DE10141487A1

DE10141487A1 - Herzkatheter mit optimierter Sonde

Info

Publication number: DE10141487A1
Application number: DE10141487A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Weber
Original assignee: Lascor GmbH
Current assignee: Lascor GmbH
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2021-08-25
Also published as: EP1290981A2; EP1290981A3; DE10141487B4; EP1290981B1; US20030060867A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Herzkatheter, insbesondere zur Behandlung arrythmogener Areale in einer Herzkammer, mit einem schlauchförmigen Führungskatheter (18), einer Sonde zum Lokalisieren der zu behandelnden Areale, die aus einem Sondenkörper (1) und mehreren daran befestigten Elektroden (11) besteht, sowie einer im Sondenkörper (1) in einer Aufnahme (8) gelagerten optischen Faser (9) zum Bestrahlen der pathologischen Areale. Die Kontrollierbarkeit und Stabilität der Sonde wird dadurch verbessert, dass ein Sondenkörper (1) mit einem proximalen (2) und einem distalen Abschnitt (3) vorgesehen ist, dessen distaler Abschnitt (3) einen Hohlraum (13) aufweist, der von einer im Wesentlichen starren Wand (19) begrenzt ist und der einen größeren Querschnitt aufweist als die Aufnahme (8) für die Faser (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Herzkatheter, insbesondere zur Behandlung subendokardialer Arrythmie, mit einem schlauchförmigen Führungskatheter, in dem eine Sonde zum Lokalisieren pathologischer Areale bewegbar und senkrecht auf die Herzwand aufsetzbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Herzkatheter werden dazu verwendet, die Reizleitung in pathologischen Bereichen einer Herzwand abzuschwächen oder zu unterbrechen. Dabei nutzt der Herzkatheter das Prinzip der kontaktlosen Laserbestrahlung zur Erzeugung tiefreichender Koagulationsnekrosen im Myokard (Herzwand). Die Laserbestrahlung hat insbesondere den Vorteil hat, dass keine Überhitzungen, Verkohlungen oder Kraterbildungen, wie z. B. bei einem HF-Katheter (HF: Hochfrequenz), im behandelten Gewebe auftreten.
Der gattungsgemäße Herzkatheter hat eine Sonde, die senkrecht auf das zu behandelnde Gewebe aufgesetzt und mittels der eine optische Faser in Abstand zur Gewebeoberfläche gehalten wird. Aus der DE 37 18 139 C1 ist das grundlegende Prinzip eines Herzkatheters mit einer Sonde für senkrechte Laserapplikation bekannt. Die dargestellte Sonde hat mehrere Fühler (Elektroden), die in der Herzwand verankert werden und zur Ableitung elektrischer Potentiale dienen. Bei dieser Gestaltung der Elektroden besteht jedoch die Gefahr, die Herzinnenhaut zu durchstechen oder aufzuschlitzen.
Ein anderer Herzkatheter mit senkrecht aufgesetzter Sonde ist in der US-Patentschrift 5,500,012 beschrieben. Diese Sonde hat zwei stabförmige, nach vorne ragende Elektroden, die in die Herzinnenwand eindringen, bis die distale Spitze einer optischen Faser an der Herzinnenwand anliegt. Nachteilig ist dabei die kleine Kontaktfläche der Elektroden, der geringe Abstand der Elektroden zueinander und die dadurch bedingte schlechte Auflösung der elektrischen Potentiale. Wegen des unmittelbaren Kontakts der Faserspitze mit dem Gewebe und der fehlenden Kühlung werden in der Regel Löcher in der Herzwand erzeugt.
Aus der DE 42 05 336 C1 ist ein Herzkatheter mit einer Sonde bekannt, die den im Herzen vorhandenen Blutstrom mittels einer zeltartigen Abschirmung weitgehend vom Bestrahlungsraum fernhält. Zwischen den Elektroden der Sonde ist eine Folie gespannt, die einen relativ geschützten Bestrahlungsraum definiert. Diese Anordnung ist jedoch relativ instabil und nicht geeignet, den im Herzen vorherrschenden Druckverhältnissen ausreichend standzuhalten. Außerdem ist die Herstellung dieser Sonde relativ kompliziert.
Es ist daher die Aufgabe der folgenden Erfindung, einen Herzkatheter mit einer Sonde zu schaffen, die besonders einfach herstellbar und wesentlich stabiler ist. Gleichzeitig soll die Herzwand bei der Anwendung nicht verletzt werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Herzkatheter umfaßt einen schlauchförmigen Führungskatheter und eine Sonde zum Lokalisieren der zu behandelnden Areale, die senkrecht auf die zu behandelnde Fläche aufgesetzt wird, wobei die Sonde einen Sondenkörper mit einer Aufnahme für eine optische Faser aufweist. Ferner umfaßt der erfindungsgemäße Herzkatheter eine Betätigungseinrichtung zum Vor- und Zurückschieben der Sonde in Axialrichtung des Führungskatheters, sowie eine optische Faser, die im Sondenkörper gelagert ist. Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, den distalen Abschnitt des Sondenkörpers mit einem Hohlraum auszubilden, der umfangsseitig von einer im wesentlichen nicht flexiblen Wand umgeben ist und der einen größeren Querschnitt aufweist als die Aufnahme für die optische Faser. Dadurch ist es möglich, die Sonde stabil auf das Endokard (die Herzinnenhaut) aufzusetzen und in einer definierten Position zu halten. Die den Hohlraum umgebende Wand des distalen Abschnitts ist dabei so stabil gebildet, dass sie dem äußeren Blutdruck und dem Druck des schlagenden Herzen ohne weiteres standhält und in der Lage ist, das Blut aus dem Raum um das distale Faserende fernzuhalten, damit sich das ausgestrahlte Licht ungehindert ausbreiten kann. Dadurch kann verhindert werden, dass der distale Sondenrand in den Strahlengang gedrückt wird, wodurch Verschmorungen entstehen würden.
Zum Lokalisieren der zu behandelnden Areale umfasst die Sonde vorzugsweise eine oder mehrere Elektroden. Diese könnten aber auch am äußeren Führungskatheter angebracht sein.
Der Sondenkörper ist vorzugsweise einstückig gebildet und umfasst einen proximalen und den distalen Abschnitt. Der proximale Abschnitt dient vorzugsweise zur Verbindung mit der Betätigungseinrichtung, der distale Abschnitt ist vorzugsweise so dimensioniert, dass sich das von der Faser ausgestrahlte Licht kegelförmig auf das Gewebe ausbreiten kann, wenn die Faserspitze in Abstand zum Gewebe angeordnet ist.
Um bei einer Bestrahlung des Herzens eine Überhitzung der Herzinnenhaut zu vermeiden oder auch um Blut aus dem Raum um das distale Faserende fernzuhalten, wird vorzugsweise eine physiologische Lösung, insbesondere physiologische Kochsalzlösung, in den Hohlraum eingespült.
Der Sondenkörper und insbesondere das distale Ende des Sondenkörpers kann Öffnungen, wie z. B. Kerben aufweisen, durch die die Spülflüssigkeit austreten kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Sondenkörper mehrere, insbesondere drei, Elektroden, die vorzugsweise am Außenumfang des distalen Abschnitts befestigt sind. Durch den großen Abstand der Elektroden voneinander wird die Empfindlichkeit der Sonde verbessert und eine hohe Aussagekraft der von den Elektroden abgeleiteten EKG-Kurven erreicht.
Außerdem sind die Elektroden vorzugsweise nicht flexibel gebildet und ermöglichen daher eine stabile Positionierung der Sonde auf dem Endokard.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ragen die Elektroden nicht oder nur geringfügig (vorzugsweise weniger als 0,5 mm, insbesondere 0,2 oder 0,1 mm) über das distale Ende des Sondenkörpers hervor. Eine Verletzung des Endokarts durch die Elektroden ist somit nahezu ausgeschlossen.
Die Elektroden sind vorzugsweise plättchenförmig gebildet und liegen vorzugsweise an der Außenseite des distalen Abschnitts des Sondenkörpers. Gegenüber stabförmigen Elektroden ist dadurch ein relativ breitflächiger Kontakt mit der Herzwand und somit eine stark verringerte Verletzungsgefahr gegeben.
Durch die flach anliegende Positionierung der Elektroden, die zudem in Ausnehmungen versenkt angebracht und bündig mit der Außenwand des distalen Abschnitts abschließen können, ist darüber hinaus ein leichtes Durchschieben der Sonde durch Einführschleusen, Führungskatheter oder hemostatische Ventile möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können die distalen Enden der Elektroden geriffelt bzw. gewellt sein, wodurch eine noch bessere Verankerung der Sonde erzielt werden kann.
Der Sondenkörper hat vorzugsweise einen oder mehrere Durchlässe zum Zuführen von Spülflüssigkeit in den Hohlraum.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung ein flexibler Schlauch, der am proximalen Abschnitt des Sondenkörpers befestigt ist. Der proximale Abschnitt des Sondenkörpers ist so dimensioniert, dass er in den Schlauch eingeführt und mit diesem verbunden, insbesondere verklebt werden kann. Der Schlauch dient ferner zum Zuleiten von Spülflüssigkeit in den Hohlraum.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Herzkatheters mit einem Führungskatheter und einer darin bewegbaren Sonde;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Sonde von Fig. 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine seitliche Außenansicht der Sonde von Fig. 2;
Fig. 4 eine Aufsicht auf die Sonde von Fig. 2;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer plättchenförmigen Elektrode; und
Fig. 6 eine Aufsicht auf die Elektrode von Fig. 5.
In Fig. 1 ist das distale Ende eines Herzkatheters im Schnitt dargestellt. Der Herzkatheter umfasst einen Führungskatheter 18, in dem eine Sonde S in axialer Richtung (Pfeil A) verschiebbar angeordnet ist. Die Behandlung pathologischer Areale erfolgt dadurch, dass die Sonde S senkrecht auf den zu behandelnden Bereich aufgesetzt und das Gewebe mittels Laserlicht bestrahlt wird. Dabei wird die Sonde S über einen Kunststoffschlauch 17 betätigt, der an einem proximalen Abschnitt 2 der Sonde S befestigt ist.
Zur Kühlung des Endokards (Herzinnenhaut) und zur Vermeidung des Eindringens von Blut aus der Umgebung in den Behandlungsraum wird physiologische Kochsalzlösung 16 durch den Schlauch 17 und Durchlässe 15 im Sondenkörper 1 in den Behandlungsraum 13 geleitet.
Damit die Spülflüssigkeit aus dem Hohlraum austreten kann, ist der distale Rand 20 des Sondenkörpers 1 mit Kerben 14 versehen.
Der Aufbau einer beispielhaften Sonde S ist in Fig. 2 genauer dargestellt. Die Sonde S besteht aus einem einstückigen Sondenkörper 1 (vorzugsweise aus Kunststoff) mit einem proximalen Abschnitt 2 und einem distalen Abschnitt 3, wobei der proximale Abschnitt 2 einen kleineren Querschnitt aufweist als der proximale Abschnitt 3. Der Sondenkörper 1 hat eine zentrale Öffnung 8 für eine optische Faser 9, deren Spitze 10 in den Hohlraum 13 hinein ragt.
Der Hohlraum 13 bzw. Behandlungsraum ist im distalen Abschnitt 3 des Sondenkörpers 1 gebildet und von einer im wesentlichen starren Wand 19 begrenzt. Die den Hohlraum umgebende Wand des distalen Abschnitts ist dabei so stabil gebildet, dass sie dem äußeren Blutdruck ohne weiteres standhält und in der Lage ist, das Blut aus dem Raum um das distale Faserende fernzuhalten, damit sich das ausgestrahlte Licht ungehindert ausbreiten kann.
Zur Behandlung pathologischer Areale ist die Spitze 10 der optischen Faser 9 im Sondenkörper 1 befestigt und wird somit beim Aufsetzen der Sonde immer in einem definierten Abstand zum Gewebe gehalten. Zum Durchstoßen der Herzwand, wie es bei einer anderen Behandlungsmethode durchgeführt wird (z. B. zur Behandlung von hypertropher Herzmuskelerkrankung), ist die Faser 9 in Axialrichtung verschiebbar im Sondenkörper 1 gelagert.
Der Querschnitt des Hohlraums 13 ist wesentlich größer und insbesondere wenigstens doppelt so groß wie der Querschnitt der Öffnung 8 für die optische Faser 9. Außerdem ist die axiale Erstreckung der Wand 19 derart dimensioniert, dass sich das von der Spitze 10 der optischen Faser 9 ausgestrahlte Licht - der Lichtkegel ist mit 12 bezeichnet - ungehindert ausbreiten kann, ohne den distalen Rand 20 des Sondenkörpers 1 zu treffen.
Der Sondenkörper 1 umfasst ferner drei plättchenförmige Elektroden 11, die in Ausnehmungen 4 am Außenumfang des distalen Abschnitts 3 angeordnet sind. Die Elektroden 11 schließen außen bündig zur Oberfläche des distalen Abschnitts 3 ab. Dadurch ist ein ungehindertes Durchschieben der Sonde durch Einführschleusen, Führungskatheter oder hämostatische Ventile gewährleistet.
Der am proximalen Abschnitt 2 befestigte Schlauch 17 schließt vorzugsweise ebenfalls bündig mit der Außenfläche des distalen Abschnitts 3 ab.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ragen die Elektroden 11 nur geringfügig über den distalen Rand 20 des proximalen Abschnitts 3 hervor. Dabei sind sie insbesondere derart angeordnet, dass sie vom Laserlicht nicht bestrahlt werden. Eine zu starke Erhitzung der Elektroden 11 ist somit ausgeschlossen.
Fig. 3 zeigt eine seitliche Ansicht des Sondenkörpers 1 von Fig. 2, bei der die Ausnehmungen 4 und Befestigungspunkte 5 für die Elektroden 11 gut zu erkennen sind. Die Befestigungspunkte 5 (Vorsprünge) dienen zur Befestigung der Elektroden 11, die entsprechende Öffnungen aufweisen. Durch Wärmebehandlung werden die Elektroden 11 schließlich fixiert.
Zum Kontaktieren der Elektroden 11 mittels eines Drahtes ist eine zusätzliche Vertiefung 25 vorgesehen.
Der proximale Abschnitt 2 umfasst mehrere Durchlässe 15 zur Zuleitung von physiologischer Kochsalzlösung in den Hohlraum 13, die durch Stegwände 6 unterteilt sind. Am proximalen Ende des Sondenkörpers 1 (oben) ist ferner ein Ansatz 22 zur Aufnahme der optischen Faser 9 gebildet, der geringfügig über den proximalen Abschnitt 2 vorragt.
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf den Sondenkörper 1 von Fig. 2. Wie zu erkennen ist, sind drei Durchlässe 15 für die Zuleitung von physiologischer Kochsalzlösung vorgesehen, die durch drei Stegwände 6 unterteilt sind. Die Ansatz 22 mit der Aufnahme 8 erstreckt sich in der Mitte des Sondenkörpers 1.
Fig. 5 zeigt eine seitliche Ansicht einer plättchenförmigen Elektrode 11 mit einer kreisförmigen Öffnung 24, die auf einen Befestigungspunkt 5 aufgesetzt wird. Die Plättchenelektrode 11 hat einen geriffelten distalen Rand 23, der ein Verrutschen der Sonde auf dem Gewebe verhindert.
In Fig. 6 ist eine Aufsicht auf die Elektrode von Fig. 5 dargestellt. Die Elektrode 11 ist im wesentlichen ringsegmentförmig gekrümmt und hat dadurch eine relativ breite Kontaktfläche. Wegen der nur wenig über den Rand 20 vorragenden Platzierung der Elektroden 11 und deren breitflächigem Kontakt mit der Herzwand wird die Verletzungsgefahr bei der Applikation stark reduziert. Bezugszeichenliste 1 Sondenkörper
2 Proximaler Abschnitt
3 Distaler Abschnitt
4 Ausnehmung
5 Befestigungspunkt
6 Stegwand
7 Distaler Rand
8 Öffnung
9 Optische Faser
10 Faserspitze
11 Elektrode
12 Ausbreitungsrichtung
13 Hohlraum
14 Kerbe
15 Durchlässe
16 Physiologische Lösung
17 Flexibler Schlauch
18 Führungskatheter
19 Wand
20 Distaler Rand
21 Distales Ende
22 Ansatz
23 Geriffelter Rand
24 Öffnung
25 Ausnehmung für Anschlussdraht
A Axialrichtung
S Sonde

Claims

1. Herzkatheter, insbesondere zur Behandlung pathologischer Areale an den Herzwänden, mit
einem schlauchförmigen Führungskatheter (18)
einer Sonde (S) zum Aufsetzen auf die pathologischen Areale, die einen Sondenkörper (1) mit einer Aufnahme (8) für eine optische Faser (9) umfasst,
einer Betätigungseinrichtung (17) zum Bewegen der Sonde (S) in Axialrichtung des Führungskatheters (18), und
einer optischen Faser (9),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sondenkörper (1) einen distalen Abschnitt (3) mit einem Hohlraum (13) aufweist, der umfangsseitig von einer im wesentlichen starren Wand (19) begrenzt ist und einen größeren Querschnitt aufweist als die Aufnahme (8) für die Faser (9).

2. Herzkatheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (13) so dimensioniert ist, dass sich das von der Faser (9) ausgestrahlte Licht kegelförmig auf das Gewebe ausbreiten kann, wenn eine Spitze (10) der Faser (9) in Abstand zum Gewebe angeordnet ist.

3. Herzkatheter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (1) einen proximalen Abschnitt (2) mit einem kleinen Querschnitt und einen distalen Abschnitt (3) mit einem größeren Querschnitt aufweist.

4. Herzkatheter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (1) einstückig gebildet ist.

5. Herzkatheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Sonde (S) eine oder mehrere Elektroden (11) zum Lokalisieren der zu behandelnden Areale aufweist.

6. Herzkatheter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (11) am Außenumfang des Sondenkörpers (1) befestigt sind.

7. Herzkatheter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (11) in Ausnehmungen (4) des Sondenkörpers (1) angebracht sind, so dass sie bündig mit der Außenfläche des Sondenkörpers (1) abschließen.

8. Herzkatheter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass genau drei Elektroden (11) vorgesehen sind.

9. Herzkatheter nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (11) nicht oder nur geringfügig über den distalen Rand (20) des Sondenkörpers (1) vorragen.

10. Herzkatheter nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (11) plättchenförmig gebildet sind.

11. Herzkatheter nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (11) ein geriffeltes, distales Ende (21) aufweisen.

12. Herzkatheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (1) aus einem nicht elastischen Material besteht.

13. Herzkatheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (1) Durchlässe (15) zum Einbringen von Spülflüssigkeit in den Hohlraum (13) aufweist.

14. Herzkatheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Rand (20) des Sondenkörpers (1) gekerbt ist.

15. Herzkatheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung zum Vor- und Zurückschieben der Sonde (S) ein Schlauch (17) ist.

16. Herzkatheter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkörper (1) an dem Schlauch (17) befestigt und insbesondere verklebt ist.

17. Herzkatheter nach Anspruch 16 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (17) aus einem flexiblen Material besteht.

18. Herzkatheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden Öffnungen (20) aufweisen, mit denen sie auf entsprechende Vorsprünge (5) des Sondenkörpers (1) aufgesetzt werden.