DE10160594A1 - Interventionelles Instrument - Google Patents

Abstract

Das interventionelle Instrument weist einen Katheter (2) auf, an dessen Spitze ein Ultraschallwandler (5), vorzugsweise einem im Dopplerbetrieb arbeitenden phasengesteuerten Transducer vorgesehen ist, mit dem ein Bild der Umgebung der Katheterspitze auf einem Echographiegerät dargestellt werden kann. Außerdem weist der Katheter (2) einen diesen in Längsrichtung durchsetzenden zentralen Kanal (3) auf, der im Bereich der Spitze des Katheters ins Freie mündet. Über diesen Kanal können Operationsinstrumente (22) zu einer medizinischen Intervention im Bereich der Katheterspitze eingeführt werden.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein interventionelles Instrument zum Einführen in ein Lumen des menschlichen Körpers, insbesondere ein intracardial zu verwendendes Instrument zum Einführen in das cardiovasculäre System.
• Derartige interventionelle Instrumente sind z. B. Katheter zum Platzieren von Gefäßprothesen, sogenannten Stents, mit denen Engstellen in Adern bzw. Gefäßen aufgeweitet werden können. Zu diesem Zweck werden sogenannte Ballonkatheter verwendet, die in der Blutbahn des Patienten an die zu behandelnde Engstelle vorgeschoben werden, wonach der Ballon, der an der Spitze des Katheters angeordnet ist, aufgeblasen und dadurch die Engstelle aufgeweitet wird, sodass wieder ein im wesentlichen normaler Blutfluss durch das Blutgefäß erreicht wird. Anschließend oder gleichzeitig kann zum Offenhalten der aufgeweiteten Engstelle ein Stent platziert werden.
• Mit speziellen Ballonkathetern können auch Stenosen im Bereich der Herzklappen beseitigt werden, wobei dieses Verfahren häufig mit Hilfe der externen Echokardiographie überwacht wird. Hierbei wird der Brustkorb des Patienten mit Hilfe eines Ultraschallwandlers durchstrahlt; die reflektierten Wellen werden empfangen, ausgewertet und z. B. auf einem Farbmonitor dargestellt. Die Echokardiograhpie ist eine spezielle Anwendung des Impuls-Echoverfahrens im Time-Motion- oder Real-Time-Verfahren oder des Dauerschall- Doppler-Verfahrens zur Herzdiagnostik, wobei der Schallkopf auf der Thorax-Vorderwand positioniert wird. Hiermit können Herzklappen- bzw. Mitralstenosen erfasst und beurteilt werden, ebenso Aortenklappeninsuffizienz etc.
• Es wäre wünschenswert, die Diagnose derartiger Krankheiten zu vereinfachen und gegebenenfalls auch einen Eingriff an der befallenen Stelle vornehmen zu können.
• Es sind interventionelle Instrumente bekannt, insbesondere für die minimalinvasive Medizin, die eine intrakorporale Behandlung, z. B. eine Laserbehandlung ermöglichen, wobei gleichzeitig der Behandlungsort optisch überwacht wird. Dies erfolgt z. B. mit Hilfe einer Lichtleitfaser, die in dem Instrument verläuft und in die Licht von einer externen Lichtquelle eingestrahlt wird, wobei das reflektierte Licht über eine weitere Lichtleitfaser aufgenommen und etwa auf einem Monitor abgebildet wird. Derartige Instrumente können jedoch in aller Regel nicht in der Blutbahn eines Patienten angewendet werden, da Blut ein schlechter Lichtleiter ist und die optische Überwachung bei einem etwaigen Eingriff durch Turbulenzen innerhalb des Blutes zusätzlich gestört wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein interventionelles Instrument insbesondere ein intracardial zu verwendendes Instrument für das Coronar-Gefäßsystem anzugeben, mit dem die Diagnose und ein etwaiger Eingriff vereinfacht werden können.
• Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
• Demgemäss weist das interventionelle Instrument folgende Merkmale auf:
  
• - einen Katheter mit einem flexiblen Schlauch, z. B. aus PVC, und einem den Schlauch in dessen Längsrichtung durchsetzenden zentralen Kanal, der im Bereich der Katheterspitze eine vorzugsweise mittige Mündung aufweist;
• - einen Ultraschallwandler im Bereich der Spitze des Katheters, der vorzugsweise in der Wand des Katheters integriert ist und über in der Wand des Katheters zu dessen distalem Ende verlaufende elektrische Leitungen mit einem dort vorgesehenen Echokardiographiegerät verbunden ist; der Ultraschallwandler umgibt im Bereich der Spitze des Katheters vorzugsweise dessen zentralen Kanal.
• - ein den Katheter umgebendes und extrakorporal gelegenes Handgerät, das zum gesteuerten Abbiegen der Spitze des Katheters mit Stelldrähten verbunden ist, die in der Wand des Katheters verlaufen und bis zu dessen Spitze führen;
• - ein Verzweigungsstück im Katheter zwischen Handgerät und Echokardiographiegerät, welches zumindest einen in den zentralen Kanal des Katheters führenden absperrbaren Kanal aufeist; und
• - ein Operationsinstrument, das über das Verzweigungsstück in den zentralen Kanal des Katheters einführbar und bis zu dessen Mündung vorschiebbar ist, zur Durchführung einer medizinischen Intervention.
• Der Katheter wird z. B. durch einen Operateur in das Herz eines Patienten bis in die Nähe einer zu operierenden Herzklappe eingeführt, wobei dieses Einführen durch Beobachtung des durch das Echokardiographiegerät gelieferten Bildes gesteuert wird. Anschließend wird das Operationsinstrument in den Katheter eingeführt und an den Behandlungsort geschoben. Der Behandlungsort wird auf dem Monitor des Echokardiographiegerätes dargestellt, sodass dort mit dem Operationsinstrument die gewünschte Operation durchgeführt werden kann; dieses erfolgt wiederum unter Überwachung des Bildes des Echokardiographiegerätes. Mögliche Operation sind etwa Beseitigen einer Stenose, Entnehemsn von Gewebeproben etc. Als Operationsinstrumente zur medizinischen Intervention kommen z. B. Skalpelle, Pinzetten, Zangen, Schabegeräte, etc. in Betracht.
• Vorzugsweise ist der Ultraschallwandler ein phasengesteuerter Transducer, der im Bereich von etwa 5 bis 10 MHz arbeitet, wobei bevorzugt ein Farb-Dopplerbetrieb verwendet wird. Selbstverständlich sind auch die o. a. anderen Arbeitsweisen im Impulsbetrieb, das heißt M- oder 2D-Betrieb möglich.
• Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung ist ein einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines interventionellen Istrumentes gemäß der Erfindung mit einem ein Operationsinstrument aufnehmenden Katheter;
• Fig. 2 einen Längsschnitt des Instrumentes gemäß Fig. 1 im Bereich der Katheterspitze;
• Fig. 3 einen schematischen Querschnitt längs III-III in den Fig. 1 und 2; und
• Fig. 4 einen Querschnitt durch das Instrument längs IV-IV in Fig. 1.
• Ein interventionelles Instrument 1 weist einen Katheter 2 aus einem dünnen PVC-Schlauch mit einem Durchmesser von in diesem Fall etwa 4 mm auf, der mit einem zentralen Kanal 3 mit einem Durchmesser von in diesem Falle etwa 2 mm versehen ist, der an der Katheterspitze eine Mündung 4 aufweist. Im Bereich der Katheterspitze ist in der Wand des Schlauches ein Ultraschall-Transducer 5 eingearbeitet, der herkömmlicher Bauart sein kann und z. B. aus mehreren Segmenten 6 besteht, die in Fig. 2 nur angedeutet sind. Der Katheter 2 ist zu einem Handgerät 7 geführt und durchsetzt dieses. Das Handgerät 7 weist zwei Stellräder 8 und 9 auf, die jeweils im bzw. gegen den Uhrzeigersinn um 180° um die Längsachse des Katheters drehbar sind. Die Handräder 8 und 9 sind mit in diesem Falle vier Stelldrähten 10 verbunden, die von den Stellrädern in der Wand des Katheters 2 bis zu dessen Spitze verlaufen. Durch Verdrehen der Stellräder kann die Spitze des Katheters in alle Richtungen bis zu einem Winkel non etwa 45° abgebogen werden; dieses ermöglicht ein gesteuertes Vorschieben des KAtheters 2 z. B. durch die Blutbahn um Kurven des Blutgefässes herum.
• In der Wand des Schlauches 2 sind elektrische Leitungen 11 eingearbeitet, die zu den einzelnen Segmenten 6 des Transducers 5 führen. Die Leitungen werden in der Wand des Schlauches 2 auch jenseits des Handgerätes 7 bis zu einem Stecker 12 am distalen Ende des Katheters 1 weitergeführt. Dieser Stecker wird mit einem korrespondierenden Stecker 13eines Echokardiographiegerätes 14 verbunden, das, wie schematisch angedeutet, einen Farbmonitor 15 und ein Bedienfeld 16 aufweist, welches mit einer hier nicht dargestellten Elektronik verbunden ist, die mit den Leitungen des Steckers 13 kommuniziert. Von dem Elektrokardiographiegerät 14 werden Sendesignale im Dopplerbetrieb im Bereich zwischen 5 und 10 MHz an die einzelnen Segmente 6 des Transducers geleitet, wobei die von dem Transducer empfangenen Signale wiederum über die Leitungen 11 zum Elektrokardiographiegerät 14 zurückgeleitet werden. Nach dem Dopplerprinzip können dann diese Signale durch die Elektronik ausgewertet und an den Monitor 15 weitergeleitet werden, auf dem dann das Bild des Blutgefässes im Bereich der Katheterspitze erscheint.
• Der Katheter 2 weist zwischen dem Handgerät 7 und dem Stecker 12 ein Verzweigungsstück 17 mit zwei Anschlusskanälen 18 und 19 auf, die in den zentralen Kanal 3 des Katheters münden und an ihren distalen Enden jeweils durch ein Ventil 20 bzw. 21 absperrbar sind. Über den Kanal 18 des Verzweigungsstückes 17 wird, sobald die Spitze des Katheters den gewünschten und mit Hilfe des Echokardiographiegerätes definierten Behandlungsort erreicht hat, ein nur angedeutetes Operationsinstrument 22, in diesem Falle etwa ein Skalpell, in den zentralen Kanal 3 mit Hilfe eines Führungsdrahtes 23 eingebracht und bis zu der Katheterspitze vorgeschoben, wo es aus der dortigen Mündung 4 austritt. Mit diesem Operationsinstrument wird, etwa durch Betätigen eines Bediengriffes 24 am Ende des Führungsdrahtes, die gewünschte medizinische Intervention vorgenommen. Ein Beispiel hierfür ist etwa die Entfernung einer Stenose an einer Herzklappe. Gesteuert wird diese Intervention von einem Operateur anhand des auf dem Monitor 15 erscheinenden Bildes.
• Über den Anschlusskanal 19 des Verzweigungsstückes 17 können physiologische Parameter bestimmt werden, z. B. der Druck am Behandlungsort etwa in der Herzkammer oder in einem Blutgefäß, Blutproben entnommen werden oder Kontrast- und Arzneimittel injiziert werden.

Claims (8)

1. Katheter zum Einführen in ein Lumen des menschlichen Körpers, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- einen Katheter (2) mit einem flexiblen Schlauch und einem den Schlauch in dessen Längsrichtung durchsetzenden zentralen Kanal (3), der im Bereich der Spitze des Katheters eine Mündung (4) aufweist;

- einen Ultraschallwandler (5) im Bereich der Spitze des Katheters (2), der über in der Wand des Katheters (2) zu dessen distalem Ende verlaufende elektrische Leitungen (11) mit einem dort vorgesehenen Echokardiographiegerät (14) verbindbar ist;

- ein den Katheter umgebendes und extrakorporal gelegenes Handgerät (7), das zum gesteuerten Abbiegen der Spitze des Katheters (2) mit Stelldrähten (10) verbunden ist, die in der Wand des Katheters (2) verlaufen und bis zu dessen Spitze führen;

- ein Verzweigungsstück (17) im Katheter (2) zwischen Handgerät (7) und Echokardiographiegerät (14), welches zumindest einen in den zentralen Kanal (3) des Katheters (2) führenden absperrbaren Kanal 18, 19) aufeist; und

- ein Operationsinstrument (22), das über das Verzweigungsstück (17) in den zentralen Kanal (3) des Katheters einführbar und bis zu dessen Mündung (4) vorschiebbar ist, zur Durchführung einer medizinischen Intervention.

2. Interventionelles Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallwandler (5) ein phasengesteuerter Transducer ist.

3. Interventionelles Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallwandler (14) im Bereich von 5 bis 10 MHz arbeitet.

4. Interventionelles Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallwandler (5) im Dopplerbetrieb arbeitet.

5. Interventionelles Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Echographiegerät (14) ein Doppler-Echographiegerät, insbesondere ein Doppler- Echokardiographiegerät ist.

6. Interventionelles Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (3) an der Spitze des Katheters (2) zentral ins Freie mündet und im Bereich der Spitze des Katheters von dem Ultraschallwandler (5) umgeben ist.

7. Interventionelles Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter (2) ein Handgerät (7) aufweist, das mit Stelldrähten (10) verbunden ist, die in der Wand des Katheters (2) eingearbeitet sind und zur Spitze des Katheters (2) führen.

8. Interventionelles Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Handgerät (2) mit den Stelldrähten (10) verbundene Stellräder (8, 9) aufweist.