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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Zur
Kartierung elektrischer Aktivität
im Herzen kommen weithin Elektrophysiologie-Katheter zum Einsatz.
Durch die Kartierung der elektrischen Aktivität im Herzen lassen sich ektopische
Stellen elektrischer Aktivierung oder andere elektrische Aktivierungswege,
die zu Fehlfunktionen des Herzens führen, nachweisen. Solche Informationen
können einem
Kardiologen dann die Intervention und Zerstörung des krankhaften Herzgewebes
ermöglichen. Eine
solche Zerstörung
von Herzgewebe wird als Ablation bezeichnet und stellt ein sich
rasch erweiterndes Gebiet innerhalb der Elektrophysiologie dar,
mit dem die Notwendigkeit maximalinvasiver Operationen am offenen
Herzen vermieden wird.
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Derartige
Katheter zur elektrophysiologischen Kartierung weisen in der Regel
einen länglichen
flexiblen Körper
mit einem distalen Ende auf, das eine oder mehrere Elektroden zur
Kartierung oder zum Sammeln elektrischer Informationen über die
elektrische Aktivität
im Herzen trägt.
Zur Unterstützung
des Benutzers bei der genauen Positionierung des Katheters zur Kartierung
in einem bestimmten Bereich kann das distale Ende steuerbar oder auslenkbar
sein. Dennoch müssen
zur genauen Kartierung des Herzens oftmals zahlreiche elektrische Meßwerte aufgenommen
werden, was zeitaufwendig sein kann, wenn die Meßwerte einzeln aufgenommen
werden. Es besteht also ein Bedarf an einem verbesserten Katheter,
mit dem mehrere Meßwerte gleichzeitig
aufgenommen werden können,
um den Kartierungsvorgang effizienter zu gestalten.
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Aus
der US-Patentschrift Nr. 6,068,629 ist eine Reihe von Kathetern
zur Gewebeablation und Kartierung bekannt, die jeweils einen Schaft
mit einem distalen Ablationssegment enthalten, welches eine oder
mehrere Elektroden aufweist, die über ein sich durch den Schaft
erstreckendes Anschlußteil
an eine elektrische Energiequelle gekoppelt sind. Das distale Ablationssegment
des Schafts kann zwischen einer kollabierten Konfiguration, die
für die
perkutane Einführung
in den Patienten und/oder endoluminale Einbringung an der Zielstelle
bemessen ist, und einer expandierten Konfiguration bewegt werden,
in der das distale Ablationssegment eine im wesentlichen durchgängige Oberfläche quer
zur Schaftachse bilden soll. Die Beschreibung umfaßt ein Beispiel
eines Kartierungs-Katheters, der einen länglichen Katheterkörper, ein
an dem proximalen Ende des Katheterkörpers angebrachtes Steuerhandstück und einen
an dem distalen Ende des Katheterkörpers montierten Kartierungsaufbau
aufweist, welcher mindestens zwei längliche flexible Stachel umfaßt, die
jeweils mit einem proximalen Ende an oder nahe dem distalen Ende
des Katheterkörpers
angebracht sind und ein freies distales Ende aufweisen und mindestens
eine Elektrode tragen. Die flexiblen Stacheln sind gegenüber einer
halb-expandierten Konfiguration vorgespannt und werden in einer
kollabierten Konfiguration während
der Einführung
durch eine Gleithülse
zurückgehalten.
Durch Anpressen an das abzutragende Gewebe werden sie zum Ausfahren
in eine vollständig
expandierte Position gebracht. Es werden auch andere Beispiele beschrieben,
bei denen unflexible distale Ablationssegmente und mechanische Fernexpandiermechanismen
unter Verwendung von Stangen oder Drähten eingesetzt werden.
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Die
US-Patentschrift Nr. 6,237,605 beschreibt eine Vorrichtung zur Kartierung
von Leitungswegen und die Herbeiführung transmuraler Läsionen in
der Herzwand zur Behandlung von Vorhofflimmern. Die Vorrichtung
umfaßt
einen länglichen flexiblen
Schaft mit einem Arbeitsende und einem Steuerende, einer an dem
Arbeitsende angebrachten Ablationsvorrichtung, einem Steuermechanismus
an dem Steuerende zum Betätigen
des Arbeitsendes und einer Lokalisierungsvorrichtung nahe des Arbeitsendes,
die so gestaltet ist, daß sie
eine oder mehrere Pulmonalvenen oder eine benachbarte anatomische
Struktur, wie beispielsweise eine Perikardumschlagfalte, in Eingriff
nimmt, um das Arbeitsende nahe den Pulmonalvenen zu positionieren.
Die Lokalisierungsvorrichtung kann an dem Arbeitsende einen Haken,
eine Klemme, eine Kerbe oder eine andere Struktur aufweisen, die
zur Ineingriffnahme mit einer oder mehreren Pulmonalvenen oder anderen
anatomischen Strukturen, wie der Vena cava inferior, der Vena cava
superior oder einer Perikardumschlagfalte ausgebildet ist. Das Arbeitsende
kann zusätzlich
ein oder mehrere bewegliche Elemente enthalten, die von dem Steuerende
aus betätigt
werden und die nach der Positionierung des Arbeitsendes nahe einer Pulmonalvene
in eine gewünschte
Position bewegt werden. An diesen beweglichen Elementen können zusätzliche
Ablationseinrichtungen angebracht sein.
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Aus
der US-Patentschrift Nr. 5,702,438 ist ein Ablationssystem bekannt,
das einen inneren Arbeitskatheter für den Einsatz von einem distalen
Port aus in eine äußere Hülle oder
einen Katheter in einer Herzkammer enthält, der mehrere auseinanderstrebende
Elektroden tragende Stacheln aufweist, welche jeweils an ihrem proximalen
Ende beschränkt und
zur kontrollierten Trennung an ihrem distalen Ende an einem Steuerelement
oder Draht angebracht sind. Die auseinanderstrebenden Stacheln können für den Transport
oder die Lagerung zu einer im wesentlichen parallelen Konfiguration
zusammengelegt werden.
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Aus
der US-Patentschrift Nr. 5,327,889 ist ein anderer Katheter bekannt,
der ein flexibles längliches
röhrenförmiges Bauteil
mit proximalen und distalen äußeren Enden
umfaßt.
Das distale äußere Ende
trägt eine
Auslenkungsspitze mit einer gekrümmten
Auslenkungsfläche.
Das flexible längliche Bauteil
weist Lumen auf, die sich durch das distale äußere Ende erstrecken und auf
die gekrümmte
Auslenkungsfläche
der Auslenkungsspitze münden.
In den Lumen sind Arme gleitend montiert. An jedem der Arme sind
in der Längsrichtung
beabstandete Elektroden angebracht. Ein Steuermechanismus ist an
dem proximalen äußeren Ende
des flexiblen länglichen
Bauteils befestigt und mit den Armen so gekoppelt, daß die distalen äußeren Enden
der Anne in Eingriff mit der Auslenkungsspitze bewegt werden, wodurch
sich die Arme proximal und nach außen von der Auslenkungsspitze
weg biegen.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Katheter bereit, der einen länglichen
Katheterkörper
mit einem proximalen Ende, einem distalen Ende und mindestens einem
sich in der Längsrichtung
dadurch erstreckenden Lumen umfaßt. An dem proximalen Ende
des Katheterkörpers
ist ein Steuerhandstück angebracht.
Ein Kartierungsaufbau ist an dem distalen Ende des Katheterkörpers montiert.
Der Kartierungsaufbau umfaßt
mindestens zwei längliche
flexible Stacheln, wobei jeder Stachel ein fest an oder nahe dem
distalen Ende des Katheterkörpers
angebrachtes proximales Ende und ein freies distales Ende aufweist.
Jeder Stachel trägt
mindestens eine Elektrode entlang seiner Länge. Der Katheter umfaßt außerdem mindestens
zwei Stachelzugdrähte,
wobei je ein Stachelzugdraht zu einem der mindestens zwei Stacheln
gehört.
Jeder Stachelzugdraht hat ein in dem Handstück verankertes proximales Ende
und ein an oder nahe dem distalen Ende seines zugehörigen Stachels
verankertes distales Ende, so daß bei Verwendung eine Längsbewegung
eines Stachelzugdrahts bezüglich
des Katheterkörpers
zu einer Auslenkung des Stachels führt, in dem der Stachelzugdraht
verankert ist.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind
unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung in Zusammenhang
mit den angefügten
Zeichnungen besser verständlich,
in denen:
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1 eine
Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Katheters zeigt;
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2 eine
Endquerschnittsansicht des Katheterkörpers aus 1 entlang
der Linie 2-2 zeigt;
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3 eine
Endquerschnittsansicht eines Stachels des Katheters aus 1 zeigt;
und
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4 eine
Seitenquerschnittsansicht des Steuerhandstücks des Katheters aus 1 entlang der
Linie 3-3 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Katheter, der an seinem distalen
Ende einen Kartierungsaufbau mit mehreren steuerbaren Auslenkungsstacheln
aufweist. Jeder Stachel trägt
eine oder mehrere Elektroden, so daß bei Berührung zwischen Stacheln und
Herzgewebe jeder Stachel elektrische Daten erhalten kann.
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Wie
in 1 gezeigt, umfaßt der Katheter einen länglichen
Katheterkörper 12 mit
einem proximalen und distalen Ende, einem Kartierungsaufbau 13, der
mehrere an dem distalen Ende des Katheters montierte Stachel 14 umfaßt, sowie
ein Steuerhandstück 16 an
dem proximalen Ende des Katheterkörpers.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, weist der Katheterkörper 12 einen
länglichen
röhrenförmigen Aufbau
mit einem einzelnen, axialen oder mittigen Lumen 15 auf,
kann jedoch gegebenenfalls, wenn gewünscht, auch mehrere Lumen entlang
eines Teils oder der Gesamtheit seiner Länge aufweisen. Der Katheterkörper 12 ist
flexibel, d.h. biegbar. Entlang seiner Länge kann er jedoch im wesentlichen
nicht zusammengedrückt
werden. Der Katheterkörper 12 kann
einem beliebigen geeigneten Aufbau folgen und ein beliebiges geeignetes
Material aufweisen. Ein derzeit bevorzugter Aufbau des Katheterköpers 12 umfaßt eine
Außenwand 18 aus
Polyurethan oder PEBAX 7 (Polyetherblockamid). Zur Erhöhung der Drehsteifigkeit
des Katheterkörpers 12 umfaßt die Außenwand 18 vorzugsweise
ein eingebettetes umflochtenes Edelstahlgitter oder ähnliches,
wie im Stand der Technik allgemein bekannt, so daß sich bei Drehung
des Steuerhandstücks 16 das
distale Ende des Katheterkörpers 12 in
entsprechender Weise dreht.
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In
dem Lumen 15 des Katheterkörpers 12 ist eine
Versteifungshülse 19 koaxial
so montiert, daß sie
eine verbesserte Drehstabilität
bietet. Vorzugsweise weist die Versteifungshülse 19 einen Außendurchmesser
auf, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Außenwand 18.
Die Versteifungshülse 19 ist
vorzugsweise aus Polyimid oder anderen geeigneten biokompatiblen
Kunststoffen gefertigt. Auf die Versteifungshülse kann falls gewünscht verzichtet
werden.
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Die
Länge des
Katheterkörpers 12 ist
nicht entscheidend, reicht aber vorzugsweise von etwa 90 cm bis
etwa 120 cm und beträgt
besonders bevorzugt etwa 110 cm. Auch der Außendurchmesser des Katheterkörpers 12 ist
nicht entscheidend, beträgt
vorzugsweise aber nicht mehr als 8 French (2 2/3 mm), besonders
bevorzugt etwa 7 French (2 1/3 mm). Ebenso wenig ist die Dicke der
Außenwand 18 entscheidend,
jedoch ist sie dünn
genug, damit das mittige Lumen 15 alle notwendigen Drähte und
andere sich durch den Katheterkörper 12 erstreckenden Bauteile
aufnehmen kann.
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In
der dargestellten Ausführungsform
umfaßt der
Kartierungsaufbau 13 drei Stachel 14. Die Anzahl der
Stachel kann nach Bedarf variieren, wie ersichtlich werden wird,
und reicht vorzugsweise von zwei bis zwölf, besonders bevorzugt von
drei bis acht. Jeder Stachel 14 hat ein an dem distalen
Ende des Katheterkörpers 12 befestigtes
proximales Ende und ein freies distales Ende, d.h. das distale Ende
ist weder an einem der anderen Stachel noch an dem Katheterkörper oder
an irgendeiner anderen äußeren Struktur
befestigt, die die Bewegung des distalen Endes einschränkt. Jeder
Stachel 14 umfaßt
einen Kunststoffschlauch aus einem beliebigen biokompatiblen Material,
wie PEBAX oder Polyurethan mit einem oder mehreren sich dadurch
erstreckenden Lumen. Vorzugsweise umfaßt jeder Stachel 14 eine Mehrfachlumen-Extrusion,
besonders bevorzugt eine Doppellumen-Extrusion. In der dargestellten
Ausführungsform
enthält
jeder Stachel ein Anschlußdrahtlumen 26 und
ein Zugdrahtlumen 27, wie weiter unten erläutert. Das
Zugdrahtlumen 27 verläuft
vorzugsweise achsversetzt. Einem Fachmann wird klar sein, daß die Anzahl,
Größe und Anordnung
der Lumen nach Bedarf variieren kann. Die Längen der Stachel hängt von
der jeweiligen Anwendung ab, für
die der Katheter eingesetzt wird. Vorzugsweise weist jeder Stachel eine
Länge auf,
die von etwa 0,5 cm bis etwa 25 cm reicht, besonders bevorzugt von
etwa 1 cm bis etwa 10 cm und noch weiter bevorzugt von etwa 2 cm
bis etwa 7 cm.
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Wenn
dies gewünscht
ist, kann jeder Stachel 14 eine vorgeformte Form haben.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß jeder Stachel 14 einen
(nicht gezeigten) Unterstützungsarm
enthält,
der ein Metall- oder Kunststoffmaterial mit Formgedächtnis umfaßt, wie
zum Beispiel Nitinol, so daß der
Unterstützungsarm,
wenn er nicht durch externe Kräfte
beaufschlagt wird, eine Anfangsform annimmt, bei Beaufschlagung
mit einer externen Kraft eine ausgelenkte Form annimmt und bei Entfernung
der externen Kraft wieder in seine Anfangsform zurückkehrt.
Ein solcher Aufbau wird in der US-Patentanmeldung Nr. 10/231,875
mit dem Titel „Catheter
and Method for Mapping Purkinje Fibers" beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt sind die Stachel 14 an ihren
proximalen Enden miteinander und mit dem distalen Ende des Katheterkörpers 12 verbunden.
Zur Bereitstellung eines einheitlichen Aufbaus werden die proximalen
Enden der Stachel 14 vorzugsweise geschmolzen, geklebt
oder auf andere Weise miteinander und mit dem distalen Ende des
Katheterkörpers 12 an
einen Übergang 24 verschmolzen.
Auf diese Weise sind die Stacheln 14 permanent an dem Katheterkörper 12 angebracht
und können
nicht in den Katheterkörper
zurückgezogen
werden.
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In
der dargestellten Ausführungsform
weist das distale Ende jedes Stachels 14 eine nicht traumatisierende
Spitze mit einer Kappe 22 aus Polyurethan auf. Jede Polyurethan-Kappe
ist an das distale Ende ihres zugehörigen Stachels 14 geklebt
oder anderweitig fest angebracht. Im Rahmen der Erfindung könnten andere
nicht traumatisierende Spitzenausgestaltungen verwendet werden.
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Die
Stachel 14 können
sich, wie weiter unten ausführlicher
beschrieben werden wird, zwischen einer ausgelenkten Anordnung,
in der sich jeder Stachel beispielsweise von dem Katheterkörper 12 aus nach
außen
erstreckt, und einer Anordnung der Stachel 14 in einer
kollabierten Anordnung bewegen, in der jeder Stachel beispielsweise
im allgemeinen parallel zur Längsachse
des Katheterkörpers 12 angeordnet
ist, so daß die
Stachel in ein Lumen einer Führungshülle passen,
wie weiter unten näher
beschrieben.
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Jeder
Stachel 14 trägt
mindestens eine entlang seiner Länge
angebrachte Elektrode. In der dargestellten Ausführungsform sind auf jedem Stachel 14 vorzugsweise
in gleichmäßigen Abständen fünf Ringelektroden 28 montiert.
Einem Fachmann wird klar sein, daß die Anzahl und die Anordnung
der Elektroden auf jedem Stachel nach Bedarf variieren kann. Beispielsweise
könnte
einer oder mehrere Stachel 14 anstelle der Polyurethankappe 22 am
distalen Ende des Stachels eine (nicht gezeigte) Spitzenelektrode
tragen. Jede Ringelektrode 28 weist eine Länge von
vorzugsweise bis zu etwa 2 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,5
mm bis etwa 1 mm auf. Der Abstand zwischen den Ringelektroden 28 beträgt vorzugsweise
zwischen etwa 1 mm und etwa 10 mm, besonders bevorzugt zwischen
2 mm und etwa 5 mm. Vorzugsweise trägt jeder Stachel 2 bis etwa
20 Elektroden, besonders bevorzugt 3 bis 10 Elektroden.
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Jede
Ringelektrode 28 ist mit einem Elektroden-Anschlußdraht 29 elektrisch
verbunden, welcher wiederum mit einem Anschlußteil 17 an dem proximalen
Ende des Katheters elektrisch verbunden ist. Das Anschlußteil 17 ist
mit einem geeigneten Kartierungs- oder Überwachungssystem (nicht gezeigt) verbunden.
Jeder Elektroden-Anschlußdraht 29 erstreckt
sich von dem Anschlußteil 17,
durch das Steuerhandstück 16,
durch das zentrale Lumen 15 in dem Katheterkörper 12 und
in das Lumen 26 des Anschlußteils des Stachels, wo es
an seiner zugehörigen
Ringelektrode 28 angebracht ist. Jeder Anschlußdraht 29,
der fast über
seine gesamte Länge einen
isolierenden Überzug
aufweist, ist an seiner zugehörigen
Ringelektrode 28 mit Hilfe eines beliebigen geeigneten
Verfahrens angebracht.
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Im
Rahmen eines bevorzugten Verfahrens zum Anbringen des Anschlußdrahts 29 an
eine Ringelektrode 28 wird ein kleines Loch durch die Wand des
Stachels 14 erzeugt. Ein solches Loch läßt sich beispielsweise dadurch
erzeugen, daß eine
Nadel in die Wand des Stachels 14 eingeführt und
ausreichend erwärmt
wird, um ein permanentes Loch zu bilden. Der Anschlußdraht 29 wird
dann mit Hilfe eines Mikrohakens oder ähnlichem durch das Loch gezogen.
Das Ende des Anschlußdrahts 29 wird
dann von etwaigem Überzug
befreit und an die Unterseite der Ringelektrode 28 geschweißt, welche
dann über
dem Loch in Position geschoben und ortsfest mit Polyurethankleber
oder ähnlichem
befestigt wird. Alternativ kann jede Ringelektrode 28 gebildet
werden, indem der Anschlußdraht 29 einige
Male um den Stachel 14 gewickelt wird und der Anschlußdraht an
seiner nach außen
weisenden Seite von seinem eigenen nicht leitenden Überzug befreit
wird. In einem solchen Fall funktioniert der Anschlußdraht 29 als
Ringlektrode.
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Darüber hinaus
wird ein Mechanismus für das
individuelle Auslenken oder Steuern jedes der Stacheln 14 bereitgestellt.
Insbesondere wird für
jeden Stachel 14 ein Stachelzugdraht 32 bereitgestellt. Jeder
Stachelzugdraht 32 hat ein an dem Steuerhandstück 16,
wie weiter unten ausführlicher
beschrieben, verankertes proximales Ende und ein an oder nahe dem
distalen Ende seines zugehörigen Stachels 14 verankertes
distales Ende. Jeder Stachelzugdraht 32 erstreckt sich
durch das Zugdrahtlumen 27 seines zugehörigen Stachels und durch das zentrale
Lumen 15 des Katheterkörpers 12.
Jeder Stachelzugdraht 32 besteht aus einem beliebigen geeigneten
Metall, wie beispielsweise Edelstahl oder Nitinol, und ist vorzugsweise
mit Teflon7 oder dergleichen beschichtet, um dem Zugdraht Lubrizität zu verleihen.
Jeder Zugdraht 32 weist vorzugsweise einen von etwa 0,006
bis etwa 0,010 Zoll (etwa 0,015 bis etwa 0,025 mm) reichenden Durchmesser
auf. Innerhalb des Stachels 14 ist eine Schutzhülse 33 aus Kunststoff,
vorzugsweise aus Teflon7, in umgebender Beziehung zu jedem Zugdraht 32 vorgesehen, um
zu verhindern, daß der
Zugdraht während
der Auslenkung durch die Wand des Stachels schneidet.
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Ein
bevorzugter Mechanismus zum Verankern eines Stachelzugdrahts 32 an
seinem zugehörigen
Stachel 14 umfaßt
einen T-Stangen-Anker, wie er allgemein in den US-Patentschriften
Nr. 5,893,885 und 6,066,125 beschrieben wird. Trägt ein Stachel 14 eine
Spitzenelektrode, so kann der Stachelzugdraht 32 in der
Spitzenelektrode verankert sein, wie ebenfalls in der US-Patentschrift
Nr. 6,066,125 beschrieben. Alternativ kann ein Stachelzugdraht 32 an
der Seite des Stachels 14 angebracht sein, wie allgemein in
US-Patentschrift Nr. 6,123,699 beschrieben. Andere Anordnungen zum
Verankern eines Stachelzugdrahts an dem distalen Ende eines Stachels
sind im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
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Innerhalb
des Katheterkörpers 12 befindet sich
eine Kompressionsspirale 34 in umgebender Beziehung zu
jedem Stachelzugdraht 32. Jede Kompressionsspirale 34 erstreckt
sich von dem proximalen Ende des Katheterkörpers 12 zu dem Übergang 24 zwischen
Katheterkörper
und Kartierungsaufbau 13. Jede Kompressionsspirale besteht
aus einem beliebigen Metall, vorzugsweise Edelstahl. Jede Kompressionsspule 34 ist
in sich selbst eng gewickelt, so daß sie Flexibilität, d.h.
Biegung, bietet, einer Kompression jedoch widersteht. Der Innendurchmesser jeder
Kompressionsspirale 34 ist vorzugsweise etwas größer als
der Durchmesser ihres zugehörigen Stachelzugdrahts 32.
Die Teflon7-Beschichtungen auf den Zugdrähten 32 ermöglichen
es ihnen, innerhalb der Kompressionsspiralen 34 frei zu
gleiten. Nach Wunsch können
die äußeren Oberflächen jeder Kompressionsspirale 34 mit
einer flexiblen, nicht leitenden Hülle (nicht gezeigt) bedeckt
sein, beispielsweise aus Polyimid-Schlauch, um so den Kontakt zwischen
der Kompressionsspirale 34 und den Anschlußdrähten 29 innerhalb
des Katheterkörpers 12 zu
verhindern.
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Zur
Auslenkung des distalen Endes des Katheterkörpers 12 nahe des Übergangs 24 zwischen Katheterkörper und
Kartierungsaufbau 13 kann auch ein Katheterzugdraht 36 vorgesehen
sein. Bei einer solchen Ausbildung ist der Katheterzugdraht 36 mit seinem
distalen Ende an der Außenwand 13 des
Katheterkörpers
nahe des Übergangs 24 verankert,
wie allgemein in der US-Patentschrift
Nr. 6,123,699 beschrieben, und ist mit seinem proximalen Ende in dem
Steuerhandstück
verankert, wie weiter unten näher
beschrieben. Der Katheterzugdraht 36 erstreckt sich wie
die Stachelzugdrähte 3 innerhalb
des Katheterkörpers 12 durch
eine Kompressionsspirale 34. Der Katheterkörper 12 kann
nach Bedarf auch ein Stück
Schlauch (nicht gezeigt) umfassen, in das sich das distale Ende
des Katheterzugdrahtes 36 erstreckt, wie allgemein in der
US-Patentschrift
Nr. 6,123,699 beschrieben.
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Die
Längsbewegung
eines Stachelzugdrahts 32 bezüglich des Katheterkörpers 12,
die zu der Auslenkung des zugehörigen
Stachels 14 führt,
erfolgt durch entsprechende Betätigung
des Steuerhandstücks 16.
Analog erfolgt die Längsbewegung
des Katheterzugdrahts 36 bezüglich des Katheterkörpers 12,
welche zu der Auslenkung des distalen Endes des Katheterkörpers proximal
zum Kartierungsaufbau 13 führt, durch entsprechende Betätigung des Steuerhandstücks.
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Wie
in den 1 und 4 gezeigt, umfaßt ein bevorzugtes
Steuerhandstück
ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse 40 mit einer Kolbenkammer 42 an
seinem distalen Ende. Ein im allgemeinen zylindrischer Kolben 44 ist
innerhalb der Kolbenkammer 42 angeordnet und ist zu ihr
koaxial. Der Kolben 44 umfaßt eine um den Umfang verlaufende O-Ring-Kerbe 46,
die einen O-Ring 48 trägt, um einen
schlüssigen,
wasserdichten Sitz zwischen Kolben und Wand der Kolbenkammer bereitzustellen. Der
Kolben 44 weist entlang seiner Länge eine axiale Bohrung 50 auf.
Der Durchmesser der axialen Bohrung 50 ist annähernd derselbe
wie der Außendurchmesser
des Katheterkörpers 12.
Das proximale Ende des Katheterkörpers 12 erstreckt
sich in die axiale Bohrung 50 und ist an dem Kolben 44,
beispielsweise durch Klebstoff, fest angebracht. Die Stachelzugdrähte 32,
der Katheterzugdraht 36 und die Elektroden-Anschlußdrähte 24 erstrecken
sich vom Katheterkörper 12 durch
die axiale Bohrung 50 des Kolbens 44 und in das
Steuerhandstück 16.
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Das
distale Ende des Kolbens 44 erstreckt sich über das
distale Ende des Gehäuses 40 hinaus, so
daß es
durch den Benutzer per Hand gesteuert werden kann. An oder nahe
dem distalen Ende des Kolbens 44 ist eine ringförmige Daumenkontrolle 52 angebracht,
um die Längsbewegung
des Kolbens bezüglich
des Gehäuses 40 zu
erleichtern.
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Das
proximale Ende des Katheterzugdrahts 36 ist durch ein beliebiges
geeignetes Verfahren an dem Gehäuse 40 verankert.
In der dargestellten Ausführungsform
ist der Katheterzugdraht 36 mittels eines Ankers 54 verankert,
der sich in ein Querloch in dem Gehäuse proximal zu der Kolbenkammer 42 erstreckt.
Eine solche Ausbildung ist ausführlicher
in der US-Patentschrift Nr. 5,383,923 beschrieben. Eine Krümmung oder
Biegung des Katheterkörpers 12 ist
beim Einsatz durch Bewegung des Kolbens 44 distal aus der
Kolbenkammer 42 heraus möglich, indem die Daumensteuerung 52 nach
außen
geschoben wird.
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Das
Gehäuse
weist für
die Längsbewegung der
Stachelzugdrähte 32 drei
Längsschlitze 56 auf, die
vorzugsweise im allgemeinen gleichmäßig um seinen Umfang beabstandet
sind. In jedem Längsschlitz 56 ist
ein Gleiter 58 so montiert, daß er gleiten kann, wie am besten
in 1 gezeigt. Das proximale Ende jedes Stachelzugdrahts 32 ist
durch ein beliebiges geeignetes Verfahren in dem Abschnitt seines zugehörigen Gleiters 56,
welcher innerhalb des Handstückgehäuses vorgesehen
ist, verankert. Ein geeignetes Verfahren zur Verankerung eines Stachelzugdrahts 32 an
einem Gleiter 58 umfaßt
einen an dem proximalen Ende des Zugdrahts montierten kurzen Edelstahlschlauch 60.
Der Gleiter 58 umfaßt eine Öffnung 62 zur
Aufnahme des Edelstahlschlauchs 60 und einen distal bezüglich der Öffnung verlaufenden
Kanal 64, der so bemessen ist, daß ein Stachelzugdraht 32 hindurch
verlaufen kann, aber verhindert, daß der Edelstahlschlauch hindurch
verlaufen kann. im Schutzumfang der Erfindung sind andere Mechanismen
zum Verankern der Stachelzugdrähte 32 an
den Gleitern 58 enthalten.
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Im
Rahmen der Erfindung können
andere Steuerhandstücke
verwendet werden, die mehrere Zugdrähte betätigen können. Aus der US-Patentschrift
Nr. 6,066,125 und der US-Patentanmeldung Nr.
09/710,210 mit dem Titel „Deflectable
Catheter with Modifiable Handle" sind
Beispiele solcher Handstücke
bekannt.
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Jeder
Stachel 14 kann, wenn gewünscht, auch einen oder mehrere
Ortssensoren enthalten, um Ortsinformationen über die Elektroden auf dem Stachel
zu übermitteln.
Die Verwendung und Ausbildung solcher Ortssensoren wird ausführlicher
in der US-Anmeldung Nr. 10/040,932 mit dem Titel „A Catheter
Having Multiple Spines Each Having Electrical Mapping and Location
Sensing Capabilities" beschrieben.
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Zur
Verwendung des erfindungsgemäßen Katheters
führt ein
Kardiologe oder Elektrophysiologe eine Führungshülle und einen Dilator in den
Patienten ein, wie in der Fachwelt allgemein bekannt, so daß sich die
distalen Enden von Hülle
und Dilator in dem abzubildenden zu kartierenden Gebiet des Herzens
befinden. Der Dilator wird aus der Führungshülle entfernt, und der Katheter
wird durch die Führungshülle in den
Patienten eingeführt.
Zur Einführung
des Katheters in die Führungshülle muß sich der
Kartierungsaufbau in seiner zusammengelegten Anord nung befinden,
wobei jeder Stachel 14 im allgemeinen entlang der Längsachse
des Katheterkörpers 12 angeordnet
ist. Eine geeignete Führungshülle zur Verwendung
in Verbindung mit dem Katheter ist die PREFACE Braided Guiding Sheath
(im Handel von Biosense Webster, Inc., Diamond Bar, Kalifornien, USA
erhältlich).
Eine solche Führungshülle ist
stark genug, um jeden Stachel 14 in der zusammengelegten
Anordnung zu halten, so daß die
Stachel und der übrige
Katheter innerhalb der Führungshülle von
einer Einführungsstelle
im Patienten durch eine Vene oder Arterie und zu einer gewünschten
Stelle im Herzen entlangfahren können.
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Sobald
das distale Ende des Katheters die gewünschte Stelle erreicht hat,
wie beispielsweise eine Stelle im linken Ventrikel des Herzens,
ist eine Längsbewegung
zwischen dem Katheter und der Führungshülle vorgesehen,
um ein Hervorstehen zumindest eines Teils der und vorzugsweise aller
Stacheln 4 von der Führungshülle zu ermöglichen.
Zum Freilegen der Stacheln 14 wird die Führungshülle vorzugsweise
proximal bezüglich
des distalen Katheterendes bewegt. Wenn ein Stachel 14 von
der Führungshülle vorsteht,
kann der Benutzer dann das Steuerhandstück verwenden, um den zugehörigen Stachelzugdraht 32 zum
Auslenken dieses Stachels betätigen,
so daß er
in einem für
die Kartierung gewünschten
Gebiet positioniert werden kann. Vorzugsweise wird mindestens eine
Elektrode jedes Stachels 14 in Berührung mit einer ersten Menge
des Herzgewebes gebracht, so daß elektrische
und gegebenenfalls ortsbezogene und mechanische Informationen von
dem kontaktierten Herzgewebe erhalten werden können. Die Stacheln 14 können dann weiter
ausgelenkt oder eingelenkt werden und/oder wieder in eine zweite
Anordnung positioniert werden, um eine zweite Menge von Herzgewebe
zu kontaktieren, so daß elektrische,
und gegebenenfalls ortsbezogene und mechanische Informationen auch
von diesem Gewebe erhalten werden können.
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Nach
dem Abschluß der
Kartierung wird der Katheter proximal bezüglich der Führungshülle bewegt, um die Stachel
in die Führungshülle zurückzuziehen.
Während
der Kartierung kann das Gebiet zwischen den Stacheln 14 zur
Bildung von Thromben neigen, was die Rückplazierung der Stacheln in
der Führungshülle erschweren
kann. Um eine solche Thrombenbildung zu minimieren, kann mittels
eines (nicht gezeigten) Spülschlauchs
Spülflüssigkeit durch
den Katheter eingeführt
werden, wie es allgemein in der US-Patentanmeldung Nr. 10/040,932
mit dem Titel „Catheter
Having Multiple Spines Each Having Electrical Mapping and Location
Sensing Capabilities" beschrieben
wird.
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Bei
Verwendung des erfindungsgemäßen Katheters
mit mehreren Stacheln, die jeweils zur elektrischen und gegebenenfalls
mechanischen Kartierung und ortsbezogenen Abtastung fähig sind, kann
der Kardiologe die lokale Aktivierungszeit kartieren und Spannungskartierungen
erhalten. Der Kardiologe kann auch jene Stellen im Herzen, die keinerlei
mechanische Aktivität
aufweisen, bestimmen, indem er überwacht,
ob sich die Position des Ortssensors über einen vollständigen Herzzyklus
verändert. Diese
Informationen können
den Kardiologen bei der Therapie des Patienten helfen. Beispielsweise
kann er die Gebiete des Herzens, in denen er keine mechanische Aktivität vorfindet,
mit Hilfe bekannter Verfahren, beispielsweise der Gentherapie oder
der transmyokardialen Revaskularisation revaskularisieren. Der erfindungsgemäße Katheter
ermöglicht
es dem Kardiologen, das Herz schneller zu kartieren als mit Hilfe
herkömmlicher
Katheter, da mehrere Datenstellen zur gleichen Zeit gemessen werden.
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Die
vorstehende Beschreibung wurde mit Bezug auf derzeit bevorzugte
Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt. Fachleuten auf dem Gebiet und der Technologie
der vorliegenden Erfindung wird jedoch klar sein, daß Abwandlungen
und Veränderungen
an den beschriebenen Strukturen vorgenommen werden können, ohne
vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend
sollte die vorstehende Beschreibung nicht so gelesen werden, daß sie sich
einzig auf die genauen Strukturen bezieht, die beschrieben worden
sind und in den angefügten
Zeichnungen gezeigt wurden; vielmehr sollte sie als mit den folgenden
Ansprüchen übereinstimmend
und diese unterstützend
gelesen werden.