-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein minimal-invasives Instrument zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention.
-
Vorhofflimmern ist die zurzeit häufigste bedeutsame Herzrhythmusstörung. Allein in Deutschland leiden darunter etwa 800.000 Menschen, also ca. 1% der Bevölkerung. Das Vorhofflimmern zeichnet sich dadurch aus, dass es im Herzvorhof statt etwa 70 Pulsschlägen pro Minute zu bis zu 600 Kontraktionen pro Minute kommt. Dieser Effekt kann bei den Betroffenen eine Art Panikattacke auslösen. Für viele Patienten bedeutet das Vorhofflimmern aber auch, dass sie ein erhöhtes Schlaganfallrisiko haben, etwa wenn sich Thrombi bilden. Ein möglicher Auslöser für Vorhofflimmern sind die so genannten Triggerarrhythmien, die ihren Ursprung oft in einer der in den linken Herzvorhof mündenden Lungenvenen haben. Neben Medikation ist die Katheterablation heute eine der therapeutischen Optionen. Dabei werden die Mündungen der Lungenvenen beispielsweise mit Hochfrequenz verödet und die Lungenvenen somit elektrisch vom linken Vorhof isoliert. Typischerweise erfolgen diese Verödungen im Rahmen einer Ablationsprozedur mit Hilfe eines Ablationskatheters ringförmig um die Lungenvenen. Diese Prozedur dauert durchschnittlich mehrere Stunden. Für die Ärzte ist bei diesem Eingriff die Kenntnis der dreidimensionalen Morphologie des linken Herzvorhofs und der Lungenvenen wichtig, die von Patient zu Patient stark variieren können. Mit intraoperativer 3D C-Bogen-Rotationsangiographie oder einer präoperativen CT- oder MR-Aufnahme des Herzens kann der linke Vorhof präzise abgebildet werden. Dabei hat die 3D C-Bogen-Rotationsangiographie den Vorteil, unmittelbar vor oder sogar während der Ablationsprozedur durchgeführt werden zu können. Des Weiteren ist bei Verwendung der 3D C-Bogen-Rotationsangiographie eine einfache Überlagerung eines aktuellen Durchleuchtungsbildes mit dem aufgenommenen 3D-Bilddatensatz während der Ablationsprozedur ohne 2D-3D-Registrierung möglich, da sowohl Durchleuchtungsbild, als auch 3D-Bilddatensatz von demselben C-Bogen-Röntgensystem erzeugt werden. Im Gegensatz dazu sind bei präoperativen MR- oder CT-Bilddaten aufwändige 2D-3D-Registrierungen für eine Überlagerung mit einem Durchleuchtungsbild erforderlich.
-
Beide erwähnten Therapieformen bringen Probleme mit sich. Zur Medikation gibt es zwar anti-arrhythmisch wirkende Medikamente, diese können aber das Vorhofflimmern in der Regel nicht zur Gänze beheben, sondern reduzieren im besten Fall die Häufigkeit des Auftretens. Weiter ist die Einstellung der Medikation je nach Bedürfnissen und/oder Zustand des Patienten schwierig. Zusätzlich muss der Patient lebenslang gerinnungshemmende Medikamente einnehmen, um das Schlaganfallrisiko durch Bildung von Thrombi zu reduzieren. Die medikamentöse Therapie ist deshalb nicht als dauerhafte Therapie geeignet und durch die Kosten der Medikamente und die Häufigkeit der Krankheit eine für das Gesundheitssystem starke finanzielle Belastung. Die Katheterablation, bei der mit Hilfe eines Ablationskatheters, der über die Femoralvene über den rechten Vorhof transseptal in den linken Vorhof eingeführt wird, Endokardgewebe meist durch Applikation von Hochfrequenz gezielt verödet wird, hat heute nur relativ geringe Erfolgsraten. So liegt nach klinischen Studien die Erfolgsrate nach zweijähriger Nachverfolgung eines Patienten mit persistentem oder permanentem Vorhofflimmern nach ein bis zwei Ablationsprozeduren bei maximal 70%. D.h. bei 30% der einmal oder zweimal ablatierten Patienten ist die Katheterablation erfolglos. Und selbst die erfolgreich ablatierten Patienten müssen nach der erfolgten Ablation noch über einen langen Zeitraum gerinnungshemmende Medikamente einnehmen. Neben der RF-Katheter-Ablation sind der Einsatz anderer Energiequellen für Endokard-Katheter-Ablationen, wie Kryo-, Laser-, Mikrowellen-, HIFU-, Ethanol-Ablation untersucht worden, konnten sich wegen der ebenfalls zu niedrigen Erfolgsraten allerdings bisher nicht durchsetzen.
-
Zur Therapie des Vorhofflimmerns wurde früher ein chirurgischer Eingriff durchgeführt, bei dem eine Operation am offenen Herzen mit Öffnung des Brustkorbs notwendig war. Mit Hilfe eines Skalpells wurden viele Narben in das Endokard des linken Herzvorhofs geschnitten. Dieses Verfahren wurde nach James Cox, der das Verfahren 1987 erstmals am St. Louis' Barnes Hospital durchgeführt hatte, und nach dem labyrinthartigen Narbenmuster, engl. „Maze“, Cox-Maze-Prozedur genannt. Obwohl die Erfolgsrate der Therapie des Vorhofflimmerns ausreichend war, wird diese Technik heute aufgrund der zu hohen Risiken – es kam auch zu Todesfällen – nicht mehr verwendet und man favorisierte statt dessen Katheterablationen oder medikamentöse Behandlungsformen. In letzter Zeit wurden auch Ansätze durchgeführt, anstelle des Endokards das Epicard des linken Herzvorhofs zu ablatieren. Allerdings ist dieser Ansatz wegen des Risikos der Perikard-Tamponade selten zu finden. Zudem fehlen Studien über die Erfolgsrate.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein minimal-invasives Instrument zu beschreiben, mit Hilfe dessen eine erfolgversprechende Technik zur Therapie des Vorhofflimmerns durchführbar ist.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem minimal-invasiven Instrument zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Patentanspruchs und einem medizinischen Interventionssystem zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Patentanspruchs.
-
Ein Grundgedanke der Erfindung ist ein minimal-invasives Instrument zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention. Das minimal-invasive Instrument umfasst einen medizinischen Katheter in dessen proximalen Endbereich ein mikrochirurgisches Skalpell anordenbar ist, wobei die Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells aus dem medizinischen Katheter einstellbar ist.
-
Das erfindungsgemäße minimal-invasive Instrument ist somit dazu ausgelegt, eine Intervention zu unterstützen, die ähnlich der zuvor beschriebenen Cox-Maze-Prozedur ist, jedoch minimal-invasiv durchführbar ist, d.h. insbesondere nicht das Öffnen des Brustkorbs und die Operation am offenen Herzen erfordert.
-
Unter einem medizinischen Katheter wird insbesondere ein schlauch- oder stabähnliches Gerät mit einer Länge von ca. 0,3 bis 1,5 m und einem Durchmesser von ca. 1 bis 20 mm verstanden, das in einen menschlichen oder tierischen Körper einführbar ist. Weiter kann ein medizinischer Katheter integrierte oder über Arbeitskanäle einführbare Instrumente, z.B. mikromechanische Geräte, wie kleine Zangen oder Greifer, umfassen, mit denen untersuchende oder intervenierende Vorgänge durchführbar sind. Vorhergehend und nachfolgend soll unter einem Katheter ein medizinischer Katheter verstanden werden.
-
Im proximalen Endbereich des Katheters, d.h. in einem Bereich an dem Ende des Katheters, das, in einem in einen menschlichen oder tierischen Körper eingeführten Zustand, im Körperinneren liegt, ist ein mikrochirurgisches Skalpell anordenbar. Vorzugsweise ist das mikrochirurgisches Skalpell, also ein sehr kleines chirurgisches Messer, am proximalen Ende, insbesondere an der Spitze des proximalen Endes, des Katheters anordenbar. Unter anordenbar wird verstanden, dass das mikrochirurgische Skalpell am proximalen Ende des Katheters dauerhaft angeordnet ist, also fest mit dem Katheter verbunden ist, oder zweitweise angeordnet bzw. austauschbar ist. Letzteres ist der Fall bei einem Wechselinstrument, bei dem das mikrochirurgische Skalpell nur bei Bedarf als kleiner Katheter durch einen Arbeitskanal im Inneren des Instruments vorgeschoben wird. Austauschbare mikrochirurgische Skalpelle bieten den Vorteil, dass verschiedenartige Klingen, die sich in Länge, Breite und/oder Form der Klinge unterscheiden, verwendet werden können und so für verschiedene patientenvariable Herz-Morphologien oder auch während einer Prozedur in verschiedenen Prozedur-Abschnitten das passende mikrochirurgische Skalpell zur Verfügung steht. Die Klinge kann entweder auf einer Seite oder auf beiden Seiten schneidfähig, z.B. geschliffen sein. Optional können auch die Dicke der Klinge, die Schneidefläche oder der Zulauf des Klingenkörpers zur Schneide von Seite zu Seite variieren, so dass die Erzeugung unterschiedlich dicker Läsionen möglich ist. Weiter optional kann die Klinge auch V-förmig ausgebildet sein, wobei die Unterkante des „V“, ähnlich wie bei einem "Linoleum-Schneider", scharf angeschliffen ist und so die Läsionen generieren kann. Auch bei dieser Variante sind verschiedene Klingengrößen und verschiedene Kantenformen des „V“, wie extrem kantig für dünne, tiefe Läsionen oder leicht abgerundet für weniger tiefe, aber breite Läsionen, möglich.
-
Die Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells aus dem medizinischen Katheter ist, z.B. mit Hilfe eines mechanischen Verbindungsmittels, das den Durchgriff vom distalen Ende des Katheters zum mikrochirurgischen Skalpell herstellt, durch einen Bediener des minimal-invasiven Instruments, einstellbar. Unter Austrittslänge wird im Allgemeinen die Länge verstanden, die die Schneide des mikrochirurgischen Skalpells bzw. die Klingenspitze über eine Oberfläche des Katheters übersteht, oder, mit anderen Worten, die maximale Eindringtiefe des mikrochirurgischen Skalpells in das Endokard. Vorzugsweise ist das mikrochirurgische Skalpell stufenlos von dem Bediener des minimal-invasiven Instruments bzw. von einem Operateur vor- und zurückziehbar. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das mikrochirurgische Skalpell durch einen Schieberegler am distalen Schaft des Katheters, z.B. an einem Handgriff, stufenweise z.B. durch mechanischen Vorschub oder Rückzug, ein- bzw. ausfahrbar. Dieser Schieberegler rastet nach Einstellung der gewünschten Stufe, entsprechend einer Länge der Klinge, ein. Durch diese Einstellung können Myokard-Läsionen in dickeren Myokard-Regionen mit längerer Klinge, in dünneren Myokard-Regionen mit kürzerer Klinge generiert werden. Diese Einstellmöglichkeit hat den Vorteil, dass nur ein kleiner Teil der Klinge, beispielsweise 2 mm, zur Generierung der gewünschten Läsion im Endokard verwendet wird. Dadurch wird eine Perforation des Herzmuskels des linken Herzvorhofs vermieden.
-
Bei erstmaliger Einführung des Katheters oder Endoskops ist das Skalpell vorzugsweise in den Katheter zurückgezogen, d.h. die einstellbare Austrittslänge umfasst auch das komplette Einfahren, auch eingefahrener Zustand genannt. Vorzugsweise ist der medizinische Katheter in einem Körper steuerbar, d.h. in Position und Orientierung veränderbar. Denkbar ist, dass der Katheter mit dem mikrochirurgischen Skalpell von der Bedienperson über einen Griff des Instruments drehbar und abbiegbar ist. Die Läsionen können dadurch erzeugt werden, dass mit dem Katheter mit ausgeführter Klinge die Klinge linienartig über das Endokard der zu therapierenden Herzkammer geführt wird.
-
Vorzugsweise umfasst der medizinische Katheter des minimal-invasiven Instruments wenigstens ein Gelenk zur räumlichen Steuerung des minimal-invasiven Instruments.
-
Durch Integration eines Gelenkes in den Katheter ist der Katheter leichter durch den Körper bewegbar und steuerbar. Es kann sich dabei um ein oder mehrere diskrete Gelenke handeln, bei einer Vielzahl von Gelenken erreicht die Flexibilität des Katheters mehr und mehr kontinuierlichen Charakter.
-
Günstig ist im Bereich des proximalen Endes des medizinischen Katheters ein aufblasbarer Ballon anordenbar.
-
Der aufblasbare Ballon, der im proximalen Endbereich des Katheters, z.B. im letzten proximalen Viertel des Katheters, angeordnet oder anordenbar ist, hat den Vorteil, dass er in einem zumindest teilweise aufgeblasenen Zustand bei Wandkontakt mit dem Endokard möglicherweise austretendes Blut verdrängt.
-
Mit besonderem Vorteil ist die einstellbare Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells aus dem medizinischen Katheter mittels eines motorischen Stellmittels motorisch einstellbar.
-
Motorische Stellmittel, wie z.B. Elektromotoren mit ggf. Getriebemitteln, sind generell bekannt und werden in der Technik in vielfältiger Weise eingesetzt. Mit Vorteil wird ein motorisches Stellmittel verwendet, um die Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells aus dem medizinischen Katheter stufenweise, stufenlos oder mit vorgebbarer Schrittweite einzustellen. Die Wahl einer Austrittslänge kann beispielsweise durch eine Bedienperson an einem Eingabemittel, z.B. einer Computertastatur oder einem Joystick vorgenommen werden. Neben den Vorteilen, die bereits bei der Einstellmöglichkeit der Austrittslänge bei mechanischer Verstellung beschrieben wurden, bietet die Einstellbarkeit mit einem motorischen Stellmittel unter anderem den Vorteil, dass das Stellmittel dezentral angeordnet werden kann, so dass eine unter Konstruktionsaspekten günstige Lage ausgewählt werden kann.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind im proximalen Endbereich des medizinischen Katheters ein bildgebendes Mittel und/oder ein Beleuchtungsmittel anordenbar.
-
Bildgebende Mittel im Zusammenhang mit Kathetern sind z.B. bei Endoskopen prinzipiell bekannt. Mit Vorteil wird ein bildgebendes Mittel, z.B. eine Kamera im sichtbaren Wellenlängenbereich, dessen Aufnahmebereich durch ein Beleuchtungsmittel, z.B. eine LED, ausgeleuchtet werden kann, bei einem erfindungsgemäßen minimal-invasiven Instrument eingesetzt. Ist das mikrochirurgische Skalpell beispielsweise in die Spitze eines steuerbaren Katheters mit bildgebenden Mittel, Beleuchtungsmittel und aufblasbarem Ballon integriert, kann der aufblasbare Ballon bei Wandkontakt mit dem Endokard austretendes Blut verdrängen und das mikrochirurgische Skalpell kann in Echtzeit relativ zum Endokard-Gewebe zusammen mit den generierten Läsionen visualisiert werden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der medizinische Katheter und/oder das mikrochirurgische Skalpell jeweils wenigstens einen Positionsgeber und/oder wenigstens einen Orientierungsgeber auf, deren Position und/oder Orientierung von einem Ortungsmittel bestimmbar ist.
-
Positionsgeber und Orientierungsgeber sind prinzipiell bekannt. Das mikrochirurgische Skalpell kann mit einem Positions- und/oder einem Orientierungsgeber ausgestattet sein, der beispielsweise nach elektromagnetischem Prinzip arbeitet. Der Geber kann entweder in unmittelbarer Nähe des mikrochirurgischen Skalpells oder mehr distal am eher steifen Teil des Katheters angeordnet sein. Zusammen mit einem Ortungsmittel, das ebenfalls prinzipiell bekannt ist, können die Position der Positionsgeber und/oder die Orientierung der Orientierungsgeber sehr präzise bestimmt werden und durch den oder die integrierten Positions-/Orientierungsgeber kann das mikrochirurgische Skalpell beispielsweise in sogenannten elektroanatomischen Maps, wie zum Beispiel in einer elektroanatomischen CARTO-Map, visualisiert werden. Durch Visualisierung der Orientierung des Skalpells, z.B. in einer elektroanatomischen Map und/oder in einem vorhandenen Bilddatensatz ist bekannt, in welchem Winkel die Klinge zu dem zu therapierenden Endokard steht und in welcher Drehrichtung sich der Katheter mit der Klinge, auch relativ zur Biegung des Instruments, befindet. Vorzugsweise kann die Visualisierung durch eine Farbkodierung der auf einem Darstellungsmittel dargestellten Klinge während deren Rotation geschehen. Denkbar wäre zum Beispiel folgende Farbkodierung: grüne Einfärbung der dargestellten Klinge bedeutet, dass die erste Klingenseite durch Abwinklung des Katheters zum Gewebe gebracht werden kann, rote Einfärbung bedeutet, dass die zweite Klingenseite durch Abwinklung des Katheters zum Gewebe gebracht werden kann. Das bedeutet, dass die Bedienperson den Katheter und damit auch die Klinge so drehen kann, dass die Klinge die Läsion möglichst effektiv erzeugt.
-
Vorzugsweise weisen der medizinische Katheter und/oder das mikrochirurgische Skalpell jeweils wenigstens einen im Wesentlichen röntgenstrahlenundurchlässigen Marker auf.
-
Der medizinische Katheter und/oder das mikrochirurgische Skalpell können mit, vorzugsweise kleinen, röntgenundurchlässigen oder wenigstens röntgenstrahlenabsorbierenden Markern versehen sein, um die Sichtbarkeit des medizinischen Katheters und/oder des mikrochirurgischen Skalpells in Röntgendurchleuchtungsbildern zu erhöhen. Der beschriebene Einsatz von Positionsgebern und/oder Orientierungsgebern und/oder wenigstens röntgenstrahlenabsorbierenden Markern auf dem medizinischen Katheter und/oder dem mikrochirurgischen Skalpell ermöglicht eine bildgestützte Führung des mikrochirurgischen Skalpells. Dazu kann das mikrochirurgische Skalpell in dreidimensionalen Bildern, wie 3D C-Bogen-Rotationsangiographie-, CT-, MR-, 3D TEE-, 3D ICE-Bildern, visualisiert werden. Diese Visualisierung kann beispielsweise durch eine Visualisierung der an dem mikrochirurgischen Skalpell angebrachten Positions- und Orientierungsgebern in dem 3D-Bild erreicht werden. Hierzu ist eine, z.B. landmarken-basierte, Registrierung des Navigationssystems des Orientierungsmittels erforderlich. Das beschriebene Verfahren wird vorzugsweise automatisch durch ein Rechen- und Steuermittel, z.B. ein Computer, durchgeführt. Weiter kann ein 2D-Live-Durchleuchtungsbild, in dem z.B. das mikrochirurgische Skalpell z.B. mit Hilfe der röntgenundurchlässigen Marker sichtbar ist, mit dem dreidimensionalen Bild überlagert werden. Wird ein 3D C-Bogen-Rotationsangiographie-Bild zur dreidimensionalen Bildgebung verwendet, ist keine Registrierung erforderlich, da sowohl das 2D-Durchleuchtungsbild, als auch die 3D-Bilddaten von demselben C-Bogen-Röntgensystem generiert wurden bzw. werden. Werden andere 3D-Bildgebungsmodalitäten als die 3D C-Bogen-Rotationsangiographie verwendet, ist eine 2D-3D-Registrierung, z.B. bild-basiert oder landmarken-basiert, des 2D-Durchleuchtungsbildes mit den 3D-Bilddaten vor der Überlagerung erforderlich. Vorzugsweise werden auch diese Verfahren automatisch durch ein Rechen- und Steuermittel, z.B. ein Computer, durchgeführt.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung eines Grundgedankens der Erfindung sieht vor, dass das minimal-invasive Instrument einen Kraftsensor zur Messung einer auf das mikrochirurgische Skalpell wirkenden Kraft aufweist.
-
Kommt das mikrochirurgische Skalpell in Kontakt mit beispielsweise Gewebe, wie dem Myokard, wird eine Kraft auf die Klinge ausgeübt. Diese Kraft, die für eine Bedienperson von großer Wichtigkeit ist, wird durch einen Kraftsensor gemessen. Der Kraftsensor kann in die Klingenspitze oder in die Schneidefläche des mikrochirurgischen Skalpells integriert sein oder zwischen mikrochirurgischen Skalpell und einem Aufnahmepunkt innerhalb des Katheters angeordnet sein.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Messwert des Kraftsensors durch ein visuelles Ausgabemittel visuell und/oder durch ein akustisches Ausgabemittel akustisch und/oder durch ein haptisches Ausgabemittel haptisch ausgegeben.
-
Durch eine visuelle und/oder akustische und/oder haptische Ausgabe des Messwerts des Kraftsensors, d.h. durch die Ausgabe eines Repräsentanten der Kraft, die auf die Klinge des mikrochirurgischen Skalpells ausgeübt wird, erhält die Bedienperson eine wichtige Information über die Kraft, mit der das mikrochirurgische Skalpell z.B. gegen ein Gewebe drückt. Ist ein Kraftsensor in eine schneidfähige Seite des mikrochirurgischen Skalpells integriert, erhält die Bedienperson zum Beispiel Informationen darüber, ob die Klinge Kontakt zum Endokard hat oder nicht, d.h. sie weiß, wann sie mehr oder weniger Druck auf das Instrument ausüben kann. Ausgehend von dieser Information kann die Bedienperson dann auch entscheiden, ob die Kraft, die auch in einen Anpressdruck umgerechnet werden kann, ausreichend oder zu groß ist und entsprechend reagieren. Bei einem visuellen Ausgabemittel kann es sich beispielsweise um ein analoges oder digitales Anzeigeinstrument, eine Anzeige auf einem Monitor, oder eine Lampe handeln. Die Größe des Messwerts kann durch einen Kennwert oder eine Farbkodierung, z.B. grün für eine kleine Kraft, rot für eine große Kraft, repräsentiert werden. Bei einem akustischen Ausgabemittel kann es sich z.B. um einen Lautsprecher handeln, wobei ein Ausgabeton lauter und/oder höher ist, je größer die gemessene Kraft ist. Bei einem haptischen Ausgabemittel kann es sich zum Beispiel um einen Joystick handeln, der gleichzeitig als Eingabemittel für die einstellbare Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells dient. Der Kraft, die zur Betätigung des Joysticks benötigt wird, kann eine Kraft, abhängig von der, vom Kraftsensor gemessenen, Kraft entgegengesetzt werden. D.h. eine Bedienperson würde eine auf das mikrochirurgische Skalpell wirkende Kraft als Widerstand am Joystick empfinden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells aus dem medizinischen Katheter mittels einer Rechen- und Steuereinheit derart regelbar ist, dass eine vorgebbare, auf das mikrochirurgische Skalpell wirkende Kraft nicht überschritten wird.
-
Dieses Merkmal beschreibt eine Regelung, die von einer Rechen- und Steuereinheit, z.B. einem Computer, ausführbar ist. Nach einer Eingabe der maximal zulässigen Kraft wird der Messwert des Kraftsensors überwacht und bei Überschreitung der vorgegebenen Kraft wird die Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells, d.h. die Klingenlänge, automatisch verkürzt, wodurch sich die Kraft im Allgemeinen verkleinern wird. Dabei kann das mikrochirurgische Skalpell sogar ganz eingefahren werden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das mikrochirurgische Skalpell ein flexibles Material und ist innerhalb des medizinischen Katheters in einem gerollten Zustand führbar.
-
Da die Klinge des mikrochirurgischen Skalpells im nicht ausgefahrenen Zustand in der Längsachse des Katheters liegt, die Flexibilität des Katheters aber nicht zu stark beeinträchtigt werden soll, ist es denkbar, dass die Klinge aus einem flexiblem Material besteht. Im nicht ausgefahrenen Zustand liegt sie eingerollt im Katheter und entfaltet sich bei Ausfahren aus dem proximalen Katheterende. D.h. die Klinge ist nur dann ausgefahren, wenn tatsächlich Läsionen erzeugt werden sollen, nicht aber bei anderweitiger Führung des Katheters.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im Bereich des proximalen Endes des medizinischen Katheters ein Stimulationsmittel zur Stimulation eines Vorhofflimmerns anordenbar ist.
-
Dieses Merkmal kann eine Kontrolle der Prozedur nach Erzeugung der Läsionen ermöglichen. Durch Stimulation des Herzvorhofs mit einem Stimulationsmittel, z.B. durch einen gepulsten Stimulationsstrom, an verschiedenen Orten des Herzvorhofs wird dabei versucht, das Vorhofflimmern nach Erzeugung der Läsionen auszulösen. Kann das Vorhofflimmern nicht durch die Stimulation ausgelöst werden, kann davon ausgegangen werden, dass die Therapie des Vorhofflimmerns erfolgreich war. Kann hingegen das Vorhofflimmern ausgelöst werden, können zusätzliche Läsionen mit dem mikrochirurgischen Skalpell erzeugt werden.
-
Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung betrifft ein medizinisches Interventionssystem zur Durchführung einer Cox-Mazeähnlichen Intervention. Das medizinische Interventionssystem umfasst ein zuvor beschriebenes minimal-invasives Instrument und wenigstens eine Rechen- und Steuereinheit zur Kommunikation mit dem minimal-invasiven Instrument.
-
Das medizinische Interventionssystem umfasst somit eines der zuvor beschriebenen minimal-invasiven Instrumenten und weitere Mittel, die notwendig sind, um mit dem minimal-invasiven Instrument eine Cox-Maze-ähnliche Intervention, d.h. eine minimal-invasive Intervention, bei der dem linken Herzvorhof gezielt Narben zugefügt werden. Die notwendigen Mittel hängen selbstverständlich von der Ausführungsform des minimal-invasiven Instruments ab. Bei Verwendung eines minimal-invasiven Instruments, das Positionsgeber aufweist, umfasst das medizinische Interventionssystem beispielsweise ein Ortungsmittel, das in eine Rechen- und Steuereinheit, z.B. einen Computer, integriert sein kann. Unter Kommunikation der Rechen- und Steuereinheit mit dem minimal-invasiven Instrument soll jeglicher Datenaustausch verstanden werden. Weiter ist die Rechen- und Steuereinheit dazu ausgelegt, Rechenoperationen und/oder Ein-/Ausgabeoperationen durchzuführen, die von dem minimal-invasiven Instrument nicht ausführbar sind, wie beispielsweise ein Einblenden des minimal-invasiven Instruments in ein Durchleuchtungsbild.
-
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
-
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren samt Beschreibung. Es zeigen:
-
1 schematisch eine Ablationsprozedur mit einem Cryo-Ballon nach dem Stand der Technik;
-
2 schematisch und vereinfachend ein Ausführungsbeispiel eines einfachen, erfindungsgemäßen minimal-invasiven Instruments zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention;
-
3 schematisch und vereinfachend ein medizinisches Interventionssystem zur Durchführung einer Cox-Mazeähnlichen Intervention, das ein erfindungsgemäßes minimal-invasives Instrument umfasst;
-
4 eine schematische Darstellung einer Ablationsprozedur an einem Herzen mit einem minimal-invasiven Instrument zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention.
-
1 zeigt schematisch eine Ablationsprozedur mit einem Cryo-Ballon-Katheter 1’ nach dem Stand der Technik. Am Ende eines röhrchenförmigen Katheters ist ein aufblasbarer, kugel- oder ballonförmiger Körper 15’ angeordnet, der auf eine Temperatur von etwa –40° bis –50° Celsius abgekühlt werden kann. Bei Kontakt mit Gewebe 51 im linken Herzvorhof 50 vereist dieses Gewebe 51 an der Kontaktstelle und es bildet sich Narbengewebe. Narbengewebe besitzt eine geringe elektrische Leitfähigkeit, wodurch die Weiterleitung unerwünschter elektrischer Impulse unterbrochen wird.
-
In 2 ist schematisch und vereinfachend ein Ausführungsbeispiel eines einfachen, erfindungsgemäßen minimal-invasiven Instruments 1 zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention dargestellt. In ein Gewebe 51 im linken Herzvorhof 50 sollen Läsionen 52 erzeugt werden. Dazu dient das minimal-invasive Instrument 1, das einen medizinischen Katheter 2 umfasst, in dessen proximalen Endbereich, hier sogar an der proximalen Spitze des Katheters 2, ein mikrochirurgisches Skalpell 3 angeordnet ist. Die Austrittslänge 14 des mikro-chirurgischen Skalpells 3 aus dem medizinischen Katheter 2 ist über einen Griff 13, der mechanisch mit dem mikrochirurgisches Skalpell 3 verbunden ist, einstellbar, dargestellt durch den Doppelpfeil 36. Die Schnitte können ausgeführt werden, indem mit dem proximalen Ende des Katheters bei ausgeführter Klinge die Klinge linienartig über das Endokard der zu therapierenden Herzkammer geführt wird. Die Wirkung entspricht damit prinzipiell der einer Cox-Maze-Prozedur, die Prozedur kann aber minimal-invasiv durchgeführt werden. Der Katheter 2 mit dem integrierten mikrochirurgisches Skalpell 3 kann dabei von einer Bedienperson über den Griff 13 des Instruments 1 gedreht und abgebogen werden. Denkbar ist, dass das mikrochirurgische Skalpell 3 nur bei Bedarf durch einen Kanal im Inneren des Instruments 1 in seine Arbeitsposition geschoben wird. Dadurch besteht auch die Möglichkeit, verschiedenartige Klingen anzubieten oder für verschiedene patientenvariable Herz-Morphologien oder auch während einer Prozedur in verschiedenen Prozedur-Abschnitten verschiedene Werkzeuge zu verwenden. Weiter ist denkbar, das mikrochirurgische Skalpell 3 durch einen Schieberegler am Griff 13 stufenweise ein- oder auszufahren. Dieser Schieberegler rastet nach Einstellung der gewünschten Stufe, entsprechend einer bestimmten Länge der Klinge, ein. Durch diese Einstellung können Myokard-Läsionen in dickeren Myokard-Regionen mit längerer Klinge, in dünneren Myokard-Regionen mit kürzerer Klinge generiert werden. Perforationen des Myokards in dünneren Myokard-Regionen können so weitgehend verhindert werden.
-
3 zeigt schematisch und vereinfachend ein medizinisches Interventionssystem zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention, das ein erfindungsgemäßes minimal-invasives Instrument 1 umfasst. Wieder sollen in ein Gewebe 51 im linken Herzvorhof 50 Läsionen 52 erzeugt werden. Das Minimal-invasive Instrument 1 zur Durchführung einer Cox-Mazeähnlichen Intervention umfasst einen medizinischen Katheter 2 an dessen proximales Ende ein mikro-chirurgisches Skalpell 3 angeordnet ist, wobei die Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells 3, d.h. insbesondere die Klinge oder Schneidefläche, aus dem medizinischen Katheter 2 einstellbar ist. Die Austrittslänge des mikrochirurgischen Skalpells 3 aus dem medizinischen Katheter 2 ist in diesem Fall mittels eines motorischen Stellmittels 35, z.B. einem Elektromotor, motorisch einstellbar, wobei eine gewünschte Austrittslänge von einer Bedienperson mit Hilfe eines Steuer- und haptischen Ausgabemittels 33, hier ein Joystick, vorgebbar ist. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel das Steuer- und haptische Ausgabemittel 33 nicht direkt mit dem motorischen Stellmittels 35 verbunden, sondern ein Rechen- und Steuereinheit 30 empfängt die gewünschte Austrittslänge und setzt sie in ein Ansteuersignal, z.B. eine elektrische Spannung, um, das über ein Verbindungsmittel 34 an das motorische Stellmittel 35 geleitet wird. Denkbar ist auch, dass eine gewünschte Austrittslänge über ein Eingabemittel 32, hier eine Computertastatur, der Rechen- und Steuereinheit 30, eingegeben werden kann. Zur besseren Navigation des Katheters 2 durch zum Beispiel Gefäße eines menschlichen Patienten, umfasst der Katheter 2 ein Gelenk 7, wodurch ein proximaler Endbereich des Katheters, an dessen Ende das mikrochirurgische Skalpell 3 angeordnet ist, abgeknickt werden kann. Weiter sind im proximalen Endbereich des medizinischen Katheters 2 ein bildgebendes Mittel 5, hier eine Miniaturkamera im sichtbaren Wellenlängenbereich, und ein Beleuchtungsmittel 6, hier eine Miniaturleuchte, angeordnet. Vorzugsweise, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, sind das bildgebende Mittel 5 und das Beleuchtungsmittel 6 in unmittelbarer Nähe des mikrochirurgischen Skalpells 3 angeordnet. Somit kann der Arbeitsbereich vor dem mikrochirurgischen Skalpell 3, beleuchtet durch das Beleuchtungsmittel 6, durch das bildgebende Mittel 5 aufgenommen werden. Die Bilddaten werden über das Verbindungsmittel 34 an die Rechen- und Steuereinheit 30 übertragen, wo sie beispielsweise auf einem Darstellungsmittel 31, z.B. einem Computermonitor, dargestellt werden. Das minimal-invasive Instrument 1 umfasst im Bereich des proximalen Endes des medizinischen Katheters 2 einen aufblasbaren Ballon 4. Der aufblasbare Ballon 4 hat den Vorteil, dass er bei Wandkontakt mit dem Endokard möglicherweise austretendes Blut verdrängt und dass dann mit Hilfe des bildgebenden Mittels 5 das mikro-chirurgische Skalpell 3 in Echtzeit relativ zum Endokard-Gewebe zusammen mit den generierten Läsionen 52 visualisiert werden kann. Weiter ist das minimal-invasive Instrument 1 mit einem Kraftsensor 11 zur Messung einer auf das mikrochirurgische Skalpell 3 und insbesondere auf die Klinge des mikrochirurgischen Skalpells 3 wirkenden Kraft ausgestattet. Der von dem Kraftsensor 11 gemessene Messwert wird in diesem Ausführungsbeispiel über das Verbindungsmittel 34 zu der Rechen- und Steuereinheit 30 übertragen. Er kann auf einem visuellen Ausgabemittel 37, hier ein Drehspulinstrument, oder auf dem Darstellungsmittel 31 der Rechen- und Steuereinheit 30 direkt angezeigt werden. Der Messwert kann auch akustisch durch ein akustisches Ausgabemittel 36, hier ein Lautsprecher, ausgegeben werden. Dazu wird jeder Messwert vorteilhaft einer Tonhöhe und/oder einer Lautstärke zugeordnet. Beispielsweise kann ein hoher und/oder lauter Ton einen großen Kraftmesswert repräsentieren. Der Messwert kann einer Bedienperson auch durch das Steuer- und haptische Ausgabemittel 33 vermittelt werden, indem zum Beispiel der in 3 dargestellte Joystick einer Auslenkung eine Kraft entgegensetzt, die umso größer ist, je größer der gemessene Kraftmesswert ist. Das minimal-invasive Instrument 1 des Ausführungsbeispiels ist auch mit einem Positionsgeber 8, der z.B. nach einem elektromagnetischen Prinzip arbeitet, und einem Orientierungsgeber 9, der z.B. nach einem magnetischen Prinzip arbeitet, ausgestattet. Ein Ortungsmittel 40 ist dazu ausgelegt, die Position des Positionsgebers 8, dargestellt durch den Pfeil 41, und die Orientierung des Orientierungsgebers 9, dargestellt durch den Pfeil 42, zu bestimmen. Selbstverständlich können auch mehrere Positionsgeber und/oder Orientierungsgeber an verschiedenen Stellen auf oder in dem Katheter, insbesondere auch im Bereich der Katheterspitze, angebracht sein, wodurch im Allgemeinen die Bestimmung von Position und/oder Orientierung des minimal-invasiven Instruments 1 noch verbessert werden kann. Sind Position und/oder Orientierung des minimal-invasiven Instruments 1 bekannt, kann beispielsweise auf dem Darstellungsmittel 31 der Rechen- und Steuereinheit 30 ein grafisches Modell des minimal-invasiven Instruments 1 ortsrichtig in eine räumliche Darstellung 38 des Interventionsgebietes eingeblendet werden. Mit Hilfe eines oder mehrerer röntgenstrahlenundurchlässigen Marker 10, die an oder in dem minimal-invasiven Instrument 1 angeordnet sind, kann die Sichtbarkeit des minimal-invasiven Instruments 1 in Röntgen-Durchleuchtungsbildern erhöht werden, so dass die Bedienperson stets die Lage des minimal-invasiven Instruments 1 kennt. Weiter ist im Bereich des proximalen Endes des medizinischen Katheters 1 ein Stimulationsmittel 12 zur Stimulation eines Vorhofflimmerns angeordnet. Mit dem Stimulationsmittel 12 kann der Therapieerfolg nach Erzeugung der Läsionen 52 kontrolliert werden. Durch Stimulation des Herzvorhofs mit dem Stimulationsmittel 12, z.B. durch einen gepulsten Stimulationsstrom, an verschiedenen Orten des Herzvorhofs wird dabei versucht, das Vorhofflimmern nach Erzeugung der Läsionen 52 auszulösen. Kann das Vorhofflimmern nicht durch die Stimulation ausgelöst werden, kann davon ausgegangen werden, dass die Therapie des Vorhofflimmerns erfolgreich war. Kann hingegen das Vorhofflimmern ausgelöst werden, können zusätzliche Läsionen mit dem mikrochirurgischen Skalpell 3 erzeugt werden und die Kontrolle mit dem Stimulationsmittel 12 gegebenenfalls wiederholt werden.
-
In 4 ist eine schematische Darstellung einer Ablationsprozedur an einem Herzen 60 mit einem minimal-invasiven Instrument 1 zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention dargestellt. Das minimal-invasive Instrument 1 zur Durchführung einer Cox-Maze-ähnlichen Intervention wird von unten über die untere Hohlvene, den rechten Vorhof und den linken Vorhof 62 in die Einmündung der linken oberen Pulmonalvenene 61 geschoben. Dort wird an geeigneter Stelle der eigentliche Ablationsvorgang durchgeführt, bei dem viele Narben 52 in das Endokard geschnitten werden, die eine elektrische Leitung der, das Vorhofflimmern verursachenden, Impulse zwischen Lungenvene und Herzen verhindert.
-
Die vorliegende Erfindung beschreibt somit ein minimal-invasives Instrument, das dazu ausgeführt ist, eine sichere, dauerhafte, minimal-invasive Lösung bzw. Technik zur Therapie des Vorhofflimmerns zu unterstützen. Die unterstützte Technik besteht in einer minimal-chirurgischen Operationstechnik, bei der im linken Herzvorhof gezielt Narben mit einem minimal-invasiv in den linken Vorhof eingeführten mikro-chirurgischen Skalpell erzeugt werden.
