DE69737941T2 - Halterung für mehrfach-elektroden in verzweigter bauform - Google Patents

Halterung für mehrfach-elektroden in verzweigter bauform Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Herzkatheteranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Entsprechend betrifft die Erfindung allgemein Strukturen zum Tragen eines oder mehrerer diagnostischer oder therapeutischer Elemente, die in Kontakt mit Körpergewebe sind. Genauer ausgedrückt betrifft die Erfindung Strukturen, die gut geeignet sind, ein oder mehrere Elektroden-Elemente im Herzen zu tragen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine Katheteranordnung des oben genannten Typs ist aus der US-A-5487385 bekannt.
  • Bei der Behandlung von Herzrhythmusstörungen sind Elektroden erforderlich, die Gewebeläsionen mit einer Vielfalt verschiedener Geometrien und Eigenschaften erzeugen können, abhängig von der besonderen Physiologie der zu behandelnden Rhythmusstörung.
  • Zum Beispiel glaubt man, dass die Behandlung von Vorhofflimmern und Vorhofflattern die Bildung von kontinuierlichen Läsionen verschiedener Längen und gekrümmter Formen im Herzgewebe erfordert. Für diese Läsionsmuster ist das Einsetzen von flexiblen Ablationselementen mit multiplen Ablationsbereichen im Herzen erforderlich. Die Bildung dieser Läsionen durch Ablation kann die gleichen therapeutischen Vorteile mit sich bringen, wie die komplexen Einschnittsmuster, die das MAZE-Operationsverfahren derzeit vorsieht, jedoch ohne invasive Operation am offenen Herzen.
  • Als weiteres Beispiel werden kleine und oberflächliche Läsionen im Sinusknoten bei Sinusknotenmodifizierungen oder entlang der Herzkranzfurche bei verschiedenen Ablationen akzessorischer Leitungsbahnen oder auch entlang der langsamen Zone des Trikuspidalklappen-Isthmus bei Vorhofflattern (AFL) oder AV-Knoten-Langsam-Leitungsbahn-Ablationen gewünscht. Es wird jedoch angenommen, dass für die Beseitigung ventrikulärer Tachykardie-(VT)-Substrate bedeutend größere und tiefere Läsionen erforderlich sind.
  • Es besteht ferner die Notwendigkeit, Läsionen mit relativ großen Oberflächenbereichen mit geringen Tiefen zu erzeugen.
  • Die Aufgabe wird schwieriger, da die Herzkammern von Person zu Person unterschiedlich groß sind. Sie sind auch je nach Zustand des Patienten unterschiedlich. Eine übliche Folge von Herzkrankheiten ist die Vergrößerung der Herzkammern. Beispielsweise kann die Größe des Vorhofs bei einem Herzen mit Vorhofflimmern bis zu dreimal so groß sein, wie die Größe eines normalen Vorhofs.
  • Es besteht ein Bedarf an Elektrodenhaltestrukturen, die Läsionen verschiedener Geometrien und Eigenschaften erzeugen können, und die sich leicht verschiedenen Konturen und Geometrien in einer Körperregion, zum Beispiel dem Herzen anpassen können.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt Strukturen zum Halten operativer therapeutischer oder diagnostischer Elemente in einer inneren Körperregion, wie zum Beispiel im Herzen bereit. Die Strukturen besitzen die erforderliche Flexibilität und Beweglichkeit, die ein sicheres und leichtes Einführen in die Körperregion ermöglichen. Sobald sie in die Körperregion eingesetzt sind, besitzen die Strukturen die Fähigkeit, sich verschiedenen Gewebekonturen und Geometrien anzupassen, um einen engen Kontakt zwischen operativen Elementen und Gewebe bereitzustellen.
  • Zu diesem Zweck stellt die Erfindung eine Herzkatheteranordnung bereit, die die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen sowie in den angehängten Ansprüchen dargelegt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Sonde, die auf ihrer distalen Region eine multiple Elektroden-Träger-Struktur trägt, die Merkmale der Erfindung aufweist,
  • 2A ist eine vergrößerte Seitenansicht mit abgebrochenen Abschnitten und im Schnitt der distalen Region der in 1 dargestellten Sonde,
  • 2B ist eine Seitenansicht der in Figur gezeigten multiplen Elektrodenstruktur, in der mittels eines verschiebbaren verjüngten Streifenabschnitts die Steifigkeit verändert wird,
  • 3A ist eine vergrößerte Seitenansicht der distalen Region der in 1 dargestellten Sonde, die die multiple Elektrodenstruktur zeigt, die aus der zugehörigen Ummantelung vorgeschoben ist, um eine Schlaufe zu bilden,
  • 3B ist eine perspektivische Endansicht der in 3A dargestellten Ummantelung, in der Drähte angeordnet sind, um eine zusätzliche Torsionssteifigkeit bereitzustellen,
  • 3C ist eine Endansicht der in 3A gezeigten Ummantelung, die exzentrisch extrudiert wurde, um eine zusätzliche Torsionssteifigkeit bereitzustellen,
  • 4A ist eine Seitenansicht der in 3A gezeigten distalen Region, wobei der Katheterschlauch steifer ist als die Ummantelung und wobei der Katheterschlauch in der Ummantelung gedreht und um sich selbst herum umgedreht wurde,
  • 4B ist eine Seitenansicht der in 3A gezeigten distalen Region, wobei der Katheterschlauch nicht so steif wie die Ummantelung ist, und wobei der Katheterschlauch innerhalb der Ummantelung gedreht wurde, um eine orthogonale Krümmung in der Schlaufe zu bilden,
  • 5 ist eine Seitenansicht der in 3A gezeigten distalen Region, wobei die Größe des Schlitzes, durch den sich die Schlinge erstreckt, variiert werden kann,
  • 6 ist eine Seitenansicht der in 3A gezeigten distalen Region, wobei ein vorgespannter Streifen in der Schlaufenstruktur die Geometrie der Struktur verändert,
  • die 7A, 7B und 7C sind Ansichten von oben verschiedener Ausführungsformen der in 3A gezeigten distalen Region, wobei der Schlitz mit verschiedenen Geometrien dargestellt ist, die die Geometrie der entstehenden Schlaufe beeinflussen,
  • 8 ist eine Seitenansicht der in 3A dargestellten distalen Region, wobei das proximale Ende des Schlitzes verjüngt ist, um die Schlaufenbildung zu erleichtern,
  • 9 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der in 3A gezeigten distalen Region, wobei der Schlitz eine schraubenförmige Geometrie aufweist,
  • 10 ist eine Seitenansicht der in 9 gezeigten distalen Region, wobei die Schlaufenträgerstruktur durch den schraubenförmigen Schlitz eingesetzt ist,
  • 11 ist eine Seitenansicht der in 3A gezeigten distalen Region, wobei der Katheterschlauch eine vorgekrümmte Geometrie orthogonal zu der Schlaufenstruktur aufweist,
  • 12 ist eine Seitenansicht der in 11 gezeigten distalen Region, wobei die Ummantelung nach vorne geschoben ist, um die vorgekrümmte Geometrie zu begradigen,
  • 13A ist eine Schnittansicht des Katheterschlauchs in der Ummantelung, wobei die Geometrien der Ummantelung und des Katheterschlauchs extrudiert sind, um ein relatives Drehen zu verhindern,
  • 13B ist eine Schnittansicht des Katheterschlauchs in der Ummantelung, wobei die Geometrien der Ummantelung und des Katheterschlauchs extrudiert sind, um ein eingeschränktes relatives Drehen zu ermöglichen,
  • 14 ist eine vergrößerte Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde,
  • 15A ist eine Seitenansicht der in 14 gezeigten distalen Region, die die multiple Elektrodenstruktur zeigt, die aus der verbundenen Ummantelung vorgeschoben ist, um eine Schlaufe zu bilden,
  • 15B ist eine Seitenansicht der in 14 dargestellten distalen Region,
  • die 16A, 16B und 16C sind Ansichten der in 14 gezeigten distalen Region, die alternative Wege zeigen, um die flexible Verbindung zwischen der Ummantelung und dem Katheterschlauch auszusteifen,
  • 17A ist eine vergrößerte Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde,
  • 17B ist eine Schnittansicht der in 17A dargestellten distalen Region,
  • die 18, 19 und 20 sind im Wesentlichen schematische seitliche Schnittansichten, die die in 1 dargestellte distale Region zeigen, wobei die Elektrodenanordnung beweglich ist,
  • 21 ist eine vergrößerte Seitenansicht der distalen Region der in 1 dargestellten Sonde, wobei die zugehörige Ummantelung zurückgezogen und keine rückwärtige Kraft auf den zugehörigen Zugdraht aufgebracht ist,
  • 22 ist eine vergrößerte Seitenansicht der distalen Region der in 21 dargestellten Sonde, wobei die zugehörige Ummantelung vorgeschoben ist,
  • 23 ist eine vergrößerte Seitenansicht der distalen Region der in 21 dargestellten Sonde, wobei die zugehörige Ummantelung zurückgezogen und eine rückwärtige Kraft auf den zugehörigen Zugdraht aufgebracht ist, um eine Schlaufenstruktur zu bilden.
  • 24 ist eine vergrößerte Seitenansicht der in 21 gezeigten distalen Region mit einer Schwenkverbindung,
  • 25 ist eine vergrößerte seitliche Ansicht der distalen Region der in 1 dargestellten Sonde, die eine vorgeformte Schlaufenstruktur zeigt,
  • 26 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht der in 25 gezeigten verschiebbaren Endkappe,
  • 27 ist eine Seitenansicht der in 25 gezeigten distalen Region, wobei der innere Draht axial gezogen wird, um die Geometrie der vorgeformten Schlaufenstruktur zu verändern,
  • 28 ist eine Seitenansicht der in 25 gezeigten distalen Region, wobei der innere Draht um seine Achse gebogen ist, um die Geometrie der vorgeformten Schlaufenstruktur zu verändern,
  • 29 ist eine Seitenansicht der in 25 gezeigten distalen Region, wobei der innere Draht um seine Achse gedreht ist, um die Geometrie der vorgeformten Schlaufenstruktur zu verändern,
  • die 30 und 31 sind Seitenansichten der in 25 gezeigten distalen Region, wobei die Position der verschiebbaren Kappe verschoben ist, um die Geometrie der vorgeformten Schlaufenstruktur zu verändern,
  • 32 ist eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine vorgeformte multiple Streifenschlaufenstruktur zeigt,
  • 33 ist eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht der distalen Region der in 32 gezeigten Sonde, die eine vorgeformte multiple Streifenschlaufenstruktur mit asymmetrischen mechanischen Steifigkeitseigenschaften zeigt,
  • 34 ist eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine vorgeformte multiple unabhängige Streifenschlaufenstruktur zeigt,
  • 35 ist eine vergrößerte seitliche Ansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine vorgeformte Schlaufenstruktur zeigt, die beim Drehen eine orthogonale Krümmung bildet,
  • 36 ist eine vergrößerte Seitenansicht der in 35 gezeigten distalen Region mit der geformten orthogonalen Krümmung,
  • 37 ist eine Schnittansicht der in 35 gezeigten distalen Region, allgemein entlang der Linie 37-37 in 35 aufgenommen,
  • 38 ist eine Seitenansicht der in 35 gezeigten distalen Region, allgemein entlang der Linie 38-38 in 35 aufgenommen,
  • 39 ist eine Schnittansicht der in 36 gezeigten distalen Regionen, allgemein entlang der Linie 39-39 in 36 aufgenommen,
  • 40 ist eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine vorgedrehte Schlaufenstruktur zeigt, die eine orthogonale Krümmung bildet,
  • 41 ist eine seitliche Schnittansicht eines Abschnitts der in 40 gezeigten Schlaufenstruktur, allgemein entlang der Linie 41-41 in 40 aufgenommen,
  • 42A ist eine vergrößerte Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine vorgeformte Schlaufenstruktur zeigt, die bei Drehung eine orthogonale Krümmung bildet,
  • 42B ist eine vergrößerte Seitenansicht der in 42A gezeigten distalen Region mit der geformten orthogonalen Krümmung,
  • 43 ist eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine vorgeformte Schlaufenstruktur zeigt, die einen vorgespannten inneren Streifen aufweist, der eine orthogonale Krümmung formt,
  • 44 ist eine im Wesentlichen schematische Darstellung des Einsetzens der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde in den rechten Vorhof eines Herzens,
  • 45 ist eine seitliche Ansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine selbstverankernde multiple Elektrodenstruktur zeigt,
  • 46 ist eine Schnittansicht der in 45 gezeigten selbstverankernden Struktur,
  • 47 ist eine seitliche Ansicht der in 48 gezeigten distalen Region, wobei die verankernde Verzweigung beweglich ist,
  • 48 ist eine seitliche Ansicht der distalen Region der in 45 gezeigten Sonde, wobei die selbstverankernde multiple Elektrodenstruktur in einer zugehörigen Ummantelung zurückgezogen ist,
  • die 49A, 49B und 49C zeigen das Einsetzen der in 45 dargestellten multiplen selbstverankernden Elektrodenstruktur in einer Körperregion,
  • die 50A und 50B zeigen in schematischer Form die Position von Bereichen im Herzen, in denen die in 45 dargestellte selbstverankernde Struktur verankert werden kann,
  • 51 ist eine Seitenansicht der in 45 gezeigten selbstverankernden Struktur, wobei die die Elektrodenelemente tragende Verzweigung vorgeschoben oder zurückgezogen oder entlang oder um ihre Achse gedreht sein kann,
  • 52 ist eine Seitenansicht der in 45 gezeigten selbstverankernden Struktur, wobei die Elektrodenelemente tragende Verzweigung um die Hauptachse der Struktur tordiert werden kann,
  • 53 ist eine seitliche Ansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine selbstverankernde Schlaufenstruktur zeigt,
  • 54 ist eine seitliche Ansicht der in 54 gezeigten distalen Region, die ebenfalls einen Typ einer selbstverankernden Schlaufenstruktur zeigt,
  • 55 ist eine seitliche Ansicht der in 45 gezeigten distalen Region, die eine selbst verankernde Struktur mit einem aktiven Ankerelement zeigt,
  • 56 ist eine Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine umspannende Zweigstruktur zeigt,
  • 57 ist eine seitliche Schnittansicht der in 56 gezeigten umspannenden Zweigstruktur, wobei die zugehörige Ummantelung vorgeschoben ist,
  • 58 ist eine Seitenansicht der in 56 gezeigten umspannenden Zweigstruktur, wobei die zugehörige Ummantelung zurückgezogen und die Struktur in Kontakt mit Gewebe eingesetzt ist,
  • 59 ist eine Seitenansicht einer umspannenden Zweigstruktur des in 56 gezeigten Typs,
  • 60 ist eine Seitenansicht der in 59 gezeigten umspannenden Zweigstruktur, die in Kontakt mit Gewebe eingesetzt ist,
  • 61 ist eine Seitenansicht der distalen Region der in 1 gezeigten Sonde, die eine federunterstützte umspannende Zweigstruktur zeigt,
  • 62 ist eine seitliche Schnittansicht der federunterstützten umspannenden Zweigstruktur, die in 61 dargestellt ist, wobei die zugehörige Ummantelung vorgeschoben ist,
  • 63A und 63B sind Seitenansichten des Einsetzens der in 61 dargestellten federunterstützten umspannenden Zweigstruktur in einer Körperregion,
  • 63C ist eine Seitenansicht einer federunterstützten umspannenden, wie in 61 dargestellten Zweigstruktur mit einem aktiven Gewebeverankerungselement,
  • 64 ist eine repräsentative Ansicht von oben eines langen durchgehenden Läsionsmusters im Gewebe,
  • 65 ist eine repräsentative Ansicht von oben von segmentierten Läsionsmustern im Gewebe,
  • 66 ist eine Seitenansicht einer selbstverankernden Schlaufenstruktur, die den Katheterschlauch zeigt, der von der dazugehörigen Ummantelung gelöst ist,
  • 67 ist eine Seitenansicht der in 66 dargestellten selbstverankernden Schlaufenstruktur, wobei der Katheterschlauch an der zugehörigen Ummantelung angebracht ist,
  • 68 ist eine Seitenansicht der in 67 gezeigten selbstverankernden Schlaufenstruktur, die den Katheterschlauch zeigt, der in einer nach außen gekrümmten Schlaufenstruktur aus der zugehörigen Ummantelung vorgeschoben wurde,
  • 69 ist eine seitliche Schnittansicht eines Abschnitts der in 66 gezeigten distalen Region, die die Aufnahme einer biegbaren Feder zeigt, um die selbstverankernde Schlaufenstruktur zu steuern,
  • 70 ist eine Seitenansicht der in 67 gezeigten selbstverankernden Schlaufenstruktur, die die Struktur zeigt, die für die Verwendung in einer Körperhöhle eingesetzt ist,
  • 71 ist eine Seitenansicht mit weggebrochenen Teilen und im Schnitt der selbstverankernden in 67 gezeigten Schlaufenstruktur mit einem Presssitz, der den Katheterschlauch lösbar mit der zugehörigen Ummantelung verbindet,
  • 72 ist eine Seitenansicht mit weggebrochenen Teilen und im Schnitt der in 67 gezeigten selbstverankernden Schlaufenstruktur mit einem lösbaren Schnappverschluss, der den Katheterschlauch mit der zugehörigen Ummantelung verbindet,
  • 73 ist eine Seitenansicht der in 67 gezeigten selbstverankernden Schlaufenstruktur mit einer schwenkbaren Verbindung, die den Katheterschlauch lösbar mit der zugehörigen Ummantelung verbindet,
  • 74 ist eine Seitenansicht einer schwenkbaren Verbindung des in 73 gezeigten Typs, wobei der Katheterschlauch von der zugehörigen Ummantelung gelöst ist,
  • 75 ist eine Seitenansicht, mit weggebrochenen Teilen, und im Schnitt, der in 74 gezeigten Schwenkverbindung, wobei der Katheterschlauch an der zugehörigen Ummantelung angebracht ist,
  • 76 ist eine perspektivische Seitenansicht der in 75 gezeigten Schwenkverbindung, wobei der Katheterschlauch relativ zu der zugehörigen Ummantelung schwenkbar ist,
  • 77A ist eine perspektivische Explosionsansicht einer lösbaren Schwenkverbindung des in 73 gezeigten Typs, wobei der Katheterschlauch von der zugehörigen Ummantelung gelöst ist,
  • 77B ist eine perspektivische Explosionsansicht der Rückseite der in 77A gezeigten Schwenkverbindung, wobei der Katheterschlauch von der zugehörigen Ummantelung gelöst ist,
  • 77C ist eine obere Seitenansicht der in 77A gezeigten lösbaren Schwenkverbindung, wobei der Katheterschlauch an der zugehörigen Ummantelung angebracht ist,
  • 77D ist eine obere Seitenansicht der in 77C gezeigten lösbaren Schwenkverbindung, wobei der Katheterschlauch an der zugehörigen Ummantelung angebracht ist und relativ zu der Ummantelung gedreht wird,
  • 78A ist eine perspektivische Explosionsansicht einer lösbaren Schwenkverbindung des in 73 gezeigten Typs, wobei der Katheterschlauch von der zugehörigen Ummantelung gelöst ist,
  • 78B ist eine Draufsicht auf die in 78A dargestellte lösbare Schwenkverbindung, wobei der Katheterschlauch an der zugehörigen Ummantelung angebracht ist,
  • 78C ist eine obere Seitenansicht der in 78B gezeigten lösbaren Schwenkverbindung, wobei der Katheterschlauch an der zugehörigen Ummantelung angebracht ist und relativ zu der Ummantelung gedreht wird,
  • 79 zeigt in schematischer Form Positionen zum Verankern einer selbstverankernden Struktur im rechten oder linken Vorhof,
  • die 80A bis 80D zeigen repräsentative Läsionsmuster im linken Vorhof, die zumindest zum Teil auf dem Verankern einer Struktur in Bezug auf eine Lungenvene beruhen,
  • die 81A bis 81C zeigen repräsentative Läsionsmuster im rechten Vorhof, die zumindest zum Teil auf dem Verankern einer Struktur in Bezug auf die obere Hohlvene, die untere Hohlvene oder den Sinus coronarius beruhen,
  • 82 zeigt eine Schlaufenstruktur des in 34A gezeigten Typs, die ein poröses Ablationselement trägt,
  • 83 ist eine seitliche Schnittansicht des porösen Ablationselements, allgemein entlang der Linie 83-83 in 82 aufgenommen,
  • 84 ist eine seitliche Schnittansicht des porösen Ablationselements, die segmentierte Ablationsbereiche zeigt, allgemein entlang der Linie 84-84 in 85 aufgenommen,
  • 85 ist eine äußere Seitenansicht der in 84 im Schnitt dargestellten segmentierten Ablationsbereiche,
  • 86 ist eine seitliche Schnittansicht eines porösen Elektrodenelements des in 82 gezeigten Typs,
  • 87 ist eine Seitenansicht einer wie der in 1 gezeigten Sonde, die Markierungen aufweist, um das Ausmaß der Bewegung des Katheterschlauchs relativ zu der zugehörigen Ummantelung zu markieren,
  • 88 ist eine Seitenansicht einer Sonde des in 1 dargestellten Typs, die Markierungen zum Markieren des Ausmaßes der Bewegung des Katheterschlauchs relativ zu der zugehörigen Ummantelung zeigt,
  • 89 ist eine seitliche Schnittansicht eines Katheterschlauchs mit einer beweglichen Steueranordnung,
  • 90 ist eine seitliche Höhenansicht einer vorgeformten Schlaufenstruktur mit einem wie in 89 gezeigten beweglichen Steuermechanismus,
  • 91 ist eine Schnittansicht der in 90 dargestellten Schlaufenstruktur, aufgenommen allgemein entlang der Linie 91-91 in 90,
  • 92 ist eine seitliche Höhenansicht der Verwendung des in 89 gezeigten beweglichen Steuermechanismus, um die Geometrie der in 90 gezeigten Schlaufenstruktur zu verändern, und
  • 93 ist eine seitliche Höhenansicht der Verwendung von zwei beweglichen Steuermechanismen, wie in 89 dargestellt, um die Geometrie einer Schlaufenstruktur zu verändern.
  • Der Schutzbereich der Erfindung ist vielmehr in den angehängten Ansprüchen definiert, als in der spezifischen Beschreibung, die diesen vorangeht. Alle Ausführungsformen, die unter die Bedeutung und den Bereich der Ansprüche fallen, sollen aus diesem Grund in den Ansprüchen enthalten sein.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Beschreibung offenbart viele verschiedene multiple Elektrodenstrukturen im Bereich der katheterbasierten Ablation im Herzen. Der Grund dafür ist, dass die Strukturen gut für die Anwendung im Bereich der Ablation im Herzen geeignet sind.
  • Dennoch sollte angemerkt werden, dass die offenbarten Strukturen auch für die Verwendung in anderen Anwendungen geeignet sind. Die zahlreichen Aspekte der Erfindung finden zum Beispiel bei solchen Verfahren Anwendung, bei denen Zugang zu anderen Bereichen des Körpers erforderlich ist, wie zum Beispiel der Prostata, dem Gehirn, der Gallenblase und der Gebärmutter. Die Strukturen können ebenfalls für die Verwendung bei nicht unbedingt katheterbasierten Systemen angepasst werden.
  • I. FLEXIBLE SCHLAUFENSTRUKTUREN
  • A. Geschlitzte Verbindungs-Ummantelung
  • 1 zeigt eine multiple Elektrodensonde 10, die eine Struktur 20 aufweist, die multiple Elektrodenelemente 28 trägt.
  • Die Sonde 10 weist einen flexiblen Katheterschlauch 12 mit einem proximalen Ende 14 und einem distalen Ende 16 auf. Das proximale Ende 14 weist einen angebrachten Griff 18 auf. Die multiple Elektrodenstruktur 20 ist an dem distalen Ende 16 des Katheterschlauchs 14 angebracht (siehe 2A).
  • Die Elektrodenelemente 28 können verschiedenen Zwecken dienen. Zum Beispiel können die Elektrodenelemente 28 dazu verwendet werden, elektrische Ereignisse im Herzgewebe zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich können die Elektrodenelemente 28 dazu dienen, elektrische Impulse zu übertragen, um die Impedanz von Herzgewebe zu messen, Herzgewebe anzuregen, oder Gewebekontakt abzuschätzen. In der dargestellten Ausführungsform besteht die Hauptverwendung der Elektrodenelemente 28 darin, elektrische Energie zu übertragen, und im Besonderen, elektromagnetische Hochfrequenzenergie zu übertragen, um Herzgewebe zu veröden.
  • Die Elektrodenelemente 28 sind mit einzelnen Leitungen elektrisch gekoppelt (die in 1 nicht dargestellt sind, jedoch an späterer Stelle im Einzelnen erläutert werden), um Ablationsenergie zu ihnen zu leiten. Die Leitungen aus der Struktur 20 werden auf konventionelle Weise durch ein Lumen im Katheterschlauch 12 und in den Griff 18 hinein geführt, wo sie elektrisch mit einem Anschlussstück 38 gekoppelt sind (siehe 1). Das Anschlussstück 38 ist an einer Hochfrequenz-Ablations-Energiequelle angeschlossen.
  • Wie in 2A dargestellt, weist die Trägerstruktur 20 einen flexiblen Streifenabschnitt 22 auf, der von einer flexiblen elektrisch nicht leitenden Hülse 32 umgeben ist. Die multiplen Elektroden 28 werden von der Hülse 32 getragen.
  • Der Streifenabschnitt 22 ist vorzugsweise aus elastischem inertem Draht, wie zum Beispiel Nickel-Titan (kommerziell erhältlich als Nitinol-Material) oder aus 17-7-rostfreiem Stahl. Es kann jedoch auch elastischer inerter Spritzguss-Kunststoff verwendet werden. Vorzugsweise weist der Streifenabschnitt 22 einen dünnen geradlinigen Streifen aus elastischem Metall oder Kunststoffmaterial auf. Es können jedoch auch andere Querschnittskonfigurationen verwendet werden.
  • Der Streifenabschnitt 22 kann in einem Querschnittsbereich in einer distalen Richtung kleiner werden, indem zum Beispiel die Dicke, die Breite oder der Durchmesser (falls rund) variiert werden, um eine variable Steifigkeit entlang seiner Länge bereitzustellen. Variable Steifigkeit kann auch durch Änderungen in der Zusammensetzung der Materialien oder durch verschiedene Materialverarbeitungstechniken verliehen werden.
  • Wie in 2B dargestellt, kann die Steifigkeit der Trägerstruktur 20 dynamisch im Betrieb variiert werden, indem ein verjüngter Draht 544 bereitgestellt wird, der in einem Lumen 548 in der Struktur 20 gleitend bewegt werden kann. Das Bewegen des verjüngten Drahtes 544 (Pfeile 546 in 2B) passt den Steifigkeitsbereich entlang der Trägerstruktur 20 während des Gebrauchs an.
  • Die Hülse 32 ist zum Beispiel aus einem polymeren elektrisch nicht leitenden Material, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polyurethan oder PEBAXTM-Material (Polyurethan und Nylon) hergestellt. Die Signalleitungen für die Elektroden 28 erstrecken sich vorzugsweise in der Hülse 32.
  • Die Elektrodenelemente 28 können auf verschiedene Arten aufgebaut sein. Sie können zum Beispiel multiple, im Allgemeinen starre Elektrodenelemente aufweisen, die in einem Verhältnis im Abstand voneinander und segmentiert entlang der Hülse 32 angeordnet sind. Die segmentierten Elektroden können jeweils solide Ringe aus einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel Platin aufweisen, welches einen Presssitz um die Hülse 32 bildet. Alternativ können die Elektrodensegmente ein leitfähiges Material, wie zum Beispiel Platin-Iridium oder Gold aufweisen, das mit konventionellen Beschichtungs-Techniken oder mittels eines ionenstrahlgestützten Beschichtungs-Prozesses (IBAD) auf die Hülse 32 aufgetragen wurde.
  • Alternativ können die Elektrodenelemente 28 im Abstand voneinander angeordnete Längen von eng gewundenen Spiralwicklungen aufweisen, die um die Hülse 32 herum gewickelt sind, um eine Anordnung von im Allgemeinen flexiblen Elektrodenelementen 28 zu bilden. Die Wicklungen sind aus einem elektrisch leitendem Material, zum Beispiel aus einer Kupferlegierung, Platin oder rostfreiem Stahl hergestellt, oder aus Zusammensetzungen, wie zum Beispiel DFT (Drawn Filled Tubing). Das elektrisch leitende Material der Wicklungen kann ferner mit Platin-Iridium oder Gold beschichtet sein, um seine Leiter-Eigenschaften und seine Biokompatibilität zu verbessern
  • Die Elektrodenelemente 28 können auch poröse Materialien aufweisen, die Ablationsenergie durch den Transport eines elektrisch geladenen ionischen Mediums übertragen. Repräsentative Ausführungsformen poröser Elektrodenelemente 28 sind in den 82 bis 85 dargestellt, und werden später ausführlich beschrieben werden.
  • Die Elektrodenelemente 28 können in einem unipolaren Modus betrieben werden, in welchem die von den Elektrodenelementen 28 abgegebene Ablationsenergie durch eine indifferente Patch-Elektrode 420, die von außen an der Haut des Patienten angebracht ist, zurückgegeben wird (siehe 44). Alternativ können die Elemente 28 in einem bipolaren Modus betrieben werden, in welchem von einem oder mehreren Elektrodenelementen 28 ausgegebene Ablationsenergie durch ein Elektrodenelement 28 auf der Struktur 20 zurückgegeben wird (siehe 3A).
  • Der Durchmesser der Trägerstruktur 20 (einschließlich der Elektrodenelemente 28, der flexiblen Hülse 32 und dem Streifenabschnitt 22) kann von etwa 2 French zu etwa 10 French variieren.
  • Die Trägerstruktur 20 muss zwischen dem Elektrodenelement 28 und dem Endokard einen engen Kontakt herstellen und aufrechterhalten. Ferner muss die Trägerstruktur 20 in der Lage sein, für ein Steuern und Einführen in den Körper ein relativ niedriges Profil anzunehmen.
  • Um diese Ziele zu erreichen, weist die Sonde 10 eine Ummantelung 26 auf, die von dem Katheterschlauch 12 getragen wird. Der distale Abschnitt 30 der Ummantelung 26 erstreckt sich um die multiple Elektrodenstruktur 20 (siehe die 1 und 2A). Der distale Abschnitt 30 der Ummantelung 26 ist mit dem Ende der multiplen Elektrodenstruktur zum Beispiel durch Aufkleben oder thermisches Bonden verbunden.
  • In der in 1 gezeigten Ausführungsform endet der proximale Abschnitt 34 der Ummantelung 26 knapp an dem Griff 18, und weist eine erhöhte Greif-Fläche 36 auf. Der axiale Abschnitt 34 weist auch ein hämostatisches Ventil und einen Seitenanschluss (nicht dargestellt) für Flüssigkeitsinfusion auf. Vorzugsweise schließt das hämostatische Ventil um den Katheterschlauch 12.
  • Der distale Abschnitt 30 der Ummantelung 26 (proximal von der Verbindung zu der multiplen Elektrodenstruktur 20) weist einen vorgeformten Schlitz 40 auf, der sich entlang der Achse des Katheterschlauchs 12 erstreckt (siehe 2A). Ein Abschnitt der multiplen Elektrodenstruktur 20 ist durch den Schlitz 40 freigelegt.
  • Die Länge und die Größe des Schlitzes 40 können variieren, wie später noch genauer beschrieben wird. Die Umfangsentfernung, die sich der Schlitz 40 um die Achse 72 erstreckt, kann ebenfalls variieren, ist jedoch immer kleiner als der Außendurchmesser der Ummantelung 26. Somit liegt ein Rest 44 der Ummantelung 26 unter dem Schlitz 40. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der Schlitz 40 um ungefähr 180 Grad um die Ummantelung 26.
  • Der Katheterschlauch 12 kann in der Ummantelung in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gleiten, wie durch die Pfeile 46 und 48 in 1 dargestellt ist. Durch Greifen der erhöhten Greif-Fläche 36 an dem proximalen Ende der Ummantelung 26 und durch Schieben des Katheterschlauchs 12 in Richtung nach vorne (Pfeil 46) durch die Ummantelung 26 (siehe 3A, biegt sich die Struktur 20, die an dem Katheterschlauch 12 und an dem Ende 30 der Ummantelung 26 befestigt ist, vom Schlitz 40 nach außen. Der Ummantelungsrest 44 bildet ein flexibles Verbindungsstück, welches das distale Ende der Struktur 20 nahe bei der Katheterschlauchachse 72 hält, während das Element 20 sich zu einer Schlaufe krümmt, wie in 3A dargestellt. Das flexible Verbindungsstück 44 hält die Schlaufenspannung in der Struktur 20 aufrecht, und so einen engen Kontakt zwischen den Elektrodenelementen 28 und dem Gewebe herzustellen und aufrecht zu halten.
  • Der Mediziner kann den Durchmesser der Schlaufenstruktur 20 von groß zu klein ändern, indem er den Katheterschlauch 12 zunehmend durch die Ummantelung 26 hindurch in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bewegt (Pfeile 46 und 48). Auf diese Weise kann der Mediziner die Schlaufenstruktur 20 beeinflussen, um so den gewünschten Grad an Kontakt zwischen dem Gewebe und den Elektrodenelementen 28 zu erhalten.
  • Falls dies gewünscht wird, kann der Mediziner beim Greifen der erhöhten Greif-Fläche 36 den Katheterschlauch 12 in der Ummantelung 26 drehen. Wie in 4A dargestellt, dreht die relative Drehung (Pfeil 50) die Schlaufenstruktur 20 um sich selbst (vergleiche 3A und 4A), um die Elektrodenelemente 28 für einen Gewebekontakt in einer anderen Ausrichtung zu platzieren, wenn der Katheterschlauch torsional steifer ist als die Ummantelung 26. Wie in 4B dargestellt, biegt das Drehen des Katheterschlauchs in der Ummantelung 26 die Struktur 20 im Allgemeinen orthogonal zu der Schlaufenachse, wenn die Ummantelung 26 torsional steifer als der Katheterschlauch 12 ist.
  • Durch Ergreifen der erhöhten Greif-Fläche 36 und durch Ziehen des Katheterschlauchs 12 in Rückwärtsrichtung (Pfeil 48), zieht der Mediziner die multiple Elektrodenstruktur 20 zurück in die Ummantelung 26, wie in 2A dargestellt. In der Ummantelung 26 untergebracht, bilden die multiple Elektrodenstruktur 20 und die Ummantelung 26 eine im Allgemeinen gerade Geometrie mit einem niedrigen Profil zum Einführen in eine Zielkörperregion und zum Herausführen aus derselben.
  • Die Ummantelung 26 ist aus einem Material mit einer größeren Steifigkeit (d.h. mehr Durometer) als die Trägerstruktur 20 selbst. Vorzugsweise ist das Ummantelungsmaterial relativ dünn (zum Beispiel mit einer Wanddicke von ungefähr 0,005 Zoll), so dass der Gesamtdurchmesser der distalen Region der Sonde 10 selbst nicht signifikant vergrößert wird. Das ausgewählte Material für die Ummantelung 26 ist ferner vorzugsweise gleitfähig, so dass während der relativen Bewegung des Katheterschlauchs 12 in der Ummantelung 26 die Reibung verringert wird. Für die Ummantelung 26 können beispielsweise Materialien aus Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet werden.
  • Eine zusätzliche Steifigkeit kann durch Beschichten der Ummantelung 26 mit einem Flechtmaterial verliehen werden, das mit PEBAXTM-Material (das Polyurethan und Nylon aufweist) beschichtet ist. Ein Erhöhen der Steifigkeit der Ummantelung bringt eine ausgeprägtere D-förmige Geometrie für die gebildete Schlaufenstruktur 20 orthogonal zu der Achse des Schlitzes 40 mit sich. Andere Zusammensetzungen aus PTFE, das mit einer steifen äußeren Schicht umsponnen ist, sowie andere gleitfähige Materialien können ebenfalls verwendet werden. Schritte werden durchgeführt, um Reste der Flecht-Materialien von den freien Rändern des Schlitzes 40 fernzuhalten. Zum Beispiel kann das Flechtmuster begradigt werden, so dass es im Wesentlichen parallel zu der Achse der Ummantelung 26 im Bereich des Schlitzes 40 verläuft, so dass der Einschnitt des Schlitzes nicht über das Flechtmuster hinausgeht.
  • Das flexible Verbindungsstück 44 ist beständig und unterstützt das Formen der Schlaufenstruktur. Das flexible Verbindungsstück 44 sieht ferner einen Ankerpunkt für das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 vor. Das Verbindungsstück 44 sieht auch einen relativ großen Oberflächenbereich vor, so dass ein Gewebetrauma minimiert wird. Die Geometrie der Schlaufenstruktur 20 kann verändert werden, indem entweder die Steifigkeit oder die Länge des flexiblen Verbindungsstücks 44 oder beide gleichzeitig variiert werden.
  • Wie 3A zeigt, kann ein Versteifungselement 52 entlang dem Verbindungsstück 44 angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Versteifungselement 52 ein stärkeres Durometer-Material aufweisen (von beispielsweise 35 D zu ungefähr 72 D), das thermal oder chemisch an das Innere des Verbindungsstücks 44 gebondet wird. Beispiele für stärkere Durometer-Materialien, die die Verbindungssteifigkeit verstärken, weisen Nylon, Schlauchmaterial mit metallischen oder nicht-metallischen Flechten in der Wand und PEBAXTM-Material auf. Alternativ kann das Versteifungselement 52 einen Formgedächtnisdraht aufweisen, der an das Innere des Verbindungsstücks 44 gebondet ist. Der Formgedächtnisdraht kann eine variable Dicke aufweisen, die in der axialen Richtung größer wird, so dass dem Verbindungsstück 44 eine variable Steifigkeit verliehen und ebenso die Steifigkeit in der axialen Richtung vergrößert wird. Der Formgedächtnisdraht kann ferner mit einem nachgiebigen Formgedächtnis vorgeformt sein, um das Verbindungsstück 44 in einer Richtung in einem Winkel zu der Achse des Schlitzes 40 normal vorzuspannen.
  • Wie in 3B dargestellt, kann das Versteifungselement 52 ein oder mehrere Drahtmaterial 548 tragende Lumina 546 in dem Verbindungsstück 44 aufweisen. Die Lumina 546 und das Drahtmaterial 548 können sich nur in dem Bereich des Verbindungsstücks 44 erstrecken, oder sie erstrecken sich weiter in einer proximalen Richtung in den Hauptkörper der Ummantelung 26 hinein, um so der Ummantelung 26 ebenfalls eine größere Steifigkeit zu verleihen.
  • Wie in 3C dargestellt, kann dem Verbindungsstück 44 eine größere Steifigkeit verliehen werden, indem die Ummantelung 26 extrudiert wird, um so eine exzentrische Wanddicke aufzuweisen. In dieser Anordnung hat die Wand der Ummantelung 26 einen Bereich 550 mit einer größeren Dicke im Unterboden der Ummantelung 26, der das Verbindungsstück 44 wird, als der Bereich 552, der weggeschnitten wird, um den Schlitz 40 zu bilden. Wie in gestrichelten Linien in 3C dargestellt ist, können eines oder mehrere der Lumina 546 in dem dickeren Bereich 550 extrudiert sein, um Drahtmaterial aufzunehmen, um den Verbindungsbereich 44 weiter auszusteifen.
  • Ungeachtet seiner besonderen Form ändert das Versteifungselement 52 für das Verbindungsstück 44 die Geometrie der gebildeten Schlaufenstruktur.
  • Die Geometrie der gebildeten Schlaufenstruktur 20 kann auch verändert werden, indem die Form und die Größe des Schlitzes 40 verändert werden. Der Umfang des Schlitzes kann verschiedene Geometrien aufweisen, zum Beispiel kann er rechteckig (siehe 7A), elliptisch (siehe 7B) oder verjüngt (siehe 7C) sein, um verschiedene Geometrien und Schlaufenspannungen in der gebildeten Struktur 20 zu bilden.
  • Die effektive Axiallänge des Schlitzes 44 kann durch die Verwendung eines beweglichen Dorns 54 angepasst werden, der durch ein Schiebe-Zug-Führungsstabelement 56 (siehe 5) gesteuert wird, das an einem Gleitregler 58 in dem Griff 18 befestigt ist. Eine axiale Bewegung des Dorns 54, beeinflusst durch das Führungsstab-Element 56 vergrößert oder verkleinert die effektive axiale Länge des Schlitzes 44. Eine nominale Schlitz-Länge im Bereich von 1-1/4 Zoll bis zu 1-1/2 Zoll stellt die in 3A dargestellte D-förmige Schlaufenstruktur 20 bereit. Kürzere Schlitz-Längen stellen eine weniger ausgeprägte D-Form mit einem kleineren Krümmungsradius bereit. Größere Schlitz-Längen stellen eine ausgeprägtere D-Form mit einem größeren Krümmungsradius bereit. Wie in 8 gezeigt, kann der proximale Rand 60 des Schlitzes 40 distal verjüngt sein, um das Krümmen der Struktur 20 während des Vorschiebens durch den Schlitz 40 in die gewünschte Schlaufenform zu lenken.
  • Anstatt sich, wie in den 1 bis 8 gezeigt, allgemein parallel zu der Katheterschlauchachse 42 zu erstrecken, kann sich der Schlitz 40 über die Katheterschlauchachse 42 erstrecken, wie in 9 dargestellt. Wenn sie von dem Quer-Achsenschlitz 40 vorgeschoben ist, erstreckt sich die Schlaufenstruktur 20 mehr orthogonal zu der Katheterschlauchachse 42, wie in 10 dargestellt, im Vergleich zu der mehr distalen Erstreckung, die erreicht wird, wenn der Schlitz 40 axial mit der Katheterschlauchachse 42 ausgerichtet ist, wie in 3A allgemein dargestellt.
  • Wie in 6 gezeigt, kann ein Bereich 62 des Streifens 22 in der Struktur 20 weg von den Elektrodenelementen 28 mit einem elastischen Formgedächtnis vorgeformt sein, um sich bei einem Vorschieben von der Ummantelung 26 radial von den Elektrodenelementen 28 weg zu biegen. Die radiale Biegung nach außen des vorgeformten Bereichs 62 bildet eine symmetrischere Schlaufenstruktur 20, im Gegensatz zu der asymmetrischeren D-förmigen Schlaufe 20, wie sie in 3A dargestellt ist. In Kontakt mit Gewebe erzeugt der vorgeformte nach außen gebogene Bereich 62 einen Gegendruck, der in Kombination mit der Schlaufenspannung, die durch das flexible Verbindungsstück 44 aufrechterhalten wird, einen stärkeren Kontaktdruck zwischen den Elektrodenelementen 28 und dem Gewebe herstellt.
  • In 6 ist der Bereich 62 mit einer im Allgemeinen einheitlichen Krümmung in einer einzigen Ebene vorgeformt. Der Bereich 62 kann mit komplexen gewundenen Krümmungen entlang einer einzigen Ebene vorgeformt sein, oder mit Krümmungen, die sich in mehreren Ebenen erstrecken. Weitere Einzelheiten repräsentativer Schlaufenstrukturen mit komplexen gekrümmten Geometrien werden an späterer Stelle genauer beschrieben.
  • Zusätzliche Gewebe-Kontaktkräfte können erzeugt werden, indem eine biegbare Feder 64 in dem distalen Ende 16 des Katheterschlauchs angebracht wird (siehe 2A). Ein oder mehrere an die biegbare Feder 64 gebondete (zum Beispiel gelötete, punktgeschweißte, usw.) Steuerdrähte 66 erstrecken sich zurück zu einem Steuermechanismus 68 im Griff 18 (siehe 1). Einzelheiten von Steuermechanismen, die zu diesem Zweck verwendet werden können, sind in dem US-Patent 5,254,088 von Lundquist und Thompson dargestellt. Eine Betätigung des Steuermechanismus 68 zieht an den Steuerdrähten 66, um Biegekräfte auf die Feder 64 aufzubringen. Ein Biegen der Feder 64 biegt das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12, wie in gestrichelten Linien in 1 dargestellt.
  • Die Biegeebene hängt von dem Querschnitt der Feder 64 und von den Befestigungspunkten der Drähte 66 ab. Wenn die Feder 64 im Querschnitt allgemein zylinderförmig ist, ist ein Biegen in verschiedene Ebenen möglich. Wenn die Feder 64 im Querschnitt allgemein geradlinig ist, erfolgt ein anisotropes Biegen senkrecht zu der oberen und unteren Fläche der Feder 64, jedoch nicht senkrecht zu den Seitenflächen der Feder 64.
  • Alternativ oder in Kombination mit der manuell biegbaren Feder 64 kann das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 vorgebogen sein, um ein Bogenstück 70 (siehe 11) zu bilden, das im Allgemeinen orthogonal oder in irgendeinem anderen ausgewählten Winkel zu der Schlaufenstruktur 20 ist. In der dargestellten Ausführungsform wird ein vorgeformter Draht 72 zum Beispiel durch Löten, Punktschweißen oder Kleben an dem Ende 16 des Katheterschlauchs 12 befestigt. Der vorgeformte Draht 72 wird vorgespannt, um sich normal zu krümmen. Der vorgeformte Draht 72 kann aus rostfreiem 17/7-Stahl, Nickel-Titan, oder aus einem anderen elastischen Formgedächtnis-Material hergestellt sein. Er kann als Draht oder als Rohr mit einer kreisförmigen, elliptischen oder anderen Querschnittsgeometrie ausgebildet sein.
  • Der Draht 72 gibt seine Krümmung normalerweise an das distale Katheterschlauchende 16 weiter, wodurch das Ende 16 in der Richtung der Krümmung normal gebogen wird. Die Richtung der normalen Krümmung kann variieren, je nach den gewünschten funktionalen Merkmalen. In dieser Anordnung gleitet eine Ummantelung 74 (Pfeile 76) entlang dem Äußeren des Katheterkörpers 14 zwischen einer Vorwärtsposition, die über dem Draht 72 liegt (12), und einer Hinterposition, weg von dem Draht 72 (11). In der Vorwärtsposition hält die Ummantelung 74 das distale Katheterende 16 in einer geraden Konfiguration gegen die normale Vorspannung des Drahtes 72, wie in 12 dargestellt. Die Ummantelung 74 kann spiralförmig oder schraubenförmig gewundene Fasern aufweisen, um die Ummantelung 74 mit einer verbesserten Torsionssteifigkeit zu versehen. Bei Bewegung der Ummantelung 74 in ihre Rückposition, wie in 11 dargestellt, gibt das distale Katheterende 16 dem Draht 72 nach, und nimmt seine normalerweise vorgespannte Krümmungsposition an. Die verschiebbare Ummantelung 74 trägt eine (nicht dargestellte) geeignete Greif-Fläche, wie die Greif-Fläche 36 der Ummantelung 26, um die Vorwärts- und Rückbewegung der Ummantelung 74 für die beschriebenen Zwecke zu beeinflussen.
  • 4 zeigt die Schlaufenstruktur 20, die durch Drehen der Schlaufenstruktur 20 in der Ummantelung 26 um sich selbst gedreht ist. Das Drehen wird dadurch möglich, dass sowohl die Schlaufenstruktur 20 als auch die Ummantelung 26 allgemein zylinderförmige Querschnitte aufweisen. Falls es gewünscht wird, ein relatives Drehen der Struktur 20 in der Ummantelung 26 zu verhindern, können die äußere Geometrie der Struktur 20 und die innere Geometrie der Ummantelung 26 als eine Ellipse geformt sein, wie in 13A dargestellt. Die (elliptisch verkeilte) Überschneidungsanordnung in 13A verhindert ein Drehen der Struktur 20, und bringt außerdem eine verbesserte Drehmomentantwort mit sich, und hält die Elektrodenelemente 28 in einer festen Ausrichtung bezüglich der Ummantelung 26. Indem die äußere Geometrie der Struktur 20 und die innere Geometrie der Ummantelung 26 aufeinander abgestimmt sind (siehe 13B), kann ein vorgeschriebener Bereich relativer Drehung erlaubt werden, bevor eine Überschneidung auftritt. In 13B wird sich die elliptische Hülse 32 drehen, bis sie mit der schmetterlingsförmigen Keilnut in der Ummantelung 26 in Kontakt kommt. Der vorgeschriebene Bereich ermöglicht, dass die Schlaufenstruktur 20 in der in 4 dargestellten Weise um sich selbst gedreht wird, ohne dass das flexible Verbindungsstück 44 um die Ummantelung 26 gewickelt wird. Sollte das flexible Verbindungsstück 44 um die Ummantelung 26 gewickelt werden, muss der Mediziner den Katheterschlauch 12 wegdrehen, um das Verbindungsstück 44 auszuwickeln, bevor die Struktur 20 in die geschlitzte Ummantelung 26 zurückgezogen wird.
  • B. Distales Drahtverbindungsstück
  • Die 14 und 15 zeigen eine andere Struktur 100, die multiple Elektrodenelemente 28 trägt. In vielerlei Hinsicht hat die Struktur 100 strukturelle Elemente mit der Struktur 20 gemeinsam, die den soeben erläuterten 2 und 3 dargestellt ist. Aus diesem Grund werden gleiche Bezugszeichen zugewiesen. Wie die in den 2 und 3 gezeigte Struktur 20, soll die Struktur 100 bei Gebrauch an dem distalen Ende 16 eines flexiblen Katheterschlauchs 12 als ein Teil einer wie in 1 dargestellten Sonde 10 gehalten werden.
  • Wie bei der in den 2 und 3 dargestellten Struktur 20, weist die Trägerstruktur 100 einen flexiblen Streifenabschnitt 22 auf, der von einer flexiblen, elektrisch nicht leitenden Hülse 32 umgeben ist. Die multiplen Elektroden 28 werden von der Hülse 32 getragen. Die Palette der Materialien, die für den Streifenabschnitt 22 und die Elektroden 100 verwendet werden können, entspricht den in Bezug auf die Struktur 20 beschriebenen Materialien.
  • Eine Ummantelung 102 wird von dem Katheterschlauch 12 getragen. Der distale Abschnitt 104 der Ummantelung 102 erstreckt sich um die multiple Elektrodenstruktur 100. Wie in den 14 und 15A dargestellt, ist der distale Abschnitt 104 der Ummantelung 102 mit dem distalen Ende 108 der multiplen Elektrodenstruktur 100 durch eine kurze Länge eines Drahts 106 verbunden. Der Draht 106 ist mit den beiden Enden 104 und 108 zum Beispiel durch Aufkleben oder thermisches Bonden verbunden. Der proximale Abschnitt der Ummantelung 102 ist in 13 nicht dargestellt, endet jedoch knapp an dem Griff 18 und weist eine erhöhte Greif-Fläche 36 auf, wie bei der Sonde 10 in 1 dargestellt. In 15A ist der Draht 106 mit dem Inneren der Ummantelung 102 angeschlossen. Alternativ kann der Draht 106, wie in 15B dargestellt, an der Außenseite der Ummantelung 102 angeschlossen sein.
  • Wie bei der Ummantelung 26, die in Verbindung mit den 2 und 3A beschrieben wurde, ist die Ummantelung 102 aus einem Material hergestellt, welches eine größere Steifigkeit aufweist als die Trägerstruktur 100 selbst, zum Beispiel aus Verbundwerkstoffen aus PTFE, Flechten und Polyimid. Das für die Ummantelung 102 ausgewählte Material ist vorzugsweise ebenfalls gleitfähig. Zum Beispiel können Materialien aus Polytetrafluorethylen (PTFE) für die Ummantelung 102 verwendet werden. Wie bei der Ummantelung 26 in den 2 und 3 kann eine zusätzliche Steifigkeit dadurch verliehen werden, dass ein geflochtenes mit PEBAXTM beschichtetes Material eingearbeitet wird.
  • Der Draht 106 weist ein flexibles inertes Kabel auf, das aus Adern aus Metalldraht-Material hergestellt ist, wie zum Beispiel Nickel-Titan oder 17-7 rostfreiem Stahl. Alternativ kann der Draht 106 ein flexibles inertes Litzen- oder gegossenes Kunststoffmaterial aufweisen. Der Draht 106 in 14 ist im Querschnitt rund dargestellt, obwohl auch andere Querschnittsformen verwendet werden können. Der Draht 106 kann durch thermisches oder chemisches Bonden an der Ummantelung 102 befestigt oder eine Fortsetzung des Streifenabschnitts 22 sein, der den Kern der Struktur 100 bildet. Der Draht 106 kann sich auch durch die Wand der Ummantelung 102 erstrecken, auf dieselbe Weise, wie die Versteifungsdrähte 548 in der Ummantelung 26 angeordnet sind (dargestellt in 3D). Dadurch wird der Bedarf, eine zusätzliche distale Drehkomponente vorzusehen, um den Draht 106 an dem Rest der Struktur 100 zu befestigen, überflüssig.
  • Der Katheterschlauch 12 kann in der Ummantelung 102 gleiten, um die Struktur 100 einzusetzen. Ein Greifen der erhöhten Greif-Fläche 36 an dem proximalen Ende der Ummantelung 102 bei gleichzeitigem Schieben des Katheterschlauchs 12 in Vorwärtsrichtung durch die Ummantelung 102 (wie durch den Pfeil 110 in 15A dargestellt), bewegt die Struktur 100 von dem offenen distalen Ende 112 der Ummantelung 102 nach außen. Der Draht 106 bildet ein flexibles Verbindungsstück 144, wobei das distale Ende 108 der Struktur 100 in Richtung des distalen Ummantelungsabschnitts 104 gezogen wird. Die Struktur 100 wird dadurch zu einer Schlaufe gebogen, wie in 15A dargestellt.
  • Ebenso wie die flexible Ummantelungsverbindung 44 in 3A besitzt die flexible Drahtverbindung 106 die Flexibilität und Stärke, um während der Bedienung die Schlaufenspannung in der Struktur 100 aufrechtzuerhalten, um somit einen engen Kontakt zwischen den Elektrodenelementen 28 und dem Gewebe herzustellen und aufrechtzuerhalten. Der Draht 106 hat eine relativ kurze Länge und minimiert dadurch ein Gewebetrauma. Eine repräsentative Länge für den Draht 106 beträgt ungefähr 0,5 Zoll.
  • Wie bei der Schlaufenstruktur 20 kann der Mediziner den Durchmesser der Schlaufenstruktur 100 von groß zu klein verändern, indem er den Katheterschlauch 12 allmählich in Richtung nach vorne (Pfeil 110 in 15) und in Richtung nach hinten (Pfeil 116 in 15) durch die Ummantelung 102 hindurch bewegt. Auf diese Weise kann der Mediziner die Schlaufenstruktur 100 beeinflussen, um den gewünschten Grad von Kontakt zwischen Gewebe und Elektrodenelementen 28 zu erhalten.
  • Ein Bewegen der Struktur 100 vollständig in Richtung nach hinten (Pfeil 116) bringt die Struktur 100 in eine allgemein gerade Konfiguration mit niedrigem Profil in der Ummantelung 102 (wie in 14 dargestellt), die gut für ein Einführen in die beabsichtigte Körperregion geeignet ist.
  • Die Befestigungspunkte der Drahtverbindung 106 (zwischen dem distalen Strukturende 108 und dem distalen Ummantelungsabschnitt 104) in Verbindung mit ihrer flexiblen Stärke, ermöglichen es, Schlaufen mit kleineren Krümmungsradien als bei der in 3A dargestellten flexiblen Ummantelungsverbindung 44 zu bilden.
  • Die Geometrie der Schlaufenstruktur 100 kann verändert werden, indem entweder die Steifigkeit oder die Länge des flexiblen Drahts 106 oder auch beide gleichzeitig variiert werden. Wie in 16A dargestellt, kann der flexible Draht 106 verjüngt sein, um einen Querschnitt aufzuweisen, der in der distalen Richtung kleiner wird. Der verjüngte Querschnitt sorgt für eine variierende Steifigkeit, die nahe der Ummantelung 102 am höchsten ist und in der Nähe des distalen Endes 108 der Struktur 100 immer kleiner wird.
  • Die Steifigkeit kann auch dadurch verändert werden, dass die Dicke des Drahtes 106 stufenartig verändert wird. 16B zeigt den Draht 106, der an der Ummantelung 102 angebracht ist und die kleinste Dicke aufweist, um den Krümmungsradius zu vergrößern. Die Dicke des Drahtes 106 wird stufenartig größer und führt zu seiner Verbindung mit dem Streifenabschnitt 22. Ein Ändern der Dicke des Drahtes kann erfolgen, indem der Draht in Schritten gerollt oder gepresst wird, oder durch chemisches Ätzen.
  • Wie in 16C dargestellt, kann der Draht 106 auch verwendet werden, um dem flexiblen Verbindungsstück 144 eine größere Steifigkeit zu verleihen, aus den Gründen, die weiter oben in Bezug auf das in 3A gezeigte flexible Verbindungsstück 44 beschrieben wurden. In 16C wird der Draht 106 thermisch oder chemisch an das flexible Verbindungsstück 144 in einem gewundenen Pfad mit zunehmender Breite gebondet. Die alternativen Arten, das flexible Verbindungsstück 44 auszusteifen (wie in den 3A, 3B und 3C dargestellt), können auch dazu verwendet werden, das flexible Verbindungsstück 144 auszusteifen.
  • In der dargestellten Ausführungsform (siehe die 15A und 16A) wird der distale Ummantelungsabschnitt 104 in einem Winkel geschnitten und in einer querlaufenden Richtung relativ zu der Achse der Ummantelung 102 verjüngt. Der winklige lineare Schnitt an dem distalen Ummantelungsabschnitt 104 kann auch eine umrissene längliche Öffnung sein (siehe 15B), um die Initiierung der Schlaufenbildung zu erleichtern. Der Winkelschnitt auf der Ummantelung 102 hilft bei dem Einsetzen des Drahtes 106 und minimiert seine Länge. Es ist vorteilhaft, einen bedeutenden Abschnitt der Drahtverbindung 144 mit dem Ummantelungsabschnitt 104 zu bedecken. Der Ummantelungsabschnitt 104 dient dadurch auch dazu, den Draht so weit wie möglich von einem direkten Oberflächenkontakt mit Gewebe abzuschirmen. Die Möglichkeit, Gewebe aufgrund von Kontakt mit dem Draht 106 zu schneiden, wird dadurch minimiert.
  • Wie weiter oben in Bezug auf die Struktur 20 beschrieben wurde, können zusätzliche Gewebekontaktkräfte zwischen der Struktur 100 und dem Gewebe erzeugt werden, indem eine biegbare Feder 64 in dem distalen Ende 16 des Katheterschlauchs eingebaut wird (siehe 14). Alternativ oder in Kombination mit der manuell biegbaren Feder 64 kann das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 vorgebogen sein, um ein Bogenstück 70 zu bilden (wie in 11 in Verbindung mit der Struktur 20 dargestellt), im Allgemeinen orthogonal oder in irgendeinem anderen ausgewählten Winkel zu der Schlaufenstruktur 100.
  • 17A zeigt eine alternative Ausführungsform der Struktur 100. In dieser Ausführungsform ist der Draht 106 nicht an dem distalen Ummantelungsabschnitt 104 angebracht. Stattdessen erstreckt sich der Draht 106 durch die Ummantelung 102 hindurch zu einem Anschlagstück 118, das proximal zu der Greiffläche 36 der Ummantelung 102 angeordnet ist. Wird das Anschlagstück 118 ortsfest gehalten, setzt der Mediziner die Schlaufenstruktur 100 auf die bereits beschriebene Art ein, indem der Katheterschlauch 12 durch die Ummantelung 102 vorgeschoben wird (Pfeil 120 in 17A). Ist die Schlaufenstruktur 100 einmal gebildet, kann der Mediziner an dem Draht 106 ziehen (Pfeil 122 in 17A), um seine offene Länge über den distalen Ummantelungsabschnitt 104 hinaus zu verkleinern, um ein Gewebetrauma zu minimieren. Weitere Anpassungen der Schlaufe werden vorgenommen, indem der Katheterschlauch 12 innerhalb der Ummantelung 102 vorgeschoben oder zurückgezogen wird. Der Draht 106, der nicht an der Ummantelung 102 befestigt ist, ermöglicht es dem Mediziner, die Struktur 100 austauschbar mit jeder anderen Ummantelung zu verwenden.
  • Alternativ kann die Ummantelung 102, wie in 17B dargestellt, ein Lumen 107 aufweisen, durch welches der Draht 106 verläuft. In dieser Ausführungsform sorgt die Anwesenheit des Drahtes 106 in dem Körper der Ummantelung 102 für ein verstärktes Drehmoment. Anders als in 17A weisen jedoch die Ummantelung und der Draht 106 eine integrierte Einheit auf, und können nicht ausgetauscht werden.
  • Die in den 18, 19 und 20 in schematischer Form dargestellte Ausführungsform bietet zusätzliche Optionen für die Einstellung der Art und des Ausmaßes von Kontakt zwischen den Elektrodenelementen 28 und dem Gewebe. Wie in 18 dargestellt, erstreckt sich ein flexibler Streifenabschnitt 124 von einer externen Schieb-Zieh-Steuerung 126 durch den Katheterschlauch 12, und wird zu einem Befestigungspunkt 128 in dem Katheterschlauch 12 zurück zu einer Schlaufe gewunden. Eine Ummantelung 130, die aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, kann entlang dem Streifenabschnitt 124 sowohl innerhalb als auch außerhalb des Katheterschlauchs 12 gleiten. Die Ummantelung 130 trägt die Elektrodenelemente 28. Das proximale Ende der Ummantelung 130 ist an einer Schiebe-Zieh-Steuerung 132 angebracht, die außerhalb des Katheterschlauchs 12 exponiert ist.
  • Indem beide Steuerungen 126 und 132 simultan angeschoben werden (Pfeile 134 in 19), werden sowohl der Streifenabschnitt 124 als auch die Ummantelung 130 über das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 16 hinaus eingesetzt. Gemeinsam bilden der Streifenabschnitt und die Ummantelung 130 eine Schlaufenstruktur 136, um die Elektrodeelemente 28 in Kontakt mit Gewebe zu bringen, auf die gleiche Art wie die Struktur 100 und die Struktur 20, die weiter oben beschrieben wurden, Kontakt zwischen den Elektrodenelementen 28 und Gewebe herstellen.
  • Des Weiteren ist der Mediziner durch Festhalten der Streifenabschnittsteuerung 126 während des Schiebens oder Ziehens der Ummantelungssteuerung 132 (Pfeile 134 und 136 in 20) in der Lage, die Ummantelung 130 und somit die Elektrodenelemente 28 selbst entlang dem Streifenabschnitt 124 gleitend zu bewegen (wie die Pfeile 138 und 140 in 20 zeigen). Der Mediziner kann dadurch den Bereich und das Ausmaß von Kontakt zwischen Gewebe und Elektrodenelementen 28 einstellbar anordnen.
  • Ferner kann der Mediziner durch Festhalten der Ummantelungssteuerung 132 während des Schiebens oder Ziehens auf der Streifenabschnittssteuerung 126 die Länge des Streifenabschnitts 124 justieren, der über das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 exponiert ist. Der Mediziner ist dadurch in der Lage, den Krümmungsradius allmählich einzustellen, auf im Allgemeinen die gleiche Weise wie vorher im Zusammenhang mit 17 beschrieben wurde.
  • Die Anordnung in den 18, 19 und 20 bietet dadurch eine große Auswahl von Einstelloptionen für das Herstellen des gewünschten Grades von Kontakt zwischen Gewebe und den von der Schlaufenstruktur 136 getragenen Elektrodenelementen 28.
  • Durch gleichzeitiges Ziehen beider Steuerungen 126 und 128 (Pfeile 142 in 18) werden sowohl der Streifenabschnitt 124 als auch die Ummantelung 130 in eine Position bewegt, die nahe bei oder in dem distalen Ende 16 des Katheterschlauchs 12 für ein Einführen in einen Körperbereich ist.
  • C. Freier Zugdraht
  • 21 zeigt eine multiple Elektrodenträgerstruktur 144, die von einem Streifenabschnitt 146, bedeckt mit einer elektrisch isolierenden Hülse 148 gebildet ist. Die Elektrodenelemente 28 werden von der Hülse 148 gehalten.
  • Die Struktur 144 wird an dem distalen Ende 16 eines Katheterschlauchs 12 gehalten und weist auf die in 1 dargestellte Weise den distalen Teil einer Sonde 10 auf. In diesem Zusammenhang ist die Struktur 144 wie die Struktur 100, die weiter oben beschrieben wurde, und die gleichen Materialien, wie die weiter oben beschriebenen Materialien können bei Herstellung der Struktur 144 verwendet werden.
  • Anders als bei der oben beschriebenen Struktur 100 soll eine verschiebbare Ummantelung 150 entlang dem Katheterschlauch 12 und der Struktur 144 zwischen einer Vorwärtsposition, die die Struktur 144 für ein Einführen in eine Körperregion bedeckt (in 22 dargestellt), und einer rückwärtigen zurückgezogenen Position, die die Struktur 144 für den Gebrauch freilegt (in den 21 und 23 dargestellt), bewegt werden. Somit wird die Struktur 144, anders als die Struktur 100, die durch Vorwärtsschieben über eine ortsfeste Ummantelung 102 hinaus eingesetzt wird, eingesetzt, indem sie festgehalten wird, während die zugehörige Ummantelung 150 nach hinten bewegt wird.
  • Ein Zugdraht 152 erstreckt sich von dem distalen Ende 154 der Struktur 144. In der dargestellten Ausführungsform ist der Zugdraht 152 eine Verlängerung des Streifenabschnitts 146, wodurch der Bedarf an einer zusätzlichen distalen Nabenkomponente, um den Draht 152 mit dem distalen Strukturende 154 zu verbinden, überflüssig wird.
  • Anders als die Struktur 100 ist der Zugdraht 152 nicht an der Ummantelung 152 befestigt. Stattdessen weist der Katheterschlauch 12 ein inneres Lumen 156 auf, das den gleitenden Durchgang des Zugdrahtes 152 aufnimmt. Der Zugdraht 152 verläuft durch das Lumen 156 hindurch zu einer zugänglichen Schieb-Zieh-Steuerung 166, die zum Beispiel auf einem wie in 1 dargestellten Griff angebracht ist. Wenn die Struktur 144 von der nach hinten zurückgezogenen Ummantelung 150 befreit ist, zieht der Mediziner an dem Draht 152 (Pfeil 168 in 23), um die Struktur 144 zu einer Schlaufe zu biegen.
  • Wie in den 21 und 23 dargestellt, kann der Draht 152 einen vorgeformten Bereich 158 aufweisen, der neben dem distalen Struktur-Ende 154 liegt, in eine oder mehrere Schlaufen gewunden ist und eine Feder bildet. Der Bereich 158 verleiht dem Draht 152 eine Federcharakteristik, wenn die Struktur 144 in eine Schlaufe gebogen wird. Der Bereich 158 vermittelt gegen übermäßiges Biegen oder Knicken des Drahtes 152 während des Bildens der Schlaufenstruktur 144. Der Bereich 158 verringert dadurch die Wahrscheinlichkeit von Ermüdungsdefekten, die nach zahlreichen Biege-Abläufen auftreten.
  • 24 zeigt eine alternative Ausführungsform der Struktur 144. In dieser Ausführungsform weist das distale Strukturende 154 einen geschlitzten Durchgang 160 auf, der sich über das distale Strukturende 154 erstreckt. In 24 erstreckt sich der geschlitzte Durchgang 160 quer von der Hauptachse 162 der Struktur 144. Alternativ könnte sich der Schlitzdurchgang 160 in anderen Winkeln relativ zu der Hauptachse 162 erstrecken.
  • Anders als bei der in den 21 bis 23 gezeigten Ausführungsform ist der Draht 152 in 24 nicht eine Verlängerung des Streifenabschnitts 146 der Struktur 144. Stattdessen weist der Draht 152 ein separates Element auf, das eine Kugel 164 an seinem distalen Ende trägt. Die Kugel 164 ist für eine Verschiebungsbewegung in dem geschlitzten Durchgang 160 im Eingriff. Die Kugel 164 erlaubt auch ein Drehen des Drahtes 152 relativ zu der Struktur 144. Der Ball 164 und der geschlitzte Durchgang 160 bilden ein Gleitverbindungsstück, das wie der Federbereich 158 in den 21 bis 23 die Wahrscheinlichkeit von Ermüdungsdefekten reduziert, die nach zahlreichen Biegevorgängen auftreten.
  • Wie weiter oben im Zusammenhang mit der Struktur 100 beschrieben, können zusätzliche Gewebekontaktkräfte zwischen der Struktur 144 und Gewebe erzeugt werden, indem eine biegbare Feder 64 in dem distalen Ende 16 des Katheterschlauchs angebracht wird (siehe 21). Alternativ oder in Kombination mit der manuell biegbaren Feder 64 kann das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 vorgebogen sein, um ein Bogenstück zu bilden (siehe Bogenstück 70, das in 11 in Zusammenhang mit der Struktur 20 dargestellt ist), im Allgemeinen orthogonal oder in irgend einem anderen ausgewählten Winkel zu der Schlaufenstruktur 144.
  • D. Vorgeformte Schlaufenstrukturen
  • 1. Einzel-Schlaufen
  • 25 zeigt eine verstellbare vorgeformte Schlaufenstruktur 170. Die Struktur 170 wird an dem distalen Ende 16 eines Katheterschlauchs 12 getragen, der, wie in 1 dargestellt, in eine Sonde aufgenommen ist.
  • Die Struktur 170 weist ein einzelnes fortlaufendes flexibles Streifenelement 172 auf, das zwei proximale Enden 174 und 176 aufweist. Das eine proximale Ende 174 ist an dem distalen Katheterschlauchende 16 befestigt. Das andere proximale Ende 176 verläuft gleitend durch ein Lumen 178 in dem Katheterschlauch 12. Das proximale Ende 176 ist an einer zugänglichen Schieb-Zug-Steuerung 180 angebracht, zum Beispiel eingebaut in den Griff 18, der in 1 dargestellt ist. Das flexible Streifenelement 172 ist zu einer Schlaufenstruktur gebogen, die sich über das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 hinaus erstreckt. Das Streifenelement 172 kann in einem normalen Krümmungszustand vorgeformt sein, um die Schlaufenform zu betonen.
  • Das durchgehende Streifenelement 172 kann aus nachgiebigem inertem Draht gebildet sein, wie zum Beispiel aus Nickel-Titan oder 17-7 rostfreiem Stahl, oder aus inertem Spritzgusskunststoff, oder aus Verbundwerkstoffen. In der dargestellten Ausführungsform weist das Streifenelement 172 einen dünnen geradlinigen Streifen aus nachgiebigem Metall, Kunststoffmaterial oder Verbundwerkstoff auf. Ferner können andere Querschnittskonfigurationen verwendet werden.
  • Wie weiter oben in Zusammenhang mit anderen Strukturen beschrieben wurde, wird eine Hülse 182, die zum Beispiel aus einem polymeren elektrisch nicht leitendem Material, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polyurethan oder PEBAXTM-Material hergestellt ist, zum Beispiel durch Heißschrumpfen, Klebstoffe oder thermisches Bonden um das Streifenelement 172 in einem Bereich der Struktur 170 befestigt. Die Hülse 182 trägt ein oder mehrere Elektrodenelemente 28, hergestellt auf die weiter oben beschriebenen Arten.
  • Die Struktur 170 weist einen inneren Draht 184 auf. Der innere Draht kann aus derselben Art von Werkstoffen hergestellt sein, wie das Streifenelement 172. Das distale Ende des Drahts 184 trägt eine Kappe 186, die zum Beispiel durch Falzen oder Löten oder Punktschweißen an dem Draht 184 befestigt ist. Die Kappe weist einen Durchgang 188 auf (siehe 26), durch den sich der mittlere Abschnitt des Streifenelements 172 erstreckt. Das Streifenelement 172 kann in dem Durchgang 188 gleiten. Es wird angemerkt, dass der Draht 184 auf andere Arten an dem Streifenelement 172 befestigt sein kann, um eine relative Bewegung zu ermöglichen, zum Beispiel durch Bilden einer Schlaufe oder einer Öse an dem distalen Ende des Drahtes 184, durch den der Streifenabschnitt 172 hindurch verläuft. Es wird auch angemerkt, dass die Kappe 186 an dem Streifenabschnitt 172 befestigt sein kann, wenn eine relative Bewegung nicht gewünscht ist.
  • Das proximale Ende des inneren Drahts 184 verläuft gleitend durch ein Lumen 190 in dem Katheterschlauch 12, um an einer zugänglichen Schiebe-Zug-Steuerung 192 befestigt zu angebracht zu sein, zum Beispiel auch auf einem Griff 18, wie in 1 dargestellt.
  • Wie in 27 dargestellt, wird das Streifenelement 172 durch Drücken auf die Steuerung 180 (Pfeil 194) oder durch Ziehen an der Steuerung 180 (Pfeil 196) bewegt, um die Form und die Schlaufenspannung der Struktur 170 zu verändern. Ebenso wird der innere Draht 184 in dem Lumen 190 bewegt, indem auf die Steuerung 192 gedrückt wird (Pfeil 198), oder indem an der Steuerung 192 gezogen wird (Pfeil 200), wodurch Kraft auf die Kappe 186 in dem mittleren Abschnitt der Struktur 172 aufgebracht wird, und wodurch die Form und die Schlaufenspannungen der Struktur 170 weiter verändert werden.
  • Eine Bedienung der Steuerungen 180 und 192 erzeugt im Besonderen asymmetrische Geometrien für die Struktur 170, so dass der Mediziner in der Lage ist, die Struktur 170 so zu formen, dass sie am Besten mit den inneren Konturen der Körperregion übereinstimmt, die mit den Elektrodenelementen in Kontakt gebracht werden soll. Eine Bedienung der Steuerungen 180 und 192 ändert auch den Gegendruck, wodurch die Elektrodenelemente 28 in noch engeren Kontakt mit dem Gewebe gezwungen werden.
  • Wie in 28 dargestellt, können weitere Variationen der der Form der und der physikalischen Kräfte in der Struktur 170 durch Biegen des inneren Drahts 184 entlang seiner Achse erzeugt werden. In einer Ausführungsform ist der Draht 184 aus Temperatur-Formgedächtnisdraht hergestellt, der sich als Reaktion darauf, dass er Blut-(Körper-)-Temperatur ausgesetzt wird, in eine vorbestimmte Form biegt, und der sich als Reaktion darauf, dass er Raumtemperatur ausgesetzt wird, gerade biegt. Ein Biegen des inneren Drahts 184 übermittelt (durch die Kappe 186) Kräfte, um das Streifenelement 172 zum Beispiel in eine orthogonale Ausrichtung zu biegen. Diese Ausrichtung kann unter gewissen Umständen erforderlich sein, um besseren Zugang zu der Körperregion zu haben, wo die Elektrodenelemente 28 in Kontakt mit Gewebe angeordnet werden sollen.
  • Alternativ können ein oder mehrere (nicht dargestellte) Steuerdrähte an dem inneren Draht 184 angebracht sein. In Verbindung mit einer zugänglichen (nicht dargestellten) Steuerung, zum Beispiel auf dem Griff 18, wird der Draht 184 durch ein Ziehen an den Steuerdrähten 184 gebogen, im Allgemeinen auf die gleiche Art, wie die Steuerdrähte 66 ein Biegen der Feder 64 beeinflussen, wie weiter oben in Bezug auf die 2A beschrieben wurde.
  • Wie in 29 dargestellt, kann die Steuerung 192 auch gedreht werden (Pfeile 222), um den inneren Draht 184 um seine Achse zu drehen. Ein Verdrehen des Drahtes 184 übermittelt (durch die Kappe 186) querlaufende Biegekräfte entlang dem Streifenelement 172. Die querlaufenden Biegekräfte bilden gekrümmte Biegungen entlang dem Streifenelement 172 und deswegen auch entlang den Elektrodenelementen 28. Die Schlaufenspannungen können ebenfalls weiter angepasst werden, indem die Steuerung 180 dazu gebracht wird, das Streifenelement 172 zu drehen (Pfeile 224).
  • Wie in 30 dargestellt, ermöglicht die Durchgangskappe 186 (siehe 26), dass die Kappe 186 entlang dem Streifenelement 172 neu positioniert wird. Auf diese Weise kann der Punkt, wo der Draht 184 Kräfte aufbringt (entweder Druck-Zug- oder Drehungs- oder Biegekräfte, oder eine Kombination davon), so dass eine große Vielfalt von Formen (in gestrichelten Linien dargestellt) für die Struktur 170 und Schlaufenspannungen in der Struktur 170 bereitgestellt werden. 31 zeigt als ein Beispiel, wie ein Verändern der Position der Kappe 186 weg von dem mittleren Bereich des Streifenelements 172 die orthogonale Krümmungsgeometrie des Streifenelements 172 verändert, im Vergleich zu der Krümmungsgeometrie, die in 28 dargestellt ist. Die Kappe 186 kann entlang dem Streifenelement 172 bewegt werden, zum Beispiel durch Verbinden von Steuerdrähten 566 und 568 mit dem distalen Bereich des inneren Drahts 184. Ein Ziehen an einem Steuerdraht 566 oder 568 biegt den inneren Draht 184 und verschiebt die Kappe 186 entlang dem Streifenelement 172.
  • Die Einzelschlaufenstruktur 170 wird in einer vorschiebbaren Ummantelung 218, die gleitend um den Katheterschlauch 12 gehalten ist (siehe 25), in die Ziel-Körperregion eingefügt. Ein Bewegen der Ummantelung 218 nach vorne (Pfeil 226 in 25) schließt die Schlaufenstruktur 170 innerhalb der Ummantelung 218 ein, und lässt sie zusammenfallen, (im Allgemeinen auf die gleiche Weise, wie die Struktur 144 in 21 innerhalb der zugehörigen Ummantelung 150 eingeschlossen ist). Ein Bewegen der Ummantelung 218 zurück (Pfeil 230 in 25) befreit die Schlaufenstruktur 170 von der Ummantelung 218.
  • 2. Mehrfachschlaufenanordnungen
  • Wie in 32 dargestellt, kann die Struktur 170 ein oder mehrere zusätzliche Streifenelemente 202 in Bereichen der Struktur 170 im Abstand von den Elektrodenelementen 28 angeordnet aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die zusätzlichen Streifenelemente 202 wie weiter oben beschrieben gleitend durch die distale Kappe 186 und sind auch auf die soeben beschriebene Weise mit zugänglichen Steuerungen 204 gekoppelt. Auf diese Weise können die Form und Schlaufenspannungen der zusätzlichen Streifenelemente 202 in Übereinstimmung mit dem Streifenelement 172 eingestellt werden, um weiteren Gegendruck zu erzeugen, um die Elektrode 28 in engen Kontakt mit Gewebe zu drängen. Die Existenz von einem oder mehreren zusätzlichen Streifenelementen 202 in multiplen Ebenen ermöglicht es auch, gegen einen Körperhohlraum zu drücken und diesen auszuweiten, und verleiht der Struktur 170 außerdem eine laterale Stabilität.
  • Wie in 33 dargestellt, können der Struktur 170 auch asymmetrische mechanische Eigenschaften verliehen werden, um den Kontakt zwischen Gewebe und den Elektrodenelementen 28 zu verbessern. In 33 wird der Bereich der Struktur 170, der die Elektrodenelemente 28 trägt, durch die Anwesenheit der in nahem Abstand zueinander angeordneten multiplen Streifenelemente 206A, 206B und 206C ausgesteift. Im Abstand voneinander angeordnet, sehen einzelne Streifenelemente 208 einen Gegenstützenbereich 210 der Struktur 170 vor.
  • 34 zeigt eine unabhängige Mehrfachschlaufenstruktur 220. Die Struktur 220 weist zwei oder mehrere unabhängige Streifenelemente (drei Streifenelemente 212, 214 und 216 sind dargestellt) auf, die nicht gemeinsam durch eine distale Kappe verbunden sind. Die Streifenelemente 212, 214 und 216 bilden unabhängige ineinander verschachtelte Schlaufen, die sich über das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 hinaus erstrecken.
  • Ein Bereich 211 auf jedem Streifenelement 212, 214 und 216 trägt die Elektrodenelemente 28. Der andere Bereich 213 jedes Streifenelements 212, 214 und 216 kann zwischen dem Katheterschlauch 12 gleiten, auf die eben beschriebene Weise mit zugänglichen Steuerungen 212C, 214C und 216C ausgestattet. Somit kann ein unabhängiges Einstellen der Form und der Schlaufenspannungen in jedem Streifenelement 212, 214 und 216 durchgeführt werden, um den gewünschten Kontakt zwischen Gewebe und den Elektrodenelementen 28 zu erhalten.
  • Wie die in den 25 bis 31 dargestellten einzelnen Schlaufenstrukturen können die in den 32 bis 34 dargestellten verschiedenen Mehrfachschlaufenstrukturen in einem zusammengeklappten Zustand innerhalb einer Ummantelung 232 in die Zielkörperregion eingeführt werden (siehe 32), wobei die Ummantelung um den Katheterschlauch 12 gleitend gehalten ist. Wie in 32 dargestellt, gibt eine Bewegung der Ummantelung 232 weg von der Schlaufenstruktur die Schlaufenstruktur für die Benutzung frei.
  • E. Orthogonale Schlaufenstrukturen
  • Die 28 und 31 zeigen Ausführungsformen von Schlaufenstrukturen 170, die orthogonal zu der Hauptachse der Struktur 170 gebogen wurden. In diesen Ausführungsformen erfolgt das orthogonale Biegen in Antwort auf das Biegen eines inneren Drahts 184.
  • Die 35 und 36 zeigen eine Schlaufenstruktur 232, die eine orthogonale Geometrie (in 36) annimmt, ohne dass ein innerer Draht 184 erforderlich ist. Die Struktur 232 ist wie die Struktur 170, die in 25 dargestellt ist, an dem distalen Ende 16 eines Katheterschlauchs 12 getragen, der wie in 1 dargestellt in eine Sonde eingebaut ist.
  • Wie die Struktur 170 weist die Struktur 232 ein einzelnes zusammenhängendes flexibles Streifenelement 234 auf. Ein proximales Ende 236 ist an dem distalen Katheterschlauchende 16 befestigt. Das andere proximale Ende 238 verläuft durch ein Lumen 240 in dem Katheterschlauch 12. Das proximale Ende 238 ist an einer zugänglichen Steuerung 242 angebracht, zum Beispiel, wie in 1 gezeigt, in dem Griff 18 eingebaut. Wie in der Struktur 170 kann das Streifenelement 234 in einem normal gebogenen Zustand vorgeformt sein, um eine gewünschte Schlaufengeometrie zu erhalten.
  • In den 35 und 36 ist das Streifenelement 234 zum Beispiel aus inertem Draht, wie zum Beispiel Nickel-Titan oder aus 17-7 rostfreiem Stahl oder aus elastischem inertem Spritzguss-Kunststoff gebildet, mit zwei Bereichen 244 und 246, die verschiedene Querschnittsgeometrien aufweisen. Der Bereich 244, der den exponierten Teil des Streifenelements 234 aufweist, der die Elektrodenelemente 28 trägt, hat, wie in 37 dargestellt, eine im Allgemeinen geradlinige oder abgeflachte Querschnittsgeometrie. Der Bereich 246, der den Teil des Streifenelements 234 aufweist, der sich in dem Katheterschlauch 12 erstreckt und an der Steuerung 240 angebracht ist, hat, wie in 38 dargestellt, eine im Allgemeinen runde Querschnittsgeometrie. Um die beiden Bereiche 244 und 246 bereitzustellen, kann eine einzige Länge von rundem Draht an einem Ende abgeflacht und weichgeglüht sein, um den geradlinigen Bereich 244 zu bilden.
  • Ein Drehen der Steuerung 242 (die an dem runden Bereich 246 angebracht ist) (Pfeile 250 in 35) verdreht den geradlinigen Bereich 244 um das proximale Ende 236, das, an dem Katheterschlauch 12 befestigt, ortsfest bleibt. Der verdrehende geradlinige Bereich 244 erreicht eine Übergangsposition, in welcher der Bereich 244 im Allgemeinen um 90 Grad von seiner ursprünglichen Position verdreht wird (wie in 39 dargestellt). In der Übergangsposition biegt sich die Schlaufenstruktur 232, wie in 36 dargestellt, orthogonal zu ihrer Hauptachse. Durch Beenden der Drehung der Steuerung 242, wenn die Übergangsposition erreicht ist, halten die zurückgehaltenen Drehkräfte in der Schlaufenstruktur 232 die Schlaufenstruktur 232 in der orthogonal gebogenen Geometrie.
  • Die 42A und 42B zeigen eine alternative Ausführungsform, in welcher jeder Abschnitt 554 und 556 einer Schlaufenstruktur 558 an seiner eigenen individuellen Steuerung 560 bzw. 562 abgebracht ist. Der Bereich 564 der Schlaufenstruktur 558, der das Elektrodenelement 28 trägt, weist einen im Allgemeinen geradlinigen oder abgeflachten Querschnitt auf. Die Bereiche der Abschnitte 554 und 556 nahe bei den Steuerungen 560 und 562 weisen im Allgemeinen runde Querschnitte auf. Eine entgegengesetzte Drehung der Steuerungen 560 und 562 (Pfeile 561 bzw. 563 in 42B) verdreht den geradlinigen Bereich 564, um die Schlaufenstruktur 558 im Allgemeinen orthogonal zu ihrer Achse zu biegen (wie in 42B dargestellt). Die entgegengesetzte Drehung der Steuerungen 560 und 562 kann einzeln oder unter Einbeziehung eines Getriebes ausgeführt werden.
  • In beiden in 36 und in 42B dargestellten Ausführungsformen beginnt ein kontrolliertes Aufdrehen der Streifenabschnitte, um die orthogonale Krümmung in Richtung des Gewebekontaktes gerade zu richten, wenn die orthogonale Krümmung einmal geformt und in Kontakt mit Gewebe gebracht ist. Das kontrollierte Aufdrehen kann dadurch als Gegenkraft verwendet werden, um den Gewebekontakt zu vergrößern.
  • Die Eigenschaften der orthogonal gekrümmten Geometrie hängen von der Breite und der Dicke des geradlinigen Bereichs 244 ab. Je mehr sich das Verhältnis zwischen Breite und Dicke im Bereich 244 vergrößert, desto ausgeprägter und stabiler wird die orthogonale Krümmung.
  • Der Durchmesser der Schlaufenstruktur 232 beeinflusst ebenfalls die Biegung. Je kleiner der Durchmesser ist, desto ausgeprägter ist die Biegung. Vergrößerungen des Durchmessers dämpfen den Biegungseffekt. Weitere Vergrößerungen über einen gegebenen maximalen Schlaufendurchmesser hinaus führen zu einem Verlust des orthogonalen Biegungseffekts.
  • Die Eigenschaften der elektrischen Isolierhülse 248, die die Elektrodenelemente 28 trägt, beeinflussen ebenfalls die Biegung. Allgemein gesagt, steigt die Schwierigkeit, den Bereich 244 in die Übergangsposition zu verdrehen, je mehr sich die Steifigkeit der Hülse 248 erhöht. Wenn die Hülse 248 selbst mit einem nicht runden, zum Beispiel elliptischen Querschnitt ausgebildet ist, werden die orthogonalen Biegungseigenschaften in dem geradlinigen Bereich 244 verbessert.
  • Der orthogonale Biegungseffekt, der in den 35 und 36 dargestellt ist, kann auch in die Schlaufenstruktur des vorher in 14 dargestellten Typs aufgenommen werden. In dieser Ausführungsform (siehe 40) weist die Schlaufenstruktur 252 einen Streifenabschnitt 254 auf (siehe auch 41), der in einer elektrisch leitenden Hülse 256 eingeschlossen ist, die die Elektrodenelemente 28 trägt. Das distale Ende der Struktur 252 ist durch einen gemeinsamen Draht 260 an einer Ummantelung 258 befestigt. Wie weiter oben beschrieben, wird eine Schlaufe gebildet, indem die Struktur 252 aus der Ummantelung 258 vorgeschoben wird (wie in 40 dargestellt).
  • In der in 40 dargestellten Ausführungsform ist der Streifenabschnitt 254 im Querschnitt geradlinig (siehe 41). Ferner ist der Streifenabschnitt 254, wie in 41 dargestellt, in einem normalen Verdrehungszustand vorgeformt, mit zwei Abschnitten 262 und 264. Der Abschnitt 262 ist distal zu dem Abschnitt 264 und ist an dem gemeinsamen Draht 260 befestigt. Die Abschnitte 262 und 264 sind im Wesentlichen orthogonal relativ zueinander angeordnet und um ungefähr 90 Grad gekröpft. Bei einem Vorschieben nach außerhalb der Ummantelung 258 verursacht die verdrehte Vorspannung des geradlinigen Streifenabschnitts 254, dass sich die gebildete Schlaufenstruktur 252 orthogonal zu ihrer Hauptachse biegt, wie in 40 dargestellt.
  • In einer alternativen Ausführungsform (siehe 43) kann die Struktur 252 einen Streifenabschnitt 266 aufweisen, der vorgeformt ist, um entlang seiner Länge einen oder mehrere gespannte Bogenstücke 268 aufzuweisen. Die vorgespannten Bogenstücke 268 führen zu einer orthogonalen Krümmung, wenn die Struktur 252 frei von der Beschränkung der Ummantelung 270 ist. In der Ummantelung 270 aufgenommen macht die Steifigkeit der Ummantelung 270 die Bögen 268 gerade.
  • F. Einsetzen von flexiblen Schlaufenstrukturen
  • 1. Allgemein
  • Verschiedene Zugangstechniken können verwendet werden, um die vorher beschriebenen Mehrfachelektrodenstrukturen in einen gewünschten Bereich des Körpers einzuführen. In der dargestellten Ausführungsform (siehe 44) ist der Körperbereich das Herz, und die Mehrfachelektrodenstruktur ist allgemein mit ES bezeichnet.
  • Während des Einführens ist die Struktur ES in einem begradigten Zustand in ihrer zugehörigen äußeren Ummantelung (allgemein als S in 44 bezeichnet) an dem Ende 16 des Katheterschlauchs 12 eingeschlossen. Um in den rechten Vorhof des Herzens zu gelangen, führt der Mediziner den Katheterschlauch 12 durch einen konventionellen Gefäß-Introducer (mit I in 44 bezeichnet) zum Beispiel in die Oberschenkelvene ein. Um in den linken Vorhof zu gelangen, kann der Mediziner den Katheterschlauch 12 durch einen konventionellen Gefäß-Introducer retrograd durch die Aortenklappe und die Mitralklappe führen, oder er kann einen transseptalen Zugang vom rechten Vorhof aus anwenden.
  • Sobald das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 in der ausgewählten Kammer platziert ist, setzt der Mediziner die Struktur ES auf die vorher beschriebenen Weisen ein, das heißt entweder durch Vorschieben der Struktur ES nach vorne durch die Ummantelung S (zum Beispiel wie in dem Fall der in 3 oder 15 gezeigten Strukturen) oder durch Ziehen der Ummantelung S nach hinten, um die Struktur ES freizulegen (zum Beispiel wie in dem Fall der in 21 oder 25 gezeigten Strukturen).
  • Es wird angemerkt, dass die weiter oben im Zusammenhang mit einer intrakardialen Verwendung erörterte Struktur ES durch konventionelle Thorakotomie- oder Thorakostomie-Techniken auch direkt am Epikard angewendet werden kann.
  • 2. Schlaufenstrukturen
  • Die verschiedenen weiter oben beschriebenen Schlaufenstrukturen (in den 1 bis 31 dargestellt) zielen darauf ab, den Vorhof in einer einzigen Ebene auf seinen größten Durchmesser auszudehnen, wenn sie in dem linken oder rechten Vorhof eingesetzt werden. Die Schlaufenstruktur zielt darauf ab, den größten Durchmesser zu suchen, und diesen zu besetzen. Die Schlaufenstrukturen können auch so angepasst sein, dass sie in verschiedene Ebenen tordiert oder gedreht werden, und dadurch kleinere Bereiche besetzen.
  • Das Hinzufügen von zusätzlichen Streifen, wie zum Beispiel in den 32 bis 34 dargestellt, dient dazu, den Vorhof in zusätzliche Ebenen auszudehnen. Die zusätzlichen Streifen ermöglichen es auch, die Struktur gegen eine unnachgiebigere anatomische Struktur, wie zum Beispiel den Mitralklappenring im linken Vorhof zu stabilisieren, während der Streifen, der die Elektrodenelemente trägt, sich nach oben zu einer Schlaufe biegt, in Richtung von anatomischen Begrenzungen, die potenzielle Ablations-Orte markieren, wie zum Beispiel das die Lungenvenen umgebende Gewebe.
  • Die verschiedenen weiter oben beschriebenen Strukturen, die zusammengesetzte oder orthogonale Krümmungen aufweisen (siehe zum Beispiel die 28, 31, 35, 40, 42 und 43) (auf die im Folgenden in Form einer Gruppe als "zusammengesetzte Krümmungsanordnungen" Bezug genommen wird) ermöglichen es ebenfalls, die Ablations- und/oder Mapping-Elektrode(n) an jedem Ort innerhalb eines Körperhohlraums, wie zum Beispiel dem Herzen zu platzieren. Bei früheren konventionellen Katheteranordnungen waren verschiedene schwierige Bedientechniken erforderlich, um die distale Region zu positionieren, wie zum Beispiel Prolabieren des Katheters, um eine Schlaufe innerhalb des Vorhofs zu bilden, oder Verwenden von anatomischen Barrieren, wie zum Beispiel dem Herzohr oder Venen, um ein Ende des Katheters abzustützen, während das andere Ende bedient wurde, oder Tordieren des Katheterkörpers. Während diese Techniken weiterhin in Verbindung mit dem oben genannten zusammengesetzten Krümmungsanordnungen verwendet werden können, vereinfachen die zusammengesetzten Krümmungsanordnungen das Platzieren von (einer) Elektrode(n) an der gewünschten Stelle deutlich, ebenso wie das anschließende Aufrechterhalten von engem Kontakt zwischen der (den) Elektrode(n) und der Gewebeoberfläche. Die zusammengesetzten Krümmungsanordnungen ermöglichen es, besseren Gewebekontakt zu erhalten und Zugang zu vorher unzugänglichen Orten zu bekommen, insbesondere beim Positionieren von multiplen Elektrodenanordnungen.
  • Zusammengesetzte Krümmungsanordnungen, die einen proximalen gekrümmten Abschnitt orthogonal zu der distalen Steuerungs- oder Schlaufengeometrieebene bereitstellen, ermöglichen es dem Mediziner, Zugang zu Orten zu erlangen, bei denen es sonst schwierig und oft auch unmöglich ist, mit herkömmlichen Katheterkonfigurationen effektiv Zugang zu bekommen, selbst wenn eine anatomische Barriere als Haltestruktur verwendet wird. Um zum Beispiel Elektroden zwischen dem Trikuspidalklappenring und den Cristae terminalis senkrecht zu der unteren Hohlvene und der oberen Hohlvenenlinie zu platzieren, muss die distale Spitze eines konventionellen Katheters in der rechten Herzkammer angeordnet sein, während der Katheter tordiert und zu einer Schlaufe gewunden wird, um die anteriore Wand des rechten Vorhofs zu kontaktieren. Zusammengesetzte Krümmungsanordnungen, die einen proximalen gebogenen Abschnitt orthogonal zu der distalen Steuerungs- oder Schlaufengeometrieebene bereitstellen können, vereinfachen das Positionieren von Elektroden in dieser Ausrichtung wesentlich. Zusammengesetzte Schlaufenstrukturen, die einen proximalen gebogenen Abschnitt orthogonal zu der distalen Steuerungs- oder Schlaufengeometrieebene vorsehen, erhalten ebenfalls den engen Kontakt mit Gewebe in dieser Position aufrecht, so dass in der subepikardialen Ebene benachbarte und sich die gewünschte Länge erstreckende therapeutische Läsionen, superior und/oder inferior ausgerichtet ausgeführt werden können, um die Heilung von Vorhofflimmern durchzuführen und zu unterstützen.
  • Ein transseptaler Zugang wird höchstwahrscheinlich zum Erzeugen linker Vorhof-Läsionen verwendet. Bei einem transseptalen Zugang wird eine Einführungs-Ummantelung durch Verwendung eines Dilatators in den rechten Vorhof eingesetzt. Sobald die Dilatator/Ummantelungskombination unter fluoroskopischer Führung in der Nähe der Fossa ovalis platziert ist, wird eine Nadel durch den Dilatator eingeführt, und durch die Fossa ovalis vorgeschoben. Sobald durch fluoroskopische Betrachtung von röntgendichtem Kontrastmittel, das durch das Nadel-Lumen injiziert wurde, sichergestellt ist, dass die Nadel sich im linken Vorhof befindet, wird die Dilatator-/Ummantelungskombination über die Nadel und in den linken Vorhof vorgeschoben. An diesem Punkt wird der Dilatator entfernt, und lässt die Ummantelung in dem linken Vorhof zurück.
  • Eine linke Vorhof-Läsion, die zur Unterstützung beim Heilen von Vorhofflimmern vorgeschlagen wurde, entsteht auf dem Dach des linken Vorhofs, halbiert die Lungenvenen von links nach rechts und erstreckt sich posterior zum Mitralklappenring. Da die oben beschriebene Läsion senkrecht zu der transseptalen Ummantelungsachse ist, verbessert ein Katheter, der die distale Steuerungs- oder Schlaufengeometrieebene senkrecht zu der Ummantelungsachse und parallel zu der Achse der gewünschten Läsion platzieren kann, wesentlich die Fähigkeit, das/die Ablations- und/oder Mapping-Element(e) exakt zu platzieren und gewährleistet einen engen Gewebekontakt mit dem/den Element(en). Um solche Läsionen unter Verwendung von konventionellen Kathetern zu erzeugen, ist ein retrogrades Verfahren erforderlich. Der Katheter wird durch die Oberschenkelarterie und Aorta vorbei an der Aortenklappe, in die linke Herzkammer, nach oben durch die Mitralklappe und in den linken Vorhof geschoben. Dieser Ansatz orientiert den Katheter nach oben durch die Mitralklappe. Der Katheter muss dann tordiert werden, um die Steuerungs- oder Schlaufengeometrieebene parallel zu der festgestellten Läsion auszurichten, und sein distaler Bereich muss über das Dach des linken Vorhofs zu einer Schlaufe geformt werden, um das/die Ablations- und/oder Mapping-Element(e), das/die die linke und die rechte Lungenvene teilt/teilen und sich zum Mitralklappenring erstreckt/erstrecken.
  • Vorgeformte Führungs-Ummantelungen wurden ebenfalls verwendet, um Kathetersteuerungsebenen zu verändern. Es wurde jedoch beobachtet, dass vorgeformte Führungs-Ummantelungen bei Gebrauch gerade werden, wodurch der erzeugte Winkel anders als der gewünschte Winkel ist, abhängig von der Steifigkeit des Katheters. Außerdem erfordert eine Führungs-Ummantelung eine größere Punktionsstelle für eine getrennte Einführungsummantelung, wenn die Führungs-Ummantelung kontinuierlich eingesetzt und wieder entfernt wird. Zusätzliche transseptale Punktionen erhöhen die Wahrscheinlichkeit von Komplikationen, wie zum Beispiel Perikarderguss und Perikardtamponade.
  • G. Schlaufengrößenmarkierung
  • 87 zeigt eine Sonde 524, die einen Katheterschlauch 526 aufweist, der eine geschlitzte Ummantelung 528 des weiter oben beschriebenen und zum Beispiel in 1 gezeigten Typs trägt. Der Katheterschlauch 526 weist einen proximalen Griff 529 und eine distale Mehrfachelektrodenanordnung 530 auf. Die Mehrfachelektrodenanordnung 530 ist als eine Schlaufenstruktur aus der geschlitzten Ummantelung 528 auf die weiter oben, zum Beispiel in 3A beschriebene und gezeigte Weise eingesetzt.
  • In 87 weist die Sonde 524 Anzeiger 532 auf, die dem Mediziner Feedback über die Größe der gebildeten Schlaufenstruktur geben. In 87 weist der Anzeiger 532 Markierungen 534 an dem Bereich des Katheterschlauchs 526 auf, der sich durch das proximale Ende der Ummantelung 528 erstreckt. Die Markierungen 534 zeigen, wie viel von dem Katheterschlauch 526 durch die Ummantelung 528 geschoben wurde, wodurch die Größe der gebildeten Schlaufenstruktur angegeben wird.
  • Die Markierungen 534 können auf verschiedene Arten gebildet sein. Sie können zum Beispiel durch Laser-Ätzen oder durch Drucken mit biokompatibler Tinte auf den Katheterschlauch 526 oder durch das Anbringen von einem oder mehreren vormarkierten Wärmeschrumpfbändern um den Katheterschlauch 526 auf dem Katheterschlauch 526 angebracht werden.
  • In 88 ist die geschlitzte Hülse 528 an dem Griff 529 der Sonde 524 angebracht. In dieser Anordnung wird der Katheterschlauch 526 durch die geschlitzte Ummantelung 528 durch eine Schiebe-Zieh-Steuerung 536 an dem Griff 529 vorgeschoben und zurückgezogen. In dieser Ausführungsform weist der Anzeiger 532, der Feedback bezüglich der Größe der gebildeten Schlaufenstruktur gibt, auf dem Griff 529 Markierungen 536 auf, die entlang dem Arbeitsweg der Schiebe-Zieh-Steuerung 536 angeordnet sind. Die Markierungen 536 können zum Beispiel durch Laser-Ätzen oder durch Drucken auf den Griff 529 aufgebracht werden. Wie in 87 dargestellt, zeigen die Markierungen 536 an, wie viel von dem Katheterschlauch 526 durch die geschlitzte Ummantelung 528 vorgeschoben wurde.
  • H. Bewegbare Steuerung
  • 89 zeigt eine bewegbare Steuerungsanordnung 570. Die Anordnung 570 weist einen biegbaren Draht 572 mit mindestens einem angebrachten Steuerdraht auf (zwei Drähte 574 und 576 sind dargestellt). Die Steuerdrähte 574 und 576 sind zum Beispiel durch Punktschweißen oder Löten an dem biegbaren Draht 572 angebracht. Der biegbare Draht 572 kann aus nachgiebigem inertem Draht, wie zum Beispiel Nickel-Titan oder 17-7 rostfreiem Stahl oder nachgiebigem inertem Spritzguss-Kunststoff oder aus Verbundwerkstoffen gebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform weist der Draht 572 einen geradlinigen Streifen aus nachgiebigem Metall, Kunststoffmaterial oder Verbundwerkstoff auf. Es können jedoch auch andere Querschnittskonfigurationen verwendet werden. Das distale Ende 598 des Drahts 572 ist als Kugel oder in einer anderen stumpfen nicht traumatischen Form ausgebildet.
  • Die Steuerdrähte 574 und 576 sind an einer zugänglichen Steuerung 584 befestigt. Die Steuerung 584 kann zum Beispiel die Form eines drehbaren Kurvenscheibenmechanismus des Typs annehmen, der in dem US-Patent 5,254,088 von Lundquist und Thompson dargestellt ist. Ein Ziehen an den Steuerdrähten 574 und 576 (Pfeile 600 in 89), zum Beispiel durch Drehen der Steuerung 584, biegt den Draht 572 in die Richtung der Zugkraft.
  • Der biegbare Draht 572 ist durch eine Ferrule 580 an einer Führungsspule 578 angebracht. Die Führungsspule 578 bildet eine Längsstütze für den biegbaren Draht 572. Die Führungsspule 578 fungiert als Drehachse, um die sich die Steueranordnung 570 krümmt.
  • Die Anordnung 570, die den biegbaren Draht 572, die Steuerdrähte 574 und 576 und die Führungsspule 578 aufweist, ist in einem äußeren flexiblen Schlauch 582 gehalten. Das Bedienen der Steuerung 584, um den Draht 572 in dem Schlauch 582 zu biegen, biegt den Schlauch 582.
  • Wenn man die geradlinige Form des biegbaren Drahts 572 berücksichtigt, wird der äußere Schlauch 582 oval. Der Eingriff zwischen der geradlinigen äußeren Form des Drahts 572 und der ovalen inneren Form des Schlauchs 582 verhindert ein Drehen des Drahts 572 im Schlauch 582. Dieser Eingriff hält dadurch eine gewünschte Ausrichtung des biegbaren Drahtes 572 bezüglich des Schlauchs 582, und somit die Ausrichtung der aufgebrachten Biegekräfte.
  • Die Anordnung 570 ist an einer zugänglichen Steuerung 582 befestigt. Durch Schieben und Ziehen an der Steuerung 570 (Pfeile 602 und 604 in 89) wird die Steuerungsanordnung 570 innerhalb des Schlauchs 582 axial bewegt. Die axiale Bewegung der Anordnung 570 ändert die axiale Position des biegbaren Drahts 572 im Schlauch 582. Die Steuerung 570 stellt dadurch die Stelle ein, wo Biegekräfte durch den Draht 572 entlang der Achse des Schlauchs 582 aufgebracht werden.
  • 90 und 91 zeigen die bewegbare Steueranordnung 570 eingebaut in einer Schlaufenstruktur 586 des weiter oben in Bezug auf die 25 offenbarten Typs, mit der Ausnahme, dass es keinen inneren Draht 184 gibt. Die Schlaufenstruktur 586 weist einen Streifen 588 auf (siehe 91), der eine Schlaufe bildet. Eine Hülse 590 umgibt den Streifen 588. Ein oder mehrere Elektrodenelemente 28 werden von der Hülse 590 getragen.
  • Wie in 91 dargestellt, weist die Hülse 590 ein oval geformtes inneres Lumen 592 auf, das die bewegbare Steueranordnung 570 trägt. Die Steueranordnung 570, die an der zugänglichen Steuerung 582 angebracht ist, kann innerhalb des Lumens 592 entlang dem Streifen 588 auf die soeben unter Bezugnahme auf den oval geformten Schlauch 582 in 89 beschriebene Weise bewegt werden.
  • Wie in 92 dargestellt, wird durch das Betätigen der Steuerung 584, um die Steuerdrähte 574 und 576 zu betreiben, eine Biegekraft (Pfeil 604) auf den Streifen 588 (durch den biegbaren Draht 572) ausgeübt. Die Biegekraft verändert die Form der Schlaufenstruktur 586 in der Ebene der Schlaufe, durch Vergrößern oder Verkleinern ihres Durchmessers. Durch ein Formen der Schlaufenstruktur 586 mittels des Steuermechanismus 570 werden die Art und das Ausmaß des Gewebekontakts eingestellt.
  • Da der Steuermechanismus 570 bewegbar ist, kann der Mediziner die Stelle der Biegekraft (Pfeil 604) selektiv einstellen, um die Kontur des Gewebes in der besonderen zugegriffenen Körperregion zu berücksichtigen.
  • Wie in 93 dargestellt, kann die Schlaufenstruktur 586 mehr als einen bewegbaren Steuermechanismus tragen. In 93 gibt es zwei bewegbare Steuermechanismen, die mit 570(1) und 570(2) bezeichnet sind, wobei einer an jedem Fuß-Abschnitt der Struktur 586 getragen wird. Ein separater Steuer-Regler, der mit den Bezugszeichen 584(1) und 584(2) bezeichnet ist, und eine separate axiale Bewegungs-Steuerung, die mit den Bezugszeichen 582(1) und 582(2) bezeichnet ist, können ebenfalls vorgesehen sein. Es ist deshalb möglich, die Position von jedem Steuermechanismus 570(1) und 570(2) unabhängig einzustellen und einzeln verschiedene Biegekräfte aufzubringen, die durch die Pfeile 604(1) beziehungsweise 604(2) bezeichnet sind. Das Aufbringen von einzeln einstellbaren Biegekräften (Pfeile 604(1) und 604(2)) ermöglicht, dass die Form der Schlaufenstruktur 586 verschiedenartig verändert wird.
  • Es sollte auch angemerkt werden, dass der bewegbare Steuermechanismus 570 in andere Schlaufenstrukturen eingebaut sein kann, einschließlich der Schlaufenstrukturen des in 33 dargestellten Typs.
  • II. Selbstverankernde Mehrfachelektrodenstrukturen
  • A. Integrierte Zweigstrukturen
  • Die 45 und 46 zeigen eine integrierte Zweigstruktur 272, die einen Betriebszweig 274 und einen Verankerungszweig 276 aufweist, die in einem Winkelverhältnis ausgerichtet sind. Die Zweigstruktur 274 besetzt das distale Ende 16 eines Katheterschlauchs 12 und bildet das distale Stück einer Sonde 10, wie in 1 dargestellt.
  • Es wird angemerkt, dass es mehr als einen Betriebszweig oder mehr als einen Verankerungszweig geben kann. Die beiden Zweige 274 und 276 werden zum Zweck der Darstellung dargestellt und beschrieben.
  • Der Betriebszweig 274 trägt ein oder mehrere Betriebselemente. Die Betriebselemente können verschiedene Formen annehmen. Die Betriebselemente können zum Beispiel verwendet werden, um physiologische Bedingungen in und in der Nähe von Gewebe zu erkennen, oder um zu diagnostischen oder therapeutischen Zwecken Energie-Impulse an Gewebe zu übertragen. Als ein weiteres Beispiel können die Bedienelemente die Form von einem oder mehreren Vorrichtungen zur Darstellung von Gewebe annehmen, wie zum Beispiel von Ultraschallwandlern oder Lichtleiterelementen. Als weiteres Beispiel können die Bedienelemente Biopsiezangen oder ähnliche Vorrichtungen aufweisen, die bei Gebrauch Gewebe bearbeiten. Die Betriebselemente können auch Lichtwellenleiter für die Laser-Ablation oder eine Fluoreszenz-Spektroskopie-Vorrichtung aufweisen.
  • In der dargestellten Ausführungsform nehmen die Betriebselemente die Form der Elektrodenelemente 28 an (wie weiter oben beschrieben). In Gebrauch kontaktieren die Elektrodenelemente 28 Gewebe, um elektrische Ereignisse zu erfassen oder um elektrische Impulse zu übertragen, um zum Beispiel die Impedanz von Herzgewebe zu messen, oder um Herzgewebe zu stimulieren, oder um elektrische Energie zu übertragen, um Gewebe zu veröden.
  • In der dargestellten Ausführungsform weist der Betriebszweig 274 ein Streifenelement 282 auf, das in einer elektrisch isolierenden Hülse 284 eingeschlossen ist. Das Streifenelement 282 kann zum Beispiel aus nachgiebigem inertem Draht, wie zum Beispiel Nickel-Titan oder 17-7 rostfreiem Stahl oder aus nachgiebigem inertem Spritzguss-Kunststoff gebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform weist das Streifenelement 282 einen dünnen geradlinigen Streifen aus nachgiebigem Metall oder Kunststoffmaterial auf. Es können jedoch auch andere Querschnittskonfigurationen verwendet werden. Des Weiteren ist auch eine Verwendung von mehr als einem einzigen Streifenelement möglich.
  • Wie weiter oben im Zusammenhang mit anderen Strukturen bereits beschrieben wurde, wird eine Hülse 282, die zum Beispiel aus einem polymeren elektrisch nicht leitenden Material, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polyurethan oder PEBAXTM-Material hergestellt ist, um das Streifenelement 282 herum befestigt. Die Hülse 282 trägt die Elektrodenelemente 28, die ebenfalls auf die vorher beschriebenen Arten hergestellt sein können.
  • In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der Betriebszweig 274 in einem Winkel von ungefähr 45° von dem Verankerungszweig 276. Zahlreiche andere Winkel zwischen 0° (das heißt parallel) und 90° (das heißt rechtwinklig) können verwendet werden.
  • Das Winkelverhältnis zwischen den Betriebszweigen 274 und dem Verankerungszweig 276 bewirkt, dass der Betriebszweig 274 von sich aus Kraft auf Gewebe ausübt, wenn er diesem angenähert wird. Das Streifenelement 282 oder die Hülse 284 oder beide können ausgesteift sein, um den Betriebszweig 274 in Richtung des Verankerungszweigs 276 vorzuspannen, um dadurch die inhärente Gewebekontaktkraft zu verbessern.
  • Wie am Besten in 46 dargestellt ist, weist der Verankerungszweig 276 einen Schlauchkörper 286 auf, der ein inneres Lumen 288 definiert, das sich durch den Katheterschlauch 12 erstreckt. Das distale Ende 290 des Körpers 286 kann nach außen über das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 hinaus, im Allgemeinen entlang der gleichen Achse 292 wie der Katheterschlauch 12 erweitert werden. Das proximale Ende 296 des Körpers 286 ist in Verbindung mit einer zugänglichen Einlassöffnung 294, die zum Beispiel auf dem Katheterschlauch 12 oder auf dem Griff 18 angeordnet ist.
  • Die Einlassöffnung 294 nimmt den Durchgang eines herkömmlichen Führungsdrahtes 306 in und durch das Lumen 288 auf. Der Führungsdraht 306 weist ein stumpfes distales Ende 308 für einen nicht traumatischen Kontakt mit Gewebe auf.
  • Wie in 47 dargestellt, kann der Körper 286 in dem Katheterschlauch 12 für eine gleitende Bewegung nach vorne (Pfeil 298) oder nach hinten (Pfeil 300) getragen werden. In dieser Ausführungsform ist eine zugängliche Steuerung 302, die zum Beispiel auf dem Griff 18 angeordnet ist, mit dem Körper 286 verbunden, um die Bewegung zu führen. Auf diese Weise kann der Mediziner den Körper 286 in dem Katheterschlauch 12 während des Einführens der Struktur 272 in den Körperbereich zurückziehen. Der Mediziner kann auch die relative Länge des Körpers 286 über das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 16 hinaus einstellen, um die Positionierung und Verankerung der Struktur 272 zu unterstützen, wenn diese einmal in der Zielkörperregion eingesetzt ist.
  • Eine äußere Ummantelung 304 kann entlang dem Katheterschlauch 12 zwischen einer Vorwärtsposition (48) und einer Rückwärtsposition (45) gleiten. In der Vorwärtsposition schließt die Ummantelung 304 den Betriebszweig 274 ein und schirmt ihn ab, wodurch er begradigt wird. In der Vorwärtsposition schließt die Ummantelung 304 den Verankerungszweig 274 ebenfalls ein und schirmt ihn ab. In der Rückwärtsposition legt die Ummantelung 304 beide Zweige 274 und 276 für den Gebrauch frei.
  • Bei der Verwendung im Herzen (siehe die 49A, 49B und 49C) lenkt der Mediziner den Führungsdraht 306 durch das Lumen 288 hindurch und von dort mit Hilfe von Röntgendurchleuchtung oder einem bildgebenden Verfahren nach außen zu einem gewünschten Verankerungspunkt. Die 50A und 50B zeigen Kandidatenverankerungspunkte im Herzen, die anatomische Strukturen umgeben, die am häufigsten Arrhythmie-Substrate entwickeln, wie zum Beispiel die obere Hohlvene (SVC), die rechten Lungenvenen (RPV), und die linken Lungenvenen (LPV), die untere Hohlvene (IVC), das linke Herzohr (LAA), das rechte Herzohr (RAA), der Trikuspidalklappenring (TA), der Mitralklappenring (MA) und die transseptale Punktion (TP). Der Mediziner positioniert den stumpfen Endabschnitt 308 in der Nähe von Gewebe an der Ankerstelle (siehe 49A).
  • Wie in 49B dargestellt, schiebt der Mediziner die Struktur 272, die in der Ummantelung 304 eingeschlossen ist, entlang dem verankerten Führungsdraht 306 vor. Wenn er in die Nähe des Verankerungspunktes kommt, zieht der Mediziner die Ummantelung 304 zurück, und legt somit die Struktur 272 frei.
  • Wie in 49C dargestellt, schiebt der Mediziner den Verankerungszweig 276 entlang dem Führungsdraht 306 in den Ankerpunkt. Der Verankerungszweig 276 bildet eine Stütze, um den Betriebszweig 274 in Kontakt mit Gewebe in der Nähe des Ankerpunktes zu bringen.
  • Röntgenstrahlundurchlässige Marker 326 können an vorbestimmten Positionen auf der Struktur 272 für ein Sichtbarmachen unter Röntgendurchleuchtung platziert werden, um dabei zu helfen, die Struktur 272 in die richtige Position und Ausrichtung zu führen.
  • 55 zeigt den Verankerungszweig 276. Der Verankerungszweig 276 trägt einen aufblasbaren Ballon 346 an seinem distalen Ende. Der Ballon 346 wird aufgeblasen, um das Anbringen des Verankerungszweigs 276 an der Zielgefäß- oder Hohlraumverankerungsstelle zu sichern. Der Verankerungszweig 276 weist ein Lumen 352 auf, das sich durch den Ballon 346 erstreckt, mit einer Einlassöffnung 348 an dem distalen Ende des Ballons 346, und einer Auslassöffnung 350 an dem proximalen Ende des Ballons 346. Das Lumen 352 ermöglicht das Strömen von Blut durch den Zielgefäß- oder Hohlraumverankerungspunkt, trotz der Anwesenheit des Verankerungsballons 346. Das Lumen 352 ermöglicht auch das Durchlaufen des Führungsdrahtes 306, um den Verankerungszweig 276 in Position zu führen.
  • Wie in 46 dargestellt, kann der Betriebszweig 274 einen oder mehrere Steuerdrähte 130 tragen, die mit einer biegbaren Feder 312 verbunden sind. Mit einer zugänglichen Steuerung 314 zum Beispiel auf dem Griff 18 verbunden, biegt das Ziehen an den Steuerdrähten 310 die Feder 312 auf im Allgemeinen die gleiche Art, wie die Steuerdrähte 66 das Biegen der Feder 64 beeinflussen, wie weiter oben im Zusammenhang mit der 2A beschrieben wurde. Der Mediziner ist dadurch in der Lage, den Betriebszweig 274 relativ zu dem Verankerungszweig 276 positiv zu krümmen, um den Zugang zu der Stelle und den Gewebekontakt zu verbessern. Die Steuerdrähte 310 können mit der Feder 312 verbunden sein, um die Krümmung in einer Ebene oder in multiplen Ebenen zu beeinflussen, entweder parallel zu der Katheterachse 292 oder nicht parallel zu der Achse 292.
  • Alternativ oder in Kombination mit der manuell biegbaren Feder 312 kann das Streifenelement 282 vorgebogen sein, um ein Bogenstück (wie das Bogenstück 70, das in 11 im Zusammenhang mit der Struktur 20 dargestellt ist) zu bilden, im Allgemeinen orthogonal oder in irgendeinem anderen ausgewählten Winkel zu der Achse 292 des Katheterschlauchs 12. Das Streifenelement 282 kann auch in eine runde oder elliptische Konfiguration vorgebogen sein. Zum Beispiel kann eine kreisförmige Konfiguration verwendet werden, um die Lungenvenen im linken Vorhof zu umgehen.
  • Alternativ oder in Kombination mit einem biegbaren Betriebszweig 274 kann das distale Ende 16 des Katheterschlauchs 12 einen unabhängigen Steuermechanismus (siehe 49C) aufweisen, zum Beispiel mit einem biegbaren Draht 64 und Steuerdrähten 66, wie weiter oben beschrieben und auch in 2A dargestellt ist. Durch Steuern des gesamten distalen Endes 16 richtet der Mediziner die Zweigstruktur 272 in unterschiedlichen Winkeln relativ zu dem Zielankerpunkt aus.
  • B. Geschlitzte Zweigstrukturen
  • 51 zeigt eine Ausführungsform einer Zweigstruktur 272, in welcher der Betriebszweig 274 in einer Richtung nach außen (Pfeil 316) und in einer Richtung nach innen (Pfeil 318) relativ zu dem Katheterschlauch 12 bewegt werden kann. In dieser Ausführungsform weist der Betriebszweig 274 einen Rohrkörper 322 auf, der sich gleitend durch ein Lumen 324 in dem Katheterschlauch 12 erstreckt. Eine zugängliche Steuerung 328 an dem proximalen Ende des Körpers 322 führt die gleitende Bewegung.
  • Das Streifenelement 282, die isolierende Hülse 284 und die Betriebselemente (das heißt die Elektrodenelemente 28), die bereits beschrieben wurden, werden an dem distalen Ende des verschiebbaren Körpers 322 getragen. Der Katheterschlauch 12 weist einen Schlitz 320 in der Nähe des distalen Endes 16 auf, durch den der verschiebbare Körper 322 während der Bewegung nach außen und nach innen 316 und 318 hindurch läuft.
  • Die Fähigkeit, den Betriebszweig 274 außerhalb des Katheterschlauchs 12 zu bewegen, ermöglicht es dem Mediziner, die Anzahl der Elektroden 28, die in Kontakt mit Gewebe sind, zu definieren, und dadurch die Länge der resultierenden Läsion zu definieren. Alternativ ermöglicht es ein bewegbarer Betriebszweig 274 dem Mediziner, ein ausgewähltes aktiviertes Elektrodenelement 28 entlang dem Gewebe zu ziehen, während der Verankerungszweig 276 einen ortsfesten Befestigungspunkt bereitstellt.
  • Der verschiebbare Körper 322 kann auch, falls gewünscht, zum Drehen (Pfeile 352 in 51) in Bezug auf den Katheterschlauch 12 angebracht und eingerichtet sein, indem die äußere Kontur des verschiebbaren Körpers 322 und das Innere des Lumens 324 einander angepasst und symmetrisch gemacht werden. Ein Drehen des verschiebbaren Körpers 322 kann verhindert oder eingeschränkt werden, falls gewünscht, indem für den verschiebbaren Körper 322 eine äußere asymmetrische Kontur bereitgestellt wird und indem der Körper 322 durch einen passenden asymmetrischen Anker oder Lumen in dem Schlitz 320 oder in dem Katheterschlauch 12 geschoben wird.
  • Wie in 51 gezeigt, sind Kontrastmittel 326 in der Nähe des Schlitzes 320 und in der Nähe der distalen Spitze des Betriebselements 274 zum Sichtbarmachen unter Röntgendurchleuchtung angeordnet. Die Marker 326 können ebenfalls an anderen Teilen der Struktur 274 angeordnet sein, um das Bedienen des Betriebszweiges 274 und des Verankerungszweiges 276 zu unterstützen.
  • Der Betriebszweig 274, der in 51 dargestellt ist, kann eine Steuerfeder und Steuerdrähte auf die weiter oben beschriebene und in 46 gezeigte Weise aufweisen. Alle anderen Mechanismen, um den Betriebszweig 274 in Ebenen parallel und nicht parallel zu der Katheterachse 292 zu krümmen, die ebenfalls weiter oben beschrieben wurden, können ebenfalls in der Ausführungsform der 51 enthalten sein.
  • 52 zeigt eine Ausführungsform wie 51, mit der Ausnahme, dass der Katheterkörper 12 auch eine zugängliche Steuerung 330 trägt, um den Schlitz 320 um die Katheterschlauchachse 292 zu drehen (Pfeile 352 in 52). Wenn der Betriebszweig 272 frei ist, um um sich selbst gedreht zu werden (wie weiter oben beschrieben) und wenn das Streifenelement 282 in dem Betriebszweig 274 im Querschnitt kreisförmig ist, dreht sich der Betriebszweig 274 während der Drehung des Schlitzes 320 um sich selbst. In dieser Anordnung tordiert eine Drehung des Schlitzes 320 den Betriebszweig um die Katheterschlauchachse 292.
  • Auf der anderen Seite dreht sich der Betriebszweig 274 während der Drehung des Schlitzes 320 um sich selbst, wenn das Streifenelement 282 in dem Betriebszweig 274 im Querschnitt rechteckig ist, sofern die Drehung des Betriebszweigs 274 um seine Achse nicht verhindert wird und sofern der Winkel (α in 52) zwischen der Achse 332 des Betriebszweigs 274 und der Achse 292 des Katheterschlauchs 12 weniger als 20° beträgt. Anders dreht sich ein Betriebszweig 274 mit einem geradlinigen Streifenelement 282 während der Drehung des Schlitzes 320 nicht um sich selbst und kann somit durch die Drehung des Schlitzes 320 nicht tordiert werden.
  • 53 zeigt eine Ausführungsform der Struktur 272, die wie 51 eine Bewegung des Betriebszweigs 274 durch einen Schlitz 320 erlaubt. Anders als bei der Ausführungsform in 51 weist die in 53 dargestellte Ausführungsform einen Zugdraht 334 auf, der an dem distalen Ende 336 des Betriebszweigs 274 angebracht ist. Der Zugdraht 334 verläuft durch die äußere Ummantelung 304 oder durch den Katheterschlauch 12 (weiter oben beschrieben) zu einem zugänglichen Anschlagstück 336. Ein Schieben des Betriebszweigs 274 nach vorne (Pfeil 338) durch den Schlitz 320, während der Zugdraht 334 gleichzeitig ortsfest gehalten wird, biegt den Betriebszweig 274 zu einer Schlaufe, auf beinahe die gleiche Weise, wie sie weiter oben in Verbindung mit der Ausführungsform der 15A beschrieben wurde. Ein Ziehen am Draht 334 (Pfeil 342) verringert die Menge an freigelegter Länge über das distale Ende der Ummantelung 304 hinaus. Durch Vorschieben des Katheterschlauchs 12 (Pfeil 340) kann der Krümmungsradius des zu einer Schlaufe geformten Betriebszweigs 274 in fast der gleichen Weise, wie weiter oben in der Ausführungsform der 17A gezeigt, angepasst werden.
  • 54 zeigt eine Ausführungsform der Struktur 272, die ebenso wie die 51 eine Bewegung des Betriebszweigs 274 durch einen Schlitz 320 erlaubt. Anders als die Ausführungsform in 51 weist die in 53 dargestellte Ausführungsform ein flexibles Verbindungsstück 344 auf, welches das distale Ende 336 des Betriebszweigs 274 mit dem distalen Ende 16 des Katheterschlauchs 12 verbindet. Ein Schieben des Betriebszweigs 274 nach vorne (Pfeil 338) durch den Schlitz 320 biegt den Betriebszweig 274 auf fast die gleiche Weise, wie weiter oben in Verbindung mit den Ausführungsformen der 3 und 15 dargestellt, zu einer Schlaufe. Das flexible Verbindungsstück 344 kann Kunststoffmaterial oder Metallmaterial aufweisen, wie die vorangehenden Ausführungsformen der 3 und 15 zeigen.
  • C. Übergreifende Zweigstrukturen
  • 56 zeigt eine selbstverankernde Mehrfachelektrodenstruktur 356, die multiple Betriebszweige aufweist (zwei Betriebszweige 358 und 360 sind in 56 dargestellt). Wie der in 45 dargestellte Betriebszweig 274 trägt jeder Betriebszweig 358 und 360 ein oder mehrere Betriebselemente, die verschiedene Formen annehmen können und in der dargestellten Ausführungsform die Elektrodenelemente 28 aufweisen. Jeder Betriebszweig 358 und 360 weist gleichermaßen ein Streifenelement 362 auf, das in einer elektrisch isolierenden Hülse 364 eingeschlossen ist, auf welcher die Elektrodenelemente 28 getragen sind.
  • In der dargestellten Ausführungsform werden die Betriebszweige 358 und 360 gemeinsam in einer Katheterummantelung 370 gehalten. Jeder Betriebszweig 358 und 360 kann einzeln in der Ummantelung 370 zwischen einer eingesetzten Position (56) und einer zurückgezogenen Position (57) gleiten. Es wird angemerkt, dass jeder Betriebszweig 358 und 360 in einer einzelnen Ummantelung eingesetzt und zurückgezogen sein kann.
  • Jedes Betriebselement 358 und 360 weist jeweils einen distalen Bereich 366 bzw. 368 auf, die in einer "O-beinigen" Ausrichtung zueinander nach außen gekrümmt sind, versetzt von der Hauptachse 372 der Ummantelung 370. Dieses nach außen gebogene, im Abstand voneinander angeordnete Verhältnis zwischen den Bereichen 366 und 368 kann durch Vorspannen der Streifenelemente 362 in die gewünschte Form oder durch Bereitstellen einer durch Steuerdrähte (wie bereits mehrmals weiter oben beschrieben) aktiv gesteuerten Feder oder beidem erreicht werden. Die gewünschte gegenseitige Ausrichtung der Zweige 358 und 360 kann beibehalten werden, indem zumindest der proximale Abschnitt der Streifenelemente 362 nicht rund ausgebildet ist, wodurch eine relative Drehung der Zweige 358 und 360 in der Ummantelung 370 verhindert wird.
  • Im Gebrauch (siehe 58) soll jeder distale Bereich 366 und 368 einzeln zu im Abstand angeordneten Ankerstellen, zum Beispiel den Lungenvenen (PV in 58), bewegt werden. Sobald die beiden Bereiche 366 und 368 entsprechend verankert sind, werden die Betriebszweige 360 und 362 distal in Richtung der Verankerungsorte vorgeschoben. Die Betriebszweige 360 und 362 krümmen sich nach innen, in Richtung der Ummantelungsachse 372, so dass die Elektrodenelemente 28 in Kontakt mit Gewebe platziert sind, das die Verankerungsorte umspannt.
  • 59 zeigt eine alternative Ausführungsform einer selbstverankernden Struktur 374. Wie die in 56 dargestellte Struktur 356 weist die Struktur 374 zwei Verzweigungen 376 und 378 auf, die gleitend innerhalb einer Ummantelung 380 gehalten werden. Wenn außerhalb der Ummantelung 380 eingesetzt, sind die distalen Enden 384 und 386 der Verzweigungen 376 und 378 in einer nach außen gekrümmten Ausrichtung relativ zu der Achse 388 der Ummantelung 380 angeordnet. Wie weiter oben in Verbindung mit der Ausführungsform der 45 beschrieben wurde, können die Verzweigungen 376 und 378 durch Vorspannen der zugehörigen inneren Streifenelemente 380, die in den Zweigen 376 und 378 angeordnet sind, oder durch Bereitstellen einer aktiven Steuerung oder beidem nach außen gekrümmt werden.
  • In 59 umspannt ein flexibles Element 382 die distalen Enden 484 und 386 der Verzweigungen 376 und 378. Das flexible Element 382 ist aus einem Material hergestellt, das weniger starr ist, als die beiden Verzweigungen 376 und 378. In der dargestellten Ausführungsform ist das flexible Element 382 vorgespannt, um eine normal nach außen gekrümmte Form anzunehmen, wie in 59 dargestellt. Das Element 382 trägt ein oder mehrere Betriebselemente, die variieren können und die in der dargestellten Ausführungsform Elektrodenelemente 28 aufweisen.
  • Wie in 60 dargestellt, soll beim Gebrauch jeder distale Bereich 384 und 386 einzeln zu im Abstand angeordneten Verankerungsorten, zum Beispiel den Lungenvenen (PV in 60) gelenkt werden. Wenn die Bereiche 384 und 386 entsprechend verankert sind, platziert das umspannende Element 382 die Elektrodenelemente 28 in Kontakt mit Gewebe, das die Verankerungsorte umspannt. Wenn der Gewebebereich zwischen den Verankerungsorten einen konkaven Umriss aufweist (und nicht einen konvexen Umriss, wie in 60 dargestellt), dann wird die nach außen gebogene Vorspannung des flexiblen Elements 382 mit dem konkaven Umriss übereinstimmen, ebenso wie sie mit einem konvexen Umriss übereinstimmt.
  • D. Federunterstützte Zweigstrukturen
  • 61 zeigt eine andere Ausführungsform einer federunterstützten multiplen Elektrodenstruktur 390. Die Struktur 390 weist zwei Betriebszweige 392 und 394 auf, die an dem distalen Ende 16 des Katheterschlauchs 12 getragen werden. Der Katheterschlauch 12 bildet einen Teil einer Sonde 10, wie in 1 dargestellt.
  • Wie weiter oben in Verbindung mit der in 56 dargestellten Ausführungsform beschrieben, weist jeder Betriebszweig 392 und 394 ein Streifenelement 396 auf, welches in einer elektrisch isolierenden Hülse 398 eingeschlossen ist. Betriebselemente, zum Beispiel Elektrodenelemente 28 werden von der Hülse 398 getragen.
  • In der Ausführungsform der 61 sind die Streifenelemente 396 vorgeformt, um sich entlang dem Äußeren des distalen Katheterendes 16 zu bewegen, und sich dann radial nach außen in einem Winkel von weniger als 90° zu erstrecken. Die Streifenelemente 396, die in diesem Zustand vorgespannt sind, agieren als Federmechanismen für die Betriebszweige 392 und 394. Die vorgespannten Streifenelemente 396 halten die Zweige 392 und 394 im Abstand voneinander (in 61 dargestellt), wobei sie jedoch einer weiter oder weniger radialen Trennung der Zweige 392 und 394 widerstehen.
  • Eine Ummantelung 400 kann in einer Richtung nach vorne (Pfeil 402 in 62) entlang dem Katheterschlauch 12 gleiten, um gegen den radialen Abstand zwischen den Zweigen 392 und 394 zu drücken und diesen zu schließen. Diese Niedrigprofilgeometrie (in 62 dargestellt) erlaubt ein Einführen der Struktur 390 in die ausgewählte Körperregion. Eine Bewegung der Ummantelung 400 nach hinten (Pfeil 404 in 61) legt die Zweige 392 und 394 frei, die aufgrund des Federdrucks der Streifenelemente 396 in einen normalen Abstands-Zustand (in 61 dargestellt) zurückkehren.
  • Der Katheterschlauch 12 weist ein inneres Lumen 406 auf. Wie in 61 dargestellt, nimmt das Lumen 406 den Durchgang eines Führungsdrahtes 408 mit einem stumpfen distalen Ende 410 auf.
  • In einem Vorhof eingesetzt (wie in 63A dargestellt), wird das distale Ende 410 des Führungsdrahtes 408 in einen ausgewählten Verankerungsort geleitet (zum Beispiel eine Lungenvene im linken Vorhof oder die untere Hohlvene im rechten Vorhof). Die Struktur 390, die in der Ummantelung 400 eingeschlossen ist, wird über den Führungsdraht 408 zu dem Zielort verschoben (Pfeil 412 in 63A). Wie in 63B dargestellt, wird die Ummantelung 400 nach hinten bewegt (Pfeil 414 in 63B), um die federähnlichen Betriebszweige 392 und 394 freizulegen. Ein Vorschieben der Betriebszweige 392 und 394 entlang dem Führungsdraht 408 öffnet den radialen Abstand zwischen den Zweigen. Der diesem Vorgang widerstehende Federdruck der Streifenelemente 396 übt Druck gegen das Gewebe aus, wodurch ein enger Kontakt zwischen den Elektrodenelementen 28 und dem Gewebe gewährleistet wird. Die Streifenelemente 396 können auch in einem Vorhof eingesetzt sein, ohne dass ein Führungsdraht 408 verwendet wird.
  • Ein oder mehrere federunterstützte Streifenelemente 396 der Art, wie sie in 61 dargestellt ist, können ebenfalls in einer Herzkammer oder in Kontakt mit dem Vorhofseptum zum Zweck der Erzeugung großer Läsionen eingesetzt werden. Wie im Vorhof ist die Verwendung des Führungsdrahtes 408 optional. Wie in 63C dargestellt, kann jedoch ein Führungsdraht 408 in diesen Bereichen verwendet werden, der an seinem distalen Ende ein geeignetes positives Gewebefixierungselement 542, zum Beispiel eine spiralförmige Schraube oder einen Vakuumstutzen aufweist, um eine Stabilisierung des Kontaktes zwischen den Streifenelementen 396 und Myokardgewebe zu unterstützen. Mehrere Streifenelemente 396 können in einem umlaufend im Abstand angeordneten Sternmuster angeordnet sein, um einen großen Oberflächenbereich zu abzudecken und dadurch die größeren, tieferen Läsionen ermöglichen, von denen geglaubt wird, dass sie bei der Behandlung einer ventrikulären Tachykardie von Nutzen sind.
  • Der Federdruck (das heißt die Federkonstante) der Streifenelemente 396 kann variiert werden, zum Beispiel durch Ändern des Querschnittsbereichs der Streifenelemente 396 oder durch Änderungen in der Materialzusammensetzung oder Materialverarbeitung.
  • E. Selbstverankernde Schlaufenstrukturen
  • 66 zeigt eine Anordnung 450, die bei Gebrauch eine selbstverankernde Schlaufenstruktur 452 erzeugt (die in 68 dargestellt ist). Die Anordnung 450 weist einen Katheter 486 auf, der einen flexiblen Katheterschlauch 454 mit einem Griff 256 an seinem proximalen Ende aufweist und eine Mehrfachelektrodenanordnung 458 an seinem distalen Ende 470 trägt.
  • In der dargestellten Ausführungsform weist die Mehrfachelektrodenanordnung 458 Elektrodenelemente 28 auf, die an einer Hülse 460 angebracht sind (siehe 69), die aus einem wie bereits beschriebenen elektrisch isolierenden Material hergestellt ist.
  • Wie am Besten in 69 dargestellt ist, wird eine biegbare Feder 462 in der Hülse 460 nahe dem distalen Ende 470 des Katheterschlauchs 454 getragen. Ein oder mehrere Steuerdrähte 464 sind an der Feder 462 angebracht und verlaufen durch den Katheterschlauch 454 zu einem Steuerregler 468 in dem Griff. Während zahlreiche verschiedene Steuermechanismen verwendet werden können, weist die Steuerung 468 in der dargestellten Ausführungsform eine drehbare Kurvenscheibe des Typs auf, wie er in dem US-Patent 5,254,088 von Lundquist und Thompson dargestellt ist.
  • Eine Betätigung des Steuerreglers 468 zieht an den Steuerdrähten 464, um Biegekräfte auf die Feder 462 aufzubringen. Ein Krümmen der Feder 462 krümmt das distale Ende 470 (Pfeile 490 in 66) des Katheterschlauchs 454 (mit gestrichelten Linien dargestellt), um die Mehrfachelektrodenanordnung 458 zu biegen. Wie weiter oben beschrieben, kann der Katheter 486 einen konventionellen steuerbaren Katheter aufweisen.
  • Der Katheterschlauch 454 trägt eine Ummantelung 472. Die Ummantelung 472 weist eine proximale Greif-Fläche 482 auf, die dem Mediziner zugänglich ist. Die Ummantelung 472 weist außerdem ein geschlossenes distales Ende 476 und einen Schlitz 474 auf, der proximal zu dem geschlossenen distalen Ende 476 ausgeschnitten ist. Ein Bereich 480 der Ummantelung bleibt zwischen dem distalen Rand des Schlitzes 474 und dem geschlossenen Katheterschlauchende 476. Dieser Bereich 480 umgibt eine innere Tasche 478 peripher.
  • Der Katheterschlauch 12 kann in der Ummantelung 472 gleiten. Wenn das distale Ende 470 den Schlitz 474 besetzt, setzt ein Gleiten des Katheterschlauchs 12 nach vorne das distale Ende 470 in die Tasche 478 ein, wie in 67 dargestellt. Das distale Ende 470 des Katheterschlauchs 454 kann in einer Tasche 478 entweder vor dem Einführen der Elektrodenanordnung 458 in die Zielkörperregion oder nach dem Einführen, wenn sich die Elektrodenanordnung 458 in der Zielkörperregion befindet, eingesetzt werden. Die Tasche 478 hat eine derartige Größe, dass sie das eingesetzte Ende 470 durch Reibung oder Presssitz bequem hält.
  • Durch Festhalten der Ummantelung 472 in einer ortsfesten Position und durch Anwenden einer Gleitkraft nach hinten an den Katheterschlauch 454 ist der Mediziner in der Lage, das distale Katheterschlauchende 470 von der Tasche 478 zu befreien, wie in 66 dargestellt. Wenn das distale Ende 470 von der Tasche 478 befreit ist, ist der Mediziner in der Lage, falls gewünscht, den gesamten Katheterschlauch 454 von der Ummantelung 472 zu schieben und einen Katheterschlauch eines anderen Katheters an seiner Stelle einzusetzen.
  • Ist das distale Katheterschlauchende 470 einmal in die Tasche 478 eingesetzt, kann der Mediziner die Schlaufenstruktur 452 ausbilden. Im Besonderen kann der Mediziner durch Greifen der Fläche 482, um die Ummantelung 472 ortsfest zu halten, den Katheterschlauch 454 in Bezug auf die Ummantelung 472 (Pfeil 484 in 68) nach vorne schieben. Wie in 68 dargestellt, drückt ein Vorschieben des Katheterschlauchs 454 die Mehrfachelektrodenanordnung 458 zunehmend durch den Schlitz 474 nach außen. Wenn das distale Ende 470 in der Tasche 478 eingefangen ist, krümmt sich der nach außen gedrückte Abschnitt der Elektrodenanordnung 458 und bildet die Schlaufenstruktur 452 aus.
  • In vielerlei Hinsicht teilt die in 68 dargestellte Schlaufenstruktur 452 Eigenschaften mit der in 3A dargestellten Schlaufenstruktur 20. Der Ummantelungsbereich 488, der unter dem Schlitz 474 liegt, dient als ein flexibles Verbindungsstück für die Schlaufenstruktur 452, ebenso wie das flexible Verbindungsstück 44 für die Schlaufenstruktur 20 in 3A. Anders als bei der Struktur 20 in 3A ist der Mediziner jedoch in der Lage, einen Katheter seiner eigenen Wahl mit der Tasche 478 zu verbinden, da die Tasche 478 ein leichtes Einsetzen und Entfernen eines Katheters aus der Anordnung 450 ermöglicht. Der Mediziner bekommt dadurch die Möglichkeit, für die Verwendung bei der Bildung der Schlaufenstruktur 452 aus verschiedenen Kathetertypen und Arten auszuwählen.
  • Des Weiteren kann das distale Ende 470 des Katheterschlauchs 454, wie in 70 dargestellt, in der Tasche 478 gehalten dazu dienen, Kontakt mit einer anatomischen Struktur S herzustellen, während die Schlaufenstruktur 452 benachbart Gewebe T kontaktiert. Wie in 67 dargestellt, dient die Bedienung des Steuerreglers 468 dazu, den Taschenbereich 480 der Ummantelung 472 zusammen mit dem distalen Katheterschlauchende 470 zu biegen, um dabei zu helfen, das distale Ummantelungs-Ende 470 in Verbindung mit der anatomischen Struktur S zu lenken und zu platzieren. Das distale Ende 470 des Katheterschlauchs 454, das in der Tasche 478 gehalten ist, kann dadurch dazu dienen, die Position der Schlaufenstruktur 452 in Kontakt mit Gewebe T während des Gebrauchs zu stabilisieren.
  • Die Steifigkeit der Ummantelung 472 und die Länge des flexiblen Verbindungsstückbereichs 488 werden ausgewählt, um mechanische Eigenschaften bereitzustellen, um die Schlaufenstruktur 452 während des Gebrauchs zu verankern. Allgemein gesprochen ist die Ummantelung 472 aus einem Material hergestellt, das eine größere inhärente Steifigkeit aufweist (das heißt mehr Durometer) als die Struktur 452 selbst. Das ausgewählte Material für die Ummantelung 472 kann auch gleitfähig sein, um die Reibung zwischen der relativen Bewegung des Katheterschlauchs 454 in der Ummantelung 472 zu verringern. Beispielsweise können für die Ummantelung 452 Materialien verwendet werden, die aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt sind. Die Geometrie der Schlaufenstruktur 452 kann verändert werden, indem die Steifigkeit der Ummantelung 472 variiert wird oder indem die Steifigkeit oder die Länge des flexiblen Verbindungsstücks 488 oder eins oder mehrere dieser gleichzeitig variiert werden.
  • Es gibt verschiedene Arten, die lösbare Haltekraft zwischen dem distalen Katheterschlauchende 470 und der Tasche 478 zu verbessern. Zum Beispiel zeigt 71 eine Ummantelung 472, die einen Taschenbereich 480 aufweist, in welchem die Innenwände 500 der Tasche 478 konisch geformt sind, um einen lösbaren Presssitz um das distale Katheterschlauchende 470 bereitzustellen. Als anderes Beispiel zeigt 72 ein distales Katheterschlauchende 470, das einen Kugelvorsprungsaufsatz 502 aufweist, der einen lösbaren Einrasteingriff mit einem passenden zylindrischen Aufnahmestück 504 erzeugt, das in der Tasche 478 ausgebildet ist. Durch Bereitstellen von aktiven Befestigungsmechanismen in der Tasche 478 kann die effektive Länge des Taschenbereichs 480 verringert werden. Diese vorgeformten Bereiche können durch Wärmeformung gebildet sein.
  • 73 zeigt eine Modifizierung der in 68 dargestellten selbstverankernden Schlaufenstruktur 452, in der das distale Ende 470 des Katheterschlauchs 454 eine Schwenkverbindung 506 mit dem Taschenbereich 480 der Ummantelung 472 bildet. Die 74 und 75 zeigen die Einzelheiten einer Ausführungsform des Schwenkverbindungsstücks 506.
  • Wie in 74 dargestellt, weist der Taschenbereich 480 eine axiale Nut 508 auf, die sich in die Tasche 478 öffnet. Das distale Ende 470 des Katheterschlauchs weist ein Kugelverbindungsstück 510 auf. Wie in 75 dargestellt, schiebt eine Vorwärtsgleitbewegung des Katheterschlauchs 454 das distale Ende 470 einschließlich des Kugelverbindungsstücks 510 in die Tasche 478. Wie in 76 dargestellt, gelangt das Kugelverbindungsstück 510 in den Schlitz 508, wenn ein weiteres Vorschieben des Katheterschlauchs 454 die Mehrfachelektrodenanordnung 458 durch den Schlitz 474 immer weiter nach außen drückt. Das Kugelverbindungsstück 510 ist in der Nut 508 drehbar gelagert, wodurch es die Schwenkverbindung 506 bildet. Die Verbindung 506 erlaubt es dem distalen Ende 470, in Bezug auf den Taschenbereich 480 zu schwingen (Pfeile 512 in 76), wenn der heraus geschobene Abschnitt der Elektrodenanordnung 458 sich biegt und die Schlaufenstruktur 452 bildet, wie in 73 dargestellt.
  • Die 77A bis 77D zeigen eine andere Ausführungsform der Schwenkverbindung 506. In dieser Ausführungsform ist eine getrennt gegossene Kunststoff- oder Metallkappe 514 an dem Ende der Ummantelung 472 angebracht. Die Kappe 514 weist einen inneren Hohlraum auf, der die Tasche 478 bildet. Anders als bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen weist die Tasche 478 in der Kappe 514 eine Innenwand 516 auf (siehe 77D), die mit Ausnahme einer geschlitzten Keilnut 518 geschlossen ist.
  • Die Kappe 514 enthält die vorher beschriebene Nut 508. Anders als bei den vorherigen Ausführungsformen erstreckt sich die Nut 508 in die geschlitzte Keilnut 518 (siehe 77A) und schließt an diese an. Die Nut 508 erstreckt sich auch durch das distale Ende 520 der Kappe 514 vor einer Öffnung 522 (siehe 77B) auf der Seite der Kappe 514, die von dem Ummantelungsschlitz 474 abgewandt ist. Wie in 77B dargestellt, nimmt die Öffnung 522 den Durchgang des an dem distalen Ende 470 des Katheterschlauchs 454 getragenen Kugelverbindungsstücks 510 auf. Ein Vorschieben des Kugelverbindungsstücks 510 von der Öffnung 522 entlang der Nut 508 verriegelt das Kugelverbindungsstück 510 in der Tasche 478. Ein weiteres Vorschieben bewirkt, dass das Kugelverbindungsstück 510 in der geschlitzten Keilnut 518 bleibt (siehe 77C). Die geschlitzte Keilnut 518 hält das Kugelverbindungsstück 510, wodurch das distale Katheterschlauchende 470 an der Kappe 514 befestigt ist. Der Presssitz zwischen dem Kugelverbindungsstück 510 und der Keilnut 518 verhindert eine Trennung des distalen Katheterschlauchendes 470 von der Ummantelung 472 durch eine gleitende axiale Bewegung des Katheterschlauchs 545 in der Ummantelung 472. Wie in 77D dargestellt, ist das Kugelverbindungsstück 510 jedoch in der Nut 508 der Kappe 514 drehbar gelagert, wodurch die Schwenkverbindung 506 gebildet wird, um zu erlauben, dass das distale Ende 470 in Bezug auf den Taschenbereich 478 schwingt.
  • Das distale Katheterschlauchende 470 ist von der Kappe 514 dadurch getrennt, dass das Kugelverbindungsstück 510 entlang der Nut 508 in die Öffnung 522 geschoben wird. Das Kugelverbindungsstück 510 verläuft durch die Öffnung 522 und löst dadurch den Katheterschlauch 454 von der Ummantelung 472.
  • Die 78A bis 78C zeigen eine andere Ausführungsform der Schwenkverbindung 506. In dieser Ausführungsform wird, wie in den 77A bis 77D, eine getrennt gegossene Kunststoff- oder Metallkappe 606 an dem Ende der Ummantelung 472 angebracht. Die Kappe 606 weist einen inneren Hohlraum auf, der die Tasche 608 bildet. Wie in 78A dargestellt, nimmt die Tasche 608 das Kugelverbindungsstück 510 (getragen von dem distalen Schlaufenstrukturende 470) durch das Ummantelungsende 612 der Kappe 606 auf, auf die Art, wie sie weiter oben unter Bezugnahme auf die 76 beschrieben und dargestellt wurde.
  • Wie in den 78B und 78C dargestellt, ist das Kugelverbindungsstück 510 in der Tasche 608 durch eine Nut 610, die in der Kappe 514 ausgebildet ist, drehbar gelagert. Dadurch wird die Schwenkverbindung 506 gebildet, die es ermöglicht, dass das distale Ende 470 in Bezug auf die Kappe 606 schwingt.
  • F. Einsetzen und Verwenden von selbstverankernden Mehrfachelektrodenstrukturen
  • 1. Linker Vorhof
  • Die oben beschriebenen selbstverankernden Mehrfachelektrodenstrukturen können in den linken Vorhof eingesetzt sein, um Läsionen zwischen den Lungenvenen und dem Mitralklappenring zu erzeugen. Es ist anerkannt, dass Gewebe in der Nähe dieser anatomischen Strukturen Arrhythmiesubstrate entwickelt, die Vorhofflimmern verursachen. Läsionen in diesen Gewebebereichen blockieren Erregungsrückkehrwege oder zerstören aktive Erregungsbildungsstellen und verhindern dadurch, dass Arrhythmien auftreten.
  • 79 zeigt (von außerhalb des Herzens H) die Lage der größeren anatomischen Begrenzungen für die Bildung von Läsionen im linken Vorhof. Die Begrenzungen beinhalten die rechte untere Lungenvene (RIPV), die rechte obere Lungenvene (RSPV), die linke obere Lungenvene (LSPV), die linke untere Lungenvene (LIPV) und den Mitralklappenring (MVA). Die 80A bis 80D zeigen repräsentative Läsionsmuster, die im linken Vorhof auf Basis dieser Begrenzungen gebildet wurden.
  • In 80A weist das Läsionsmuster auf: einen ersten Abschnitt L1 zwischen der rechten unteren Lungenvene (RIPV) und der rechten oberen Lungenvene (RSPV), einen zweiten Abschnitt L2 zwischen der RSPV und der linken oberen Lungenvene (LSPV), einen dritten Abschnitt L3 zwischen der linken oberen Lungenvene (LSPV) und der linken unteren Lungenvene (LIPV) und einen vierten Abschnitt L4, der zwischen der LIPV und dem Mitralklappenring (MVA) führt.
  • 80B zeigt ein sich überschneidendes Läsionsmuster, das einen horizontalen Abschnitt L1 aufweist, der sich zwischen RSPV-LSPV auf einer Seite und RIPV-LIPV auf der anderen Seite erstreckt, überschnitten von dem vertikalen Abschnitt L2, der sich zwischen RSPV-RIPV auf einer Seite und LSPV-LIPV auf der anderen Seite erstreckt. Der zweite Abschnitt L2 erstreckt sich auch zu dem MVA.
  • 80C zeigt ein überkreuzendes Läsionsmuster, welches einen ersten Abschnitt aufweist, der sich zwischen der RSPV und der LIPV erstreckt, einen zweiten Abschnitt L2, der sich zwischen der LSPV und der RIPV erstreckt, und einen dritten Abschnitt L3, der sich von der LIPV zu dem MVA erstreckt.
  • Die 80D zeigt ein kreisförmiges Läsionsmuster, das einen Abschnitt L1 aufweist, der sich von der LSPV erstreckt und in einem Kreis die RSPV, RIPV und LIPV einschließt und zu der LSPV zurückführt.
  • Die linearen Läsionsmuster, die in den 80A, 80B und 80C dargestellt sind, können zum Beispiel unter Verwendung der in den 45 und 46 gezeigten Struktur 272 gebildet werden, durch Platzieren des Verankerungszweiges 276 in einer der Lungenvenen, um die Position des Betriebszweiges 274 zu stabilisieren, und indem anschließend der Betriebszweig 274 gelenkt wird, um ihn sequentiell entlang den gewünschten Abschnitten des Läsionsmusters zu platzieren. Es kann erforderlich sein, den Verankerungszweig 276 in einer anderen Lungenvene erneut zu platzieren, um das Lenken des Betriebszweigs 274 zu erleichtern, um alle Abschnitte des Musters zu erstellen. Die Zweigstrukturen 356 (56) oder 374 (59) können auch für denselben Zweck sequentiell verwendet werden, auf die in 58 (für die Struktur 356) und in 60 (für die Struktur 374) gezeigten Weise.
  • Das in 80D gezeigte kreisförmige Läsionsmuster kann zum Beispiel unter Verwendung einer verankerten Schlaufenstruktur 458, wie in den 68 oder 73 dargestellt, gebildet werden. Bei Verwendung dieser Strukturen ist das distale Ende 470 des Katheterschlauchs 454 (eingeschlossen in der Tasche 478) in einer der Lungenvenen (LSPV in 80D) angeordnet, und die Schlaufenstruktur ist aus der Ummantelung 472 vorgeschoben, um die verbleibenden Lungenvenen zu umgehen. Wie bei anderen Schlaufenstrukturen ist die Schlaufenstruktur darauf ausgerichtet, den größten Durchmesser zu suchen und diesen zu besetzen. Die meisten Strukturen sind dazu geeignet, in andere Ebenen tordiert oder rotiert zu werden, und besetzen dadurch kleinere Bereiche. Die verankerte Schlaufenstruktur 458 ist auch dazu geeignet, Läsions-Abschnitte zu bilden, die sich von den unteren Lungenvenen zu dem Mitralklappenring erstrecken (zum Beispiel L4 in 80A und L3 in 80C).
  • Um in den linken Vorhof vorzudringen, kann jede dieser Strukturen auf die in 44 dargestellte Weise durch die untere Hohlvene (IVC) in den rechten Vorhof und anschließend in den linken Vorhof durch einen konventionellen transseptalen Zugang eingeführt werden. Alternativ kann ein retrograder Zugang durch die Aorta in die linke Herzkammer und anschließend durch die Mitralklappe in den rechten Vorhof angewendet werden.
  • 2. Rechter Vorhof
  • 79 zeigt (von außerhalb des Herzens H) die Position der größeren anatomischen Begrenzungen für die Bildung von Läsionen im rechten Vorhof. Diese Begrenzungen enthalten die obere Hohlvene (SVC), den Trikuspidalklappenring (TVA), die untere Hohlvene (IVC) und den Sinus coronarius (CS) auf. Es wurde erkannt, dass Gewebe in der Nähe dieser anatomischen Strukturen Arrhythmiesubstrate entwickelt, die Vorhofflimmern verursachen. Läsionen in diesem Gewebebereichen blockieren Erregungsrückkehrpfade oder zerstören aktive Erregungsbildungsstellen und verhindern dadurch das Auftreten von Arrhythmien.
  • Die 81A bis 81C zeigen repräsentative Läsionsmuster, die im rechten Vorhof auf Basis dieser Begrenzungen gebildet sind.
  • 81A zeigt ein repräsentatives Läsionsmuster L, das sich zwischen der oberen Hohlvene (SVC) und dem Trikuspidalklappenring (PVA) erstreckt. 81B zeigt ein repräsentatives Läsionsmuster, das sich zwischen der unteren Hohlvene (IVC) und dem TVA erstreckt. 81C zeigt ein repräsentatives Läsionsmuster L, das sich zwischen dem Sinus coronarius (CS) und dem Trikuspidalklappenring (TVA) erstreckt.
  • Die selbstverankernden multiplen Elektrodenstrukturen, die oben beschrieben wurden, können in den rechten Vorhof eingesetzt werden, um diese Läsionen zu erzeugen. Zum Beispiel kann die in den 45 und 46 gezeigte Struktur 272 verwendet werden, indem der Verankerungszweig 276 in der SVC oder in der IVC platziert wird, um die Position des Betriebszweiges 274 zu stabilisieren, und durch anschließendes Lenken des Betriebszweigs 274, um ihn entlang dem gewünschten Pfad des Läsionsmusters zu platzieren. Die Zweigstrukturen 356 (56) oder 374 (59) können ebenfalls sequentiell für denselben Zweck verwendet werden, auf die in 58 (für die Struktur 356) und in 60 (für die Struktur 374) dargestellte Weise.
  • Jede dieser Strukturen kann in der in 44 dargestellten Weise durch die untere Hohlvene (IVC) in den rechten Vorhof eingeführt werden.
  • 3. Verwendung im Epikard
  • Viele der wie oben erörtert für den intrakardialen Einsatz geeignete Strukturen können durch konventionelle Thorakotomie- oder Thorakostomie-Techniken direkt am Epikard angewendet werden. Beispielsweise sind die in den 56, 59, 61, 66 und 73 gezeigten Strukturen gut für die epikardiale Verwendung geeignet.
  • III. Flexible Elektrodenstrukturen
  • A. Abstand von Elektrodenelementen
  • In der dargestellten Ausführungsform können die Größe und der Abstand der Elektrodenelemente 28 auf den verschiedenen Strukturen variieren.
  • 1. Lange Läsionsmuster
  • Beispielsweise können die Elektrodenelemente 28 solch eine Größe aufweisen und in solch einem Abstand angeordnet sein, dass durchgehende lange Läsionsmuster im Gewebe gebildet werden, wie durch das in 64 dargestellte Läsionsmuster 418 in Gewebe T veranschaulicht. Lange durchgehende Läsionsmuster 418 sind für die Behandlung von Vorhofflimmern von Nutzen. Die Muster 418 werden aufgrund von zusätzlichen Wärmeeffekten gebildet, die verursachen, dass die Läsionsmuster 418 sich über eine benachbarte, im Abstand angeordnete Elektrode 28 erstrecken, wodurch die wie in 64 dargestellte gewünschte verlängerte lange Geometrie gebildet wird.
  • Die zusätzlichen Wärmeeffekte treten auf, wenn die Elektrodenelemente 28 gleichzeitig in einem bipolaren Modus zwischen den Elektrodenelementen 28 betrieben werden. Die zusätzlichen Wärmeeffekte treten ferner dann auf, wenn die Elektrodenelemente 28 gleichzeitig in einem unipolaren Modus betrieben werden, wodurch Energie an eine indifferente Elektrode 420 übertragen wird (dargestellt in 44).
  • Im Besonderen, wenn der Abstand zwischen den Elektroden 28 gleich oder kleiner als ungefähr das Dreifache des kleinsten der Durchmesser der Elektroden 28 ist, erzeugt die gleichzeitige Emission von Energie durch die Elektroden 28, entweder bipolar zwischen den Segmenten oder unipolar zu der indifferenten Elektrode 420 ein längliches durchgehendes Läsionsmuster 58 in dem kontaktierten Gewebebereich aufgrund der zusätzlichen Wärmeeffekte.
  • Wenn alternativ der Abstand zwischen den Elektroden entlang dem kontaktierten Gewebebereich gleich oder kleiner als ungefähr das Zweifache der längsten der Längen der Elektroden 28 ist, erzeugt das gleichzeitige Anlegen von Energie durch die Elektroden 28, entweder bipolar zwischen Elektroden 28 oder unipolar zu der indifferenten Elektrode 420, ebenfalls ein längliches durchgehendes Läsionsmuster 58 in dem kontaktierten Gewebebereich aufgrund der zusätzlichen Wärmeeffekte.
  • Weitere Einzelheiten der Bildung von durchgehenden langen Läsionsmustern finden sich in dem US-Patent mit der Nummer 6,106,522 , mit dem Titel "Systems and Methods for Forming Elongated Lesion Patterns in Body Tissue Using Straight or Curvilinear Elektrode Elements" (Systeme und Verfahren zum Bilden von länglichen Läsionsmustern in Körpergewebe unter Verwendung von geraden oder gekrümmten Elektrodenelementen).
  • Alternativ können lange durchgehende Läsionsmuster, wie das in 64 gezeigte Läsionsmuster, durch Verwendung eines länglichen Elektrodenelements aus einem porösen Material erreicht werden. 82 zeigt darstellend eine Schlaufenelektrodenstruktur 424, wie die, die in 2A gezeigt ist. Die Struktur 424 weist einen Elektrodenkörper 428 auf, der ein poröses Material 430 aufweist, um Ablationsenergie durch Ionen-Transport zu übertragen.
  • Wie in 82 dargestellt, ist das distale Ende 426 des Elektrodenkörpers 428 mit einem flexiblen Verbindungsstück 440 gekoppelt, welches Teil der geschlitzten Ummantelung 442 ist, wie weiter oben in Verbindung mit 3A beschrieben. Ein Vorschieben des Elektrodenkörpers 428 aus der geschlitzten Ummantelung 442 erzeugt die Schlaufenstruktur 424 auf dieselbe Weise, wie die in 3A gezeigte Schlaufenstruktur 20 gebildet wird.
  • Wie am Besten in 83 dargestellt, weist der Elektrodenkörper 428 ein mittleres Stütz-Lumen 432 auf, das von dem porösen Material 430 eingehüllt ist. Das Lumen 432 trägt entlang seiner Länge im Abstand voneinander angeordnete Elektroden 429. Das Lumen 432 weist ferner im Abstand voneinander angeordnete Öffnungen 34 entlang seiner Länge auf.
  • Das Lumen 432 weist ein proximales Ende 430 auf, welches mit einer Ionenflüssigkeitsquelle 438 in Verbindung ist. Das Lumen 432 übermittelt die Ionenflüssigkeit 438. Die Ionenflüssigkeit 438 läuft durch die Öffnungen 434 hindurch und füllt den Raum zwischen dem Lumen 432 und dem umgebenden porösen Material 430. Die Flüssigkeit 438 dient auch dazu, den Durchmesser der Struktur 424 auszudehnen. Die Struktur 424 weist deswegen eine Niedrigprofilgeometrie auf, wenn keine Flüssigkeit 438 vorhanden ist, um eingeschlossen in der geschlitzten Ummantelung 442 in den Zielkörperbereich eingeführt zu werden. Nach Vorschieben aus der Ummantelung 442 und Ausbildung in die Schlaufenstruktur 424 kann Flüssigkeit 438 eingeführt werden, um die Struktur 424 für den Gebrauch auszudehnen.
  • Das poröse Material 430 weist Poren auf, die in der Lage sind, den Transport von in der Flüssigkeit 438 enthaltenen Ionen durch das Material 430 und in Kontakt mit Gewebe zu transportieren. Wie 83 ebenfalls zeigt, sind die Elektroden 429 mit einer Hochfrequenzenergiequelle 444 gekoppelt. Die Elektroden 429 übertragen die Hochfrequenzenergie in die Ionenflüssigkeit 438. Die ionische (und deswegen elektrisch leitende) Flüssigkeit 438 errichtet einen elektrisch leitenden Pfad. Die Poren des porösen Materials 430 stellen den Ionentransport von Ablationsenergie von den Elektroden 429 durch die Flüssigkeit 438, flüssig, zu Gewebe außerhalb des Elektrodenkörpers 428 her.
  • Vorzugsweise besitzt das Fluid 438 einen geringen Widerstand, um innerhalb des Körpers 428 Jouleschen Wärmeverlust und damit auch Ohmsche Aufheizungseffekte zu verringern. Die Zusammensetzung der elektrisch leitenden Flüssigkeit 438 kann variieren. In der dargestellten Ausführungsform weist das Fluid 438 eine hypertonische Kochsalzlösung auf, mit einer Natriumchlorid-Konzentration bei oder nahe der Sättigung, was ungefähr 5% bis ungefähr 25% Gewicht pro Volumen entspricht. Eine hypertonische Kochsalzlösung hat einen niedrigen Widerstand von nur ungefähr 5 Ohm·cm, im Vergleich zum Blutwiderstand von ungefähr 150 Ohm·cm und einem Herzmuskelgewebewiderstand von ungefähr 500 Ohm·cm.
  • Alternativ kann die Zusammensetzung des elektrisch leitenden Fluids 438 eine hypertonische Kaliumchlorid-Lösung aufweisen. Während dieses Medium den gewünschten Ionen-Transfer fördert, ermöglicht es eine nähere Überwachung des Grades, bei dem Ionen-Transport durch die Poren des Materials 430 erfolgt, um eine Kaliumüberlastung zu verhindern. Wenn eine hypertonische Kaliumchlorid-Lösung verwendet wird, wird es bevorzugt, die Ionen-Transport-Rate unter ungefähr 10 mEq/min zu halten.
  • Regenerierte Zellulosemembranmaterialien, die typischerweise für die Blut-Oxygenierung, Dialyse oder Ultrafiltration verwendet werden, können als poröses Material 430 verwendet werden. Regenerierte Zellulose ist nicht elektrisch leitend. Die Poren dieses Materials (die typischerweise einen Durchmesser haben, der kleiner als 0,1 μm ist) ermöglichen jedoch einen effektiven Ionen-Transport in Antwort auf das angelegte Hochfrequenzfeld. Gleichzeitig verhindern die relativ kleinen Poren die Übertragung von Makromolekülen durch das Material 430, so dass druckgetriebene Flüssigkeitsperfusion weniger wahrscheinlich mit dem Ionen- Transport einhergeht, es sei denn, dass sich relativ hohe Druckbedingungen im Körper 428 entwickeln.
  • Andere poröse Materialien können als das poröse Material 430 verwendet werden. Kandidatenmaterialien mit größeren Porengrößen als regeneriertes zellulöses Material, wie zum Beispiel Nylon, Polycarbonat, Polyvinylidenfluorid (PTFE), Polyethersulfon, modifizierte Acryl-Copolymere und Celluloseacetat werden typischerweise für die Blutmikrofiltration und Oxygenierung verwendet. Poröse oder mikroporöse Materialien können auch durch Weben eines Materials (wie zum Beispiel Nylon, Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Fluorkohlenwasserstoff, Feindurchmesserrostfreiem Stahl oder anderer Fasern) zu einem Netz mit der gewünschten Porengröße und Porosität hergestellt werden. Diese Materialien ermöglichen einen effektiven Ionendurchfluss in Antwort auf das angelegte Hochfrequenzfeld. Da jedoch viele dieser Materialien größere Porendurchmesser aufweisen, ist es auch wahrscheinlicher, dass druckerzeugte Flüssigkeitsperfusion und der begleitende Transport von Makromolekülen durch die Poren bei normalem Fülldruck für den Körper 428 auftreten. Überlegungen bezüglich Gesamtporosität, Perfusionsraten und Festsetzen von Blutkörperchen in den Poren des Körpers 428 müssen mehr berücksichtigt werden, wenn die Porengröße ansteigt.
  • Bevorzugt wird eine niedrige oder im Wesentlichen nicht vorhandene Flüssigkeitsperfusion durch den porösen Körper 428. Eine eingeschränkte oder im Wesentlichen nicht vorhandene Flüssigkeitsperfusion durch den porösen Körper 428 ist aus verschiedenen Gründen von Nutzen. Erstens wird eine Salz- oder Wasserüberlastung eingeschränkt, die durch den Transport der hypertonischen Lösung in den Blutpool verursacht wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn die hypertonische Lösung, wie oben festgestellt, Kaliumchlorid aufweist. Des Weiteren ermöglicht eine eingeschränkte oder im Wesentlichen nicht vorhandene Perfusion durch den porösen Körper 428, dass der Ionen-Transport ohne Unterbrechung erfolgt. Wenn er nicht von einer begleitenden Flüssigkeitsperfusion gestört wird, bildet der Ionen-Transport eine durchgehende virtuelle Elektrode an der Elektroden-Körper-Gewebe-Schnittstelle. Die virtuelle Elektrode übermittelt effizient Hochfrequenzenergie, ohne dass eine elektrisch leitende Metalloberfläche erforderlich ist.
  • Die 84 und 85 zeigen eine Ausführungsform des porösen Elektrodenkörpers 428 mit im Abstand voneinander angeordneten äußeren Ringen 446, die poröse Elektrodensegmente bilden. Man glaubt, dass mit Annäherung der ausgedehnten Größe des Körpers 428 an die Größe der inneren Elektroden 429 der Bedarf an einer Segmentierung des Elektrodenkörpers 428 abnimmt.
  • Wie 86 zeigt, kann alternativ anstelle eines Lumens 432 in dem Körper 438 ein Schaumstoffzylinder 448 in Kommunikation mit der Ionenflüssigkeit 438 verbunden verwendet werden, um die Elektroden 429 zu tragen, und die Ionenflüssigkeit 438 zu perfundieren.
  • 2. Unterbrochene Läsionsmuster
  • Die Elektrodenelemente 28 können solch eine Größe haben und in solch einem Abstand angeordnet sein, dass sie unterbrochene oder segmentierte Läsionsmuster bilden, wie durch das in 65 dargestellte Läsionsmuster 422 im Gewebe T veranschaulicht. Alternativ können im Abstand voneinander angeordnete Elektrodenelemente 28, die in der Lage sind, lange Läsionsmuster 418 bereitzustellen, betrieben werden, wobei manche Elektrodenelemente 28 unter Spannung gesetzt werden und andere nicht, um, wie in 65 veranschaulicht, ein unterbrochenes Läsionsmuster 422 bereitzustellen.
  • Wenn der Abstand zwischen den Elektroden 28 größer ist als etwa das Fünffache des kleinsten der Durchmesser der Elektroden 28, erzeugt die gleichzeitige Emission von Energie durch die Elektroden 28, entweder bipolar zwischen Segmenten oder unipolar zu der indifferenten Elektrode 420, keine zusätzlichen Wärmeeffekte. Stattdessen erzeugt die gleichzeitige Emission von Energie durch die Elektroden 28 ein längliches segmentiertes oder unterbrochenes Läsionsmuster in dem kontaktierten Gewebebereich.
  • Alternativ erzeugt das gleichzeitige Anlegen von Energie, wenn der Abstand zwischen den Elektroden 28 entlang dem kontaktierten Gewebebereich größer ist als ungefähr das Dreifache der längsten der Längen der Elektroden 28, entweder bipolar zwischen Elektroden 28 oder unipolar zu der indifferenten Elektrode 420 ein längliches segmentiertes oder unterbrochenes Läsionsmuster.
  • 3. Flexibilität
  • Wenn die Elektrodenelemente 28 flexibel sind, kann jedes Element 28 so lang wie 50 mm sein. Somit kann, falls gewünscht, ein einzelnes Spulenelektrodenelement 28 sich ununterbrochen entlang der gesamten Länge der Trägerstruktur erstrecken. Es wird jedoch ein segmentiertes Muster von im Abstand voneinander angeordneten kürzeren Elektrodenelementen 28 bevorzugt.
  • Wenn starre Elektrodenelemente 28 verwendet werden, kann die Länge jedes Elektrodensegments von ungefähr 2 mm zu ungefähr 10 mm variieren. Das Verwenden von multiplen starren Elektrodenelementen 28, die jeweils länger als 10 mm sind, beeinflusst die Gesamtflexibilität des Elements nachteilig. Allgemein ausgedrückt bilden benachbarte Elektrodenelemente 28 mit Längen von weniger als ungefähr 2 mm nicht durchweg die gewünschten durchgängigen Läsionsmuster.
  • 4. Temperaturfühlung
  • Wie in 3A dargestellt, kann jedes Elektrodenelement 28 mindestens ein und vorzugsweise mindestens zwei Temperaturfühlerelemente 540 tragen. Die multiplen Temperaturfühlelemente 540 messen Temperaturen entlang der Länge des Elektrodenelements 28. Die Temperaturfühlerelemente 540 können Thermistoren oder Thermoelemente aufweisen. Wenn Thermoelemente verwendet werden, kann eine kalte Vergleichsstelle 24 (siehe 3A) auf derselben Struktur wie die Elektrodenelemente 28 getragen werden.
  • Ein (nicht dargestelltes) externes Temperaturverarbeitungselement empfängt und analysiert die Signale von den multiplen Temperaturfühlerelementen 540 auf vorgeschriebene Weisen, um das Anlegen von Ablationsenergie an das Elektrodenelement 28 zu steuern. Die Ablationsenergie wird angelegt, um im Allgemeinen einheitliche Temperaturbedingungen entlang der Länge des Elements 28 aufrecht zu erhalten.
  • Weitere Einzelheiten der Verwendung multipler Temperaturfühlerelemente bei der Gewebe-Ablation finden sich im US-Patent mit der Nummer 5,769,847 mit dem Titel "Systems and Methods for Controlling Tissue Ablation Using Multiple Temperature Sensing Elements" (Systeme und Verfahren zur Steuerung von Gewebe-Ablation mit multiplen Temperaturfühlelementen).
  • Verschiedene Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims (13)

  1. Herzkatheteranordnung, welche einen ersten Zweigkörper (274) mit einer ersten Achse und einen zweiten Zweigkörper (276) aufweist, welcher sich in einem nicht-parallelen Verhältnis in Bezug auf die erste Achse erstreckt, gekennzeichnet durch: einen dehnbaren Körper (346), der von dem zweiten Zweigkörper (276) getragen wird, der so bemessen ist, dass er in eine Pulmonalvene passt.
  2. Herzkatheter wie in Anspruch 1, der ferner aufweist: mindestens eine Elektrode (28) auf der Außenseite des ersten Zweigkörpers (274).
  3. Herzkatheter wie in Anspruch 2, wobei die mindestens eine Elektrode (28) eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Elektroden aufweist.
  4. Herzkatheter wie in Anspruch 1, wobei der dehnbare Körper (346) einen aufblasbaren Körper aufweist.
  5. Herzkatheter wie in Anspruch 1, wobei der dehnbare Körper (346) einen Ballon aufweist.
  6. Herzkatheter wie in Anspruch 1, welcher ferner ein Lumen (352) aufweist, welches sich durch den dehnbaren Körper (346) erstreckt.
  7. Herzkatheter wie in Anspruch 1, wobei der zweite Zweigkörper ein Lumen (352) aufweist.
  8. Herzkatheter wie in Anspruch 1, wobei der erste Zweigkörper (274) relativ zu dem zweiten Zweigkörper (276) fest positioniert ist.
  9. Herzkatheter wie in Anspruch 8, wobei die Länge des ersten Zweigkörpers (274) und seine feste Position relativ zu dem zweiten Zweigkörper (276) derart sind, dass sich der erste Zweigkörper (274) mindestens bis zum Mitralklappenring erstreckt, wenn der zweite Zweigkörper (276) innerhalb einer Pulmonalvene angeordnet ist.
  10. Herzkatheter wie in Anspruch 8, wobei die Länge des ersten Zweigkörpers (274) und seine feste Position relativ zu dem zweiten Zweigkörper (276) derart sind, dass der erste Zweigkörper (274) sich mindestens zu der ersten Pulmonalvene erstreckt, wenn der zweite Zweigkörper (276) innerhalb einer zweiten Pulmonalvene angeordnet ist.
  11. Herzkatheter wie in Anspruch 8, wobei der erste Zweigkörper (274) in einem Winkel von kleiner oder gleich 90 Grad relativ zu dem zweiten Zweigkörper (276) angebracht ist.
  12. Herzkatheter wie in Anspruch 11, wobei der erste Zweigkörper (274) ein Keilelement (282) aufweist, welches den ersten Zweigkörper (274) in Richtung des zweiten Zweigkörpers (276) vorspannt.
  13. Herzkatheter wie in Anspruch 1, wobei der erste Zweigkörper (274) eine abgerundete Spitze aufweist.
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