DD281500A7

DD281500A7 - INTRAKARDIAL, INTRAVASAL AND INTRALUMINAL LASER CUTTING DEVICE

Info

Publication number: DD281500A7
Application number: DD30721287A
Authority: DD
Inventors: Jochen Dd Liebetruth; Wolfgang Dd Muenster; Juergen Dd Speder
Original assignee: Humboldt-Universitaet Zu Berlin Direktorat F. Forschung,Dd
Priority date: 1987-09-24
Filing date: 1987-09-24
Publication date: 1990-08-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine intrakardiale, intravasale und intraluminale Laserschneidvorrichtung zum Trennen metallischer Fremdkoerper im Herzen, in Blutgefaeszen und Organkanaelen, insbesondere zum Abtrennen von nicht mehr verwendungsfaehigen Elektroden fuer Herzschrittmacher. Sie besteht aus einem huelsenfoermigen Fuehrungszylinder, in dem ein Kolben durch eine loesbar befestigte laserstrahluebertragende Glasfaser in axialer Richtung hin- und herbewegt und zum Teil aus dem Zylinder herausgeschoben und wieder hineingezogen werden kann. Die Klemmung der Glasfaser erfolgt in einem Fuehrungskanal des Kolbens, der sich konisch erweitert und in einer Aussparung auf der Seite muendet, die der Seite, an der die laserstrahluebertragende Glasfaser herausgefuehrt ist, gegenueberliegt. Das Oberteil des Fuehrungszylinders ist hakenfoermig ausgebildet. An der Innenseite dieses Oberteils ist ebenfalls eine Aussparung vorgesehen. Ein Verdrehen des Kolbens gegenueber dem Fuehrungszylinder wird durch geeignete Elemente verhindert. Der Zylinder ist loesbar an einer Metallfuehrungswendel befestigt. Figur{Schneidvorrichtung; Herzschrittmacher; Elektroden; Fremdkoerper; Blutgefaesz; Organkanal; Laserstrahlung; Glasfaser; Fuehrungszylinder; Kolben; Metallfuehrungswendel}The invention relates to an intracardiac, intravascular and intraluminal laser cutting device for separating metallic foreign bodies in the heart, in blood vessels and organ canals, in particular for separating non-usable electrodes for cardiac pacemakers. It consists of a huelsenfoermigen Fuehrungszylinder in which a piston reciprocated by a loesbar fixed laserstrahluebertragende glass fiber in the axial direction and partially pushed out of the cylinder and can be pulled back into it. The clamping of the glass fiber takes place in a guide channel of the piston, which widens conically and ends in a recess on the side opposite to the side on which the laser-beam-transmitting glass fiber is led out. The upper part of the Fuehrungszylinders is hook-shaped. On the inside of this upper part a recess is also provided. A rotation of the piston relative to the Fuehrungszylinder is prevented by suitable elements. The cylinder is releasably attached to a Metallfuehrungswendel. FIG {cutting device; Pacemaker; electrodes; foreign body; Blutgefaesz; Body passage; Laser radiation; Glass fiber; Fuehrungszylinder; Piston; Metallfuehrungswendel}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Laserschneidvorrichtung zum Trennen fixierter oder nicht fixierter metallischer Fremdkörper im Herzen, in Blutgefäßen und Organkanälen, insbesondere zum Abtrennen von nicht mehr verwendungsfähtgen, im Herzen fixierten Elektroden für Herzschrittmacher.The invention relates to a laser cutting device for separating fixed or unfixed metallic foreign bodies in the heart, in blood vessels and organ channels, in particular for separating non-use, fixed in the heart electrodes for cardiac pacemaker.

Characteristic of the known state of the art

Bisher ist es üblich, derartige Fremdkörper (speziell Schrittmacherelektroden)So far, it is common to such foreign body (especially pacemaker electrodes)

- entweder von außen direkt herauszuziehen, wenn sie greifbar sind,- either directly from the outside, when they are within reach,

- oder mit Hilfe einer durch einen Katheter eingeführten Fangschlinge zu fassen und herauszuziehen,- or to grasp and extract by means of a catch sling inserted through a catheter,

- oder durch chirurgisch-operative Eingriffe zu entfernen.- or by surgical-surgical procedures.

Diese Verfahren sind nur dann erfolgversprechend, wenn die Elektroden leicht ablösbar sind und sich herausziehen lassen. Wenn sie in das Gewebe fest eingewachsen sind, können sie nicht oder nur mit großem Risiko für den Patienten entfernt werden. Da das Risiko nur durch einen Versuch zu ermitteln ist, bestehen große Gefahren für den Patienten, daß Gewebeverletzungen oder sogar Perforationen der Organwand auftreten können.These methods are only promising if the electrodes are easily removable and can be pulled out. If they are firmly embedded in the tissue, they can not be removed or only at great risk for the patient. Since the risk can only be determined by experiment, there are great risks to the patient that tissue injury or even perforation of the organ wall can occur.

Ein weiteres bekanntes Verfahren sieht vor, das Elektrodenkabel mittels einer mechanischen Schneidvorrichtung DD 233.304 A1 unmittelbar an der Gewebeoberfläche zu durchtrennen. Eine solche Schneidvorrichtung, an der Spitze eines Katheters angebracht, wird mittels flexibler Stahlzugelemente außerhalb des Körpers betätigt und durchtrennt das Elektrodenkabel einschließlich der Plastisolierung.Another known method provides to sever the electrode cable by means of a mechanical cutting device DD 233.304 A1 directly on the tissue surface. Such a cutting device, attached to the tip of a catheter, is actuated by means of flexible steel pulling elements outside the body and cuts through the electrode cable, including the plastic insulation.

Die dafür erforderlichen Kräfte wirkungsvoll zu übertragen, gelingt nicht immer. Die Wahrscheinlichkeit eines erfolglosen Abtrennungsversuches wächst mit der Anzahl der das Elektrodenkabel bildenden, miteinander verdrillten Einzeldrähte und deren zunehmend besseren Materialeigenschaften und ist vom Material des Plasteüberzugs abhängig.Effectively transferring the necessary forces is not always possible. The likelihood of an unsuccessful separation attempt increases with the number of individual wires forming the electrode cable and their increasingly better material properties, and depends on the material of the plastic coating.

Durch die DE 28 21265 A1 ist bekannt, Laserenergie durch eine Glasfaser auf ein Gewebestück zu richten, das durch eine Klemme gehalten wird. Dabei dient die Klemme gleichzeitig als Schutzschild für die Laserstrahlung. Diese Erfindung hat den Nachteil, daß das Faserende durch den direkten Kontakt mit dem Gewebe sofort verklebt. Nachteilig ist weiterhin, daß nicht das gesamte festgeklemmte Gewebe durchgetrennt wird, sondern daß lediglich Löcher vom Durchmesser der laserstrahlübertragenden Faser eingebrannt werden.From DE 28 21265 A1 it is known to direct laser energy through a glass fiber onto a piece of fabric which is held by a clamp. At the same time, the clamp serves as a protective shield for the laser radiation. This invention has the disadvantage that the fiber end sticks by direct contact with the tissue immediately. A further disadvantage is that not the entire clamped tissue is severed, but that only holes are burned by the diameter of the laser beam transmitting fiber.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist, eine gefahrlose Trennung und Extraktion von Fremdkörpern aus dem Körperinneren zu bewirken.The aim of the invention is to effect a safe separation and extraction of foreign bodies from inside the body.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine intrakardiale, intravasale und intraluminale Schneidvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht Fremdkörper (wie z. B. Elektroden) im Inneren des Herzens, an der Gefäßwand oder an Hohlorganen direkt abzutrennen und die abgetrennten metallischen Fremdkörper gefahrlos aus dem Körperinneren herauszuziehen.The object of the present invention is to provide an intracardiac, intravascular and intraluminal cutting device which makes it possible to directly separate foreign bodies (such as electrodes) in the interior of the heart, on the vessel wall or on hollow organs, and to remove the separated metallic foreign bodies without risk To extract body internal.

Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, die energieübertragende Faser so in der Schneidvorrichtung anzuordnen, daß ein Verkleben mit dem durchzutrennenden Fremdkörper nicht möglich ist.The object of the invention is furthermore to arrange the energy-transmitting fiber in the cutting device so that bonding with the foreign body to be separated is not possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß die gleichzeitig als Zug- und Schubelement dienende laserstrahlübertragende Glasfaser in einem durchbohrten Kolben endet, der in einem Führungszylinder, in axialer Richtung gleitend, angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in that the same time serving as a tensile and thrust element laser beam transmitting glass fiber ends in a pierced piston, which is arranged in a guide cylinder, slidable in the axial direction.

Der Führungszylinder ist an seinem vorderen Ende hakenförmig ausgebildet.The guide cylinder is hook-shaped at its front end.

Dieser Haken wird für das Einfangen des durchzutrennenden Fremdkörpers benutzt.This hook is used for trapping the foreign matter to be separated.

Zugleich dient er als Widerlager beim Fixieren des Fremdkörpers und als Schutzschild für den Laserstrahl.At the same time it serves as an abutment when fixing the foreign body and as a shield for the laser beam.

Die konische Erweiterung im Kolben erfüllt zwei Aufgaben, einerseits schafft sie die Möglichkeit, daß das Arbeitsfeld durch eine Spülfiüssigkeit, die zugleich der Kühlung der laserstrahlübertragenden Glasfaser dient, von Blut oder anderen Körperflüssigkeiten freigespült wird und andererseits wird die Wirkungsbreite für den Laserstrahl vergrößert. Die Strahlaustrittsfläche der laserstrahlübertragenden Glasfaser ist plangeschliffen.The conical extension in the piston fulfills two tasks, on the one hand it creates the possibility that the working field is flushed by a Spülfiüssigkeit, which also serves to cool the laser beam transmitting fiber, blood or other body fluids and on the other hand, the range of action for the laser beam is increased. The beam exit surface of the laser beam transmitting glass fiber is ground flat.

In einer weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung werden der laserstrahlübertragenden Glasfaser eine oder mehrere Mikrolinsen nachgeschaltet.In a further embodiment of the invention, one or more microlenses are connected downstream of the laser beam-transmitting glass fiber.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.The invention will be explained below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a longitudinal section through the device according to the invention.

Die intrakardiale, intravasale und intraluminale Laserschneidvorrichtung besteht aus einem Führungszylinder 1, in dem ein durchbohrter Kolben 2 gleitend angeordnet ist. Eine laserstrahlübertragende Glasfaser 3 mündet in einem Führungskanal 4 des Kolbens 2. Das vordere Ende dieses Führungskanals 4 erweitert sich konisch und ist mit einer Aussparung 5 versehen, die der Fixation des durchzutrennenden Fremdkörpers dient. Der vordere, hakenförmige Teil des Führungszylinders 7 dient sowohl als Schutzschild für den Laserstrahl als auch mit seiner Aussparung 6 als Widerlager für einen eingefangenen Fremdkörper. Der Führungszylinder 1 ist über einen konusförmigen Teil 8 unlösbar an einer Metallführungswendel 9 befestigt. Zur Sicherung des Kolbens 2 gegen Verdrehen ist ein Führungsstift 10 vorgesehen, der in einer axialen Nut 11 läuft. Mit dem Führungsstift 10 erfolgt zugleich eine Fixation der laserstrahlübertragenden Glasfaser 3.The intracardiac, intravascular and intraluminal laser cutting device consists of a guide cylinder 1 in which a pierced piston 2 is slidably disposed. A laser beam-transmitting glass fiber 3 opens into a guide channel 4 of the piston 2. The front end of this guide channel 4 widens conically and is provided with a recess 5, which serves to fix the foreign body durchzutrennenden. The front, hook-shaped part of the guide cylinder 7 serves both as a protective shield for the laser beam and with its recess 6 as an abutment for a captured foreign body. The guide cylinder 1 is permanently attached via a cone-shaped part 8 to a metal guide coil 9. To secure the piston 2 against rotation, a guide pin 10 is provided, which runs in an axial groove 11. At the same time a fixation of the laser beam transmitting glass fiber 3 takes place with the guide pin 10.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt mit Hilfe einer Katheterisierung in üblicherweise durch eine Vene, Arterie oder einen Hohlkanal. Beispielsweise wird ein bis in den rechten Vorhof oder die rechte Herzkammer eingeführter Hülsenkatheter mit einem in seinem Inneren befindlichen, vorn gekrümmten Plastekatheter bis zu dem Ort geführt, an dem das Elektrodenkabel des Herzschrittmachers aus dem Herzmuskel austritt. Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung wird nach Entfernung des Herzkatheters aus der Einführhülse bis an die Abtrennstelle des Elektrodenkabels des Schrittmachers, die möglichst nahe am Elektrodenkopf liegen soll, herausgeführt. Dann wird die Einführhülse um wenig mehr als die Hublänge des Kolbens 2 zurückgezogen, der Kolben 2 eingezogen, das Elektrodenkabel mit dem hakenförmigen Oberteil des Führungszylinders 7 an der Abtrennstelle eingefangen und der Kolben 2 so weit herausgefahren, bis das Elektrodenkabel zwischen Kolben 2 und Führungszylinder 1 eingeklemmt ist. Dann wird über die laserstrahlübertragende Glasfaser 3 Laserstrahlung, z. B. eines Nd-YAG-Lasers mit der Wellenlänge λ = 1,06 μηη, mit einer Energie von 120 WS auf das Elektrodenkabel appliziert. Die in Wärme umgesetzte Strahlungsenergie führt zu einer Verdampfung des von der Laserstrahlung getroffenen Elektrodenabschnittes und damit zu dessen Durchtrennung. Danach wird der Kolben 2 in den Führungszylinder 1 hineingezogen, was zur Freigabe des durchtrennten Elektrodenkabels führt.The application of the device according to the invention is carried out by means of a catheterization in usually by a vein, artery or a hollow channel. For example, a sheath catheter inserted into the right atrium or the right ventricle is guided to the place where the electrode cable of the cardiac pacemaker emerges from the cardiac muscle with a forwardly curved plastic catheter in its interior. After removal of the cardiac catheter, the cutting device according to the invention is brought out of the insertion sleeve up to the separation point of the electrode cable of the pacemaker, which is intended to be as close as possible to the electrode head. Then the insertion tube is retracted by little more than the stroke length of the piston 2, the piston 2 retracted, the electrode cable with the hook-shaped upper part of the guide cylinder 7 captured at the separation point and the piston 2 so far out until the electrode cable between the piston 2 and guide cylinder. 1 is trapped. Then laser beam 3 is transmitted via the laser beam transmitting glass fiber, z. As an Nd-YAG laser with the wavelength λ = 1.06 μηη, applied with an energy of 120 WS on the electrode cable. The radiant energy converted into heat leads to an evaporation of the electrode section hit by the laser radiation and thus to its severing. Thereafter, the piston 2 is drawn into the guide cylinder 1, resulting in the release of the severed electrode cable.

Die Schneidvorrichtung wird herausgezogen und das abgetrennte Elektrodenkabel entfernt. Das geschieht in üblicherweise mittels eines durch die Einführhülse eingeführten Faßinstrumentariums (Fangschlinge, elastische Faßzange, Fangkörbchen) oder durch direktes Fassen und Herausziehen nach außen. Zuletzt wird die Einführhülse aus dem Blutgefäßsystem entfernt.The cutter is pulled out and the disconnected electrode cable removed. This is usually done by means of a Faßinstrumentariums introduced by the insertion (catch loop, elastic Faßzange, Fangkörbchen) or by direct grasping and pulling outward. Finally, the introducer sheath is removed from the blood vessel system.

Documents considered:

DD-PS 233304 (A61 N, 1/372) DE-AS 2821265 (A 61 B, 17/36)DD-PS 233304 (A61N, 1/372) DE-AS 2821265 (A 61 B, 17/36)

Claims

1. Intracardiac, intravascular and intraluminal laser cutting device, consisting of a laser beam transmitting glass fiber and a protective shield serving as clamping device, characterized in that the train and Schubeiement acting laser beam transmitting glass fiber (3) ends in a pierced piston (2) in a Guide cylinder (1) is slidably disposed.

2. Laser cutting device according to claim 1, characterized in that a rinsing liquid or a purge gas, the laser beam transmitting glass fiber (3) cools.

3. Laser cutting device according to claim 1, characterized in that the laser beam-transmitting glass fiber (3) has a plane-ground beam exit surface.

4. Laser cutting device according to claim 1, characterized in that the laser beam transmitting glass fiber (3) one or more microlenses are connected downstream.