DE19836517A1

DE19836517A1 - Catheter for invasive surgery; has catheter shaft and tissue handling device at distal end, which is visually depicted by image reproduction device

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Publication number: DE19836517A1
Application number: DE19836517A
Authority: DE
Inventors: Joerg Reinhardt
Original assignee: VascoMed Institut fur Kathetertechnologie GmbH
Current assignee: VascoMed Institut fur Kathetertechnologie GmbH
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 2000-02-17

Abstract

The catheter has a catheter shaft (8) with a device at its distal end (9) for handling or treating tissue, e.g. electrodes, a device for providing optical energy, a heating wire, etc. An ultrasound transducer is arranged in the distal part of the catheter and is formed with an operating region, such that when the tissue treating device is used, it can be visually depicted via an image reproducing apparatus.

Description

Die Erfindung betrifft einen Katheter mit einem Katheterschaft, in dessen distalen Endbereich Mittel zur Gewebebehandlung vor gesehen sind.The invention relates to a catheter with a catheter shaft, in its distal end region provides means for tissue treatment are seen.

Ein derartiger Katheter ist aus dem Artikel "Transcatheter Endomyo cardial Laser Revascularization: A Feasibility Test" von H.P. Weber, A. Heinze, U. Richter et al., erschienen in der Zeitschrift Thorac. cardiovasc. Surgeon 46 (1998), Seiten 74 bis 76, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, bekannt. Bei dem vorbekannten Katheter ist ein Lichtwellenleiter von Mitteln zur Gewebebehandlung in einem Katheterschaft angeordnet. Der Katheter ist mittels eines Führungs drahts und eines Führungskatheters mit seinem distalen Endbereich beispielsweise im Bereich eines Herzens positionierbar. Die Position des distalen Endbereichs des Katheters wird mittels Fluoroskopie kontrolliert. Aus einer Stirnseite im distalen Endbereich des Katheters tritt zur Ablation von Gewebe ein Laserstrahl aus. Nach einem Ab lationsvorgang wird der Katheter durch ein Angioskop unter Bei behaltung der Position des Führungskatheters ersetzt. Mit dem Angioskop wird das Ablationsergebnis erfaßt. Anschließend wird für den nächsten Ablationsvorgang der Katheter nach Entfernung des Angioskops wieder in Position gebracht. Mit dem vorbekannten Katheter sind zwar in Tierversuchen vielversprechende Ergebnisse erzielt worden, allerdings ist die Handhabung verhältnismäßig auf wendig.Such a catheter is from the article "Transcatheter Endomyo cardial Laser Revascularization: A Feasibility Test "by H.P. Weber, A. Heinze, U. Richter et al., Appeared in Thorac. cardiovasc. Surgeon 46 (1998), pages 74 to 76, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York. With the known catheter is an optical fiber of means for tissue treatment in one Catheter shaft arranged. The catheter is by means of a guide wire and a guide catheter with its distal end region can be positioned, for example, in the area of a heart. The position The distal end of the catheter is fluoroscopic controlled. From one end in the distal end of the catheter a laser beam emerges to ablate tissue. After an ab the catheter through an angioscope under Bei maintenance of the position of the guide catheter replaced. With the The result of the ablation is recorded in the angioscope. Then for the next ablation process of the catheter after removal of the Angioscope repositioned. With the previously known Catheters are promising results in animal experiments has been achieved, however, the handling is relatively on agile.

Aus dem Artikel "Intravaskuläre Sonographie bei koronarer Herz krankheit" von R. Erbel, J. Ge, G. Görge et al., erschienen in Dtsch. med. Wschr. 120 (1995), Seiten 847 bis 854, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, sind Katheter bekannt, die zur Untersuchung von Gefäßwänden über Ultraschallwandlereinheiten verfügen, mit denen ein Ultraschallfeld quer zu der Längsrichtung der Katheter abstrahlbar ist. Eine Gewebebehandlung ist mit diesen Kathetern jedoch nicht möglich.From the article "Intravascular Sonography in Coronary Heart Illness "by R. Erbel, J. Ge, G. Görge et al., published in Dtsch. med. Wschr. 120 (1995), pages 847 to 854, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, are known catheters used to study Vessel walls have ultrasonic transducer units with which an ultrasonic field can be emitted transversely to the longitudinal direction of the catheter is. However, tissue treatment is not possible with these catheters possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Katheter der ein gangs genannten Art anzugeben, mit dem bei Beibehalten einer einmal eingenommenen Position des Katheters zur Gewebebehand lung in wenig aufwendiger Weise eine unmittelbare Kontrolle der Gewebebehandlung möglich ist.The invention has for its object a catheter Specify the type mentioned above, with which if a once taken position of the catheter for tissue treatment immediate control of the Tissue treatment is possible.

Diese Aufgabe wird bei einem Katheter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem distalen Endbereich des Katheterschafts eine Ultraschallwandlereinheit angeordnet ist, die mit einem Arbeitsbereich so ausgebildet ist, daß bei Anwendung der Mittel zur Gewebebehandlung der behandelte Gewebebereich über eine Bildwiedergabeeinheit visuell darstellbar ist.This task is carried out with a catheter of the type mentioned solved according to the invention in that in the distal end region an ultrasound transducer unit is arranged on the catheter shaft is designed with a work area so that when using the Tissue treatment means the treated tissue area over an image display unit can be represented visually.

Dadurch, daß der erfindungsgemäße Katheter mit einer im distalen Endbereich angeordneten Ultraschallwandlereinheit ausgestattet ist, lassen sich die Behandlungsergebnisse ohne für eine rasche und präzise Durchführung der Behandlung nachteilige Manipulationen wie beispielsweise Rückzug und Ersatz des Katheters direkt und un mittelbar am Behandlungsort kontrollieren.The fact that the catheter according to the invention with a distal End region arranged ultrasonic transducer unit is equipped treatment results can be seen without for a quick and precise execution of treatment adverse manipulations such as for example withdrawal and replacement of the catheter directly and un check indirectly at the treatment site.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist der erfindungsgemäße Katheter eine Ultraschallwandlereinheit mit wenigstens einem Ultraschallwandler auf, wobei der oder jeder Ultraschallwandler symmetrisch zu den Mitteln zur Gewebebehandlung angeordnet ist. Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung weist der er findungsgemaße Katheter eine Ultraschallwandlereinheit mit wenig stens einem Ultraschallwandler auf, wobei der oder jeder Ultraschallwandler asymmetrisch zu den Mitteln zur Gewebe behandlung angeordnet ist. Durch die verschiedenen Anordnungen der oder jeder Ultraschallwandler lassen sich die Ausrichtungen von abgestrahlten Ultraschallfeldern auf die spezifische Wirkung der Mittel zur Gewebebehandlung anpassen. In an expedient embodiment, the inventive Catheter an ultrasound transducer unit with at least one Ultrasound transducer, the or each ultrasound transducer is arranged symmetrically to the means for tissue treatment. In a further expedient embodiment, it has inventive catheter an ultrasonic transducer unit with little least an ultrasonic transducer, the or everyone Ultrasound transducer asymmetrical to the tissue means treatment is arranged. Through the different arrangements the or each ultrasound transducer can have the orientations of radiated ultrasound fields on the specific effect of the Adjust agent for tissue treatment.

Bei einer Gruppe von Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Katheters umfassen die Mittel zur Gewebebehandlung eine im dista len Endbereich des Katheterschafts angeordnete optische Energie zuführeinheit. Bei einer weiteren Gruppe von Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Katheters umfassen die Mittel zur Gewebe behandlung eine im distalen Endbereich des Katheterschafts an geordnete Hochfrequenzelektrode. Bei einer anderen Gruppe von Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Katheters umfassen die Mittel zur Gewebebehandlung einen im distalen Endbereich des Katheterschafts angeordneten Heizdraht.In a group of further developments of the invention Catheters include the tissue treatment means one in the dista len end region of the catheter shaft arranged optical energy feed unit. In a further group of further trainings of the Catheters according to the invention comprise the means for tissue treatment in the distal end of the catheter shaft ordered high-frequency electrode. Another group of Further developments of the catheter according to the invention include the Tissue treatment means one in the distal end region of the Catheter shaft arranged heating wire.

Für eine rasche und exakte Positionierung des erfindungsgemäßen Katheters ist es zweckmäßig, daß Steuermittel zur Positionierung des distalen Endbereichs vorgesehen sind.For a quick and exact positioning of the invention Catheters it is appropriate that control means for positioning the distal end region are provided.

In einer Gruppe von diesbezüglichen Ausgestaltungen ist vor gesehen, daß die Steuermittel einen Seilzugmechanismus mit einem im distalen Endbereich verankerten und von dem proximalen End bereich aus entlang des Katheterschafts verschiebbaren Steuerdraht umfassen. Bei einer weiteren Gruppe von diesbezüglichen Ausgestal tungen ist vorgesehen, daß die Steuermittel einen verschiebbaren Schlauch umfassen, der im distalen Endbereich befestigt und von dem proximalen Endbereich aus verschiebbar ist. Diese Aus gestaltungen verfügen über eine auch unter schwierigen Be dingungen besonders gute Steuerbarkeit.In a group of related configurations is in front seen that the control means a cable mechanism with a anchored in the distal end area and from the proximal end area of control wire that can be moved along the catheter shaft include. In another group of related designs lines is provided that the control means a displaceable Include tubing that attaches to and from the distal end is displaceable from the proximal end region. This out designs have an even under difficult loading conditions particularly good controllability.

Bei einer Gruppe von Ausgestaltungen mit Steuermitteln zur Positio nierung des distalen Endbereichs des erfindungsgemäßen Katheters ist vorgesehen, daß die Steuermittel durch ein plastisch verformbares Kathetermaterial gebildet sind. Bei einer weiteren Gruppe von dies bezüglichen Ausgestaltungen ist vorgesehen, daß die Steuermittel einen gekrümmten elastischen distalen Endbereich aufweisen. Die beiden letztgenannten Gruppen von Ausgestaltungen zeichnen sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus, da keine beweglichen Teile benötigt werden. In a group of configurations with control means for the position tion of the distal end region of the catheter according to the invention it is provided that the control means by a plastically deformable Catheter material are formed. Another group of this Relative refinements provide that the control means have a curved elastic distal end region. The the latter two groups of configurations stand out through a particularly simple structure, since there are no moveable ones Parts are needed.

Im Hinblick auf eine zuverlässige Überwachung der Positionierung des distalen Endbereichs im Bereich eines Herzens ist es zweck mäßig, daß im distalen Endbereich Elektroden zur Ableitung intra kardialer Signale für ein Elektrokardiogramm vorgesehen sind. Da durch läßt sich die Position des distalen Endbereichs über charak teristische, positionsabhängige elektrokardiographische Signale überwachen.With regard to reliable monitoring of the positioning of the distal end area in the area of a heart, it is useful moderate that electrodes for the intra cardiac signals are provided for an electrocardiogram. There the position of the distal end region can be characterized by charak Teristic, position-dependent electrocardiographic signals monitor.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren der Zeich nung. Es zeigen:Further expedient refinements of the invention are counter stood of the subclaims and the following description of embodiments with reference to the figures of the drawing nung. Show it:

Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Katheters mit mehreren EKG-Anschlüssen, einem Ultraschallanschluß und einem Energiezuführanschluß, Fig. 1 is a view of an embodiment of a catheter according to the invention with a plurality of ECG terminals, an ultrasonic terminal and a power supply terminal,

Fig. 2 in einer teilgeschnittenen Ansicht einen distalen Endbereich des Katheters gemäß Fig. 1, Fig. 2, in a partially sectioned view of a distal end portion of the catheter of FIG. 1

Fig. 3 in einer Stirnansicht den distalen Endbereich des Katheters gemäß Fig. 1 und Fig. 2, Fig. 3, in an end view of the distal end portion of the catheter of Fig. 1 and Fig. 2

Fig. 4 bis Fig. 7 in Stirnansichten weitere Ausgestaltungen von distalen Endbereichen bei erfindungsgemäßen Kathetern gemäß Fig. 1, FIGS. 4 to FIG. 7 in further embodiments of front views of distal end portions in the inventive catheters of FIG. 1,

Fig. 8 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht den distalen Endbereich eines erfindungsgemäßen Katheters gemäß Fig. 1 mit einem Lichtwellen leiter, Fig. Is a partially cut side view of the distal end portion of a catheter according to the invention shown in FIG. 1 with a light wave conductor 8

Fig. 9 und Fig. 10 in schematischen teilgeschnittenen Ansichten Applikationsbeispiele von mit einem Lichtwellen leiter ausgestatteten erfindungsgemäßen Kathe tern gemäß Fig. 8 und FIGS. 9 and Fig. 10 are schematic partially sectional views of examples of application with a lightwave conductor equipped invention Kathe tern of Fig. 8 and

Fig. 11 in einer schematischen teilgeschnittenen An sicht ein Applikationsbeispiel eines mit einem Hochfrequenzwandler ausgestatteten erfin dungsgemäßen Katheters gemäß Fig. 1. Fig. 11 is a schematic partially cut to an application example of a vehicle equipped with a radio frequency converter to the invention the catheter 1 OF INVENTION view of FIG..

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfin dungsgemäßen Katheters 1. Der Katheter 1 gemäß Fig. 1 ist mit einem Energiezuführanschluß 2 ausgestattet, der mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten Energiequelle wie beispielsweise einem Laser einem Hochfrequenz- oder Mikrowellengenerator oder einer Kryo einheit verbindbar ist. Weiterhin ist der Katheter 1 gemäß Fig. 1 mit mehreren EKG-Anschlüssen 3 ausgebildet, die an eine in Fig. 1 nicht dargestellte EKG-Zentraleinheit zur Aufnahme eines Elektrokardio gramms, abgekürzt EKG's, anschließbar sind. Der Katheter 1 gemäß Fig. 1 umfaßt weiterhin einen Ultraschallanschluß 4, der an eine in Fig. 1 ebenfalls nicht dargestellte Ultraschallzentraleinheit zum Beaufschlagen des Ultraschallanschlusses 4 mit Steuersignalen zur Generierung von verhältnismäßig niederenergetischen Ultraschall feldern einstellbarer Frequenz und Amplitude sowie einstellbarer Pulsdauern anschließbar ist. Im proximalen Endbereich 5 des Kathe ters 1 ist weiterhin ein Spülanschluß 6 vorgesehen, der an eine in Fig. 1 nicht dargestellte Spülmittelpumpe anschließbar ist. Die dem Energiezuführanschluß 2, den EKG-Anschlüssen 3, dem Ultraschall anschluß 4 sowie dem Spülanschluß 6 zugeordneten Leitungen laufen über einen Übergangsabschnitt 7 in einem Katheterschaft 8 bis in einen distalen Endbereich 9. Fig. 1 is a view showing an embodiment of a catheter 1 OF INVENTION to the invention. The catheter 1 according to FIG. 1 is equipped with an energy supply connection 2 , which can be connected to an energy source, not shown in FIG. 1, such as a laser, a high-frequency or microwave generator or a cryo unit. Furthermore, the catheter 1 according to FIG. 1 is formed with a plurality of ECG connections 3 , which can be connected to an ECG central unit (not shown in FIG. 1) for receiving an electrocardiogram, abbreviated EKGs. The catheter 1 according to Fig. 1 further comprises an ultrasonic terminal 4 which is connected to a likewise not shown in Fig. 1 ultrasonic central processing unit for subjecting the ultrasonic terminal 4 with control signals for the generation of relatively low energy ultrasonic fields adjustable frequency and amplitude and adjustable pulse durations connected. In the proximal end region 5 of the catheter 1 , a rinsing connection 6 is also provided, which can be connected to a detergent pump (not shown in FIG. 1). The lines assigned to the energy supply connection 2 , the EKG connections 3 , the ultrasound connection 4 and the rinsing connection 6 run via a transition section 7 in a catheter shaft 8 into a distal end region 9 .

Fig. 2 zeigt in einer teilgeschnittenen Ansicht den distalen Endbereich 9 des Katheters 1 gemäß Fig. 1. Im distalen Endbereich 9 des Kathe ters 1 ist als Ultraschallwandlereinheit ein Ultraschallwandlerarray 10 angeordnet, dessen Ultraschallwandlerelemente 11 über in Leitungs bäumen 12, 13 angeordnete Ultraschalleitungen 14 einzeln von der Ultraschallzentraleinheit beispielsweise mit einer Phasen verschiebung ansteuerbar sind, um ein gerichtetes nieder energetisches Ultraschallfeld zu erzeugen. Weiterhin sind stirnseitig eine Anzahl von beispielsweise drei EKG-Elektroden 15 vorgesehen, die über in Fig. 2 nicht dargestellte EKG-Leitungen mit jeweils einem EKG-Anschluß 3 verbunden sind. In einem mittig innerhalb des Katheterschafts 8 verlaufenden Zentrallumen 16 des Katheters 1 ist eine in Fig. 1 nicht dargestellte Energiezuführeinheit positionierbar, die bei an die Energiequelle angeschlossenem Energiezuführ anschluß 2 über eine entsprechende Energiezuführverbindung mit verhältnismäßig hoher Energie für eine Gewebebehandlung be aufschlagbar ist. Fig. 2 shows the distal end portion showing in a partly-sectioned view 9 of the catheter 1 according to Fig. 1. In the distal end 9 of the Kathe ters 1 is arranged as an ultrasonic transducer unit, an ultrasonic transducer array 10, the ultrasonic transducer elements 11 trees on in line 12, 13 arranged ultrasound lines 14 individually can be controlled by the ultrasound central unit, for example with a phase shift, in order to generate a directed, low-energy ultrasound field. Furthermore, a number of, for example, three EKG electrodes 15 are provided on the end face, which are connected to an EKG connection 3 via EKG lines (not shown in FIG. 2). In a centrally extending within the catheter shaft 8 central lumen 16 of the catheter 1 , an energy supply unit, not shown in FIG. 1, can be positioned, which can be opened with a relatively high energy for tissue treatment when the energy supply connection 2 is connected to the energy source via a corresponding energy supply connection.

Fig. 3 zeigt in einer Stirnansicht den distalen Endbereich des Kathe ters 1 gemäß Fig. 1 beziehungsweise Fig. 2. Die drei EKG-Elektroden 15 sind im Außenbereich der Stirnseite beispielsweise in Eckpunkten eines Dreiecks um das Zentrallumen 16 angeordnet. Das Ultraschall wandlerarray 10 ist länglich ausgebildet und erstreckt sich entlang des Durchmessers beidseitig des Zentrallumens 16 mit querliegenden Ultraschallelementen 11. Fig. 3 shows an end view of the distal end region of the catheter 1 according to Fig. 1 or Fig. 2. The three ECG electrodes 15 are arranged in the outer region of the end face, for example in corner points of a triangle around the central lumen 16 . The ultrasound transducer array 10 is elongated and extends along the diameter on both sides of the central lumen 16 with transverse ultrasound elements 11 .

Fig. 4 zeigt in einer Stirnansicht eine weitere Ausgestaltung eines distalen Endbereichs 9 bei einem erfindungsgemäßen Katheter 1 gemäß Fig. 1. Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 sind zwei einzeln ansteuerbare piezokeramische oder mit polymeren Ultraschall wandlerstrukturen ausgebildete Ultraschallwandler 17, 18 als Ultraschallwandlereinheit vorgesehen, die einander gegenüber liegend beidseitig des Zentrallumens 16 angeordnet sind. Fig. 4 shows a further embodiment illustrates in an end view of a distal end portion 9 in an inventive catheter 1 according to Fig. 1 are In the embodiment according to FIG. 4, two individually controllable piezoelectric ceramic or polymeric ultrasonic transducer structures formed ultrasonic transducers 17, 18 provided as the ultrasonic transducer unit, which are arranged opposite each other on both sides of the central lumen 16 .

Fig. 5 zeigt in einer Stirnansicht eine weitere Ausgestaltung eines distalen Endbereichs 9 bei einem erfindungsgemäßen Katheter 1 gemäß Fig. 1, bei der als Ultraschallwandlereinheit ein längliches Ultraschallwandlerarray 19 vorgesehen ist, das sich bei mittiger Anordnung etwa über die Hälfte des Durchmessers des Katheter schafts 8 erstreckt und mit einer Anzahl von quer verlaufenden Ultraschallwandlerelementen 20 ausgestattet ist. Fig. 5, a further embodiment illustrates in an end view of a distal end portion 9 in an inventive catheter 1 according to Fig. 1, an elongated ultrasonic transducer array 19 is provided in an ultrasonic transducer unit, located at a central arrangement over about half the diameter of the catheter shaft 8 extends and is equipped with a number of transverse ultrasonic transducer elements 20 .

Fig. 6 zeigt in einer Stirnansicht eine weitere Ausgestaltung eines distalen Endbereichs 9 bei einem erfindungsgemäßen Katheter 1 gemäß Fig. 1, bei der ein symmetrisch um das Zentrallumen 16 angeordnetes, kreuzförmig ausgebildetes Ultraschallwandlerarray 21 als Ultraschallwandlereinheit mit sich in einer Richtung erstrecken den, einzeln beispielsweise mit einer Phasenverschiebung ansteuer baren Ultraschallwandlerelementen 22 vorgesehen ist. FIG. 6 shows a front view of a further embodiment of a distal end region 9 in a catheter 1 according to the invention according to FIG. 1, in which a cross-shaped ultrasound transducer array 21 arranged symmetrically around the central lumen 16 extends in one direction as an ultrasound transducer unit, individually, for example with a phase shift controllable ultrasonic transducer elements 22 is provided.

Fig. 7 zeigt in einer Stirnansicht eine weitere Ausgestaltung eines distalen Endbereichs 9 bei einem erfindungsgemäßen Katheter 1 gemäß Fig. 1, bei der ein asymmetrisch um das Zentrallumen 16 angeordnetes, halbkreisförmig ausgebildetes Ultraschallwandlerarray 23 als Ultraschallwandlereinheit mit sich in einer Richtung erstrecken den, einzeln beispielsweise mit einer Phasenverschiebung ansteuer baren Ultraschallwandlerelementen 24 vorgesehen ist. FIG. 7 shows a front view of a further embodiment of a distal end region 9 in a catheter 1 according to the invention according to FIG. 1, in which an ultrasound transducer array 23 arranged asymmetrically around the central lumen 16 as an ultrasound transducer unit extends in one direction, individually, for example with a phase shift controllable ultrasonic transducer elements 24 is provided.

Die EKG-Elektroden 15 dienen insbesondere zur Ableitung von intrakardialen Signalen zur Überprüfung der Position des distalen Endbereichs 9 der erfindungsgemäßen Katheter 1 gemäß Fig. 1 bis Fig. 7.The ECG electrodes 15 are used in particular for the derivation of intracardiac signals for checking the position of the distal end portion 9 of the catheter 1 of the invention according to Fig. 1 to Fig. 7.

Die Ultraschallwandlerarrays 10, 19, 21, 23 beziehungsweise die piezokeramischen beziehungsweise polymeren Ultraschallwandler 17, 18 sind über Klebeverbindungen an dem Katheterschaft 8 befestigt und mit ihrem Arbeitsbereich dabei so ausgebildet sowie angeordnet, daß ein verhältnismäßig niederenergetisches, umgebendes Gewebe unbeeinflußt belassendes Ultraschallfeld in Richtung einer Energie applikation zur Behandlung des Gewebes erzeugt wird. Von diesem Ultraschallfeld stammende, rückgeworfene Ultraschallwellen sind mittels der Ultraschallwandlerarrays 10,19, 21, 23 beziehungsweise der Ultraschallwandler 17,18 in elektrische Signale rückwandelbar und der Ultraschallzentraleinheit für eine Bildwiedergabe mittels einer Bildwiedergabeeinheit des von dem Ultraschallfeld erfaßten Bereichs einspeisbar. Dadurch lassen sich die Auswirkungen der Energie applikation für die Gewebebehandlung in Echtzeit unmittelbar kontrollieren, so daß die gewünschten Behandlungsergebnisse erzielbar sind.The ultrasound transducer arrays 10 , 19 , 21 , 23 or the piezoceramic or polymeric ultrasound transducers 17 , 18 are attached to the catheter shaft 8 via adhesive bonds and are designed and arranged with their working area in such a way that a relatively low-energy surrounding tissue leaves an unaffected ultrasound field in the direction of an energy application for treating the tissue is generated. Thrown-back ultrasound waves originating from this ultrasound field can be converted back into electrical signals by means of the ultrasound transducer arrays 10 , 19 , 21 , 23 or the ultrasound transducers 17 , 18 and the ultrasound central unit can be fed in for image reproduction by means of an image reproduction unit of the area covered by the ultrasound field. As a result, the effects of the energy application for tissue treatment can be controlled directly in real time, so that the desired treatment results can be achieved.

Fig. 8 zeigt in einer teilgeschnittenen Seitenansicht den distalen Endbereich 9 eines erfindungsgemäßen Katheters 1 gemäß Fig. 1, bei dem in das Zentrallumen 16 ein Lichtwellenleiter 25 mit einer in Fig. 8 im Detail nicht dargestellten stirnseitigen Auskoppeloptik als Mittel zur Gewebebehandlung eingefügt ist. Der Lichtwellenleiter 25 ist über den als Lichtwellenleiteranschluß ausgebildeten Energie zuführanschluß 2 an einen beispielsweise im infraroten Spektral bereich emittierenden Laser anschließbar, so daß im Betrieb aus der Stirnseite des Katheterschafts 8 zur Gewebebehandlung im Vergleich zu dem zu Zwecken der Bildgebung eingekoppelten Ultraschallfeld hochenergetische Laserstrahlung austritt. FIG. 8 shows a partially sectioned side view of the distal end region 9 of a catheter 1 according to the invention according to FIG. 1, in which an optical waveguide 25 with a coupling-out optics not shown in detail in FIG. 8 is inserted into the central lumen 16 as a means of treating the tissue. The optical waveguide 25 can be connected via the energy supply connection 2 designed as an optical waveguide connection to a laser, for example emitting in the infrared spectral range, so that in operation high-energy laser radiation emerges from the end face of the catheter shaft 8 for tissue treatment in comparison to the ultrasound field coupled for imaging purposes.

Fig. 9 zeigt in einer schematischen teilgeschnittenen Ansicht ein Applikationsbeispiel des mit dem Lichtwellenleiter 25 gemäß Fig. 8 ausgestatteten erfindungsgemäßen Katheters 1 gemäß Fig. 1. Die mit dem Lichtwellenleiter 25 zusammenwirkende Auskoppeloptik ist dabei so eingerichtet, daß ein paralleles Laserfeld 26 stirnseitig aus dem Katheterschaft 8 austritt. Bei Anordnung des distalen Endbereichs des Katheterschafts 8 mit der Stirnseite zu beispielsweise Herzwand gewebe 27 gerichtet sind beispielsweise Herzwandperforationen 28 durch Gewebeabtrag erzeugbar, deren relative Tiefe im Vergleich zu der Dicke des Herzwandgewebes 27 über ein das parallele Laserfeld 26 umschließendes Ultraschallfeld 29 bereits während des Ge webeabtrags kontrollierbar ist, so daß die Gefahr von unerwünschten Durchbrüchen weitestgehend minimiert ist. FIG. 9 shows a schematic, partially sectioned view of an application example of the catheter 1 according to the invention equipped with the optical waveguide 25 according to FIG. 8 according to FIG. 1. The coupling optics cooperating with the optical waveguide 25 are set up in such a way that a parallel laser field 26 emerges from the end of the catheter shaft 8 exits. When the distal end region of the catheter shaft 8 is arranged with the end facing, for example, heart wall tissue 27 , heart wall perforations 28 , for example, can be produced by tissue removal, the relative depth of which compared to the thickness of the heart wall tissue 27 via an ultrasound field 29 surrounding the parallel laser field 26 already during tissue removal is controllable so that the risk of undesired breakthroughs is minimized as far as possible.

Fig. 10 zeigt in schematischen teilgeschnittenen Ansicht ein weiteres Applikationsbeispiel des mit dem Lichtwellenleiter 25 gemäß Fig. 8 ausgestatteten erfindungsgemäßen Katheters 1 gemäß Fig. 1. Die mit dem Lichtwellenleiter 25 zusammenwirkende Auskoppeloptik ist dabei so eingerichtet, daß zur Gewebebehandlung ein hochenergetisches divergentes Laserfeld 30 stirnseitig aus dem Katheterschaft 8 austritt. Das divergente Laserfeld 30 liegt dabei innerhalb des zur Bild erzeugung dienenden, relativ niederenergetischen Ultraschallfelds 29. Bei Anordnung des distalen Endbereichs des Katheterschafts 8 mit der Stirnseite zu beispielsweise Herzwandgewebe 27 sind bei spielsweise transmurale Läsionen 31 in das Herzwandgewebe 27 einbringbar, deren gewebsmäßigen Eigenschaften unmittelbar nach Applikation der Energie des Laserfelds 30 über die Bildwieder gabeeinheit kontrollierbar ist. Fig. 10 shows another application example 8-equipped catheter 1 according to the invention shows in schematic partly-sectioned view of the optical waveguide 25 shown in FIG. Of FIG. 1. The cooperating with the optical waveguide 25 output optical system is arranged so that the front side for tissue treatment, a high-energy divergent laser array 30 emerges from the catheter shaft 8 . The divergent laser field 30 lies within the relatively low-energy ultrasound field 29 used for image generation. With the arrangement of the distal end of the catheter shaft 8 to the end side to such as cardiac wall tissue 27 are at play as transmural lesions 31 can be introduced into the heart wall tissue 27 whose gewebsmäßigen properties immediately after application of the energy of the laser array 30 via the image reproduction unit controllable is.

Fig. 11 zeigt in einer schematischen teilgeschnittenen Ansicht ein Applikationsbeispiel eines mit einer Hochfrequenzelektrode 32 von Mitteln zur Gewebebehandlung ausgestatteten erfindungsgemäßen Katheters 1 gemäß Fig. 1. Mit der über einen entsprechend aus gebildeten Energiezuführanschluß 2 an einen Hochfrequenz- oder Mikrowellengenerator anschließbaren Hochfrequenzelektrode 32 ist verhältnismäßig hochenergetische elektromagnetische Strahlung in Richtung einer Gegenelektrode 33 aussendbar, mit der beispiels weise im distalen Endbereich 9 an die Stirnseite des Katheterschafts 8 des Katheters 1 angrenzende Bereiche beispielsweise von Herz wandgewebe 27 in einer Koagulationszone 34 koagulierbar ist. Die Koagulationszone 34 liegt dabei innerhalb des gleichzeitig zur Bild gebung eingestrahlten Ultraschallfelds 29, so daß der Koagulations prozeß in Echtzeit direkt visuell überwachbar ist. Fig. 11 is an application example shows, in a schematic partially sectional view of a catheter 1 with a high-frequency electrode 32 equipped agents for fabric treatment according to the invention according to FIG. 1. is an appropriately connectable from the formed power supply terminal 2 to a radio-frequency or microwave generator high-frequency electrode 32 is relatively high energy Electromagnetic radiation can be emitted in the direction of a counterelectrode 33 , with which, for example in the distal end region 9 on the end face of the catheter shaft 8 of the catheter 1 , regions, for example cardiac tissue 27 , can be coagulated in a coagulation zone 34 . The coagulation zone 34 lies within the ultrasound field 29 , which is simultaneously irradiated for imaging, so that the coagulation process can be directly visually monitored in real time.

Claims

1. Catheter with a catheter shaft ( 8 ), in the distal end region ( 9 ) of which means for tissue treatment are provided, characterized in that in the distal end region ( 9 ) of the catheter shaft ( 8 ) an ultrasound transducer unit ( 10 , 11 ; 17 , 18 ; 19 , 20 ; 21 , 22 ; 23 , 24 ) is arranged, which is designed with a working area so that when using the means ( 25 , 32 ) for tissue treatment, the treated tissue area ( 27 , 28 , 31 , 33 ) over an image display unit can be displayed visually.

2. Catheter according to claim 1, characterized in that the ultrasonic transducer unit has at least one ultrasonic transducer ( 10 ; 17 , 18 ; 19 ; 21 ), the or each ultrasonic transducer ( 10 ; 17 , 18 ; 19 ; 21 ) symmetrical to the means ( 25 , 32 ) is arranged for tissue treatment.

3. Catheter according to claim 1, characterized in that the ultrasonic transducer unit has at least one ultrasonic transducer ( 10 ; 17 , 18 ; 19 ; 21 ), the or each ultrasonic transducer ( 10 ; 17 , 18 ; 19 ; 21 ) asymmetrical to the means ( 25 , 32 ) is arranged for tissue treatment.

4. Catheter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for tissue treatment comprise an optical energy supply unit ( 25 ) arranged in the distal end region ( 9 ) of the catheter shaft ( 8 ).

5. Catheter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for tissue treatment comprise a high-frequency electrode ( 32 ) arranged in the distal end region ( 9 ) of the catheter shaft ( 8 ).

6. Catheter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for tissue treatment comprise a heating wire arranged in the distal end region ( 9 ) of the catheter shaft ( 8 ).

7. Catheter according to one of claims 1 to 6, characterized in that control means for positioning the distal end region ( 9 ) are provided.

8. Catheter according to claim 7, characterized in that the control means comprise a cable pull mechanism with an anchored in the distal end region ( 9 ) and from the proximal end region ( 5 ) along the catheter shaft ( 8 ) displaceable control wire.

9. Catheter according to claim 7, characterized in that the control means comprise a displaceable tube which is fastened in the distal end region ( 9 ) and is displaceable from the proximal end region ( 5 ).

10. Catheter according to claim 7, characterized in that the Control means through a plastically deformable catheter material are formed.

11. Catheter according to claim 7, characterized in that the control means have a curved elastic distal end region ( 9 ).

12. Catheter according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the distal end region ( 9 ) electrodes ( 15 ) are provided for deriving intracardial signals for an electrocardiogram.