DE69936786T2

DE69936786T2 - Temporärer atrialer elektrodenkatheter zur kardioversion

Info

Publication number: DE69936786T2
Application number: DE69936786T
Authority: DE
Inventors: Michael L. Daig Corpora Minnetonka Hofstad; John D. Daig Corpora Minnetonka Ockuly; Michael J. Daig Corpora Minnetonka Coyle; Mark W. Daig Corpora Minnetonka Kroll; Steven J. Daig Corpora Minnetonka Scott
Original assignee: St Jude Medical Atrial Fibrillation Division Inc
Current assignee: St Jude Medical Atrial Fibrillation Division Inc
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2019-12-31
Also published as: US6219582B1; DE69936786D1; US20010044645A1; EP1140279B1; WO2000038780A1; US6438426B2; EP1140279A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft kardiovaskuläre Katheter. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Katheter, der temporär in den Koronarsinus und in das rechte Atrium zur atrialen Kardioversion eingebracht wird.
Elektrophysiologische (EP) Katheter sind bekannt und stellen wichtige Instrumentarien zur Durchführung einer Vielzahl von Funktionen dar, wie der Aufzeichnung von elektrischen Signalen im Herzen, Schrittmacher für das Herz, oder zur Kardioversion des Herzens. Zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens werden EP-Katheter zur Aufzeichnung von intrakardialen Elektrogrammen verwendet. Wird ein EP-Katheter im Herzen platziert, zeichnet er die elektrische Aktivität zwischen einem Elektrodenpaar am distalen Ende des Katheters auf, um eine Aufzeichnung der elektrischen Aktivität eines bestimmten Bereichs des Herzens nahe dem Elektrodenpaar zu liefern. Durch Verwendung multipler EP-Katheter, die im Herzen platziert werden, kann die Sequenz der myokardialen Depolarisation kartiert werden, wenn ein elektrischer Impuls durch das Herz läuft.
EP-Katheter können auch als Schrittmacher oder für die Kardioversion verwendet werden. Bei einem Schrittmacher wird ein Puls eines elektrischen Stroms von einem externen Schrittmacher über den Katheter auf das Herz übertragen, wo eine Depolarisation der Herzmuskelzellen nahe den Elektroden des Katheters verursacht wird. Die Depolarisation dieser Herzmuskelzellen wird dann vom Herz weitergeleitet, als ob der Impuls im Herz selbst entstanden wäre. Bei der Kardioversion wird eine hochenergetische elektrische Ladung unter Verwendung eines EP-Katheters an das Herz angelegt, wodurch versucht wird, durch eine sofortige und schnelle Depolarisation aller Herzmuskelzellen den normalen Sinusrhythmus des Herzens wieder herzustellen.
Derzeitige EP-Katheter enthalten distale Teile, die eine Vielzahl von Ringelektroden, Spitzenelektroden, Spulenelektroden und Elektroden mit großen Oberflächen aufweisen. Manche Systeme enthalten weiterhin mehrere EP-Katheter. Trotz der Vielzahl der Katheterkomponenten und Kombinationen dieser Komponenten in einem oder mehreren EP-Kathetern haben bekannte Katheter noch nicht eine optimale Anordnung elektrisch aktiver Komponenten eines Koronarsinus-Katheters für die atriale Kardioversion erreicht.
Die EP 0 656 218 A1 offenbart ein Elektrodensystem zur Implantierung im Herz, das mit einem proximalen Ende an eine medizinische Vorrichtung zur Überwachung, Diagnose und/oder Behandlung des Herzens verbunden ist, umfassend eine Elektrodenleitung, eine atriale Elektrode, die in der Elektrodenleitung angeordnet ist und eine elektrische Verbindung zu einem Gewebe im Atrium des Herzens bewirkt, einen ersten Elektrodenleiter, der in der Elektrodenleitung angeordnet ist, um die atriale Elektrode mit einem ersten Kontakt an dem proximalen Ende zu verbinden, eine ventrikulare Elektrode, die in der Elektrodenleitung angeordnet ist und eine elektrische Verbindung zu einem Gewebe in einem Ventrikel des Herzens bewirkt, und einen zweiten Elektrodenleiter, der in der Elektrodenleitung angeordnet ist und eine Verbindung der ventrikularen Elektrode mit einem zweiten Kontakt an dem proximalen Ende bewirkt; das Elektrodensystem ist dadurch gekennzeichnet, dass die atriale Elektrode an dem distalen Ende der Elektrodenleitung angeordnet ist, und dass die ventrikulare Elektrode in einem Abstand von 1 bis 15 cm, vorzugsweise von 8 bis 15 cm, zu dem distalen Ende angeordnet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katheter nach Anspruch 1. Dieser umfasst vorzugsweise einen distalen Elektrodenteil mit optimal beanstandeten und größenangepassten Ringelektroden und einen proximalen Elektrodenteil mit mindestens einer optimal beanstandeten und größenangepassten Elektrode mit größerer Oberfläche. Dieser Katheter reduziert die Energieschwellen für eine wirksame atriale Defibrillation und erlaubt multiple Defibrillationsvektoren in strategischer Anordnung auf einem einzigen Katheter. Der Katheter umfasst vorzugsweise mindestens zwei distale gekrümmte Teile, um die Platzierung des distalen Elektrodenteils in dem Koronarsinus und des proximalen Elektrodenteils in dem rechten Atrium und/oder anderen Gefäßen zu erleichtern.
Der erfindungsgemäße Katheter weist vorzugsweise alle oder einige der nachstehenden Merkmale auf. Erstens weist mindestens eine Ringelektrode des distalen Elektrodenteils einen ersten Durchmesser auf, der kleiner ist als ein zweiter Durchmesser mindestens einer, mehr proximal angeordneten Ringelektrode des distalen Elektrodenteils. Zweitens weist mindestens eine Ringelektrode des distalen Elektrodenteils eine erste Breite auf, die kleiner ist als die zweite Breite mindestens einer, mehr proximal angeordneten, Ringelektrode des distalen Elektrodenteils. Drittens umfasst der distale Elektrodenteil eine erste hakenartige distale Krümmung und eine zweite, flachere proximale Krümmung. Viertens umfasst der distale Elektrodenteil mindestens zwei Ringelektroden und der proximale Elektrodenteil umfasst mindestens zwei Spulenelektroden mit größerer Oberfläche. Fünftens umfasst der Katheter weiterhin angrenzend an den proximalen Elektrodenteil einen kollabierbaren Teil, um die Platzierung des Katheters im rechten Atrium zu erleichtern.
Mit diesen Merkmalen ist der erfindungsgemäße Koronarsinus-Katheter sehr gut geeignet für die Abgabe von elektrischen Signalen zur Überwachung und Defibrillation des rechten Atriums und des Bereichs des Koronarsinus.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Katheters.
2 zeigt einen Querschnitt des Katheters von 1 nach der Linie 2-2.
3 zeigt eine schematische Zeichnung des Katheters von 1 im Koronarsinus und dem rechten Atrium.
4 zeigt eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Katheters.
5 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Teils des Katheters von 4.
6 zeigt eine schematische Zeichnung eines Katheters nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform im Koronarsinus, dem rechten Atrium und der oberen Hohlvene.
7 zeigt einen Querschnitt eines Teils des Katheters von 4 mit einem wahlweise verwendeten Führungsdraht.
DETAILBESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 ist allgemein ein temporäres atriales Kardioversions-System 10 dargestellt. Das System 10 enthält einen Katheter 11, einen Adapter 12, und eine Kontrolleinheit 14. Der Katheter 11 enthält einen langgestreckten, biegsamen Körper 18 zwischen dem distalen Ende 20 und dem proximalen Ende 22. Der Katheter 11 enthält auch einen distalen Elektrodenteil 24 und einen proximalen Elektrodenteil 26, die durch den nicht-leitenden Bereich 28 getrennt sind, sowie eine erste Krümmung 30 und eine zweite Krümmung 34.
Der distale Elektrodenteil 24 enthält ein erstes Paar von distalen Ringelektroden 35, ein zweites Paar von distalen Ringelektroden 36, sowie ein drittes, viertes und fünftes Paar von proximalen Ringelektroden 38, 40 bzw. 42. Zwischen dem distalen Ringpaar 36 und dem proximalen Ringpaar 38 befindet sich ein Übergangsbereich 50.
Der Adapter 12 enthält weiterhin das Verteilerstück 60, ein Kabel 62, und ein Verbindungsstück 64, sowie ein Flüssigkeitslumen 66, ein Verbindungsstück 68 und einen Absperrhahn 70. Die Kontrolleinheit 14 enthält das Verbindungsstück 80, den Schalter 82, und einen an sich bekannten Defibrillations-Schaltkreis (nicht dargestellt).
Die Betrachtung des distalen Elektrodenteils 24 im Detail zeigt, dass die Ringe jedes Ringelektrodenpaars 35, 36, 38, 40 und 42 jeweils etwa 2 mm voneinander entfernt sind. Jeder einzelne Ring der Ringelektrodenpaare 35 und 36 hat eine Breite von etwa 1 mm, während jeder Ring der Ringelektrodenpaare 38, 40 und 42 eine Breite von etwa 2 mm hat. Die Ringelektrodenpaare 35, 36, 38, 40 und 42 stehen in einem Abstand (L1) von etwa 8 mm zu jedem anderen Elektrodenpaar entlang des Katheterkörpers 18. Der Übergangsbereich 50 befindet sind etwa 1 Zoll proximal zur distalen Spitze 20.
Ein distal zum Übergangsbereich 50 gelegener Teil des distalen Elektrodenteils 24, der die distalen Ringelektrodenpaare 35 und 36 enthält, hat einen Durchmesser von etwa 6 French. Der proximal zum Übergangsbereich 50 gelegene Teil des distalen Elektrodenteils 24, der die proximalen Ringelektrodenpaare 38, 40 und 42 enthält, hat einen Durchmesser von etwa 7 French. Der Teil mit dem kleineren Durchmesser erleichtert das Vorschieben des Katheters 11 in den Koronarsinus 106 (und die Kardialvene), wie aus 3 ersichtlich ist, während der Teil mit dem größeren Durchmesser die Festigkeit des Katheters 11 in den proximaleren Bereichen erhöht. Der größere Durchmesser der proximalen Ringelektrodenpaare 38, 40 und 42 erniedrigt die Defibrillations-Schwellenwerte, während ihre größere Breite von 2 mm (gegenüber der Breite von 1 mm der distalen Ringpaare 35 und 36) den durch sie fließenden Strom erhöht. Der Übergangsbereich 50 bildet einen Übergang zwischen dem distalen Teil mit dem kleineren Durchmesser und dem proximalen Teil mit dem größeren Durchmesser des distalen Elektrodenteils 24.
Der nicht-leitende Bereich 28, der den distalen Elektrodenteil 24 von dem proximalen Elektrodenteil 26 trennt, hat eine Länge (L2) von etwa 6 bis 10 cm und erstreckt sich von dem am meisten proximal gelegenen Ring des Ringelektrodenpaars 42 zu einem distalen Ende des proximalen Elektrodenteils 26. Die Länge des nicht-leitenden Bereichs 28 kann jedoch zwischen 6 und 10 cm variieren, um an die unterschiedlichen Anatomien verschiedener Patienten angepasst zu werden.
Der proximale Elektrodenteil 26 hat vorzugsweise eine Länge (L3) von etwa 6 cm und ist vorzugsweise aus einer gewickelten Platindrahtspule gebildet, um eine Strombahn mit niedrigem Widerstand für einen Kardioversions-Schock zu ergeben. Es können jedoch auch andere, nicht-gewickelte Elektroden mit großer Oberfläche verwendet werden. Der proximale Elektrodenteil 26 hat vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 7,5 French, um den Widerstand weiter herabzusetzen.
Das Verteilerstück 60 steht mit dem proximalen Ende 22 des Katheterkörpers 18 in Verbindung. Insbesondere stellt das Verteilerstück 60 eine Struktur mit multiplen Lumina dar, damit leitende Komponenten des Kabels 62 und die Flüssigkeit in dem Lumen 66 durch das Verteilerstück 60 passieren und mit entsprechenden Lumina in dem Katheterkörper 18 kommunizieren können. Nachstehend wird unter Bezug auf 2 im Detail ausgeführt, dass mindestens ein Flüssigkeitslumen und mehrere Leiter des leitenden Kabels 62 sich durch den Katheterkörper 18 erstrecken, um mit den Elektrodenpaaren 35, 36, 38, 40 und 42 und den Mündungen für die Flüssigkeiten zu kommunizieren. Das leitende Kabel 62 erstreckt sich proximal zum Verteilerstück 60 zur Kommunikation mit dem Verbindungsstück 64, das trennbar an einer hin und her bewegbaren, mehrpoligen Steckverbindung 80 der Kontrolleinheit 14 befestigt ist. Das Flüssigkeitslumen 66 erstreckt sich auch proximal zum Verteilerstück 60 zur Verbindung der Flüssigkeit mit dem Absperrhahn 70 und dem Verbindungsstück 68, das so ausgebildet ist, dass es trennbar mit einer Injektionsquelle für Flüssigkeiten (nicht dargestellt) verbunden werden kann. Beispielsweise kann das Flüssigkeitslumen 66 zur Abgabe einer radioopaken Flüssigkeit verwendet werden, um eine Führung des Katheters 11 mit Hilfe der Fluoroskopie zu ermöglichen, oder für die Abgabe von Arzneimitteln in das vaskuläre System. Der Absperrhahn 70 reguliert selektiv den Durchtritt von Flüssigkeit durch das Flüssigkeitslumen 66.
Die Kontrolleinheit 14 enthält einen Schaltkreis, wie er in der Elektrophysiologie, als Schrittmacher, und für die Kardioversion/Defibrillation bekannt ist. Die Kontrolleinheit 14 enthält weiterhin einen Schalter 82 zur Auswahl mindestens eines Kardioversions-Modus sowie eines Modus zur Überwachung/Diagnose des Katheters 11, wenn dieser in einem kardiovaskulären System eingesetzt wird. Die Kontrolleinheit 14 gestattet es, dass die Ringelektrodenpaare 35, 36, 38, 40 und 42 unabhängig voneinander für eine Kartierung des Herzens oder als Schrittmacher, oder zusammen als eine einzige Elektrode für die Defibrillation/Kardioversion verwendet werden.
In 2 ist der Katheterkörper 18 im Querschnitt dargestellt. Der Katheterkörper 18 enthält insbesondere das Flüssigkeitslumen 90, welches durch die Innenwand 91 begrenzt ist, und das Leiterlumen 92, das durch die Innenwand 92 und die Aussenwand 94 begrenzt ist. Eine Vielzahl von Leitern 96 erstreckt sich über die Länge des Lumens 92 im Katheterkörper 18 vom proximalen Katheterende 22 zum distalen Katheterende 20, um einen entsprechenden Ring der Ringelektrodenpaare 35, 36, 38, 40 42 oder die proximale Elektrodenspule 26 zu verbinden. Die in 2 dargestellte Anordnung ist lediglich ein Beispiel, da viele Anordnungen eines Flüssigkeitslumens und mehrere Leitungsdrahtlumina verwendet werden können, um Flüssigkeiten und elektrischen Strom vom proximalen Ende 22 des Katheters 11 zum distalen Ende 20 zu leiten.
Wie in 3 dargestellt ist, wird der Katheter 11 innerhalb eines kardiovaskulären Systems eingesetzt und im rechten Atrium 102 des Herzens 100 platziert. Das Herz 100 enthält weiterhin den rechten Ventrikel 104 und den Koronarsinus/die Herzvene 106. Der Katheter 11 wird unter Verwendung eines bekannten Führungskatheters (nicht dargestellt) durch das Gefäßsystem des Patienten vorgeschoben, bis das distale Ende 20 des Katheters in das rechte Atrium 102 eintritt. Der Katheter 11 wird dann unter Anwendung der Fluoroskopie (durch Abgabe einer radioopaken Flüssigkeit über das Flüssigkeitslumen 90) weiter vorgeschoben, so dass das distale Katheterende 20 in den Koronarsinus 106 eintritt, um das Vorschieben des distalen Elektrodenteils 24 in den Koronarsinus/die Herzvene 106 zu ermöglichen. Der Katheter 11 wird, wie im Stand der Technik bekannt und in dem gemeinsam übertragenen US-Patent 5,423,772 mit dem Titel "Coronary Sinus Catheter" (Lurie, et al.) beschrieben ist, in diese Position vorgeschoben.
Der Katheter 11 wird so positioniert, dass sich der distale Elektrodenteil 24 im Koronarsinus 106 befindet und der nicht-leitende Bereich 28 sich durch das rechte Atrium erstreckt, so dass sich der proximale Elektrodenspulenteil 26 neben einer Wand des rechten Atriums 102 befindet oder, wie es dargestellt ist, dagegen gepresst wird. Die Kontrolleinheit 14 (siehe 1) wird betätigt, um die Ringelektrodenpaare 35, 36, 38, 40 und 42 des distalen Elektrodenteils 24 in dem Koronarsinus/der Herzvene 106 zu aktivieren und diagnostische Informationen über die elektrischen Leitbahnen im Herz zu erhalten. In diesem Modus wird jedes der Ringelektrodenpaare 35, 36, 38, 40 und 42 unabhängig voneinander betrieben. Wenn es jedoch erwünscht ist, dass das rechte Atrium 102 defibrilliert wird, wird der Schalter 82 an der Kontrolleinheit 14 dazu verwendet, den Defibrilliermodus an der Kontrolleinheit 14 einzustellen, wodurch die Ringelektrodenpaare 35, 36, 38, 40 und 42 elektrisch in Reihe geschaltet werden und wie eine große Elektrode wirken. Mit der Kontrolleinheit 14 wird ein elektrisches Defibrillationssignal an den distalen Elektrodenteil 24, der als Kathode wirkt, und an den proximalen Elektrodenteil 26, der als Anode wirkt, angelegt. Wie in 3 dargestellt ist, erzeugt diese Anordnung einen Defibrillationsvektor durch das atriale Septum und einen Teil der äußeren Herzwand. Die Kontrolleinheit 14 kann auch so eingestellt werden, dass der distale Elektrodenteil 24 als Anode und der proximale Elektrodenteil 26 als Kathode wirkt, um den Defibrillationsvektor in die gegensätzliche Richtung zu lenken.
Der erfindungsgemäße Katheter 11 hat zahlreiche vorteilhafte Merkmale. Der distale Elektrodenteil 24 enthält die Ringelektrodenpaare 35 und 36, die eine schmalere erste Breite und einen kleineren ersten Durchmesser aufweisen als die Ringelektrodenpaare 38, 40 und 42. Diese Anordnung an den mehr distal gelegenen Teilen des Katheters 11 erleichtert den Eintritt und die Positionierung des Katheters 11 in dem Koronarsinus/der Herzvene 106 und die Abgabe von Strom in den Koronarsinus/die Herzvene 106. Insbesondere ist der Teil des distalen Elektrodenteils 24 mit dem kleineren Durchmesser dünner und biegsamer, so dass das weitere Einführen in den distalen Koronarsinus und die Herzvene ermöglicht wird, während seine schmaleren Ringelektroden (Breite 1 mm) den Strom vermindern, der durch den schwächeren distalen Koronarsinus und die Herzvene fließt. Im Gegensatz dazu ist der Teil des distalen Elektrodenteils 24 mit dem größeren Durchmesser dicker und weniger biegsam, wodurch die Festigkeit des Katheters 11 erhöht wird, während seine Ringelektroden mit größerem Durchmesser die Schwellenwerte für die Defibrillation herabsetzen und seine Ringelektroden mit größerer Breite den Strom erhöhen, der durch sie in das Herzgewebe fließt.
Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen temporären atrialen Kardioversionskatheters ist allgemein in 4 dargestellt. Das System 110 enthält den Katheter 111, einen Adapter 112, und eine Kontrolleinheit 114. Der Katheter 111 enthält einen biegsamen Katheterkörper 118, ein distales Ende 122 und ein proximales Ende 123 mit einem distalen Elektrodenteil 124 und einem proximalen Elektrodenteil 126, die durch den nicht-leitenden Bereich 155 getrennt sind. Der Katheterkörper 118 enthält eine erste Krümmung 130, eine zweite Krümmung 132, einen kollabierbaren Bereich 134 und einen Übergangsbereich 150. Der distale Elektrodenteil 124 enthält die distalen Ringelektrodenpaare 135 und 136, sowie die proximalen Ringelektrodenpaare 138, 140 und 142. Der proximale Elektrodenteil 126 umfasst die erste Spulenelektrode 152 und die zweite Spulenelektrode 154, die durch den nicht-leitenden Bereich 155 getrennt sind. Der nicht-leitende Bereich 155 hat eine Länge von etwa 6 bis 10 cm, während die Spulenelektroden 152 und 154 eine Länge von jeweils etwa 6 cm haben. Das System 110 enthält weiterhin das Verteilerstück 160, ein Kabel 162, ein Verbindungsstück 164, sowie ein Flüssigkeitslumen 166, ein Verbindungsstück 168 und einen Absperrhahn 170.
Außer dem zusätzlichem kollabierbaren Bereich 134 und einer zweiten, mehr proximal gelegenen Spulenelektrode 154 weisen der Katheter 111 und das System 110 im Wesentlichen die gleichen Merkmale und Eigenschaften auf wie der Katheter 11 und das System 10 nach den 1 bis 3. Die zusätzlichen Merkmale des kollabierbaren Bereichs 134 und der Spulenelektrode 154 beeinflussen jedoch wesentlich die Arbeitsweise des Katheters 111 im Vergleich zum Katheter 11.
Der Katheter 111 enthält eine Lumenstruktur, die der von 2 für den Katheter 11 gezeigten im Wesentlichen ähnlich ist. Wie jedoch in 5 gezeigt ist, enthält der kollabierbare Bereich 134 die äußere Katheterwand 180 (zur Veranschaulichung ist eine innere Katheterwand, wie die Wand 91 von 2, nicht dargestellt), die gerippt oder dünner ist, und/oder wobei verstärkendes Material in der Katheterwand so weit weggelassen wurde, dass der Katheter an dieser Stelle leichter gebogen werden kann. Nach einem Beispiel weist der Katheterkörper 118 eine mehrschichtige Wand auf, enthaltend ein geflochtenes verstärkendes Material, das sich über die Länge des Katheterkörpers 118 erstreckt, außer im kollabierbaren Bereich 134, wo das Geflecht über die Länge des kollabierbaren Bereichs 134 unterbrochen oder weggelassen ist. Alternativ wird der kollabierbare Bereich 134 durch ein Verbindungselement definiert, das frei von verstärkendem Material ist und das zwischen zwei getrennten geflochtenen Teilen des Katheters befestigt ist, die sich distal bzw. proximal zu dem Verbindungselement erstrecken, um den Katheterkörper 118 zu definieren.
Wie in 6 dargestellt ist, wird der Katheter 111 bei der Anwendung in das rechte Atrium und den Koronarsinus 106 in ähnlicher Weise wie bei 3 beschrieben, eingebracht. Insbesondere wird der Katheter 118 so bewegt, dass sich der distale Elektrodenteil 124 in den Koronarsinus 106 (und die Herzvene) und der nicht-leitende Teil 128 sich durch das rechte Atrium 102 erstreckt. Wie jedoch in 6 dargestellt ist, spielt der Führungskatheter 200 eine wichtige Rolle bei der Platzierung des Katheters 111 im rechten Atrium 102. Unter Verwendung des distalen Endes 202 des Führungskatheters 200 wird die Spulenelektrode 152 gegen den rechten atrialen Anhang des rechten Atriums 102 gedrückt, wobei der kollabierbare Bereich 134 die Biegung des Katheters 111 in diese Lage erleichtert. Wird das distale Ende 202 des Führungskatheters 200 weiter nach distal vorgeschoben, wird eine vorübergehende Krümmung in dem Katheterkörper 118 an der Stelle 210 proximal zur Spule 154 erzwungen, wodurch der verbleibende proximale Teil, einschließlich des nicht-leitenden Bereichs 152, sich nach oben durch das rechte Atrium erstreckt, so dass die proximale Spulenelektrode 154 sich in die obere Hohlvene erstreckt.
Befindet sich der Katheter 111 in dieser Anordnung im rechten Atrium 102, wie es in 6 dargestellt ist, wird die Kontrolleinheit 114 aktiviert, so dass die Ringelektrodenpaare 135, 136, 138, 140 und 142 des distalen Elektrodenteils 124 elektrisch in Reihe zu einer großen Elektrode verbunden werden. Dann wird ein elektrisches Defibrillationssignal an den Katheter 111 angelegt, wodurch zwei Defibrillationsvektoren A und B erzeugt werden, die von der Spulenelektrode 152 (die als Anode wirkt) ausgehen und gleichzeitig auf die Spulenelektrode 154 und die Ringelektrodenpaare 135, 136, 138, 140 und 142 des distalen Elektrodenteils 124 (die beide als Kathoden wirken) gerichtet sind.
Der Einsatz des Katheters 111 in dieser Weise erlaubt die gleichzeitige Anwendung von zwei Defibrillationsvektoren A und B, um das rechte Atrium wirksamer zu defibrillieren und eine atriale Defibrillation zu beenden. Diese Anordnung von drei Elektroden reduziert, verglichen mit einer Anordnung von zwei Elektroden, den Schwellenwert der für eine wirksame atriale Defibrillation erforderlichen Energie. Während die 6 die erste Spulenelektrode 152 als Anode und den distalen Elektrodenteil 24 mit der zweiten Spulenelektrode 154 als Kathode zeigt, kann die Kontrolleinheit 114 außerdem so eingestellt werden, dass die Polarität der ersten und der zweiten Spulenelektrodensegmente 152 und 154 und des distalen Elektrodenteils 24 selektiv bestimmt wird, um andere Kathoden/Anoden-Kombinationen zu erhalten.
Während des Vorschiebens des Katheters 111 in und durch den Führungskatheter 200 und das rechte Atrium 102 befindet sich wahlweise ein relativ starrer Führungsdraht oder ein Stilett 250 entfernbar in einem inneren Lumen 252 (ähnlich dem Lumen 91 des in 2 gezeigten Katheters 11) des Katheters 111, wie es in 7 gezeigt ist, damit der kollabierbare Be reich 134 während der Platzierung des Katheters 111 ausreichend starr ist. Insbesondere erstreckt sich der Führungsdraht 250 selektiv sowohl proximal als auch distal zum kollabierbaren Bereich 134, um während der Platzierung des Katheters 111 im Koronarsinus 106 und neben dem rechten atrialen Anhang des rechten Atriums 102 die gewünschte Starrheit zu erhalten. Genau vor der selektiven Krümmung des kollabierbaren Bereichs 134 (siehe 6) wird das distale Ende des Führungsdrahtes 250 proximal zum kollabierbaren Bereich 134 positioniert, damit die selektive Krümmung erfolgen kann. Der Führungsdraht 250 weist eine ausreichende Länge auf, um sich proximal von distalen Bereichen des Katheters 111, wie dem kollabierbaren Bereich 134, zu dem Verteilerstück 160 zu erstrecken. Entsprechend erstreckt sich der Führungsdraht 250 von dem Verteilerstück 160 proximal nach außen durch ein Lumen in dem Verteilerstück 160 (nicht dargestellt), welches mit dem inneren Lumen 252 und dem Flüssigkeitslumen 166 in Verbindung steht, so dass sich der Führungsdraht von dem Lumen 166 proximal nach außen erstreckt und bewegt werden kann. Das proximale Ende des Lumens 166 kann gegebenenfalls angepasst werden, um die Einführung, die Entfernung und die Manipulation des Führungsdrahtes 250 durch das Lumen 166 zu ermöglichen, wie es dem Fachmann geläufig ist. Schließlich kann der Katheter 111 wahlweise auch andere Konfigurationen von inneren Lumina aufweisen, um die Verwendung eines Führungsdrahtes 250 und/oder die Injektion einer Flüssigkeit (z.B. radioopake Flüssigkeit oder Arzneimittel) zu ermöglichen.
Ein erfindungsgemäßer Katheter weist viele vorteilhafte Merkmale auf. Dieser erfindungsgemäße Katheter enthält einen distalen Elektrodenteil mit einem Teil mit einem ersten kleineren Durchmesser und einen größeren, zweiten Durchmesser in einem mehr proximal gelegenen Teil. Diese Anordnung in den mehr distalen Teilen des Katheters erlaubt eine bessere Einführung des Katheters in den Koronarsinus/die Herzvene 106. Schmälere Ringelektroden in den am meisten distal gelegenen Teilen des Katheters vermindern den Strom, der durch den schwächeren distalen Koronarsinuns und die Herzvene fließt. Im Gegensatz dazu erhöhen die breiteren Ringelektroden in dem proximalen Teil mit größerem Durchmesser den durch das Herzgewebe fließenden Strom.
Außerdem reduziert der erfindungsgemäße Katheter mit drei Elektroden, bei dem die Gruppe der Ringelektroden und die beiden proximalen Spulenelektroden in verschiedenen Kathoden/Anoden-Kombinationen aktiviert werden, die Energieschwelle, um eine atriale Defibrillation zu erreichen. Schließlich weist der erfindungsgemäße Katheter wahlweise einen kollabierbaren Bereich neben einer der Elektroden auf, um die Platzierung der daneben gelegenen Elektrode gegen eine Wand des rechten Atriums zu erleichtern.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass Änderungen in der Form und in Details vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Atrialer kardiovaskulärer Katheter (11), umfassend ein langgestrecktes biegsames Element (118), welches umfasst: einen elektrisch aktiven distalen Teil (122, 130, 135, 136) mit einem ersten Durchmesser, einen elektrisch aktiven mittleren Teil (138, 140, 142), der proximal zum distalen Teil (122-150) angeordnet ist und einen zweiten Durchmesser hat, der größer als der erste Durchmesser ist; dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin einen proximalen Elektrodenteil (126) aufweist, umfassend eine erste Spulenelektrode (152), die proximal zum mittleren Teil angeordnet ist und eine zweite Spulenelektrode (154), die proximal zum proximalen Ende der ersten Spulenelektrode (152) angeordnet ist, wobei die erste Spulenelektrode des proximalen Teils proximal zum mittleren Teil einen Abstand von etwa 6 bis etwa 10 cm hat.
Katheter nach Anspruch 1, wobei die zweite Spulenelektrode (154) des proximalen Teils eine Länge von etwa 6 cm hat und pro ximal zum proximalen Ende der ersten Spulenelektrode (152) einen Abstand von etwa 6 bis etwa 10 cm hat.
Katheter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das langgestreckte biegsame Element weiterhin umfasst: einen kollabierbaren Abschnitt (134), der es ermöglicht, dass ein spitzer Winkel zwischen angrenzenden Abschnitten des Katheters an gegenüber liegenden Seiten des kollabierbaren Abschnitts gebildet wird.
Katheter nach Anspruch 3, wobei der kollabierbare Abschnitt (134) distal zu der ersten Spulenelektrode (152) des proximalen Teils angeordnet ist.
Katheter nach einem der Ansprüche, wobei der erste Durchmesser eine Größe von etwa 6 French und der zweite Durchmesser eine Größe von etwa 7 French hat.
Katheter nach einem der Ansprüche, wobei der distale Teil (122, 130, 135, 136) mindestens eine Ringelektrode (135) und der mittlere Teil (138, 140, 142) mindestens eine Ringelektrode (140) aufweist.
Katheter nach Anspruch 6, wobei die Ringelektroden (135, 136) im distalen Teil (122, 130, 135, 136) eine erste Breite haben, die geringer ist als die zweite Breite der Ringelektroden (138, 140, 142) im mittleren Teil.
Katheter nach Anspruch 7, wobei die erste Breite etwa 1 mm und die zweite Breite etwa 2 mm ist.
Katheter nach Anspruch 8, wobei die erste Spulenelektrode (152) des proximalen Teils eine dritte Breite hat, die von der ersten und der zweiten Breite verschieden ist.
Katheter nach einem der Ansprüche, wobei der distale Teil (122, 130, 135, 136) vier Ringe umfasst.
Katheter nach Anspruch 10, wobei die vier Ringe als ein erster Satz von zwei Ringen (135) und ein zweiter Satz von zwei Ringen (136) ausgebildet sind, wobei die Ringe des ersten Satzes (135) und die Ringe des zweiten Satzes (136) voneinander einen Abstand von etwa 2 mm haben, und wobei der erste Satz (135) distaler als der zweite Satz (136) angeordnet ist, und wobei der proximale Ring des ersten Satzes (135) etwa 8 mm von dem distalen Ring des zweiten Satzes (136) angeordnet ist.
Katheter nach Anspruch 11, wobei der erste Satz von Ringen (135) des distalen Teils (122, 130, 135, 136) in einem Winkel von etwa 30 bis 50 Grad relativ zum zweiten Satz von Ringen (136) des distalen Teils steht.
Katheter nach einem der Ansprüche, wobei der mittlere Teil (138, 140, 142) sechs Ringe umfasst, nämlich einen ersten Satz von zwei Ringen (138), einen zweiten Satz von zwei Ringen (140), und einen dritten Satz von zwei Ringen (142), wobei die Ringe jedes Satzes einen Abstand von etwa 2 mm haben, wobei der erste Satz (138) distaler als der zweite Satz (140) angeordnet ist, wobei der proximale Ring des ersten Satzes (138) etwa 8 mm von einem distalen Ring des zweiten Satzes (140) angeordnet ist und wobei der proximale Ring des zweiten Satzes an Ringen (140) etwa 8 mm von einem distalen Ring des dritten Satzes von Ringen (142) angeordnet ist.
Katheter nach einem der Ansprüche, wobei der distale Teil (122, 130, 135, 136) und der mittlere Teil (138, 140, 142) jeweils mindestens eine Ringelektrode umfassen und wobei jeder der Ringe mit einem Leiter verbunden ist, der sich von dem Ring zu einem proximalen Ende des Katheters erstreckt, um eine elektri sche Verbindung zu einer Kontrolleinheit außerhalb des Körpers eines Patienten zu bilden.
Katheter nach Anspruch 14, wobei die Kontrolleinheit wahlweise in einem ersten Modus, in dem die Leiter selektiv miteinander verbunden sind, um die Ringe elektrisch in Serie zu verbinden, und in einem zweiten Modus, in dem die Leiter unabhängig kontrolliert werden, so dass jeder Ring unabhängig betrieben wird, betrieben werden kann.
Katheter nach einem der Ansprüche, wobei das langgestreckte biegsame Element in seiner gesamten Länge ein Flüssigkeitslumen aufweist, und wobei mindestens eine distale Öffnung mit dem Lumen in Verbindung steht.
Katheter nach einem der Ansprüche, wobei eine erste Biegung (130) eine Verbindung zwischen dem distalen Teil (122, 130, 135, 136) und dem mittleren Teil (138, 140, 142) bildet, und einen Biegungsradius von etwa 7 bis etwa 11 cm bei einem Bogen von etwa 30 bis etwa 50 Grad hat, und wobei eine zweite Biegung (132) einen mittleren Teil (138, 140, 142) begrenzt und einen Biegungsradius von etwa 0,5 cm bis etwa 2 cm bei einem Bogen von etwa 45 bis etwa 90 Grad hat.