DE3038885A1

DE3038885A1 - Electro-stimulation probe for e.g. pacemaker - has conductors as ducts contg. conductive liq.

Info

Publication number: DE3038885A1
Application number: DE19803038885
Authority: DE
Inventors: Johannes Georg Dr.Dr. 3550 Marburg Schindler
Original assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG; Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG Apparatebau KG
Current assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG; Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG Apparatebau KG
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1982-05-27

Abstract

A probe for the electro-stimulation of body cavities, e.g. in a heart pacemaker, has electrical conductors in the form of ducts (3,30) which are filled with electrolyte. These ducts are contained within a tubular probe body of an insulating material. This arrangement enables the disadvantages of wire conductors to be overcome; for instance direct as well as alternating current can be used. Furthermore, it is possible to introduce liquids in the form of medicaments into the local zone of the body through the ducts. The appts. can be connected to a stimulation generator outside the body. The outer, annular duct (3) communicates with the local body tissue through a series of openings (4), while the inner duct (30) communicates with the body tissue through the end opening (5).

Description

Sonde zur Elektrostimulation und Verfahren zuElectrostimulation probe and procedure too

ihrer Anwendung Die Erfindung b#etrifft eine in Körperhöhlen einführbare Sonde zur Elektrostimu[ation zu medizinischen Zwecken.Their Application The invention relates to one insertable into body cavities Electrostimulation probe for medical purposes.

Ein typisches, aber nicht ausschließliches Anwendungsgebiet ist die elektrische Stimulation des Herzmuskels mit Hilfe eines sogenannten Herzschrittmachers.A typical, but not exclusive, area of application is electrical stimulation of the heart muscle with the help of a so-called cardiac pacemaker.

Sonden für diesen Zweck werden bisher im allgemeinen, dem Prinzip nach in Form isolierter Metalldrähte hergestellt, deren Spitze freigelegt ist, so daß ein elektrischer Strom ausgehend von dieser Spitze durch den Körper zu einer Gegenelektrode geleitet werden kann.So far, probes for this purpose have been used in general, the principle after made in the form of insulated metal wires, the tip of which is exposed, so that an electric current emanating from this tip through the body to a Counter electrode can be conducted.

Die verschiedenen Ausführungen solcher Sonden, die häufig wegen der genannten Bauform einfach als Elektroden bezeichnet werden, unterscheiden sich hauptsächlich hinsichtlich der Formgebung und der Wahl der zu ihrem Bau verwendeten Materialien.The different designs of such probes, often because of the The main differences between these two types are simply called electrodes with regard to the design and the choice of their construction used Materials.

Eine Einschränkung in der Anwendbarkeit dieser bisherigen Stimulationssonden besteht darin, daß nur eine Stimulation mit reinen Wechseiströmen zulässig ist, weil ein überlagerter Gleichstrom zu anhaltenden chemischen Umsetzungen an der Grenzfläche zwischen der Metallelektrode und der Körpersubstanz führen würde. Nachteilig sind auch die hohen Kosten, die sich aus der Verwendung relativ teurer Materialien (z.B..Edelmetalle) ergeben und eine Herstellung als Einwegartikel erschweren.A limitation in the applicability of these previous stimulation probes consists in the fact that only stimulation with pure alternating currents is permitted, because a superimposed direct current leads to sustained chemical reactions at the interface between the metal electrode and the body substance. Are disadvantageous also the high costs resulting from the use of relatively expensive materials (e.g. precious metals) result and make it difficult to manufacture as a disposable item.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Einschränkungen und Nachteile zu vermeiden und darüber hinaus weitere Funktionen zu ermöglichen, insbesondere die Zufuhr von Medikamenten direkt zum Stimulationsort.The invention is based on the stated restrictions and to avoid disadvantages and also to enable further functions, especially the delivery of medication directly to the stimulation site.

rfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die elektrischen Leitungen des in den Körper eingeführten Teils der Stimulationssonde von mit Elektrolyt gefüllten Kanälen in einem schlauchförmigen, aus Isoliermaterial bestehenden Sondenkörper gebildet werden.According to the invention, this object is achieved in that the electrical Leads of the part of the stimulation probe inserted into the body with electrolyte filled channels in a tubular probe body made of insulating material are formed.

Einzelheiten sowie weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Abbildungen. Es zeigt: Fig. 1 - das Ende des in den Körper eingeführten Teils einer Stimulationssonde in Schnittdarstellung, Fig. 2 - ein vereinfachtes Beispiel zu Fig. 1 Fig. 3 - den Anschlußknopf der Stimulationssonde in Schnittdarstellung, Fig. 4 - eine schematische Darstellung der Anordnung für die Anwendung der Stimulationssonde.Details as well as other features and advantages of the invention emerge from the following description using an exemplary embodiment in conjunction with the images. It shows: Fig. 1 - the end of the in the body introduced part of a stimulation probe in sectional view, Fig. 2 - a simplified Example for Fig. 1 Fig. 3 - the connection button of the stimulation probe in a sectional view, Fig. 4 - a schematic representation of the arrangement for the application of the stimulation probe.

Gemäß Fig. 1 besteht die Stimulationssonde in dem gezeigten Ausführungabeispiel aus zwei konzentrischen Schläuchen 1 und 2 aus isolierendem Kunststoff, -deren Durchmesser so gewählt sind, daß ein Zwischenraum 3 gebildet wird. Der äußere Schlauch ist in seinem unteren Bereich 6 durch eine Schweiß- oder Klebverbindung oder durch Aufschrumpfen des äußeren Schlauches gegen den inneren Schlauch abgedichtet. Durch Oeffnungen in der Wand des äußeren Schlauches steht der Zwischenraum mit der Umgebung in Verbindung, so daß eine elektrisch leitfähige wäßrige Flüssigkeit aus dem Zwischenraum in die Körperhöhle, in die die Sonde eingeführt ist, austreten kann. Ebenso steht das Innere des Schlauches 1 durch das offene Ende 5 mit der Körperhöhle in Verbindung. Auch hier tritt bei der bestimmungsgemäßen Verwindung eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit aus. Durch die weiter unten beschriebenen Maßnahmen kann zwischen beiden Flüssigkeiten von außen eine elektrische Spannung angelegt werden, so daß sich in der Umgebung der Sonde ein elektrisches Feld ausbildet. Der Feldverlauf kann innerhalb gewisser Grenzen durch die Zahl und gegenseitige Lage der Austrittsöffnungen 4 und 5 vorgegeben werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, mit einer separaten äußeren Elektrode, z.B. auf der Körperoberfläche, zu arbeiten.According to FIG. 1, there is the stimulation probe in the embodiment shown from two concentric hoses 1 and 2 made of insulating plastic, -their diameter are chosen so that a gap 3 is formed. The outer tube is in its lower area 6 by a welded or adhesive connection or by shrinking of the outer tube is sealed against the inner tube. Through openings the gap is in the wall of the outer tube with the Environment in connection, so that an electrically conductive aqueous liquid out the space into the body cavity into which the probe is inserted can. Likewise, the interior of the tube 1 is connected to the body cavity through the open end 5 in connection. Here, too, an electrical effect occurs with the intended twisting conductive liquid. You can use the measures described below an electrical voltage is applied from the outside between the two liquids, so that an electric field develops in the vicinity of the probe. The course of the field can within certain limits by the number and mutual position of the outlet openings 4 and 5 can be specified. There is also the option of using a separate external electrode, e.g. on the body surface.

Ein vereinfachtes Beispiel für die Gestaltung des in die Körperhöhle eingeführten Teils der Sonde ist in Fig. 2 angegeben. Das Ende des äußeren Schlauches 2 ist hier nicht auf dem inneren Schlauch befestigt, so daß die Flüssigkeit frei aus dem Querschnitt des Zwischenraumes zwischen beiden Schläuchen austritt.A simplified example of the design of the body cavity The inserted part of the probe is indicated in FIG. The end of the outer tube 2 is not attached to the inner tube here, so that the liquid is free emerges from the cross section of the space between the two hoses.

Bei dieser Ausführung besteht die Möglichkeit, den inneren und den äußeren Schlauch in Längsrichtung gegeneinander zu verschieben und dadurch den Abstand der Austrittsstellen zu verändern.With this version there is the possibility of the inner and the move the outer hose in the longitudinal direction against each other and thereby the distance to change the exit points.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Gestaltung des Anschlußkopfes an dem anderen, außerhalb des Körpers befindlichen Ende der Stimulationssonde. Die beiden Schläuche 1 und 2 sind in ein Gehäuse geführt, welches zwei Kammern 8 und 9 enthält, von denen die erste mit.Fig. 3 shows a possible design of the connection head on the other, end of the stimulation probe located outside the body. The two hoses 1 and 2 are guided into a housing which contains two chambers 8 and 9, of which the first with.

dem Zwischenraum 3 der beiden Schläuche und die 3q andere mit dem Inneren#es Schlauches 1 in Verbindung steht. Die Gestaltung des Gehäuses sowie die gegenseitige Abdichtung der Schläuche und der Kammern kann in verschiedenster Weise erfolgen und bietet als solche keine Besonderheiten. Durch zwei Schläuche 10 und 11 kann die Stimulationssonde mit der äußeren Versorgungseinrichtung verbunden werden.the space 3 of the two hoses and the 3q other with the Inner tube 1 communicates. The design of the case as well as the mutual sealing of the hoses and the chambers can be in various ways take place and as such offers no special features. Through two hoses 10 and 11, the stimulation probe can be connected to the external supply device.

Die äußere Versorgungseinrichtung wird vorzugsweise nach dem in Fig. 4 gezeigten Schema gestaltet. Die Schläuche 10 und 11 führen zu Anschlußteilen 12 und 13 zur Verbindung mit dem Stimulationsgenerator 14.The external supply device is preferably according to the method shown in Fig. 4 designed. The hoses 10 and 11 lead to connection parts 12 and 13 for connection to the stimulation generator 14.

Diese Anschlußteile können im einfachsten Falle Rohrstücke (z.B. aus Edelstahl-#ohr) sein, an denen außen Klemmen mit elektrischen Kabeln 15 und 16 befestigt werden.In the simplest case, these connecting parts can be pipe sections (e.g. from Stainless steel # ear) on the outside Terminals with electrical cables 15 and 16 are attached.

Ueber die Pumpen 17 und 18 und die Schläuche 19 und 20 sowie die Anschlußteile 12 und 13 wird den Schläuchen 10 und 11 eine elektrisch leitende wäßrige Lösung.(Elektrolyt) zugeführt. Solche Lösungen, z.B.About the pumps 17 and 18 and the hoses 19 and 20 and the connecting parts 12 and 13, an electrically conductive aqueous solution is added to the hoses 10 and 11. (electrolyte) fed. Such solutions, e.g.

isotonische Kochsalzlösung, sind als Infusionslösungen allgemein bekannt und gebräuchlich. Die Zufuhrgeschwindigkeit kann durch die Antriebsgeschwindigkeit der Pumpen 17 und 18 nach Bedarf eingestellt werden. Anstelle der Zufuhr mittels der Pumpen kann die Infusionslösung jedoch auch in der sonst bei Infusionen üblichen Weise unter Ausnutzung der Schwerkraft aus entsprechend hoch aufgehängten Vorratsgefäßen zugefiihrt werden.isotonic saline, are commonly known as infusion solutions and common. The feed speed can be controlled by the drive speed the pumps 17 and 18 can be adjusted as required. Instead of feeding by means of However, the pumps can also deliver the infusion solution in the usual manner for infusions Way using gravity from storage vessels that are appropriately suspended from high are supplied.

In dem gezeigten Beispiel sind die Zuführungsleitungen beider Pumpen 17 und 18 über Schläuche mit einem gemeinsamen Vorratsgefäß 21 für die Infusionslösung verbunden. Im Prinzip bestünde die Möglichkeit, daß über die Pumpen und ihre gemeinsame Flüssigkeitszuführung ein zumindest partieller Kurzschluß des über die Anschlußteile 12 und 13 zugeführten Stimulationssignals einträte. Dies kann jedoch vermieden werden, wenn als Pumpen 17 und 18 peristaltische Schlauchpumpen verwendet werden, die die Eigenschaft haben, den Querschnitt des elastischen Pumpenschlauches jeweils an mindestens einer Stelle vollständig zu verschließen, so daß der Stromkreis an dieser Stelle unterbrochen ist. Damit ist auch das Vorratsgefäß 21 vom Stimulationsgenerator 14 isoliert.In the example shown, the feed lines are both pumps 17 and 18 via tubes with a common storage vessel 21 for the infusion solution tied together. In principle there would be the possibility that about the pumps and their common Liquid supply an at least partial short circuit of the above the connection parts 12 and 13 supplied stimulation signal would occur. This can however, are avoided when using pumps 17 and 18 as peristaltic hose pumps which have the property of having the cross-section of the elastic pump hose to close completely in each case at least one point, so that the circuit is interrupted at this point. This means that the storage vessel 21 is also from the stimulation generator 14 isolated.

Abweichend von den gezeigten Beispielen können die Infusionslösungen Jedoch auch aus mehreren getrennten Vorratsgefäßen zugeführt werden.Deviating from the examples shown, the infusion solutions However, they can also be supplied from several separate storage vessels.

Fig. 4 zeigt darüber hinaus die Möglichkeit, aus einer Injektionsspritze 22, die auch durch eine andere Zufuhreinrichtung ersetzbar ist, ein Medikament direkt zum Stimulationsort zu leiten. Hierzu ist die Spritze über eine Leitung 23 mit dem Schlauch 11 verbunden, dessen Fortsetzung innerhalb der Sonde 24 an der Austrittsöffnung 26 endet.Fig. 4 also shows the possibility of using an injection syringe 22, which can also be replaced by another supply device, a drug directly to the stimulation site. For this purpose, the syringe is connected to the via a line 23 Hose 11 connected, its continuation within the probe 24 at the outlet opening 26 ends.

Die Erfindung läßt verschiedene Abwandlungen und weitere Ausgestaltungen zu, ohne den prinzipiellen Erfindungsgedanken zu verlassen. Dies betrifft u.a.The invention allows various modifications and further developments without leaving the basic inventive idea. This concerns i.a.

die Anzahl und Anordnung der Flüssigkeitskanäle innerhalb der Stimulationssonde. Unter Verwendung mehrlumiger Schläuche mit verschiedenar~ig verteilten Austrittsöffnungen und einer entsprechenden Anzahl von Zuführungsleitungen können auch komplexe Stimulationsaufgaben gelöst werden. Wie bei der Anwendung bisherigen Stimulationssonden üblich, besteht dabei auch die Möglichkeit zur umgekehrten Verwendung, nåmlich zur Aufnahme von Aktionssignalen. Dies kann z.B. in der Zeit zwischen einzelnen Stimulationsim-.the number and arrangement of the fluid channels within the stimulation probe. Using multi-lumen hoses with differently distributed Outlet openings and a corresponding number of supply lines can also perform complex stimulation tasks be solved. As usual with the use of previous stimulation probes, there is there is also the option of using it the other way round, namely to accommodate Action signals. This can e.g. in the time between individual stimulation im-.

pulsen geschehen, so daß die Intensität und Frequenz aufgrund der aufgenommenen Aktionssignale gesteuert werden kann.. ~letzteres Verfahren ist bei den sogenannten Demand-Herzschrittmachern bekannt.pulses happen so that the intensity and frequency due to the recorded action signals can be controlled .. ~ the latter method is at known to the so-called demand pacemakers.

Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit besteht darin, verschiedene Teile der beschriebenen Anordnung zu vereinigen. Speziell kann es vorteilhaft sein, die Anschlußteile 12, 13 in den Anschlußkopf 27 der Stimulationssonde zu integrieren, so daß die elektrischen Leitungen 15,16 vom Generator direkt zu diesem Anschlußkopf führen. Diese Leitungen selbst können fest mit dem Anschlußkopf verbunden sein. LeerseiteAnother possible modification is to use different parts to unite the described arrangement. In particular, it can be advantageous to use the To integrate connecting parts 12, 13 in the connection head 27 of the stimulation probe, so that the electrical lines 15, 16 from the generator directly to this connection head to lead. These lines themselves can be firmly connected to the connection head. Blank page

Claims

Claims: Probe for electrical stimulation in body cavities, thereby characterized in that the electrical leads of the part inserted into the body of channels filled with electrolyte in a tubular, made of insulating material existing probe bodies are formed.

2. Probe according to claim 1, characterized in that the probe body is designed as a simple tube and a single filled with electrolyte Has channel.

3. Probe according to claim 1, characterized in that the probe body is formed by two or more concentric hoses, the inner resp. Gaps form the electrolyte channels.

4. Probe according to claim 1, characterized in that the probe body is designed as a multi-lumen hose.

5. Probe according to claim 3, characterized in that the hoses at least partially different on the part of the probe to be inserted into the body are long.

6. Probe according to claim 5, characterized in that the hoses, are at least partially arranged to be displaceable relative to one another in the longitudinal direction.

7. Probe according to claim 5, characterized in that at least one of the hoses is attached at its end to the next inner hose in a sealing manner and has one or more openings in its wall.

8. Probe according to claim 1, characterized in that the tubular Probe body has a connection head at its outer end, which acts as a transition piece between the electrolyte channels of the probe body and an external supply system is trained.

9. Probe according to claim 8, characterized in that the connection head Has connecting parts (12,13) for connection to the stimulation generator (14).

10. Method for operating a stimulation probe according to a of the preceding claims, characterized in that the filled with electrolyte Channels the electrolyte in the form of a medical infusion solution from at least is fed to a storage vessel.

11. VezXfAhren according to claim 10, characterized in that the infusion solution is supplied in a metered manner by means of peristaltic pumps (1?, 18).

12. The method according to claim 10, characterized in that in the Supply lines between the storage vessel or the storage vessels and the probe Connection point (12, 13) for electrical connection to the stimulation generator (14) can be used.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that one of the channels of the probe additionally a drug. is supplied in a metered manner.