzlichen Todes bei Erkrankungen der Herzkranzgefäße ist zwar noch nicht vollständig bekannt, doch ermöglichen die der Medizin zur Verfügung stehenden Informationen den Schluß, daß der plötzliche Herztod in den meisten Fällen auf die als Tachyarrhythmie bezeichnete Beschleunigung der elektrischen Herzfunktion zurückzuführen ist. Die lebensgefährlichen Tachyarrhythmiezustände des Herzens sind die Herzkammer-Tachycardie, das Herzkammerflattern und das Herzkammerflimmern. Die Vorhof-Tachyarrhythmien, beispielsweise die Vorhof-Tachykardie und das Vorhofflimmern, sind nur lebensgefährlich, wenn sie zur Beschleunigung der Herzkammerfunktion führen.

Hur in einer Minderheit der jj'älle ist der Herzrhythmus verlangsamt; man spricht dann von einer ;3radyarrhathmie. Bradyarrhythmiezustände werden gefährlich, wenn in der Impulserzeugung oder in dem Leitungssystem des Herzens ein Defekt vorhanden ist und kein normaler Ersatzschlagrhythmus auftritt.

Aus neueren Erfahrungen unter Krankenhausbedingungen geht hervor, daß Tachyarrhythmiezustände häufig reversibel

sind uno. durch ^nlegan von relativ hochenergetischen elektrischen Schocks an aas Herz korrigiert v/erden können. Braayarrhythmiezustände, die nicht so oft lebensgefährlich sind, können häufig durch sehr energiearme Schrittmacherimpulse korrigiert werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Korrektur von Herzrhythmusstörungen durch Anlegen von hochenergetischen elektrischen Schocks an das Herz als Kardioversion bezeichnet.

In den letzten Jahren sind bei der Entwicklung von Techniken zum wirksamen Beenden von verschiedenen Tachyarrhythmien beträchtliche Fortschritte gemacht worden. Zu den neuesten Entwicklungen gehören implantierbare elektronische Bedarfsdefxbrillatoren, die auf Grund des Erfassens eines abnorm schnellen Herzrhythmusses über mit dem Herz verbundene Elektroden so viel Energie abgeben, daß das Herz depolarisiert und der normale Herzrhythmus wiederhergestellt wird.

Für die zuverlässige Überwachung der Herzfunktion zum Zweck der Feststellung, ob eine Kardioversion erforderlich ist, stehen jetzt sehr hochentwickelte Techniken zur Verfügung. Zu diesen gehören die Überwachung der Herzkammerfrequenz zwecks Erfassung eines Flimmerns auf Grund einer vVahrscheinlichkeitsdichtei'unktion (WDI¹) - dieses Verfahren ist in dem auf den Anmelder übertragenen, am 22. Januar 1980 ausgegebenen USA-Patent 4 184 493 und dem auf den Anmelder übertragenen, am 29. September 1981 ausgegebenen USA-Patent 4 292 340 (beide Langer et al.) beschrieben und ein neueres System, das in der auf dem Anmelder übertragenen, am 5· August 1980 eingereichten schwebenden

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US-Patentanmeldung Serial Ko. 175 670 (Langer et. al.) (entsprechende deutsche Patentanmeldung P 31 31 042.7 vom 5. August 1981) angegeben ist und in dem des Vorhandensein einer Herzrhythmusstörung mit EiDJTe der WDF erfaßt wird und eine Herzfrequenz-uberwachungsschaltung vorgesehen ist, die zwischen einem Herzkainmerflimmern und einer starken Tachykardie einerseits und einem normalen Sinusrhythmus und einer schwachen Tachykardie andererseits unterscheiden kann.

In der auf den Anmelder übertragenen, am 23· März 1983 eingereichten US-Patentanmeldung Serial Ko. 478 018 (Langer et al.) ist ein Kardioversionssystem angegeben, das einen implantierbaren Defibrillator und eine externe, nicht in den Körper einzuführende Steuer- und Überwachungseinheit umfaßt, mit der der Zustand des implantierten Defibrillator geändert und/oder Information über seinen Zustand erfaßt «erden kann. Der Implantierbare Defibrillator besitzt eine mit Hochspannung betriebene Inverterschaltung mit einer Einrichtung zum Verhindern von Hebenschlüssen, ferner eine Kombination einer ;/D]?-Schaltung und einer Herzfrequenzausv/erteschaltung, wobei jede diese Schaltungen Herzrhythmusstörungen erfassen und beide Schaltungen gemeinsam zum Aktivieren der mit Hochspannung betriebenen Inverterschaltung zusammenwirken, sov/ie mehrere mit dem Herzen verbundene Elektroden. Zu diesen gehörten eine mit der Herzfrequenzauswerteschaltung gekoppelte, bipolare Meßelektrode zum Überwachen der Herzkammerfunktion und nit der mit Kochspannung betriebenen Inverterschaltung gekoppelte Elektroden zum Anlegen einer Hochspannung. Der implantierbare Defibrillator besitzt ferner eine Schaltung zur Abgabe von hochener-

getischen DefiDrillarionsimpulben und zum Erzeugen von VDF-Informationssignalen, eine Impulszähl- und Speicheranordnung zum Zählen und Speichern der Anzahl der von der Inverterschaltung abgegebenen Defibrillationsimpulse, einen piezoelektrischen Lautsprecher, der mit der Wand eines die Schaltungen des Defibrillator umschließenden Gehäuses gekuppelt ist und hörbare Töne erzeugt, die den Zustand des Defibrillators angeben, und eine Einrichtung, die durch einen externen Magneten zum Verändern des Zustandes des Defibrillators veranlaßt werden kann.

Es sbeht jetzt geeignete Technologie für die Ausbildung von implantierbaren Geräten zur "Verfügung, die sowohl als Herzschrittmacher als auch als Kardioverter dienen können, und die über eine 'überwachungseinrichtung ansteuerbar sind, die in dem implantierbaren Gerät angeordnet ist. ü'ür die Punktion des ganzen Schrittmacher- und Kardiovertersystems sind die Kiekeröden, die zum Erfassen von Herzrhythmusstörungen und zur Abgabe von elektrischen Impulsen an das Herz dienen, von entscheidender Bedeutung. In der am 9. Lärz I976 ausgegebenen US-PS 3 9^2 536 (luirov/oki et al.) ist ein -Elektrodensystem angegeben, das eine einzige intravaskuläre Katheterelektrode besitzt und dazu dient, an das funktionsgestörte Herz elektrische Schocks anzulegen, deren Amplitude zum v/iederherstellen des normalen Jinusrhythmus des Herzens genügt.

In der am 21. Juni 1977 ausgegebenen US-PS 4- 030 509 (Heiman et al.) sind mehrere Ausführungsformen eines Elektrodensystems angegeben, das für die Herzkammer-Defibrillation verwendbar ist und dessen Elektroden an die Außenfläche des Herzens angelegt werden.

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In der am 24. July 1979 ausgegebenen US-PS 4 161 952 (Kinney et al.) ist ein Elektrodenkatheter angegeben, der eine aus einer Drahtwendel bestehende, elastische Entladungselektrode aufweist, die ein proximales und ein distales Ende besitzt. Lit dem proximalen und dem distalen Ende der aus einem gewickelten Draht bestehenden Entladungselektrode ist eine Elektrodenzuleitung verbunden, die an ihrem proximalen Ende mit einem Impulsgeber verbindbar ist. Der -^lektrodenkatheter ist in die obere Hohlvene oder in den KoronaasLnus einführbar und wirkt vorzugsweise mit einer unabhängigen Herzspitzenelektrode zusammen. Daher ist die Elektrodenanordnung gemäß der US-PS 4 161 952 nicht einstückig.

In der am 26. Oktober 1982 ausgegebenen US-PS 4 355 CA6 (Kallok et al.) ist eine kehrelektrodenanordnung angegeben, die intravenös in Patienten implantierbar ist, bei denen eine große Gefahr eines Herzkammerfla-tterns besteht. Die genannte Anordnung besitzt vier Elektroden, und zwar zwei zum mechanischen Erfassen der normalen Herzfunktion dienende, im Abstand voneinander angeordnete, distale Elektroden zur optimalen Messung der durch mechanische Kontraktionen bedingten Impedanzveränderungen und zwei im Abstand von den distalen Elektroden angeordnete, proximale Elektroden, die in der oberen Hohlvene angeordnet werüen können. Dabei wird die Defibrillationsenergie von den beiden distalen Elektroden abgegeben.

Keiner der vorstehend angegebenen, früheren Vorschläge betrifft einen zweckmäßigen intravaskulären Mehrelektrodenkatheter zum Erfassen von Herzstörungen und zum Wiederherstellen der normalen Herzfunktion durch eine durch das Erfassen der Herzstörung ausgelöste Abgabe von Defibril-

la ü ion j- ouer jchrittmachox·—oi

ferner ist keine der vorstehend besprochenen bekannten Einrichtungen geeignet, über einen einzigen Katheter eine hochenergetische Entladung vorzunehmen und auch unmittelbar daiBch mittels desselben Katheters die elektrische Herzfunktion einwandfrei zu überwachen. Nach einer Kardioversion hat das Gewebe in nächster Nahe der Entladuircselektroden infolge der diesem Bereich soeben zugeführten, großen elektrischen Energiemenge mindestens vorübergehend nur eine beträchtlich geringere Fähigkeit zum Fortleiten von elektrischen Impulsen. In den meisten Fällen findet z/.ar eine vollständige Erholung statt? ., doch ist die elektrische Leitfähigkeit während einer gewissen Zeit stark herabgesetzt. In den bekannten Einrichtungen, in (.jnen dieselben zwei Elektroden zum Überwachen und zur Kardioversion herangezogen werden, wird durch die vorstehend erläuterte Erscheinung die überwachun^sfunktion beträchtlich beeinträchtigt, und zwar gerade in einem Seitpunkt, in dem eine Kontrolle äußerst wichtig ist.

Die bekannten Elektrodenanordnungen haben ferner den Nachteil, daß in Fällen, in denen Schrittmacher-, Kardioversions- und Überwachungsfunktionen zweckmäßig Eilt Hilfe von verschiedenen Elektrodenanordnungen durchgeführt werden, die bekannten Elektroden nicht uneingeschränkt mit anderen Elektroden kombiniert werden können.

Ss besteht daher ein jedürfnic nach einen ainheitlichen kehrelektrodenkatheter, der zum überwachen des Herzens

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und zum Durchführen von Schrittmacher- un Kardioversions funktionen geeignet ist und der auch unmittelbar nach der Kardioversion einwandfrei zur Überwachung geeignet und der einwandfrei mit anderen Elektroden kombinierbar ist, wenn mit deren Hilfe eine zweckmäßigere Verteilung der elektrischen Energie erzielbar ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Katheters mit mehreren Elektroden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines für die intravaskuläre Anordnung geeigneten Katheters mit mehreren Elektroden.

Ferner hat dfe Erfindung die Aufgabe, einen Mehrelektroden katheter zu schaffen, der zum Erfassen von Herzfunktionsstörungen und zum Behandeln derselben durch Schrittmacher und Kardioversionsfunktionen geeignet ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Mehrelektrodenkatheters, der auch unmittelbar nach einer Kardioversion zur genauen überwachung der Herzfunktion herangezogen werden Icann.

Die Erfindung hat außerdem die Aufgabe, einen Mehrelektrodenkatheter zu schaffen, der in Fallen, in denen eine bessere Energieverteilung erforderlich ist, mit einer Flächenelektrode kombinierbar ist, die eine der Kardioversionselektroden ersetzt.

Die vorgenannten Aufgaben und weitere Aufgaben, die aus der nachstehenden Beschreibung hervorgehen, werden gemäß der Erfindung durch die Schaffung eines Mehrelektröden-

Katheters gelöst, der eine distale Elektrode, eine proximale Elektrode und eine Zwischenelektrode besitzt, wobei die Überwachung der Herzfrequenz und die Schrittmacherfunktion mittels der distalen und Aer Zwischenelektrode und die WDF-Uberwachun^ und die Kardioversion mittels der Zwischenelektrode und der proximalen Elektrode vorgenommen werden.

Iuit i-lilfe des erf indungsgemäßeη Katheters kann nach einer Kardioversion die Herzfrequenz fortlaufend genau überwacht werden, weil zur Kardioversion und zur überwachung der Herzfrequenz verschiedene Elektroden herangezogen werden und für die Elektroden eine verbesserte Positionierung vorgesehen ist und daher der bei zur Frequenzüberwachun^; und zur Kardioversion unterschiedliche Gewebeteil des Herzens herangezogen werden.

Der erfindungsgenäße Katheter ist einerseits so kompakt und andererseits so vielseitig verwendbar, daß er mit anderen Elektroden kombiniei't werden kann, indem einfach ein Anschluß an den Impulsgeber verändert wird.

Die vorstehend erläuterten und andere Vorteile des Erfindungsgegenstandes vverden in der nachstehenden Beschreibung erläutert. Dabei wird auf die beigefügten Zeichnungen bezuggenommen. In diesen zeigt

Figur 1 in Draufsicht einen gemäß der Erfindung ausgebildeten, intravaskulären Mehrelektrodenkatheter zum überwachen der Herzfunktion und für eine Schrittmacherfunktion und die Kardioversion,

3'igur la zeigt vergrößert im Längsschnitt den zwischen der distalen Spitze und der Linie Ia-Ia in !figur 1 angeordneten Teil des Katheters,

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Figur Ib vergrößert im Längsschnitt den zwischen den Linien Ia-Ia und Ih-Ib in Figur 1 angeordneten Teil des Katheters,

Figur lc vergrößert im Längsschnitt den zwischen den Leitungen Ib-Ib und Ic-Ic in Figur 1 angeordneten Teil des Kathebers,

Figur Id vergrößert im Längsschnitt den z/.ischen den Linien Ic-Ic and Id-Id Figur 1 angeordneten Teil des Katheters,

Figur Ie vergrößert im Längsschnitt den die Elemente 80, 86 und 86a umfassenden Seil des Katheters gemäß der Figur 1,

Figur If vergrößert im Längsschnitt den das Element 102 umfassenden Teil des Katheters _oemaß eier Figur 1,

Figur Ig vergrößert im Längsschnitt den das Element 102 umfassenden Teil des Kstherers gemäß der Figur 1,

Figur lh zeigt vergrößert im Längsschnitt den das Element 91 umfassenden Teil des Kathäbers gemäß der Figur 1.

Figur Ii zeigt vergrößert im Längsschnitt den das Element 90 umfassenden Teil des Kathie er s gemäß der Figur 1,

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Figur 2 im Lungsschnitt den im Herzen angeordneten Katheter fjemäß der Erfindung und

Figur 3 im Längsschnitt eine Ausführungsform, in der der intravaskuläre Katheter zusammen mit einer externen Flächenelektrode verwendet wird.

In der nachstehenden Beschreibung v/erden die Figuren 1 und la bis Ii unt.r der Bezeichnung "Figur 1" zusammengefaßt. In der Figur 1 ist in Draufsicht ein Mehrelektrodenkatheter dargestellt, der zum Überwachen der Herzfunktion und zum Durchführen von Schrittmacher- und Kardioversionsfunktionen heranziehbar ist. Dieser Katheter besitzt eine distale Elektrode 10, eine Zwischenelektrode 18 und eine proximale Elektrode 48. Die distale Elektrode 10 besitzt eine distale Spitze 12 und eine Zuleitung 14, die die distale Spitze 12 über eine Drahtwendel 98 elektrisch leitend mit einem Steckerstift 96 verbindet. Die distale Spitze hat einen Durchmesser im Bereich von 2,0 bis 2,8 mm, eine Länge im Bereich von 0,5 his 2,0 mm und

2 eine Oberfläche im Bereich von etwa 10 bis 20 mm . Die distale Spitze besteht gewöhnlich aus einer Platin-Iridium-Legierung mit einem Iridiumgehalt von etwa 10%. Die distale Elektrode 10 v/ird zusammen mit der Zwischenelektrode 18 zu "über?/achungs- und zu einer Schrittmacherfunktion herangezogen.

Die Drahtwendel 98 der Zuleitung 14 ist von einem Mantel aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Silastic, umgeben. Dieser Isoliermantel hat beispielsweise einen Außendurchmesser von 1,07 nun und einen Innendurchmesser von 0,81 mm. Die Drahtwendel 98 ist rait dem Steckerstift 96 verbunden, der in ein nicht gezeigtes, implantierbares Gerät einsteck-

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bar ist.

Zwischen der distalen Elektrode 10 und der Zwischenelektrode 18 ist ein Rohrstück 16 vorgesehen, das die Aufgabe hat, die distale Elektrode 10 festzulegen, die im Innern des Hohrstückes angeordneten Teile des Katheters gegenüber den Körperflüssigkeiten abzu-scliirmen, zwischen der distalen Elektrode 10 und der Zwischenelektrode 18 den richtigen Abstand aufrechtzuerhalten und die distale Elektrode 10 und die Zwischenelektrode 18 elektrisch voneinander zu isolieren. Zweckmäßig besteht das Rohrstück 16 aus einem geeigneten Isoliermaterial, wie Silastic, und hat es einen Außendurchmesser im Bereich von 1,8 bis 2,8 mm und einen Innendurchmesser im Bereich von 1,8 bis 2,0 mm. Ein wichtiges Merkmal des Kattßfcers gemäß der Erfindung betrifft den Abstand zwischen der disb-.xlen Elektrode 10 und der Zwischenelektrode 18. Dieser Abstand liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 und beträgt optimal 4 mm·

Die Zwischenelektrode 18 besitzt Kupplungsstücke 20 und 22, eine Feder 23, die eine von einer elektrisch leitenden Drahtwendel gebildete Oberfläche besitzt, zwei elektrisch leitende, parallelgeschaltete Äohrstücke 28 und 30, DBS-Drähte 40, 92 und 100 und Steckerstifte 94 und 104. Die Kupplungsstücke 20 und 22 und die Drahtfeder 23 bestehen aus einem elektrisch leitenden Jerkstoff, der gegenüber den KörperflüssigMten inert ist. Für diesen Zweck wird technisches reines Titan oder platinüberzogenes, technisch reines Titan bevorzugt. Das Kupi lungsstück 20 stellt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrisch leitenden Fläche

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und dem elektrisch leitenden Rohrstück 28. Das Kupplungsstück 22 stellt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrisch leitenden Fläche 23 und dem elektrisch leitenden Rohrstück 30. Die Feder 23 hat eine Länge im Bereich von etwa 20 bis 50 mm und einen Durchmesser im Bereich von etwa 3»0 bis 4,0 mm. Diese Feder besitzt satt aneinanderliegende Windungen, vorzugsweise etwa 8 Windungen pro cm. Die satt aneinanderliegenden Windungen der Feder 23 bilden eine ununterbrochene elektrisch leitende Fläche, die einerseits flexibel ist und andererseits gewährleistet, daß die Elektrode eine niedrige Impedanz besitzt, so daß sie einen starken Strom leiten kann. Die Zwischenelektrode 18 hat gewöhnlich eine Oberfläche im

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Bereich von etwa 30 bis 50 mm , vorzugsweise von etwa

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4-3 mm . Ein weiteres wichtiges Merimal der vorliegenden Erfindung betrifft die Länge der Zwischenelektrode 18 zwischen den äußeren Enden der Kupplungsstücke 20 und Diese Länge soll vorzugsweise im Bereich von etwa 20 bis 50 mm liegen und beträgt optimal etwa 38 nun. Das gewöhnlich aus Silastic bestehen! e Isolierrohrstück 36 hat einen Außendurchmesser von etwa 2,8 mm und einen Innendurchmesser von etwa 2,4 mm und dient zum Isolieren der leitenden Kupplungsstücke 20 und 22 voneinander und zum Abschirmen der im Innern des Rohrstückes 36 angeordneten Teile des Katheters von den Körperflüssigkeiten. Die elektrisch leitenden Rohrstücke 28 und 30 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, gewöhnlich aus nichtrostendem Stahl, und stellen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem DBS-Draht 40 und den Kupplungsstückeη 20 und 22 her. Als DBS-Draht 40 wird eine Litze aus gezogenem, hartgelötetem Draht bezeichnet, der gewöhnlich aus einem Gemisch aus nichtrostendem Stahl und Silber besteht und

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zum elektrischen Anschluß der Zwischenelektrode 18 dient. Über die Feder 23 kann die Zwischenelektrode 18 daher für Überwachungs-, Schrittmacher- und Kardioversionsfunktionen herangezogen werden, wobei sie' bei der einen Überwachungsund der Schrittmacherfunktionen mit der distalen Elektrode 10 und bei einer anderen Überwachungs- und der Kardioversionsfunktion mit der proximalen Elektrode 48 zusammenwirken kann.

Das Rohrstück 46 besteht gewöhnlich aus Isoliermaterial, wie Silastic, und hat beispielsweise einen A^ußendurchmesser von 3>2 mm und einen Innendurchmesser von 2,0 mm. Es dient zum elektrischen Isolieren der Zwischenelektrode 18 und der proximalen Elektrode 48 voneinander, zum Abschirmen der im Innern des Rohrstückes 46 angeordneten Teile des Katheters von den Körperflüssigkeiten, und zum Gewährleisten einer genügenden Flexibilität des Katheters, so daß dieser einwandfrei in das Herz einführbar ist, ohne dieses zu perforieren. Das Rohrstück 46 hält ferner zwischen der Zwischenelektrode 18 und der proximalen Elektrode 48 den erforderlichen Abstand aufrecht, der vorzugsweise im Bereich von etwa 8 bis 14 cm liegt und optimal etwa 11 cm beträgt.

Die proximale Elektrode 48 (Figur Ic) umfaßt die Kupplungsstücke 50 und 52 und die Feder 53, die eine von einer Drahtwendel gebildete, elektrisch leitende Fläche besitzt. Die proximale Elektrode 48 besitzt ferner elektrisch leitende Rohrstücke 58 und 60, ein Rohrstück 66, einen DBS-Draht 68, einen DBS-Draht 70 und den Steckerstift 108. Die Kupplungsstücke 50 und 52 und die Feder

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"bestehen aus elektrisch leitenden ,Merkstoffen, die gegenüber den Körperflüssigkeiten inert sind, insbesondere aus technisch reinem Titan oder aus Fiatin, Iridium oder platinüberzogenem Sitan. Die elektrisch leitenden Rohrstiicke 58 und 60 bestehen gewöhnlich aus nichtrostendem Stahl und sind mittels des D3S-Drahtes 68 parallelgeschaltet. Die zwischen den äußeren -^nden der Kupplungsstücke 50 u.nd 52 gemessene Länge der proximalen Elektrode 48 soll vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 10 cm liegen und beträgt optimal etwa 7j5 cm. Der Durchmesser der proximalen Elektrode 48 soll im Bereich von etwa 3,0 bis 4,0 rim liegen. Die mit der Feder 53 und dem Steckerstift 108 kombinierte, proximale Elektrode 48 kann im Zusammenwirken mit der Zwischenelektrode IS zu einer Kardioversionsfunktion und einer 7/DF-Überwachungsfunktion herangezogen v/erden. Die DBS-Drähte 68 und 70 werden von Je einer Litze aus gezogenem, hartgelötetem Draht gebildet, der gewöhnlich aus einem Gemisch aus nichtrostendem Stahl und Silber besteht und zum elektrischen Anschluß eier Feder 53 sui den Steckerstift 108 dient, der in ein implanrierbares elektrisches Gerät zur Durchführung von überwächungs-, Schrittmacher- und Kardioversionsfunktionen einsteckbar ist.

Die Elemente 80, 86 und 86a sind Verstarkungselemente. Das Element 82 ist ein Verbinder zwischen dem DBS-Draht 92 und dem DBS-Draht 100, die zusammn den DBS-Draht 40 bilden. Die -Elemente 84a und 84b bestehen gewöhnlich aus Isolierrohrstücken, beispielsweise aus Silastic, und haben beispielsweise einen Außendurchmesser von etwa 3 mm und einen Innendurchmesser von etwa 2 mm. ^Ie ^lemente 88a, 88b, 88c und 88d bestehen gewöhnlich aus Isolierrohr-

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stücken, beispielsweise aus Silastic, und haben beispielsweise einen Außendurchmesser von etwa 1,95 mm und einen Innendurchmesser von etwa 1,25 mm· Jedes dieser Rohrstücke bewirkt eine elektrische Isolierung der zugeordneten Zuleitung und eine Abschirmung derselben gegenüber den Körperflüssigkeiten. Die Elemente 90, 91» 101 und 102 sind proximale Schutzstulpen, die beim Einstecken der Steckerstifte 94, 96, 104 und 108 in das implantierbare elektrische Gerät entsprechend verformbar sind und die Steckerstifte dicht abschließen, iüinliche Einrichtungen sind in der am 21. April 1981 ausgegebenen US-PS 4 262 angegeben. Einer der Steckerstifte 94, 96, 104 und 108 ist in an sich bekannter Weise hohl und ermöglicht daher das Einführen eines Mandrins, der das Führen des Katheters bei dessen Einführen in das Herz erleichtert.

Der Dreielektrodenkatheter gemäß der Erfindung stellt gegenüber den bekannten Kathetern einen beträchtlichen technischen Fortschritt dar. Die Überwachung der Herzfrequenz und die Schrittmacherfunktion werden von der distalen Elektrode im Zusammenwirken mit der Zwishenelektrode durchgeführt. Dagegen wird die eine höhere Energie erfordernde Kardioversion von der Zwischenelektrode im Zusammenwirken mit der proximalen Elektrode durchgeführt. Infolgedessen ist der vorliegende Katheter auch unmittelbar nach einer Kardioversion zum Überwachen der Herzfrequenz geeignet und ferner zum Durchführen der Schrittmacherfunktion, wenn die Herzfrequenz einen unteren Grenzwert unterschreitet. Die durch die mit hoher Spannung durchgeführte Kardioversion mindestens zeitweise herbeigeführte Depolarisation tritt naher in einem Herzgewebebereich auf, der zum Überwachen der

J.c ν:: fpoqiiojir; ;:iv. :*.ur Lk^InM ti tr..vho i'funkt i on ninht hcmn-_Oeaogen wird. Infolgedessen kann mittels des Katheters die Überwachung dex¹ Herzfrequenz und bei zu niedriger Herzfrequenz die Schrittmacherfunktion an einem ungeschädigten Bereich des Herzgewebes vorgenommen werden.

Die Figur 2 zeigt eine mögliche Anordnung des Elektrodenkatheters gemäß der Erfindung in einem Herzen in dem der' Katheter zur Herzkammer-Defibrillation verwendet wird· Die die distale Spitze 12 aufweisende, distale Elektrode 10 und die Zwischenelektrode 18 sind an der Spitze der rechten Herzkammer eingekeilt. Die proximale Elektrode 48 ist im rächten Vorhof und in der oberen Hohlvene angeordnet und überbrückt den übergang zwischen ihnen.

In der in Figur 3 gezeigten Ausführung der Erfindung ist der intravaskuläre Katheter wie in der Figur 2 angeordnet und ist das Herz zusätzlich mit einer externen Flächenelektrode versehen.

Es gibt Fälle, in denen die erforderliche Kardioversionsenergie nicht über den Katheter zugeführt werden kann, so daß zusätzlich eine externe Flächenelektrode 120 erforderlich ist. Ausführun^sbeis^iele von externen Flächenelektroden sind in dem auf den Anmelder übertragenen US-Patent 3 942 536 angegeben. Die Flächenelektrode 120 besteht aus dem Elektrodenblatt 122 und der Elektrodenzuleitung 124, die in dem Steckerstift 104, endet, der anstelle des Steckerstiftes 104 in das implantierbare Gerät einsteckbar und in dessen Bereich eine proximale Schutzstulpe 101' vorgesehen ist.

Zum Gebrauch des Katheters wird dieser bei anästhesiertem

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wird dieser bei anästhesierten Patienten intravaskulär in dessen Herz beispielsweise in die in Figur 2 gezeigte Stellung eingeführt. Dann v/ird ein Herzflimmern herbeigeführt, um die Funktion des Systems zu überprüfen und Informationen über die erforderlichen ivlindestenergien zu erhalten. Wenn der Katheter allein nichx; genügt, v/ird in den Patienten außerdem, eine Flächenelektrode 120 eingeführt. In diesem Pail wird der Stecker stift 1O²I- aus dem implantierbaren Gerät herausjezogen und dicht abgeschlossen, damit dort keine KörperfLässigkeiten eiltreten können, und v/ird der Steckerstift 104·' in das impantierbare Gerät eingesteckt, damit über die Flächenelektrode 120 und die durch den Steckerstift Io8 mit eier implantierbaren Gerät verbundene, proximale Elektrode 4-8 eine bipolare Defibrillation durchgeführt ».erden kann. Bei gezogenem und dicht abgeschlossenem oteckerotift 104-wird nur die Defibrillationsfunktion der Zwischenelektrode 18 aufgehoben, während die Zwischenelektrode 18 über die in das implantierte Gerät eingesteckten steckerstifte 94· und 96 weiterhin zur Schrittmacher- und zur Lberwaciiungsfunktion herangezogen werden kann.

Für den Fachmann versteht es sich, daß in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung im Hahmen des Erfindungsgedankens zahlreiche Abänderungen vorgenommen v/erden können.

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Claims

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Intravaskulärer Slektrodenkatheter, gekennzeichnet durch:

Einen langgestreckten, elektrisch isolierten Katheterkörper ;

eine am distalen Ende des Katheterkörpers angeordnete, erste Elektrode;

eine an dem Katheterkörper proximal von der ersten Elektrode in einem vorherbestimmten Abstand von ihr angeordnete, zweite Elektrode;

eine an dem Katheterkörper zwischen der ersten und der zweiten Elektrode im Abstand von ihnen angeordnete, dritte Elektrode;

eine erste Anschlußeinrichtung zum Anschluß der ersten und der dritten Elektrode zur Verwendung als Schrittmacher- und Überwachungs-Slektrodenpaar; und

eine zweite Anschlußeinrichtung zum Anschluß der zweiten und der dritten Elektrode zur Verwendung als Überwachungs und Kardioversions-Elektrodenpaar.
2. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode in einem beträchtlich kleineren Abstand von der ersten als von der zweiten Elektrode angeordnet ist.
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5. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheterkörper und die zweite und die dritte Elektrode flexibel sind.

4. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anschlußeinrichtung eine Einrichtung für den Betrieb der ersten und der dritten Elektrode als ein Slektrodenpaar zum Überwachen der Herzfrequenz
umfaßt.

5. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlußeinrichtung eine Einrichtung für den Betrieb der zweiten und der dritten
Elektrode als ein Slektrodenpaar zum Überwachen der
Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion umfaßt.
6. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode im Abstand von etwa
4 mm von der ersten Elektrode und im Abstand von etwa
11 cm von der zweiten Elektrode angeordnet ist.
7· Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode eine von einer Drahtwendel gebildete Oberfläche geringer Impedanz und die
zweite Elektrode eine von einer Drahtwendel gebildete
leitende Oberfläche geringer Impedanz besitzt.
8. Katheter nach Anspruch 7₅ gekennzeichnet durch

eine Dichteinrichtung zum elektrischen Isolieren der dritten Elektrode von der ersten und von der zweiten Elektrode.
9· Katheter nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung auch zum dichten Ab-

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-31-sohluß des Katheters gegenüber XörperfLässigkeiten dient.
10. Intravaskulärer Mehrelektroden-Katheter, gekennzeichnet durch eine distale Elektrode zum Durchführen einer überwachung- und einer Schrittmachsrfunktion, eine Zwischenelektrode zum Durchführen einer überwachungs-, einer Schrittmacher- und einer Kardioversionsfunktion und eine proximale Elektrode zum Durchführen einer Kardioversions- und einer Überwachungsfunktion, wobei die Zwischenelektrode und die proximale -Elektrode jeweils eine von einer Drahtwendel mit aneinandarliegenden ,/indungen geMLdete, elektrisch leitende IPlache besitzen, deren Impedanz annähernd der niedrigen Impedanz einer ununterbrochenen Metalloberfläche entspricht, die aber mechanisch so flexibel ist, daß der Katheter leicht einführbar ist.
11. Die Verwendung eines Katheters nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem System zum "überwachen der Herzfrequenz und zum Durchführen einer Herzschrittmacherund einer Kardioversionsfunktion uit Hilfe einer Herzfrequenz-überwachungsschaltung, einer Herzüohrittmacherschaltung bzw. einer Kardioversionsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die erste iiiischlußeinrichtung mit der Herzfrequenz-überwachungsschaltuno und der Herzschrittmacher schaltung und die zweite ^ochlußeinrichtun^· mit der Kardioversionsschaltung elektrisch verbunden ist.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite ^nschlußeinrichtung zusätzlich mit einer Schaltung zur überwachung der „ahrscheinlichkeitsdichtefunktion verbunden ist.