DE19504261A1 - Angioplastie-Katheter zum Erweitern und/oder Eröffnen von Blutgefäßen - Google Patents
Angioplastie-Katheter zum Erweitern und/oder Eröffnen von BlutgefäßenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Angioplastie-
Katheter, der mittels endogen erzeugten
Schallwellen, vornehmlich Ultraschall, zum Er
weitern und/oder Eröffnen von - krankhaft
verengten oder verschlossenen - Blutgefäßen
dient. Dieses Verfahren soll im weiteren als
Endogene-Ultraschall-Angioplastie - kurz EUA -
bezeichnet werden.
Ziel der Erfindung ist eine möglichst einfache
Behandlungsmethode, mit möglichst lang
fristigen Behandlungserfolgen, durch geringe
Traumatisierung zu erreichen.
Die in der Medizintechnik bekannten Ver
fahren zur Erweiterung oder Rekanalisation
von krankhaft veränderten Arterien sind zu
meist stark invasiv, z. B. Ballonkatheter, Rot
ablator und Kensey-Katheter, oder sie dienen
nur zur englumigen Rekanalisation von soge
nannten weichen Verschlüssen und müssen
kombiniert mit einer anschließenden Ballon
dilatation angewendet werden. Das dadurch
entstehende Trauma ist Keimzelle für einen
erneuten Verschluß. Daraus resultiert eine
hohe Rezitivrate. Mit einer Ultraschalltherapie
können diese Traumata minimiert und somit
die Rezitivrate stark gesenkt werden.
Die Ultraschalltherapie ist ein schonendes
Verfahren zur Behandlung von krankhaften
Arterienveränderungen, mit geringer Trauma
tisierung der Gefäßwand. Dies wird in der
Literatur durch Versuche in vivo und in vitro
belegt.
Ein bekanntes System der Fa. Baxter führt
den exogen erzeugten Ultraschall über eine
Titansonde ummantelt von einem Schutz
katheter intraarteriell der Stenose oder dem
Verschluß zu. Der relativ unflexible und
schwer steuerbare Titandraht kann nur in we
nigen Gefäßbereichen eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
Schallwellen endogen zu erzeugen. Dadurch
ist eine kontrollierte Energieplazierung mög
lich. Außerdem kann der Katheterschaft
dadurch flexibler gestaltet werden. Durch
diese Maßnahmen können die Nachteile be
kannter Systeme umgangen werden.
Um die Schallwellen endogen erzeugen zu
können, befindet sich am Katheter eine Vor
richtung, die die Rotationsbewegung einer
Antriebswelle entweder in eine Axialbewe
gung, oder eine Radialbewegung oder kom
biniert in eine Axial- und Radialbewegung der
Katheterspitze umwandelt. Die Rotations
bewegung wird von einem außerhalb des Kör
pers befindlichen Antrieb erzeugt. Der Antrieb
kann eine sehr hohe Drehzahl und ein aus
reichendes Drehmoment erzeugen, beispiels
weise kann dazu eine druckluftbetriebene Tur
bine verwendet werden.
Eine flexible Welle führt die Rotationsenergie,
durch ein im Katheterschaft dafür vorge
sehenes Lumen, zu der am Katheter befind
lichen Vorrichtung zur Schallerzeugung. Es ist
vorteilhaft, daß sich diese Vorrichtung am
proximalen Katheterende befindet.
Prinzipiell sollen durch die Einwirkung der
Schallwellen auf das abzutragende Material,
die harten und unflexiblen Bestandteile aufge
brochen und aus dem Verbund mit der Ge
fäßwand herausgelöst werden.
Die Konsistenz der Stenose oder des Ver
schlußmaterials kann sehr unterschiedlich
sein. Deshalb ist es vorteilhaft, die Schall
frequenz in einem bestimmten Bereich vari
ieren zu können.
Außerdem ist es vorteilhaft zur Kühlung bzw.
Schmierung der flexiblen Welle, durch das im
Katheterschaft befindliche Lumen zur Auf
nahme der flexiblen Welle, zusätzlich eine
Spülflüssigkeit zu injizieren, oder abgelöste
Teilchen abzusaugen. Vorteilhafterweise be
sitzt der Katheterschaft ein weiteres Lumen,
um beide Vorgänge - Spülen und Absaugen -
auch gleichzeitig ausführen zu können.
Am distalen Ende des Katheters befinden sich
die nötigen Anschlüsse - nach dem Stand der
Technik - zum Einspritzen der Spülflüssigkeit,
zum Absaugen abgelöster Teilchen und über
schüssiger Flüssigkeiten, sowie zum Einfüh
ren des Führungsdrahts und die Kupplung von
der flexiblen Welle zum Antrieb, sofern der
Antrieb nicht als Einmalartikel ausgeführt und
fest mit der flexiblen Welle verbunden ist. Der
Antrieb selbst kann als Sand der Technik
bezeichnet werden.
Nachfolgend werden anhand von Zeichnun
gen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1a und 1b Schnitte durch das proximale
Ende eines nur teilweise dargestellten Kathe
ters nach zwei Ausführungsformen der Erfin
dung (mit einer insbesondere nach Anspruch
2 arbeitenden Vorrichtung zur Schallerzeu
gung),
Fig. 2a einen Schnitt durch die Vorrichtung
zur Schallerzeugung nach einer Ausführungs
form der Erfindung (mit einer insbesondere
nach Anspruch 2 arbeitenden Vorrichtung zur
Schallerzeugung),
Fig. 2b einen Schnitt durch die Vorrichtung
zur Schallerzeugung nach einer anderen
Ausführungsform der Erfindung (mit einer in
sbesondere nach Anspruch 3 arbeitenden
Vorrichtung zur Schallerzeugung),
Fig. 2c einen Schnitt durch die Vorrichtung
zur Schallerzeugung nach einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung (mit einer in
sbesondere nach Anspruch 4 arbeitenden
Vorrichtung zur Schallerzeugung).
Die Fig. 1a und 1b zeigen das proximale Ende
eines nur teilweise dargestellten Katheters.
Der Katheter besteht aus einem flexiblen
Katheterschaft (1) und einer Vorrichtung - auf
die später noch näher eingegangen wird - zur
Schallerzeugung, die vorzugsweise am proxi
malen Ende des Katheterschafts (1) weich be
festigt ist. Unter weich ist hier zu verstehen,
daß die Vorrichtung Oszillationen im Mikro
meterbereich durchführen kann und nur ge
ringfügig vom Katheterschaft (1) gedämpft
wird.
In beiden dargestellten Ausführungsformen ist
die Möglichkeit vorgesehen, den Katheter
über einen Führungsdraht (7) zur behan
delnden Stelle vorschieben zu können.
In Fig. 1a verläuft ein vom distalen zum
proximalen Ende des Katheters durchgän
giges Lumen (8) für die Aufnahme des Füh
rungsdrahts (7) zentral im Katheter. Dazu
muß die flexible Welle (2) als Hohlwelle
ausgeführt sein und die Vorrichtung ein zen
trisches Lumen besitzen. Durch das In
nenlumen (8) der flexiblen Welle (2) kann
neben dem Führungsdraht (7) eine Spül
flüssigkeit injiziert werden. Diese dient zu
sätzlich als Kühlung und Schmierung der
flexiblen Welle (2). Der flexible Katheterschaft
(1) besitzt in der Ausführungsform nach Fig.
1a, zwei Öffnungen (9), die sich seitlich an
dessen proximalen Ende befinden. Durch
diese Öffnungen (9) können überschüssige
Flüssigkeiten und abgelöste Teilchen an- und
dann durch den Kanal (10) nach außen
abgesaugt werden.
In Fig. 1b verläuft der Führungsdraht (7)
exzentrisch, in einem in der Katheterwandung
und der Vorrichtung dafür vorgesehenen
Kanal (8). Durch diesen Kanal (8) kann
zusätzlich eine Spülflüssigkeit injiziert wer
den. Auch in dieser Ausführungsform kann
analog zur Fig. 1a, mit Hilfe der Öffnungen
(9) und des Kanals (10) abgesaugt werden.
In Fig. 2a-2c sind drei Ausführungsformen der
Vorrichtung zur Schallerzeugung aufgeführt.
Die in Fig. 2a dargestellte Vorrichtung zur
Schallerzeugung besteht im wesentlichen aus
dem Innenzylinder (3), der zentrisch am proxi
malen Ende einer flexiblen Welle (2) befestigt
ist und einem, diesen Innenzylinder (3) um
schließenden zylindrischen Gehäuse (4), das
nichtmitdrehend und weich am Katheter
schaft (1) befestigt ist. Der Innenzylinder (3)
besitzt an beiden Stirnseiten entweder eine
wellenförmige Laufbahn, oder wenigstens
eine punkt- oder linienförmige Erhöhung (5)
(die Struktur ist in der Zeichnung nur schema
tisch dargestellt). Ebenso befindet sich an
beiden Innenstirnseiten des zylindrischen
Gehäuses (4) entweder eine wellenförmige
Laufbahn, oder wenigstens eine punkt- oder
linienförmige Erhöhung (5).
Die Rotationsenergie wird von einem außer
halb des Körpers befindlichen Antrieb erzeugt
und mittels einer flexiblen Welle (2) durch ein
Lumen im flexiblen Katheterschaft (1) zur
Vorrichtung geleitet. Der Innenzylinder (3) ist
am proximalen Ende der flexiblen Welle (2)
befestigt, so daß er die Rotationsbewegung
mit ausführt. Bei Rotation des Innenzylinders
(3) wird jedesmal, wenn sich zwei Erhöhun
gen- vom Innenzylinder (3) und zylindrischen
Gehäuse (4) - gegenüberstehen, das zylindri
sche Gehäuse (4) in axialer Richtung zwan
gsgeführt ausgelenkt. Befinden sich auf die
sen Teilen genügend viele, gleichmäßig auf
den Umfang verteilte Erhöhungen bzw. ist die
Drehzahl ausreichend hoch, entstehen Schall
wellen, die vornehmlich im Ultraschallbereich
liegen.
In Fig. 2b ist eine weitere Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Der Unterschied zur
Ausführungsform nach Fig. 2a besteht dann,
daß der Innenzylinder (3) der Vorrichtung zur
Schallerzeugung exzentrisch, am proximalen
Ende der flexiblen Welle (2) befestigt ist. Bei
Rotation des Innenzylinders (3) wird die
Katheterspitze in axialer und radialer Richtung
ausgelenkt.
Die Fig. 2c zeigt eine weitere Ausführungs
form der Erfindung. Im Unterschied zu der in
Fig. 2a dargestellten Ausführungsform ist der
Innenzylinder (3) exzentrisch befestigt und
besitzt planparallele Stirnflächen. Ebenso sind
die Innenstirnseiten des zylindrischen Gehäu
ses (4) in dieser Ausführungsform plan
parallel. Bei Rotation des Innenzylinders (3)
werden durch die Unwucht Vibrationen er
zeugt.
Claims (19)
1. EUA-Katheter zum Erweitern und/oder
Eröffnen von - krankhaft verengten oder
verschlossenen - Blutgefäßen, dadurch
gekennzeichnet, daß er eine am Katheter
befindliche Vorrichtung besitzt, die Schall
wellen, vornehmlich im Ultraschallbereich,
endogen erzeugt.
2. EUA-Katheter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dessen proximales Ende
in axialer Richtung (longitudinal), mit einer
ausreichenden Amplitude, vibriert.
3. EUA-Katheter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dessen proximales Ende
in radialer Richtung, mit einer ausreichenden
Amplitude, vibriert.
4. EUA-Katheter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dessen proximales Ende
in axialer und radialer Richtung, mit einer
ausreichenden Amplitude, vibriert.
5. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Frequenz, mit
der die Spitze oszilliert, vorzugsweise variabel
ist.
6. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die schallab
sendende vibrierende Spitze verschiedenartig
ausführbar ist.
7. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Energie von
außen durch den Katheterschlauch (1) zu der
am Katheter befindlichen Vorrichtung zur
endogenen Schallerzeugung, über eine flexible
Welle (2) zugeführt wird.
8. EUA-Katheter nach Anspruch 1+2 und 5-
7, dadurch gekennzeichnet, daß am proxima
len Ende der flexiblen Welle (2) ein Innen
zylinder (3) zentrisch befestigt ist, dessen
Durchmesser größer als der Wellendurch
messer ist.
9. EUA-Katheter nach Anspruch 1 und 3-7,
dadurch gekennzeichnet, daß am proximalen
Ende der flexiblen Welle (2) ein Innenzylinder
(3) exzentrisch befestigt ist, dessen Durch
messer größer als der Wellendurchmesser ist.
10. EUA-Katheter nach Anspruch 1+2 und
4-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen
zylinder (3) an beiden Stirnseiten eine wellen
förmige Laufbahn (5), oder wenigstens eine
punkt- oder linienförmige Erhebung (5) be
sitzt.
11. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende
Innenzylinder (3) von einem nicht mitdrehen
den zylindrischen Gehäuse (4) umgeben ist,
welches weich (6) am nicht mitdrehenden
Katheterschaft (1) angekoppelt ist.
12. EUA-Katheter nach Anspruch 1+2 und
4-11, dadurch gekennzeichnet, daß das zylin
drische Gehäuse (4) an beiden Innenstirn
seiten eine wellenförmige Laufbahn (5), oder
wenigstens eine punkt- oder linienförmige Er
hebung (5) besitzt.
13. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische
Gehäuse (4) vom rotierenden Zylinder (3)
zwangsgeführt wird.
14. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter
schaft (1) eine ausreichende Länge besitzt,
um intraarteriell an die zu behandelnde Stelle
gelangen zu können.
15. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter
schaft (1) wenigstens ein vom distalen zum
proximalen Ende durchgängiges Lumen (10)
für die Aufnahme der flexiblen Welle (2) be
sitzt.
16. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß er vorzugsweise
ein weiteres, vom distalen zum proximalen
Ende durchgängiges Lumen (8) für die Pas
sage des Führungsdrahts (7) enthält.
17. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß er vorzugsweise
wenigstens ein weiteres, vom distalen zum
proximalen Ende durchgängiges Lumen für
das Einspritzen einer Spülflüssigkeit enthält,
sofern die Spülflüssigkeit nicht durch ein ver
größertes, die flexible Welle (2) umman
telndes Lumen (10), oder das Innenlumen
(Fig. 1a, 8) einer als Hohlwelle ausgeführten
flexiblen Welle (2) eingespritzt wird.
18. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß er vorzugsweise
wenigstens ein weiteres, vom distalen zum
proximalen Ende durchgängiges Lumen zum
Absaugen der abgelösten Teilchen und der
eingespritzten Flüssigkeiten aufweist, sofern
nicht durch ein vergrößertes, die flexible
Welle (2) ummantelndes Lumen (10) abge
saugt wird.
19. EUA-Katheter nach Anspruch 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die flexible
Welle (2) mit einem Antrieb gekoppelt ist, der
sich am distalen Ende des Katheters befindet.
Der Antrieb kann ein ausreichendes Drehmo
ment und eine sehr hohe, vorzugsweise vari
able und durch geeignete Bedienelemente
steuerbare Drehzahl erzeugen.
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