DE602004011608T2

DE602004011608T2 - Katheter mit geflochtenem Maschengeflecht

Info

Publication number: DE602004011608T2
Application number: DE602004011608T
Authority: DE
Inventors: Charles E. Haverhill BROWN; Amedeo Derry CHIAVETTA; Peter D. Concord KOZEL; Dennis Arlington LAMSER; Glenn Attleboro THERRIAULT
Original assignee: CR Bard Inc
Current assignee: CR Bard Inc
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: EP1613387A2; ES2417815T3; US7722604B2; WO2004087249A2; EP1613387B1; DE602004011608D1; EP2213257A3; EP2213257A2; US20070129717A1; WO2004087249A3; EP2213257B1; DE602004029404D1; JP2007524439A; JP4728224B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf medizinische Vorrichtungen für Elektrophysiologie-Verfahren.
2. Diskussion des Stands der Technik
Das menschliche Herz ist ein sehr komplexes Organ, das auf ein richtiges Funktionieren sowohl der Muskelkontraktion als auch der elektrischen Impulse angewiesen ist. Die elektrischen Impulse bewegen sich durch die Herzwände, zuerst durch die Vorkammern und dann durch die Hauptkammern, wobei bewirkt wird, dass sich das entsprechende Muskelgewebe in den Vorkammern und in den Hauptkammern zusammenzieht. Folglich ziehen sich zuerst die Vorkammern zusammen, gefolgt von den Hauptkammern. Diese Reihenfolge ist für ein richtiges Funktionieren des Herzens entscheidend.
Mit der Zeit können die elektrischen Impulse, die sich durch das Herz bewegen, beginnen, sich in unpassende Richtungen zu bewegen, wodurch bewirkt wird, dass sich die Herzkammern zu unpassenden Zeiten zusammenziehen. Ein derartiger Zustand wird im Allgemeinen als eine Herz-Arrhythmie bezeichnet und sie kann viele verschiedene Formen annehmen. Wenn sich die Kammern zu unpassenden Zeitpunkten zusammenziehen, nimmt die durch das Herz gepumpte Blutmenge ab, was einen frühzeitigen Tod der Person zur Folge haben kann.
Es wurden Techniken entwickelt, die verwendet werden, um Herzbereiche zu finden, die für die Herz-Arrhythmie verantwortlich sind, und um außerdem die Kurzschlussfunktion dieser Bereiche auszuschalten. Gemäß diesen Techniken wird elektrische Energie in einen Abschnitt des Herzgewebes eingebracht, um dieses Gewebe abzutragen und Narben zu erzeugen, die Reentry-Leitpfade (Orig.: reentrant conduction pathways) unterbrechen oder eine fokale Initiierung beenden. Die abzutragenden Bereiche werden gewöhnlich zuerst durch endokardiale Abbildungstechniken ermittelt. Eine Abbildung beinhaltet gewöhnlich das Einführen eines Katheters mit einer oder mehreren Elektroden durch die Haut in den Patienten, wobei der Katheter durch ein Blutgefäß (z. B. durch die Oberschenkelvene oder -arterie) und in eine endokardiale Stelle (z. B. die Vorkammer oder die Hauptkammer des Herzens) gelangt, und absichtlich eine Arrhythmie erzeugt, so dass eine fortlaufende, gleichzeitige Aufzeichnung mit einem Mehrkanalrecorder bei jeder von mehreren unterschiedlichen endokardialen Positionen durchgeführt werden kann. Wenn ein arrhythmogener Fokus oder ein ungünstiger Kreislauf gefunden wurde, wie es in der Elektrokardiogramm-Aufzeichnung angezeigt wird, wird dieser durch verschiedene Bildgebungs- oder Lokalisierungsmittel markiert, so dass Herz-Arrhythmien, die aus diesem Bereich stammen, durch Ablation von Gewebe blockiert werden können. Ein Ablationskatheter mit einem oder mehreren Elektroden kann hierauf elektrische Energie an das in der Nähe der Elektrode liegende Gewebe übertragen, um in dem Gewebe eine Läsion zu erzeugen. Eine oder mehrere geeignet positionierte Läsionen erzeugen gewöhnlich einen Bereich aus nekrotischem Gewebe, das dazu dient, die Ausbreitung der fehlerhaften Impulse zu unterbinden, die durch den arrhythmogenen Fokus verursacht wurden. Eine Ablation wird ausgeführt, indem Energie bei den Katheter-Elektroden aufgebracht wird. Die Ablationsenergie kann z. B. Hochfrequenz, Gleichspannung, Ultraschall, Mikrowelle oder Laserstrahlung sein.
Herzkammerflimmern zusammen mit Herzkammerflattern sind die häufigsten erlittenen Arrhythmien, die in der klinischen Praxis gefunden werden.
Das derzeitige Verständnis geht dahin, dass ein Herzkammerflimmern häufig durch einen fokalen Trigger von der Mündung einer der Lungenvenen oder innerhalb einer dieser Venen ausgelöst wird. Obwohl eine Abbildung und Ablation dieser Trigger bei Patienten mit einem paroxysmalen Herzkammerflimmern eine Heilung zu bewirken scheint, gibt es eine Anzahl von Einschränkungen bei der Ablation von fokalen Triggern über Abbildung und Ablation der frühesten Aktivierungsstelle mit einer "punktuellen" Hochfrequenz-Läsion. Eine Möglichkeit, diese Einschränkungen zu umgehen, besteht darin, den Punkt der frühesten Aktivierung genau zu ermitteln. Wenn der Punkt der frühesten Aktivierung identifiziert worden ist, kann eine Läsion erzeugt werden, um den Trigger mit einer Läsion elektrisch zu isolieren; ein Beschuss von innerhalb dieser Venen würde hierauf beseitigt sein oder er könnte den Körper der Vorkammer nicht erreichen, und er könnte folglich kein Herzkammerflimmern auslösen.
Ein weiteres Verfahren zur Behandlung fokaler Arrhythmien besteht darin, eine zusammenhängende, ringförmige Läsion um die Ostien (d. h. die Öffnungen) der Venen oder der Arterien zu erzeugen, die zu den Vorkammern oder von diesen weg führen, wodurch folglich die Signale, die von irgendwelchen Punkten distal zu der ringförmigen Läsion ausstrahlen, "eingezäunt" werden. Herkömmliche Techniken umfassen das Aufbringen von mehreren Punktquellen um die Mündungen in einem Aufwand, um eine derartige zusammenhängende Läsion zu erzeugen. Eine derartige Technik ist relativ kompliziert und erfordert erhebliches Fachwissen und Aufmerksamkeit von dem Krankenhausarzt, der diese Verfahren durchführt.
Eine weitere Quelle von Arrhythmien können Reentry-Kreisläufe (Orig.: reentrant circuits) im Herzmuskel an sich sein. Derartige Kreisläufe müssen nicht unbedingt Gefäßmündungen zugeordnet sein, sie können jedoch mittels einer Ablation von Gewebe entweder innerhalb des Kreislaufs oder durch Umschreiben des Bereichs des Kreislaufs unterbrochen werden. Es wird angemerkt, dass eine komplette "Umzäunung" um einen Kreislauf oder einen Gewebebereich nicht immer erforderlich ist, um das Ausbreiten der Arrhythmien zu blockieren; in vielen Fällen kann es ausreichend sein, einfach die Ausbreitungspfadlänge für ein Signal zu verlängern. Herkömmliche Mittel zum Ausbilden von derartigen Läsions-"Zäunen" umfassen eine Vielzahl von Punkt-für-Punkt-Läsionen, Ziehen einer einzelnen Elektrode über Gewebe, während Energie zugeführt wird, oder Erzeugen einer großen Läsion, die dafür vorgesehen ist, ein erhebliches Volumen von Herzmuskelgewebe zu deaktivieren.
Die gemeinsame US-Patentanmeldung Nr. 09/396.502 mit dem Titel "Apparatus For Creating A Continuous Annular Lesion" offenbart eine medizinische Vorrichtungen, die einen zusammenhängenden Ring von Gewebe um die Mündungen von Venen oder Arterien, die zu den Vorkammern oder von diesen weg führen, abtragen kann.
US-A-5891136 offenbart zusammenklappbare Elektroden-Anordnungen und entsprechende Verfahren, die eine Anordnung von Filamenten nutzen, die zusammengesetzt sind, um eine Netzstruktur zu bilden.
WO-A-01/82814 offenbart einen Elektrophysiologie-Katheter und ein Verfahren zur Verwendung für Abbildungs- und Ablationsverfahren. Der Katheter enthält ein geflochtenes leitendes Organ an seinem distalen Ende, das radial ausgedehnt werden kann.
WO-A-02/087456 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Leitfähigkeitsunregelmäßigkeiten im Herzen, insbesondere von Herzkammerflimmern und von zusätzlichen Pfad-Arrhythmien (Orig.: accessory path arrhythmias).
US-A-5928260 offenbart ein System zur Behandlung eines Aneurysma in einem Blutgefäß, das eine Zuführvorrichtung mit einem Zuführabschnitt enthält, die geeignet ist, um embolische Materialien zuzuführen. Die Zuführvorrichtung wird in einem Hals des Aneurysma angeordnet und ein ausdehnbares Organ wird unmittelbar am Hals angeordnet.
US 6.375.668 offenbart ein System zur Behandlung einer vaskularen Fehlbildung, das eine ausdehnbare Vorrichtung und eine Heizvorrichtung zum Heizen und Schrumpfen der Fehlbildung umfasst. Die ausdehnbare Vorrichtung kann verformbare Organe aufweisen, die sich in der ausgedehnten Position plastisch verformen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Anzahl von Verbesserungen in dem Entwurf eines Elektrophysiologie-Katheters mit einem geflochtenen leitenden Organ. Die vorliegende Anmeldung bezieht sich außerdem auf Verbesserungen in dem Entwurf eines Griffs zur Verwendung mit einem Elektrophysiologie-Katheter mit einem geflochtenen leitenden Organ.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Katheter für die Behandlung von Herz-Arrhythmien geschaffen, wobei der Katheter umfasst: einen Griff; einen Schaftabschnitt, der mit dem distalen Ende des Griffs gekoppelt ist, einen Spitzenabschnitt, der sich an einem maximal distalen Abschnitt des Katheters befindet; ein geflochtenes leitendes Organ, das mit dem Schaftabschnitt und mit dem Spitzenabschnitt gekoppelt ist, wobei das geflochtene leitende Organ so konstruiert und beschaffen ist, dass es eine Ablationsenergie in Herzgewebe einbringt, um Herz-Arrhythmien zu behandeln; und einen Dorn, der an einem Spitzenabschnitt fest angebracht ist und in dem Schaftabschnitt gleitend angeordnet ist; wobei ein proximales Herausziehen des Dorns das geflochtene leitende Organ aus einer nicht entfalteten Position, in der das geflochtene leitende Organ eine im Allgemeinen zylindrische Konfiguration annimmt, in eine entfaltete Position, in der das geflochtene leitende Organ eine scheibenartige Konfiguration annimmt, ausdehnt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung, die als Referenz eingefügt ist, und in der gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen erhalten haben, gilt:
1 veranschaulicht einen Überblick über ein Abbildungs- und Ablations-Kathetersystem;
2 und 3 veranschaulichen weitere Details des in 1 veranschaulichten Katheters;
4–7 veranschaulichen weitere Details des geflochtenen leitenden Organs, das in 2 und 3 veranschaulicht ist;
8–11 veranschaulichen unter anderem eine Temperaturabtastung in dem Katheter;
12–13 veranschaulichen weitere Details der Lenkeigenschaften des Katheters;
14–17 veranschaulichen weitere Anordnungen des geflochtenen leitenden Organs;
18–19 veranschaulichen den Einsatz einer Spülung in Verbindung mit dem Katheter;
20A–20E veranschaulichen den Einsatz von Ummantelungen an dem Katheter;
21 veranschaulicht eine Führungshülse, die in Verbindung mit dem Katheter verwendet werden kann;
22–24 veranschaulichen Verfahren zur Verwendung des Katheters;
25 ist eine Explosionsansicht eines Griffes, der mit dem Kathetersystem von 1 gemäß einer weiteren Anordnung verwendet werden kann;
26 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Schiebeaktors für den Griff von 25 in einem neutralen oder unbelasteten Zustand;
27 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Schiebeaktors für den Griff von 25 in einem eingesetzten oder belasteten Zustand;
28 ist eine Querschnitts-Endansicht des Schiebeaktors von 26 entlang der Linie 28-28 in 26;
29 ist eine perspektivische Explosionsansicht des linken Abschnitts des Griffs von 25;
30 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Daumenrad-Aktors für den Griff von 25 in einem neutralen oder unbelasteten Zustand;
31 ist eine schematische Querschnittsansicht des Daumenrad-Aktors für den Griff von 25 in einem eingesetzten oder belasteten Zustand;
32–33 veranschaulichen Ansichten einer Griffkonfiguration gemäß einer weiteren Anordnung;
34–40 veranschaulichen Ansichten eines Katheters mit einem herausziehbaren distalen Spitzenabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung; und
41–42 veranschaulichen eine abgeänderte Version des in 34–40 veranschaulichten Katheters mit einem Hohlraum für die Zufuhr von Fluiden oder Vorrichtungen.
Um Zweifel zu vermeiden, sollen die 1–33 Hintergrundinformationen für die vorliegende Erfindung bieten, deren Ausführungsformen in 34–42 veranschaulicht sind, die einen Katheter mit einer herausziehbaren distalen Spitze zeigen, wobei das geflochtene leitende Organ eine scheibenartige Konfiguration in einer entfalteten Position einnimmt. Da die in 1–33 veranschaulichten Anordnungen jedoch viele gemeinsame Merkmale mit der vorliegenden Erfindung teilen, wurden sie der Vollständigkeit halber in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
Ausführliche Beschreibung
Systemüberblick
1 veranschaulicht nun einen Überblick über ein Abbildungs- und Ablations-Kathetersystem. Das System enthält einen Katheter 10 mit einem Schaftabschnitt 12, einem Steuergriff 14 und einem Verbinderabschnitt 16. Eine Steuerung 8 ist über ein Kabel 6 mit dem Verbinderabschnitt 16 verbunden. Ein Ablationsenergie-Generator 4 kann über ein Kabel 3 mit der Steuerung 8 verbunden werden. Eine Aufzeichnungsvorrichtung 2 kann über ein Kabel 1 mit der Steuerung 8 verbunden werden. Wenn die Steuerung 8 in einer Ablations-Anwendung eingesetzt wird, wird die Steuerung verwendet, um die Ablationsenergie zu steuern, die durch einen Ablationsenergie-Generator 4 an den Katheter 10 geliefert wird. Wenn die Steuerung 8 in einer Abbildungs-Anwendung verwendet wird, wird die Steuerung dazu verwendet, vom Katheter 10 kommende Signale zu verarbeiten und diese Signale der Aufzeichnungsvorrichtung 2 zur Verfügung zu stellen. Obwohl sie als getrennte Vorrichtungen veranschaulicht sind, können die Aufzeichnungsvorrichtung 2, der Ablationsenergie-Generator 4 und die Steuerung 8 in einer einzigen Vorrichtung enthalten sein. In einer Ausführungsform kann die Steuerung 8 eine QUADRAPULSE RF CONTROLLER^TM-Vorrichtung sein, die von CR Bard, Inc., Murray Hill, New Jersey erhältlich ist.
In dieser Beschreibung werden verschiedene Aspekte und Merkmale des Katheters beschrieben. Die verschiedenen Merkmale des Katheters werden zur Übersichtlichkeit getrennt besprochen. Für einen Fachmann auf dem Gebiet geht hervor, dass die Merkmale abhängig von der speziellen Anwendung gezielt in einer Vorrichtung kombiniert werden können. Ferner können irgendwelche der verschie denen Merkmale in einem Katheter und in einem zugehörigen Verfahren zur Verwendung für ein Abbildungs- oder für ein Ablationsverfahren enthalten sein.
Katheter-Überblick
In 2–7 wird nun eine Anordnung veranschaulicht. Die Anordnung umfasst allgemein einen Katheter und ein Verfahren zu dessen Einsatz zur Abbildung und Ablation in Elektrophysiologie-Verfahren. Der Katheter 10 umfasst einen Schaftabschnitt 12, einen Steuergriff 14 und einen Verbinderabschnitt 16. Beim Einsatz in Abbildungs-Anwendungen wird der Verbinderabschnitt 16 verwendet, um zu ermöglichen, dass Signaldrähte, die von den Elektroden an dem distalen Abschnitt des Katheters verlaufen, mit einer Vorrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale, wie etwa einer Aufzeichnungsvorrichtung, verbunden werden.
Der Katheter 10 kann eine lenkbare Vorrichtung sein. 2 veranschaulicht den distalen Spitzenabschnitt 18, wobei dieser durch den Mechanismus, der in dem Steuergriff 14 enthalten ist, gebogen wird. Der Steuergriff 14 kann ein drehbares Daumenrad 21 und/oder einen Schiebeaktor 5 enthalten, der von einem Anwender eingesetzt werden kann, um das distale Ende des Katheters zu biegen. Das Daumenrad (oder irgendeine andere geeignete Betätigungsvorrichtung) ist mit einem oder mehreren Zugdrähten verbunden, die sich durch den Schaftabschnitt 12 erstrecken und mit dem distalen Ende 18 des Katheters an einer gegenüber der Achse verschobenen Stelle verbunden sind, wodurch eine Spannung, die bei einem oder an mehreren der Zugdrähte aufgebracht wird, bewirkt, dass sich der distale Abschnitt des Katheters in eine vorgegebene Richtung oder in vorgegebene Richtungen krümmt. Die US-Patentnummern 5.383.852 , 5.462.527 und 5.611.777 veranschaulichen verschiedene Anordnungen eines Steuergriffs 14, die zur Lenkung des Katheters 10 verwendet werden können.
Der Schaftabschnitt 12 enthält einen distalen Spitzenabschnitt 18, einen ersten Anschlag 20 und ein inneres Organ 22, das mit dem ersten Anschlagabschnitt 20 verbunden ist. Das innere Organ 22 kann ein rohrförmiges Organ sein. Um das innere Organ 22 sind eine ersten Hülse 24 und eine zweite Hülse 26 konzentrisch angeordnet. Außerdem ist ein geflochtenes leitendes Organ 28 um das innere Organ 22 konzentrisch angeordnet, wobei es jeweils an entsprechenden Enden 30 und 32 der ersten Hülse 24 und der zweiten Hülse 26 verankert ist.
Im Einsatz bewirkt ein Vorrücken der zweiten Hülse 26 distal über das innere Organ 22, dass die erste Hülse 24 mit dem Anschlag 20 in Kontakt gelangt. Ein weiteres distales Vorrücken der zweiten Hülse 26 über das innere Organ 22 bewirkt, dass sich das geflochtene leitende Organ 28 radial ausdehnt, um verschiedene Durchmesser und/oder eine konische Form anzunehmen. 3 veranschaulicht das geflochtene leitende Organ 28 in einer nicht ausgedehnten (zusammengeklappten oder "nicht entfalteten") Konfiguration. 2 und 4 veranschaulichen das geflochtene leitende Organ 28 in einem teilweise ausgedehnten Zustand. 1 veranschaulicht das geflochtene leitende Organ 28, das radial ausgedehnt ("entfaltet") ist, um eine Scheibe zu bilden.
Alternativ kann das geflochtene leitende Organ 28 durch Bewegen des inneren Organs 22 proximal in Bezug auf die zweiten Hülse 26 radial ausgedehnt werden.
Als eine weitere Alternative können das innere Organ 22 und der distale Spitzenabschnitt 18 derselbe Schaft sein und der Anschlag 20 kann fehlen. In dieser Anordnung bewegt sich die Hülse 24 über den Schaft in Reaktion auf beispielsweise einen Dorn, der sich innerhalb des Schaftes 22 befindet und an der Hülse 24 auf eine Art und Weise befestigt ist, wie es beispielsweise im US-Patent Nr. 6.178.354 beschrieben ist.
Wie es insbesondere in 4 und 5 veranschaulicht ist, kann eine dritte Hülse 32 vorgesehen sein. Die dritte Hülse dient dazu, den Schaftabschnitt 12 und insbesondere das geflochtene leitende Organ 28 während der Führung durch das Gefäßsystem des Patienten zu schützen. Zusätzlich schirmt die dritte Hülse 32 das geflochtene leitende Organ 28 gegenüber dem Gewebe des Patienten ab, für den Fall, dass dem geflochtenen leitenden Organ 28 frühzeitig Ablationsenergie zugeführt wird.
Die jeweiligen Hülsen 24, 26 und 32 können auf viele verschiedene Arten über das innere Organ 22, das ein rohrförmiges Organ sein kann, vorwärts bewegt und zurückgezogen werden. Der Steuergriff 14 kann verwendet werden. Die US-Patente Nr. 5.383.852 , 5.462.527 und 5.611.777 veranschaulichen Beispiele von Steuergriffen, die die Hülsen 24, 26 und 32 steuern können. Wie es in diesen Patenten beschrieben ist, kann der Steuergriff 14 einen Schiebeaktor enthalten, der in Bezug auf den Griff axial verschoben werden kann. Der Schiebeaktor kann mit einer der Hülsen verbunden sein, beispielsweise mit der zweiten Hülse 26, um die Bewegung der Hülse 26 in Bezug auf das innere Organ 22 zu steuern, um so das geflochtene leitende Organ 28 jeweils zwischen der zusammengeklappten und der entfalteten Position anzusteuern, wie es zuvor beschrieben wurde. Der Steuergriff 14 kann außerdem einen zweiten Schiebeaktor oder andere Mechanismen enthalten, die mit der zurückziehbaren äußeren Hülse 32 gekoppelt sind, um die Hülse in Bezug auf das innere Organ 22 in eine proximale Richtung gezielt zurückzuziehen.
Das geflochtene leitende Organ 28 besteht in einer Anordnung aus einer Vielzahl von verflochtenen, elektrisch leitenden Filamenten 34. Das geflochtene leitende Organ 28 kann ein Drahtnetz sein. Die Filamente sind biegsam und können von dem inneren Organ 22 radial nach außen ausgedehnt werden. Die Filamente 34 sind vorzugsweise aus metallischen Elementen gebildet, die einen relativ kleinen Querschnittsdurchmesser haben, so dass die Filamente radial nach außen ausgedehnt werden können. Die Filamente können rund sein, wobei sie eine Abmessung in der Größenordnung von etwa 0,0254–0,762 mm (0,001–0,030 Zoll) im Durchmesser aufweisen. Alternativ können die Filamente flach sein, wobei sie eine Dicke in der Größenordnung von etwa 0,0254–0,762 mm (0,001–0,030 Zoll) und eine Breite in der Größenordnung von etwa 0,0254–0,762 mm (0,001–0,030 Zoll) aufweisen. Die Filamente können aus Draht des Nitinol-Typs gebildet sein. Alternativ können die Filamente nichtmetallische Elemente enthalten, die mit metallischen Elementen verwoben sind, wobei die nichtmetallischen Elemente für eine Unterstützung der metallischen Elemente oder für eine Trennung derselben sorgen. Eine Vielzahl von einzelnen Filamenten 34 kann in dem geflochtenen leitenden Organ 28 vorgesehen sein, beispielsweise bis zu 300 Filamente oder mehr.
Jedes der Filamente 34 kann gegenüber den anderen durch eine Isolierbeschichtung elektrisch isoliert sein. Diese Isolierbeschichtung kann beispielsweise ein Material des Polyamid-Typs sein. Ein Abschnitt der Isolierung an der Außenumfangsfläche 60 des geflochtenen leitenden Organs 28 wird entfernt. Dies ermöglicht es, dass jedes der Filamente 34 eine isolierte Elektrode ohne einen elektrischen Kontakt mit irgendeinem anderen Filament bildet, die zur Abbildung und Ablation verwendet werden kann. Alternativ kann erlaubt werden, dass bestimmte Filamente miteinander in Kontakt sind, um eine zuvor ausgewählte Gruppierung zu bilden.
Jedes der Filamente 34 ist unter Druck um ein inneres Organ 22 schraubenlinienförmig gewickelt. Als ein Ergebnis dieser schraubenlinienförmigen Konstruktion gelangen bei einer radialen Ausdehnung des geflochtenen leitenden Organs 28 die Abschnitte der Filamente 34, von denen die Isolierung entfernt wurde, nicht in Kontakt mit benachbarten Filamenten, und folglich bleibt jedes Filament 34 von jedem anderen Filament elektrisch isoliert. 6 veranschaulicht insbesondere, wie die Isolierung von einzelnen Filamenten 34 abgezogen werden kann, während dennoch eine Isolierung zwischen den Filamenten und an ihnen entlang bereitgestellt wird. Wie in 6 veranschaulicht ist, veranschaulichen die Bereiche 50 Bereiche an der Außenumfangsfläche 60 des geflochtenen leitenden Organs 28, bei denen die Isolierung von einzelnen Filamenten 34 entfernt worden ist. In einer Anordnung kann die Isolierung von bis zur Hälfte des nach außen zeigenden Umfangs von jedem der einzelnen Filamente 34 entfernt worden sein, während dennoch eine elektrische Isolierung zwischen jedem der Filamente 34 beibehalten wird.
Die Isolierung an jedem der Filamente 34, aus denen das geflochtene leitende Organ 28 besteht, kann um die Außenumfangsfläche 60 des geflochtenen leitenden Organs 28 auf unterschiedliche Art und Weise entfernt werden. Beispielsweise können eines oder mehrere Umfangsbänder entlang der Länge des geflochtenen leitenden Organs 28 erzeugt werden. Alternativ kann lediglich bei einzelnen Sektoren oder Quadranten die Isolierung um den Umfang des geflochtenen leitenden Organs 28 entfernt werden. Alternativ wird lediglich an ausgewählten Filamenten 34 in dem geflochtenen leitenden Organ 28 die Isolierung an der Umfangsfläche entfernt. Folglich kann eine beinahe unbegrenzte Anzahl von Anordnungen zur Entfernung der Isolierung um die Außenumfangsfläche 60 des geflochtenen leitenden Organs 28 bereitgestellt werden, abhängig von den Abbildungs- und Ablationseigenschaften und -Techniken, die ein Arzt wünscht.
Die Isolierung an jedem der Filamente 34 kann an der Außenumfangsfläche 60 des geflochtenen leitenden Organs 28 auf viele verschiedene Arten entfernt werden, so lange die Isolierung zwischen Filamenten 34 aufrechterhalten bleibt, so dass die Filamente 34 elektrisch voneinander isoliert bleiben.
Die Isolierung kann von den Filamenten 34 auf viele verschiedene Arten entfernt werden, um die abisolierten Abschnitte 50 an dem geflochtenen leitenden Organ 28 zu erzeugen. Beispielsweise können mechanische Mittel wie etwa ein Ab schleifen oder ein Abkratzen eingesetzt werden. Zusätzlich können ein Wasserstrahl, chemische Mittel oder thermische Strahlungsmittel verwendet werden, um die Isolierung zu entfernen.
In einem Beispiel zur Entfernung der Isolierung kann das geflochtene leitende Organ 28 um das innere Organ 22 gedreht werden und eine thermische Strahlungsquelle wie etwa ein Laser kann verwendet werden, um Strahlung auf einen bestimmten Punkt entlang der Länge des geflochtenen leitenden Organs 28 zu richten. Wenn das geflochtene leitende Organ 28 gedreht wird und die thermische Strahlungsquelle Wärme erzeugt, wird die Isolierung von dem bestimmten Bereich weggebrannt.
Eine Entfernung der Isolierung kann außerdem erzielt werden, indem ausgewählte Abschnitte des geflochtenen leitenden Organs 28 abgedeckt werden. Eine Abdeckung wie etwa ein Metallröhrchen kann über dem geflochtenen leitenden Organ 28 angeordnet werden. Alternativ kann das geflochtene leitende Organ 28 in Folie gewickelt oder mit irgendeinem Typ Photolack bedeckt werden. Die Abdeckung wird hierauf in den Bereichen, in denen ein Entfernen der Isolierung gewünscht ist, beispielsweise durch Wegschneiden der Abdeckung, Schlitzen der Folie, oder Entfernen des Photolacks entfernt. Alternativ kann eine Abdeckung bereitgestellt werden, die ein zuvor festgelegtes Muster zum Entfernen der Isolierung aufweist. Beispielsweise legt ein Metallrohr mit Ausschnitten Bereiche frei, bei denen die Isolierung entfernt werden soll, wenn das Metallrohr über dem geflochtenen leitenden Organ 28 angeordnet ist.
6 veranschaulicht, wie Wärmestrahlung 52 bei der Außenumfangsfläche 56 eines entsprechenden Filaments 34 aufgebracht werden kann, das die Außenumfangsfläche 60 des geflochtenen leitenden Organs 28 definiert. Wenn Wärmestrahlung 52 aufgebracht wird, wird die Isolierung 54 von dem Außenumfang 56 des Drahts 34 weggebrannt oder entfernt, um einen Bereich 58 um den Umfang 56 des Filaments 34 zu erzeugen, der keine Isolierung aufweist.
Die Isolierung 54 kann außerdem in einer bevorzugten Weise entfernt werden, so dass ein bestimmter Abschnitt der Umfangsfläche 56 eines Filaments 34 freiliegt. Wenn sich das geflochtene leitende Organ 28 radial ausdehnt, sind folglich die abisolierten Abschnitte der Filamente vorzugsweise der gewünschten Richtung der Abbildung oder Ablation zugewandt.
Indem die Isolierung von den Abschnitten von Filamenten 34 an der Außenumfangsfläche 60 des geflochtenen leitenden Organs 28 entfernt wird, kann eine Mehrzahl von einzelnen Abbildungs- und Ablationskanälen erzeugt werden. Ein Draht läuft von jedem der Filamente 34 innerhalb des Katheterschafts 12 und des Steuergriffs 14 zum Verbinderabschnitt 16. Ein Multiplexer oder ein Schaltkasten kann mit den Zuleitungen verbunden sein, so dass jedes Filament 34 einzeln gesteuert werden kann. Diese Funktion kann in die Steuerung 8 eingebaut werden. Eine Anzahl von Filamenten 34 kann zur Abbildung und Ablation zusammen gruppiert werden. Alternativ kann jedes einzelne Filament 34 als ein getrennter Abbildungskanal zum Abbilden einer individuellen elektrischen Aktivität innerhalb eines Blutgefäßes an einem einzelnen Punkt verwendet werden. Die Verwendung eines Schaltkastens oder eines Multiplexers zum Konfigurieren der Signale, die durch Filamente 34 empfangen wurden, oder der Ablationsenergie, die an Filamente 34 gesendet wird, hat eine unendliche Anzahl von möglichen Kombinationen von Filamenten zur Erfassung einer elektrischen Aktivität während der Abbildungsverfahren und zum Aufbringen von Energie während eines Ablationsverfahrens zur Folge.
Durch Steuern des Anteils der Isolierung, die von den Filamenten 34 entfernt wird, die das geflochtene leitende Organ 28 bilden, kann außerdem der Oberflächenbereich des Geflechts, das mit einer Blutgefäßwand in Kontakt ist, gesteuert werden. Dies wiederum ermöglicht eine Steuerung der Impedanz, die an einem Ablationsenergie-Generator anliegt, beispielsweise am Generator 4. Zusätzlich kann ein gezieltes Entfernen der Isolierung für ein zuvor festgelegtes oder steuerbares Profil der Ablationsenergie sorgen, die dem Gewebe zugeführt wird.
Die vorhergehende Beschreibung veranschaulicht, wie eine Isolierung von Filamenten 34 entfernt werden kann. Alternativ können die gleichen Merkmale und Vorteile erzielt werden, indem bei Filamenten 34 eine Isolierung aufgebracht wird. Beispielsweise können die Filamente 34 nackter Draht sein und es kann bei ihnen eine Isolierung aufgebracht werden.
Eine individuelle Steuerung der elektrischen Signale, die von Filamenten 34 empfangen werden, ermöglicht, dass der Katheter 10 sowohl für eine Abbildung des bipolaren Typs (differenziell oder zwischen Filamenten) als auch für eine Abbil dung des unipolaren Typs (ein Filament in Bezug auf eine Referenz) verwendet werden kann.
Der Katheter 10 kann außerdem, Wie in 2 und 3 veranschaulicht ist, eine Bezugselektrode 13 aufweisen, die an dem Schaft 12 angebracht ist, so dass sich die Bezugselektrode 13 während unipolarer Abbildungsvorgänge außerhalb des Herzens befindet.
Röntgenstrahlenundurchlässige Markierungen können außerdem zur Verwendung bei der Elektrodenausrichtung und -Identifizierung vorgesehen sein.
Für einen Fachmann auf dem Gebiet geht hervor, dass die gesamte Isolierung von Filamenten 34 entfernt werden kann, um eine große Ablationselektrode zu erzeugen.
Obwohl eine vollständige lenkbare Katheterstruktur veranschaulicht wurde, können Anordnungen auch so beschaffen sein, dass das innere rohrförmige Organ 22 ein Katheterschaft, ein Führungsdraht oder eine hohle rohrförmige Struktur zum Einleiten von Saline, Kontrastmittel, Heparin oder anderen Arzneimitteln oder zum Einleiten von Führungsdrähten oder dergleichen ist.
Temperaturabtastung
Ein Temperatursensor oder Temperatursensoren wie etwa ein oder mehrere Thermoelemente können an dem geflochtenen leitenden Organ 28 zur Temperaturabtastung während Ablationsverfahren befestigt sein, wobei die Temperatursensoren jedoch nicht auf eines oder mehrere Thermoelemente beschränkt sind. Mehrere Thermoelemente können außerdem in das geflochtene leitende Organ 28 eingewoben sein. Ein einzelner Temperatursensor kann für jedes der Filamente 34 vorgesehen sein, die das geflochtene leitende Organ 28 bildet. Alternativ kann das geflochtene leitende Organ 28 aus einem oder mehreren Temperatursensoren an sich konstruiert sein.
8 veranschaulicht ein geflochtenes leitendes Organ 28 in seiner vollständig ausgedehnten oder entfalteten Konfiguration. Das geflochtene leitende Organ 28 bildet eine Scheibe, wenn es vollständig ausgedehnt ist. In der in 8 veran schaulichten Anordnung gibt es sechzehn Filamente 34, die das geflochtene leitende Organ 28 bilden.
Eine Temperaturüberwachung oder -Steuerung kann in ein geflochtenes leitendes Organ 28 eingebaut sein, beispielsweise durch Anordnen von Temperatursensoren (wie etwa Thermoelemente, Thermistoren, usw.) an dem ausgedehnten geflochtenen leitenden Organ 28, derart, dass sie sich an dem distal zugewandten ablativen Ring befinden, der gebildet wird, wenn sich das geflochtene leitende Organ 28 in seiner vollständig ausgedehnten Anordnung befindet. "Temperaturüberwachung" bezieht sich auf eine Temperaturauswertung und -Anzeige für ein Zusammenspiel mit dem Mediziner. "Temperatursteuerung" bezieht sich auf die Möglichkeit, einen Algorithmus in einer Rückkopplungsschleife hinzuzufügen, um auf der Grundlage der Temperaturwerte von den Temperatursensoren, die an dem geflochtenen leitenden Organ 28 angeordnet sind, Leistungen zu titrieren (Orig.: titrate power). Temperatursensoren können ein Mittel zur Temperatursteuerung bereitstellen, vorausgesetzt dass das Segment des ablativen Rings, das dem jeweiligen Sensor zugeordnet ist, unabhängig gesteuert werden kann (z. B. elektrisch isoliert von anderen Bereichen des Netzes). Beispielsweise kann eine Steuerung erzielt werden, indem die ablative Struktur in elektrisch unabhängige Sektoren unterteilt wird, von denen jeder mit einem Temperatursensor oder alternativ mit einem Mechanismus zum Messen der Impedanz ausgestattet ist, um die Leistungs-Titration (Orig.: power titration) zu erleichtern. Die ablative Struktur kann in elektrisch unabhängige Sektoren unterteilt werden, um so eine Zonensteuerung bereitzustellen. Das Bereitstellen derartiger Sektoren kann verwendet werden, um eine Leistungssteuerung für verschiedene Abschnitte des geflochtenen leitenden Organs 28 bereitzustellen.
Wie in 8 veranschaulicht ist, sind vier Temperatursensoren 70 an dem geflochtenen leitenden Organ 28 vorgesehen. Da die einzelnen Filamente 34 in dem geflochtenen leitenden Organ 28 voneinander isoliert sind, kann eine Anzahl unabhängiger Sektoren bereitgestellt werden, wie es zuvor angemerkt wurde. Ein Sektor kann ein oder mehrere Filamente 34 enthalten. Während der Ablationsverfahren kann Energie bei einem oder mehreren der Filamente 34 in einer beliebigen Kombination aufgebracht werden, die abhängig von den Zielen des Ablationsverfahrens gewünscht sind. Ein Temperatursensor kann an jedem Filament 34 des geflochtenen leitenden Organs 28 vorgesehen sein, oder es kann zwischen einem oder mehreren Filamenten geteilt werden. Bei Abbildungsanwendun gen kann eines oder mehrere der Filamente 34 für die Zwecke, elektrische Aktivität zu messen, zusammen gruppiert werden. Diese Sektorierungsfunktionen können in der Steuerung 8 bereitgestellt werden.
10 veranschaulicht eine Seitenansicht des geflochtenen leitenden Organs 28, das Temperatursensoren 70 enthält. Wie in 10 gezeigt ist, kommen Temperatursensoren 70 von vier Löchern 72 heraus. Jedes Loch 72 ist in einem Quadranten des Ankers 74 angeordnet. Die Temperatursensoren 70 sind an der Außenkante 76 des geflochtenen leitenden Organs 28 festgeklebt. Die Temperatursensoren 70 können durch ein kleines Stück eines Polyimid-Röhrchens 73, das sie umgibt, isoliert werden und hierauf an ihrer Stelle an die Filamente geklebt werden. Die Temperatursensoren 7 können in das geflochtene leitende Organ 28 eingewoben oder mit diesem verdrillt sein, oder sie können Seite an Seite oder parallel zu den Filamenten 34 angeklebt werden.
Es gibt mehrere Verfahren zur Ausführung elektrisch unabhängiger Sektoren. In einer Anordnung wird von den Drähten vorzugsweise ihre isolierende Beschichtung in dem Bereich abisoliert, der den ablativen Ring bildet (wenn er ausgedehnt ist). Es sollte jedoch eine ausreichende Isolierung auf den Drähten verbleiben, um eine Querverbindung zu verhindern, wenn sie sich in ihrem ausgedehnten Zustand befinden. Alternativ kann zugelassen werden, dass sich benachbarte Netzdrähte in ihrem abisolierten Bereich berühren, sie können jedoch durch vollständig isolierte (nicht abisolierte) Drähte in Gruppen getrennt werden, die beispielsweise im Abstand von jeweils 3 oder 5 Drähten dazwischengelegt worden sind (die Anzahl Drähte schränkt diese Erfindung nicht ein), wodurch Sektoren aus unabhängig steuerbaren Zonen gebildet werden. Jede Zone kann ihren eigenen Temperatursensor haben. Die Drähte können an unabhängigen Ausgängen eines Ablationsenergie-Generators "gebündelt" (oder unabhängig befestigt) werden. Hochfrequenzenergie kann hierauf in seiner Anwendung bei jeder Zone titriert werden, indem die Leistung ein- und ausgeschaltet wird (und indem Leistung während der "Aus-Zeitdauer" bei anderen Zonen aufgebracht wird), oder durch Modulieren der Spannung oder des Stroms für die Zone (im Fall von unabhängigen Steuereinheiten). In allen Fällen können die Temperatureingangsdaten von den Temperatursensoren in einem Standard-Rückkopplungsalgorithmus verwendet werden, um die Leistungszufuhr zu steuern.
Wie in 10A veranschaulicht ist, kann das geflochtene leitende Organ 28 alternativ verwendet werden, um eine bandartige Struktur zu unterstützen, die in getrennte Sektoren unterteilt ist. Wie in 10A gezeigt ist, kann die bandartige Struktur 81 beispielsweise ein gefalteter flacher Kupferdraht sein, der sich zu einem kreisförmigen Ring entfaltet, wenn sich das geflochtene leitende Organ 28 ausdehnt. Jeder der Drähte 83a–83d liegt in der gleichen Ebene. Obwohl in 10A vier Drähte veranschaulicht sind, kann die Struktur 81 eine beliebige Anzahl von Drähten enthalten, abhängig von der Anwendung und der gewünschten Funktion. Jeder der Drähte 83a–83d ist isoliert. Die Isolierung kann hierauf von jedem Draht entfernt werden, um verschiedene Sektoren 85a–85d zu erzeugen. Alternativ kann jeder der Drähte 83a–83d nicht isoliert sein und eine Isolierung kann aufgebracht werden, um verschiedene Sektoren zu erzeugen. Die verschiedenen Sektoren stellen eine ablative Zone bereit, die aus unabhängig steuerbaren Drähten 83a–83d besteht. Temperatursensoren 70 können an den einzelnen Drähten angebracht sein, und Filamente 34 können mit entsprechenden Drähten 83a–83d verbunden sein, um eine unabhängige Steuerung der Energie für jeden einzelnen Sektor bereitzustellen. Für einen Fachmann auf dem Gebiet geht hervor, dass jeder der Drähte 83a–83d mehrere Sektoren aufweisen kann, die gebildet werden, indem die Isolierung an verschiedenen Stellen entfernt wird, und dass zahlreiche Kombinationen von Sektoren 85a–85d und Drähten 83a–83d, die eine bandartige Struktur 81 bilden, erhalten werden können.
11A–D veranschaulichen weitere beispielhafte Anordnungen, die einen Temperatursensor in dem geflochtenen leitenden Organ 28 enthalten. In jeder Anordnung wird der Temperatursensor gebildet, indem ein Thermoelementdraht 75 und ein Filament 34 des geflochtenen leitenden Organs 28 verwendet werden, die über eine Verbindung 77 gekoppelt werden, um ein Thermoelement 71 zu bilden. Da lediglich ein zugeordneter Thermoelementdraht erforderlich ist, um das Thermoelement 71 zu bilden, kann vorteilhaft die Größe eines geflochtenen leitenden Organs 28 in 11A–C kleiner sein als sie es wäre, falls ein Paar zugeordneter Thermoelementdrähte zur Bildung des jeweiligen Thermoelements 71 erforderlich wäre. Zudem kann das Filament 34, das verwendet wird, um einen Abschnitt des Thermoelements 71 zu bilden, für Ablations- und/oder Abbildungszwecke verwendet werden, während Signale vom Thermoelement 71 geliefert werden, die die Temperatur angeben.
In den in Verbindung mit 11B–D beschriebenen Anordnungen können die Temperatursensoren an einem nach außen gewandten oder äußeren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 oder an einem nach innen gewandten oder inneren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 ausgebildet sein. 11A veranschaulicht einen äußeren Abschnitt 84a und einen inneren Abschnitt 84b eines geflochtenen leitenden Organs 28, das bezüglich des inneren Organs 22 konzentrisch angeordnet ist und jeweils an der ersten Hülse 24 und der zweiten Hülse 26 verankert ist. Selbstverständlich können die Temperatursensoren, die an einem äußeren Abschnitt 84a des geflochtenen leitenden Organs 28 angeordnet sind, an einer beliebigen Stelle entlang der Länge oder des Umfangs des geflochtenen leitenden Organs 28 an einem äußeren Abschnitt davon ausgebildet sein. Entsprechend können Temperatursensoren, die an einem inneren Abschnitt 84b des geflochtenen leitenden Organs 28 angeordnet sind, an einer beliebigen Stelle entlang der Länge oder des Umfangs des geflochtenen leitenden Organs 28 an einem inneren Abschnitt davon ausgebildet sein.
11B veranschaulicht einen äußeren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28, während 11C einen inneren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 veranschaulicht. Gemäß einer Ausführung des Thermoelements 71 kann die Verbindung 77 an einem äußeren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 ausgebildet werden, Wie in 11B gezeigt ist. Folglich kann die Verbindung 77 an einem Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 ausgebildet sein, der während eines Elektrophysiologie-Verfahrens mit Gewebe in Kontakt kommen kann. Gemäß einer weiteren Ausführung des Thermoelements 71 kann die Verbindung 77 an einem inneren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 ausgebildet werden, Wie in 11C gezeigt ist. Folglich kann die Verbindung 77 an einer Oberfläche des geflochtenen leitenden Organs 28 ausgebildet werden, die während eines Elektrophysiologie-Verfahrens nicht mit Gewebe in Kontakt kommt. In beiden Fällen kann die Verbindung 77 so gebildet sein, dass während einer Entfaltung des geflochtenen leitenden Organs 28 eine Behinderung von Filamenten des geflochtenen leitenden Organs 28 vermieden wird.
11D veranschaulicht eine Anordnung, in der das Filament 34 und der Thermoelementdraht 75, die das Thermoelement 71 bilden, über einen Hülse 79 miteinander gekoppelt sind, um einen einheitlichen Strang zu bilden, der in das geflochtene leitende Organ 28 eingewoben wird. Die Verbindung 77 ist an einem Abschnitt des Filaments 34 und des Thermoelementdrahts 75 ausgebildet, der durch die Hülse 79 nicht bedeckt ist, und bei dem die Isolierung des Filaments 34 und des Thermoelementdrahts 75 entfernt worden ist. Folglich sind das Filament 34 und der Thermoelementdraht 75 bei der Verbindungsstelle 77 in elektrischem Kontakt. Obwohl gezeigt wird, dass die Hülse 79 um einen gesamten Umfang an der Verbindungsstelle 77 entfernt worden ist, kann selbstverständlich alternativ lediglich ein Abschnitt des Umfangs der Hülse 79 entfernt werden. Folglich kann die Verbindung 77 an einem nach Außen gewandten Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28, an einem nach Innen gewandten Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 oder an beiden ausgebildet sein. Die Anordnung von 11D befestigt den Thermoelementdraht 75 gegenüber einer Bewegung während eines Entfaltens des geflochtenen leitenden Organs. Durch Kopplung des Filaments 34 und des Thermoelementdrahts 75 entlang ihrer Länge kann zudem die Größe des Thermoelements 71 minimiert werden.
Obwohl die Hülse 79, die das Filament 34 und den Thermoelementdraht 75 koppelt, mit einer allgemein rohrförmigen Form gezeigt ist, sind selbstverständlich viele andere Ausführungen möglich. Beispielsweise kann die Hülse als Rohre konstruiert sein, die entlang ihrer angrenzenden Oberflächen verbunden sind, so dass ein Querschnitt des Rohrs die Anordnung einer Figur Acht haben würde. Weitere beispielhafte alternative Anordnungen sind eine spiralförmige Anordnung und eine ovale rohrförmige Anordnung. Selbstverständlich muss die Hülse nicht durchgängig sein und sie kann gelocht sein oder lediglich Abschnitte des Filaments 34 und des Thermoelementdrahts 75 bedecken. Ferner kann die Hülse 79 selbstverständlich einen massiven Kern haben, wobei das Filament 34 und der Thermoelementdraht 75 in der Hülse 79 vergossen sind.
Der Thermoelementdraht 75 und das Filament 34 können aus verschiedenen elektrisch leitenden Materialien gebildet sein, derart, dass ein elektrischer Strom zwischen den Drähten fließt, wenn der Thermoelementdraht 75 und das Filament 34 verschiedene Temperaturen haben. In einem Beispiel kann der Thermoelementdraht 75 aus Konstantan gebildet sein und das Filament 34 kann aus Kupfer-Beryllium gebildet sein, wobei das Beryllium etwa 2% der Filament-Zusammensetzung darstellt. Selbstverständlich kann jedoch eine Anzahl von alternativen Materialien für den Thermoelementdraht 75 und das Filament 34 verwendet werden.
Die Verbindung 77 kann an einem nicht isolierten Abschnitt vom Filament 34 und dem Thermoelementdraht 75 gebildet werden. In einem Beispiele sind das Fila ment 34 und der Thermoelementdraht 77 zumindest teilweise isoliert, sie sind jedoch an der Stelle nicht isoliert, an der das Filament 34 und der Thermoelementdraht 75 mit der Verbindung 77 in Kontakt sind. Falls die Verbindung 77 an einem äußeren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 ausgebildet ist, können folglich die Abschnitte des Filaments 34 und des Thermoelementdrahts 75, die dem Inneren des geflochtenen leitenden Organs 28 zugewandt sind und gegenüber der Verbindung 77 liegen, isoliert sein. Falls die Verbindung 77 an einem inneren Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 ausgebildet ist, können entsprechend die Abschnitte des Filaments 34 und des Thermoelementdrahts 75, die dem Äußeren des geflochtenen leitenden Organs 28 zugewandt sind und gegenüber der Verbindung 77 liegen, isoliert sein.
Die Verbindung 77 kann aus einem Material gebildet werden, das elektrisch leitend ist und eine mechanische Verbindung zwischen dem Thermoelementdraht 75 und dem Filament 34 ausbilden kann. Gemäß einem Beispiel wird die Verbindung 77 aus einem Metall wie etwa Silberlot gebildet. Gemäß einem weiteren Beispiel wird die Verbindung 77 aus einem Material gebildet, dass korrosionsbeständig ist. Falls sie nicht korrosionsbeständig ist, kann eine Verbindung korrodieren, wenn sie Blut oder einem anderen Elektrolyten ausgesetzt ist. Diese Korrosion kann die mechanische Festigkeit der Verbindung schwächen und als eine Quelle für elektrisches Rauschen dienen, das die Elektrogramm-Signalqualität beeinträchtigen kann. Gemäß einem Beispiel kann ein elektrisch leitendes Epoxyd wie etwa korrosionsbeständiges Silber-Epoxyd verwendet werden, um eine Verbindung 77 zu bilden.
Obwohl die zuvor genannten Merkmale einer Epoxyd-Verbindung und eines einzigen zugeordneten Thermoelement-Drahts vorteilhaft zusammen eingesetzt werden, können diese Merkmale selbstverständlich auch getrennt eingesetzt werden. Obwohl lediglich ein einzelner Temperatursensor an dem geflochtenen leitenden Organ 28 in 11B–D gezeigt ist, kann ferner selbstverständlich eine Mehrzahl von Temperatursensoren an dem geflochtenen leitenden Organ 28 enthalten sein, wie es in der vorhergehenden Beschreibung der Temperaturabtastung beschrieben wurde. Die in Verbindung mit 11B–D beschriebenen Merkmale können mit weiteren hier beschriebenen Katheter-Merkmalen kombiniert werden, um bei einem Katheter die Fähigkeit zur Temperaturabtastung bereitzustellen.
Lenkung
12–13 veranschaulichen nun Aspekte der Lenkeigenschaften des Katheters. Wie in 1–2 veranschaulicht ist, kann der Katheter 10 gelenkt werden, indem der Steuergriff 14 verwendet wird. Insbesondere veranschaulicht 1 eine Lenkung, bei der die Lenkachse oder das Lenkgelenk an dem Katheterschaft 12 in einem Bereich angeordnet ist, der sich distal zu dem geflochtenen leitenden Organ 28 befindet.
12A veranschaulicht einen Katheter 10, bei dem der Drehpunkt oder das Lenkgelenk proximal zu dem geflochtenen leitenden Organ 28 angeordnet ist.
12B veranschaulicht einen Katheter 10, der Lenkgelenke sowohl proximal als auch distal zu dem geflochtenen leitenden Organ 28 bereitstellen kann.
1–2 und 12A–12B veranschaulichen eine zweidimensionale Lenkung oder eine Lenkung des Typs in einer Ebene. Der Katheter kann auch in Verbindung mit einem dreidimensionalen Lenkmechanismus verwendet werden. Durch Verwendung des Steuergriffs aus dem Patent '852 kann der Katheter beispielsweise in einer dreidimensionalen "lassoartigen" Form gehandhabt werden, insbesondere bei dem distalen Ende des Katheters. Wie in 13 gezeigt ist, kann der Katheter eine erste Krümmung 80 in einer Ebene und hierauf eine zweite Krümmung 82 in einer weiteren Ebene in einem Winkel zur ersten Ebene haben. Mit dieser Anordnung kann der Katheter einen verbesserten Zugang zu anatomischen Strukturen bereitstellen, die schwierig zu erreichen sind. Eine Zielstelle für ein Abbildungs- oder Ablationsverfahren kann beispielsweise im Inneren eines Blutgefäßes liegen. Die verbesserte Lenkmöglichkeit kann folglich einen einfacheren Zugang zu dem Ziel-Blutgefäß ermöglichen. Die zusätzliche Dimension der Lenkung kann zudem für eine bessere Anordnung des geflochtenen leitenden Organs 28 während eines Ablations- oder Abbildungsverfahrens sorgen. Der Katheter 10 kann in eine Stelle eingesetzt werden, indem die Lenkeigenschaften verwendet werden, die durch die erste Krümmung 80 bereitgestellt werden. Unter Verwendung der zweiten Krümmung 82 kann daraufhin das geflochtene leitende Organ 28 in eine andere Ebene für eine bessere Ausrichtung oder für einen Kontakt mit der Zielstelle gekippt werden.
Anordnungen und Materialien des leitenden Organs
14–17 veranschaulichen nun weitere Anordnungen des geflochtenen leitenden Organs 28. Wie es zuvor beschrieben wurde und wie es nun ausführlicher beschrieben wird, kann das geflochtene leitende Organ 28 zwischen einem und bis zu 300 oder mehr Filamente enthalten. Die Filamente können von sehr dünnen Drähten mit kleineren Durchmessern oder kleineren Querschnittsflächen bis zu großen Drähten variieren, die relativ große Durchmesser oder Querschnittsflächen aufweisen.
14 veranschaulicht den Einsatz von mehr als einem geflochtenen leitenden Organ 28 als das distale Ende des Katheters 10. Wie in 14 gezeigt ist, sind drei geflochtene leitende Organe 28A, 286 und 28C bei dem distalen Ende des Katheters 10 vorgesehen. Die geflochtenen leitenden Organe 28A, 28B und 28C können in ihrem ausgedehnten Zustand die gleiche Größe oder verschiedene Größen haben. Jedes der geflochtenen leitenden Organe 28A, 28B und 28C kann in der in 1–4 veranschaulichten Art und Weise durch die unabhängigen Steuerschäfte 26A, 26B und 26C unabhängig ausgedehnt oder zusammengezogen werden. Die Verwendung von mehreren geflochtenen leitenden Organen schafft mehrere Vorteile. Anstatt dass die Größe des Blutgefäßes vor einem Beginn eines Abbildungs- oder Ablationsverfahrens abgeschätzt oder vermutet werden muss, kann eine Größenanpassung in vivo während eines Verfahrens durchgeführt werden, falls die geflochtenen leitenden Organe 28A, 28B und 28C unterschiedliche ausgedehnte Durchmesser aufweisen. Zudem kann eines der geflochtenen leitenden Organe für eine Ablation verwendet werden und ein weiteres der geflochtenen leitenden Organe kann für eine Abbildung verwendet werden. Dies ermöglicht eine rasche Prüfung der Wirksamkeit eines Ablationsverfahrens.
15A und 15B veranschaulichen nun weitere Formen des geflochtenen leitenden Organs 28. Wie es bis zu diesem Punkt beschrieben wurde, ist das geflochtene leitende Organ 28 im Allgemeinen symmetrisch und koaxial in Bezug auf den Katheterschaft 12. Bestimmte anatomische Strukturen können jedoch komplexe dreidimensionale Formen aufweisen, die durch eine geometrisch symmetrische Abbildungs- oder Ablationsstruktur nicht einfach angenähert werden können. Ein Beispiel dieses Typs von Strukturen erfolgt bei der CS-Mündung. Um diese Typen von anatomischen Strukturen erfolgreich zu kontaktieren, kann das geflochtene leitende Organ 28 für eine dichte Annäherung an diese Anatomie "zuvor angepasst" werden, und es kann dennoch biegsam genug sein, um sich den Änderungen anzupassen, die in bestimmten Patienten gefunden werden. Alternativ kann das geflochtene leitende Organ 28 für eine dichte Annäherung an jene Anatomie "zuvor angepasst" werden, und es kann eine ausreichende Festigkeit aufweisen (etwa durch die Auswahl von Materialien, Anordnung, usw.), um das Gewebe zu zwingen, sich den Änderungen anzupassen, die in bestimmten Patienten gefunden werden. 15A veranschaulicht beispielsweise ein geflochtenes leitendes Organ 28, das um den Schaft 12 auf eine gegenüber der Mitte verschobene oder nicht konzentrische Weise angeordnet ist. Zudem kann das geflochtene leitende Organ 28 auch so konstruiert sein, dass der Umfang des geflochtenen leitenden Organs in seiner ausgedehnten Anordnung eine nicht kreisförmige Kante hat, um so einen Gewebekontakt um den Umfang des geflochtenen leitenden Organs zu verbessern. 15B veranschaulicht ein Beispiel dieses Typs von Anordnung, bei dem das geflochtene leitende Organ 28 sowohl gegenüber der Mitte verschoben oder nicht konzentrisch in Bezug auf den Katheterschaft 12 angeordnet ist und außerdem in seiner entfalteten oder ausgedehnten Anordnung eine asymmetrische Form aufweist. Die Exzentrizität des geflochtenen leitenden Organs 28 in Bezug auf den Schaft und die asymmetrisch entfalteten Anordnungen können erzeugt werden, indem zusätzliche Strukturunterstützungen in dem geflochtenen leitenden Organ 28 bereitgestellt werden, beispielsweise etwa durch Hinzufügen von Nitinol, Banddraht und dergleichen. Zusätzlich können eine Änderung der Wicklungsschrittweite oder der individuellen Filamentgröße oder -Anordnung oder eine Verformung ausgewählter Filamente in dem geflochtenen leitenden Organ 28 oder beliebige weitere für einen Fachmann auf dem Gebiet bekannte Mittel angewendet werden.
16A–16C veranschaulicht eine weitere Anordnung eines geflochtenen leitenden Organs 28 und eines Katheters 10. Wie in 16A–16C veranschaulicht ist, wurde der distale Spitzenabschnitt des Katheters 10 entfernt und ein geflochtenes leitendes Organ 28 wurde an dem distalen Ende des Katheters 10 angeordnet. Ein Ende des geflochtenen leitenden Organs 28 ist an dem Katheterschaft 12 unter Verwendung eines Verankerungsbandes 90 verankert, das das Ende 32 des geflochtenen leitenden Organs 28 an dem Katheterschaft 12 festklemmt. Das andere Ende des geflochtenen leitenden Organs 28 ist an einem Betätigungsschaft festgeklemmt, wie etwa an dem Schaft 26, wobei ein weiteres Verankerungsband 92 verwendet wird. 16A veranschaulicht das geflochtene leitende Organ 28 in seiner nicht entfalteten Konfiguration. Da der Katheterschaft 26 distal bewegt wird, steht das geflochtene leitende Organ 28 aus dem Schaft 12 hervor oder stülpt sich um. Wie in 16B gezeigt ist, hat das geflochtene leitende Organ 28 seinen vollständig entfalteten Durchmesser erreicht und eine ringförmige Gewebekontaktzone 29 kann bei einer Mündung oder bei einer anderen anatomischen Struktur angeordnet werden. Wie in 16C veranschaulicht ist, kann eine weitere distale Bewegung des Schaft 26 verwendet werden, um einen konzentrischen Lokalisierungsbereich 94 zu erzeugen, der dazu beitragen kann, beispielsweise für eine konzentrische Anordnung innerhalb einer Mündung einer Lungenvene zu sorgen. Der konzentrische Lokalisierungsbereich 94 kann durch gezielte Änderungen in der Wicklungsdichte von Filamenten 34 in dem geflochtenen leitenden Organ 28, eine bevorzugte Vorverformung der Filamente, einer zusätzlichen Umstülpung (Orig.: eversion) des geflochtenen leitenden Organs 28 von dem Schaft 12 oder durch andere Mittel gebildet werden, die für einen Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind.
17 veranschaulicht nun eine weitere Anordnung des geflochtenen leitenden Organs 28. Wie in 17 veranschaulicht ist, besteht das geflochtene leitende Organ 28 aus einem oder mehreren großen Drähten 96 anstelle einer Vielzahl von Drähten mit kleinerem Durchmesser. Der Draht oder die Drähte können zwischen der ausgedehnten und der nicht ausgedehnten Position auf die gleiche Weise bewegt werden, Wie in 1 veranschaulicht ist. Zudem kann ein Bereich 98 vorgesehen sein, in dem die Isolierung für Abbildungs- oder Ablations-Verfahren entfernt worden ist. Der einzelne Draht oder die "Korkenzieher"-Anordnung bietet mehrere Vorteile. Erstens kreuzen sich der Draht oder die Drähte nicht, und folglich gibt es nur eine einzige Wicklungsrichtung, die zur Herstellung erforderlich ist. Zudem kann das Risiko einer Thrombogenese verringert werden, da ein kleinerer Bereich des Blutgefäßes blockiert wird. Zudem können die Verbindungen zwischen den Enden des großen Drahts und den Steuerschäften vereinfacht werden.
Der Katheter 10 der vorliegenden Erfindung kann mit einer Anzahl von Beschichtungen beschichtet werden, die die Betriebseigenschaften des geflochtenen leitenden Organs 28 verbessern können. Die Beschichtungen können durch irgendeine aus einer Vielzahl von Techniken aufgebracht werden und die Beschichtungen können einen großen Bereich von Polymeren und anderen Materialien umfassen.
Das geflochtene leitende Organ 28 kann beschichtet werden, um seinen Reibungskoeffizienten zu verringern, wodurch folglich die Möglichkeit einer Blutgerinnsel-Anhaftung an dem geflochtenen leitenden Organ sowie die Möglichkeit einer Gefäß- oder Vorkammerverletzung verringert wird. Diese Beschichtungen können mit der Isolierung auf den Filamenten kombiniert werden, die das geflochtene leitenden Organ 28 bilden, diese Beschichtungen können in der Isolierung selbst enthalten sein, oder die Beschichtungen können auf der Oberseite der Isolierung aufgebracht werden. Beispiele von Beschichtungsmaterialien, die verwendet werden können, um die Gleiteigenschaften des Katheters zu verbessern, umfassen PD slick, der von Phelps Dodge Corporation erhältlich ist, Ag, Zinn und BN. Diese Materialien können durch eine ionenstrahlunterstützte Beschichtungstechnik ("IBAD") aufgebracht werden, die beispielsweise von Amp Corporation entwickelt wurde.
Das geflochtene leitende Organ 28 kann außerdem beschichtet werden, um seine thermische Leiffähigkeit zu erhöhen oder zu verringern, wodurch die Sicherheit oder die Wirksamkeit des geflochtenen leitenden Organs 28 verbessert werden kann. Dies kann erzielt werden, indem thermisch leitende Elemente in die elektrische Isolierung der Filamente, die das geflochtene leitende Organ 28 bilden, eingebaut werden, oder durch eine zusätzliche Beschichtung der Baugruppe. Alternativ können thermisch isolierende Elemente in der elektrischen Isolierung der Filamente, die das geflochtene leitende Organ 28 bilden, eingebaut oder als Beschichtung der Baugruppe hinzugefügt werden. Eine Polymermischung, IBAD oder eine ähnliche Technik kann verwendet werden, um Ag, Pt, Pd, Au, Ir, Kobalt und weitere der Isolierung hinzuzufügen oder um das geflochtene leitende Organ 28 zu beschichten.
Röntgenstrahlenundurchlässige Beschichtungen oder Markierungen können außerdem verwendet werden, um einen Bezugspunkt zur Ausrichtung des geflochtenen leitenden Organs 28 bereitzustellen, wenn dieses während einer fluoroskopischen Bildgebung betrachtet wird. Die Materialien, die eine Röntgenstrahlenundurchlässigkeit bieten, umfassen beispielsweise Au, Pt, Ir und andere, die einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Diese Materialien können eingebaut werden und als Beschichtung verwendet werden, wie es zuvor beschrieben wurde.
Antithrombogene Beschichtungen wie etwa Heparin und BH können außerdem auf das geflochtene leitende Organ 28 aufgebracht werden, um eine Thrombogenese zu verringern, um so eine Blutansammlung an dem geflochtenen leitenden Organ 28 zu verhindern. Diese Beschichtungen können beispielsweise durch Tauchen oder durch Sprühen aufgebracht werden.
Wie es zuvor erwähnt wurde, kann das Filament 34 des geflochtenen leitenden Organs 28 aus Metalldrahtmaterialien konstruiert sein. Diese Materialien können beispielsweise MP35N, Nitinol oder rostfreier Stahl sein. Filamente 34 können auch Komposite aus diesen Materialien in Kombination mit einem Kern aus einem weiteren Material wie etwa Silber oder Platin sein. Die Kombination eines gut leitenden elektrischen Kernmaterials mit einem weiteren Material, das die Hülle des Drahts bildet, ermöglicht es, dass die mechanischen Eigenschaften des Hüllenmaterials mit der elektrischen Leitfähigkeit des Kernmaterials kombiniert werden, um ein besseres und/oder gezieltes Verhalten zu erzielen. Die Auswahl und der Prozentsatz des Kernmaterials, das in Kombination mit der Auswahl und dem Prozentsatz des Hüllenmaterials verwendet wird, kann auf der Grundlage der gewünschten Leistungseigenschaften und der mechanischen/elektrischen Eigenschaften ausgewählt werden, die für eine bestimmte Anwendung gewünscht sind. Gemäß einer Ausführung können das Kernmaterial und das Hüllenmaterial kovalent miteinander verbunden werden.
Spülung
Bekanntlich ist für eine gegebene Elektrodenstelle und einen gegebenen Gewebekontaktbereich die Größe einer durch Hochfrequenzenergie (HF-Energie) erzeugten Läsion eine Funktion des Hochfrequenz-Leistungspegels und der Einwirkungszeit. Bei höheren Leistungen kann jedoch die Einwirkungszeit durch eine Zunahme der Impedanz begrenzt sein, die erfolgt, wenn sich die Temperatur bei der Grenzfläche zwischen Elektrode und Gewebe 100°C nähert. Eine Möglichkeit, die Temperatur niedriger als diese Grenze oder auf dieser Grenze zu halten, besteht darin, die Ablationselektrode mit Saline zu spülen, um eine Konvektionskühlung bereitzustellen, um so die Temperatur an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Gewebe zu steuern und dadurch eine Impedanzerhöhung zu verhindern. Entsprechend kann in der vorliegenden Erfindung eine Spülung des geflochtenen leitenden Organs 28 und der Gewebestelle, bei der eine Läsion erzeugt werden soll, bereitgestellt werden. 18 veranschaulicht die Verwendung eines Spü lungsverteilers in dem geflochtenen leitenden Organ 28. Ein Spülungsverteiler 100 ist entlang des Schafts 22 im Inneren des geflochtenen leitenden Organs 28 angeordnet. Der Spülungsverteiler 100 kann ein oder mehrere Polyimid-Röhrchen sein. Innerhalb des geflochtenen leitenden Organs 28 spaltet sich der Spülungsverteiler in eine Anzahl von kleineren Röhrchen 102 auf, die in das geflochtene leitende Organ 28 entlang eines jeweiligen Filaments 34 eingewoben sind. Eine Reihe von Löchern 104 kann in jedem der Röhrchen 102 vorgesehen sein. Diese Löcher können auf eine beliebige Weise ausgerichtet sein, um auf eine bestimmte Stelle oder einen Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 zur Spülung zu zielen. Der Spülungsverteiler 100 verläuft durch den Katheterschaft 12 und er kann mit einer Spülungszuleitungsvorrichtung außerhalb des Patienten verbunden sein, die verwendet wird, um ein Spülungsfluid wie etwa beispielsweise Saline während eines Ablationsverfahrens zu injizieren.
Das Spülungssystem kann auch dazu verwendet werden, ein Kontrasffluid zur Überprüfung einer Stelle oder von Änderungen im Blutgefäßdurchmesser zuzuführen. Beispielsweise kann ein Kontrastmedium vor einer Ablation und dann nach einem Ablationsverfahren durchgeschwemmt werden, um zu überprüfen, dass es keine Änderungen im Blutgefäßdurchmesser gegeben hat. Das Kontrastmedium kann außerdem während Abbildungsverfahren verwendet werden, um die Anordnung des geflochtenen leitenden Organs 28 zu überprüfen. Sowohl in einem Ablationsverfahren als auch in einem Abbildungsverfahren können außerdem antithrombogene Fluide wie etwa Heparin durchgeschwemmt werden, um eine Thrombogenese zu verringern.
19 veranschaulicht eine andere Möglichkeit, um für eine Durchschwemmung bzw. Spülung im Katheter 10 zu sorgen. Wie in 19 veranschaulicht ist, bestehen die Filamente 34, die das geflochtene leitende Organ 28 bilden, aus einem Kompositdraht 110. Der Kompositdraht 110 enthält einen elektrisch leitenden Draht 112, der für die Zufuhr von Ablationsenergie in einem Ablationsverfahren oder zur Erfassung einer elektrischen Aktivität während eines Abbildungsverfahrens verwendet wird. Der elektrische Draht 112 ist in einem Hohlraum 114 enthalten, der auch einen Durchschwemmungshohlraum 116 enthält. Der Durchschwemmungshohlraum 116 wird verwendet, um ein Spülungsfluid oder ein Kontrastfluid zuzuführen, wie es in Verbindung mit 18 beschrieben ist. Wenn das geflochtene leitende Organ 28 mit Kompositdraht 110 konstruiert wurde, kann die Isolierung 118, die das Drahtfilament 112 umgibt, abisoliert werden, um eine Elektrodenfläche zu bilden. Hierauf können Löcher in dem Durchschwemmungshohlraum 116 bereitgestellt werden, um somit eine Durchschwemmung bei Zielstellen entlang der Elektrodenoberfläche zu ermöglichen. Wie bei der in 18 veranschaulichten Ausführungsform können die Durchschwemmungshohlräume miteinander verbunden sein, um einen Verteiler zu bilden, wobei dieser Verteiler hierauf beispielsweise mit dem Durchschwemmungsrohr 120 verbunden werden kann und mit einer Fluidzufuhrvorrichtung verbunden werden kann.
Ummantelungen
Die Verwendung einer Ummantelung oder von Ummantelungen, um zumindest einen Abschnitt des geflochtenen leitenden Organs 28 abzudecken, kann auf unterschiedliche Weise von Nutzen sein. Die Ummantelung kann bei dem geflochtenen leitenden Organ 28 während eines Einsetzens und eines Entfernens des Katheters 10 einen Schutz bieten. Eine Ummantelung kann außerdem verwendet werden, um ein geflochtenes leitendes Organ 28 zu bilden oder zu formen, wenn sich dieses in seinem entfalteten Zustand befindet. Ummantelungen können außerdem die Gefahr einer Blutgerinnselbildung an dem geflochtenen leitenden Organ 28 verringern, indem der Bereich eines Filaments und die Anzahl von Filamentkreuzungen verringert werden, die einem Blutkontakt ausgesetzt sind. Dies kann insbesondere bei den Enden 30 und 32 des geflochtenen leitenden Organs 28 von Nutzen sein. Die Filamentdichte ist bei den Enden 30 und 32 maximal und die Enden können folglich zu einer Blutansammlung neigen. Die Ummantelungen können aus Latexballonmaterial oder aus irgendeinem Material zusammengesetzt sein, das widerstandsfähig gegenüber einer Blutgerinnselbildung und haltbar genug ist, um ein Einsetzen durch ein Einsetzsystem zu überstehen, und sie verringern die Beweglichkeit des geflochtenen leitenden Organs 28 nicht. Die Ummantelungen können auch aus einem hochfrequenzdurchlässigen Material zusammengesetzt sein, das zulässt, dass Hochfrequenzenergie durch die Ummantelung hindurch gelangt. Falls ein hochfrequenzdurchlässiges Material verwendet wird, ist eine vollständige Kapselung des geflochtenen leitenden Organs 28 möglich.
Eine Ummantelung oder Ummantelungen können außerdem nützlich sein, wenn eine Spülung oder Durchschwemmung eingesetzt wird, da die Ummantelungen dazu dienen können, dass ein Spülungs- oder Kontrastfluid auf einen Zielbereich gelenkt wird.
20A–20E veranschaulichen verschiedene Beispiele von Ummantelungen, die verwendet werden können. 20A veranschaulicht Ummantelungen 130 und 132, die jeweils über Endbereiche 31 und 33 des geflochtenen leitenden Organs 28 angeordnet sind. Diese Anordnung kann zur Verhinderung einer Blutverklumpung bei den Enden des geflochtenen leitenden Organs 28 nützlich sein. 20B veranschaulicht Ummantelungen 130 und 132, die in Verbindung mit einer inneren Ummantelung 134 verwendet werden, die in dem geflochtenen leitenden Organ 28 enthalten ist. Zusätzlich zur Verhinderung einer Blutverklumpung in den Bereichen 31 und 32 verhindert die in 20B veranschaulichte Ausführungsform außerdem, das Blut in das geflochtene leitende Organ 28 eindringt.
20C veranschaulicht Ummantelungen 130 und 132, die verwendet werden, um ein Spülungsfluid oder Kontrastmedium entlang der Umfangskante des geflochtenen leitenden Organs 28 zu lenken. In der in 20C veranschaulichten Ausführungsform kann eine Durchschwemmung bereitgestellt werden, Wie in 18 und 19 veranschaulicht ist.
20D veranschaulicht die Verwendung einer äußeren Ummantelung, die das geflochtene leitende Organ 28 bedeckt. Die Ummantelung 136 umhüllt das geflochtene leitende Organ 28 vollständig und verhindert dadurch einen Blutkontakt mit dem geflochtenen leitenden Organ 28. Die Ummantelung 136 kann aus einem biegsamen und dennoch für die Ablationsenergie durchlässigen Material konstruiert sein, so dass das geflochtene leitende Organ 28, wenn es in einem Ablationsverfahren verwendet wird, dennoch einer Ablations-Zielstelle Energie zuführen kann.
20E veranschaulicht ebenfalls eine äußere Ummantelung 137, die das geflochtene leitende Organ 28 umhüllt. Die Ummantelung 137 kann ebenfalls aus einem biegsamen und dennoch für die Ablationsenergie durchlässigen Material konstruiert sein. Öffnungen 139 können in der Ummantelung 137 vorgesehen sein, um zu ermöglichen, dass die Abschnitte des geflochtenen leitenden Organs 28, die durch die Öffnung freiliegen, mit Gewebe in Kontakt kommen. Die Öffnungen 139 können elliptisch, kreisförmig, in Umfangsrichtung usw. sein.
Führungshülsen
Während eines Ablations- oder Abbildungsverfahrens kann es Zeitpunkte geben, zu denen der Katheter 10 durch ein schwieriges oder gewundenes Gefäßsystem verläuft. Während dieser Zeiten kann es nützlich sein, eine Führungshülse zu haben, um durch diese den Katheter 10 verlaufen zu lassen, um so einen einfacheren Durchgang durch das Gefäßsystem des Patienten zu ermöglichen.
21 veranschaulicht ein Beispiel einer Führungshülse, die in Verbindung mit dem Katheter 10 verwendet werden kann. Wie in 21 veranschaulicht ist, enthält die Führungshülse 140 ein Längselement 142. Das Längselemente 142 kann aus einem Material konstruiert sein, dass starr genug ist, um an den Katheterschaft 12 gedrückt zu werden, wenn der Katheter durch das Gefäßsystem gefädelt wird. In einem Beispiel kann das Längselement 142 rostfreier Stahl sein. Das Längselement 142 ist an einer Hülse 144 befestigt, die an dem distalen Ende 146 des Längselements 142 angeordnet ist. Die Spannhülse 144 kann eine oder mehrere zuvor festgelegte Krümmungen 148 aufweisen, die zu den Formen von bestimmten Blutgefäßen (Arterien oder Venen) passen, durch die der Katheter 10 hindurch gelangen muss. Die Spannhülse 144 kann sich proximal entlang eines Längselements 142 erstrecken. Beispielsweise können die Hülse 144 und das Längselement 142 für eine Länge von bis zu 20 oder 30 Zentimeter miteinander verbunden sein, um einen leichteren Durchgang durch die Blutgefäße des Patienten zu ermöglichen. Die Hülse 144 enthält einen zuvor festgelegten Bereich 150, der sich in Längsrichtung entlang der Hülse 144 erstreckt. Dieser Bereich 150 kann beispielsweise eine Naht sein, die es ermöglicht, dass sich die Hülse 144 aufspalten, so dass die Führungshülse 140 zurückgezogen werden kann und vom Katheterschaft 12 abgestreift werden kann, um die Hülse zu entfernen.
Bei einer weiteren Anordnung kann das Längselement 142 ein Kanülenrohr (Orig.: hypotube) oder dergleichen mit einer Öffnung 152 am distalen Ende 146 sein, die mit dem Inneren der Hülse 144 in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung kann das Längselement 142 verwendet werden, um Spülungsfluid wie etwa Saline oder ein Kontrastmedium zur Kühlung, zum Spülen oder zur Visualisierung zu injizieren.
Verwendungsverfahren
22, 23 und 24 veranschaulichen nun, wie der Katheter in endokardialen und epikardialen Anwendungen verwendet werden kann.
22 veranschaulicht ein endokardiales Ablationsverfahren. Bei diesem Verfahren wird der Katheterschaft 12 in das Herz 150 eines Patienten eingeführt. Eine geeignete Führung über Bildgebung (direkte visuelle Beurteilung, Kameraanschluss, Fluoroskopie, Echokardiographie, Magnetresonanz usw.) kann eingesetzt werden. 22 veranschaulicht insbesondere, dass der Katheterschaft 12 in der linken Vorkammer des Patientenherzens angeordnet ist. Wenn der Katheterschaft 12 die linke Vorkammer des Patienten erreicht, kann er hierauf durch eine Mündung 152 einer Lungenvene 154 eingeführt werden. Wie es veranschaulicht ist, wird das geflochtene leitende Organ 28 hierauf in seine entfaltete Position ausgedehnt, in der das geflochtene leitende Organ 28 in der veranschaulichten Ausführungsform eine Scheibe bildet. Der Katheterschaft 12 wird hierauf weiter in die Lungenvene 154 vorgerückt, bis die distale Seite 156 des geflochtenen leitenden Organs 28 mit der Mündung der Lungenvene 154 Kontakt hat. Es kann ein Druck von außen entlang des Katheterschafts 12 aufgebracht werden, um den gewünschte Kontaktgrad des geflochtenen leitenden Organs 28 mit dem Mündungsgewebe zu erzielen. Hierauf wird bei dem Mündungsgewebe 152, das mit dem geflochtenen leitenden Organ 28 in Kontakt ist, Energie eingebracht, um eine ringförmige Läsion bei der Mündung oder in deren Nähe zu erzeugen. Die verwendete Energie kann HF (Hochfrequenz), Gleichspannung, Mikrowelle, Ultraschall, kryothermisch, optisch usw. sein.
23 veranschaulicht nun ein epikardisches Ablationsverfahren. Wie in 23 veranschaulicht ist, wird der Katheterschaft 12 in eine Brusthöhle des Patienten eingeführt und auf die Lungenvene 154 gerichtet. Der Katheter 10 kann durch einen Trokar-Anschluss oder bei einem chirurgischen Eingriff am offenen Brustkorb während der Operation eingeführt werden. Unter Verwendung eines Lenkmechanismus, einer zuvor ausgebildeten Form oder anderer Mittel, durch die ein Kontakt zwischen dem geflochtenen leitenden Organ 128 und der äußeren Oberfläche 158 der Lungenvene 154 hergestellt wird, wird das geflochtene leitende Organ 28 mit der äußeren Oberfläche 158 der Lungenvene 154 in Kontakt gebracht. Eine geeignete Führung über Bildgebung (direkte visuelle Beurteilung, Kameraanschluss, Fluoroskopie, Echokardiographie, Magnetresonanz usw.) kann verwendet werden. Wie in 23 veranschaulicht ist, bleibt bei diesem Verfahren das geflochtene leitende Organ 28 in seinem nicht entfalteten oder nicht ausgedehnten Zustand. Außendruck kann aufgebracht werden, um einen Kontakt zwischen dem geflochtenen leitenden Organ 28 und der Lungenvene 154 zu erhalten. Sobald der gewünschte Kontakt mit der Außenfläche 158 der Lungenvene 154 erzielt wurde, wird über das geflochtene leitende Organ 28 Ablationsenergie auf die Oberfläche 158 aufgebracht, wobei beispielsweise HF-, DC-, Ultraschall-, Mikrowellen-, kryothermische oder optische Energie verwendet wird. Danach kann das geflochtene leitende Organ 28 um den Umfang der Lungenvene 154 bewegt werden, und das Ablationsverfahren kann wiederholt werden. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um beispielsweise eine ringförmige Läsion bei der Mündung oder in deren Nähe zu erzeugen.
Der Einsatz der veranschaulichten endokardialen oder epikardialen Verfahren kann einfacher und schneller sein als der Einsatz einer einzelnen "Punkt"-Elektrode, da eine vollständige ringförmige Läsion in einer Hochfrequenzenergie-Anwendung erzeugt werden kann.
24 veranschaulicht nun ein endokardiales Abbildungsverfahren. In dem in 24 veranschaulichten Verfahren wird der Katheterschaft 12 in die Lungenvene 154 auf die Weise eingeführt, die anhand 22 beschrieben wurde. Sobald das geflochtene leitende Organ 28 eine gewünschte Stelle in der Lungenvene 154 erreicht hat, wird das geflochtene leitende Organ 28 ausgedehnt, wie es in Verbindung z. B. mit 2–5 beschrieben wurde, bis die Filamente 34 mit der Innenwand 160 der Lungenvene 154 in Kontakt kommen. Danach kann eine elektrische Aktivität in der Lungenvene 154 erfasst, gemessen und durch eine externe Vorrichtung, die mit den Filamenten 34 des geflochtenen leitenden Organs 28 verbunden ist, aufgezeichnet werden.
Der Zugang zum Herz des Patienten kann über einen perkutanen, vaskulären, chirurgischen (z. B. Eingriff am offenen Brustkorb) oder transthoratischen Zugang sowohl für ein endokardiales als auch für ein epikardiales Abbildungs- und/oder Abbildungs- und Ablationsverfahren erhalten werden.
Die Anordnung kann folglich einen Elektrophysiologie-Katheter bereitstellen, der ein Abbildungsverfahren und/oder ein Abbildungs- und Ablationsverfahren durchführen kann. Zudem kann der Katheter verwendet werden, um hochauflösende Abbildungen eines Gewebebereichs bereitzustellen, da Elektrokardiogramme von einzelnen Filamenten 34 in dem geflochtenen leitenden Organ 28 in einer bipolaren oder in einer unipolaren Betriebsart erhalten werden können.
Ferner kann die Form des Elektrodenbereichs eingestellt werden, indem die radiale Ausdehnung des geflochtenen leitenden Organs 28 gesteuert wird, um so eine Übereinstimmung mit dem Gewebe des Patienten zu verbessern oder um ein gewünschtes Abbildungs- oder Ablationsprofil bereitzustellen. Alternativ kann das geflochtene leitende Organ 28 aus einem Material mit ausreichender Biegefestigkeit hergestellt werden, so dass sich das Gewebe vorzugsweise anpasst, um zu der ausgedehnten oder teilweise ausgedehnten Form des geflochtenen leitenden Organs 28 zu passen.
Der Katheter kann für Abbildungsverfahren, für Ablationsverfahren und für eine Temperaturmessung und -Steuerung an der distal und/oder proximal zugewandten Seite des geflochtenen leitenden Organs 28 in seinen vollständig ausgedehnten Positionen verwendet werden, wie es beispielsweise in 1 veranschaulicht ist. Zudem kann der Katheter verwendet werden, um "radiale" Abbildungsverfahren, Ablationsverfahren und eine Temperaturmessung und Temperatursteuerung durchzuführen. Das heißt, dass die Außenumfangskante 76, die beispielsweise in 8 veranschaulicht ist, bei einer Innenumfangsfläche eines Blutgefäßes angebracht werden kann.
Die Möglichkeit, denselben Katheter sowohl für Abbildungsverfahren als auch für Ablationsverfahren zu verwenden, bietet ferner die Möglichkeit, die Verfahrenszeit zu verringern und eine Einwirkungszeit von Röntgenstrahlen zu verringern.
Die Möglichkeit, das geflochtene leitende Organ 28 in einer Arterie oder einer Vene gegen eine Gewebestruktur wie etwa eine freie Wand (Orig.: freewall) oder eine Mündung auszudehnen, kann für einen guten Kontaktdruck für mehrere Elektroden sorgen und eine anatomische Verankerung zur Stabilität bereitstellen. Temperatursensoren können durchaus am Endokard positioniert werden, um für eine gute Wärmeleitung an das Gewebe zu sorgen. Läsionen können gezielt bei verschiedenen Abschnitten um den Umfang des geflochtenen leitenden Organs 28 erzeugt werden, ohne dass der Katheter 10 neu positioniert werden muss. Dies kann für eine genauere Anordnung der Läsion innerhalb der Arterie oder Vene sorgen.
Das geflochtene leitende Organ 28 ist in seiner radial ausgedehnten Position, wie es insbesondere in 1 und 8 veranschaulicht ist, dahingehend vorteilhaft, dass es in diesen Anordnungen das Blutgefäß während eines Abbildungsverfahrens oder Ablationsverfahrens nicht blockiert, sondern einen Blutstrom durch das geflochtene leitende Organ zulässt, wodurch folglich eine längere Abbildungs- und/oder Ablationszeit ermöglicht wird, wodurch möglicherweise die Genauigkeit einer Abbildung und die Wirksamkeit einer Läsionserzeugung verbessert werden kann.
Griffanordnung
Eine beispielhafte Ausführung des Griffs 14 (1) wird nun anhand 25–31 beschrieben. Die gezeigte Griffanordnung verwendet eine geradlinige Bewegung des Schiebeaktors 124 (26), der aus einem Schieber 232 und einem Schiebegriff 252 gebildet ist, um die Spannungen gezielt zu steuern, die auf die Zugkabel 162a und 162b aufgebracht wird, die beispielsweise den Krümmungsradius des distalen Endes des Katheters steuern können. Die Griffanordnung verwendet ferner eine Drehbewegung des Daumenradaktors 122, um die Spannungen, die auf die damit gekoppelten Zugkabel 162c und 162d aufgebracht wird, gezielt zu steuern. Diese Zugkabel können die Ausrichtung des distalen Endes des Katheters relativ zur Längsachse des Schaftes 12 steuern.
In 25 umfasst der Griff 201 ein Gehäuse mit einem linken Abschnitt 200L und einem rechten Abschnitt 200R. Diese beiden Abschnitte 200L und 200R sind im Querschnitt etwa halbkreisförmig und haben ebene Verbindungsflächen, die längs einer gemeinsamen Ebene aneinander befestigt werden können, um ein vollständiges Gehäuse für den Griff 201 zu bilden. Die Außenflächen des Griffs 201 haben eine Form, derart, dass sie durch den Anwender bequem gehalten werden können.
Ein Rad-Hohlraum 210 ist in dem rechten Abschnitt 200R des Griffs 201 gebildet. Der Rad-Hohlraum 210 enthält eine ebene hintere Oberfläche 211, die im Allgemeinen parallel zu der ebenen Verbindungsfläche des Griffs 201 ist. Der Daumenradaktor 122 ist eine im Allgemeinen kreisförmige Scheibe mit einer mittigen Bohrung 216, einer einteilig ausgebildeten Riemenscheibe 218 und einem oberen und einem unteren Kabelanker 220. Eine obere und eine untere Kabelfüh rung 221 dienen dazu, die Kabel 162c und 162d innerhalb eines Führungsschlitzes oder einer Nut 223 zu halten, die in einer Oberfläche der einteilig ausgebildeten Riemenscheibe 218 ausgebildet ist. In der veranschaulichten Ausführungsform dreht sich das Daumenrad 122 um eine Hülse 228, die in die mittige Bohrung 216 eingesetzt ist. Das Daumenrad 122 wird durch eine Ansatzmutter 224, die zu einem Gewindeeinsatz 229 in der ebenen hinteren Oberfläche 211 des rechten Abschnitts 200R des Griffs 201 passt, in seiner Position gehalten. Um Reibung bereitzustellen, die es ermöglicht, dass das Daumenrad seine Position beibehält, auch wenn auf eines der Kabel 162c, 162d Spannung aufgebracht wird, ist eine Friktionsscheibe 226 zwischen der Ansatzmutter 224 und dem Daumenrad 122 vorgesehen. Ein Festziehen der Ansatzmutter 224 vergrößert den Reibungsbetrag, der auf das Daumenrad 122 aufgebracht wird.
Eine Umfangskantenfläche 222 des Daumenrads 122 steht von einer Radzugangsöffnung vor, so dass das Daumenrad 122 durch den Daumen der Hand der Bedienungspersonen, die zum Ergreifen des Griffes 201 verwendet wird, gedreht werden kann. Um einen kraftschlüssigen Griff zwischen dem Daumenrad 122 und dem Daumen des Anwenders zu gewährleisten, ist die Umfangskantenfläche 222 das Daumenrades 122 vorzugsweise geriffelt oder auf andere Weise aufgeraut. Verschiedene Kerbungen an gegenüberliegenden Hälften des Daumenrades 122 ermöglichen es dem Anwender, die Position des Daumenrades zu "fühlen".
Der linke Abschnitt 200L unterstützt einen Teil des Mechanismus zum gezielten Spannen jedes der zwei Zugkabel 162a und 162b, die den Krümmungsradius des distalen Endes des Katheters steuern. Um den vorstehenden Abschnitt des Daumenrades 122 aufzunehmen, enthält der linke Griffabschnitt 200L eine Radzugangsöffnung, die in ihrer Form der Radzugangsöffnung des rechten Griffabschnitts 200R ähnlich ist. Er enthält ebenfalls einen Längsschlitz 230 in seiner Seitenfläche.
Ein Schieber 232 ist mit einem Ansatzabschnitt 242 versehen, der locker in den Schlitz 230 passt. Der Schieber 232 enthält einen vorderen Kabelanker 235 und einen hinteren Kabelanker 236 zur Verankerung der Zugkabel 162a und 162b. Das Zugkabel 162b ist direkt an dem vorderen Kabelanker 235 befestigt und wird straff gespannt (Orig.: taught), wenn der Schieber 232 in Richtung des distalen Endes des Griffs 201 bewegt wird. Das Zugkabel 162a wird durch eine Umlenkrolle 238 geführt, bevor es an dem hinteren Kabelanker 236 befestigt wird, und es wird gespannt, wenn der Schieber 232 in Richtung des proximalen Endes des Griffs 201 bewegt wird. Die Umlenkrolle 238 ist an einer Umlenkrollenachse 239 drehbar befestigt, die in einer (nicht gezeigten) Bohrung in der ebenen Oberfläche des rechten Griffabschnitts 200R unterstützt wird. Die Umlenkrolle 238 kann eine (nicht gezeigte) Nut enthalten, um das Zugkabel 162a zu führen. In der veranschaulichten Anordnung ist eine Kabelführung 205 an dem rechten Griffabschnitt 200R befestigt, um die Kabel 162a–162d zu führen und um zu verhindern, dass sie sich ineinander verheddern. Wie es gezeigt ist, werden die Kabel 162a und 162b hinauf und über die Kabelführung 205 geleitet, während die Kabel 162c und 162d durch einen Spalt 206 in der Kabelführung 205 geleitet werden. Nuten können in einer Oberseite der Kabelführung 205 ausgebildet sein, um die Kabel 162a und 162b in ihrer Position zu halten, obwohl sie alternativ durch in der Kabelführung 205 ausgebildete Löcher oder durch andere geeignete Mittel geleitet werden können.
Ein Schiebegriff 252 ist an dem Ansatzabschnitt 242 des Schiebers 232 befestigt und außerhalb des Griffs 201 angeordnet. Der Schiebegriff 252 ist vorzugsweise ergonomisch geformt, damit er durch den Anwender bequem gesteuert werden kann. Vorbelastungsbeläge 245 sind zwischen der äußeren Oberfläche des linken Griffabschnitts 200L und dem Schiebegriff 252 angeordnet (in 25 und 28 gezeigt). Durch Festziehen der Schrauben 260, die den Schiebegriff 252 an dem Schieber 232 befestigen, wird auf den Schieber 232 und folglich auf die Zugkabel 162a, 162b eine Reibung aufgebracht. Vorbelastungsbeläge 237 können auch auf einer Oberfläche des Schiebers 232 für einen ähnlichen Zweck angeordnet werden.
Eine Staubdichtung 234 (25 und 28) mit einem Längsschlitz, die vorzugsweise aus Latex hergestellt ist, ist entlang des Schlitzes 230 in dem linken Griffabschnitt 200L festgeklebt. Der Ansatzabschnitt 242 des Schiebers 232 steht durch den Schlitz der Staubdichtung 234 vor, so dass der Schlitz nur angrenzend an den Ansatzabschnitts 242 für eine Trennung sorgt. Andernfalls bleibt der Schlitz "geschlossen" und dient als eine wirksame Barriere, die verhindert, dass Staub, Haare und weitere Verunreinigungen in den Griff 201 eindringen. Weitere Details des Griffs 201 sind in den US-Patenten Nr. 5.383.852 , 5.462.527 und 5.611.777 beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt können sowohl der Daumenradaktor als auch der Schiebeaktor Mittel zur Übermittlung eines ersten Reibungsbetrags auf wenigstens ein Zugkabel, an dem der Aktor befestigt ist, wenn sich der Aktor in einer ersten Position befindet, und zur Übermittlung eines zweiten und größeren Reibungsbetrags an das wenigstens eine Zugkabel enthalten, wenn der Aktor von der ersten Position weg bewegt wird. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die erste Position einer neutralen Position des Aktors, in der die Spitzenanordnung auf die Längsachse des Schaftes ausgerichtet ist, oder einer neutralen Position des Aktors entsprechen, bei der der Krümmungsradius des distalen Endes der Spitzenanordnung weder aktiv verringert noch vergrößert wurde, und die zweite Position kann einer Position des Aktors entsprechen, die sich von der neutralen Position oder Ruheposition unterscheidet.
Wie es für einen Fachmann auf dem Gebiet hervorgeht, ist es wünschenswert, dass die Aktoren zur Änderung der Ausrichtung der Spitzenanordnung und zur Steuerung des Krümmungsradius des distalen Endes der Spitzenanordnung in einer feststehenden Position bleiben, wenn sie betätigt wurden. Im Stand der Technik wurde dies erzielt, indem ein ausreichender Reibungsbetrag zwischen dem Aktor und einer weiteren Oberfläche an dem Griff 201 bereitgestellt wurde, um einer Bewegung des Aktors Widerstand zu leisten, solange nicht ein bestimmter Kraftbetrag auf den Aktor aufgebracht wird. In 25 muss beispielsweise durch Festziehen der Ansatzmutter 224, die das Daumenrad in seiner Position hält, ein größerer Kraftbetrag auf das Daumenrad aufgebracht werden, um das Daumenrad von einer Drehposition in eine andere zu drehen. In Bezug auf den Schiebeaktor muss entsprechend durch Festziehen der zwei Schrauben 260, die den Schiebegriff 252 gegen eine untere Oberfläche des Griffabschnitts in seiner Position halten, ein größerer Kraftbetrag auf den Schiebegriff 252 aufgebracht werden, um den Schieber 232 von einer Position in eine andere zu bewegen.
Wenngleich dieser herkömmliche Ansatz sehr direkt ist, hat er zur Folge, dass der gleiche Reibungsbetrag auf den Aktor bzw. die Aktoren in allen Positionen aufgebracht wird, und nicht nur in den Positionen, die von einer neutralen Position oder Ruheposition abweichen. Folglich kann es im Einsatz schwierig sein, festzustellen, ob die Ausrichtung der Spitzenanordnung oder der Krümmungsradius des distalen Endes der Spitzenanordnung in einem neutralen Zustand sind, ohne auf den Griff zu blicken. Dies kann problematisch sein, da der Anwender des Katheters seine Aufmerksamkeit teilen muss, um die Position des Aktors bzw. der Aktoren mit den Augen zu überprüfen. Ferner haben die Anmelder festgestellt, dass die Reibungskraft, die durch die Mechanismen übermittelt wird, die die Kabel und Aktoren in einer feststehenden Position halten, mit der Zeit erheblich abnehmen kann, beispielsweise, während er auf dem Regal liegt, so dass es häufig erforderlich ist, dass die zur Übermittlung einer derartigen Reibung verwendeten Mechanismen (z. B. die Ansatzmutter und die Schrauben) vor einem Einsatz festgezogen werden. Es wird vermutet, dass dieses Phänomen auf einem Materialkriechen beruht, das mit den verschiedenen Materialien einhergeht, die zur Bildung der Aktormechanismen verwendet wurden. Diese Abnahme in der Reibungskraft wird besonders offensichtlich, wenn der Katheter während eines Sterilisierungszyklus auf erhöhte Temperaturen gebracht worden ist, da die Materialien, aus denen der Griff und die Steuermechanismen gebildet sind, dazu neigen, bei erhöhten Temperaturen nachzugeben. Obwohl die verschiedenen Mechanismen nach einer Sterilisierung festgezogen werden können, kann ein derartiges Festziehen die Sterilität des Katheters verunreinigen, und dies ist in einer klinischen Umgebung unerwünscht.
Gemäß einem weiteren Aspekt können sowohl der Daumenradaktor als auch der Schiebeaktor Mittel zur Übermittlung eines ersten Reibungsbetrags an wenigstens ein Zugkabel, an dem der Aktor befestigt ist, wenn sich der Aktor in einer ersten Position befindet, und zur Übermittlung eines zweiten und größeren Reibungsbetrags an das wenigstens eine Zugkabel, wenn der Aktor von der ersten Position weg bewegt worden ist, enthalten. Dieser Unterschied in der Reibungskraft kann durch den Anwender wahrgenommen werden, um den Anwender zu informieren, wenn sich der Aktor in einer neutralen Position oder Ruheposition befindet, ohne dass der Aktor mit den Augen überprüft werden muss. Da die Reibungskräfte an den Betätigungsmechanismen in einer neutralen Position oder Ruheposition verringert sind, kann der Katheter ferner sterilisiert werden, wobei sich der Aktor bzw. die Aktoren in einer neutralen oder Ruheposition befinden, wodurch eine Nachgeben des Betätigungsmechanismus während der Sterilisierung verringert wird.
Gemäß einer Anordnung, die auf den Daumenradaktor gerichtet ist, können die Mittel zur Übermittlung verschiedener Reibungsbeträge mehrere Anschläge enthalten, die in der ebenen hinteren Oberfläche des Griffgehäuses ausgebildet sind, und die mit entsprechenden mehreren Anschlägen in einer unteren Oberfläche des Daumenrades zusammenwirken. In dieser Anordnung nimmt jeder der mehreren Anschläge in der unteren Oberfläche des Daumenrades eine Kugel oder ein Lager auf, das teilweise in dem entsprechenden Anschlag sitzt. In einer ersten neutralen Position liegt jede der Kugeln außerdem innerhalb eines entsprechenden Anschlags in der hinteren Oberfläche des Griffes auf und übt einen ersten Reibungsbetrag auf das Daumenrad und auf die daran befestigten Zugkabel aus. Wenn das Daumenrad gedreht wird, rutschen die Kugeln jedoch aus dem Anschlag in der hinteren Oberfläche des Griffs auf die erhöhte Oberfläche darüber, wodurch sie einen zweiten und größeren Reibungsbetrag auf das Daumenrad und die daran befestigten Zugkabel ausüben. Gemäß einer Anordnung ist dieser zweite Reibungsbetrag ausreichend, um zu verhindern, dass das Daumenrad in seine neutrale Position zurückkehrt. 25, 29, 30 und 31 veranschaulichen eine Ausführung eines Mittels zur Übermittlung von verschiedenen Reibungsbeträgen für einen Daumenradaktor 122.
Wie in 25, 29, 30 und 31 gezeigt ist, enthält die ebene hintere Oberfläche 210 des rechten Abschnitts 200R mehrere darin ausgebildete Anschläge 212. Eine entsprechende Anzahl Anschläge 215 ist in einer unteren Fläche des Daumenrades 122 (29–31) vorgesehen. In jedem der mehreren Anschläge 215 in der unteren Oberfläche des Daumenrades befindet sich eine Kugel oder ein Lager 214. Die Kugeln oder Lager können aus irgendeinem geeigneten Material wie etwa aus rostfreiem Stahl hergestellt sein, oder sie können alternativ aus einem Hartkunststoff hergestellt sein. Die Kugeln oder Lager 214 können beispielsweise mit einem Epoxyd in ihrer Position fixiert sein, oder es kann zugelassen werden, dass sie sich in den Anschlägen 215 drehen. Selbstverständlich können die Kugeln oder Lager 214 alternativ in den Anschlägen 212 in der ebenen hinteren Oberfläche 211 des rechten Abschnitts des Griffes 200R sitzen. In einer neutralen Position oder Ruheposition liegt beispielsweise in Übereinstimmung mit einer Ausrichtung der Spitzenanordnung, die zu der Längsachse des Schaftes parallel ist, jede der mehreren Kugeln in einem entsprechenden Anschlag 212 in der ebenen hinteren Oberfläche 211. Ein derartiger Ruhezustand oder neutraler Zustand ist in 30 gezeigt, die eine schematische Querschnittsansicht des Daumenrades von 25 ist. Selbstverständlich entspricht diese neutrale Position oder Ruheposition einer Position mit verringerter Reibung auf das Daumenrad 122, in der die Friktionsscheibe 226 nur in geringem Ausmaß komprimiert ist, und folglich einer verringerten Reibungskraft an den Zugkabeln, die an dem Daumenrad befestigt sind.
Wenn das Daumenrad 122 von dieser neutralen Position oder Ruheposition weg gedreht wird, laufen die Kugeln 214 nach oben und aus ihren jeweiligen Anschlägen 212 und entlang des in 25 gezeigten Pfades 265. In dieser zweiten Position, in der jede der Kugeln mit der erhöhten ebenen hinteren Oberfläche 211 in Kontakt ist, wird dem Daumenrad und folglich den daran befestigten Zugkabeln ein zweiter und größerer Reibungsbetrag übermittelt, was dazu führt, zu verhindern, dass sich das Daumenrad ohne eine weitere Drehkraft, die auf das Daumenrad aufgebracht wird, in eine andere Position bewegt. 31 ist eine schematische Querschnittsansicht des Daumenrades von 25, die einen Zustand veranschaulicht, in dem sich das Daumenrad in einer Position befindet, die sich von der neutralen Position oder Ruheposition unterscheidet. Wie in 31 zu sehen ist, ruht jede der Kugeln 214 auf der erhöhten ebenen hinteren Oberfläche 211 und die Friktionsscheibe 226 ist relativ zu dem in 30 gezeigten Zustand komprimiert. Wie es am besten in 25 zu sehen ist, kann jeder der Anschläge 212 in der ebenen hinteren Oberfläche 211 Zuführungs- bzw. Abführungsabschnitte 267 enthalten, die auf die Höhe der ebenen hinteren Oberfläche 211 allmählich konisch zulaufen, um eine sanfte Bewegung der Kugeln 214 aus den Anschlägen 212 heraus und in diese hinein zu ermöglichen.
Obwohl die vorliegende Anordnung bezüglich der Anzahl von Anschlägen 212, 215, die in den Griff und das Daumenrad eingebaut sind, nicht beschränkt ist, haben die Anmelder herausgefunden, dass drei Anschläge, die um einen Umfang der ebenen hinteren Oberfläche 211 und um das Daumenrad 122 gleichmäßig voneinander beanstandet sind, eine Belastung gleichmäßig um das Daumenrad 122 verteilen und einen ausreichenden Drehbetrag zulassen, bevor ein weiterer Anschlag 212 angetroffen wird. Obwohl die vorliegende Anordnung nicht auf den Kraftbetrag begrenzt ist, der auf das Daumenrad aufgebracht wird, um die Position des Daumenrades zu ändern, haben die Anmelder ferner empirisch festgestellt, dass eine Kraft von etwa 4 bis 8 Pfund ausreichend ist, um jeglichen Kräften an den Zugkabeln Widerstand zu leisten. Darüber hinaus ist dieser Kraftbetrag ausreichend, so dass das Daumenrad nicht versehentlich bewegt werden kann, und er erfordert keine große Kraft seitens des Anwenders. Dieser Kraftbetrag ist außerdem für ein Nachgeben während einer Aufbewahrung und/oder Sterilisierung verantwortlich.
Obwohl diese Anordnung mit mehreren Anschlägen in einer Oberfläche des Griffs und mit einer entsprechenden Anzahl von Anschlägen, die eine Kugel oder ein Lager in einer unteren Oberfläche des Daumenrades halten, beschrieben wurde, ist die vorliegende Anordnung nicht darauf beschränkt. Wie es zuvor besprochen wurde, können beispielsweise die Anschläge in der ebenen Oberfläche 211 des Griffs 201 die Kugeln oder Lager 214 halten und nicht das Daumenrad. Darüber hinaus können selbstverständlich weitere Mittel zur Übermittlung von verschiedenen Reibungskräften auf das Daumenrad leicht in Betracht gezogen werden. Beispielsweise kann die hintere ebene Oberfläche 211 anstelle der Anschläge einen Umfang haben, an dem mehrere Rampen (beispielsweise drei Rampen) ausgebildet sind. Die untere Oberfläche des Daumenrades 122 kann entsprechend mehrere dazu passend geformte Rampen aufweisen, so dass eine minimale Reibung übermittelt wird, wenn sich das Daumenrad 122 in einer neutralen Position oder Ruheposition befindet, und wenn das Daumenrad 122 gedreht wird, gelangt die erhöhte Oberfläche der Rampen an der unteren Oberfläche des Daumenrades 122 mit einer erhöhten Oberfläche der Rampen in der ebenen Oberfläche in Kontakt. Wenn das Daumenrad 122 weiter gedreht wird, wird zusätzliche Reibung übermittelt.
Gemäß einer weiteren Anordnung, die auf den Schiebeaktor gerichtet ist, können die Mittel zur Übermittlung verschiedener Reibungsbeträge eine Rampe enthalten, die an dem Griff 201 angeordnet oder in dem Griff ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform entspricht der Scheitel der Rampe einer neutralen Position des Schiebers 232. In dieser neutralen Position wird ein minimaler Reibungsbetrag auf den Schieber 232 und die daran befestigten Zugkabel 162a, 162b aufgebracht. Wenn der Schieber 232 von der neutralen Position vorwärts oder rückwärts wegbewegt wird, wird der Schieber 232 in Richtung des Daumenrades und einer inneren Oberfläche des Gehäuses gedrückt, um dem Schieber und den daran befestigten Zugkabeln einen großen Reibungsbetrag zu übermitteln. Wie bei dem Daumenrad ist dieser zweite Reibungsbetrag ausreichend, um zu verhindern, dass der Schieber in seine neutrale Position zurückkehrt.
26, 27 und 28 veranschaulichen eine Ausführung von Mitteln zur Übermittlung verschiedener Reibungsbeträge für einen Schiebeaktor 124. Wie es in diesen Figuren gezeigt ist, umfasst die untere Oberfläche des linken Abschnitts 200L eine Rampe 164. Diese Rampe kann in dem linken Abschnitt 200L des Griffes 201 einteilig ausgebildet sein, oder alternativ kann die Rampe 164 getrennt von dem Griff und daran befestigt sein. Wie in 28 veranschaulicht ist, die eine schematische Querschnittsansicht des in 26 gezeigten Schiebeaktors 124 ist, enthält die Rampe 164 einen mittleren Abschnitt mit verringerter Dicke und einen proximalen und einen distalen Abschnitt, die fern von dem mittleren Abschnitt in ihrer Dicke zunehmen, bis sie mit der unteren Oberfläche des linken Abschnittes bündig abschließen. Die Oberseite des Schiebers 232, die mit der unteren Oberfläche des linken Abschnitts 200L des Griffs in Kontakt kommt, kann eine zu der Rampe passende Form aufweisen, Wie in 26 und 27 gezeigt ist. In der in 26 gezeigten Position befindet sich der Schiebeaktor in einer neutralen Position oder Ruheposition entsprechend einem ersten Krümmungsradius des distalen Endes der Spitzenanordnung. Die zwei Schrauben 260 pressen den Schiebegriff 252 und den Schieber 232 enger zueinander und komprimieren die Vorbelastungsbeläge 254 dazwischen. In einer in 26 und 28 gezeigten neutralen Position oder Ruheposition sind die Vorbelastungsbeläge 254 lediglich in einem minimalen Ausmaß komprimiert. Wenn der Schieber 232 jedoch von der neutralen Position oder Ruheposition weg bewegt wird, übermittelt die Form der Rampe 164 (und des Schiebers 232) einen zusätzlichen Reibungsbetrag, der dazu führt, den Schieber 232 von dem Schiebegriff 252 zu trennen, wodurch die Vorbelastungsbeläge 254 in einem stärkeren Ausmaß komprimiert werden, Wie in 27 veranschaulicht ist. Diese zusätzliche Reibungskraft leistet Widerstand dagegen, dass der Schiebeaktor 124 seine Position ändert, wenn keine weitere Kraft an dem Schiebeaktor 124 anliegt.
Obwohl diese Anordnung der vorliegenden Erfindung anhand einer Rampe beschrieben wurde, die in einer unteren Oberfläche des Griffs 201 ausgebildet oder daran angeordnet ist, ist die vorliegende Anordnung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Rampe alternativ an einer äußeren Oberfläche des Griffs ausgebildet sein und eine ähnliche Funktionalität bereitstellen. Weitere Mittel zur Übermittlung verschiedener Reibungsbeträge an den Schiebeaktor können von einem Fachmann auf dem Gebiet leicht in Betracht gezogen werden.
32–33 veranschaulichen eine Abwandlung des Griffs 201, der in Verbindung mit 25 beschrieben wurde. Insbesondere veranschaulichen 32–33 eine Daumenrad-Anordnung 165, bei der die Friktionsscheibe 226 von 25 weggelassen wurde, und die stattdessen eine Kompressionsfeder 170 enthält, um die Reibung bereitzustellen, die ermöglicht, dass das Daumenrad 122 seine Position beibehält, auch wenn auf ein Kabel, das mit einem der Kabelanker 220 gekoppelt ist, eine Spannung aufgebracht wird.
Die Kompressionsfeder 170 ist zwischen der Ansatzmutter 168 und dem Daumenrad 122 vorgesehen. Die Ansatzmutter 168 wird durch eine Schraube 166 an ihrem Platz gehalten, die zu dem Gewindeeinsatz 229 in der ebenen hinteren Oberfläche 211 des rechten Abschnitts 200R des Griffs passt. Eine Kompression der Feder 170 gegen das Daumenrad 122 erhöhte die Rotationsreibung, die an das Daumenrad 122 übermittelt wird, derart, dass das Daumenrad 122 seine Position beibehält, auch wenn ein damit gekoppeltes gespanntes Kabel eine Drehkraft auf das Daumenrad 122 ausübt.
Wie bei dem Daumenrad 122 von 25 sind Kugeln oder Lager 214 und entsprechende Anschläge 212 vorgesehen, um an das Daumenrad 122 einen ersten Rotationsreibungsbetrag zu übermitteln, wenn die Kugeln oder Lager 214 in Anschlägen 212 ruhen, und um an das Daumenrad 122 einen zweiten, größeren Reibungsbetrag zu übermitteln, wenn die Kugeln oder Lager 214 aus den Anschlägen 212 bewegt werden. Obwohl es in 32–33 nicht gezeigt ist, sind außerdem Anschläge 215 in einer unteren Oberfläche des Daumenrades 122 vorgesehen (29–31), um Kugeln oder Lager 214 aufzunehmen. Wenn Kugeln oder Lager 214 in Anschlägen 212 ruhen, wird die Kompressionsfeder 170 leicht komprimiert und dem Daumenrad 122 wird eine erste Reibungskraft übermittelt. Wenn das Daumenrad 122 hierauf gedreht wird, derart, dass Kugeln oder Lager 214 aus den Anschlägen 212 bewegt werden, wie es in Verbindung mit 25 beschrieben wurde, wird die Kompressionsfeder 170 in einem stärkeren Ausmaß komprimiert. Entsprechend wird an das Daumenrad 122 ein zweiter, größerer Reibungsbetrag übermittelt.
Anker 220, die daran befestigte Zugkabel verankern können, können so beschaffen sein, dass sie ein gezieltes Spannen der Zugkabel ermöglichen. Wenn der Griff geöffnet ist, um einen Anker 220 freizulegen, kann insbesondere ein Anker 220 gedreht werden (z. B. durch Verwendung eines Schraubenschlüssels) derart, dass das damit gekoppelte Kabel einmal oder mehrmals um den Anker geschlungen werden kann. Das Kabel kann in einem Winkel von etwa 90 Grad gebogen und teilweise in ein Loch 172 des Ankers 220 eingesetzt werden, um das Kabel während einer Drehung des Ankers 220 zu befestigen. Entsprechend kann die Spannung an einem Kabel, das an dem Anker 220 befestigt ist, durch eine Ver ringerung des Durchhängens in dem Kabel vergrößert werden. Ein Spannen des Kabels kann gewünscht sein, beispielsweise wenn das Kabel nach einer gewissen Zeitdauer oder nach einigen Einsätzen durchhängt.
Eine Riemenscheibe 218 kann mit einem kleineren Durchmesser als herkömmliche Daumenrad-Riemenscheiben ausgebildet sein, um so die Kraft zu verringern, die erforderlich ist, um das Daumenrad 122 zu drehen. Beispielsweise kann die Riemenscheibe 218 einen minimalen Durchmesser (z. B. den Riemenscheibe der Riemenscheibe 218 bei der Nut 223) zwischen 3,175 mm und 12,7 mm (1/8 Zoll und 1/2 Zoll) haben. Entsprechend einer Ausführungsform kann die Riemenscheibe 218 einen kleineren Durchmesser von etwa 6,35 mm (1/4 Zoll) aufweisen. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann die Riemenscheibe 218 einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen dem dritten Teil der Größe des Daumenrades 122 entspricht.
Obwohl die zuvor beschriebenen Anordnungen zur Übermittlung verschiedener Reibungsbeträge an einen Aktor in Bezug auf Aktoren beschrieben worden ist, die so beschaffen sind, dass sie den Krümmungsradius oder die Ausrichtung des distalen Endes eines Katheters ändern, ist die vorliegende Anordnung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Aktor stattdessen mit einem Druck-/Zugkabel, das mit einer beweglichen Elektrode verbunden ist, oder mit einem Kabel oder Stab gekoppelt sein, der verwendet wird, um ein geflochtenes leitendes Organ zu entfalten, wie es in Verbindung mit 34A–B beschrieben wurde. Entsprechend ist es selbstverständlich, dass diese Anordnung verwendet werden kann, um irgendeinem Kabel oder einem anderen Mechanismus, der eine Bewegung eines Katheterabschnitts in Bezug auf einen anderen steuert, unterschiedliche Reibungsbeträge zu übermitteln.
Zurückziehbare Spitze
Der in 34A–34B gezeigte Katheter 300 richtet sich auf einen Nachteil, der auftritt, wenn ein Katheter verwendet wird, wie jener, der in 1 gezeigt ist. Wenn ein Katheter mit einem langen distalen Ende in einem Elektrophysiologie-Verfahren verwendet wird, dass das Herz betrifft, kann das distale Ende die Möglichkeit erschweren, den Katheter in dem Herzen zu bewegen. Beispielsweise können sich bestimmte Lungenvenen des Herzen verzweigen, um kleinere Venen in der Nähe des Herzens zu bilden. Falls der Abschnitt des Katheters, der sich bezüglich des geflochtenen leitenden Organs distal befindet, ausreichend lang ist, kann der Mediziner Schwierigkeiten haben, das distale Ende des Katheters in ein gewünschtes Blutgefäß einzuführen, und er kann folglich Schwierigkeiten haben, das geflochtene leitende Organ zu positionieren.
Wie in 34A–B gezeigt ist, kann ein distaler Spitzenabschnitt 302 des Katheters 300 proximal in die Richtung des Schaftes 304 herausgezogen werden, wobei ein Dorn 306 verwendet wird, der in dem Schaft 304 gleitend angeordnet ist, was die radiale Ausdehnung des geflochtenen leitenden Organs 28 zur Folge hat. Folglich kann die Gesamtlänge des Katheters 300 verkürzt werden, wenn das geflochtene leitende Organ 28 entfaltet wird, was das Einsetzen des distalen Spitzenabschnitts des Katheters in ein Blutgefäß während eines Elektrophysiologie-Verfahrens unterstützen kann.
Der Katheter 300 umfasst einen distalen Spitzenabschnitt 302, einem Schaft 304 und ein dazwischen gekoppeltes geflochtenes leitendes Organ 28. Ein Dorn 306 ist an dem distalen Spitzenabschnitt 302 fest befestigt und in dem Schaft 304 gleitend angeordnet. Ein Zugentlastungsabschnitt 305 ist an dem Schaft 304 befestigt, um für eine Unterstützung des Dorns 306 zu sorgen, der in einem Hohlraum des Zugentlastungsabschnitts 305 gleiten kann. Stopfen 307 können an einem distalen Abschnitt des Zugentlastungsabschnitts 305 befestigt sein, um ein Herausziehen des Dorns in dem Schaft 304 zu ermöglichen, während verhindert wird, dass Flüssigkeiten oder Schmutz in den Katheter 300 eindringen. Entsprechend können die Stopfen 307 dazu beitragen, sicherzustellen, dass das Innere des Katheters steril bleibt. Gemäß einem Beispiel können die Stopfen 307 aus Silikon oder aus einem anderen elastomeren Material gebildet sein.
Der distale Spitzenabschnitt 302 umfasst eine distale Kappe 308 und einen Ankerabschnitt 310. Der Ankerabschnitt 310 führt zwei wesentliche Funktionen aus. Erstens trägt der Ankerabschnitt 310 dazu bei, das distale Ende 312 des geflochtenen leitenden Organs 28 an der distalen Kappe 308 zu befestigen. Zweitens befestigt der Ankerabschnitt 310 ein distales Ende des Dorns 306 an dem distalen Spitzenabschnitt 302.
Wie es nachfolgend ausführlicher besprochen wird, kann der Dorn 306 in Bezug auf den Schaft 304 des Katheters 300 bewegt werden. Vorteilhaft kann der Dorn 306 verwendet werden, um Zugkräfte sowie Druckkräfte zu übertragen. Folglich kann der Dorn 306 sowohl dazu verwendet werden, das geflochtene leitende Organ 28 zu entfalten, als auch es zusammenzuklappen. Selbstverständlich kann der Dorn 306 irgendeinen Betätigungsmechanismus enthalten, der sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte übertragen kann. Beispielsweise kann der Dorn 306 einen Stab, einen Draht, oder ein anderes Betätigungselement mit einer ausreichenden Steifigkeit enthalten, um eine Übertragung von Druckkräften zu ermöglichen. In einem Beispiel kann der Dorn 306 aus Nitinol oder aus einem anderen hochelastischen Material gebildet sein, obwohl die Erfindung in dieser Hinsicht nicht darauf beschränkt ist.
Der Dorn 306 kann eine Beschichtung enthalten, die beispielsweise die Betriebseigenschaften des Dorns verbessern können. Beispielsweise kann der Dorn 306 beschichtet sein, um die Möglichkeit einer Blutgerinnsel-Anhaftung am Dorn 306 zu verringern und/oder um einen röntgenstrahlenundurchlässigen Bezugspunkt am Dorn 306 bereitzustellen, wenn dieser während einer fluoroskopischen Bildgebung betrachtet wird. Gemäß einem weiteren Beispiel kann der Dorn 306 mit einer stark dielektrischen Beschichtung zur Sicherheit beim Einsatz von Ablationsenergie beschichtet werden, wenn ein Abschnitt des Dorns 306 während eines Elektrophysiologie-Verfahrens Blut ausgesetzt sein kann. Eine beispielhafte stark dielektrische Beschichtung, die verwendet werden kann, ist Parylen. Gemäß einem weiteren Beispiel kann der Dorn 306 beschichtet werden, um den Reibungskoeffizienten des Dorns 306 zu verringern. Eine derartige Beschichtung kann die Reibung verringern, die sich zwischen dem Dorn 306 und den Stopfen 307 oder zwischen dem Dorn 306 und einem geflochtenen Kabel 390 ergibt, dessen äußerer Abschnitt das geflochtene leitende Organ 28 am distalen Ende des Katheters 300 bildet. Eine Parylen-Beschichtung kann sich so auswirken, dass diese Reibung verringert wird, wenn sie bei dem Dorn 306 aufgebracht wird, und sie kann folglich eine doppelte Funktion ausüben, indem sie als Dielektrikum und als Gleitmittel wirkt.
Das geflochtene leitende Organ 28 kann irgendeines der in Verbindung mit anderen geflochtenen leitenden Organen beschriebenen Merkmale enthalten. Insbesondere kann das geflochtene leitende Organ 28 teilweise isoliert sein, und es kann einen nicht isolierten Abschnitt 309 um seinen Umfang aufweisen (34A). Der isolierte Abschnitt kann vorzugsweise an einer distalen Fläche des geflochtenen leitenden Organs 28 angeordnet sein, so dass ein größerer Bereich des geflochtenen leitenden Organs 28 an seiner distalen Fläche nicht isoliert ist.
Die Betätigung des geflochtenen leitenden Organs 28 unter Verwendung des Dorns 306 wird nun beschrieben. Ein Gleiten des Dorns 306 in dem Schaft 304 des Katheters 300 ändert die Konfiguration des geflochtenen leitenden Organs 28. Wenn der Dorn 306 distal in dem Schaft 304 gleiten gelassen wird, nimmt insbesondere das geflochtene leitende Organ 28 eine nicht entfaltete Konfiguration ein. Die nicht entfaltete Konfiguration kann allgemein zylindrisch sein. Der Durchmesser des geflochtenen leitenden Organs 28 in dieser Konfiguration kann näherungsweise jener des Schafts 304 sein. Wenn der Dorn 306 in dem Schaft 304 proximal gleiten gelassen wird, nimmt das geflochtene leitende Organ 28 eine entfaltete Konfiguration ein. Die entfaltete Konfiguration kann eine scheibenartige Form haben. Das geflochtene leitende Organ 28 hat in dieser Konfiguration einen größeren Durchmesser als in der nicht entfalteten Konfiguration. Folglich dehnt ein Entfalten des geflochtenen leitenden Organs 28 das geflochtene leitende Organ 28 in radiale Richtung aus.
35 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des distalen Spitzenabschnitts 302, der in 34B gezeigt ist. Wie es gezeigt ist, enthält der Ankerabschnitt 310 eine mittige Öffnung 314, in der der Dorn 306 angeordnet ist. Der Dorn 306 ist in dem Ankerabschnitt 310 über eine erste und eine zweite Klemmhülse 316a und 316b befestigt. In einem Beispiel kann die erste Klemmhülse 316a an dem Dorn 306 befestigt werden, indem Lot verwendet wird, und die zweite Klemmhülse 316b kann an dem Dorn 306 befestigt werden, in dem ein Klebemittel wie etwa Epoxyd verwendet wird, obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Die Klemmhülsen 316a und 316b verankern den Dorn 306 in Bezug auf den Ankerabschnitt 310. Wie aus 35 hervorgeht, wird jegliche Bewegung des Dorns 306 in Bezug auf den Ankerabschnitt 310, wenn der Dorn 306 in dem Schaft des Katheters gleiten gelassen wird, jeweils durch die Grenzfläche der Klemmhülse 316a und 316b mit Kanten 318a und 318b verhindert. Falls beispielsweise der Dorn 306 in dem Schaft in eine proximale Richtung gleiten gelassen wird, verhindert die Grenzfläche der ersten Klemmhülse 316a mit der Kante 318a eine Bewegung des Dorns 306 in Bezug auf den Ankerabschnitt 310. Falls entsprechend der Dorn 306 in dem Schaft in eine distale Richtung gleiten gelassen wird, verhindert die Grenzfläche der zweiten Klemmhülse 316b mit der Kante 318b entsprechend eine Bewegung des Dorns 306 in Bezug auf den Ankerabschnitt 310.
Der Ankerabschnitt 310 enthält außerdem Merkmale, die an die distale Kappe 308 ankoppeln. Erstens ist ein Kragen 320 des Ankerabschnitts 310 so konfiguriert, dass er den Ankerabschnitt 310 in der distalen Kappe 308 mechanisch "verriegelt". Wenn der Ankerabschnitt 310 in der distalen Kappe 308 richtig positioniert ist, befindet sich der Kragen 320 angrenzend an einen entsprechenden Kragen 322 der distalen Kappe 308. Wenn der Kragen 320 bei einem distalen Ende der distalen Kappe 308 positioniert ist, befindet sich folglich der Kragen 322 angrenzend an den Kragen 320 und proximal dazu, der dadurch eine proximale Bewegung des Ankerabschnitts 310 in Bezug auf die distale Kappe 308 verhindert. Wenn der Kragen 320 bei einem distalen Ende der distalen Kappe 308 positioniert ist, befindet sich zudem der Kragen 320 angrenzend an eine distale Innenwand 324 der distalen Kappe 308. Die Grenzfläche zwischen diesen verhindert eine distale Bewegung des Ankerabschnitts 310 in Bezug auf die distale Kappe 308.
Zweitens enthält der Ankerabschnitt 310 mehrere Nuten 326 an seiner Außenfläche, die eine geeignete Oberfläche für ein Klebemittel, z. B. Epoxyd bieten kann, der zwischen dem Ankerabschnitt 310 und der distalen Kappe 308 angeordnet ist, um zu kleben. Ein distales Ende 312 des geflochtenen leitenden Organs 28 (34B) kann in einer Aussparung 328 zwischen dem Ankerabschnitt 310 und der distalen Kappe 308 befestigt sein. Ein Klebemittel, das in dieser Aussparung 328 angeordnet ist, befestigt das geflochtene leitende Organ 28 in der distalen Kappe 308. Auf Wunsch kann der Ankerabschnitt 310 eine Rampe 332 von etwa 15 Grad bei dem proximalen Ende enthalten, um das distale Ende des geflochtenen leitenden Organs 28 in einer konischen Form zu halten.
Ein beispielhaftes Verfahren für den Zusammenbau des distalen Spitzenabschnitts 302 wird nun beschrieben. Zuerst wird die erste Klemmhülse 316a an dem Dorn 306 befestigt, beispielsweise unter Verwendung von Lot oder Epoxyd. Nun wird der Ankerabschnitt 310 über die erste Klemmhülse 316a und den Dorn 306 gleiten gelassen, und die zweite Klemmhülse 316b kann an dem Dorn 306 befestigt werden, beispielsweise unter Verwendung von Lot oder Epoxyd. Der Ankerabschnitt 310, der an den Klemmhülsen 316a–b und an dem Dorn 306 befestigt ist, kann hierauf in die distale Kappe 308 eingesetzt werden. Der Ankerabschnitt 310 kann durch Maschinenbearbeitung oder durch irgendein anderes geeignetes Verfahren gebildet werden. Eine Abschrägung 330 kann bei dem distalen Ende des Ankerabschnitts 310 vorgesehen sein, um das Einsetzen des Ankerabschnitts 310 hinter den Kragen 322 der distalen Kappe 308 zu unterstützen. Die einzelnen Drähte des geflochtenen leitenden Organs 28 können geschnitten und hierauf bei ihren distalen Enden mit einem ultraviolettaushärtenden Klebemittel getrennt isoliert werden. Ein Vergussmaterial kann zwischen dem Ankerabschnitt 310 und der distalen Kappe 308 enthalten sein, um das distale Ende des geflochtenen leitenden Organs 28 dazwischen zu befestigen.
Da der distale Spitzenabschnitt 302 während des Verlaufs eines Elektrophysiologie-Verfahrens durch das Gefäßsystem und das Herz bewegt werden kann, kann es erwünscht sein, dass der distale Spitzenabschnitt 302 so konstruiert ist, dass eine Verletzung von Gewebe, mit dem dieser in Kontakt gelangen kann, verringert wird. Entsprechend veranschaulicht 36 eine beispielhafte Ausführungsform eines Abschnitts eines Katheters 336 mit einem distalen Spitzenabschnitt 338, der Material enthält, das ausgewählt wurde, um für eine sanfte Wechselwirkung mit Gewebe zu sorgen. Der distale Spitzenabschnitt 338 umfasst eine distale Kappe 340 und einen Ankerabschnitt 342. Der Ankerabschnitt 342 ist dem Ankerabschnitt 310 von 35 ähnlich und führt die gleiche Funktion aus. Die distale Kappe 340 enthält zwei Unterabschnitte: einen proximalen Abschnitt 340a und einen distalen Abschnitt 340b. Der proximale Abschnitt 340a ist der distalen Kappe 308 von 35 ähnlich und führt die gleichen Funktionen aus, er enthält jedoch einen Vorsprung 346, der so beschaffen ist, dass er mit einer Aussparung 344 des distalen Abschnitts 340b zusammenpasst. Ein Klebemittel wie etwa Epoxyd oder alternative Kopplungsmittel können in Nuten 348 im proximalen Abschnitt 340a enthalten sein, um den proximalen Abschnitt 340a an dem distalen Abschnitt 340b zu befestigen. Der distale Abschnitt 340b kann so konstruiert sein, dass er für eine sanftere Wechselwirkung mit Gewebe sorgt, als es mit Katheterspitzen im Stand der Technik erfolgt. Beispielsweise kann der distale Abschnitt 340b aus einem elastomeren Material wie etwa Polyurethan oder Silikon oder aus einem anderen Material mit einem niedrigen Durometer gebildet sein. Entsprechend kann die distale Kappe 340 beispielsweise dafür verwendet werden, Veneneintritte in die Wände der Vorkammern zu finden, ohne das Gewebe der Wand zu verletzen. Selbstverständlich ist eine Anzahl von Änderungen für den zuvor beschrieben distalen Kappenabschnitt 340 möglich. Beispielsweise kann ein einteiliger Kappenabschnitt mit den "nicht verletzenden" Eigenschaften, die für den distalen Abschnitt 340b beschrieben wurden, gebildet werden, oder sowohl der proximale Abschnitt 340a als auch der distale Abschnitt 340b können mit nicht verletzenden Eigenschaften ausgebildet werden. Zudem kann der distale Abschnitt 340b eine Anzahl von verschiedenen Anordnungen annehmen und muss nicht die in 36 gezeigte Form und Abmessungen aufweisen.
In 34A–B wird nun eine Lenkanordnung beschrieben, die in Verbindung mit dem Katheter 300 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann. Lenkkabel 360 können in dem Katheter 300 vorgesehen sein, um zu ermöglichen, dass der Katheter mittels einer Betätigung von einem oder mehreren der Lenkkabel 360 gebogen oder gekrümmt wird. Die Lenkkabel 360 können an einem Lenkanker 362 verankert sein, der sich bei einem distalen Ende des Schafts 304 befindet. Eine Betätigung von einem oder mehreren Lenkkabeln 360 kann eine Biegung oder Krümmung bei einer Stelle proximal zum Lenkanker 362 bewirken, beispielsweise bei einer Verbindung 364 zwischen dem distalen Schaftabschnitt 304a und dem proximalen Schaftabschnitt 304b. In einem Beispiel kann der distale Schaftabschnitt 304a aus einem weniger starren Material gebildet sein als der proximale Schaftabschnitt 304b, so dass eine Biegung oder Krümmung bei einem Abschnitt des distalen Schaftabschnitts 304a in der Nähe der Verbindung 364 zwischen dem distalen Schaftabschnitt 304a und dem proximalen Schaftabschnitt 304b ausgebildet wird. Wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht, kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Lenkanker 362 proximal zum geflochtenen leitenden Organ 28 vorgesehen sein. Ferner kann eine Lenk-"Gelenk" (z. B. eine Stelle einer Biegung oder Krümmung) durch Betätigung eines an dem Lenkanker 362 verankerten Lenkkabels 360 bei einer Stelle proximal zum Lenkanker ausgebildet werden.
In dem in 34A–34B gezeigten Beispiel umfasst der Lenkanker 362 mehrere Schlaufen, die durch Lenkkabel 360 um eine Außenfläche des Katheters 300 gebildet sind, wobei die Lenkkabel 360 eine ununterbrochene Kabellänge bilden. Die Schlaufen können in einer Aussparung 366 in der Außenfläche des Katheters 300 ausgebildet sein, und sie können an dieser Stelle vergossen und mit Silikon abgedichtet sein. Bei einem Beispiel wird ein nicht beschichteter Abschnitt der Lenkkabel 360 zweieinhalb Mal um den Katheterschaft 304 geschlungen und hierauf vergossen, um ausreichende Zugkräfte für die Kabel 360 bereitzustellen.
Obwohl die in 34A–B gezeigte Anordnung für eine geeignete Verankerung der Lenkkabel 360 sorgt, gibt es bestimmte Nachteile. Beispielsweise ist eine Öffnung erforderlich, durch die die Lenkkabel 360 aus den Katheterschaft 304 austreten, so dass sie um die Außenfläche des Katheters 300 geschlungen werden können.
Die Öffnung in dem Katheterschaft 304 kann ein Eindringen von Fluid in den Katheter 300 zur Folge haben, oder sie kann andere unerwünschte Ergebnisse verursachen.
37 veranschaulicht eine alternative Anordnung eines Lenkankers, der in Übereinstimmung mit dem Katheter 300 und anderen hier beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden kann. In der in 37 gezeigten Anordnung sind Lenkkabel 370 mit Ankern 372 versehen, die eine Breite oder einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der Durchmesser der Lenkkabel 370. Die Anker 372 können mit den Lenkkabeln 370 einteilig ausgebildet sein oder sie können fest daran befestigt sein. Die Lenkkabel 370 sind zumindest teilweise in Hohlräumen 374 angeordnet, die einen Bereich mit größerer Breite oder größerem Durchmesser 374a und einen Bereich mit kleinerer Breite oder kleinerem Durchmesser 374b aufweisen. Die Anker 372 können in dem Bereich 374a mit größerer Breite oder größerem Durchmesser angeordnet sein, und sie können so bemessen sein, dass die Anker 372 nicht in den Bereich 374b mit kleinerer Breite oder kleinerem Durchmesser passen. Mit anderen Worten kann jeder Anker 372 einen Durchmesser oder eine Breite haben, die größer ist als ein Durchmesser oder eine Breite des Bereichs 374b mit kleinerer Breite oder kleinerem Durchmesser, und die kleiner ist als ein Durchmesser oder eine Breite des Bereichs 374a mit größerer Breite oder größerem Durchmesser. Entsprechend können die Lenkkabel 360 bei der Verbindung der Bereiche 374a–b verankert sein. Ein Klebemittel wie etwa Epoxyd kann vorgesehen sein, um die Anker 372 an dieser Stelle zu befestigen.
38 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführung eines Steuergriffs zur Verwendung mit dem in 34A–B gezeigten Katheter 300. Der Griff 380 enthält ein Gehäuse 382 und einen Schiebeaktor 384 und ein Daumenrad 386, die mit dem Gehäuse 382 gekoppelt sind. Der Schiebeaktor 384 ist mit dem Dorn 306 gekoppelt, um den Dorn zu betätigen. Der Schiebeaktor 384 enthält einen Hohlraum 392, in dem ein distaler Abschnitt des Dorns 306 angeordnet ist. Der Dorn 306 kann an dem Schiebeaktor 384 fest befestigt sein, beispielsweise unter Verwendung eines Klebemittels, das in dem Hohlraum 392 zwischen dem Dorn 306 und dem Schiebeaktor 384 angeordnet ist. Das Daumenrad 386 kann mit einem oder mehreren Lenkkabeln gekoppelt sein, wie die Lenkkabel 360, die in Verbindung mit 34A–B beschrieben wurden. Folglich kann das Daumenrad verwendet werden, um die Lenkkabel 360 zu betätigen, um so eine Ausrichtung des Katheters 300 zu steuern (34A–B).
Der Griff 380 ist mit dem Katheterschaft 304 an dessen distalem Ende und mit einem Verbinder 388 an dessen proximalem Ende gekoppelt. Ein geflochtenes Kabel 390, dessen äußerer Abschnitt das geflochtene leitende Organ 28 bei einem distalen Ende des Katheters 300 bildet (34A–B) bewegt sich durch den Griff 382 von dem Schaft 304 zu dem Verbinder 388. In dem Katheterschaft kann das geflochtene Kabel 390 um den Dorn 306 konzentrisch angeordnet sein. In dem Griff 380 kann der Dorn 306 durch eine Öffnung in dem geflochtenen Kabel 390 austreten, so dass das geflochtene Kabel 390 nicht mehr um den Dorn 306 angeordnet ist. Selbstverständlich muss jedoch das geflochtene Kabel 390 nicht konzentrisch um den Dorn 306 in dem Schaft 304 angeordnet sein, und die gezeigte Anordnung ist lediglich beispielhaft. Zudem muss das geflochtene Kabel 390 nicht entlang seiner gesamten Länge geflochten sein. Beispielsweise kann das geflochtene Kabel 390 mehrere nicht geflochtene Filamente enthalten, die lediglich bei einem distalen Ende geflochten sind, bei dem das geflochtene leitende Organ 28 ausgebildet ist.
Der Dorn 306 sollte in dem Bereich des Griffs 380 ausreichend stabil sein, um die durch den Schiebeaktor 384 aufgebrachte Druckkraft an mehrere distale Abschnitte des Dorns 206 zu übertragen. Folglich hat der Dorn 306 vorzugsweise einen ausreichenden Durchmesser in dem Bereich des Griffs 380, um eine derartige Stabilität bereitzustellen. Falls dieser Durchmesser des Dorns 306 entlang der gesamten Länge des Dorns verwendet werden würde, kann jedoch das distale Ende des Katheters 300 außerordentlich steif sein. Eine außerordentliche Steifigkeit bei dem distalen Ende des Katheters ist unerwünscht und sie kann eine Verletzung am Herzen und/oder am Gefäßsystem zur Folge haben. 39–40 veranschaulichen eine beispielhafte Ausführung des Dorns 306, die auf diese Überlegungen gerichtet ist. Insbesondere kann der Dorn von 39–40 eine erhöhte Biegsamkeit bei seinem distalen Ende aufweisen, derart, dass ein Katheter, der den Dorn enthält, ebenfalls eine erhöhte Biegsamkeit an seinem distalen Ende hat. Folglich wird eine Verletzung am Herzen und/oder am Gefäßsystem verringert, da die distale Spitze wegen ihrer Biegsamkeit nachgeben kann, wenn sie mit Gewebe in Kontakt kommt. Zudem kann die erhöhte Biegsamkeit des distalen Endes des Katheters die Bewegungsfähigkeit des Katheters verbessern, was ebenfalls einen unerwünschten Kontakt mit dem Herzen und/oder dem Gefäßsystem verringern kann.
39 veranschaulicht einen Dorn 400 mit drei Lagen: einer ersten Lage 402, einer zweiten Lage 404 und einer dritten Lage 406. Die erste Lage 402 und die zweite Lage 404 sind über einen ersten Übergangsbereich 408 miteinander verbunden, und die zweite Lage 404 und die dritte Lage 406 sind über einen zweiten Übergangsbereich 410 miteinander verbunden. Die Übergangsbereiche können ein abgestuftes und ein gerades Profil haben. Die erste Lage 402 hat den größten Durchmesser der drei Lagen, der gemäß einem Beispiel etwa 0,038 Zoll beträgt. Die zweite Lage 404 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als jener der ersten Lage 402, jedoch größer ist als der der dritten Lage 406. Gemäß einem Beispiel hat die zweite Lage einen Durchmesser von etwa 0,028 Zoll. Die dritte Lage 406 hat den kleinsten Durchmesser der drei Lagen, der gemäß einem Beispiel etwa 0,0175 Zoll betragen kann. Ein beispielhaftes Material für den Dorn 400 ist Nitinol oder ein anderes hochelastisches Material. Nitinol hat den Vorteil, dass es knickbeständiger ist als andere Materialien, die für den Dorn 400 verwendet werden können, wie etwa rostfreier Stahl.
40 veranschaulicht beispielhafte Stellen für die erste, zweite und dritte Lage in dem Katheter 300. Die erste Lage 402 kann sich von dem Schiebeaktor 384 von dort, wo das distale Ende des Dorns gekoppelt ist, zu einer Stelle 412 bei dem distalen Ende des Griffs 380 erstrecken. Folglich kann der erste Übergang 408 (39) bei der Stelle 412 erfolgen. Die zweite Lage 404 kann sich von der Stelle 412 zu einer Stelle 414 erstrecken, die sich in dem Schaft 304 befindet. Folglich kann der zweite Übergang 410 (39) bei der Stelle 414 erfolgen. Die dritte Lage 406 kann sich von der Stelle 414 zu einem distalen Spitzenabschnitt 302 erstrecken.
Selbstverständlich sind eine Anzahl von Varianten bei dem in Verbindung mit 39–40 beschriebenen Dorn 400 möglich. Beispielsweise kann der Dorn 400 zwei Lagen, vier Lagen oder irgendeine größere Anzahl von Lagen enthalten. Alternativ kann der Dorn 400 so konstruiert sein, dass er entlang seiner gesamten Länge oder einer wesentlichen Länge kontinuierlich konisch zuläuft. Selbstverständlich müssen außerdem die Übergangsbereiche 408 und 410 nicht abgestuft sein. Beispielsweise können die Übergänge relativ zu den Lagen des Dorns 400 senkrecht sein.
41A–E veranschaulichen eine abgeänderte Version des in 34A–B veranschaulichten Katheters 300. Vor Allem enthält der Katheter 416 einen Dorn 418 mit einem inneren Hohlraum 420. Wie es nachfolgend ausführlich beschrieben wird, kann der Hohlraum 420 einen Durchgang für Fluide oder Vorrichtungen bereitstellen, die während eines Elektrophysiologie-Verfahrens verwendet werden.
Wie in 41A gezeigt ist, enthält der Katheter 416 einen Katheterschaft 422, ein geflochtenes leitendes Organ 28 und einen distalen Spitzenabschnitt 424. Der Katheterschaft 422 enthält einen distalen Schaftabschnitt 422a, einen proximalen Schaftabschnitt 422b und einen Ankerabschnitt 422c, der zwischen dem distalen Schaftabschnitt 422a und dem geflochtenen leitenden Organ 28 gekoppelt ist. Eine Senkung 426 ist zwischen dem proximalen Schaftabschnitt 422b und dem distalen Schaftabschnitt 422a gekoppelt. Lenkkabel 428a und 428b sind jeweils über Anker 430a und 430b verankert, die in dem Ankerabschnitt 422c befestigt sind. Eine Dichtung 432 ist bei einem distalen Ende des Ankerabschnitts 422c vorgesehen, um den Zutritt von Fluid oder Schmutz in das Innere des Schafts 422 zu verhindern oder im Wesentlichen zu vermeiden.
Gemäß einer Ausführung hat der Hohlraum 420 des Dorns 418 einen Durchmesser von etwa 0,83 mm (2,5 French), während der Katheterschaft 422 einen Durchmesser von etwa 3,3 mm (10 French) aufweist, wenn keine Lenkkabel verwendet werden, und von etwa 4,17 mm (12,5 French), wenn zwei Lenkkabel verwendet werden. Selbstverständlich sind jedoch die zuvor genannten Abmessungen lediglich beispielhaft und alternative Abmessungen können geeignet sein.
41B veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Katheters 416 mit der Senkung 426. Die Senkung 426 befindet sich bei einer Verbindung zwischen dem distalen Schaftabschnitt 422a und dem proximalen Schaftabschnitt 422b und stellt eine Grenzfläche zwischen den beiden Abschnitten dar. Die Senkung 426 kann aus Kunststoff gebildet sein und sie kann im Wesentlichen starr sein, um die Belastung an der Verbindung zwischen dem distalen Schaftabschnitt 442a und dem proximalen Schaftabschnitt 422b zu verringern. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Biegepunkt (oder "Gelenk") bei der Verbindung bei einer Betätigung der Lenkkabel 428a–b ausgebildet werden.
41C veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Katheters 416, der eine Dichtung 432 und Lenkanker 430a–b enthält. Die Dichtung 432 enthält einen ersten Abschnitt 432a und einen zweiten Abschnitt 432b. Der zweite Abschnitt 432b ist an dem Ankerabschnitt 422c verankert, beispielsweise unter Verwendung eines Klebemittels wie etwa Epoxyd, eines Verriegelungsmechanismus oder irgendeiner anderen mechanischen Verbindung. Alternativ kann der zweite Abschnitt 432b mit einem Abschnitt des Katheters 416 einteilig ausgebildet sein. Der zweite Abschnitt 432b kann aus einem Kunststoff wie etwa Polyurethan oder aus einem anderen Material gebildet werden, das zum Ausbilden einer mechanischen Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 432a und dem Ankerabschnitt 422c geeignet ist. Der erste Abschnitt 432a ist mit dem zweiten Abschnitt 432b beispielsweise unter Verwendung eines Klebemittels gekoppelt. Der erste Abschnitt 432a kann aus Silikon oder aus einem anderen Material gebildet sein, das zur Ausbildung einer Dichtung um den Dorn 418 geeignet ist. Die gebildete Dichtung kann völlig fluiddicht oder im Wesentlichen fluiddicht sein. In einem Beispiele enthalten der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt 432a–b innere Oberflächen, die so konstruiert sind, dass sie zulassen, dass der Dorn 418 gleitend darin aufgenommen wird. Beispielsweise können die Oberflächen glatt sein und/oder eine geringe Reibung beim Gleiten an einer Oberfläche erzeugen. Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Gleitmittel oder eine Beschichtung auf den inneren Oberflächen abgeschieden werden, um die Reibung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt 432a–b und dem Dorn 418 zu verringern. Selbstverständlich gibt es außerdem für die zuvor beschriebene Dichtung 432 eine Anzahl von alternativen Ausführungen. Beispielsweise kann die Dichtung 432 aus einem einzelnen Element geformt sein und/oder sie kann eine Form oder Anordnung aufweisen, die anders ist als jene, die in 41A und 41C gezeigt sind.
Lenkanker 430a–b und die Lenkkabel 428a–b sind auf eine Weise angeordnet, die der in 37 gezeigten Weise ähnlich ist. Insbesondere haben die Anker 430a–b eine Breite oder einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Lenkkabel 428a–b. Die Anker 430a–b können mit den Lenkkabeln 428a–b einteilig ausgebildet sein oder sie können fest daran befestigt sein. Die Lenkkabel 428a–b laufen jeweils durch Hohlräume 436a–b, die sich entlang zumindest eines Abschnitts des Katheters 416 erstrecken. Die Hohlräume 436a–b enthalten jeweils Bereiche 438a–b mit größerer Breite oder größerem Durchmesser und Bereiche 440a–b mit kleinerer Breite oder kleinerem Durchmesser. Die Anker 430a–b kön nen in den Bereichen 438a–b mit größerer Breite oder größerem Durchmesser angeordnet sein, und sie können so bemessen sein, dass die Anker nicht in die Bereiche 440a–b mit kleinerer Breite oder kleinerem Durchmesser passen. Entsprechend können die Lenkkabel 428a–b jeweils bei der Verbindung zwischen den Bereichen 438a–b und 440a–b verankert sein. Ein Klebemittel wie etwa Epoxyd kann vorgesehen sein, um ferner eine Bewegung der Anker 430a–b zu verhindern.
41E veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des distalen Schaftabschnitts 422a, der den Dorn 418, die Lenkkabel 428a–b und Drähte 434 enthält, die verwendet werden, um das geflochtene leitende Organ 28 zu bilden. Wie es gezeigt ist, sind die Lenkkabel 428a–b in Hohlräumen 436a–b angeordnet, die in der Wand des distalen Schaftabschnitts 422a ausgebildet sind. Der Dorn 418 ist entlang einer zentralen Längsachse des Schafts 422 angeordnet und er ist von Drähten 434 umgeben. Die Drähte 434, die auf die gleiche Weise wie das geflochtene leitende Organ 28 geflochten sein können, sind in einer Öffnung zwischen dem Dorn 418 und den Hohlräumen 436a–b angeordnet. Selbstverständlich ist die innere Anordnung des in 41E gezeigten distalen Schaftabschnitts 422a lediglich beispielhaft und andere Anordnungen sind möglich. Beispielsweise können die Hohlräume 436a–b fehlen und sowohl die Lenkkabel 428a–b als auch die Drähte 434 können in einer Öffnung zwischen dem Dorn 418 und einer Außenwand des Katheterschafts 422 angeordnet sein. Bei einer Ausführung können die Lenkkabel 428a–b bei einer inneren radialen Position in Bezug auf die Drähte 434 angeordnet sein.
Der Dorn 418 erstreckt sich in der Länge des Katheters 416 zu einem Griff des Katheters. Wie in 41D gezeigt ist, enthält der distale Spitzenabschnitt 424 eine distale Kappe 444, die mit dem Dorn 418 an dessen maximal distalem Ende gekoppelt ist. Ein distales Ende des geflochtenen leitenden Netzes 28 ist in Umfangsrichtung um den Dorn 418 in einer Aussparung 446 zwischen dem Dorn 418 und der distalen Kappe 444 angeordnet. Zudem ist eine Hülse 448 zwischen dem geflochtenen leitenden Organ 28 und dem Dorn 418 in dem distalen Spitzenabschnitt 424 enthalten, um eine Verankerung des geflochtenen leitenden Organs 28 in der distalen Kappe 444 zu unterstützen. Die Hülse 448 kann an dem Dorn 418 festgeklebt sein, und das geflochtene leitende Organ 28 kann an der Hülse 448 festgeklebt sein. Zudem kann ein Klebemittel in einer Aussparung 446 enthalten sein, um für eine zusätzliche Befestigung zu sorgen. Die distale Kappe 444 kann eine Öffnung 450 in ihrer distalen Spitze enthalten, um eine distale Öffnung des Dorns 418 aufzunehmen. Wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, kann die Öffnung 450 in der distalen Kappe 444 als ein Durchgang für Fluide oder Vorrichtungen dienen, die während eines Elektrophysiologie-Verfahrens in den Körper eines Patienten oder aus diesem heraus geleitet werden.
Der Dorn 418 kann in dem Schaft 422 gleitend angeordnet sein und er kann entlang einer Längsachse des Katheters 416 bewegt werden, um das geflochtene leitende Organ 28 zu betätigen. Wie es in Verbindung mit 41D beschrieben wurde, sind der Dorn 418 und das geflochtene leitende Organ 28 an ihren distalen Enden an einem distalen Kappenabschnitt 444 befestigen. Folglich wird der distale Spitzenabschnitt 424 in Richtung des Schafts 422 bewegt, wenn das distale Ende des Dorns 418 in eine proximale Richtung innerhalb des Schafts 422 gleiten gelassen wird. Die Herausziehbewegung des distalen Spitzenabschnitts 424 komprimiert das geflochtene leitende Organ 28 seitlich und dehnt den Außendurchmesser des geflochtenen leitenden Organs 28 radial aus, wodurch bewirkt wird, dass das geflochtene leitende Organ 28 eine entfaltete Konfiguration annimmt. Wenn im Gegensatz dazu das distale Ende des Dorns 418 in eine distale Richtung in einem Schaft 422 gleiten gelassen wird, wird der distale Spitzenabschnitt 424 von dem Schaft 422 weg bewegt. Dies bewirkt, dass das geflochtene leitende Organ 28 radial komprimiert und seitlich ausgedehnt wird, um so eine nicht entfaltete Konfiguration anzunehmen. In einem in Verbindung mit 42 beschriebenen Beispiel kann die Bewegung des Dorns 418 gesteuert werden, indem ein Aktor an einem Griff des Katheters 416 verwendet wird. Selbstverständlich kann das geflochtene leitende Organ 28 irgendein beliebiges der Merkmale enthalten, die in Verbindung mit anderen hier offenbarten geflochtenen leitenden Organen beschrieben wurden.
Gemäß einer Ausführung hat der Dorn 418 eine im Wesentlichen rohrförmige Form und er ist aus einem Kunststoff wie etwa Polyurethan mit einem hohen Durometer gebildet. Selbstverständlich kann jedoch der Dorn 418 irgendeine beliebige Form annehmen, die sich entlang des Katheters 416 erstrecken kann und einen inneren Hohlraum aufnehmen kann. Ferner kann der Dorn 418 aus alternativen Materialien wie etwa Nitinol oder anderen Legierungen gebildet sein, und er kann aus einem biokompatiblen Material gebildet sein oder mit diesem beschichtet sein. Vorzugsweise ist der Dorn 418 so konstruiert, dass er gegenüber einem Abknicken bei einer Betätigung des Dorns in die distale Richtung widerstandsfähig ist. Entsprechend können die Steifigkeit des Dornmaterials und die Form und Dicke des Dorns 418 selbst so gewählt werden, dass der Dorn 418 nicht anfällig ist für ein Abknicken. Es ist jedoch vorzuziehen, dass der Dorn 418 so konstruiert ist, dass er irgendwelche Lenkeigenschaften des Katheters nicht übermäßig einschränkt. Entsprechend kann der Dorn 418 in eine Richtung quer zur Längsachse des Katheters unter einer Kraft, die durch Lenkkabel des Katheters aufgebracht wird, biegsam sein.
Der Dorn 418 kann außerdem ähnlich dem mehrlagigen Dorn 400 von 39 ein mehrlagiger Dorn sein. Beispielsweise kann der Dorn 418 zwei Lagen umfassen, die verschiedene Außendurchmesser haben, die bei einem Übergangsbereich miteinander verbunden sind. Der Durchmesser des Hohlraums 420 kann jedoch im Wesentlichen konstant bleiben.
Der Hohlraum 420 des Dorns 418 kann verwendet werden, um während eines Elektrophysiologie-Verfahrens Fluide oder Vorrichtungen zum Herzen oder Gefäßsystem eines Patienten oder von diesem weg zu transportieren. Beispielsweise kann der Hohlraum 420 verwendet werden, um ein Spülungsfluid wie etwa Saline zuzuführen, um während eines Ablationsverfahrens eine Konvektionskühlung bereitzustellen. In einem weiteren Beispiel kann der Hohlraum 420 verwendet werden, um ein Kontrastfluid wie etwa ein fluoroskopisches Kontrastmittel zuzuführen, um die Anordnung des geflochtenen leitenden Organs 28 oder Änderungen im Gefäßdurchmesser zu überprüfen. Bei Ablations- oder bei Abbildungsverfahren können antithrombogene Fluide wie etwa Heparin über den Hohlraum 420 zugeführt werden, um die Thrombogenität zu verringern. Weitere Medikamente können ebenfalls über den Hohlraum 420 für andere Behandlungszwecke zugeführt werden. Die zuvor beschriebenen Fluide können von den Katheter 416 über die zuvor beschriebene Öffnung 450 oder über eine oder mehrere Öffnungen, die in den Seitenwänden des Dorns 418 ausgebildet sein können, abgegeben werden. Fluide, die über die Öffnung 450 abgegeben werden, können vorteilhaft in den Blutstrom des Patienten vorgelagert in Bezug auf die Abbildungs- und/oder Ablationsstelle eintreten, wodurch die Visualisierung der Gefäßstruktur, in der der Katheter angeordnet und entfaltet werden soll, unterstützt werden kann.
Zusätzlich zur Eignung für den Transport von Fluiden oder als eine Alternative dazu kann der Hohlraum 420 des Dorns 418 für den Durchgang von medizinischen Vorrichtungen beschaffen sein. Beispielsweise kann der Hohlraum 420 verwendet werden, um Katheter, Führungsdrähte und/oder Sensoren (zum Bei spiel einen Blutdrucksensor, einen pH-Sensor, einen Blutstromsensor oder eine Ultraschall-Bildgebungsvorrichtung) in einen Patienten einzuführen. Wenn der Katheter 416 in Verbindung mit einem Führungsdraht verwendet wird, kann der Führungsdraht zuerst bei einer Zielstelle positioniert werden, so dass der Katheter dem Führungsdraht zu der Stelle folgen kann. Alternativ kann der Führungsdraht in den Dorn 418 eingesetzt werden, nachdem der Katheter 416 in den Patienten eingeführt worden ist.
42 veranschaulicht einen beispielhaften Griff 460, der verwendet werden kann, um den Dorn 418 zu betätigen. Der Griff 460 arbeitet auf die gleiche Weise wie der Griff 380, der in Verbindung mit 38 besprochen wurde, wobei der Schiebeaktor 384 mit dem Dorn 418 gekoppelt ist, um den Dorn zu betätigen. In dieser Anordnung erstreckt sich jedoch der Dorn 418 aus einem Griffgehäuse 462, so dass Vorrichtungen und/oder Fluide in den Hohlraum 420 des Dorns 418 eingeführt werden können. Ein Kanal 471, der mit dem Gehäuse 462 gekoppelt und teilweise in diesem Gehäuse angeordnet ist, stellt eine Öffnung bereit, durch die der Dorn 418 gleiten kann.
Der Anschluss 464 ist mit dem Griff 460 gekoppelt, um einen Fluid- oder Vorrichtungszugang zu dem Hohlraum 420 des Dorns 418 bereitzustellen. Fluide können über die Fluidöffnung 466 eingeleitet werden, die über ein Rohr 468 mit dem Anschluss 464 gekoppelt ist. Der Anschluss 464 kann mit dem Dorn 418 eine Dichtung ausbilden, um die Sterilität der injizierten Fluide zu gewährleisten, und er kann mit einem (nicht gezeigten) Ventil ausgestattet sein, um den Fluiddurchgang zu steuern. Um einen Vorrichtungszugang zu dem Hohlraum 420 bereitzustellen, ist außerdem eine Vorrichtungsöffnung 470 in dem Anschluss 464 vorgesehen. Eine Silikondichtung 472 kann die Vorrichtungsöffnung 470 abdichten, derart, dass Fluide nicht aus der Vorrichtungsöffnung 470 austreten können, falls Fluide und eine Vorrichtung gleichzeitig über den Anschluss 464 eingeführt werden.
Da der Dorn 418 entlang einer Längsachse des Katheters bewegt werden kann, kann der mit dem Griff 460 gekoppelte Anschluss 464 ebenfalls beweglich sein. Alternativ kann der Anschluss in Bezug auf den Griff feststehend sein, und er kann sich in Reaktion auf eine Bewegung des Dorns 418 nicht bewegen. Obwohl viele Ausführungen möglich sind, um einen feststehenden Anschluss zu erhalten, zeigt 42 ein Beispiel, in dem der Anschluss 464 einen Hohlraum 474 hat, um den Dorn 418 aufzunehmen. Da das proximale Ende des Dorns 418 in dem Hohlraum 474 gleitend angeordnet ist, kann der Hohlraum 474 eine Länge haben, die größer ist als eine Länge 476, über die der Schiebeaktor 384 den Dorn 418 zur Bewegung veranlassen kann.
Selbstverständlich kann irgendeine Kombination der in Verbindung mit 34–42 beschriebenen Merkmale vorteilhaft mit weiteren hier beschriebenen Kathetermerkmalen verwendet werden. Ferner können Aspekte des in 34–42 gezeigten Katheters in Verbindung mit den hier beschriebenen Elektrophysiologie-Verfahren verwendet werden.
Obwohl somit zumindest eine veranschaulichende Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, gehen für einen Fachmann auf dem Gebiet verschiedene Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen leicht hervor. Beispielsweise geht es für einen Fachmann auf dem Gebiet hervor, dass alle der zuvor beschriebenen Merkmale gezielt zu einem Einsatzverfahren und/oder einer Vorrichtung kombiniert werden können, abhängig von beispielsweise der gewünschten auszuführenden Funktion. Derartige Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen sind im Umfang der Erfindung enthalten. Entsprechend ist die vorhergehende Beschreibung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend. Die Erfindung wird lediglich so eingeschränkt, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert wird.

Claims

Katheder (300) für die Behandlung von Herz-Arrhythmien, wobei der Katheder (300) umfasst: einen Griff (380); einen Schaftabschnitt (304), der mit einem distalen Ende des Griffs (380) gekoppelt ist; einen Spitzenabschnitt (302), der sich an einem maximal distalen Abschnitt des Katheders (300) befindet; ein geflochtenes leitendes Organ (28), das mit dem Schaftabschnitt (304) und mit dem Spitzenabschnitt (302) gekoppelt ist, wobei das geflochtene leitende Organ (28) so konstruiert und beschaffen ist, dass es eine Ablationsenergie in Herzgewebe einbringt, um Herz-Arrhythmien zu behandeln; und einen Dorn (306), der an dem Spitzenabschnitt (302) fest angebracht und in dem Schaftabschnitt (304) gleitend angeordnet ist; wobei ein proximales Herausziehen des Dorns (306) das geflochtene leitende Organ (28) aus einer nicht entfalteten Position, in der das geflochtene leitende Organ (28) eine im Allgemeinen zylindrische Konfiguration annimmt, in eine entfaltete Position, in der das geflochtene leitende Organ (28) eine scheibenartige Konfiguration annimmt, ausdehnt.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei der Dorn (306) wenigstens zwei Lagen mit unterschiedlichen Durchmessern umfasst.
Katheder (300) nach Anspruch 2, wobei der Dorn (306) drei Lagen mit unterschiedlichen Durchmessern umfasst.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei das geflochtene leitende Organ (28) eine Elektrode umfasst, die isolierte und nicht isolierte (309) Abschnitte besitzt.
Katheder (300) nach Anspruch 4, wobei das geflochtene leitende Organ (28) ferner mehrere elektrisch unabhängige Abschnitte umfasst.
Katheder (300) nach Anspruch 5, wobei nicht isolierte Abschnitte von elektrisch unabhängigen Abschnitten des geflochtenen leitenden Organs (28) in der entfalteten oder nicht entfalteten Position nicht miteinander in Kontakt sind.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei der Dorn (306) einen Hohlraum (420) mit einer distalen Öffnung umfasst.
Katheder (300) nach Anspruch 7, wobei die distale Öffnung mit einer Öffnung des Spitzenabschnitts (302) gekoppelt ist.
Katheder (300) nach Anspruch 7, wobei der Hohlraum (420) ferner eine proximale Öffnung besitzt und wobei eine Fluidquelle mit der proximalen Öffnung gekoppelt ist, um zu ermöglichen, dass Fluid von der Fluidquelle zu dem Hohlraum (420) strömt.
Katheder (300) nach Anspruch 7, wobei der Hohlraum (420) ferner eine proximale Öffnung umfasst und wobei ein Vorrichtungsanschluss mit der proximalen Öffnung gekoppelt ist, um zu ermöglichen, dass Fluid von der Fluidquelle zu dem Hohlraum (420) strömt.
Katheder (300) nach Anspruch 10, wobei der Vorrichtungsanschluss mit dem Griff (380) gekoppelt ist.
Katheder (300) nach Anspruch 7, wobei der Dorn (306) in dem Griff (380) gleitend angeordnet ist und wobei der Dorn (306) mit einem Aktor (384) gekoppelt ist, um die Bewegung des Dorns (306) zu steuern.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei der Dorn (306) in dem Griff (380) gleitend angeordnet ist und wobei der Dorn (306) mit einem Aktor (384) gekoppelt ist, um die Bewegung des Dorns (306) zu steuern.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei die Betätigung des Dorns (306) in der Weise, dass der Dorn (306) proximal entlang einer Längsachse des Schafts (304) bewegt wird, das geflochtene leitende Organ (28) aus einer nicht entfalteten in eine entfaltete Position ausdehnt.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei die Bewegung des Spitzenabschnitts (302) zu dem Schaft (304) das geflochtene leitende Organ (28) seitlich komprimiert.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei der Dorn (306) aus einem hochelastischen Material gebildet ist.
Katheder (300) nach Anspruch 16, wobei der Dorn (306) aus Nitinol gebildet ist.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei der Dorn (306) mit einer stark dielektrischen Beschichtung beschichtet ist.
Katheder (300) nach Anspruch 18, wobei der Dorn (306) mit Parylen beschichtet ist.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Teil des Spitzenabschnitts (302) aus einem elastomeren Material konstruiert ist.
Katheder (300) nach Anspruch 20, wobei das elastomere Material Silikon enthält.
Katheder (300) nach Anspruch 20, wobei das elastomere Material Polyurethan enthält.
Katheder (300) nach Anspruch 1, wobei der Spitzenabschnitt (302) einen Kappenabschnitt (308) und einen Ankerabschnitt (310), der an dem Kappenabschnitt (308) befestigt ist, umfasst und wobei der Dorn (306) an dem Ankerabschnitt (310) befestigt ist und ein distales Ende (312) des geflochtenen leitenden Organs (28) zwischen dem Kappenabschnitt (308) und dem Ankerabschnitt (310) befestigt ist.
Katheder (300) nach Anspruch 23, wobei der Ankerabschnitt (310) einen Vorsprung (320) aufweist, der mit einer Kante (322) des Kappenabschnitts (308) in Eingriff ist.
Katheder (300) nach Anspruch 23, wobei ein Klebemittel zwischen dem Kappenabschnitt (308) und dem Ankerabschnitt (310) enthalten ist.
Katheder (300) nach Anspruch 23, wobei wenigstens ein distaler Abschnitt des Kappenabschnitts (308) ein elastomeres Material enthält.
Katheder (300) nach Anspruch 1, der ferner einen Stopfen (307) umfasst, der um den Dorn (306) an dem distalen Ende des Schafts (304) angeordnet und so beschaffen ist, dass er eine fluiddichte Dichtung zwischen dem Dorn (306) und dem Schaft (304) bildet.