DE3833361C2 - Katheter für die Angioplastie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Katheter für die Angioplastie mit Lasern und insbesondere mit einem Excimerlaser, dessen Licht ein in die Ader einsetzbarer Lichtleiter an die zu behandelnde Stelle leitet.

Bei der Laser-Angioplastie ist das Einführen von Lichtleitfasern durch eine Ader bis zu der zu behandelnden Stelle ein besonderes Problem: Insbesondere bei Vordringen in kleine Gefäße wie z. B. Arterien im Tribalis- und Coronar-Bereich sind die üblicherweise benutzten Lichtleitfasern mit einem Durchmesser zwischen ca. 200 µm und ca. 600 µm zwar biegsam genug, um mit den für die jeweiligen Krümmungen erforderlichen Biegeradien gebogen zu werden, gleichzeitig aber sind sie starr genug, um beim Abwinkeln die empfindliche Arterienwand zu verletzen.

Bei den bisher vorgeschlagenen Kathetern für die Laser-Angioplastie wird deshalb ein Führungsdraht vorgeschoben, der auf Grund seiner besonderen Beweglichkeit im vorderen Bereich auch Ader-Biegungen mit sehr kleinem Krümmungsradius passieren kann. Über diesen Draht wird anschließend an einer Schlaufe die Lichtleitfaser mit einer entsprechend präparierten Spitze (Metallolive oder Saphirspitze) an die zu behandelnde Stelle geschoben. Da die Fasern bei der herkömmlichen Angioplastie mit Lasern, deren Licht im sichtbaren Bereich oder im IR-Bereich liegt, nur einen vergleichsweise kleinen Durchmesser von typischerweise 200 µm haben müssen, können sie mit der abgerundeten Spitze auch Biegungen mit kleinem Krümmungsradius durchlaufen, ohne die Arterienwand zu verletzen.

Bei der Verwendung von Excimerlasern ist es aber in der Regel erforderlich, Lichtleitfasern mit einem größeren Durchmesser, der typischerweise bis zu 600 µm und größer beträgt, einzusetzen. Zudem sollten dann die Fasern in direktem oder nahezu direktem Kontakt mit dem zu behandelnden Gewebe stehen.

Damit ist es nicht möglich, die Faser mittels eines Führungsdrahtes und einer Schlaufe an die zu behandelnde Stelle, also beispielsweise eine Stenose vorzuschieben. Schiebt man aber die Faser ohne Hilfsmittel in der Ader vor, so besteht die Gefahr, die Aderwand zu verletzen. Hierbei ist zusätzlich zu beachten, daß die Excimer-Laserstrahlung in der Regel einen Kanal öffnet, dessen Durchmesser etwa doppelt so groß wie der Durchmesser der Lichtleitfaser ist. Da die "freigeschossene" Öffnung einen Durchmesser von wenigstens 0,8 mm haben sollte, um eine Weiterbehandlung mit einem Dilatationskatheder zu ermöglichen, beträgt der erforderliche Faserdurchmesser mindestens 400 µm. Fasern mit einem Durchmesser von 400 µm sind aber bereits so starr, daß sie sich leicht in der Aderwand verhaken und damit die Ader verletzen können.

Aus der EP 0 245 552 B1 geht eine gattungsgemäße Vorrichtung hervor, die zur Behandlung inkorporaler Gewebestellen einen Laserkatheter vorsieht, der neben der an sich bekannten Katheteranordnung und der mit dieser verbundenen Laservorrichtung ein optisches Strahlteilersystem aufweist, das die von der zu behandelnden Gewebestelle zurückreflektierten Lichtinformationen aus dem Hauptstrahlengang auslenkt. Mit Hilfe dieser Anordnung ist es möglich, die Laserstrahlenergie in Abhängigkeit des Behandlungszustandes der zu behandelnden Gewebestelle zu regeln.

Aus der DE 35 27 451 A1 ist eine Laservorrichtung für medizinische Zwecke bekannt, die gemäß Fig. 4 in ihrem distalen Endbereich einen flexiblen Abschnitt 64 aufweist, der mit einem Betätigungsabschnitt 60 in jede gewünschte Richtung gelenkt werden kann, um das Einführen in den Körper eines Patienten zu erleichtern. Mit dem Betätigungsabschnitt 60 steht ein im Inneren der im distalen Endbereich der Laservorrichtung geführter Betätigungsdraht 66 in Wirkverbindung, so daß über den Betätigungsdraht der flexible Abschnitt 64 in jede gewünschte Richtung gelenkt werden kann. Durch das mechanische Innenleben der Laservorrichtung wird die Gesamtvorrichtung jedoch auch sehr komplex und gestattet überdies keine kleinen Durchmesser.

Aus der US 4 418 688 geht ein optischer Glasfasermikrokatheter hervor, der an seiner distalen Spitze einen elastischen Endbereich aufweist, der im Inneren einen Beobachtungs- bzw. einen Beleuchtungskanal aufweist. Die Elastizität der Katheterspitze ermöglicht es, die Führung des Katheters durch die Gefäßkanäle zu erleichtern und zudem unter Zuhilfenahme geeigneter Ballonvorrichtungen, die im distalen Bereich angeordnet sind, den distalen Bereich derart aufzuweiten, so daß sich die Laserkatheterspitze im Inneren des zu behandelnden Gefäßbereiches selbsttätig justiert.

Aus der DE 33 41 850 A1 geht ein Katheter aus einem langgestreckten, flexiblen Schlauch hervor, an dessen distalem Ende ein weiches deformierbares Endstück angebracht ist, das beim Drücken gegen eine relativ stationäre Fläche einen vergrößerten Kontaktbereich bildet. Auf diese Weise werden Verletzungen an Gewebewänden während der Führung innerhalb des Gefäßkanales vermieden.

Schließlich geht aus der US 4 692 139 eine Kathetervorrichtung zum Öffnen von verstopften Arterien mittels Ultraschall hervor, bei der eine flexible, äußere Hülle und ein Ultraschalleiter in Richtung ihrer Längsachse relativ zueinander verschiebbar sind. Der Ultraschalleiter kann in Bezug auf die Hülle zwei Positionen einnehmen, so daß der Ultraschalleiter zum Einführen des Katheters in die Hülle eingezogen ist und zur Ultraschallanwendung eine vorgeschobene Position einnimmt.

In den vorstehenden bekannten Druckschriften gehen keine, auf einen möglichst geringen Katheterdurchmesser optimierte Lichtleitfaserkatheteranordnungen hervor, die insbesondere für den Einführvorgang der Kathetereinheit in einen Gefäßkanal derart ausgebildet sind, so daß möglichst keine Gewebebeschädigungen innerhalb des Kanals verursacht werden. Ein möglicher Ansatz dies zu vermeiden geht zwar aus der vorgenannten Druckschrift DE 35 27 451 A1 hervor, doch ist der mechanische Aufbau derart raumbeanspruchend, so daß der Durchmesser des Katheters auf diese Weise nicht beliebig verkleinert werden kann.

Wie bereits vorstehend diskutiert, muß jedoch für die optische Führung von ultraviolettem Licht der Glasfaserdurchmesser größer bemessen sein als es für die Lichtführung längerwelliger elektromagnetischer Strahlung der Fall ist. Aus diesem Grunde müssen jegliche, den Durchmesser vergrößernde Katheterbauteile so gering wie möglich im Durchmesser bemessen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Katheter für die Angioplastie mit Lasern und insbesondere mit einem Excimerlaser, dessen Licht ein in die Ader einsetzbarer Lichtleiter an die zu behandelnde Stelle leitet, derart weiterzubilden, daß Fasern mit einem vergleichsweise großen Durchmesser ohne Verletzungsgefahr für die Aderwände verwendet werden können, ohne daß die Applikationsmöglichkeiten für das Laserlicht beschränkt werden.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß umgibt den Lichtleiter eine Hülse, die mit einem kleinen Biegeradius biegbar ist. Dabei sind der Lichtleiter und die Hülse in Richtung ihrer Längsachse relativ zueinander verschiebbar.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen:

Bei zurückgezogenem Lichtleiter, der aus einer Lichtleiterfaser bzw. einer Lichtleitfaseranordnung besteht, oder noch nicht eingesetztem Lichtleiter kann die Hülse leicht durch stark gebogene Adern durchgeschoben werden. Andererseits wird durch das Vorschieben des Lichtleiters, die vergleichsweise starr ist, die Hülse versteift, so daß hierdurch die Hülse "gesteuert" werden kann.

Die Hülse wiederum dient zum einen als Schutz für den Lichtleiter und zum anderen als Führung für diese, so daß sich der Lichtleiter nicht in der Aderwand "verhaken" und damit diese verletzen kann.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben:

Vorzugsweise ist der Lichtleiter in der Hülse im in die Ader eingesetzten Zustand einsetzbar. Dies ermöglicht es zum einen, den Lichtleiter erst nach dem Durchschieben der Hülse durch die Ader einzuführen, und zum anderen, die Lichtleiter durch eine andere zu ersetzen. Damit ist es beispielsweise möglich, zunächst eine vergleichsweise starre Faser zu verwenden, die eine Laserbehandlung und damit eine Öffnung des Lumens in Vorwärtsrichtung erlaubt. Anschließend wird diese Faser gegen eine weniger starre Faser ausgetauscht, die im Grundzustand an der Spitze leicht gebogen sein kann, so daß der Laserstrahl "schräg" zur Achse austritt. Durch Drehen der Faser kann dann ein wesentlich größeres Lumen als der doppelte Faserdurchmesser "freigeschossen" werden.

Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Hülse verwendet werden, deren Spitze auch bei vorgeschobenem Lichtleiter geringfügig gekrümmt ist. In diesem Fall sollte die Laserbehandlung zweckmäßigerweise in einem Zustand, in dem die Spitze der Faser gegenüber der Spitze der Hülse leicht zurückgezogen ist, oder während des Zurückführens der Faser erfolgen.

Im Anspruch 2 sind bevorzugte Abmessungen für die einzelnen Bauteile des Katheters angegeben. Der Außendurchmesser stimmt dabei mit dem Außendurchmesser von standardmäßig verwendeten Kathetern für andere Zwecke überein, so daß einerseits der Laserstrahl das für die Hülse benötigte "Lumen freischießt" und andererseits eine Nachbehandlung mit herkömmlichen Kathetern möglich wird.

Die im Anspruch 3 gekennzeichnete Materialwahl für die Hülse hat u. a. den Vorteil, daß der Katheter damit "röntgendicht" ist, so daß aus Metall besteht.

Je nach Lumen der zu behandelnden Ader kann es erforderlich sein, den Katheter in der Ader zu zentrieren. Hierzu ist gemäß Anspruch 5 in an sich bekannter Weise am distalen Ende ein Ballon vorgesehen, der die Hülse umgibt und zum Zentrieren der Hülse und des Lichtleiters aufblasbar ist.

Ferner ist es zum Zentrieren des Katheters auch möglich, einen Führungskatheter vorzusehen, der nach Erreichen der zu behandelnden Stelle, also beispielsweise der Stenose oder des Verschlusses über die Hülse schiebbar ist.

Gemäß Anspruch 6 sind drei um 120° versetzte Ballons vorgesehen, die unabhängig voneinander aufblasbar sind. Hierdurch ist es möglich, durch die unterschiedliche Abstützung des Katheters und insbesondere ein zeitlich versetztes Aufblasen der Ballons eine "Rotation" der Faser herbeizuführen, so daß das vom Laserstrahl erreichte Lumen der Arterie vergrößert wird.

Die Ballons können gemäß Anspruch 7 beispielsweise zwischen Lichtleiter und Hülse und insbesondere an dem bereits erwähnten Führungskatheter vorgesehen sein.

Ferner ist es auch möglich, die Ballons am Außenumfang der Hülse vorzusehen.

Durch den gemäß Anspruch 9 beabstandet von den drei Ballons vorgesehenen weiteren Ballon, der unabhängig von den anderen Ballons aufblasbar ist, ist die Spitze des Lichtleiters und damit dessen Lichtabstrahlfläche nach außen krümmbar, so daß ebenfalls eine Steuerung des Auftrefforts des Laserstrahls durchgeführt werden kann, die zu einer Vergrößerung des "freischießbaren Lumens" führt.

Selbstverständlich kann gemäß Anspruch 10 der Katheter einen Spülkanal aufweisen, der zwischen Lichtleiter und Hülse gebildet ist, der in an sich bekannter Weise verwendet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen:

Fig. 1 einen Katheter während des Vorschiebens in einer nicht gezeigten Ader, und

Fig. 2 den Katheter gemäß Fig. 1 während der Laserbehandlung.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Katheter, der eine Hülse 1 und eine in die Hülse eingesetzte Lichtleiter 2 aufweist. Die Hülse 1 und der Lichtleiter 2 sind in Richtung ihrer Längsachsen gegeneinander verschiebbar. Insbesondere ist in Fig. 1 ein Zustand gezeigt, bei dem das distale Ende 3 der Hülse 1 über die Lichtaustrittsfläche 4 der Faser 2 vorsteht.

Die Hülse 1 besteht beispielsweise aus einem Metall und ist so beschaffen, daß sie mit einem vergleichsweise kleinen Radius gebogen werden kann. Ferner ist ihr distales Ende 3 so ausgebildet, daß keine scharfkantigen Teile vorhanden sind. Damit kann die Hülse 1 in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand leicht auch durch (nicht gezeigte) Adern mit engen Krümmungen, wie beispielsweise Coronar-Arterien durchgeschoben werden, ohne daß es zu Verletzungen kommt.

Das Vorschieben des Lichtleiters 2 in der Hülse 1 ist ebenfalls möglich, da die Hülse 1 als Führung und als Schutzrohr für den Lichtleiter 2 dient.

Andererseits ist es durch Verändern des Abstandes zwischen dem distalen Ende 4 des Lichtleiters 2 und dem distalen Ende 3 der Hülse 1 möglich, die "Krümmung" des vorderen Endabschnitts der Hülse beim Vorschieben zu "steuern".

Fig. 2 zeigt den Katheter gemäß Fig. 1 während der Laserbehandlung: Hierbei ist der Lichtleiter 2 so weit vorgeschoben, daß die Hülse 1 das aus der Lichtaustrittsfläche 3 austretende Laserlicht 5 nicht "abschattet".

Claims (10)

1.Katheter für die Angioplastie mit Lasern und insbesondere mit einem Excimerlaser, dessen Licht ein in die Ader einsetzbarer Lichtleiter an die zu behandelnde Stelle leitet, dadurch gekennzeichnet, daß den Lichtleiter (2) eine Hülse (1) umgibt, die mit einem kleinen Biegeradius biegbar ist, und daß der Lichtleiter (2) und die Hülse (1) in Richtung ihrer Längsachse relativ zueinander verschiebbar sind.

2. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (2) einen Durchmesser von ca. 200-600 µm und die Hülse (1) einen ca. doppelt so großen Durchmesser (ca. 400-1200 µm) hat.

3. Katheter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) aus Metall besteht.

4. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende der Hülse (1) bei vorgeschobenem Lichtleiter (2) geringfügig gekrümmt ist.

5. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) am distalen Ende ein Ballon umgibt, der zum Zentrieren der Hülse (1) und des Lichtleiters (2) aufblasbar ist.

6. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei um 120° versetzte Ballons vorgesehen sind, die unabhängig voneinander aufblasbar sind.

7. Katheter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballons zwischen Lichtleiter (2) und Hülse (1) vorgesehen sind.

8. Katheter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballons am Außenumfang der Hülse (1) vorgesehen sind.

9. Katheter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beabstandet von den drei Ballons ein weiterer Ballon vorgesehen ist, der unabhängig von den anderen Ballons aufblasbar ist, so daß die Spitze des Lichtleiters (2) nach außen krümmbar ist.

10. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lichtleiter (2) und Hülse (1) ein Spülkanal gebildet ist.