DE60221641T2 - Vorrichtungen, systeme und verfahren für die akute oder chronische abgabe von substanzen oder vorrichtungen an extravaskuläre behandlungsstellen - Google Patents

Vorrichtungen, systeme und verfahren für die akute oder chronische abgabe von substanzen oder vorrichtungen an extravaskuläre behandlungsstellen Download PDF

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Theodore C. Pleasanton LAMSON
J. Christopher Topsfield FLAHERTY
John A. Palo Alto REGGIE
John Y. Mountain View CHANG
III. Joseph Redwood City CANTANESE
David R. San Francisco THOLFSEN
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Es gibt viele Situationen, in denen es wünschenswert ist, Substanzen (beispielsweise Medikamente, biologische Materialien, usw.) oder Vorrichtungen (beispielsweise Drähte, Sensoren, usw.) an spezifische Stellen innerhalb von Geweben (beispielsweise einen „interstitiellen Zielort") des Körpers einen Human- oder Veterinär-Patienten zu bringen. Beispiele dieser Arten von Gewebe, in denen sich derartige Zielorte befinden können, schließen Myokardgewebe, Hirngewebe oder Tumore ein.
  • Einige Katheter und Arzneimittel und Arzneimittel-Zuführungs-Stents des Standes der Technik sollten dazu geeignet sein, Arzneimittel oder Substanzen indirekt bestimmten interstitiellen Zielorten dadurch zuzuführen, dass zunächst das Arzneimittel in das Lumen eines nahegelegenen Blutgefäßes oder auf die Innenoberfläche eines nahegelegenen Blutgefäßes abgegeben wird und dann ermöglicht wird, dass das Arzneimittel durch die Blutgefäß-Wand oder durch ein stromabwärts gelegenes Kapillar-Bett zu dem gewünschten interstitiellen Zielort wandert.
  • Der Stand der Technik hat weiterhin Katheter-Geräte eingeschlossen, die zur Zuführung von Substanzen oder Vorrichtungen direkt in interstitielle Zielorte durch eine geführte Vorschubbewegung einer penetrierenden Kanüle oder Nadel von einem sich in dem Lumen eines nahegelegenen Blutgefäßes befindlichen Katheter aus, durch die Wand des Blutgefäßes und durch irgendwelches zwischenliegendes Gewebe zu dem interstitiellen Zielort verwendet werden können. Die gewünschte Substanz oder Vorrichtung kann dann direkt in den interstitiellen Zielort infundiert oder zugeführt werden, ohne dass eine Notwendigkeit für eine transmurale Diffusion durch die Blutgefäß-Wand oder eine transluminale Abwärtsströmung zu dem ausgewählten Kapillar-Bett erforderlich ist. Beispiele dieser Katheter-Geräte, die für eine direkte Zuführung von Arzneimitteln oder Vorrichtungen an interstitielle Zielorte brauchbar sind, sind in den internationalen PCT-Patentveröffentlichungen Nr. PCT/US99/07115 und PCT/US99/07112 beschrieben.
  • Ein besonderes Interesse besteht an Verfahren zur gesteuerten oder gezielten Zuführung von Substanzen, wie z.B. Medikamenten (beispielsweise chemotherapeutischen Mitteln), Gentherapie-Zusammensetzungen (beispielsweise Plasmiden, Viral-Vektoren, genetisch modifizierten Zellen, nackte DNA), biologischen Faktoren (beispielsweise angiogenen Faktoren, Nervenwachstum-Faktoren, anderen Zellwachstum-Faktoren, anderen Proteinen), monoklonalen Antikörpern oder speziellen Zellentypen (beispielsweise Stammzellen oder anderen Progenetor-Zellen, Pankreas-Inselzellen, Dopamin-sekretierenden Neuronen, endothelialen Zellen, myokardialen Zellen, anderen Myozyten, usw.) an interstitielle Zielorte für den Zweck der Behandlung von Erkrankungen, wie z.B. einer myokardialen Ischämie, massiven Tumor-Typen von Krebs, Parkinson-Erkrankungen, Diabetes, usw. Insbesondere bei der Behandlung einer myokardialen Ischämie hat die Forschung gezeigt, dass die Einführung bestimmter angiogener Substanzen in ischämische Bereiche des Myokardiums zu einer „therapeutischen Anglogenese" in Patienten führen kann, die an klinisch bedeutsamen Koronar-Arterien-Erkrankungen leiden. Allgemein gesprochen, bezieht sich der Ausdruck „Angiogenese" auf die Erzeugung neuer Kapillaren und/oder Blutgefäße. In dem Parenchym eines Organs, innerhalb eines Tumors oder innerhalb eines Gewebebereiches (beispielsweise des Myokards). Es wird angenommen, dass die Angiogenese als ein mehrstufiger Prozess erfolgt, bei dem endotheliale Zellen fokal abgebaut werden und über ihre eigene Basismembran eindringen, durch ein interstitielles Stroms in Richtung auf einen angiogenen Stimulus wandern, sich proximal zu der Wanderungsspitze vermehren, in Blutgefäße organisieren und sich an einer neu synthetisierten Basismembran erneut anbringen. Der Ausdruck „therapeutische Angiogenese" beinhaltet die Verabreichung von angiogenen Substanzen oder Behandlungen, um einen oder mehrere Schritte in dem Angiogenese-Prozess zu fördern, wodurch die Schaffung einer neuen Blutströmung im Gewebe erreicht wird, das vorher keinen ausreichenden Blutstrom aufwies.
  • Es wurden bereits verschiedene Ansätze zur Lieferung von angiogenen Substanzen in das Myokardium verwendet. Eine Lösung besteht in der Verwendung eines Gewebe penetrierenden Gerätes, wie z.B. eines Lasers, um Durchdringungs-Kanäle oder transmyokardiale (TMR-)Kanäle zu schaffen, die sich entweder von der epikardialen (äußeren) Oberfläche oder der endokardialen (inneren) Oberfläche des Herzens in das Myokardium erstrecken, und dann Mengen von angiogenen Substanzen in diese TMR-Kanäle zu injizieren. Beispiele dieser Ansätze sind in den US-Patenten 5 925 012 (Murphy-Chutorian et al.), 5 999 678 (Murphy-Chutorian et al.) und 6 106 520 (Laufer et al.) beschrieben.
  • Die WO-A-99/48545 (Transvascular, Inc.) beschreibt Gewebe durchdringende Katheter-Vorrichtungen, die zur Zuführung von Medikamenten und anderen Substanzen an bestimmte Zielorte brauchbar sind.
  • Das US-Patent 5 366 490 (Edwards et al.) beschreibt eine medizinische Sonde, die einen Katheter mit einem Stilett-Führungsgehäuse mit einer oder mehreren Stilett-Öffnungen in dessen Seitenwand und Führungseinrichtungen zum Lenken eines flexiblen Stiletts nach außen durch den oder die Stilett-Öffnung(en) und durch zwischenliegendes Gewebe unter einem vorher ausgewählten einstellbaren Winkel zu einem Zielort umfasst.
  • Es bleibt ein Bedarf im Stand der Technik für die Entwicklung einer neuen Vorrichtung und Verfahren zur Lieferung von Substanzen oder Vorrichtungen an spezifische Zielorte innerhalb von Geweben, Tumoren oder Organen des Körpers mit einer minimalen Schädigung der Gewebe und einer optimalen Steuerung hinsichtlich des präzisen Ortes oder der präzisen Orte, an dem oder an denen die Substanzen oder Vorrichtungen einzuführen sind.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Zuführung von Substanzen oder Vorrichtungen zu einem Zielort, der sich in dem Körper eines Human- oder Veterinär-Patienten befindet, geschaffen, wie es im Anspruch 7 beansprucht ist.
  • Weiterhin werden hier transluminale Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zur Zuführung von Substanzen (beispielsweise Medikamenten oder anderen therapeutischen oder Diagnose-Mitteln) oder Gegenständen (beispielsweise Geräte, Vorrichtungen, Drähte, Sensoren, Thermistoren, usw.) an interstitielle Orte in dem Körper eines Human- oder Veterinär-Patienten beschrieben.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein System geschaffen, das Folgendes umfasst: a) einen eindringenden oder penetrierenden Katheter, der in der Vaskulatur (beispielsweise einem Blutgefäß), dem Vaskulatur-Sinus oder einer Herzkammer eines Human- oder Veterinär-Patienten positionierbar ist und ein eindringendes Element aufweist, das von dem Katheter aus in Richtung eines extravaskularen Zielortes vorschiebbar ist, und b) einen Zuführungs-Katheter, der von dem eindringenden Element aus in Richtung auf den Zielort vorschiebbar ist. Wie er hier verwendet wird, soll der Ausdruck „Gefäßwand" nicht nur die Wand eines Blutgefäßes (beispielsweise einer Arterie oder Vene) bezeichnen, sondern auch das Endokardium, das eine Herzkammer oder irgendeine andere Wand einer anatomischen Struktur umgibt, in der der eindringende Katheter angeordnet wird und durch die hindurch das eindringende Element vorgeschoben wird, um die vorgesehene Position in benachbartem Gewebe zu erreichen. Die Substanz(en), Artikel oder Vorrichtungen können an dem Zielort über den Zuführungs-Katheter zugeführt werden und/oder Proben von Körperflüssigkeit oder andere Informationen können von dem Zielort über den Zuführungs-Katheter gewonnen werden. In Anwendungen, in denen es erwünscht ist, den Zuführungs-Katheter kontinuierlich oder intermittierend über eine längere Zeitperiode zu verwenden (beispielsweise Stunden, Tage, Wochen oder Monate) kann das eindringende Element in dem die Gefäßwand durchdringenden Katheter zurückgezogen werden und der die Gefäßwand durchdringende Katheter kann entfernt werden, wobei lediglich der Zuführungs-Katheter an seinem Platz verbleibt (wobei er sich beispielsweise durch das Blutgefäß oder die Blutgefäße nach außen durch die Durchdringung, die in der Blutgefäß-Wand gebildet wurde, und zu dem Zielort erstreckt). Weiterhin können die Substanz oder die Artikel periodisch oder kontinuierlich injiziert werden, während der Zuführungs-Katheter vorgeschoben oder zurückgezogen wird, um eine kontinuierliche „Spur" oder Serie von Zuführungsorten zu schaffen, an denen die Substanz oder Artikel abgegeben werden.
  • Gemäß der Erfindung kann die Verwendung eines eine einzige Krümmung oder mehrere Krümmungen aufweisenden eindringenden Elementes (oder eines gekrümmten Zuführungs-Katheters in Kombination mit einem geradlinigen, eine einzelne Krümmung oder mehrere Krümmungen aufweisenden eindringenden Element) zur Führung des Zuführungs-Katheters auf einem Pfad dienen, der um anatomische Strukturen herum navigiert oder das Einbringen in einem Hohlraum, ein Organ oder eine anatomische Struktur vermeidet, von der der Benutzer wünscht, dass der Zuführungs-Katheter hier nicht eintritt. In dieser Hinsicht kann der Zuführungs-Katheter so geführt werden, dass er sich auf einem Pfad vorwärts bewegt, der allgemein tangential zu der Wand oder zu dem Rand oder zu einer Kammer des Herzens oder eines anderen Hohlraumes oder einer anatomischen Struktur ist, in die der Benutzer kein Eindringen oder Penetrieren wünscht. Diese Fähigkeit, ein Eindringen in eine Kammer, einen Hohlraum oder eine anatomische Struktur zu vermeiden, kann es ermöglichen, dass eine größere Länge des Zuführungs-Katheters in das Gewebe vorgeschoben werden kann, als dies anderenfalls möglich wäre. Die Vorwärtsbewegung einer größeren Länge des Zuführungs-Katheters in das Gewebe kann die Abscheidung einer längeren Spur oder einer längeren Serie von Abscheidungen eines injizierten Materials ermöglichen, als dies möglich sein würde, wenn der Zuführungs-Katheter in der Richtung der Kammer des Herzens oder eines anderen Hohlraumes oder einer anderen anatomischen Struktur oder nicht tangential hierzu vorgeschoben würde, bei der der Benutzer keinen Eintritt oder kein Eindringen wünscht. Weiterhin kann die Möglichkeit, eine sehr lange Spur oder eine Serie von Abscheidungsorten zu schaffen, bei bestimmten Anwendungen der Erfindung vorteilhaft sein. Beispielsweise kann es die Möglichkeit, einen Gewebepfropfen oder Zellen (beispielsweise Stammzellen, Myoblaste, usw.) in einer lang gestreckten Spur abzuscheiden, es ermöglichen, dass die Zellen eine organisierte Struktur bilden, bei der die Zellen miteinander kommunizieren, und/oder eine Verbindung zwischen zwei einen Abstand voneinander aufweisenden Bereichen einer Organ- oder Gewebe-Masse zu bilden. In den Fällen, in denen angiogene Substanzen durch den Zuführungs-Katheter hindurch injiziert werden, kann es die Fähigkeit, eine Spur der angiogenen Substanz abzulegen, dem Benutzer ermöglichen, eine Linie oder einen lang gestreckten Bereich eines neuen Blutgefäß-Wachstums zu definieren. Weiterhin kann eine Vorwärtsbewegung eines eine größere Länge aufweisenden Segmentes des Zuführungs-Katheters in das Gewebe eine tiefere Injektion von Substanzen mit einer geringeren Möglichkeit einer Rückblutung oder einer Regurgitation durch den interstitiellen Trakt ermöglichen, der durch die Vorwärtsbewegung des eindringenden Elementes und/oder des Zuführungs-Katheters erzeugt wird. Weiterhin ermöglicht es diese Fähigkeit des Systems, eine Serie oder ein Netzwerk von langgestreckten Spuren oder Trakten einer Substanz oder eines Artikels abzuscheiden oder mit Abstand voneinander angeordnete interstitielle Ablagerungen einer Substanz oder eines Artikels in einer Weise zu ermöglichen, die es möglich macht, dass einzelne Spuren, Trakte oder Ablagerungen ein Netzwerk bilden und miteinander in einer gewünschten Weise zusammenwirken.
  • Die Arten von Substanzen, die durch den Zuführungs-Katheter hindurch zugeführt werden, schließen Medikamente (Thrombolyten, Platelet-Inhibitoren, anti-restenotische Mittel, Beta-Blocker, Ionenkanal-Antagonisten, positive oder negative ionotropische Mittel, anti-arrhythmische, antibiotische, analgetische, chemotherapeutische Mittel oder anti-neoplastische Mittel usw.) natürliche oder rekombinante Proteine (beispielsweise angiogene Proteine, wie z.B. einen vaskularen endothelialen Wachstums-Faktor (VEGF), Fibroblasten-Wachstum-Faktoren (FGF), epiderme Wachstum-Faktoren (EGF), Platelet-abgeleitete Wachstum-Faktor-(PDGF-), Nervenzellen-Wachstum-Faktor (NGF-) oder Hepatozyt-Wachstum-Faktor (HGF)), Zellen oder Zellenzubereitungen (beispielsweise Stammzellen, andere Progenetor-Zellen, Myozyten, Myoblasten, Pankreas-Inselzellen, Dopamin-sekretierende Zellen usw.) Gene oder Gentherapie-Zubereitungen (beispielsweise Viral-Vektoren, wie Gene oder Gentherapie-Anwendungen, genetisches Material für die elektroforetische Übertragung in Zellen, Plasmide, Viral-Vektoren, genetisch modifizierte Zellen, nackte DNA, usw.), Kontrastmedien oder Farbstoffe zur Abbilderzeugung, radioaktiv markierte Diagnose-Materialien oder Medikamente oder andere verfolgbare Substanzen, Mischungen von irgendeinem der vorstehenden, allein, in Lösung oder in Kombination mit irgendeiner Zuführungs-Substanz oder Matrix (beispielsweise Polymer-Matritzen, die zur Verhinderung oder Verlangsamung der Verteilung oder Verbreitung einer Substanz von deren ursprünglichen Injektionsort verwendet werden), Dialyse-Lösungen oder Mikro-Dialyse-Lösungen oder irgendwelche anderen Arten von Substanzen ein, die über den Zuführungs-Katheter für irgendwelche therapeutischen, bilderzeugenden, diagnostischen oder andere Zwecke eingeführt werden können.
  • Weiterhin schließen gemäß der Erfindung die Arten von Zielgewebe, in die der Zuführungs-Katheter des vorstehend beschriebenen Systems eingebracht werden können, verschiedene Organe (beispielsweise Herz, Gehirn, Leber, Pankreas), die Wände von Blutgefäßen (durch Injektion direkt in die Gefäßwand oder durch Injektion in ein periadventitales Gebiet außerhalb des Gefäßes, jedoch nahe an diesem, so dass das Arzneimittel oder die Substanz in die Gefäßwand verteilt wird, Muskeln (beispielsweise Myokardium, Skelett-Muskeln) oder aberrante Massen (beispielsweise Tumore, Zysten) ein.
  • Weiterhin können gemäß der Erfindung Substanzen, die über den Zuführungs-Katheter zugeführt werden, eine vergrößerte Viskosität haben, um ihren Austritt aus dem Zielbereich zu behindern, sie können am Gewebe in dem Zielbereich anhaften, um den Austritt der Substanz aus dem Zielbereich zu behindern, und/oder sie können aushärten, um eine Masse an Ort und Stelle nach der Injektion in den Zielbereich bilden, wodurch der Austritt der Substanz aus dem Zielbereich verhindert wird.
  • Gemäß der Erfindung können die Auslassöffnung oder die Auslassöffnungen des Zuführungs-Katheters so konfiguriert sein, dass Substanzen, die durch den Zuführungs-Katheter injiziert werden, Hochdruck-Düsenstrahlen in das Gewebe bilden, das den Zuführungs-Katheter umgibt.
  • Weiterhin kann gemäß der Erfindung das die Gefäßwand durchdringende Element des die Gefäßwand durchdringenden Katheters und/oder des Zuführungs-Katheters mit einer Rückflusssperre zur Begrenzung oder zur Verhinderung eines Zurückleckens von Strömungsmedium, das durch den Zuführungs-Katheter injiziert wird, durch den Gewebetrakt ausgerüstet sein, durch den hindurch der Zuführungs-Katheter und/oder das eindringende Element vorgeschoben wurde. Bei chronischen Dosierungsanwendungen, bei denen der Zuführungs-Katheter im Inneren verbleibt, kann eine derartige Rückstrom-Sperre einen Ballon, eine ringförmige Rippe oder eine andere Sperre umfassen, die auf der Außenoberfläche des Zuführungs-Katheters ausgebildet ist, um die Rückströmung von Strömungsmittel durch den Kanal zu sperren, in dem sich der Zuführungs-Katheter befindet. Bei akuten Dosierungsanwendungen, bei denen der Zuführungs-Katheter unmittelbar nach der Injektion der Substanz herausgezogen und entfernt wird, kann die Rückstrom-Sperre a) ein embolisierendes Element, wie z.B. ein lösbares Blockierungsmittel, einen Ballon, einen Klumpen, Fibrin, eine Perle aus Polyvinyl-Alkohol usw., das in den Gewebetrakt eingebracht wird, während der Zuführungs-Katheter und/oder das eindringende Element zurückgezogen werden, b) eine Substanz, wie z.B. ein Cyanoacrylat, Polyethylen-Glykol, Hydrogel, Fibrin-Kleber oder anderes Material umfassen, das injiziert wird, um den Kanal zu embolisieren, abzudichten oder zu verschließen, durch den der Zuführungs-Katheter und/oder das eindringende Element vorgeschoben wurde, oder c) ein das Gewebe verschmelzendes Gerät sein, wie z.B. eine Hochfrequenz emittierende Elektrode, um benachbartes Gewebe in einer Weise zu verschweißen oder zu verschmelzen, die in effektiver Weise den Trakt verschließt, durch den der Zuführungs-Katheter und/oder das eindringende Element vorgeschoben wurde.
  • Weiterhin kann gemäß der Erfindung der Zuführungs-Katheter des vorstehend beschriebenen Systems für das Ansaugen von Proben von Blut oder Körperflüssigkeit von dem Zielort verwendet werden und/oder ein oder mehrere interaktive Elemente einschließen, wie z.B. Emitter, Detektoren, Elektroden, Sensoren, usw., um a) das Eindringen des Zuführungs-Katheters durch das Gewebe hindurch zu erleichtern, b) die Verteilung einer injizierten Substanz in umgebende Gewebe (beispielsweise durch Iontophorese) zu ermöglichen, c) eine Tasche zu schaffen, in die eine Substanz injiziert werden kann, oder d) die Position des Zuführungs-Katheters oder irgendeines Inhaltes oder einer Variablen (beispielsweise ECG, Zusammenziehbarkeit, Zusammenziehungskraft, Druck, örtliche ECG-Amplitude, örtliche Protein-Pegel, örtliche Antikörper-Pegel, pO2, pCO2, Sauerstoffsättigung, Blutströmungsrate, pH, örtliche Lactat-Pegel, usw.) des benachbarten Gewebes zu messen.
  • Weiterhin kann gemäß der Erfindung der Zuführungs-Katheter dazu verwendet werden, kontinuierlich oder intermittierend physiologische Parameter oder Variablen (beispielsweise die Geschwindigkeit der Blutströmung von dem Ort fort) oder pharmakokinetische oder biodistributive Parameter oder Variablen (beispielsweise die Rate, mit der sich eine Substanz von dem Zielort fort verteilt, wie lange das Verbleiben der injizierten Substanz an dem Zielort erwartet werden kann, die Rate, mit der die injizierte Substanz an dem Zielort inaktiviert oder metabolisiert werden kann, und/oder andere Parameter/Variablen zu überwachen, die sich auf die Aktivität der Substanz beziehen, nachdem diese an dem Ort injiziert wurde). Eine derartige Information kann dann dazu verwendet werden, zu überprüfen, ob der Zuführungs-Katheter in geeigneter Weise für einen optimalen oder gewünschten therapeutischen Effekt einer injizierten Substanz oder Vorrichtung angeordnet ist, die dem Ort zugeführt wird. Wenn festgestellt wird, dass sich eine injizierte Substanz wahrscheinlich zu schnell von dem Zielort fort verteilt oder an dem Zielort zu lange verbleibt, oder zu schnell oder nicht schnell genug inaktiviert wird, so kann der Zuführungs-Katheter neu zu einem Ort bewegt werden, der erstrebenswerter ist. In ähnlicher Weise kann, wenn festgestellt wird, dass der Ort für die gewünschte therapeutische oder diagnostische Aktivität der zugeführten Substanz oder Vorrichtung zu stark vaskularisiert oder nicht genügend vaskularisiert ist, der Zuführungs-Katheter an einem neuen Zielort neu angeordnet werden, der in geeigneter Weise vaskularisiert ist, bevor die Zuführung der Substanz oder Vorrichtung durch den Zuführungs-Katheter fortgesetzt wird. Ein Beispiel einer Art, wie dieser Typ einer Überwachung des Ortes durchgeführt werden kann, besteht in der Zuführung eines für Strahlung undurchlässigen Farbstoffes oder einer durch Strahlung markierten Substanz oder irgendeines anderen verfolgbaren Materials durch den Zuführungs-Katheter und an den Ort benachbart zu der Auslassöffnung oder den Auslassöffnungen des Zuführungs-Katheters (das heißt den Zielort, an dem die therapeutische oder diagnostische Substanz zugeführt wird oder zuzuführen ist). Danach kann die Rate, mit der sich die verfolgbare Substanz von diesem Ort fort verteilt (oder die Rate, mit der sie inaktiviert, verbraucht oder metabolisiert wird) durch geeignete Einrichtungen gemessen werden, beispielsweise durch Röntgenstrahlen (wenn ein Strahlung undurchlässiges verfolgbares Material verwendet wird) oder durch Strahlungsabtastung (wenn ein Strahlungs-markiertes verfolgbares Material verwendet wird). Wenn der Ort als annehmbar angesehen wird, kann die therapeutische oder diagnostische Substanz oder Vorrichtung dem Ort zugeführt werden. Wenn der Ort als nicht annehmbar (oder weniger als optimal) angesehen wird, so kann der Zuführungs-Katheter an einer neuen Stelle angeordnet werden und der Test kann wiederholt werden. Bei manchen Anwendungen kann der Zuführungs-Katheter mehrfache Lumen haben, so dass die therapeutische oder diagnostische Substanz oder Vorrichtung durch ein Minimum zugeführt werden kann und eine verfolgbare Substanz, die für eine Ortsüberwachung/Überprüfung brauchbar ist, durch ein anderes Lumen zugeführt werden kann.
  • Weiterhin kann gemäß der Erfindung der Zuführungs-Katheter des vorstehend beschriebenen Systems eine eine Verschließung verhindernde Vorrichtung (beispielsweise einen Dorn, ein Stilett, ein aufblasbares Element oder eine semipermeable Sperre) einschließen, die es ermöglicht, dass die gewünschten Substanzen oder Vorrichtungen in der distalen Richtung durch den Zuführungs-Katheter hindurch eingeführt werden, jedoch ein Zellen-Einwachsen oder das Eindringen anderen Materials und das Verschließen des Lumens und/oder der Auslassöffnung oder der Auslassöffnungen des Zuführungs-Katheters verhindern kann. Auf diese Weise bleibt der Zuführungs-Katheter betriebsfähig, selbst wenn er für eine längere Zeitperiode von Wochen oder Monaten in dem Gewebe verbleibt.
  • Weiterhin kann gemäß der Erfindung die Wirksamkeit von Substanzen, die durch den Zuführungs-Katheter injiziert werden, in manchen Anwendungen durch eine Begrenzung der Rate verbessert werden, mit der sich die Substanz von dem Ort fort verteilt oder dass auf andere Weise die Bio-Verteilung und/oder die Pharmakokinetiken der Substanz geändert werden, nachdem diese in den Körper eingeleitet wurde. Dies kann durch Einführen der Substanz in Form eines Feststoffes, eines trockenen Pellets, eines Implantats, eines Fadens oder eines Gels erreicht werden. Alternativ kann dies durch Mikro-Einkapseln oder Mischen der Substanz mit einer Polymer-Matrix, einem Öl oder einer anderen Arzneimittel-Zuführungs-Matrix oder einem Material erreicht werden, das vor der Injektion zubereitet wird oder an Ort und Stelle gebildet wird oder durch Bilden von Liposomen oder kolloidalen Suspensionen gebildet werden kann, die die Substanz enthalten, usw. Eine andere Möglichkeit, wie dies erzielt werden kann, besteht darin, zu bewirken, dass die Substanz sehr schnell in Zellen eintritt, anstatt es zuzulassen, dass die Substanz in interzellularen Flüssigkeiten oder interzellularen Räumen angeordnet verbleibt, von denen aus sich die Substanz sehr schnell von dem Injektionsort verteilen oder verbreiten kann (beispielsweise durch Eintreiben der Substanz in benachbarte Zellen durch elektrophoretische Einrichtungen oder chemische Maßnahmen, durch Modifizieren der Eigenschaften (beispielsweise der Lösbarkeit, Polarität, pH) der Substanz in einer Weise, die den Transport in Zellen erleichtert, durch Versprühen der Substanz, während sie den Katheter verlässt, oder durch Bewirken, dass die Substanz den Katheter mit einer vergrößerten Geschwindigkeit oder Kraft verlässt.
  • Die Erfindung sowie zusätzliche Merkmale und Vorteile hiervon werden am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Human-Patienten, der einer Prozedur für eine transvenöse Anordnung einer Zuführungs-Kanüle für eine anhaltende Zuführung von Arzneimitteln oder Vorrichtungen in einem ischämischen Bereich des Myokardiums des Patienten unterzogen wird.
  • 2 ist eine weggebrochene Seitenansicht einer Ausführungsform eines Katheter-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2a ist eine vergrößerte weggeschnittene Ansicht eines Abschnittes 2a nach 2.
  • 2b–2d zeigen in einer schrittweisen Art, die Art und Weise, wie das Katheter-System nach 2 zur Durchführung einer transluminalen Anordnung eines Zuführungs-Katheters zur Zuführung von Substanzen oder Vorrichtungen zu einem extravaskularen Zielort verwendet werden kann.
  • 3a zeigt eine Ausführungsform eines Zuführungs-Katheters der vorliegenden Erfindung, die eine subkutane Injektionsöffnung zur periodischen Infusion von Strömungsmitteln durch den Zuführungs-Katheter beinhaltet.
  • 3b zeigt eine Ausführungsform eines Zuführungs-Katheters der vorliegenden Erfindung, der ein außerhalb angeordnetes Luer-Anschlussstück zum Anbringen einer Spritze an den Zuführungs-Katheter für eine periodische Infusion von Strömungsmitteln durch den Zuführungs-Katheter beinhaltet.
  • 4 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Zuführungs-Katheters der vorliegenden Erfindung, der eine Vielzahl von seitlichen Öffnungen für eine verteilte Ausströmung eines Strömungsmittels und einen Ballon zum Verhindern einer Rückströmung des injizierten Strömungsmittels durch den Trakt aufweist, durch den sich der Zuführungs-Katheter erstreckt.
  • 5 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Zuführungs-Katheters der vorliegenden Erfindung, der eine Vielzahl von seitlichen Öffnungen für eine verteilte Ausströmung des Strömungsmittels aus diesen und ein Stilettelement aufweist, das in das Lumen des Zuführungs-Katheters einsetzbar ist, um die seitlichen Öffnungen zu den Zeiten zu blockieren, wenn kein Strömungsmittel durch den Zuführungs-Katheter hindurch infundiert wird.
  • 6a ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Zuführungs-Katheters der vorliegenden Erfindung, der eine Vielzahl von seitlichen Öffnungen für eine verteilte Ausströmung des Strömungsmittels aus diesen und irgendein aufblasbares Sperrelement an einer Position in dem Lumen des Zuführungs-Katheters in einem aufgeblasenen Zustand aufweist, wobei das Sperrelement die seitlichen Öffnungen zu Zeiten blockiert, an denen kein Strömungsmittel durch den Zuführungs-Katheter infundiert wird.
  • 6b ist eine teilweise perspektivische Ansicht des Zuführungs-Katheters nach 6 ist, bei dem sich das Sperrelement in einem entspannten Zustand befindet, das ein Strömungsmittel durch das Lumen des Zuführungs-Katheters und aus den seitlichen Öffnungen heraus infundiert werden kann.
  • 7 ist eine teilweise Längsschnitt-Ansicht eines Zuführungs-Katheters gemäß der vorliegenden Erfindung, der eine Vielzahl von seitlichen Öffnungen für eine verteilte Ausströmung eines Strömungsmittels aus diesen und eine halbdurchlässige Diffusionssperre aufweist, die um den Katheter herum befestigt ist, so dass durch das Lumen des Zuführungs-Katheters hindurch und aus den Seitenöffnungen heraus infundierte Flüssigkeit sich in der Diffusionssperre sammelt und nachfolgend nach außen durch die Sperre hindurch diffundiert, während die Diffusionssperre verhindert, dass zellförmiges Material oder anderes Material in die Seitenöffnungen oder das Lumen des Zuführungs-Katheters eindringt und diese oder dieses versperrt.
  • 8a ist eine teilweise Längsschnitt-Ansicht eines Zuführungs-Katheters der vorliegenden Erfindung, der ein offenes distales Ende und ein federbefestigtes Spitzenelement mit einem darin ausgebildeten Strömungsmittel-Auslasskanal aufweist, wobei dieses Spitzenelement sich in einer zurückgezogenen Stellung befindet, in der der Flüssigkeits-Auslasskanal vollständig durch den Katheter-Körper abgedeckt ist und verhindert wird, dass zellförmiges Material oder anderes Material in den Strömungsmittel-Auslasskanal eindringt und diesen versperrt.
  • 8b ist eine teilweise Längsschnitt-Ansicht des Zuführungs-Katheters nach 8a, bei dem das Strömungsmittel in der distalen Richtung durch das Lumen des Zuführungs-Katheters infundiert wird und der Druck des Strömungsmittels das distale Spitzenelement auf eine ausgefahrene Stellung vorgeschoben hat, in der der Strömungsmittel-Auslasskanal freigegeben ist und das Strömungsmittel aus dem Lumen des Zuführungskatheters durch den Strömungsmittel-Auslasskanal nach außen strömen kann.
  • 9a ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Zuführungs-Katheters der vorliegenden Erfindung, der ein offenes distales Ende und ein durch eine Schraubenfeder befestigtes Spitzenelement aufweist, das daran befestigt ist, wobei sich das Spitzenelement in einer zurückgezogenen Stellung befindet, bei der die Windungen der Schraubenfeder in einem Anlagekontakt miteinander zurückgedrückt sind, wodurch das Lumen des Zuführungs-Katheters verschlossen und das Eindringen von zellförmigem Material oder anderem Material und das Verschließen des Lumens des Zuführungs-Katheters verhindert wird.
  • 9b ist eine teilweise perspektivische Ansicht des Zuführungs-Katheters nach 9a, bei dem ein Strömungsmittel in der distalen Richtung durch das Lumen des Zuführungs-Katheters infundiert wird und der Druck des Strömungsmittels das distale Spitzenelement in eine ausgefahrene Position vorwärts bewegt hat, in der die Windungen der Schraubenfeder in Abstand voneinander angeordnet sind und Strömungsmittel von dem Lumen des Zuführungs-Katheters nach außen durch die Zwischenräume zwischen den Windungen der Schraubenfeder hindurchströmen kann.
  • 10 ist eine schematische Darstellung eines Herzens eines Menschen, das die Art und Weise zeigt, wie ein Zuführungs-Katheter der vorliegenden Erfindung transvenös in einen interstitiellen Zielort des Myokards implantiert werden kann.
  • 10a ist eine vergrößerte weggebrochene Ansicht eines Teils der 10, die die Art und Weise zeigt, wie sich der Zuführungs-Katheter durch die Wand einer koronaren Vene und in allgemein tangentialer Beziehung zu den benachbarten linken Ventrikel des Herzens erstreckt.
  • 11 ist eine schematische Darstellung eines Herzens eines Menschen, die die Art und Weise zeigt, wie ein Zuführungs-Katheter der vorliegenden Erfindung mit einem daran befindlichen, einen Rückfluss verhindernden Ballon in der Koronar-Vene angeordnet werden kann, um eine Substanz an einen Zielbereich des Myokards durch eine selektive retograde Infusion durch die Koronar-Vene zuzuführen.
  • 12 ist eine vergrößerte weggebrochene Ansicht eines Teils der 11, die einen einen Rückfluss verhindernden Ballon in einem aufgeblasenen Zustand zeigt, wobei eine Substanz durch den Zuführungs-Katheter und durch die Koronar-Vene in der retograden Richtung infundiert wird.
  • 13 ist eine teilweise Seitenansicht eines eine Gefäßwand durchdringenden Katheters der vorliegenden Erfindung, die die verschiedenen Winkel zeigt, unter denen das die Gefäßwand durchdringende Element gegenüber der Längsachse des Katheter-Körpers in Abhängigkeit von dem Ausmaß eingesetzt werden kann, in dem das die Gefäßwand durchdringende oder in diese eindringende Element vorgeschoben wurde.
  • 14 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines weiteren ein Gewebe durchdringenden oder in dieses eindringenden Katheter-Systems der vorliegenden Erfindung.
  • 15 ist eine schematische Darstellung des Katheter-Systems nach 14, das in einer Kammer eines Herzens eines Menschen angeordnet ist und zur Zuführung einer Substanz in die Myokard-Wand über ein endokardiales Vorgehen verwendet wird.
  • 16 ist eine schematische Ansicht eines modifizierten Katheter-Systems nach 14, das ein korkenzieherförmiges eindringendes Element aufweist, das in einer Kammer eines Herzens des Menschen angeordnet ist und zur Zuführung einer Substanz in die Myokard-Wand über eine endokardiale Lösung verwendet wird.
  • 16a ist eine schematische Darstellung, die die Art und Weise zeigt, wie das Katheter-System nach 16 zur Abscheidung einer Serie von radial angeordneten lang gestreckten Trakten oder Spuren einer Substanz innerhalb einer Masse eines Gewebes verwendet werden kann, wodurch ein „Wagenrad"-förmiges Muster der Substanz-Abscheidung in dem Gewebe geschaffen wird.
  • 17 ist eine schematische Darstellung eines Katheter-Systems, das einen ein Gewebe durchdringenden oder in dieses eindringenden Katheter mit einer seitlich einsetzbaren Eindringelement-Kombination mit einem optionalen Führungs-Katheter aufweist, die in einer Kammer eines Herzens des Menschen angeordnet ist und zur Zuführung einer Substanz in die Myokard-Wand über ein endokardiales Vorgehen verwendet wird.
  • 18 ist eine perspektivische Ansicht eines Herzens des Menschen, das einen Bereich eines nekrotischen Myokards aufgrund eines vorhergehenden Infarktes aufweist, wobei der eindringende Katheter der vorliegenden Erfindung in eine Koronar-Vene vorgeschoben wurde und das eindringende Element und der Zuführungs-Katheter zur Zuführung einer therapeutischen Substanz in den nekrotischen Bereich des Myokards verwendet werden.
  • 18a ist eine vergrößerte Ansicht des Bereiches 18a nach 18.
  • 19 ist eine Querschnittsansicht durch die Linie 19-19 nach 18.
  • Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
  • Die folgende ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen, auf die sie sich bezieht, sind lediglich für den Zweck der Beschreibung und Erläuterung bestimmter Beispiele oder Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen und sollen nicht erschöpfend alle möglichen Ausführungsformen oder Beispiele der Erfindung beschreiben oder zeigen.
  • Allgemein kann ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgeführt werden, dass zunächst ein eine Gefäßwand durchdringender oder in diese eindringender Katheter in die Vaskulatur eines Human- oder Veterinär-Patienten eingeführt wird, der in die Gefäßwand eindringende Katheter durch die Vaskulatur zu einer Stelle in einem Blutgefäß vorgeschoben wird, die benachbart zu oder in der Nähe eines Zielortes liegt, an dem eine Substanz (beispielsweise ein Medikamnet, ein biologisches oder therapeutisches Mittel) oder eine Vorrichtung (beispielsweise ein Sensor) zugeführt werden soll, worauf das die Gefäßwand durchdringende oder in diese eindringende Element von dem Katheter aus transmural durch die Wand des Blutgefäßes in Richtung auf den Zielort vorgeschoben wird. Bei manchen Ausführungsformen kann das die Gefäßwand durchdringende Element als solches ein rohrförmiges Element umfassen, durch das hindurch eine Substanz oder Vorrichtung hindurchgeleitet werden kann. In manchen Ausführungsformen wird dieses Eindringelement über die gesamte Strecke zu dem Zielort oder den Zielorten vorgeschoben, und die Substanz oder Vorrichtung wird dann durch das Lumen des Eindringelementes infundiert oder zugeführt. In anderen Ausführungsformen wird ein getrennter Zuführungs-Katheter durch das die Gefäßwand durchdringende Eindringelement zu dem Zielort vorgeschoben, und danach kann das Gefäßwand-Eindringelement zurückgezogen und entfernt werden (zusammen mit dem gesamten die Gefäßwand durchdringenden Katheter), wobei lediglich der Zuführungs-Katheter an seinem Platz bleibt. Dieser sekundäre Katheter kann dann für eine beliebige gewünschte Zeitperiode an seinem Ort verbleiben, um es zu ermöglichen, dass Proben von dem Zielort abgezogen werden, oder um es zu ermöglichen, dass therapeutische Mittel und/oder Vorrichtungen (beispielsweise Drähte oder Sensoren) an dem Zielort zu gewünschten Intervallen oder auf einem gewünschten Plan eingeführt werden können.
  • A. Transluminal einsetzbares Katheter-System für die akute oder chronische Zuführung von Substanzen oder Vorrichtungen an interstitielle Zielorte
  • Die 2–2d zeigen ein Beispiel eines Katheter-Systems 10 der vorliegenden Erfindung. Dieses System 10 umfasst die Kombination eines in eine Gefäßwand eindringenden oder diese durchdringenden Katheters 11 und eines Zuführungs-Katheters 12. 1 zeigt dieses Katheter-System in Verwendung in einem Human-Patienten.
  • Gefäßwand-Eindring-Katheter
  • Bei der gezeigten Ausführungsform schließt der in die Gefäßwand eindringende Katheter 11 einen langgestreckten Katheter-Körper 13 mit einem proximalen Ende 15, einem distalen Ende 17, einem Handgriff 19 und einer Nadel 21 ein, die mit dem proximalen Ende des Katheter-Körpers und mit dem Handgriff gekoppelt ist. Der Handgriff 19 kann auch als Steuereinrichtung zur Verwendung beim Vorschieben und Zurückziehen des in die Gefäßwand eindringenden Elementes 85 dienen, wie dies weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
  • Der Körper 13 des in die Gefäßwand eindringenden Katheters schließt einen relativ starren proximalen Abschnitt 23, der in den 2 und 3a gezeigt ist, der beispielsweise aus einem Metall-Hypo-Rohr hergestellt sein kann, und einen lang gestreckten flexiblen distalen Abschnitt oder Bereich 25 ein, der in geeigneter Weise mit dem proximalen Abschnitt verbunden ist. Zumindest der distale Abschnitt 25 ist so bemessen, dass er in einer Koronar-Arterie aufgenommen wird, so dass er in entweder einer Koronar-Arterie oder einer Koronar-Vene aufgenommen werden kann. Der Katheter-Hauptabschnitt 13 weist ein Durchdringungs-Lumen 27 auf, das distal an einer Austrittsstelle oder einer Austrittsöffnung 29 endet, die sich an einer Umfangswand 31 des Katheter-Hauptteils befindet. Ein die Gefäßwand durchdringendes Element 85, wie z.B. eine NiTi-Hohlnadel, wie sie in den 2a (strichpunktierte Linien), 2b und 2c gezeigt ist, ist in dem Durchdringungselement-Lumen 27 angeordnet und aus der seitlichen Austrittsöffnung 29 heraus vorschiebbar, wie dies in den 2a–2c gezeigt ist. Die Austrittsöffnung 29 befindet sich vorzugsweise in einer geringen Entfernung proximal von dem distalen Ende 17. Ein strahlungsundurchlässiger Marker 33 kann an dem Lumen 27 benachbart zu der Austrittsöffnung 29 befestigt sein, um die Anbringung und Positionierung des die Gefäßwand durchdringenden Katheters 11 zu erleichtern. Das Durchdringungselement 85 kann ein einziges Hohlelement sein, oder es kann aus einer Serie von hohlen Elementen bestehen, die sich durch einander hindurch oder teleskopartig in einer gewünschten Weise vorwärts bewegen. Bei Ausführungsformen, bei denen das Durchdringungselement aus einer Anzahl von hohlen Elementen besteht, die sich durch einander hindurch oder teleskopartig bewegen, können die einzelnen Elemente unterschiedliche Krümmungen oder unterschiedliche Formen haben, um es dem Durchdringungselement zu ermöglichen, einen mehrere Krümmungen aufweisenden Vorschub-Pfad zu folgen. Dies kann in Anwendungen nützlich sein, in denen das Durchdringungselement um eine verbotene Zone oder eine anatomische Struktur herum vorgeschoben werden muss, die der Benutzer nicht durchdringen will.
  • Der Katheter-Hauptteil 13 weist weiterhin ein Führungsdraht-Lumen 35 (3a) auf, das sich zu dem distalen Ende 17 des Katheter-Hauptteils 15 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich das Führungsdraht-Lumen 35 proximal zu einer Einlassöffnung 37 an der Umfangswand 31 eng benachbart zu dem proximalen Abschnitt 23.
  • Ein Hauptabschnitt 51 des Katheter-Hauptteils 13 endet distal in einer distalen Öffnung 53, und der Katheter-Hauptteil schließt einen distalen Spitzenabschnitt 55 aus weichem flexiblem biokompatiblem Material ein (2a und 3b). Ein proximaler Teil 56 des distalen Spitzenabschnittes 55 wird in der distalen Öffnung 53 aufgenommen, und ein distaler Teil des distalen Spitzenabschnittes erstreckt sich distal zu dem distalen Ende 17. Der distale Teil des distalen Spitzenabschnittes 55, das heißt der Teil des distalen Spitzenabschnittes 55, der sich über das distale Ende des Hauptabschnittes 51 hinaus erstreckt, weist eine kleinere Querschnittsfläche als der benachbarte Bereich des Hauptabschnittes auf, um auf diese Weise eine ringförmige Schulter 57 auf dem Katheter-Hauptteil 13 zu bilden. Die Austrittsöffnung 29 ist in einem geringen Abstand proximal von der Schulter 57 angeordnet.
  • Führungselemente
  • In vielen Ausführungsformen ist es wünschenswert, dass der die Gefäßwand durchdringende Katheter 11 ein Führungselement zum Führen der Positionierung und Drehausrichtung des Katheters 11 in der Vaskulatur einschließt, derart, dass das Gefäßwand-Durchdringungselement 85 in geeigneter Weise in Richtung auf den Zielort zielt. Ein derartiges Führungselement kann einen oder mehrere Marker, Bilderzeugungseinrichtungen, Emitter, Sensoren, usw. einschließen. Bei der speziellen, in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsform, umfasst das Führungselement die Kombination eines Bilderzeugungs-Wandlers 81 und einer abbildbaren Marker-Baugruppe 101. Der Bilderzeugungs-Wandler 81 ist fest auf dem Katheter 11 befestigt, und bei der in 3a gezeigten Ausführungsform ist der Bilderzeugungs-Wandler auf dem distalen Spitzenabschnitt 55 gerade distal von der Schulter 57 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Bilderzeugungs-Wandler 81 ein phasengesteuerter Wandler und er ist betreibbar, um 360° um den Gefäßwand-Katheter 11 herum abzubilden. Der Bilderzeugungs-Wandler 81 ist mit einer Multiplex-Schaltung 83 gekoppelt, die sich in dem Hauptabschnitt 51 des Katheter-Hauptteils 13 benachbart zu der Schulter 57 befindet, und die Multiplex-Schaltung 83 ist ihrerseits mit Leitungen 85 gekoppelt, die sich durch das Führungs-Lumen 31, durch das Handstück 19 hindurch erstrecken und an einem Anschlussstück 86 angebracht sind, das es den Leitungen 39 ermöglicht, mit einem Betrachtungselement und Bildschirm verbunden zu werden. Bei seiner Aktivierung emittiert der Bilderzeugungs-Wandler Ultraschallsignale und empfängt Echos oder Reflexionen zurück, die die Eigenart der ihn umgebenden Umgebung darstellen. Der Bilderzeugungs-Wandler liefert ein Abbildungssignal, aus dem ein Bild der umgebenden Struktur auf einem Bildschirm des Betrachtungselementes erzeugt werden kann. Bei einer bevorzugten Durchführung dieser Erfindung kann der eine phasengesteuerte Anordnung aufweisende Wandler, die zugehörigen Schaltungen und das getrennte Betrachtungselement/Bildschirm von der Firma Endosonics, Inc., Rancho Cordova, Kalifornien beschafft werden.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform dieser Erfindung kann das Bilderzeugungselement durch einen einzigen rotierenden Kristall oder Wandler gebildet sein. Bei dieser Ausführungsform würde der Wandler eine einzige Zuführungsleitung aufweisen und eine Antriebswelle einschließen, die zu dem proximalen Ende des Katheter-Lumens 39 zurückweicht.
  • Bei der speziellen gezeigten Ausführungsform ist ein abbildbarer Marker 101 fest auf dem Katheter-Hauptteil 13 in einer bekannten Umfangs-Ausrichtung gegenüber der Auslassöffnung 29 befestigt. Dieser Marker 101 kann die Form einer Struktur oder eines Käfigs aufweisen, wie dies gezeigt ist, und der Wandler 81 kann sich in dem Marker-Käfig oder der Marker-Struktur befinden. Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst der Marker-Käfig eine Anzahl von längs verlaufenden Elementen 101, die an in Umfangsrichtung mit Abstand angeordneten Stellen um einen hohlen Innenraum 105 herum angeordnet sind. Der hohle Innenraum 105 nimmt den distalen Spitzenabschnitt 55 des Wandlers 81 auf, und der Wandler 81 ist ein an Bord befindlicher Wandler, der nicht von dem Katheter-Hauptteil 13 entfernbar oder von diesem trennbar ist. Eines der längs gerichteten Elemente befindet sich an einer Umfangsposition, die in Axialrichtung der Auslassöffnung 29 und entsprechend auch axial mit dem Pfad ausgerichtet ist, dem ein Gewebe-Durchdringungselement folgt, das aus dem Katheter-Hauptteil 13 durch die Auslassöffnung hindurch vorgeschoben wird. Somit erzeugt der abbildbare Marker 101 auf dem von dem Bilderzeugungssignal von dem Bilderzeugungs-Wandler zu gewinnenden Signal eine Durchdringungselement-Pfadanzeige, die den Pfad anzeigt, dem das Gewebe-Durchdringungselement folgt, wenn das Gewebe-Durchdringungselement von dem Katheter aus vorgeschoben wird. Als eine Alternative zu der Verwendung eines Markers 101 kann der Pfad, dem das Durchdringungselement folgt, auf dem Bild durch elektronische Einrichtungen oder durch die Verwendung eines Computerprogramms angezeigt werden, wodurch die Notwendigkeit eines den Pfad des Durchdringungselementes anzeigenden Markers 101 beseitigt wird. In vielen Ausführungsformen können der Marker 101, die elektronische Durchdringungselement-Pfadanzeige oder ein Computerprogramm zur Bestimmung des Durchdringungselement-Pfades nicht nur die Bewegungsbahn oder den Pfad des Durchdringungselementes anzeigen, sondern sie können auch einen Stopp-Punkt anzeigen, an dem die Vorschubbewegung des Durchdringungselementes beendet wird oder beendet werden soll. Durch die Schaffung einer Anzeige des zwingend vorgesehenen oder beabsichtigten Stopp-Punktes der Durchdringungselement-Vorschubbewegung kann der Benutzer bewirken, dass das Durchdringungselement in optimaler Weise an dem vorgesehenen Ort positioniert wird, ohne dass das Durchdringungselement zu weit vorgeschoben wird, weil dies zum Verfehlen des vorgesehenen Zuführungsortes oder zu der unerwünschten Durchdringung eines Blutgefäßes oder einer anderen anatomischen Struktur führen kann, die jenseits des Ortes liegt, an dem das Durchdringungselement gestoppt werden soll.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion sind der Bilderzeugungs-Wandler 81 und der Marker 101 beide auf dem distalen Spitzenabschnitt 55 befestigt, der eine kleinere Querschnittsfläche aufweist, als der benachbarte Bereich des Hauptabschnittes 51 des Katheter-Hauptteils 13. Entsprechend sind die Querschnittsfläche des Katheter-Hauptteils 13 an dem Bilderzeugungs-Wandler 81 und dem Marker 101 immer noch relativ klein. Weiterhin befindet sich die Austrittsstelle 29 eng benachbart zu dem Bilderzeugungs-Wandler 81 und kann sich beispielsweise ungefähr 5 mm von dem Bilderzeugungs-Wandler befinden. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit irgendeiner Torsions-Bewegung des Austrittsortes 29 gegenüber dem Marker 101 und dem Bilderzeugungs-Wandler 89 zu einem Minimum gemacht. Es ist weiterhin zu erkennen, dass der Bilderzeugungs-Wandler so befestigt sein kann, dass sich die Austrittsöffnung direkt an dem Punkt befindet, an dem der Wandler an dem Katheter befestigt ist, wodurch jede Bewegung beseitigt wird.
  • Es ist verständlich, dass verschiedene andere Arten von Bilderzeugungs- oder Positions-Messvorrichtungen als Alternativen zu der vorstehend beschrieben Bilderzeugungs-Wandler-89-/Marker 101-Kombination verwendet werden können, um den die Gefäßwand durchdringenden Katheter 11 zu führen und auszurichten. Beispielsweise kann der die Gefäßwand durchdringende Katheter 11 einen Emitter einschließen, der in Verbindung mit einem elektromagnetischen, potentiometrischen oder anderen elektro-anatomischen Bilderzeugungs- und/oder Katheter-Führungs/Positioniersystem verwendbar ist, wie z.B. solchem System, wie es im Handel erhältlich oder unter Entwicklung sind, beispielsweise von Biosense Webster, Inc., Diamond Bar, California; Cardiac Pathways Corporation, 995 Benicia Avenue, Sunnyvale, CA und/oder Stereotaxis, Inc., 4041 Forrest Park Avenue, St. Louis, MO. Beispiele dieser Arten von Katheter-Führungs- oder Positioniersystemen sind in den US-Patenten 5 820 568 (Willis), 5 931 818 (Werp et al.), 5 654 864 (Ritter et al.), 5 928 248 (Acker) 5 752 513 (Acker et al.), 5 558 091 (Acker et al.) und 5 833 608 (Acker) beschrieben, deren gesamte Offenbarung durch diese Bezugnahme hier ausdrücklich mit aufgenommen wird.
  • Zuführungs-Katheter
  • Nachdem das Gefäßwand-Durchdringungselement 85 bis zu der gewünschten ausgefahrenen Stellung vorgeschoben wurde, kann der Zuführungs-Katheter 12 durch das Lumen des Durchdringungselementes 85 hindurch und aus dessen distalem Ende heraus vorgeschoben werden. Für Anwendungen, bei denen es erwünscht ist, dass der Zuführungs-Katheter 12 in myokardiales Gewebe eindringt, kann der Zuführungs-Katheter 12 eine kleine Kanüle, ein Hypo-Rohr oder einen Mikro-Katheter umfassen, der aus geeignetem Material hergestellt ist, wie z.B. Polyimid, Polytetrafluorethylen, Polypropylen, Polyethylen, Pebax®, usw. Für viele Anwendungen unter Einschluss von Anwendungen, bei denen der Zuführungs-Katheter 12 zur Zuführung von Substanzen in das Myokard verwendet wird, kann der Zuführungs-Katheter 12 einen Außendurchmesser von ungefähr 0,25–0,5 mm haben. Bei Ausführungsformen, bei denen es erwünscht ist, dass der Zuführungs-Katheter bei seiner Vorwärtsbewegung durch Gewebe hindurch durchdringt, kann die distale Spitze des Zuführungs-Katheters 12 abgeschrägt oder angespitzt sein. Optional kann der Zuführungs-Katheter 12 eine Energie emittierende distale Spitze für eine verbesserte Gewebe-Durchdringungsfähigkeit haben. Beispielsweise kann eine Hochfrequenz-Elektrode an oder in der Nähe der distalen Spitze des Zuführungs-Katheters angeordnet sein, um eine durch Hochfrequenz-Energie-Emission verbesserte Gewebe-Durchdringung zu schaffen. Alternativ kann der Zuführungs-Katheter so ausgebildet sein, dass er in Ultraschallschwingungen versetzt wird, wodurch seine Fähigkeit zum Durchdringen von Gewebe verbessert wird.
  • Der Hauptteil des Zuführungs-Katheters 12 kann strahlungsundurchlässig sein, oder es können ein oder mehrere strahlungsundurchlässige Marker auf dem Zuführungs-Katheter (beispielsweise an dessen distaler Spitze) ausgebildet sein, um die Abbildung des Katheters und die Bestimmung der Position des Katheters in dem Körper des Patienten zu ermöglichen.
  • Bei manchen Anwendungen, beispielsweise bei denen, bei denen Medikamente, Substanzen oder Vorrichtungen chronisch zu dem Zielort über eine Periode von Tagen, Wochen oder Monaten zugeführt werden sollen, wird es ermöglicht, dass der Zuführungs-Katheter an Ort und Stelle verbleibt, nachdem der die Gefäßwand durchdringende Katheter 11 entfernt wurde. Um dies zu erleichtern, kann ein lösbares oder entfernbares Luer-Verbindungsstück 47 in der Nähe des proximalen Endes des Zuführungs-Kathetes 12 befestigbar sein, wie dies in den 2 und 3b gezeigt ist. Dieses trennbare oder entfernbare Luer-Verbindungsstück kann während des proximalen Herausziehens und der Entfernung des die Gefäße durchdringenden Katheters 11 entfernt werden, während der Zuführungs-Katheter 12 an seinem Platz bleibt. Danach kann bei Ausführungsformen, bei denen das proximale Ende des Zuführungs-Katheters 12 außerhalb verbleibt, das entfernbare oder lösbare Luer-Verbindungsstück 47 an dem außen liegenden proximalen Ende des Zuführungs-Katheters 12 angebracht sein und kann danach zum nachfolgenden Anbringen eines Absperrhahnes 47 und oder einer Spritze 50 verwendet werden, wie dies in 3b gezeigt ist. Bei anderen Ausführungsformen können irgendwelche Naben oder Verbindungsstücke an dem proximalen Ende des Zuführungs-Katheters 12 fehlen, und er kann mit einer Pumpe, einer Zuführungseinrichtung oder einem subkutan implantierten Vorratsbehälter oder einer Injektionsöffnung 32 verbunden sein, wie dies in 3a gezeigt ist.
  • Eine Öffnung für die Infusion oder das Ansaugen von Substanzen/Vorrichtungen kann in dem distalen Ende des Zuführungs-Katheters 12 gebildet sein, und ein oder mehrere Strömungsmittel-Auslassöffnungen können in der Seitenwand des Zuführungs-Katheters 12 in der Nähe seines distalen Endes ausgebildet sein, wie dies in den 2c oder 2d gezeigt ist. Für viele Anwendungen können ein oder mehrere Öffnungen mit Hilfe eines Lasers in den Zuführungs-Katheter 12 gebohrt werden, wobei derartige Öffnungen nicht mehr als ungefähr die Hälfte des Durchmessers des Katheter-Lumens haben, durch das hindurch die Substanz injiziert wird, so dass einen hohen Druck aufweisende Strahlen der Substanz gebildet werden, wenn die Substanz den Zuführungs-Katheter 12 verlässt. Die Erzeugung eines derartigen erhöhten Druckes beim Austritt der Substanz aus dem Zuführungs-Katheter 12 dient dazu, die Substanz durch die Zellmembranen und in intrazellulare Abstandszellen anzutreiben, statt es der Substanz zu ermöglichen, in den interzellularen Räumen zu verbleiben (das heißt Räumen oder Flüssigkeiten zwischen Zellen oder außerhalb der Zellen), von wo aus sich die Substanz schneller von dem Injektionsort fort verteilen würde.
  • Der Zuführungs-Katheter kann geradlinig oder gekrümmt sein, wie dies erforderlich ist, um das gewünschte Verfahren durchzuführen. In einigen, jedoch nicht notwendigerweise allen Fällen kann der Zuführungs-Katheter einen Katheter mit einem sehr kleinen Durchmesser bilden, wie dies in der Technik als Mikrokatheter bekannt ist.
  • Interaktive Vorrichtung auf dem Zuführungs-Katheter
  • Wie dies in 2c gezeigt ist, können ein oder mehrere interaktive Elemente, wie z.B. Sensoren, Emitter usw. auf oder in der Nähe des distalen Endes des Zuführungs-Katheters 12 angeordnet sein, um Energie in der vorstehend beschriebenen Weise zu emittieren oder um Information von den Geweben benachbart zu dem distalen Teil des Zuführungs-Katheters 12 zu messen, abzutasten oder zu empfangen. Interaktive Elemente, die einen oder mehrere Sensoren umfassen, können Information hinsichtlich der Position des Zuführungs-Katheters 12 oder Messungen von Variablen liefern, wie z.B. EKG, Kontraktionsvermögen, Kontraktionskraft, Druck, örtliche EKG-Amplitude, örtliche Protein-Pegel, örtliche Antikörper-Pegel, pO2, pCO2, Sauerstoff-Sättigung, Blutströmungsrate, pH, örtliche Lactat-Pegel, usw. Durch die Verwendung derartiger Information, die von dem Zielort empfangen wird, kann der Kliniker den Zielort abschätzen oder charakterisieren, um seine Geeignetheit zu erkennen, bevor eine Substanz oder eine Vorrichtung in den Zielort eingeführt wird.
  • Bei Anwendungen, bei denen es erwünscht ist, den Durchgang oder die Verteilung einer injizierten Substanz in das umgebende Gewebe zu ermöglichen, kann das interaktive Element 52 irgendeine Hilfsenergie emittieren, wie z.B. ein elektromagnetisches Feld für eine iontophoretische Übertragung der Substanz durch das benachbarte Gewebe emittieren.
  • Bei anderen Anwendungen kann das interaktive Element 52 Energie, wie z.B. Hochfrequenzenergie emittieren, die eine Tasche in dem umgebenden Gewebe erzeugt, so dass eine Substanz oder eine Vorrichtung in diese Tasche eingeführt werden kann. Die Wände der Tasche können durch die Energie angeschmort werden, um auf diese Weise die Verteilung der Substanz aus der Tasche heraus zu verlangsamen.
  • In anderen Anwendungen kann das interaktive Element 52 Energie, wie z.B. Ultraschall, der die Verteilung einer Substanz durch Durchdringen von Zellenmembranen ermöglicht, oder dadurch emittieren, dass die Katheterspitze in Schwingungen versetzt wird.
  • Öffnungen für eine Hochdruck-Injektion von dem Zuführungs-Katheter
  • Wie dies in den 2c und 2d gezeigt ist, kann das distale Ende des Zuführungs-Katheters verschlossen werden, und eine Vielzahl von kleinen seitlichen Öffnungen 24 kann in der Seitenwand des Zuführungs-Katheters 12 gebildet werden, um eine Ausströmung eines Strömungsmittels mit hohem Druck aus dem Zuführungs-Katheter und in die umgebenden Gewebe zu erreichen.
  • Rückströmungs-Sperrvorrichtung an dem Zuführungs-Katheter und/oder dem Durchdringungselement
  • Bei manchen Anwendungen kann die Injektion von Flüssigkeiten durch den Zuführungs-Katheter 12 in eng begrenzte Räume oder einen interstitiellen Ort zu einem gewissen Rücklauf oder einer Zurückströmung der injizierten Flüssigkeit durch den Trakt führen, durch den das Gefäßwand-Durchdringungselement 85 und/oder der Zuführungs-Katheter 12 vorgeschoben wurde. Bei akuten Dosierungsfällen, bei denen der Zuführungs-Katheter unmittelbar nach der Dosierung entfernt wird, kann die Rückströmung der injizierten Flüssigkeit durch Abdichten des Durchdringungs-Traktes oder durch Einführen eines Materials (beispielsweise eines Klebemittels oder einer embolisierenden Materials) in den Trakt während oder unmittelbar nach der Entfernung des Katheters 12 verhindert werden. Dies kann durch Injizieren eines geeigneten klebenden oder embolisierenden Materials, wie z. B. Cyanoacrylat, Polyethylen-Glycol, Hyrogel, Fibrin-Kleber durch das Zuführungs-Katheter-Lumen hindurch erreicht werden, während der Zuführungs-Katheter 12 durch den Gewebe-Trakt, durch den er ursprünglich eingesetzt wurde, zurückgezogen wird. In anderen Anwendungen, bei denen der Zuführungs-Katheter 12 an Ort und Stelle verbleibt, kann die Rückströmung von Flüssigkeit durch eine Rückfluss-Sperre 22 (siehe 4) erreicht werden, wie z.B. eine ringförmige Rippe oder einen aufblasbaren Ballon, der auch im Schaft des Zuführungs-Katheters 12 in der Nähe von dessen distalem Ende ausgebildet ist, um eine Rückströmung der Flüssigkeit um den Katheter-Schaft zu verhindern, oder dies kann alternativ dadurch erreicht werden, dass bewirkt wird, dass sich die Flüssigkeit verfestigt oder gelartig wird, so dass sie nicht durch den Durchdringungs-Trakt zurückströmen kann. Eine derartige Gelbildung oder Verfestigung der injizierten Flüssigkeit kann durch eine nachfolgende Injektion oder durch vorhergehendes Mischen der Flüssigkeit mit einem Öl, einem gelartigen Polymer-Träger oder einem Recktanten durchgeführt werden, der die gewünschte Sättigung oder Verfestigung der injizierten Flüssigkeit bewirkt.
  • Antiblockier-Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Durchgängigkeit des Zuführungs-Katheters
  • In manchen Ausführungsformen, insbesondere bei denen, bei denen der Zuführungs-Katheter 12 an Ort und Stelle für eine chronische Zuführung von Substanzen oder Vorrichtungen an dem Zielort verbleiben soll, kann der Zuführungs-Katheter eine Antiblockier-Vorrichtung beinhalten, die verhindert, dass Zellen einwachsen oder dass anderes Material das Lumen oder die Auslassöffnung oder die Auslassöffnungen des Zuführungs-Katheters 12 blockiert. Beispiele derartiger Antiblockier-Vorrichtungen sind in den 5–7 gezeigt.
  • Bei der Ausführungsform nach 5 hat der Zuführungs-Katheter ein geschlossenes distales Ende 28 und eine Vielzahl von seitlichen Auslassöffnungen 24. Ein massives Stilett 26 ist durch das Lumen des Zuführungs-Katheters hindurch einsetzbar, und der Außendurchmesser des Stiletts 26 ist ungefähr gleich dem Innendurchmesser des Zuführungs-Katheters, so dass wenn es eingesetzt wird, das Stilett 26 im Wesentlichen die seitlichen Öffnungen 24 absperrt oder blockiert, wodurch das Einwachsen von Zellen oder das Eindringen von anderem Material in die Seitenöffnungen 24 oder das Lumen des Zuführungs-Katheters verhindert wird. So kann das Stilett 26 in den Zuführungs-Katheter zu den Zeiten eingesetzt werden, zu denen keine Flüssigkeiten oder andere Substanzen infundiert werden, es kann jedoch zu geeigneten Zeiten entfernt werden, um die gewünschten Infusionen von Flüssigkeiten oder anderen Substanzen durch den Zuführungs-Katheter zu ermöglichen.
  • Bei einer alternativen Abänderung der Ausführungsform nach 5 könnte das Stilett 26 ein Lumen haben, das sich in Längsrichtung durch das Stilett zu einem geschlossenen distalen Ende erstreckt, und eine oder mehrere Seitenöffnungen oder Schlitze oder andere Öffnungen könnten in dem Stilett so ausgebildet sein, dass sie mit den seitlichen Öffnungen 24 des Zuführungs-Katheters ausrichtbar sind. Bei einer derartigen Ausführungsform würde das Stilett in einer Position gehalten, wenn es erwünscht ist, die seitlichen Öffnungen 24 zu blockieren, um zu verhindern, dass ein zellulares Einwachsen oder anderes Material in die Seitenöffnungen oder das Lumen des Zuführungs-Katheters eindringt, wobei das Stilett jedoch auf eine zweite Position gedreht oder auf andere Weise bewegt werden kann, in der die eine oder mehreren Öffnungen, Schlitze oder andere Öffnungen des Stiletts 26 mit den seitlichen Öffnungen 24 des Zuführungs-Katheters ausgerichtet sein würden, so dass Flüssigkeit durch das Lumen des Stiletts und nach außen durch die seitlichen Öffnungen des Zuführungs-Katheters 24 injiziert werden kann. Wenn die Flüssigkeits-Injektion abgeschlossen ist, könnte das Stilett wiederum auf die erste Position gedreht oder auf andere Weise bewegt werden, um erneut die seitlichen Öffnungen 24 des Zuführungs-Katheters zu verschließen oder zu blockieren.
  • Die 6a und 6b zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der der Zuführungs-Katheter ein verschlossenes distales Ende 28 und eine Anzahl von seitlichen Auslassöffnungen 24 aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist ein aufblasbares Verschlusselement 30 in dem Lumen des Zuführungs-Katheters angeordnet. Wenn das Verschlusselement 30 aufgeblasen wird, wie dies in 6a gezeigt ist, verschließt oder blockiert es die seitlichen Öffnungen 24, wodurch ein Einwachsen von Zellen oder das Eindringen von anderem Material in die seitlichen Öffnungen 24 oder das Lumen des Zuführungs-Katheters verhindert wird. Wenn der Druck in dem Verschlusselement 30 abgelassen wird, wie dies in 6b gezeigt ist, so können jedoch Flüssigkeiten in der distalen Richtung durch das Lumen des Zuführungs-Katheters und aus den seitlichen Öffnungen 24 heraus infundiert werden.
  • Bei der Ausführungsform nach 7 ist eine halbdurchlässige Diffusionssperre 58 um die Außenoberfläche des Zuführungs-Katheters herum befestigt, um die Seitenöffnungen 24 des Katheters abzudecken. Diese Diffusionssperre 58 weist die Form eines Ballons auf und ist aus einem Material gebildet, das eine Diffusion der durch den Katheter injizierten Substanzen oder Flüssigkeiten nach außen durch die Sperre 58 ermöglicht, jedoch auch ein zellulares Einwachsen oder das Eindringen anderen Materials in das Innere der Diffusionssperre 58 und den Eintritt in die seitlichen Öffnungen 24 oder das Lumen des Zuführungs-Katheters verhindert. Die gewünschte Halbdurchlässigkeit der Diffusionssperre 58 kann eine Funktion der Größe von Poren oder Öffnungen in der Diffusionssperre oder dem Ballon 24 sein. So können Polymerfolien mit eine geeignete Größe aufweisenden Poren zur Bildung der Diffusionssperre 58 verwendet werden. Ein Polymer-Material, das in Folienform zur Bildung der Diffusionssperre 58 verwendet werden kann, ist im Handel als Nutrapore® von der Firma Anamed, Inc., 1 Technology Drive, Bldg. D-409, Irvine CA 92818 erhältlich.
  • Die 8a und 8b zeigen eine weitere Ausführungsform eines Zuführungs-Katheters 12, bei dem ein offenes distales Ende und ein federnd befestigtes Spitzenelement 42 in dem distalen Ende des Katheters 12 angeordnet ist. Das Spitzenelement 42 weist einen Flüssigkeitsströmungs-Kanal 44 auf, der sich durch das Spitzenelement 42 erstreckt und sich durch die Seite des Spitzenelementes 42 hindurch öffnet, wie dies gezeigt ist. Das Spitzenelement 42 ist an dem Katheter 12 mit Hilfe einer Feder 40 angebracht. Die Feder 40 ist in den zusammengedrückten Zustand vorgespannt, wie dies in 8a gezeigt ist, in der das Spitzenelement 42 in das Lumen des Katheters 12 hineingezogen ist, so dass die seitliche Öffnung des Flüssigkeitsströmungs-Kanals 44 durch die Wand des Katheters 12 abgedeckt ist und ein Einwachsen von Zellen oder anderes Material am Eindringen in den Flüssigkeitsströmungs-Kanal 44 oder das Lumen 32 des Zuführungs-Katheters 12 verhindert wird. Wie dies in 8b gezeigt ist, überwindet, wenn Flüssigkeit oder andere Substanzen in der distalen Richtung durch das Lumen 32 des Katheters 12 injiziert werden, der Druck der Flüssigkeit oder der anderen Substanz die Vorspannung der Feder 40, wodurch eine Vorwärtsbewegung des Spitzenelementes 42 auf eine zweite Position hervorgerufen wird, in der die seitliche Öffnung des Flüssigkeitsströmungs-Kanals 44 nicht mehr versperrt ist und die injizierte Substanz oder die Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsströmungs-Kanal 44 und aus dessen seitlicher Öffnung heraus in das umgebende Gewebe strömen kann. Danach bewirkt, wenn die Substanz oder die Flüssigkeit nicht mehr injiziert wird, die Vorspannung der Feder 40 eine Zurückbewegung des Spitzenelementes 42 auf eine erste Position, wie dies in 8a gezeigt ist.
  • Bei der in den 9a und 9b gezeigten Ausführungsform ist ein Zuführungs-Katheter 12 vorgesehen, der ein offenes distales Ende, ein allgemein konisches Spitzenelement 408 und ein Schraubenfeder-Element 46 aufweist, das das Spitzenelement 48 an dem distalen Ende des Katheters 12 befestigt. Das Schraubenfeder-Element 46 ist in eine zurückgezogene Stellung vorgespannt, wie dies in 9a gezeigt ist, in der die Windungen des Schraubenfeder-Elementes 46 in Anlage aneinander und an die jeweiligen Enden des Katheter-Körpers 12 und des Spitzenelementes 48 gezogen werden. Auf diese Weise ist das distale Ende des Katheters 12 im Wesentlichen verschlossen, und ein zellulares Einwachsen oder das Eindringen anderen Materials in das Lumen des Katheters 12 wird verhindert. Wie dies in 9 gezeigt ist, überwindet jedoch bei der Injektion einer Flüssigkeit oder Substanz durch das Lumen des Katheters 12 der Druck der injizierten Flüssigkeit oder Substanz die Vorspannung des Schraubenfeder-Elementes 46, wodurch bewirkt wird dass sich das Spitzenelement 46 in der distalen Richtung vorwärts bewegt und die Windungen des Schraubenfeder-Elementes 46 sich trennen, so dass Zwischenräume 46a zwischen den einzelnen Windungen des Schraubenfeder-Elementes 46 entstehen. Die injizierte Substanz oder Flüssigkeit strömt daher durch diese Zwischenräume 46a nach außen in das umgebende Gewebe. Nachdem die Injektion der Substanz oder Flüssigkeit gestoppt wurde, bewirkt die Vorspannung des Schraubenfeder-Elementes 46, dass das Spitzenelement 48 zurückgezogen wird und die Vorrichtung die geschlossene Konfiguration annimmt, wie sie in 9a gezeigt ist.
  • Eine weitere Möglichkeit, wie die Durchlässigkeit des Lumens des Zuführungs-Katheters 12 aufrecht erhalten werden kann, besteht in einer konstanten Infusion und dem Absaugen von Flüssigkeit durch diesen. In dieser Hinsicht kann Flüssigkeit kontinuierlich oder periodisch in eine Gewebe-Tasche oder einen Vorratsbehälter an dem distalen Ende des Zuführungs-Katheters 12 infundiert und nachfolgend durch das Lumen des Zuführungs-Katheters wieder abgesaugt werden. Alternativ kann der Zuführungs-Katheter 12 mehrfache Lumen haben, einen für die Infusion von Flüssigkeit und einen für das Abziehen von Flüssigkeit, und es kann eine periodische oder kontinuierliche Infusion und ein Abziehen von Flüssigkeit durchgeführt werden, um diese Lumen des Zuführungs-Katheters 12 offen zu halten, ohne dass eine Behinderung durch zellulares Anwachsen, Klumpen, Abfälle und anderes Material auftritt.
  • Vorrichtungen/Substanzen zum Verankern des Zuführungs-Katheters
  • Der Zuführungs-Katheter 12 kann mechanische Haken, Schrauben, Widerhaken oder andere (nicht gezeigte) Verankerungselemente haben, die mit dem umgebenden Gewebe in Eingriff kommen und eine unbeabsichtigte Wanderung oder Bewegung des Zuführungs-Katheters 12 verhindern, nachdem dieser implantiert wurde. Derartige Verankerungselemente können aus bioabsorbierbarem Material gebildet und so ausgelegt sein, dass sie wegbrechen, bei Zuführung eines Energiepulses entfernt werden oder auf andere Weise beseitigt werden, wenn der Zuführungs-Katheter 12 absichtlich aus dem Körper entfernt wird. In den Fällen, in denen das wahlweise interaktive Element 42 einen Energie-Emitter oder eine Elektrode, wie z.B. eine Hochfrequenz-Elektrode umfasst, kann ein derartiges interaktives Element 52 betätigt werden, nachdem sich der Zuführungs-Katheter 12 an seinem Platz befindet, um den Katheter 12 mit dem umgebenden Gewebe zu verschmelzen. Weiterhin können chemische Kleber, Klebemittel oder ein ein Einwachsen fördernde Matrix, wie z.B. ein Gewebe (beispielsweise ein gewebtes Material, wie z.B. Dacron), das in das das umgebende Gewebe einwächst, auf dem Zuführungs-Katheter 12 angeordnet oder über dem Zuführungs-Katheter 12 eingeführt werden, nachdem er sich an seinem Platz befindet, um eine unbeabsichtigte Bewegung des Zuführungs-Katheters 12 verhindern.
  • Weitere Oberflächenbehandlungen des Zuführungs-Katheters
  • Abgesehen von der vorstehend beschriebenen Anordnung eines Leims, Klebemittels oder einer das Einwachsen fördernden Matrix auf der Oberfläche des Zuführungs-Katheters 12 zum Fördern einer Verankerung können zusätzlich andere Arten von Oberflächen-Materialien oder Oberflächenbehandlungen aus verschiedenen anderen Gründen auf den Zuführungs-Katheter 12 angewandt werden. Beispielsweise kann die Außenoberfläche von zumindest einem Teil des Zuführungs-Katheters, der in dem Körper des Patienten eingesetzt wird, mit einer antibiotischen oder anti-mikrobialen Substanz (beispielsweise Provodine-Jodid, Silber-Verbindungen, usw.) oder anderen Arnzeimitteln oder Substanzen beschichtet oder imprägniert werden, die das umgebende Gewebe in einer gewünschten Weise beeinflussen (beispielsweise eine Heparin-Beschichtung, die eine Klumpenbildung in Gebieten benachbart zu dem Katheter oder innerhalb der Blutgefäße, durch die sich der Katheter erstreckt) verringern. Ein Beispiel einer anti-mikrobialen Beschichtung, die auf dem Zuführungs-Katheter 12 angewandt wird, ist ein proprietäres Material, das Silber, Kohlenstoff und Platin enthält, und im Handel unter dem Handelsnamen Oligon® (Edwards Lifesciences Corporation, Irvine, Kalifornien) erhältlich ist. Beispiele von im Handel erhältlichen Heparin-Beschichtungen, die verwendet werden können, schließen einen Heparin-Benzalkonium-Chlorid-Komplex, einen Heparin-TDMAC-Komplex und andere medizinische Beschichtungen ein, die von der Firma STS Biopolymers, Inc., 336 Summit Point Dr., Henrietta, NY, erhältlich sind.
  • Vorrichtung zur Schaffung von Taschen, in die Substanzen oder Vorrichtungen eingeführt werden
  • Der Zuführungs-Katheter 12 kann wahlweise Vorrichtungen zur Schaffung einer Tasche (beispielsweise eines Hohlraums) in dem Gewebe beinhalten oder damit verwendet werden, das sich benachbart zu der oder den Auslassöffnungen 24 des Zuführungs-Katheters 12 befindet, derart, dass durch den Zuführungs-Katheter 12 infundierte oder durch diesen eingeführte Vorrichtungen in dieser Tasche aufgenommen werden. Beispielsweise kann ein ausdehnbarer Käfig durch oder von dem Zuführungs-Katheter einsetzbar sein, um das benachbarte Gewebe aufzuspreizen oder zu trennen, wodurch die gewünschte Tasche erzeugt wird. Das vorstehend beschriebene interaktive Element 52 kann alternativ eine Energie emittierende Vorrichtung umfassen, die in der Lage ist, eine Tasche benachbart hierzu zu erzeugen. In dieser Hinsicht kann das interaktive Element 52 eine Hochfrequenz-Elektrode umfassen, die bei ihrer Betätigung das benachbarte Gewebe abträgt, wodurch die gewünschte Tasche erzeugt wird. Alternativ kann die die Tasche erzeugende Vorrichtung einen Laser-Port umfassen, durch den hindurch eine Ablation hervorrufende Laser-Energie in das benachbarte Gewebe hindurchlaufen kann oder eine Düse, durch die ein Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl injiziert werden kann, um das benachbarte Gewebe zu schneiden oder zu trennen, wodurch die Tasche erzeugt wird.
  • Variable Zuführungs-Katheter-Bewegungsbahn von einem einzelnen Durchdringungselement
  • 13 zeigt, dass das die Gefäßwand durchdringende Durchdringungselement 85 eine vorgebogene gekrümmte Konfiguration haben kann, so dass eine schrittweise Vorwärtsbewegung des Durchdringungselementes dazu führt, dass dessen distale Spitze inkremental an einer Serie von unterschiedlichen Orten angeordnet wird, wie z.B. dem Punkt A (PA), dem Punkt B (PB), dem Punkt C (PC) und dem Punkt D (PD) gemäß 13. Der Zuführungs-Katheter 12 kann dann aus dem Durchdringungselement heraus zu jedem der Punkte vorwärts bewegt werden, und Arzneimittel oder Substanzen können an periodischen Depot-Orten DL entlang des Pfades jeder Vorwärtsbewegung oder Rückziehbewegung des Zuführungs-Katheters 12 injiziert werden. Auf diese Weise kann das Arzneimittel oder eine andere Substanz relativ gleichförmig über einen allgemein keilförmigen Gewebebereich bei lediglich einer Durchdringung durch die Gefäßwand abgeschieden werden.
  • B. Verfahren zur transluminalen Anordnung eines Zuführungs-Katheters in einem interstitialen Zielort und akute oder chronische Zuführung von Substanzen oder Vorrichtungen zu dem Zielort:
  • 1 zeigt allgemein ein Katheter-System 10 des vorstehend beschriebenen Typs, das zur Durchführung eines Verfahrens zur transvenösen Anordnung eines Zuführungs-Katheters 12 in einem ischämischen Bereich des Myokards (das heißt des Zielortes) eines Patienten verwendet wird, so dass eine Substanz oder Vorrichtung akut oder chronisch direkt an dem Zielort zugeführt werden kann.
  • Dieses Verfahren beginnt mit der perkutanen Einführung des die Gefäßwand durchdringenden Katheters 11 in die femorale Vene des Patienten und der Vorwärtsbewegung des die Gefäßwand durchdringenden Katheters 11 durch die untere Vena Carva, durch das rechte Atrium, durch den venösen Koronar-Sinus und in eine Koronar-Vene, wie dies im Einzelnen in 11 gezeigt ist. Ein Gefäßwand-Durchdringungselement 45 wird dann von dem die Gefäßwand durchdringenden Katheter 11 und durch die Wand der Koronar-Vene vorgeschoben, in der sich der die Gefäßwand durchdringende Katheter 11 befindet. Danach wird ein Zuführungs-Katheter 12 durch das Gefäßwand-Durchdringungselement 85 zu dem Zielort in dem Myokard des Patienten vorgeschoben.
  • In vielen Fällen wird der die Gefäßwand durchdringende Katheter 11 mit Führungselementen versehen oder diesen zugeordnet sein, wie sie vorstehend beschrieben wurden, um die Positionierung oder Drehausrichtung des Katheters 11 in dem Körper des Patienten und/oder den Pfad, die Bewegungsbahn und das Ausmaß der Vorwärtsbewegung des Durchdringungselementes 85 zu führen. Typischerweise werden diese Führungselemente zum Führen der längs gerichteten Position und der Drehausrichtung des die Gefäßwand durchdringenden Katheters 11 verwendet, bevor das Durchdringungselement 85 von dem Katheter 11 aus vorgeschoben wird. Danach kann, nachdem der Zuführungs-Katheter 12 durch das Durchdringungselement 85 zu dem Zielort vorgeschoben wurde, das Durchdringungselement 85 in den die Gefäßwand durchdringenden Katheter 11 zurückgezogen werden, und der die Gefäßwand durchdringende Katheter 11 kann zurückgezogen und entfernt werden, so dass lediglich der Zuführungs-Katheter 12 an seinem Platz verbleibt.
  • Alternativ kann, wie dies in 2c gezeigt ist, ein interaktives Element, wie z.B. ein Emitter, Sensor, Marker, eine Elektrode, usw. auf dem Zuführungs-Katheter 12 befestigt werden. Dieses interaktive Element 52 kann ein Sensor (beispielsweise eine Elektrode, ein optischer Sensor, ein chemischer Sensor, ein Dehnungs-Messstreifen, eine Strömungs-Messeinrichtung, usw.) sein, die mit einem Empfänger oder Instrumenten verbunden ist, die sich außerhalb des Körpers des Patienten befinden, um Information oder analytische Daten bezüglich des Zielortes TS zu liefern. Beispiele von Arten von Information oder Daten, die von dem Zielort gemessen und geliefert werden können, schließen EKG, Kontraktionsfähigkeit, Kontraktionskraft, Druck, örtliche EKG-Amplitude, örtliche Protein-Pegel, örtliche Antikörper-Pegel, pO2, pCO2, Sauerstoffsättigung, Blutströmungsrate, pH, örtliche Lactat-Pegel, usw. ein.
  • Substanzen oder Vorrichtungen können durch das Lumen des Zuführungs-Katheters 12 zu gewünschten Zeitpunkten oder Intervallen eingeführt werden.
  • Weiterhin können ein oder mehrere getrennte Sensoren oder andere getrennte Vorrichtungen durch den Zuführungs-Katheter 12 hindurch zugeführt werden, um Diagnose-Information oder andere Information hinsichtlich des physiologischen Status des Myokards, in dem sich der Zuführungs-Katheter 12 an seinem Platz befindet, und/oder der speziellen Positionierung des distalen Endes des Zuführungs-Katheters zu liefern. Nachdem die gesamte Probenerzeugung, Diagnose, Zuführung von Substanzen und/oder Zuführung von Vorrichtungen abgeschlossen wurde, kann der Dosierungs-Katheter 12 dann aus dem Körper des Patienten entfernt werden. Einige Beispiele von das Gewebe durchdringenden Kathetern 10, die in dieser Erfindung brauchbar sind, schließen diejenigen ein, die in den internationalen PCT-Patentanmeldungen PCT/US99/07115 und PCT/US99/07112 beschrieben sind.
  • Der Zuführungs-Katheter 12 kann irgendeine Art eines flexiblen Katheters umfassen, der so bemessen ist, dass er durch das Lumen des Gefäßwand-Durchdringungselementes 85 in der vorstehend beschriebenen Weise hindurchlaufen kann. Beispiele von im Handel erhältlichen Extrusionen, die zur Bildung des Zuführungs-Katheters 12 verwendet werden können, schließen einen
  • Wenn die Erfindung zur Zuführung von Substanzen (beispielsweise Arzneimitteln, therapeutischen Agenzien, biologischen Mitteln usw.) an eine oder mehrere ischämische Orte in dem Myokard verwendet werden soll, so schließen die Arten von Substanzen, die zugeführt werden können, angiogene Faktoren (beispielsweise VEGF, FGF, EGF, PDGF oder Hepatozyt-Wachstumsfaktoren („HGF")), Genetherapie-Zusammensetzungen (beispielsweise einen Replikations-Mangel-Adenovirus-Vektor, der ein Transgen enthält, das eine Codierung für ein angiogenes Protein oder Peptin aufweist), Pro-Angingen-Agentien oder Kombinationen (beispielsweise einen Adenosin-Rezeptor-Agonisten in Kombination mit Heparin), Myokardial-Zellen, Myozyten, Myoblasten und andere Herz- oder System-Arzneimittel, wie z. B. anti-arrythmische Agentien, Betablocker, Kalzium-Kanal-Antagonisten, Platelet-Glycoprotein (GP) IIb/IIIa-Inhibitoren, usw. ein.
  • In manchen Anwendungen kann die Erfindung zur Behandlung neurodegenerativer Krankheiten, wie z.B. der Parkinson'schen Krankheit, der amilotrophen Lateralsklerose (Lou Gehrig's-Erkrankung) Alzheimer-Erkrankung, usw.) verwendet werden. Durch Zuführen einer Substanz zu einem Zielort innerhalb des Gehirns oder des Zentral-Nervensystems kann die Nervenzellen-Degeneration verzögert oder die Bildung neuer Nervenzellen oder neuer Nervenzellen-Verbindungen bewirkt werden, wobei derartige Substanzen ohne Beschränkung hierauf einen Glial-Zellenstrang-abgeleiteten neurotrophen Faktor (GDNF), einen Nerven-Wachstums-Faktor, einen Neuro-Immunophilin-Liganden, eine Poly-ADP-Ribose-Polymerase und Kombinationen hiervon einschließen.
  • In manchen Anwendungen der Erfindung ist der Zuführungs-Katheter 12 mit kleinen seitlichen Öffnungen 24 und einem geschlossenen distalen Ende oder irgendwelchen weiteren Öffnungs- oder Düsenanordnungen versehen, die bewirken, dass die aus dem Zuführungs-Katheter 12 auszustoßende Substanz die Form von feinen, eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden Strahlen derart aufweist, dass die Verteilung der Substanz in das umgebende Gewebe verbessert wird. In manchen Fällen kann ein interaktives Element 52 auf dem Zuführungs-Katheter verwendet werden, um Energie zu emittieren oder auf andere Weise mit der zugeführten Substanz zusammenzuwirken, um die Substanz in einer gewünschten Weise zu beeinflussen (beispielsweise um ein iontophoretisches Feld zu emittieren, um die Substanz in das benachbarte Gewebe einzutreiben oder um zu bewirken, dass die distale Spitze des Zuführungs-Katheters 11 warm wird oder Ultraschallschwingungen in einer Weise ausführt, die die Verteilung oder die Zellmembran-Durchdringung der Substanz verbessert). Weiterhin kann in manchen Anwendungen eine durch den Zuführungs-Katheter 12 injizierte Substanz mit einer zweiten Substanz gemischt oder von dieser gefolgt werden, die eine Verfestigung, ein Gelieren, ein Anhaften oder eine andere Änderung der ersten Substanz in einer gewünschten Weise hervorruft (beispielsweise in einer Weise, die die Verteilung, Bioverfügbarkeit, Potenz, Dauer der Wirkung oder pharmakologische Aktivität der ersten Substanz beeinflusst). In dieser Hinsicht kann eine Mischung von angiogenetischen Faktoren (beispielsweise VegF und FGF) in einer flüssigen Polymermatrix zubereitet und in einem Bolus durch den Zuführungs-Katheter 12 in einen miokardialen Zielort injiziert werden. Danach kann eine zweite Lösung, die einen Katalysator enthält, der bewirkt, dass sich die Polymermatrix verfestigt, um einen biologisch abbaubaren Feststoff zu bilden, als ein zweiter Bolus durch den Zuführungs-Katheter injiziert werden. Die Mischung der ersten Lösung mit der zweiten Lösung an dem Zielort bewirkt, dass sich die erste Lösung in Form eines biologisch abbaubaren Feststoffes oder Schaums verfestigt. Diese Verfestigung der Matrix an Ort und Stelle bewirkt, dass die injizierten angiogenetischen Faktoren in dem Zielort für eine längere Zeitperiode verbleiben, als wenn sie injiziert wurden und zugelassen würde, dass sie als eine wässrige Lösung verbleiben. Beispiele von Materialien, die an Ort und Stelle bei dieser Anwendung gebildet werden können, schließen diejenigen ein, die in dem US-Patent 6 139 574 (Vacanti) beschrieben sind.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Abbildung oder Abschätzung des Ortes, an dem sich der Zuführungs-Katheter 12 befindet, um zu bestätigen, dass dieser Ort für den beabsichtigten Zweck geeignet ist und dies bleibt. Beispielsweise kann eine strahlungsmarkierte Verbindung, ein Radioisotop oder eine andere verfolgbare Substanz durch den Zuführungs-Katheter eingeführt werden, und die Rate, mit der sich die strahlungsmarkierte Substanz oder das Isotop von dem Injektionsort fort verteilt, kann mit Hilfe gut bekannter Techniken gemessen werden. Wenn festgestellt wird, dass die Verteilung von dem Ort zu schnell oder zu langsam ist, kann der Zuführungs-Katheter 12 neu angeordnet werden, bevor die gewünschte therapeutische oder diagnostische Substanz injiziert wird. Bei chronischen Dosierungsanwendungen, bei denen der Zuführungs-Katheter 12 für Tage oder Monate an seinem Ort verbleibt, kann diese Technik zur Sicherstellung verwendet werden, dass sich der Zuführungs-Katheter 12 nicht von dem beabsichtigten Injektionsort fortbewegt oder gewandert ist, oder dass der Ort seit der letzten Dosierung nicht übermäßig vaskularisiert wurde. In manchen Anwendungen kann es wünschenswert sein, dass der Zuführungs-Katheter 12 mehrfache Lumen hat, so dass die gewünschte therapeutische oder diagnostische Substanz oder Vorrichtung durch ein Lumen hindurch zugeführt werden kann und eine verfolgbare Substanz, die zur Abbildung oder Abschätzung des Zielortes brauchbar ist, kann durch ein anderes Lumen zugeführt werden.
  • Es ist verständlich, dass die vorstehend beschriebenen Beispiele der Anwendung des Katheter-Systems 10 weiterhin mit einigen oder allen den anderen optionalen Elementen des Katheter-Systems 10 kombiniert werden können, die vorstehend beschrieben wurden, wie z.B. mit den Hochdruck-Verteilungsdüsen, mit den Gewebetaschen erzeugenden Vorrichtungen, mit Schwämmen oder anderen Vorrichtungen/Substanzen, die die Verbreitung oder Verteilung der Substanz verzögern oder beeinflussen können, eine Blockierung verhindernden Vorrichtungen, Vorrichtungen/Substanzen für eine Freihaltung des Zuführungs-Katheters, Sensoren oder andere Vorrichtungen zur Charakterisierung des Ziels, das heißt Bereiche benachbart zu dem Zuführungs-Katheter, usw.
  • C. Verfahren zur intravenösen Retroperfusion
  • Die vorliegende Erfindung schließt weiterhin ein Verfahren ein, bei dem ein retrovenöser Zuführungs-Katheter 112, wie er in den 11 und 12 gezeigt ist, dazu verwendet wird, eine Substanz in eine Vene zuzuführen, während die Vene vorübergehend verschlossen wird, wodurch es ermöglicht wird, dass die Substanz einen Zielort ste dadurch erreicht, dass er eine Rückwärtsströmung durch die venöse Vaskulatur zu einem Kapillar-Bett an dem Zielort durchläuft. Der retrovenöse Zuführungs-Katheter 112 umfasst allgemein einen flexiblen rohrförmigen Katheter, wie er weiter oben beschrieben wurde und von dem vorstehend beschriebenen Typ, der in eine ausgewählte Vene (beispielsweise eine Koronar-Vene) eingesetzt und dazu verwendet werden kann, um Substanzen akut oder chronisch zu einem bestimmten Zielort durch eine Retroperfusion der Substanz durch die Vene zu einem Kapillar-Bett zuzuführen, das sich innerhalb des Zielortes befindet. Ein Beispiel dieser Ausführungsform der Erfindung ist in den 11 und 12 gezeigt. Wie dies gezeigt ist, hat der retrovenöse Katheter 112 eine distale Endöffnung und einen aufblasbaren Verschlussballon 50, der in einem Abstand proximal zu der distalen Endöffnung ausgebildet ist. Der Katheter 112 wird in die venöse Vaskulatur eingesetzt und in eine bestimmte Vene vorgeschoben, wie z.B. die Koronar-Vene, die sich in der Nähe eines Bereiches eines ischämischen Myokards befindet, wie dies in den 11 und 12 gezeigt ist. Bevor eine gewünschte Substanz durch den Katheter 112 hindurch zugeführt wird, wird der Verschlussballon 50 aufgeblasen, so dass die Vene verschlossen wird und verhindert wird, dass venöses Blut durch die Vene in der normalen Richtung der venösen Blutströmung fließt. Die gewünschte Substanz (beispielsweise ein Arzneimittel oder ein biologisches Mittel) wird dann durch den Katheter 112 und aus dessen distaler Endöffnung heraus in die Vene injiziert. Weil die Vene durch den Ballon verschlossen ist, strömt die injizierte Substanz in einer retrograden Weise durch die Vene und zu dem Kapillar-Bett in dem ischämischen Bereich des Myokardiums. Der Ballon kann eine gewünschte Zeitperiode aufgeblasen bleiben, um es dem Medikament oder der Substanz zu ermöglichen, effektiv von den Geweben benachbart zu diesem Kapillar-Bett absorbiert zu werden. Danach wird der Ballon abgelassen, wodurch eine normale venöse Strömung durch die Vene ermöglicht wird. Der Katheter 112 kann nach der Zuführung einer einzigen Dosis entfernt werden, oder er kann an Ort und Stelle über eine Zeitperiode verbleiben (beispielsweise Stunden, Tage, Wochen oder Monate), um es zu ermöglichen, dass wiederholte Dosen zugeführt werden, indem die vorstehende Injektionsprozedur wiederholt wird. Irgendwelche oder alle der Attribute und Optionen, die vorstehend bezüglich des extravaskularen Zuführungs-Katheters 12 beschrieben wurden, können ebenfalls bei diesem retrovenösen Zuführungs-Katheter 112 in den möglichen Ausmaß eingefügt werden, sofern dies nicht die beabsichtigte Funktion dieses retrovenösen Zuführungs-Katheters behindert, wie dies hier beschrieben wurde.
  • D. Katheter-Vorrichtungen für eine intramyokardiale Zuführung von Substanzen oder Gegenständen über ein endokardiales Vorgehen
  • Obwohl sich die folgenden Beispiele auf Anwendungen beziehen, bei denen der Durchdringungs-Katheter in einer Kammer des Herzens angeordnet ist, ist es verständlich, dass die Verfahren, Vorrichtungen und Systeme, die in dieser Hinsicht beschrieben und beansprucht werden, nicht nur in Kammern des Herzens sondern auch in irgendwelchen anatomischen Hohlräumen luminar oder Strukturen brauchbar sind, die einen beträchtlich größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des verwendeten durchdringenden Katheters haben.
  • Die 14–19 zeigen Ausführungsform der Erfindung, die zur Zuführung von Substanzen oder Gegenständen in die myokardiale Wand über ein endokardiales Vorgehen verwendet werden können. Bei diesen Ausführungsformen wird der das Gewebe durchdringende Katheter 10, 200 oder 200a durch die Vaskulatur zu einer Position innerhalb einer Kammer des Herzens vorgeschoben. Danach wird das Durchdringungelement 85, 204, 206 von dem Katheter-Hauptteil 13, 202 oder 202a in die benachbarte Wand des Herzens vorgeschoben. Ein Zuführungs-Katheter 12 wird dann durch das Lumen des Durchdringungselementes 85, 204 oder 206 und in das Myokard vorgeschoben. Eine gewünschte Substanz kann dann durch den Zuführungs-Katheter 12 hindurch und auf das Myokard an einem oder mehreren gewünschten Orten injiziert werden. Wie dies nachfolgend erläutert wird, kann die Konfiguration des Durchdringungselementes 85, 204, 206 die Richtung steuern, in der sich der Zuführungs-Katheter 12 vorwärts bewegt. Im Einzelnen kann das Durchdringungselement 85, 204 oder 206 so konfiguriert sein, dass es den Zuführungs-Katheter 12 in einer Richtung lenkt, der im Wesentlichen oder angenähert parallel zu der benachbarten endokardialen Wand des Myokards ist.
  • Unter spezieller Bezugnahme auf die 14 und 15 ist ein Katheter-System 200 gezeigt, das einen langgestreckten flexiblen Katheter-Hauptteil 202 mit einer distalen Endöffnung 203 umfasst, aus der heraus ein elastisches Gewebe-Durchdringungselement 204 vorschiebbar ist. Das Gewebe-Durchdringungselement 204 umfasst bei der speziellen gezeigten Ausführungsform eine Hohlnadel. Das Durchdringungselement 204 ist so vorgebogen, dass eine einzelne graduelle 90°-Biegung in diesem gebildet ist, wie dies gezeigt ist. Im Betrieb wird der Katheter-Körper 202 durch die Vaskulatur und in eine Kammer des Herzens (beispielsweise in dem linken Ventrikel) vorgeschoben. Wenn das Durchdringungselement 204 in das Innere des Katheter-Hauptteils 202 zurückgezogen ist, wird das distale Ende DE des Katheter-Körpers 202 in einen anliegenden Kontakt mit oder nahe an die endokardiale Oberfläche des Myokards gebracht. Danach wird das Durchdringungselement 204 aus der distalen Endöffnung 203 heraus und in das Myokard M vorgeschoben. Die angenäherte 90°-Biegung, die in dem Durchdringungselement 204 ausgebildet ist, bewirkt, dass die distale Spitze des vollständig vorgeschobenen Durchdringungselementes 204 in einer Richtung gerichtet ist, die allgemein senkrecht zu der Längsachse des Katheter-Hauptteils 202 und allgemein parallel zu der endokardialen Oberfläche des Myokards ist. Der Zuführungs-Katheter 12 wird dann durch das Lumen oder die Bohrung des hohlen Durchdringungselementes 204 hindurch aus dem distalen Ende des Durchdringungselementes 204 und durch eine Menge des myokardialen Gewebes in einer Richtung vorgeschoben, die allgemein parallel zu der endokardialen Oberfläche des Myokards ist. Das gewünschte Medikament oder die Substanz wird dann durch den Zuführungs-Katheter 12 hindurch injiziert. Wie dies vorstehend anhand einer weiteren Ausführungsform beschrieben wurde, ist es möglich, eine kontinuierliche Spur der Substanz oder eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Substanz-Abscheidungs-Orten durch langsames Zurückziehen oder Vorwärtsbewegen des Zuführungs-Katheters 12 zu schaffen, während die gewünschte Substanz kontinuierlich oder periodisch durch den Zuführungs-Katheter injiziert wird. Wenn eine nachfolgende Dosierung oder spätere Zuführung der Substanz oder Vorrichtung erwünscht ist, kann das Durchdringungselement 204 in den Katheter-Hauptteil 202 zurückgezogen werden, und der Durchdringungs-Katheter 200 kann entfernt werden, wobei der Zuführungs-Katheter 12 für eine nachfolgende Verwendung an seinem Platz bleibt.
  • Unter spezieller Bezugnahme auf 16 ist eine alternative oder modifizierte Ausführungsform des Katheter-Systems 200a gezeigt, bei dem das Gewebe-Durchdringungselement 206 eine elastische Hohlnadel umfasst, die in einer schraubenlinienförmigen oder Korkenzieher-Konfiguration vorgeformt ist. Wie bei der in den 14 bis 15 gezeigten Ausführungsform wird der Katheter-Körper 202a in die Kammer des Herzens vorgeschoben und auf eine Position manövriert, in der sein distales Ende in Anlage mit oder in geringem Abstand zu der endokardialen Oberfläche des Myokards steht. Danach wird das Durchdringungselement 206 aus der distalen Öffnung 203a des Katheters heraus vorgeschoben, und das Durchdringungselement 206 wird in Drehung versetzt, während es in das Myokard vorgeschoben wird. Die Drehung des Durchdringungselementes 206 bei seinem Vorschieben bewirkt, dass sich das korkenzieherförmige Durchdringungselement 206 im Ergebnis in das Myokard einschraubt. Der Zuführungs-Katheter 12 wird dann durch das Lumen des Durchdringungselementes hindurch und in das Myokard hinein vorgeschoben, in der es in der vorstehend beschriebenen Weise zur Zuführung der gewünschten Substanz in einem gewünschten Abscheidungsgebiet 207 (beispielsweise eine Spur, eine lang gestreckte Bahn, eine Serie von Ablagerungen oder Ablagerungen in einer Linie, usw.) verwendet wird. Es ist zu erkennen, dass bei dieser Ausführungsform der Zuführungs-Katheter 12 nach der Schaffung eines Abscheidungsbereiches 207 in das Lumen des Durchdringungselementes 206 zurückgezogen werden kann und das Durchdringungselement 206 auf eine neue Position gedreht werden kann, wobei zu dieser Zeit der Zuführungs-Katheter erneut in einen Bereich des myokardialen Gewebes vorwärts bewegt werden kann, der von dem Gebiet verschieden ist, in dem der Zuführungs-Katheter vorher vorgeschoben wurde. Auf diese Weise kann eine Anordnung von Substanz-Abscheidungs-Mustern 207 in einem Radius von im Wesentlichen 360° um die Mittelachse des korkenzieherförmigen Durchdringungselementes 206 gebildet werden, wie dies in 16a gezeigt ist. Wenn eine nachfolgende Dosierung oder spätere Zuführung einer Substanz oder Vorrichtung erwünscht ist, kann das Durchdringungselementes 206 unter Drehung in den Katheter-Körper 202a zurückgezogen werden und der Durchdringungs-Katheter 202 kann entfernt werden, wobei der Zuführungs-Katheter für eine nachfolgende Verwendung an seinem Platz verbleibt.
  • 17 zeigt ein Beispiel der Verwendung eines seitlich austretenden Durchdringungs-Katheter-Systems 10a, das eine Modifikation des in den 2 und 2a gezeigten Typs ist. Dieses Katheter-System ist weiterhin zur Durchführung der Zuführung einer Substanz in die myokardiale Wand über eine endokardiale Lösung brauchbar. In dem in 17 gezeigten Beispiel umfasst der das Gewebe durchdringende Katheter 10a einen Katheter-Hauptteil 13a, der gleich oder ähnlich zu dem in den 2 und 2a gezeigten ist, oder der in irgendeiner geeigneten Weise konstruiert sein kann, die in der Technik des Katheter-Entwurfs und der Katheter-Konstruktion bekannt ist. Ein Durchdringungselement-Austrittsport 37a ist in dem Katheter-Körper 13a gebildet, und ein gekrümmtes Durchdringungselement 85a, das eine Hohlnadel umfasst, ist durch die Auslassöffnung 37a hindurch vorschiebbar, wie dies in dem Beispiel nach 17 gezeigt ist. Ein optionaler Führungs-Katheter kann zur Führung des durchdringenden Katheters zu einer Position benachbart zu der Wand des Atriums oder der Ventrikel in dem Gebiet verwendet werden, in dem es erwünscht ist, die Substanz (oder den Gegenstand) zuzuführen. Im Betrieb wird der Gewebe durchdringende Katheter-Hauptteil 13 in Anlage mit der endokardialen Oberfläche des Myokards mit oder ohne die Verwendung des wahlweisen Führungs-Katheters 210 gebracht. Der durchdringende Katheter 10a wird dann in eine Drehausrichtung gebracht, bei der die seitliche Austrittsöffnung 37a auf die zu durchdringende endokardiale Oberfläche gerichtet oder direkt neben dieser liegt. Optionale Drehausrichtungs-Anzeige-Marker auf dem Katheter-Hauptteil 13a, Bilderzeugungs-Vorrichtungen (an Bord des Katheter-Hauptteils 13a oder an einer anderen Stelle angeordnet), elektro-anatomische Katheter-Navigationssysteme oder andere Vorrichtungen zur Erkennung der speziellen Drehausrichtung des Katheters gegenüber der Bewegungsbahn oder dem Pfad, auf dem sich das Durchdringungselement 85a vorwärts bewegt, können so verwendet werden, wie dies vorstehend und in den früheren Patentanmeldungen beschrieben wurde, die hier durch diese Bezugnahme aufgenommen wurden. Nachdem die Austrittsöffnung 37a in Anlage an der endokardialen Oberfläche angeordnet wurde, wird das Durchdringungselement 85a in das benachbarte myokardiale Gewebe vorgeschoben. Die Kurve oder die Kurven und die Form des Durchdringungselementes 85a sind derart, dass es bei seiner Vorwärtsbewegung eine Position erreicht, in der seine distale Spitze allgemein parallel zu der endokardialen Oberfläche ausgerichtet ist, wie dies in 17 gezeigt ist. Danach wird der Zuführungs-Katheter 12 durch das Durchdringungselement 85a hindurch und in das Myokard vorgeschoben. Wie bei den anderen beschriebenen Ausführungsformen bewirkt die Positionierung und Form des Durchdringungselementes, dass sich der Zuführungs-Katheter auf einem Pfad vorwärts bewegt, der nicht dazu führt, dass der Zuführungs-Katheter a) erneut durch das Endokard hindurch und in die Kammer des Herzens verläuft oder b) nach außen durch die epikardiale Oberfläche des Herzens und/oder c) ein erhebliche Abmessungen aufweisendes Koronar-Blutgefäß in einer Weise perforiert, die eine unerwünschte Blutung oder andere mögliche Komplikationen hervorruft. Die Substanz (oder der Gegenstand) wird dann durch den Zuführungs-Katheter hindurch in das Myokard injiziert. Wie dies weiter oben anhand der anderen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es möglich, mehrfache mit Abstand voneinander angeordnete intramyokardiale Ablagerungen einer Substanz oder eine kontinuierliche lang gestreckte Ablagerung der Substanz durch langsames Vorwärtsbewegen oder Zurückziehen des Zuführungs-Katheters 85a zu schaffen, während die gewünschte Substanz kontinuierlich oder periodisch injiziert wird. Wenn eine nachfolgende Dosierung oder spätere Zuführung einer Substanz oder Vorrichtung erwünscht ist, kann das Durchdringungselement 85a in dem Katheter-Körper 13a zurückgezogen werden, und der Durchdringungs-Katheter 10 kann entfernt werden, so dass der Zuführungs-Katheter 12 für eine nachfolgende Verwendung an seinem Platz bleibt.
  • Die 18 und 19 zeigen ein Beispiel einer Prozedur, bei der eine therapeutische Substanz (Myoblaste, angiogenetische Faktoren, Muskel-Transplantate, usw.) direkt auf eine Infarkt-Zone IZ abgeschieden werden können, in der das myokardiale Gewebe nekrotisch geworden ist. In diesem Beispiel wurde der durchdringende Katheter 10 in eine Koronar-Vene CV benachbart zu der Infarkt-Zone IZ vorgeschoben. Ein Durchdringungselement 85 mit einer Krümmung von angenähert 90° wird von dem Durchdringungs-Katheter 10 durch die Wand der Koronar-Vene CV und in oder in die Nähe der Infarkt-Zone IZ vorgeschoben. Der Zuführungs-Katheter 12 wird dann durch das Lumen des Durchdringungselementes 85 und durch die gesamte oder einen Teil der Infarkt-Zone vorgeschoben, wie dies speziell in 19 gezeigt ist. Danach wird, während die therapeutische Substanz durch den Zuführungs-Katheter 12 hindurch injiziert wird, der Zuführungs-Katheter 12 langsam in der proximalen Richtung zurückgezogen (siehe die Pfeile in 19), wodurch sich ein langgestrecktes Abscheidungs-Muster DP ergibt, auf dem die therapeutische Substanz abgeschieden wird. Zusätzlich zu dem Gebiet, an dem der Zuführungs-Katheter 12 zur Abscheidung der therapeutischen Substanz verwendet wird, zeigt 19 auch das vorher erzeugte Abscheidungs-Muster DP (siehe kreuzschraffierter Bereich in 19). Dieses vorher erzeugte Abscheidungs-Muster DP ist ein langgestreckter Bereich, wie dies gezeigt ist. Eine Abscheidungsmuster-Achse DPA, die durch das lang gestreckte Abscheidungs-Muster DP hindurch projiziert ist, ist nicht senkrecht sondern vorzugsweise tangential oder nahezu tangential zu den benachbarten endokardialen Oberflächen der rechten und linken Ventrikel RV, LV. Wie dies vorstehend erläutert wurde, ermöglicht dieser allgemein tangentiale und nicht unter einem rechten Winkel erfolgende Lösung, das eine größere Länge des Zuführungs-Katheters 12 in das Myokardium vorgeschoben wird, als dies möglich sein würde, wenn das Durchdringungselement 85 so gezielt oder gerichtet würde, dass der Zuführungs-Katheter 12 senkrecht zu und in Richtung auf den linken oder rechten Ventrikel LV, RV gezielt oder gerichtet sein würde.
  • Das in den 18 bis 19 erläuterte Verfahren kann zur Revitalisierung oder Wiederherstellung der Funktion von Bereichen des Myokards verwendet werden, die nekrotisch oder stark beschädigt sind. Somit kann diese Technik zur Behandlung von durch einen Blutstau hervorgerufenen Herzschäden verwendbar sein. Zusätzlich zu der Abscheidung von Myoblasten, Stammzellen, anderen zellularen Zubereitungen, angiogenetischen Faktoren, Medikamenten oder anderen therapeutischen Substanzen, die zur Verbesserung des Kontraktionsvermögens oder der Funktion des beschädigten Myokards bestimmt sind, kann diese Technik auch zur Einbringung von Implantaten von Muskelgewebe in das Myokard verwendet werden. In dieser Hinsicht kann eine Kernbildungs-Nadel zum Sammeln eines lang gestreckten Segmentes von gesundem Herz- oder anderem Muskelgewebe verwendet werden. Das gewonnene Gewebe-Implantat kann dann in den Zuführungs-Katheter 12 geladen und in der Infarkt-Zone IZ abgelegt werden, wenn der Zuführungs-Katheter 12 zurückgezogen wird, wodurch ein langgestrecktes Gewebe-Implantat erzeugt wird, das sich vollständig oder teilweise durch die Infarkt-Zone IZ erstreckt.

Claims (60)

  1. System zur Zuführung von Substanzen oder Vorrichtungen zu einem Zielort, der sich in dem Körper eines Human- oder Veterinär-Patienten befindet, wobei das System einen eindringenden Katheter (10) umfasst, der i) einen flexiblen Katheter-Körper, der in die Vaskulatur des Patienten einführbar ist, und ii) ein eindringendes Element (85) mit einem Lumen umfasst, das sich in dessen Längsrichtung hindurch erstreckt, wobei das eindringende Element (85) seitlich von dem Katheter-Körper und durch die Wand eines Blutgefäßes, in dem der Katheter-Körper angeordnet ist, auf eine Position in der Nähe des Zielortes herausführbar ist, weiterhin gekennzeichnet durch: einen Zuführungs-Katheter (12) mit einem sich durch diesen in Längsrichtung erstreckenden Lumen und einem in ein Gewebe eindringenden distalen Ende (28, 42, 48), wobei der Zuführungs-Katheter durch das Lumen des eindringenden Elementes durch das Gewebe hindurch und zu dem Zielort vorschiebbar ist; wobei das eindringende Element (85) in den Katheter-Körper des penetrierenden Katheters (10) zurückziehbar ist und der eindringende Katheter aus dem Körper des Patienten entfernbar ist, so dass der Zuführungs-Katheter (12) in dem distalen Ende (28, 42, 48) des Zuführungs-Katheters verbleibt, der sich an dem Zielort befindet.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem der eindringende Katheter weiterhin iii) ein Führungselement umfasst, das von der Bedienungsperson verwendbar ist, um den eindringenden Katheter-Körper innerhalb der Vaskulatur des Patienten derart anzuordnen, dass wenn das eindringende Element aus dem Katheter-Körper herausgeführt wird, es die Wand des Blutgefäßes in Richtung auf den vorgesehenen Zielort durchdringt.
  3. System nach Anspruch 2, bei dem das Führungselement eine bilderzeugende Vorrichtung umfasst.
  4. System nach Anspruch 3, bei dem die bilderzeugende Vorrichtung eine Ultraschall-Bilderzeugungs-Vorrichtung ist.
  5. System nach Anspruch 2, bei dem das Führungselement ein abbildbares Markierungselement auf dem eindringenden Katheter-Körper umfasst.
  6. System nach Anspruch 2, bei dem das Führungselement die Kombination einer bilderzeugenden Vorrichtung und zumindest eines abbildbaren Markierungselementes umfasst, der von der bilderzeugenden Vorrichtung abbildbar ist.
  7. System nach Anspruch 2, bei dem das Führungselement einen Emitter umfasst, der auf oder in dem Katheter-Körper angeordnet ist, wobei der Emitter ein Signal emittiert, das von einer extrakorporal angeordneten Signalempfangsvorrichtung empfangen wird.
  8. System nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungs-Katheter ein Material absperrendes Element zum Verhindern eines Einwachsens von Zellmaterial und anderem Material umfasst, das das Lumen des Zuführungs-Katheters versperrt.
  9. System nach Anspruch 8, bei dem der Zuführungs-Katheter eine Ausströmöffnung aufweist, durch die hindurch Substanzen aus dem Lumen des Zuführungs-Katheters heraus und an den Zielort gelangen können, und bei dem das Material absperrende Element eine selektiv durchdringbare Sperre umfasst, die es ermöglicht, dass gewünschte Substanzen in der distalen Richtung durch die Ausströmöffnung und an den Zielort infundiert werden, jedoch ein Einwachsen von Zellen und anderem Material an einem Eintritt in das Lumen des Zuführungs-Katheters durch die Ausströmöffnung hindurch verhindert wird.
  10. System nach Anspruch 9, bei dem die selektiv durchdringbare Sperre ein Ballon ist, der an dem Zuführungs-Katheter derart angebracht ist, dass durch das Lumen des Zuführungs-Katheters infundierte Substanzen sich in dem Ballon sammeln und nachfolgend nach außen hin durch den Ballon hindurch diffundieren.
  11. System nach Anspruch 8, bei dem das Material absperrende Element ein Stylet umfasst, das in das Lumen des Zuführungs-Katheters einführbar ist, um den Eintritt von externem Material in dieses zu blockieren.
  12. System nach Anspruch 11, bei dem das Stylet aus dem Lumen des Zuführungs-Katheters entfernbar ist, um die Zuführung einer Substanz oder einer Vorrichtung durch den Zuführungs-Katheter zu ermöglichen.
  13. System nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungs-Katheter Folgendes umfasst: ein erstes Rohr mit einem Lumen und einer Seitenwand, in der eine Ausströmöffnung gebildet ist; und ein zweites Rohr, das drehbar in einer koaxialen Position innerhalb des ersten Rohres angeordnet ist, wobei das zweite Rohr ein Lumen, ein verschlossenes distales Ende und eine Seitenwand aufweist, in der eine Öffnung gebildet ist; wobei das zweite Rohr drehbar zwischen i) einer Sperrposition, in der die Seitenwand des zweiten Rohres im Wesentlichen die Ausströmöffnung des ersten Rohres versperrt, um ein Einwachsen von Zellmaterial und anderes Material an einem Eintritt in das Lumen des zweiten Rohres zu hindern, und ii) einer Infusionsposition beweglich ist, in der die Öffnung des zweiten Rohres mit der Ausströmöffnung des ersten Rohres derart ausgerichtet ist, dass eine Substanz, die in das Lumen des zweiten Rohres injiziert wird, durch die Öffnung des zweiten Rohres und durch die Ausströmöffnung des ersten Rohres strömt.
  14. System nach Anspruch 12, bei dem eine Anzahl von Ausströmöffnungen in der Seitenwand des ersten Rohres gebildet ist.
  15. System nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungs-Katheter ein Rohr mit einem Lumen und einer Seitenwand, in der eine Ausströmöffnung gebildet ist, und ein Verschlusselement umfasst, das zumindest teilweise innerhalb des Lumens des Rohres angeordnet ist, wobei das Verschlusselement alternativ in i) einer Absperrposition, in der das Absperrelement im Wesentlichen die Ausströmöffnung des Rohres blockiert, um ein Einwachsen von Zellmaterial und den Eintritt von anderem Material in das Lumen des Rohres zu verhindern, und ii) in einer Infusionsposition anzuordnen ist, in der das Verschlusselement die Ausströmöffnungen nicht wesentlich versperrt, so dass ein Strömungsmittel durch das Lumen des Rohres und aus der Ausströmöffnung heraus injiziert werden kann.
  16. System nach Anspruch 15, bei dem eine Anzahl von Ausströmöffnungen in der Seitenwand des Rohres gebildet ist.
  17. System nach Anspruch 15, bei dem das Verschlusselement ein aufblasbarer Ballon ist, der die Blockierstellung annimmt, wenn er aufgeblasen ist, und der die Infusionsposition annimmt, wenn er entspannt ist.
  18. System nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungs-Katheter ein Infusions-Lumen, ein Rücklauf-Lumen, eine Ausströmöffnung, durch die infundierte Substanzen aus dem Infusions-Lumen herausströmen können, und eine Strömungsablenkeinrichtung umfasst, wobei die Strömungsablenkeinrichtung alternativ in i) einer Infusionsposition, so dass durch das Infusions-Lumen infundierte Substanzen aus der Ausströmöffnung herausströmen, und ii) einer Rezirkulationsposition einsetzbar ist, in der durch das Infusions-Lumen infundierte Strömungsmedien zurück durch das Rückführ-Lumen rezirkuliert werden.
  19. System nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungs-Katheter eine druckerhöhende Ausströmöffnung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vergrößerung des Druckes von Strömungsmedien hervorruft, die durch das Zuführungs-Katheter-Lumen und aus der druckvergrößernden Ausströmöffnung heraus injiziert werden.
  20. System nach Anspruch 19, bei dem die druckerhöhende Ausströmöffnung in der Seitenwand des Zuführungs-Katheters ausgebildet ist.
  21. System nach Anspruch 20, bei dem eine Anzahl von druckerhöhenden Ausströmöffnungen in der Seitenwand des Zuführungs-Katheters gebildet ist.
  22. System nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungs-Katheter weiterhin ein Verankerungselement zum Verankern des Katheters in einer im Wesentlichen festen Position innerhalb des Körpers des Patienten umfasst.
  23. System nach Anspruch 22, bei dem das Verankerungselement aus der Gruppe von Verankerungselementen ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: einem Haken; einem Widerhaken; einer permeablen Oberfläche, in die Gewebe einwachsen kann; einem Klebemittel; und Kombinationen hiervon.
  24. System nach Anspruch 1, bei dem der Zuführungs-Katheter weiterhin ein Rückstrom-Sperrelement umfasst, um die Rückströmung von Substanzen zu verhindern, die durch den Zuführungs-Katheter hindurch injiziert wurden.
  25. System nach Anspruch 24, bei dem das Rückstrom-Sperrelement eine Rückstrom-Sperrrippe umfasst, die auf dem Zuführungs-Katheter ausgebildet ist.
  26. System nach Anspruch 25, bei dem das Rückstrom-Sperrelement einen aufblasbaren Ballon auf dem Zuführungs-Katheter umfasst.
  27. System nach Anspruch 25, bei dem das Rückstrom-Sperrelement einen erhöhten Vorsprung umfasst, der auf der Außenseite des Zuführungs-Katheters ausgebildet ist.
  28. System nach Anspruch 27, bei dem der erhöhte Vorsprung eine ringförmige Rippe umfasst, die um die Außenoberfläche des Zuführungs-Katheters herum ausgebildet ist.
  29. System nach Anspruch 24, bei dem das Rückstrom-Sperrelement ein Dichtungsmittel umfasst, das vor oder gleichzeitig mit der Entfernung des Zuführungs-Katheters implantiert wird, um ein Rückströmen der injizierten Substanz durch den Kanal zu verhindern, durch den hindurch der Zuführungs-Katheter entfernt wird.
  30. System nach Anspruch 29, bei dem das Dichtungsmittel eine Menge eines fließfähigen Dichtungsmittels umfasst, das in den Trakt bei der Entfernung des Zuführungs-Katheters injiziert wird.
  31. System nach Anspruch 29, bei dem das Dichtungsmittel ein lösbares Dichtungselement umfasst.
  32. System nach Anspruch 31, bei dem das lösbare Dichtungselement aus einem biologisch abbaubaren Material gebildet ist.
  33. System nach Anspruch 32, bei dem das Dichtungselement ein Kollagen-Schwamm ist.
  34. System nach Anspruch 32, bei dem das Dichtungselement ein Hydrogel-Schwamm ist.
  35. System nach Anspruch 1, bei dem zumindest ein Teil des Zuführungs-Katheters mit einem Klebemittel beschichtet ist.
  36. System nach Anspruch 1, bei dem eine anti-mikrobielle Substanz auf zumindest einem Teil des Zuführungs-Katheters angeordnet ist.
  37. System nach Anspruch 1, bei dem eine eine Koagulation verhindernde Substanz auf zumindest einem Teil des Zuführungs-Katheters angeordnet ist.
  38. System nach Anspruch 1, das weiterhin eine Vorrichtung zur Schaffung einer Tasche innerhalb des Gewebes benachbart zu dem Zuführungs-Katheter derart umfasst, dass wenn eine Substanz oder Vorrichtung durch den Zuführungs-Katheter eingeführt wird, diese in der Tasche aufgenommen wird.
  39. System nach Anspruch 38, bei dem die Vorrichtung zur Schaffung einer Tasche ein Energie emittierendes Element umfasst, das Energie in das benachbarte Gewebe emittiert, um die Tasche zu bilden.
  40. System nach Anspruch 39, bei dem die Energie emittierende Vorrichtung eine Hochfrequenz-Elektrode ist.
  41. System nach Anspruch 39, bei dem die Energie emittierende Vorrichtung ein Laser ist.
  42. System nach Anspruch 38, bei dem die Vorrichtung zur Schaffung der Tasche eine Düse umfasst, durch die eine Strömung eines Strömungsmittels injiziert werden kann, um die Tasche im benachbarten Gewebe zu schaffen.
  43. System nach Anspruch 38, bei dem die Vorrichtung zur Schaffung der Tasche einen erweiterbaren Käfig umfasst, der bei seiner Expansion die Tasche erzeugt.
  44. System nach Anspruch 1, weiterhin in Kombination mit einer Infusionsvorrichtung zum Infundieren einer Substanz durch den Zuführungs-Katheter.
  45. System nach Anspruch 44, bei dem die Infusionsvorrichtung eine Infusions-Injektionsspritze ist.
  46. System nach Anspruch 44, bei dem die Infusionsvorrichtung eine Pumpe ist.
  47. System nach Anspruch 44, bei dem die Infusionsvorrichtung ein Vorratsbehälter ist, der für eine Schwerkraft-Zuführung der Substanz durch den Zuführungs-Katheter angeordnet ist.
  48. System nach Anspruch 44, bei dem die Infusionsvorrichtung weiterhin eine Menge einer Substanz zur Infusion durch den Zuführungs-Katheter umfasst.
  49. System nach Anspruch 48, bei dem die Substanz ein Medikament ist.
  50. System nach Anspruch 49, bei dem das Medikament aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus: Thrombolyten, Platelet-Inhibitoren, anti-restonetische Mittel, Beta-Adrenergie-Blocker, Ionenkanal-Antagonisten, positiven oder negativen ionotropischen Agenten, Anti-Arrhythmiken und Kombinationen hiervon besteht.
  51. System nach Anspruch 48, bei dem die Substanz ein Protein ist.
  52. System nach Anspruch 48, bei dem die Substanz eine angiogene Substanz ist.
  53. System nach Anspruch 51, bei dem die angiogene Substanz aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF), Fibroplasten-Wachstumsfaktor (FG F), epidermen Wachstumsfaktor (EGF), Platelet-abgeleitetem Wachstumsfaktor (PDGF), Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF) oder Streuungsfaktor, Heparin kombiniert mit einem Andenosin-Rezeptor-Agonisten und Kombinationen hiervon besteht.
  54. System nach Anspruch 48, bei dem die Substanz Zellen umfasst.
  55. System nach Anspruch 54, bei dem die Substanz Progenator-Zellen für einen Typ von Zellen umfasst, die an dem Zielort gebildet werden sollen.
  56. System nach Anspruch 55, bei dem die Substanz Myoblasten zur Bildung von Herzmuskelzellen umfasst.
  57. System nach Anspruch 56, bei dem die Zellen aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Stammzellen, Progenator-Zellen, Myoblasten, Myozyten, Sekretions-Zellen, Pankreas-Insel-Zellen, Dopamin-sekretierenden Zellen, endothelialen Zellen, Hepatozyten, geklonten Zellen, in einer Zellkultur gewachsenen Zellen, genetisch modifizierten Zellen und Kombinationen hiervon besteht.
  58. System nach Anspruch 48, bei dem die Substanz ein Gen ist.
  59. System nach Anspruch 48, bei dem die Substanz ein Gen und einen Vektor zur Erleichterung des Eintritts des Gens in Orte innerhalb der Zellen umfasst, an denen das Gen eine gewünschte Wirkung auf die Zellen hat.
  60. System nach Anspruch 59, bei dem der Vektor ein Virus ist.
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