Электрический проводник для имплантирования в тело человека Советский патент 1983 года по МПК A61N1/04 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для создания электродов для имплантируемых стимуляторов тканей и органов. Известен электрический проводник для имплантирования в тело человека, имеющий волокнистое строение и изоляционную оболочку 1. Однако известное устройство не обладает высокими механическими свойствами и рассеивает большую мощность из-за высокого сопротивления, что существенно снижает его надежность. Целью изобретения является обеспечение высоких механических качеств при имплантировании, и повышении надежности в работе. Указанная цель достигается тем, что поперечное сечение проводника выполнено в виде сот, причем стенки сот выполнены из высокопрочного коррозионно-стойкого нетоксичного сплава, а наполнение сот - из высокоэлектропроводного металла. При этом стенки сот выполнены из нержавеющей стали или кобальтовых сплавов, а наполнение сот - из серебра или серебряных проводниковых сплавов. На ,фиг. 1 изображен электрический проводник для имплантирования в тело человека, сечение; на фиг. 2 - схема электрокардиального электрода. Устройство содержит оболочку 1, причем поперечное сечение его выполнено в видезо сот 2, стенки которых выполнены из высокопрочного коррозионно-стойкого нетоксичного сплава, например из нержавеющей стали или кобальтовых сплавов, а наполнение сот 2 - из высокоэлектропроводного металла, например из серебра или сербряных провод-35 никовых сплавов. Устройство применяется следующим образом. После фиксации электрода в полости сердца с помощью контактного наконечника 3 жесткий стилет 4 удаляется, электрод при- обретает свою гибкость, после чего он соединяется с генераторами импульсов с помощью дистального наконечника 5. В основную задачу электрода входит соединение генера-. тора импульсов с сердцем и проведение тока от генератора импульсов к сердцу. Сигнал от генератора импульсов поступает на дистальный наконечник электрода, затем сигнал распространяется по гибкому питающему проводнику до контактного наконечника, который передает сигнал на сердеч- 50 ную мыщцу. За год при ритме 70 ударов в 1 мин сердце сокращается 36,8 млн. раз. Кроме того, синхрон 1ая деятельность предсердий 15 25 и дыхагельные движения приводят к очень сложному движению электродов. Электроды, рассчитаны на работу до 10 лет, подвержены длительным механическим нагрувкам: на изгиб (до 4-10 знакопеременных циклов), скручивание и растяжение. Работа системы электрод- стимулятор происходит в среде живого организма, по этой причине к электродам предъявляется требование высокой коррозионной устойчивости в процессе длительной эксплуатации в организме, что обеспечивается коррозионной стойкостью материалов, из которых изготавливается гибкий электрод, и его герметизацией с помощью защитной трубки 6 из силиконовой резины. В таблице в качестве примера сопоставлены свойства гибких спиральных) проводников электродов, изготовленных в лабораторных условиях, из обычно применяемого материала типа Elgilay (40КХ27МНТа) и волокнистого материала с сотовым строением. Стенка 7 сот 2 и оболочка 1 выполнены из стали 1Х18Н10Т, а электропроводные жилы из проводникового внутреннеокисленного серебряного сплава СрПдНМг. Из таблицы следует, что электрическое сопротивление проводников из волокнистых сотовых проволок почти в 30 раз меньше, чем у обычно применяемых. При этом по усталостной прочности (по времени до разрушения) они мало уступают известным проводникам (пункты 1 и 2 таблицы). Кроме того, при вполне допустимом для клинической практики увеличении геометрических размеров спирального проводника (пункт 3 таблицы) срок службы до разрушения резко увеличивается, достигая условного времени наработки порядка 10 лет. В таблице также представлены данные по материалу, оболочка которого изготовлена из нержавеющей стали 1Х18Н10Т. Применение проволок с оболочками из сплава 40КХ27МНТа является дополнительным резервом повышения долговечности спиральных проводников. Применение в качестве материала для „.. наполнения сот серебра и меди или слаболегированных сплавов на их основе позволяет повысить электропроводность, проволоки. Электрод, изготовленный из, такого проводни-ка, имеет чрезвычайно малое омическое сопротивление в сравнении с известным устройством при сохранении высоких служебных характеристик (прочность, коррозионная стойкость). Предлагаемый проводник более экономичен в расходовании энергии источника питания (генератора импульсов), увеличивает срок службы стимулятора и тем самым увеличивает период времени между операциями по замене стимулятора, израсходовавшего запас питания, в 1,5-2 раза.

Спиральный проводник, условия, при которых определены

Номер его свойства

N 1

Проводник двухзаходная спираль из волокнистой прово- 1,б2Ш циклов локи с сотовым поперечным сечением. Оболочка и стенки до разрушения сот из стали 1Х18Н10Т, наполнение сот - внутреннеокисленный проводниковый сплав Ад - Pd-Ni-Mg

Диаметр проволоки ,2мм. Диаметр спирали ,8 мм. Начальные напряжения 6о 77, кг/мм

Условия испытания: 3000 гибов с перегибом в 1 мин

Электрическое сопротивление спирального проводника длиной 85 см. Ом

Проводник (двухзаходная спираль из волокнистой про- 1,08 10 циклов волоки. Оболочка и стенки сот из стали 1Х18Н10Т, напол- до разрушения нение сот - внутреннёокисленный проводниковый сплав Ag-Pd-Ni-Mg.

Диаметр проволоки ,2 мм. Диаметр спирали ,7 мм Начальное напряжение 6 ,ij кг/мм . Условия испытания 3000 гибов с перегибом в 1 мин.

Электрическое сопротивление спирального проводника длиной 85 см. Ом

I

Свойства

3,5

3,2 Проводник (двухзаходная спираль из сплава +ОКХ27МНТа. 2,8ПО циклов Диаметр проволоки ,2 мм. Диаметр спирали ОвО,8мм. Начальные напряжения в. сечении проволоки при усталостных испытаниях на знакопеременный изгиб бо 77, кг/мм Условия испытания: 3000 гибов с перегибом в 1 мин. Электрическое сопротивление спирального проводника длиной 85 см. Ом /до разрушения

Фиг2

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОВОДНИК ДЛЯ ИМПЛАНТИРОВАНИЯ В ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА, имеющий волокнистое строение и изоляционную оболочку, отличающийся тем, что, с целью, обеспечения высоких механических качеств при имплантировании и повышения надежности в работе, поперечное сечение проводника выполнено в виде сот, причем стенки сот выполнены из высокопрочного коррозионно-стойкого нетоксичного сплава, а наполнение сот - из высокоэлектропроводного металла. 2. Электрический проводник по п. 1, отличающийся тем, что стенки сот выполнены из нержавеющей стали или кобальтовых сплавов, а наполнение сот - из серебра или серебряных проводниковых сплавов. СО О5 оо ts: 00 Фиг.