DE19606610A1 - Vorrichtung zur transmyokardialen Revascularisation - Google Patents

Vorrichtung zur transmyokardialen Revascularisation

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Wolfgang Kloess
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur transmyokar­ dialen Revascularisation, mit einem auf den mittels eines Laserstrahls zu durchschießenden Herzmuskel aufzu­ setzenden, mit einer Laserquelle und einer Laseraus­ trittsöffnung versehenen Handstück und mit einer nach dem Echoschallverfahren arbeitenden Einrichtung zum Detektieren der bei erfolgtem Durchschießen des Herzmus­ kels in der Herzkammer auftretenden Vaporisationseffek­ te.
Es ist eine bekannte Technik, den Herzmuskel zur trans­ myokardialen Revascularisation nach Öffnung des Brust­ raums mittels eines Laserstrahls zu durchschießen: Das durch das Durchschießen gesetzte Trauma bewirkt die Generation neuer Gefäße und damit eine bessere Durchblu­ tung des Herzmuskels.
Bei dem klinischen Einsatz ist es von entscheidender Be­ deutung, daß der erfolgreiche Durchschuß detektiert wird. Zu diesem Zweck ist es bisher üblich, einen Ultra­ schallsensor in die Speiseröhre einzubringen, der die bei erfolgtem Durchschuß des Laserstrahles in der Herz­ kammer auftretenden Vaporisationseffekte erkennt.
Die bekannte Vorrichtung ist aufwendig, das Einbringen des Sensors in die Speiseröhre ist lästig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung dahingehend auszubilden, daß diese ohne Erfordernis eines gesonderten Ultraschallgerätes die Detektion des erfolgten Durchschusses erlaubt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einrichtung zum Detektieren der Vaporistionseffekte mit einem an dem Handstück angeordneten Piezokristalele­ ment, einer das Piezokristallelement mit diesen zur Aussendung von Ultraschallimpulsen anregenden Energie beaufschlagenden Steuerung und einem die von dem Piezo­ kristallelement aufgenommenen ultraschallantworten auf eine das Auftreten der Vaporistionseffekte anzeigende Dopplerverschiebung analysierenden Rechner versehen ist.
Vorzugsweise ist eine Schaltung vorgesehen, die das Pie­ zokristallelement mit der Laserquelle synchronisiert.
Das Piezokristallelement sollte ringförmig um die in dem Handstück zentral angeordnete Laseraustrittsöffnung he­ rum angeordnet sein.
Es wird weiter vorgeschlagen, daß das Piezokristallele­ ment mit einer die von dem Piezokristallelement ausge­ sendeten Ultraschallimpulse zu dem aus der Laserau­ strittsöffnung austretenden Laserlicht parallelisierende akustische Linse versehen ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert, in deren einiger Figur die vorgeschlagene Vorrichtung zur transmyokardialen Revascularisation schematisch dargestellt ist.
Die Vorrichtung besteht aus einem Handstück 14 und einem Rechner 20, die über eine Leitung 24 miteinander verbun­ den sind.
Das Handstück 14 nimmt eine Laserquelle 10 auf und ist an ihrem freien Ende mit einer Laseraustrittsöffnung 12 versehen. Um die Laseraustrittsöffnung 12 herum ist ein ringförmig ausgebildetes Piezokristallelement 16 an­ geordnet, wobei eine akustische Linse 22 die von dem Piezokristallelement 16 abgegebene elektroakustische En­ ergie zu dem aus der Laseraustrittsöffnung austretenden Laserlicht parallelisiert.
Bei dem Betreiben wird das Handstück 14 auf den zu durchschießenden Herzmuskel aufgesetzt. Die Steuerung 18 wird betätigt und die Laserquelle 10 über die Leitung 24 zum Abgeben von Laserlichtimpulsen durch die Lichtaus­ trittsöffnung 12 angesteuert.
Synchron mit der Laserlichtquelle 10 wird das Piezo­ kristallelement 16 elektrisch zur Abgabe eines Ultra­ schallimpulses angelegt, die von dem Bereich des Herzens reflektierten Ultraschallwellen werden von dem Piezo­ kristallelement 16 wieder aufgefangen. Dabei wird inner­ halb eines zeitlichen Fensters nach Anregen der Laser­ lichtquelle 10 das Frequenzspektrum der von dem Piezo­ kristallelement 16 wieder aufgefangenen Ultraschall­ wellen auf Frequenzanteile hin analysiert, die geringer als die der abgegebenen Ultraschallwellen ist: Derartige in ihrer Frequenz verringerte Ultraschallwellen zeigen das Auftreten von Vaporisationseffekten an, da die von dem Piezokristallelement 16 mit hoher Geschwindigkeit weg wandernde Grenzschicht zwischen dem Vaporisationsbe­ reich und dem von dieser verdrängten Blut aufgrund des Dopplereffekts die Frequenz der Impulsantwort verring­ ert.
Auf einem Monitor 26 wird die Ultraschallantwort in dem interessierenden Frequenzspektrum angezeigt, über eine zusätzliche Einrichtung kann das Detektieren der erfolg­ ten Vaporisation auch akustisch angezeigt werden.
Die hier vorgeschlagene Vorrichtung erlaubt es, bei re­ lativ geringem technischen Aufwand, durch Erkennen der Vaporisation den Durchschuß des Herzmuskels zuverlässig zu erkennen. Der Einfluß von Störfaktoren ist gering, da die zeitliche Synchronisation von Laserimpuls und Ultra­ schallimpuls und die parallele Ausrichtung der beiden Impulse Fremdeinflüsse praktisch ausschließt.
Die Vorrichtung kann weiter dazu genutzt werden, die Wandstärke des zu durchschießenden Herzmuskels zu messen und die Intensität (und/oder Impulsdauer) des zu setzen­ den Laser"schusses" der gemessenen Wandstärke entspre­ chend einzustellen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur transmyokardialen Revascularisati­ on, mit einem auf den mittels eines Laserstrahls zu durchschießenden Herzmuskel aufzusetzenden, mit einer Laserquelle (10) und einer Laseraustrittsöffnung (12) versehenen Handstück (14) und mit einer nach dem Echo­ schallverfahren arbeitenden Einrichtung zum Detektieren der bei erfolgtem Durchschießen des Herzmuskels in der Herzkaminer entstehenden Vaporisationseffekte,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Detek­ tieren der Vaporisationseffekte mit
einem im Bereich der Laseraustrittsöffnung (12) an dem Handstück (14) angeordneten Piezokristallelement (16),
einer das Piezokristallelement (16) mit diesen zur Aus­ sendung von Ultraschallimpulsen anregenden Energie beaufschlagenden Steuerung (18), und
einem die von dem Piezokristallelement (16) aufgenomme­ nen Ultraschallantworten auf eine die Entstehung von Vaporisationseffekte anzeigende Dopplerverschiebung analysierenden Rechner (20)
versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine eine Schaltung, die das Piezokristallelement (16) mit der Steuerung (18) der Laserquelle (10) synchroni­ siert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Piezokristallelement (16) ringförmig um die in dem Handstück (14) zentral angeordnete Laseraustrittsöffnung (12) herum angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Piezokristallelement (16) mit einer die von dem Piezokristallelement (16) ausgesendeten Ultraschallimpulse zu dem aus der Laser­ austrittsöffnung (12) austretenden Laserlicht paralel­ lisierende akustische Linse (22) versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schaltung zum Messen der Wandstärke des zu durchschießenden Herzmuskels.
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