DE102016011799A1 - Ablation catheter and method for performing ablation - Google Patents
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Abstract
Ein Ablationskatheter (1) weist einen Katheterkopf (100; 200; 300; 400; 500; 600) auf, an dessen distalem Ende (110; 210; 310; 410; 510; 610) eine Mehrzahl von Elektroden (120, 120; 220, 231, 232; 320, 330; 420, 430; 531, 532; 620, 630) angeordnet ist, wobei jede der Elektroden (120, 130; 220, 231, 232; 320, 330; 420, 430; 531, 532; 620, 630) individuell ansteuerbar ist zur Messung eines elektrischen Signals und/oder zur Ablation von Gewebe. Der Katheterkopf (100; 200; 300; 400; 500; 600) ist zumindest teilweise aus einem elastischen Polymer ausgebildet.An ablation catheter (1) has a catheter head (100; 200; 300; 400; 500; 600) at the distal end (110; 210; 310; 410; 510; 610) thereof a plurality of electrodes (120, 120; 220 , 231, 232, 320, 330, 420, 430, 531, 532, 620, 630), each of the electrodes (120, 130, 220, 231, 232, 320, 330, 420, 430, 531, 532 ; 620, 630) is individually controllable for measuring an electrical signal and / or for ablation of tissue. The catheter head (100; 200; 300; 400; 500; 600) is formed at least partially from an elastic polymer.
Description
Die Erfindung betrifft einen Ablationskatheter, ein Verfahren zur Ablation und die Verwendung eines Ablationskatheters zum Durchführen einer Ablation an Gewebe.The invention relates to an ablation catheter, a method of ablation, and the use of an ablation catheter for performing ablation on tissue.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Medizintechnik, insbesondere der Behandlung von Herzrhythmusstörungen durch Radiofrequenzablation (abgekürzt als: RF-Ablation) oder Cryoablation. Ziel der Ablation ist die Detektion und Verödung von arrhythmogenem Herzgewebe. Bei der RF-Ablation kann lokal eine kleine Narbe im Herzgewebe gesetzt werden, um eine Rhythmusstörung zu heilen.The invention is in the field of medical technology, in particular the treatment of cardiac arrhythmias by radiofrequency ablation (abbreviated as: RF ablation) or cryoablation. The aim of ablation is the detection and sclerotherapy of arrhythmogenic heart tissue. In RF ablation, a small scar can be placed in the heart tissue locally to cure a rhythm disorder.
Ein Problem bei der RF-Ablation besteht darin, dass die Form und Qualität der Narbe unmittelbar nach der RF-Ablation nicht genau bekannt ist. So wird die Erkennung von nur scheinbar zufriedenstellenden Behandlungsresultaten verhindert. Mangelhafte Behandlungsresultate können aufgrund von nur temporär veränderten Gewebeeigenschaften entstehen, insbesondere in Randregionen der Narbe, sowie durch eine ungleichmäßige Überlagerung mehrerer punktförmiger Ablationsnarben.One problem with RF ablation is that the shape and quality of the scar is not well known immediately after RF ablation. This prevents the detection of only seemingly satisfactory treatment results. Poor treatment results may arise due to only temporarily altered tissue properties, especially in the marginal regions of the scar, as well as by an uneven overlay of multiple punctiform ablation scars.
Ein Langzeiterfolg der RF-Ablation ist deswegen nicht garantiert und von einer Mehrzahl von Faktoren abhängig, so dass in vielen Fällen eine erneute Behandlung zur Therapie der Herzrhythmusstörung erforderlich ist.Long-term success of RF ablation is therefore not guaranteed and depends on a number of factors, so that in many cases re-treatment is required to treat cardiac arrhythmia.
Ein weiteres Problem bei der RF-Ablation besteht bei der Erzeugung transmuraler Narben. Hierbei kann es passieren, dass eine Narbe nicht durch den gesamten Herzmuskel hindurchgeht und somit nicht transmural ausgebildet ist. Auch dadurch kann der Behandlungserfolg reduziert werden.Another problem with RF ablation is the generation of transmural scars. It can happen that a scar does not pass through the entire heart muscle and thus is not transmural. Also, the treatment success can be reduced.
Bei klinischen Ablationskathetern wird regelmäßig ein hochfrequenter Strom in das Herzgewebe eingespeist. Dadurch entsteht lokal soviel Wärme, dass es zu einer Zerstörung von Gewebe kommt, das mit dem Ablationskatheter in Berührkontakt steht. Aufgrund der Wärmeleitfähigkeit des Gewebes, wird auch tieferliegendes Gewebe zerstört, dessen Temperatur über einen gewissen Schwellwert steigt. Dieses Gewebe kann sich in der näheren Umgebung zum Katheter befinden, muss aber nicht zwangsweise im direkten Berührkontakt mit dem Ablationskatheter stehen. Hierbei wird insbesondere arrhythmogenes Gewebe zerstört.In clinical ablation catheters, a high-frequency current is regularly injected into the heart tissue. This creates locally so much heat that it comes to a destruction of tissue that is in contact with the ablation catheter. Due to the thermal conductivity of the tissue, even deeper tissue is destroyed whose temperature rises above a certain threshold. This tissue may be in the vicinity of the catheter, but need not necessarily be in direct contact with the ablation catheter. In particular, arrhythmogenic tissue is destroyed here.
Dabei kann das Problem auftreten, dass keine definierten und/oder reproduzierbaren Narben entstehen, da die Energieverteilung im Gewebe ungleichmäßig sein kann. Die Energieverteilung im Gewebe kann von mehreren Faktoren abhängen, z. B. der Beschaffenheit der Kontaktfläche, einem Anpressdruck, einer Blutströmung, etc. Die Energieverteilung ist somit nicht vorher eindeutig abschätzbar. Ungleichmäßige und/oder nicht transmurale Narben können jedoch einen langfristigen Behandlungserfolg deutlich reduzieren, weil Gewebe, welches nur unzureichend erwärmt wurde, nach ein paar Tagen wieder revitalisieren kann.The problem may arise that no defined and / or reproducible scars occur because the energy distribution in the tissue can be uneven. The energy distribution in the tissue can depend on several factors, eg. As the nature of the contact surface, a contact pressure, a blood flow, etc. The energy distribution is therefore not previously unambiguously assessable. However, uneven and / or non-transmural scars can significantly reduce long-term treatment success because tissue that has been inadequately heated can revitalize after a few days.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Behandlung von Herzrhythmusstörungen zu verbessern, insbesondere die Reproduzierbarkeit von Narbenbildungen auf Gewebe zu verbessern.The invention has for its object to improve the treatment of cardiac arrhythmia, in particular to improve the reproducibility of scarring on tissue.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Preferred embodiments are the subject matters of the dependent claims.
Ein Aspekt betrifft einen Ablationskatheter mit einem Katheterkopf, an dessen distalem Ende eine Mehrzahl von Elektroden angeordnet ist. Hierbei ist jede der Elektroden individuell ansteuerbar zur Messung eines elektrischen Signals und/oder zur Ablation von Gewebe. Alternativ oder zusätzlich ist der Katheterkopf zumindest teilweise aus einem elastischen Polymer ausgebildet.One aspect relates to an ablation catheter having a catheter head, at the distal end of which a plurality of electrodes are arranged. In this case, each of the electrodes can be individually controlled to measure an electrical signal and / or to ablate tissue. Alternatively or additionally, the catheter head is at least partially formed of an elastic polymer.
Der Katheterkopf kann als distales Endelement des Ablationskatheters ausgebildet sein, also als dasjenige Element des Ablationskatheters, das in unmittelbarem Berührkontakt mit dem Gewebe gebracht werden soll, welches durch die Ablation behandelt werden soll. Hierbei kann es sich von den Ausmaßen her um einen typischen klinischen Katheterkopf handeln, also z. B. um einen im Wesentlichen zylinderförmigen Katheterkopf mit einem Zylinderdurchmesser von etwa 2 mm bis etwa 3 mm und einer Zylinderhöhe von etwa 4 mm bis etwa 8 mm. Das distale Ende des Katheterkopfes kann als eine Endfläche des Katheterkopfes ausgebildet sein, insbesondere als ein Zylinderende. Das distale Ende kann im Wesentlichen flächig ausgebildet sein und dazu vorgesehen sein, im Wesentlichen flächig auf das zu behandelnde Gewebe aufgelegt und/oder in Berührkontakt gebracht zu werden.The catheter head may be formed as a distal end element of the ablation catheter, that is, as that element of the ablation catheter that is to be brought into direct contact with the tissue to be treated by the ablation. This may be the dimensions of a typical clinical catheter head, so z. B. about a substantially cylindrical catheter head with a cylinder diameter of about 2 mm to about 3 mm and a cylinder height of about 4 mm to about 8 mm. The distal end of the catheter head may be formed as an end surface of the catheter head, in particular as a cylinder end. The distal end may be formed substantially flat and be provided to be placed substantially flat on the tissue to be treated and / or placed in touching contact.
An dem distalen Ende des Katheterkopfes ist die Mehrzahl der Elektroden angeordnet. Die Elektroden können insbesondere in einem im Wesentlichen gleichmäßig angeordneten Muster am Katheterkopf angeordnet sein, insbesondere in einem Array. Der Katheterkopf kann somit ein Multielektrodenarray aufweisen.At the distal end of the catheter head, the plurality of electrodes is arranged. The electrodes may in particular be arranged in a substantially uniformly arranged pattern on the catheter head, in particular in an array. The catheter head can thus have a multi-electrode array.
Jede der Elektroden ist aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet und dazu vorgesehen, in unmittelbaren Berührkontakt mit dem zu behandelnden Gewebe gebracht zu werden. Hierbei kann sowohl ein physikalischer Kontakt als auch ein elektrischer Kontakt mit dem zu behandelnden Gewebe hergestellt werden. Die einzelnen Elektroden können gegeneinander isoliert am Katheterkopf angeordnet sein, um so eine Mittelung der einzelnen Signale an den Elektroden zu verhindern, wodurch eine räumlich Information verloren gehen kann. Jede einzelne der Elektroden kann als Messelektrode ausgebildet sein und zur Messung eines elektrischen Signals dienen, insbesondere eines elektrischen Stroms und/oder einer elektrischen Spannung, und/oder als Ablationselektrode ausgebildet sein zum Beaufschlagen des Gewebes mit einer Ablationsenergie. Hierbei können z. B. einige Elektroden als Messelektroden ausgebildet sein, einige Elektroden als Ablationselektroden und einige Elektroden sowohl als Messelektroden als auch als Ablationselektroden. Bevorzugt ist jede der Elektroden sowohl als Messelektrode als auch als Ablationselektrode ausgebildet.Each of the electrodes is formed of an electrically conductive material and intended to be brought into direct contact contact with the tissue to be treated. In this case, both a physical contact and an electrical contact with the tissue to be treated getting produced. The individual electrodes can be arranged isolated from one another on the catheter head so as to prevent an averaging of the individual signals at the electrodes, as a result of which spatial information can be lost. Each of the electrodes may be formed as a measuring electrode and serve to measure an electrical signal, in particular an electrical current and / or an electrical voltage, and / or be designed as Ablationselektrode for applying tissue with an ablation. This z. For example, some electrodes may be formed as measuring electrodes, some electrodes as ablation electrodes and some electrodes both as measuring electrodes and as ablation electrodes. Preferably, each of the electrodes is designed both as a measuring electrode and as an ablation electrode.
Durch die Verwendung einer Mehrzahl von Messelektroden wird es ermöglicht, eine Ortsauflösung auf dem Gewebe zu erreichen, das durch die Ablation behandelt werden soll. Insbesondere kann als elektrisches Signal auch die Impedanz an der Position der jeweiligen Elektrode gemessen werden. Die Impedanz, die an jeder einzelnen der Elektroden gemessen wird, ist abhängig von der Umgebung der Elektrode. So kann anhand der gemessenen Impedanz insbesondere abgelesen werden, ob die Elektrode vernarbtes oder unvernarbtes Gewebe kontaktiert, oder aber ob die Elektrode nicht in Berührkontakt mit Gewebe steht. In Abhängigkeit von dieser Messung kann die Ablationsenergie für die jeweilige Elektrode festgelegt werden. Die Ablationsenergie kann in Form von hochfrequentem Wechselstrom an die Elektroden angelegt werden.By using a plurality of measuring electrodes, it is possible to achieve a spatial resolution on the tissue to be treated by the ablation. In particular, the impedance at the position of the respective electrode can also be measured as an electrical signal. The impedance measured at each of the electrodes depends on the environment of the electrode. In particular, it can be read on the basis of the measured impedance, whether the electrode makes contact with scarred or unhardened tissue, or whether the electrode is not in touching contact with tissue. Depending on this measurement, the ablation energy for the respective electrode can be determined. The ablation energy can be applied to the electrodes in the form of high-frequency alternating current.
Bei Durchführung der Ablation können abwechselnd die elektrischen Signale an den Elektroden gemessen werden, dann eine Ablation durchgeführt werden, anschließend wieder die neuen elektrischen Signale gemessen werden und in Abhängigkeit vom Messergebnis erneut eine Ablation durchgeführt werden. Die Messung der elektrischen Signale und die Ablation kann also so lange iteriert werden, bis sich das gewünschte Ergebnis, also z. B. eine vorbestimmte Vernarbungsgeometrie, eingestellt hat.When carrying out the ablation, the electrical signals at the electrodes can be alternately measured, then an ablation can be performed, then again the new electrical signals are measured and, depending on the measurement result, an ablation is carried out again. The measurement of the electrical signals and the ablation can thus be iterated until the desired result, ie z. B. has set a predetermined Vernarbungsgeometrie.
Durch die Verwendung derselben Elektroden sowohl zur Messung als auch zur Ablation werden die Bauelemente des Ablationskatheters besonders effizient ausgenutzt. Außerdem kann die Ablationsenergie exakt an den Positionen des Gewebes durchgeführt werden, an denen auch die elektrischen Signale gemessen worden sind.By using the same electrodes for both measurement and ablation, the components of the ablation catheter are used particularly efficiently. In addition, the ablation energy can be performed exactly at the positions of the tissue on which the electrical signals have also been measured.
Durch den beschriebenen Ablationskatheter wird somit ermöglicht, eine Ablationsnarbe im Gewebe genau so zu erzeugen, wie dies vom die Behandlung durchführenden Arzt gewünscht ist. Insbesondere kann die Ablation so durchgeführt werden, dass die elektrischen Signale, die an den einzelnen Elektroden gemessen werden, darauf schließen lassen, dass die Narbe an den gewünschten Stellen transmural ausgebildet ist.The described ablation catheter thus makes it possible to generate an ablation scar in the tissue exactly as desired by the physician performing the treatment. In particular, the ablation may be performed so that the electrical signals measured at the individual electrodes suggest that the scar is transmural at the desired locations.
Der Katheterkopf ist zumindest teilweise aus einem elastischen Polymer ausgebildet. Diese Art der Ausbildung ermöglicht es, dass der Polymerkopf nicht starr ist, sondern dass insbesondere und/oder zumindest das distale Ende des Katheterkopfes biegsam und/oder verschwenkbar ausgebildet ist. Katheter werden üblicherweise über eine Distanz von mehreren Zentimetern und/oder mehreren Dezimetern durch den Körper des Patienten bis zu dem Gewebe, z. B. Herzgewebe, geführt, welches behandelt werden soll. Ist der Katheterkopf bis zu dem Zielgewebe durch den Patientenkörper verlegt, kann es aufgrund der individuellen Körpergeometrien vorkommen, dass das distale Ende nicht flach auf das Zielgewebe aufgelegt werden kann. Dies ist sogar regelmäßig der Fall, so dass der Katheterkopf schräg auf das zu behandelnde Gewebe auftrifft. Diese Schrägstellung kann dazu führen, dass die Elektroden in unterschiedlich starkem Berührkontakt und/oder elektrischem Kontakt mit dem zu behandelnden Gewebe stehen, oder in Extremfällen sogar dazu, dass einzelne Elektroden gar nicht in Kontakt mit dem behandelnden Gewebe stehen. Die Ausbildung des Katheterkopfes aus dem elastischen Polymer ermöglicht es, dass sich der Katheterkopf an das zu behandelnde Gewebe ”anschmiegt”. Hierbei kann das distale Ende bei Berührkontakt mit dem Zielgewebe, insbesondere gegenüber einer Ruheposition, verkippt werden. Der Elastizitätskoeffizient des Polymers ist hierbei so ausgebildet, dass das distale Ende des Katheterkopfes verbogen werden kann bei einem Druck auf Gewebe, der so gering ist, dass durch den Druck das Gewebe nicht beschädigt wird.The catheter head is at least partially formed of an elastic polymer. This type of training makes it possible that the polymer head is not rigid, but that in particular and / or at least the distal end of the catheter head is designed to be flexible and / or pivotable. Catheters are usually passed through the body of the patient over a distance of several centimeters and / or several decimetres to the tissue, e.g. As heart tissue, out, which should be treated. If the catheter head is routed through the patient's body to the target tissue, it may be due to the individual body geometries that the distal end can not be laid flat on the target tissue. This is even the case regularly, so that the catheter head obliquely impinges on the tissue to be treated. This skewing may cause the electrodes to be in varying degrees of contact contact and / or electrical contact with the tissue to be treated, or in extreme cases, even to cause individual electrodes to be out of contact with the treating tissue. The formation of the catheter head of the elastic polymer makes it possible for the catheter head to "cling" to the tissue to be treated. In this case, the distal end can be tilted in contact contact with the target tissue, in particular with respect to a rest position. The coefficient of elasticity of the polymer is in this case designed so that the distal end of the catheter head can be bent with a pressure on tissue, which is so low that the pressure does not damage the tissue.
Die Verwendung des elastischen Polymers verbessert somit den Kontakt zwischen dem distalen Ende des Katheterkopfes und dem zu behandelnden Gewebe. Das verwendete Polymer kann weiterhin elektrisch isolierend ausgebildet sein. Dadurch wird eine Beeinflussung der Messung der elektrischen Signale und ein Anlegen der Ablationsenergie an die einzelnen Elektroden verbessert. Der Katheterkopf kann insbesondere auch im Wesentlichen vollständig aus dem elastischen Polymer ausgebildet sein. Dies verbessert die Fähigkeit des Katheterkopfes, sich an das zu behandelnde Gewebe anzuschmiegen.The use of the elastic polymer thus improves the contact between the distal end of the catheter head and the tissue to be treated. The polymer used may furthermore be designed to be electrically insulating. This improves the influence of the measurement of the electrical signals and the application of the ablation energy to the individual electrodes. In particular, the catheter head may also be formed essentially completely from the elastic polymer. This improves the ability of the catheter head to conform to the tissue to be treated.
Der Katheterkopf kann hierbei in eine Einführrichtung des Ablationskatheters zumindest abschnittsweise über seinen gesamten Querschnitt (abzüglich der Elektroden bzw. deren elektrischen Leitungen) aus dem elastischen Polymer ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist der Katheterkopf zumindest abschnittsweise im Wesentlichen vollständig aus dem Polymer gebildet. Dies ermöglicht eine Verformung des distalen Endes des Katheterkopfes in jede mögliche Raumrichtung. Dadurch wird eine hohe Anpassungsfähigkeit des Katheterkopfes ermöglicht.The catheter head can in this case be formed in an insertion direction of the ablation catheter at least in sections over its entire cross section (minus the electrodes or their electrical leads) from the elastic polymer. In other words, the catheter head is at least partially substantially completely formed from the polymer. This allows a Deformation of the distal end of the catheter head in every possible spatial direction. This allows a high adaptability of the catheter head.
Hierbei sind grundsätzlich Verformungen des Katherterkopfes in alle Richtungen möglich. Insbesondere ermöglicht die Elastizität des Katheterkopfes ein Eindrücken und Biegen des Katherterkopfes, während Scherungen und Torsionsverformungen nicht erwünscht sind und ggf. gehemmt sind.Here are basically deformations of the catheter head in all directions possible. In particular, the elasticity of the catheter head allows the catheter head to be pressed in and bent, while shearing and torsional deformations are undesirable and possibly inhibited.
Insgesamt gibt es die Verformungsarten: Zug, Druck, Biegung, Scherung und Torsion. Zug wird im Einsatz als Ablationskatheter kaum stattfinden. Druckverformungen sind erwünscht und vorteilhaft. Biegung in der Längsachse des Katheterkopfes ist geplant und vorteilhaft, andere Biegungen sind wegen der zylindrischen Form eher unwahrscheinlich. Eine Scherung in Ebenen längs der Zylinderachse kann ebenfalls zugelassen sein, wobei diese überlagert mit der Längsbiegung des Katheterkopfes sein können. Scherungen in Ebenen quer zum Zylinder treten zwar auf, aber sind nicht vorgesehen und werden nur toleriert. Kleine Torsionen um die Längsachse sind wahrscheinlich und tolerierbar, können jedoch möglichst klein gehalten werden. Ein Auftreten anderer Torsionen ist eher unwahrscheinlich.Overall, there are the types of deformation: tension, compression, bending, shear and torsion. Train will hardly take place in use as an ablation catheter. Compression deformations are desirable and advantageous. Bending in the longitudinal axis of the catheter head is planned and advantageous, other bends are unlikely due to the cylindrical shape. Shearing in planes along the cylinder axis may also be permitted, which may be superimposed with the longitudinal bend of the catheter head. Although shear in planes transverse to the cylinder occur, but are not intended and are only tolerated. Small torsions about the longitudinal axis are likely and tolerable, but can be kept as small as possible. An occurrence of other torsions is unlikely.
Gemäß einer Ausführungsform ist das elastische Polymer so elastisch ausgebildet, dass es eine Verkippung des distalen Endes des Katheterkopfes um zumindest etwa 10° gegenüber einer Ruheposition des Katheterkopfes ermöglicht. Mit anderen Worten kann der Katheterkopf zumindest teilweise um zumindest etwa 10°, bevorzugt zumindest etwa 15°, besonders bevorzugt zumindest etwa 20° gegenüber seiner Ruheposition verkippt werden. Ggf. im Katheterkopf vorhandene elektrische Leitungen für die Elektroden können hierbei ebenfalls so verbiegen, dass sie die Verformung des Katheterkopfes mitmachen. Hierbei können die elektrischen Leitungen und/oder die Elektroden aus einem weichen metallischen Leiter und/oder so dünn ausgebildet sein, dass sie der Verformung des Katheterkopfes leicht folgen können. Dies ermöglicht eine Anpassungsfähigkeit des Katheterkopfes um den genannten Winkelbetrag an das zu behandelnde Gewebe. Dadurch, dass sich der Katheterkopf mit seiner Form an das zu behandelnde Gewebe anpasst, muss der Katheter nicht mehr so stark auf das Gewebe gedrückt werden, wie dies bei herkömmlichen Kathetern der Fall ist. Um herkömmliche Katheter mit einem starren Katheterkopf so in Berührkontakt mit dem Gewebe zu bringen, dass alle Messelektroden in Kontakt mit dem Gewebe stehen, werden diese oft einfach tiefer und fester auf das Gewebe gedrückt. Hierdurch können stellenweise unregelmäßige und unkontrollierte Narben im zu behandelnden Gewebe entstehen. Bei dem verkippbaren Katheterkopf gemäß der Erfindung können die Elektroden jedoch alle im Wesentlichen gleichmäßig in Berührkontakt mit dem zu behandelnden Gewebe gebracht werden, was die Narbenqualität verbessert.In one embodiment, the resilient polymer is resiliently configured to allow for tilting of the distal end of the catheter head by at least about 10 degrees relative to a resting position of the catheter head. In other words, the catheter head can be at least partially tilted by at least about 10 °, preferably at least about 15 °, more preferably at least about 20 ° relative to its rest position. Possibly. In the catheter head existing electrical lines for the electrodes can in this case also bend so that they join the deformation of the catheter head. In this case, the electrical leads and / or the electrodes may be formed of a soft metallic conductor and / or so thin that they can easily follow the deformation of the catheter head. This allows an adaptability of the catheter head by said angle to the tissue to be treated. The fact that the catheter head adapts with its shape to the tissue to be treated, the catheter does not need to be pressed as strong on the tissue, as is the case with conventional catheters. In order to bring conventional catheters into contact with the tissue with a rigid catheter head in such a way that all measuring electrodes are in contact with the tissue, they are often simply pushed deeper and more firmly onto the tissue. This may result in irregular and uncontrolled scars in the tissue to be treated. However, in the tiltable catheter head according to the invention, the electrodes can all be brought into contact with the tissue to be treated substantially uniformly, which improves the quality of the scar.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Polymer als ein Elastomer ausgebildet. Hierbei kann das elastische Polymer ein Elastizitätsmodul von höchstens etwa 1000 kPa aufweisen, bevorzugt von maximal etwa 500 kPa, bevorzugt von maximal etwa 100 kPa. Da Muskelgewebe üblicherweise eine ähnliche große Elastizität aufweist, z. B. von etwa 10 kPa bis etwa 100 kPa, ist damit die Elastizität des verwendeten Polymers ähnlich stark bzw. etwas stärker als die Elastizität des zu behandelnden Gewebes ausgebildet. Dadurch wird eine besonders gute Anpassungsfähigkeit des distalen Endes des Katheterkopfes an das zu behandelnde Gewebe ermöglicht. Insbesondere kann das verwendete Polymer ultraelastisch ausgebildet sein, also ein Elastizitätsmodul von etwa 1 kPa aufweisen. Beispielsweise kann als hinreichend geeignetes und hinreichend elastisches Polymer ein PDMS-Polymer verwendet werden, was als Abkürzung steht für Polydimethylsiloxanpolymer.In one embodiment, the polymer is formed as an elastomer. In this case, the elastic polymer may have a modulus of elasticity of at most about 1000 kPa, preferably of at most about 500 kPa, preferably of at most about 100 kPa. Since muscle tissue usually has a similar high elasticity, z. B. from about 10 kPa to about 100 kPa, so that the elasticity of the polymer used is similarly strong or slightly stronger than the elasticity of the tissue to be treated. This allows a particularly good adaptability of the distal end of the catheter head to the tissue to be treated. In particular, the polymer used may be formed ultraelastisch, so have a modulus of elasticity of about 1 kPa. For example, as a sufficiently suitable and sufficiently elastic polymer, a PDMS polymer can be used, which stands for polydimethylsiloxane polymer as an abbreviation.
Ganz allgemein kann das Polymer als ein Elastomer ausgebildet sein.In general, the polymer may be formed as an elastomer.
Gemäß einer Ausführungsform ist das elastische Polymer als ein biokompatibles und/oder bioinertes Polymer ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Polymer dazu geeignet und/oder zugelassen ist, in den menschlichen Körper eingeführt zu werden. Hierzu eignet sich z. B. ein PDMS-Polymer.In one embodiment, the elastic polymer is formed as a biocompatible and / or bioinert polymer. This means that the polymer is suitable and / or licensed to be introduced into the human body. This is z. A PDMS polymer.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Ablationskatheter eine Steuerung zum individuellen Ansteuern der Elektroden in Abhängigkeit von einem an den Elektroden gemessenen elektrischen Signal auf. Hierbei kann jede Elektrode über eine elektrische Versorgungsleitung wie einem Draht mit der Steuerung verbunden sein. Sowohl die einzelnen Elektroden als auch die elektrischen Versorgungsleitungen können gegeneinander elektrisch isoliert sein, um eine Signalüberlagerung zu verhindern und/oder zu reduzieren.According to one embodiment, the ablation catheter has a control for individually driving the electrodes in response to an electrical signal measured at the electrodes. Here, each electrode may be connected via an electrical supply line such as a wire to the controller. Both the individual electrodes and the electrical supply lines can be electrically insulated from one another in order to prevent and / or reduce a signal overlay.
Die Steuerung ist dazu ausgebildet und vorgesehen, die von den einzelnen Elektroden gemessenen elektrischen Signale zu erfassen, und in Abhängigkeit von den erfassten elektrischen Signalen eine für jede Elektrode einzeln bestimmte elektrische Ablationsenergie zu bestimmen und, z. B. auf einen entsprechenden Ausführungsbefehl hin, an die jeweilige Elektrode anzulegen.The controller is designed and intended to detect the electrical signals measured by the individual electrodes, and to determine, in dependence on the detected electrical signals, an individually determined electrical ablation energy for each electrode and, for. B. to a corresponding execution command, to create the respective electrode.
Die Steuerung kann einen Prozessor und/oder programmierte Befehle aufweisen. Die Steuerung kann insbesondere als ein auf einem Computer laufendes Computerprogrammprodukt und/oder Softwareprodukt ausgebildet sein.The controller may include a processor and / or programmed instructions. The controller may in particular be designed as a computer program product and / or software product running on a computer.
Durch die Verwendung einer Mehrzahl von Elektroden wird es ermöglicht, eine Ortsauflösung auf dem Gewebe zu erreichen, das durch die Ablation behandelt werden soll. Wie beschrieben kann als elektrisches Signal insbesondere die Impedanz an der Position der jeweiligen Elektrode gemessen werden. Die Impedanz, die an jeder einzelnen der Elektroden gemessen wird, ist abhängig von der Umgebung der Elektrode. So kann anhand der gemessenen Impedanz insbesondere abgelesen werden, ob die Elektrode vernarbtes oder unvernarbtes Gewebe kontaktiert, oder aber ob die Elektrode nicht in Berührkontakt mit Gewebe steht. In Abhängigkeit von dieser Messung kann die Steuerung die Ablationsenergie für die jeweilige Elektrode festlegen. So kann als Ablationsenergie für ein unvernarbtes Gewebe ein höherer Wert bestimmt werden als für ein vollständiges und/oder teilvernarbtes Gewebe. The use of a plurality of electrodes makes it possible to achieve spatial resolution on the tissue to be treated by the ablation. As described, in particular, the impedance at the position of the respective electrode can be measured as the electrical signal. The impedance measured at each of the electrodes depends on the environment of the electrode. In particular, it can be read on the basis of the measured impedance, whether the electrode makes contact with scarred or unhardened tissue, or whether the electrode is not in touching contact with tissue. Depending on this measurement, the controller may set the ablation energy for the particular electrode. Thus, a higher value can be determined as ablation energy for an unhardened tissue than for a complete and / or partially scarred tissue.
Bei Durchführung der Ablation können abwechselnd die elektrischen Signale an den Elektroden gemessen werden, dann eine Ablation durchgeführt werden, anschließend wieder die neuen elektrischen Signale gemessen werden und in Abhängigkeit vom Messergebnis erneut eine Ablation durchgeführt werden. Die Steuerung kann also insbesondere dazu ausgelegt sein, die Messung der elektrischen Signale und die Ablation so lange zu iterieren, bis sich das gewünschte Ergebnis eingestellt hat.When carrying out the ablation, the electrical signals at the electrodes can be alternately measured, then an ablation can be performed, then again the new electrical signals are measured and, depending on the measurement result, an ablation is carried out again. The controller can thus be designed, in particular, to iterate the measurement of the electrical signals and the ablation until the desired result has been established.
Durch die Steuerung wird somit ermöglicht, eine Ablationsnarbe im Gewebe genau so zu erzeugen wie dies vom die Behandlung durchführenden Arzt gewünscht ist. Insbesondere kann die Ablation so durchgeführt werden, dass die elektrischen Signale, die an den einzelnen Elektroden gemessen werden, darauf schließen lassen, dass die Narbe an den gewünschten Stellen transmural ausgebildet ist.The control thus makes it possible to produce an ablation scar in the tissue exactly as desired by the physician performing the treatment. In particular, the ablation may be performed so that the electrical signals measured at the individual electrodes suggest that the scar is transmural at the desired locations.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu ausgelegt, an jede der Elektroden eine Ablationsenergie in Abhängigkeit von der Stärke des an der jeweiligen Elektrode gemessenen elektrischen Signals anzulegen. Hierbei können z. B. Wertebereiche des gemessenen elektrischen Signals festgelegt werden, in denen eine bestimmte Ablationsenergie für die jeweilige Elektrode vorgesehen wird. Ergibt die Messung z. B., dass eine bestimmte Elektrode in Berührkontakt mit vollständig vernarbtem Gewebe ist, kann die Ablationsenergie für diese Elektrode auf Null gesetzt werden. Lässt das gemessene elektrische Signal darauf schließen, dass eine der Elektroden in Berührkontakt mit einem teilvernarbten Gewebe ist, kann eine niedrigere Ablationsenergie für diese Elektrode vorgesehen werden als für eine andere der Elektroden, bei der das gemessene elektrische Signal darauf schließen lässt, dass diese Elektrode im Berührkontakt mit unvernarbtem Gewebe steht. So können von der Steuerung abwechselnd Messungen durchgeführt werden und Ablationen, bis zum Beispiel alle der Elektroden in Berührkontakt mit ausreichend vernarbtem Gewebe stehen. Hierbei kann die Steuerung insbesondere eine Ablationsenergie an jede der Elektroden anlegen, welche höher ist, je stärker das an der jeweiligen Elektrode gemessene elektrische Signal ist. Die Stärke des gemessenen elektrischen Signals kann hierbei insbesondere damit zusammenhängen, dass das die jeweilige Elektrode kontaktierende Gewebe elektrisch aktiv ist und somit durch Ablation zu vernarben ist. Vernarbtes Gewebe ist regelmäßig weniger elektrisch aktiv als unvernarbtes. Die Steuerung kann somit unter unmittelbarem Zusammenhang zwischen der Stärke des gemessenen elektrischen Signals und der Stärke der Ablationsenergie erfolgen.According to one embodiment, the controller is adapted to apply to each of the electrodes an ablation energy in dependence on the strength of the electrical signal measured at the respective electrode. This z. B. value ranges of the measured electrical signal are determined, in which a certain Ablationsenergie is provided for each electrode. If the measurement results in z. For example, if a particular electrode is in touching contact with fully scarred tissue, the ablation energy for that electrode may be set to zero. If the measured electrical signal indicates that one of the electrodes is in touching contact with a partially scarred tissue, a lower ablation energy may be provided for that electrode than for another of the electrodes where the measured electrical signal indicates that this electrode is in contact with the electrode Contact with uncured tissue is. Thus, measurements may be taken alternately by the controller and ablations, for example all of the electrodes, may be in touching contact with sufficiently scarred tissue. In this case, the controller can in particular apply an ablation energy to each of the electrodes, which is higher, the stronger the electrical signal measured at the respective electrode. The strength of the measured electrical signal may in particular be related to the fact that the tissue contacting the respective electrode is electrically active and thus to be scarred by ablation. Scarred tissue is usually less electrically active than unhardened. The control can thus take place in direct correlation between the strength of the measured electrical signal and the intensity of the ablation energy.
Gemäß einer Ausführungsform eines der voranstehend genannten Ablationskatheter ragen die Elektroden an dem distalen Ende des Katheterkopfes im Wesentlichen parallel zueinander aus dem Katheterkopf heraus. In dieser Ausführungsform sind die Elektroden also nicht gegenüber der Einführrichtung des Ablationskatheters geneigt, sondern im Wesentlichen parallel zur Einführrichtung des Ablationskatheters ausgebildet. Durch diese Verwendung von im Wesentlichen geraden Elektroden wird der erforderliche Platz minimiert, insbesondere im Hinblick auf schräg aus dem distalen Ende austretenden Elektroden von herkömmlichen Ablationskathetern. Durch die Verwendung von im Wesentlichen geraden Elektroden können die an den einzelnen Elektroden gemessenen elektrischen Signale besonders gut miteinander verglichen werden, die die Elektroden alle gleich geformt sind. Dadurch eignen sich die so ausgebildeten Elektroden besonders gut als Messelektroden für die Erfassung und räumliche Auflösung des zu behandelnden Gewebes.According to one embodiment of one of the ablation catheters mentioned above, the electrodes protrude from the catheter head at the distal end of the catheter head substantially parallel to one another. In this embodiment, therefore, the electrodes are not inclined with respect to the insertion direction of the ablation catheter, but rather are formed essentially parallel to the insertion direction of the ablation catheter. By using substantially straight electrodes, the required space is minimized, particularly with regard to obliquely emerging from the distal end electrodes of conventional ablation catheters. By using substantially straight electrodes, the electrical signals measured at the individual electrodes can be compared particularly well with each other, the electrodes being all the same. As a result, the electrodes thus formed are particularly suitable as measuring electrodes for the detection and spatial resolution of the tissue to be treated.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Mehrzahl der Elektroden zumindest eine zentral am Katheterkopf angeordnete Zentralelektrode sowie mehrere Außenelektroden, die in einem Array um die zumindest eine Zentralelektrode herum angeordnet sind. Hierbei kann die Zentralelektrode zum Beispiel etwas breiter ausgebildet sein als die Außenelektroden. Durch diese Form der Ausbildung kann insbesondere eine elektrische Spannung zwischen der Zentralelektrode und jeder einzelnen der Außenelektroden gemessen werden als elektrisches Signal für die Steuerung der einzelnen Elektroden. Die Außenelektroden können im Wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandet um die Zentralelektrode herum angeordnet sein, z. B. in einer regelmäßigen Anordnung.According to one embodiment, the plurality of electrodes comprises at least one central electrode arranged centrally on the catheter head as well as a plurality of outer electrodes which are arranged in an array around the at least one central electrode. In this case, for example, the central electrode may be slightly wider than the outer electrodes. In particular, an electrical voltage between the central electrode and each of the outer electrodes can be measured as an electrical signal for controlling the individual electrodes. The outer electrodes may be arranged substantially uniformly spaced around the central electrode, e.g. B. in a regular arrangement.
In einer Ausführungsform weisen zumindest einige der Elektroden zumindest an ihrem jeweiligen distalen Ende einen Durchmesser von höchstens 0,2 mm auf. Mit anderen Worten sind die Elektroden vergleichsweise klein ausgebildet. Z. B. können zumindest alle Außenelektroden einen solch kleinen Durchmesser aufweisen. Gleiches kann auch für die Dimensionierung der ggf. vorhandenen Zentralelektrode gelten. Somit können insbesondere auch alle der Elektroden an ihrem jeweiligen distalen Ende einen Durchmesser von höchstens 0,2 mm aufweisen. Das distale Ende der jeweiligen Elektroden ist hierbei das Ende der Elektroden, das dazu ausgebildet und vorgesehen ist, in unmittelbarem Berührkontakt mit dem zu behandelnden Gewebe gebracht zu werden und bei der Behandlung diesem Gewebe zugewandt angeordnet zu werden. An diesem Ende können die Elektroden z. B. einen Durchmesser von etwa 0,05 mm bis etwa 0,2 mm aufweisen. Bei dieser Größe sind die Elektroden besonders gut dazu geeignet, gezielt eine bestimmte Stelle des zu behandelnden Gewebes zu vermessen und gezielt die gewünschte Zielstelle mit der Ablationsenergie zu beaufschlagen. Durch die Verwendung von solch kleinen Elektroden wird sowohl die Auflösung beim Vermessen des zu behandelnden Gewebes verbessert als auch die Genauigkeit beim Beaufschlagen des zu behandelnden Gewebes mit Ablationsenergie.In one embodiment, at least some of the electrodes have a diameter of at most 0.2 mm at least at their respective distal end. In other words, the electrodes are made comparatively small. For example, you can at least all outer electrodes have such a small diameter. The same can also apply to the dimensioning of the possibly present central electrode. Thus, in particular all of the electrodes can also have a diameter of at most 0.2 mm at their respective distal end. The distal end of the respective electrodes in this case is the end of the electrodes, which is designed and intended to be brought into direct contact with the tissue to be treated and to be arranged facing this tissue during the treatment. At this end, the electrodes z. B. have a diameter of about 0.05 mm to about 0.2 mm. With this size, the electrodes are particularly well suited to selectively measure a specific point of the tissue to be treated and selectively apply the ablation energy to the desired target site. The use of such small electrodes improves both the resolution in measuring the tissue to be treated and the accuracy of applying ablation energy to the tissue to be treated.
In einer Ausführungsform sind zumindest einige der Elektroden als Außenelektroden ausgebildet, welche in zumindest einem Kreis um einen Mittelpunkt des distalen Endes des Katheterkopfes herum angeordnet, z. B. um eine Zentralelektrode. Die Außenelektroden können auch in zwei oder mehr Kreisen um die ggf. vorhandene Zentralelektrode herum angeordnet sein. Hierbei kann mit dem Ablationskatheter genau das kreisförmige Stück Gewebe vermessen und/oder behandelt werden, welches von der Position der in dem zumindest einen Kreis angeordneten Außenelektroden definiert wird. Eine möglichst regelmäßige Anordnung der Außenelektroden, also die Anordnung in zumindest einem Kreis, verbessert hierbei eine Vergleichbarkeit der an den einzelnen Elektroden gemessenen elektrischen Signale und somit die Genauigkeit und die Wiederholbarkeit der Behandlung.In one embodiment, at least some of the electrodes are formed as external electrodes disposed in at least one circle about a center of the distal end of the catheter head, e.g. B. to a central electrode. The outer electrodes may also be arranged in two or more circles around the possibly present central electrode. In this case, precisely the circular piece of tissue can be measured and / or treated with the ablation catheter, which is defined by the position of the outer electrodes arranged in the at least one circle. The most regular possible arrangement of the outer electrodes, ie the arrangement in at least one circle, improves the comparability of the electrical signals measured at the individual electrodes and thus the accuracy and the repeatability of the treatment.
In einer Weiterbildung weist der Ablationskatheter zumindest sechs Außenelektroden auf, die zum Beispiel hexaederförmig um einen Mittelpunkt des distalen Endes des Katheterkopfes, z. B. um eine Zentralelektrode, herum angeordnet sind. Insbesondere kann der Katheterkopf auch acht Außenelektroden aufweisen, die um den Mittelpunkt herum im Wesentlichen in einem Kreis angeordnet sind. Die Verwendung von zumindest sechs Außenelektroden, insbesondere die Verwendung von zumindest acht Außenelektroden, erhöht das Auflösungsvermögen so stark, dass besonders gute Messungen des zu behandelnden Gewebes und auch besonders gezielte Beaufschlagungen mit Ablationsenergie erfolgen können.In a further development, the ablation catheter has at least six outer electrodes, which are, for example, hexahedral around a center of the distal end of the catheter head, for. B. around a central electrode, are arranged around. In particular, the catheter head may also have eight outer electrodes, which are arranged around the center substantially in a circle. The use of at least six external electrodes, in particular the use of at least eight external electrodes, increases the resolution so strongly that particularly good measurements of the tissue to be treated and also particularly targeted application of ablation energy can take place.
In einer Ausführungsform weist der Katheterkopf zumindest einen Abstandshalter auf, der einstückig mit dem Katheterkopf aus elastischem Polymer am distalen Ende des Katheterkopfes ausgebildet ist. Der Abstandshalter kann z. B. einige zehntel Millimeter aus dem Katheterkopf herausragen zum Herstellen eines Abstands zwischen dem distalen Ende des Katheterkopfes und dem Gewebe. Der Abstandshalter kann somit insbesondere aus demselben elastischen Polymer ausgebildet sein wie der Katheterkopf. Hierbei kann der Katheterkopf auch eine Mehrzahl von Abstandshaltern aufweisen, die zum Beispiel radial außen um die Mehrzahl von Elektroden herum aus dem distalen Ende des Katheterkopfes herausragen. Hierbei können die Abstandshalter einen größeren Durchmesser aufweisen als die Elektroden. Dadurch wird der Katheterkopf mit seinem distalen Ende sanfter an das zu behandelnde Gewebe angepasst als mit seinen im Vergleich zu den Abstandshaltern klein und deswegen relativ spitz ausgebildeten Elektroden, die ansonsten das Gewebe verletzen könnten. Dadurch wird das Verletzungsrisiko reduziert und ein Anpassen des distalen Endes des Katheterkopfes an die Oberfläche des zu behandelnden Gewebes verbessert.In one embodiment, the catheter head includes at least one spacer integrally formed with the elastic polymer catheter head at the distal end of the catheter head. The spacer may, for. B. protrude a few tenths of a millimeter from the catheter head for establishing a distance between the distal end of the catheter head and the tissue. The spacer can thus be formed in particular from the same elastic polymer as the catheter head. In this case, the catheter head can also have a plurality of spacers, which for example protrude radially outward around the plurality of electrodes from the distal end of the catheter head. In this case, the spacers may have a larger diameter than the electrodes. As a result, the catheter head is adapted with its distal end more gently to the tissue to be treated than with its compared to the spacers small and therefore relatively pointed electrodes that could otherwise injure the tissue. This reduces the risk of injury and improves fitting of the distal end of the catheter head to the surface of the tissue to be treated.
Die Abstandshalter können auch einen Blutfluss direkt an den zentralen Ablationselektroden ermöglichen, die sich in der Mitte des Ablationskatheters befinden, und damit eine Kühlung des Gewebes unter diesen Elektroden. Somit kann länger abladiert werden und durch Konduktion die Wärme in tieferliegendes Gewebe eingetragen werden. Gewebe, welches direkt an den Ablationselektroden sitzt, wird durch das Blut gekühlt und somit wird die Gefahr der Karbonisation verringert.The spacers may also allow for blood flow directly to the central ablation electrodes located in the middle of the ablation catheter and, thus, cooling of the tissue beneath these electrodes. Thus it can be unloaded longer and be entered by conduction, the heat in deeper tissue. Tissue, which sits directly on the ablation electrodes, is cooled by the blood, thus reducing the risk of carbonation.
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Ablation in einem Gewebe, wobei
- – ein Katheterkopf an dem Gewebe angeordnet wird, wobei am distalen Ende des Katheterkopfes eine Mehrzahl von Elektroden angeordnet ist, und wobei jede der Elektroden individuell ansteuerbar ist zur Messung eines elektrischen Signals und/oder zur Ablation von Gewebe, und
- – der Katheterkopf, welcher zumindest teilweise aus einem elastischen Polymer ausgebildet ist, unter Verformung des Katheterkopfes auf das Gewebe aufgebracht wird.
- A catheter head is arranged on the tissue, a plurality of electrodes being arranged at the distal end of the catheter head, and each of the electrodes being individually controllable for measuring an electrical signal and / or for ablating tissue, and
- - The catheter head, which is at least partially formed of an elastic polymer, is applied to the tissue under deformation of the catheter head.
Das Verfahren kann insbesondere mit einem Ablationskatheter nach dem voranstehend beschriebenen Aspekt durchgeführt werden. Deswegen treffen alle im Zusammenhang mit den Ablationskathetern getroffenen Aussagen auch auf das Verfahren zu und umgekehrt. Bei dem Verfahren kann z. B. jede der Elektroden individuell angesteuert werden in Abhängigkeit von einem an den Elektroden gemessenen elektrischen Signal.The method can be carried out in particular with an ablation catheter according to the aspect described above. Therefore, all statements made in connection with the ablation catheters also apply to the procedure and vice versa. In the method, for. B. each of the electrodes are individually controlled in response to an electrical signal measured at the electrodes.
Ein Aspekt betrifft die Verwendung eines Ablationskatheters nach einem der voranstehenden Aspekte zum Durchführen einer Ablation an Gewebe. One aspect relates to the use of an ablation catheter according to any preceding aspect for performing ablation on tissue.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Einzelne, in den Figuren gezeigte Merkmale können mit anderen Ausführungsbeispielen zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche oder ähnliche Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:The invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in FIGS. Individual features shown in the figures can be combined with other embodiments to form further embodiments. Like reference numerals denote the same or similar features of the embodiments shown. Show it:
Der Katheterkopf
Die sechs Außenelektroden
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Ring R einen Durchmesser von 1,50 mm auf. Weiterhin weisen alle Elektroden
Im gezeigten Ausführungsbeispiel können alle Elektroden
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind entlang des ersten, inneren Rings R1 sechs erste Außenelektroden
Der erste Ring R1 weist einen Durchmesser von etwa 1,25 mm auf. Der zweite Ring R2 weist einen Durchmesser von ca. 2,1 mm auf. Jede der Elektroden
Das in den beiden
Jeder der Katheter kann zudem eine nicht gezeigte Spülung und/oder einen Temperatursensor aufweisen.Each of the catheters may also include a purge, not shown, and / or a temperature sensor.
An jeder der Elektroden
Die Leistungsprofile können je nach gewünschter Narbenausbildung variiert werden. The performance profiles can be varied according to the desired scar formation.
Der in den
Allgemein sind Ablationskatheter im Wesentlichen länglich ausgebildet, insbesondere als längliche Zylinder, um so zum Beispiel entlang einer Arterie oder Vene zu dem zu behandelnden Gewebe geführt werden zu können. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ablationskatheter
Der Ablationskatheter
Der Katheterkopf
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das distale Ende
Der Katheterkopf
Die elektrischen Leitungen
In
Die acht Außenelektroden ermöglichen eine lokale Messung der elektrophysiologischen Signale im Randbereich der Ablationsnarbe. Dadurch ist eine zuverlässige Beurteilung der Narbengeometrie möglich.The eight external electrodes allow a local measurement of the electrophysiological signals in the border area of the ablation scar. As a result, a reliable assessment of the grain geometry is possible.
Durch eine jeweils separate Energieeinkopplung in die Elektroden
Es kann somit eine Steuerung vorgesehen sein, die schon zu Beginn der Ablation den Außenelektroden
Der Katheterkopf
Der zweite Kopfteil
Der erste Kopfteil
Dadurch ist zumindest der erste Kopfteil
Die Oberfläche des Gewebes ist hierbei winklig zu der Oberfläche geneigt, die von dem distalen Ende
Die Neigung des distalen Endes
Falls die Oberfläche des zu behandelnden Gewebes nicht im Wesentlichen parallel zu dem distalen Ende
Durch eine gezielte Energieabgabe wird eine Varianz der Narbengeometrie bei der Ablation reduziert, wodurch reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden können.Targeted energy delivery reduces variance in scar geometry during ablation, resulting in reproducible results.
Der nichtleitende Katheterkopf
Beim Gießen des Polymers für den Katheterkopf
Der Katheterkopf
Der zweite Kopfteil
Der erste Kopfteil
Da zumindest das erste Kopfteil
Der Katheterkopf
Der zweite Kopfteil
Der erste Kopfteil
Da zumindest das erste Kopfteil
Die gezeigten Ausführungsformen können eine Steuerung für die jeweiligen Elektroden aufweisen. In einer Ausführungsform ist die Steuerung der Elektroden so ausgebildet, dass zunächst eine zum Beispiel ältere oder in einem vorangehenden Schritt ausgebildete Ablationsnarbe vermessen wird, und anschließend gezielt nur diejenigen Bereiche verödet werden, die bei der vorherigen Behandlung nicht erfolgreich zerstört wurden. Dadurch wird eine erneute großflächige Zerstörung von gesundem Gewebe um eine zum Beispiel ältere Narbe herum nicht erforderlich. Die Außenelektroden und/oder (falls vorhanden) auch die Zentralelektrode kann vor und nach der RF-Ablation zur Aufnahme und/oder Vermessung eines Elektrogrammes dienen. Hierbei kann lokal gezielt die gemessene Narbengeometrie beurteilt werden. Bei einem bislang unzureichenden Ablationsergebnis kann vollständig und/oder mit einem gezielt eingestellten Leistungsgewicht auf eine noch unzureichend ausgebildete Narbengeometrie eingegangen werden.The illustrated embodiments may include a controller for the respective electrodes. In one embodiment, the controller is the Electrodes are designed so that first, for example, an older or trained in a previous step Ablationsnarbe is measured, and then targeted only those areas are desolate, which were not successfully destroyed in the previous treatment. This does not require renewed extensive destruction of healthy tissue around, for example, an older scar. The outer electrodes and / or (if present) the central electrode can serve for receiving and / or measuring an electrogram before and after RF ablation. Here, the measured scar geometry can be assessed locally. In the case of a hitherto insufficient ablation result, it is possible to address a scarcely formed scar geometry completely and / or with a specifically adjusted power weight.
Durch eine lokale, zum Beispiel kreisförmige, Messung mittels der Außenelektroden der elektrophysiologischen Signale des Herzgewebes um den zentralen Ablationspunkt herum können elektrische Daten zur Bestimmung der Oberflächengeometrie und/oder der Transmuralität der Ablationsnarbe bereitgestellt werden. Mittels der vorgeschlagenen Anordnung der Elektroden und mittels der Auswertung der elektrischen Daten können auch komplexe Narbengeometrien beschrieben werden, zum Beispiel bei Überlappung zweier im Wesentlichen punktförmiger Ablationsnarben. Über die zum Beispiel hexagonale Elektrodenanordnung des Multielektrodenarrays kann ein hochfrequenter Strom in das Gewebe eingespeist werden, wodurch die RF-Ablation durchgeführt wird. Hierbei kann der hochfrequente Strom in jeder einzelnen Elektrode separat eingestellt werden, so dass eine gezielte Einstellung der Energieübertragung in das Gewebe erfolgen kann. Die einzelnen Ausführungsbeispiele können Elektroden mit einem unterschiedlichen Durchmesser und/oder unterschiedlichen Abständen zueinander aufweisen als in den Ausführungsformen gezeigt.By means of a local, for example circular, measurement by means of the outer electrodes of the electrophysiological signals of the heart tissue around the central ablation point, electrical data for determining the surface geometry and / or the transmurality of the ablation scar can be provided. By means of the proposed arrangement of the electrodes and by means of the evaluation of the electrical data, complex scar geometries can also be described, for example in the case of overlapping two substantially punctiform ablation scars. Via the, for example, hexagonal electrode arrangement of the multi-electrode array, a high-frequency current can be fed into the tissue, whereby the RF ablation is performed. In this case, the high-frequency current in each individual electrode can be adjusted separately so that a targeted adjustment of the energy transfer into the tissue can take place. The individual embodiments may have electrodes with a different diameter and / or different distances from one another than shown in the embodiments.
Durch die hohe Anzahl von Elektroden können detaillierte Vielkanalelektrogramme aufgenommen werden, die einen räumlich gut aufgelösten Eindruck der vorhandenen Gewebestruktur und/oder Narbengeometrie bereitstellen.Due to the high number of electrodes, detailed multichannel electrograms can be recorded, which provide a spatially well-resolved impression of the existing tissue structure and / or scar geometry.
Durch die Elastizität des Polymers des Katheterkopfes wird ein möglichst flach aufliegendes distales Ende des Katheters ermöglicht, wodurch schräge Auflagewinkel des Katheterkopfes und dadurch verzerrte Narbengeometrien insbesondere im Randbereich reduziert werden.Due to the elasticity of the polymer of the catheter head as flat as possible resting distal end of the catheter is possible, whereby oblique bearing angle of the catheter head and thus distorted scar geometries are reduced, especially in the edge region.
Anstelle der in den Ausführungsbeispielen gezeigten einzelnen Zentralelektrode können im Zentrum auch eine Mehrzahl von Elektroden angeordnet sein, also eine Mehrzahl von Zentralelektroden, oder gar keine Elektrode (wie z. B. beim fünften Katheterkopf
Die Elektroden können zum Beispiel aus Silber bestehen. Diejenigen Elektroden, die auch für eine elektrophysiologische Messung verwendet werden, können zusätzlich chloriert sein. Sollte die Chlorierung nicht gleichmäßig ausfallen, kann diese auch wiederholt werden. Da die Chlorierung nicht immer bei allen Elektroden gleich stark ausfällt, können die aufgenommenen elektrischen Signale hinsichtlich ihrer Amplitudemorphologie und/oder Sensitivität variieren. Deswegen können die einzelnen Elektroden vor ihrer Verwendung justiert werden, so dass jeder einzelnen Elektrode eine vorbestimmte Messgenauigkeit z. B. mittels eines Messkorrekturwerts und/oder eine Ablationsenergieeinspeisungsgenauigkeit z. B. mittels eines Ablationsenergieeinspeisungskorrekturwerts zugeordnet werden kann. Entsprechende Messwerte, Genauigkeiten und/oder Korrekturwerte können in der Steuerung vorgespeichert sein. Alternativ kann auch Gold und/oder Platin als Elektrodenmaterial verwendet werden, wodurch eine Chlorierung nicht mehr erforderlich ist.The electrodes may be made of silver, for example. Those electrodes which are also used for an electrophysiological measurement may additionally be chlorinated. If the chlorination does not turn out evenly, this can also be repeated. Since the chlorination is not always the same for all electrodes, the recorded electrical signals can vary in terms of their amplitude morphology and / or sensitivity. Therefore, the individual electrodes can be adjusted prior to their use, so that each electrode has a predetermined measurement accuracy z. B. by means of a measurement correction value and / or a Ablationsenergieeinspeisungsgenauigkeit z. B. can be assigned by means of a Ablationsenergieeinspeisungskorrekturwerts. Corresponding measured values, accuracies and / or correction values can be pre-stored in the controller. Alternatively, gold and / or platinum can also be used as the electrode material, whereby chlorination is no longer required.
An Stelle oder zusätzlich zur Läsionsgenerierung mit Radiofrequenzablation kann auch eine Cryoablation verwendet werden, bei der mittels starker Unterkühlung über die einzelnen Elektroden Gewebe verödet wird.Instead of or in addition to lesion generation with radiofrequency ablation, a cryoablation can be used in which tissue is desquamated by means of strong hypothermia via the individual electrodes.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ablationskatheterablation catheter
- 1010
- proximales Katheterendeproximal catheter end
- 2020
- Katheterkörpercatheter body
- 5050
- Gewebetissue
- 100100
- Katheterkopfcatheter head
- 110110
- distales Ende des Katheterkopfesdistal end of the catheter head
- 120120
- Zentralelektrodecentral electrode
- 130130
- Außenelektrodeouter electrode
- 200200
- Katheterkopfcatheter head
- 210210
- distales Ende des Katheterkopfesdistal end of the catheter head
- 220220
- Zentralelektrodecentral electrode
- 231231
- innere Außenelektrodeinner outer electrode
- 232232
- äußere Außenelektrodeouter outer electrode
- 300300
- Katheterkopfcatheter head
- 310310
- distales Ende des Katheterkopfesdistal end of the catheter head
- 320320
- Zentralelektrodecentral electrode
- 330330
- Außenelektrodeouter electrode
- 340340
- Abstandshalterspacer
- 350350
- elektrische Leitungelectrical line
- 351351
- erster Leitungsabschnittfirst line section
- 352352
- zweiter Leitungsabschnittsecond line section
- 353353
- dritter Leitungsabschnittthird line section
- 400400
- Katheterkopfcatheter head
- 401401
- erster Kopfabschnittfirst head section
- 402402
- zweiter Kopfabschnittsecond head section
- 410410
- distales Ende des Katheterkopfesdistal end of the catheter head
- 420420
- Zentralelektrodecentral electrode
- 430430
- Außenelektrodeouter electrode
- 500500
- Katheterkopfcatheter head
- 501501
- erster Kopfabschnittfirst head section
- 502502
- zweiter Kopfabschnittsecond head section
- 510510
- distales Ende des Katheterkopfesdistal end of the catheter head
- 531531
- innere Außenelektrodeinner outer electrode
- 532532
- äußere Außenelektrodeouter outer electrode
- 600600
- Katheterkopfcatheter head
- 601601
- erster Kopfabschnittfirst head section
- 602602
- zweiter Kopfabschnittsecond head section
- 610610
- distales Ende des Katheterkopfesdistal end of the catheter head
- 620620
- Zentralelektrodecentral electrode
- 630630
- Außenelektrodeouter electrode
- 640640
- Abstandshalterspacer
- áá
- Neigungswinkeltilt angle
- Ee
- Einführrichtunginsertion
- RR
- Ringring
- R1R1
- erster Ringfirst ring
- R2R2
- zweiter Ringsecond ring
Claims (13)
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016011799A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6047700A (en) | 1998-03-30 | 2000-04-11 | Arthrocare Corporation | Systems and methods for electrosurgical removal of calcified deposits |
DE69330120T2 (en) | 1992-02-14 | 2001-10-31 | Boaz Avitall | TISSUE GENERATING TISSUE ABLATING ARRHYTHMIA IN TWO LEVELS |
-
2016
- 2016-09-30 DE DE102016011799.0A patent/DE102016011799A1/en not_active Withdrawn
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