DE4108269C2 - Elektroden-Katheter - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Elektroden-Katheter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Als Ursache krankhafter Tachykardien im Herzen werden verän­ derte Leitungsbahnen oder Zellgruppen angesehen. Durch Zer­ störung dieser Zellgruppen, beispielsweise durch Wärmeeinwir­ kung mittels elektrischer Hochfrequenz-Energie, versucht man solche teils lebensbedrohenden Tachykardien zu verhindern. Die Anwendung der Hochfrequenz-Energie zur Koagulation ist in der Chirugie seit vielen Jahren bekannt.

Bei einer derartigen Behandlung gilt es zunächst, den die Tachykardien verursachenden Bereich im Herzen ausfindig zu machen. Dazu wird ein mehrpoliger Elektroden-Katheter benö­ tigt, um durch sogenanntes "Mapping" das intrakardiale Signal zu finden, das Auskunft über den abnormen Leitungsmechanismus im Herzen gibt. Dieser Elektroden-Katheter wird über ein Blut­ gefäß, d. h. über eine Vene oder eine Arterie, bis in die ge­ wünschte Herzkammer eingeführt.

Ist der die Tachykardien verursachende Bereich im Herzen loka­ lisiert worden, so wird mit der gleichen Elektrode elektrische Hochfrequenz-Energie an der distalen Elektrodenspitze appli­ ziert und gegen eine großflächige indifferente Elektrode, die außen am Körper plaziert ist, ein Hochfrequenz-Strom eingelei­ tet. Infolge der großen Stromdichte an der distalen Elektro­ denspitze kommt es dort zu einer Erwärmung, die eine Koagula­ tion und damit eine Zerstörung des die Elektrodenspitze umge­ benden Zellgewebes bewirkt.

Die Größe, d. h. der Durchmesser und die Tiefe des zu zerstö­ renden Gewebes hängt nicht nur von der applizierten Energie, der Zeitdauer der Einwirkung und der Blutgeschwindigkeit -, sondern nicht zuletzt auch von der distalen Elektrodengröße ab.

Bei vorbekannten Elektroden-Kathetern ist der Arbeitskopf im Durchmesser regelmäßig nicht viel größer als der Katheter­ schaft bzw. die Elektroden-Zuleitung. Insbesondere für Abla­ tionen im Ventrikel ist es aber wünschenswert, eine größere distale Elektroden-Oberfläche für die Koagulation zur Ver­ fügung zu haben, um auch einen größeren Zellgewebe-Bereich zerstören zu können, ohne die Elektrodenspitze neu plazieren zu müssen.

Aus DE-37 18 139 C1 ist ein Herzkatheter in Form eines Schlau­ ches bekannt, an dessen Arbeitsende ausfahrbare Fühler angebracht sind, die während der Einführung in das Herz zurückgezogen sind und unter einer Vorspannung stehen, so daß sie nach dem Ausfah­ ren auch radial seitlich über den Umriß des Katheters überste­ hen und durch Zurückziehen auch wieder in ihre ursprüngliche Form rückführbar sind.

Aus DE-40 25 369 A1 ist ein Elektroden-Katheter zum Mapping be­ kannt, bei welchem das Elektrodenende dadurch aufweitbar ist, daß ein um einen Führungsdraht gewickelter Draht durch axiale Verkürzung seiner Wicklung gleichzeitig in seinem Wickeldurch­ messer vergrößert werden kann. Durch eine Relativbewegung des eigentlichen Katheters und des Führungsdrahtes in axialer Rich­ tung kann die Stauchung und gleichzeitige Aufweitung des Elek­ trodenendes errreicht werden. Dazu ist ein entsprechend steifer Führungsdraht erforderlich, so daß ein Einführen in enge Blut­ gefäße und in das Herz entsprechend schwierig erscheint. Außer­ dem ist diese Lösung als mechanisch relativ aufwendig anzusehen.

Aus der DE-37 08 133 A1 ist eine implantierbare Elektrodensonde mit einer ausfahrbaren Schraubelektrode bekannt, die ein wendel­ förmiges Arbeitsende hat, welches jedoch weder aufweitbar noch wieder in Ausgangsstellung rückführbar ist.

Aus der DE-32 01 056 C1 ist ein Marknagel zum Einführen in die Markhöhle eines Röhrenknochens bekannt, dessen Innenbereich da­ durch vergrößert werden kann, daß sein Mantel aus Memory-Metall besteht, wobei jedoch der Außenumfang nicht oder kaum veränder­ bar ist. Als Elektroden-Katheter ist ein solcher Gegenstand, der eine große axiale und radiale Festigkeit haben soll und praktisch über seine ganze Länge aufweitbar ist, nicht verwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektroden-Kathe­ ter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, dessen Arbeitskopf gut in Gefäße oder das Herz einführbar und nach dem Einführen im Körperinneren für eine verbesserte Wir­ kung auf einfache Weise vergrößert und - beispielsweise zur Ent­ nahme - auch wieder verkleinert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruchs 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise kann nach dem Einführen des erfindungs­ gemäßen Elektroden-Katheters in das Körperinnere eines Patien­ ten der Arbeitskopf lediglich durch Erwärmen vergrößert werden, was schon durch die Körperwärme geschehen kann, so daß bei­ spielsweise zum Koagulieren eine größere distale Elektroden- Oberfläche zur Verfügung steht. Diese Erwärmung kann beispiels­ weise aber auch durch Einleitung von Hochfrequenz-Energie in die Elektrode erfolgen, um den Auslösepunkt des Memory-Metalles des Arbeitskopfes bzw. seines wendelförmigen Polendes zu über­ winden und eine Vergrößerung in radialer und/oder axialer Rich­ tung zu bewirken. Um die Elektrode wieder über das Blutgefäß und damit über das gleiche Lumen entfernen zu können, ist der Arbeitskopf auch in seine ursprüngliche Form durch Abkühlen rückführbar. Dabei kann in vorteilhafter Weise der Arbeitskopf in seiner Ruhestellung etwa dem Umfang der Elektroden-Zuleitung entsprechen oder innerhalb dieses Umfanges angeordnet sein.

Das freie Ende der Wendel kann angespitzt sein. Eine derart an­ geschliffene Elektrodenspitze kann also während der Applation schraubenartig an der Herzinnenwand des Patienten fixiert wer­ den.

Vorteilhaft ist es, wenn im Inneren des wendelförmigen Polendes ein stiftförmiges Polende vorgesehen ist und wenn dieses Pol­ ende in Arbeitsstellung des Arbeitskopfes vorzugsweise von der Innenseite des wendelförmigen Polendes beabstandet ist. Ein solches stiftförmiges Polende kann bei einem monopolaren Elek­ troden-Katheter beim Aufnehmen eines Signales als Pol einer bi­ polaren Anordnung mitverwendet werden.

Auch der Arbeitskopf selbst kann wendelförmig ausgebildet sein.

Um die erfindungsgemäße Elektrode auf einfache Weise wieder über das Blutgefäß entfernen zu können, ist es zweckmäßig, wenn zum Abkühlen des Arbeitskopfes eine Kühlvorrichtung an dem Elektroden-Katheter vorgesehen ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn als Kühlvorrichtung ein von der Elektro­ den-Zuleitung her im Bereich des Arbeitskopfes nach außen führender Flüssigkeitskanal für eine Kühlflüssigkeit vorge­ sehen ist, der vorzugsweise auch das/die aus Memory-Metall bestehende(n) Polende(n) durchsetzt. Durch Einspritzen von kalter Kochsalzlösung in die insbesondere die Polenden durchsetzenden Flüssigkeitskanäle können die Polenden also gekühlt werden, so daß der untere Umkehrpunkt des Memory- Metalls erreicht wird und die aufgeweiteten Polenden wieder in ihre ursprüngliche, eng gewickelte Form zurückgehen.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil sche­ matisierter Darstellung:

Fig. 1 einen Herzschrittmacher in einer schematischen Dar­ stellung, der als künstlicher Taktgeber über einen mit seinem Arbeitskopf in das Herzgewebe eingeschraub­ ten Elektroden-Katheter die Herzmuskulatur perio­ disch reizt,

Fig. 2 einen Elektroden-Katheter im Bereich seines dista­ len Arbeits- oder Elektrodenkopfes, der zum Eindre­ hen oder Einschrauben in das Herzgewebe ein wendel­ förmiges Polende hat, welches hier in seiner Ruhe­ stellung dargestellt ist, sowie

Fig. 3 der Elektroden-Katheter aus Fig. 2 im Bereich seines Arbeitskopfes, wobei dessen wendelförmiges Polende gegenüber der Ruhestellung in radialer und axialer Richtung aufgeweitet hat.

Fig. 1 zeigt einen Herzschrittmacher 1, von dem ein Elektro­ den-Katheter 2 in die rechte Herzkammer 3 eines Herzens 4 führt. Der Elektroden-Katheter 2 hat eine Elektroden-Zuleitung 5, die eine gegenüber Körpermedien inerte Isolationsschicht aufweist und die beispielsweise in den Venen verlegt ist. Der Elektroden-Katheter 2 ist mit einem an seinem distalen Ende vorgesehenen Arbeitskopf 6 in das Herzgewebe eingeschraubt.

Zum Eindrehen des Arbeitskopfes 6 weist dieser ein - in den Fig. 2 und 3 in Seitenansichten dargestelltes - wendelförmiges Polende 7 auf, das im wesentlichen aus Memory-Metall besteht. Durch Erwärmen kann das wendelförmige Polende 7 in axialer und radialer Richtung aufgeweitet und in seine Arbeitsstellung ge­ bracht werden. In seiner, in Fig. 3 dargestellten Arbeitsstel­ lung kann das am freien Ende 8 seiner Wendel angespitzte Pol­ ende 7 durch Drehbewegungen um seine Längsachse, etwa mit Hilfe eines schraubenzieherförmigen Mandrins, wie es aus der DT 25 39 553 bekannt ist, in das Endokard eingedreht werden.

In Fig. 2 und 3 ist erkennbar, daß im Inneren des wendelförmi­ gen Polendes 7 ein stiftförmiges Polende 9 vorgesehen ist, das in der Arbeitsstellung des Arbeitskopfes 6 von der Innenseite des wendelförmigen Polendes 7 beabstandet und in Ruhestellung von diesem umgriffen ist. Dieses stiftförmige Polende 9 des an sich monopolaren Elektroden-Katheters 2 kann beim Aufnehmen eines Signales als ein Pol einer bipolaren Anordnung mitver­ wendet werden.

In seiner in Fig. 2 dargestellten Ruhestellung hat der Ar­ beitskopf 6 des Elektroden-Katheters 2 etwa den Umfang der Elektroden-Zuleitung 5 und kann somit leicht beispielsweise durch eine Vene hindurchgeführt und in eine Herzkammer 3 ein­ geleitet werden, wobei zum Schutz gegen Verletzungen auch sein angespitzes freies Ende 8 im Umfang dieser Elektroden-Zulei­ tung 5 bleibt. Während das wendelförmige und aus Memory-Metall bestehende Polende 7 des Arbeitskopfes 6 durch Erwärmen aufge­ weitet werden kann ist es wiederum durch Abkühlen auch in seine, der Ruhestellung entsprechende, ursprüngliche Form rückführbar, um es beispielsweise anschließend aus dem Körper­ inneren wieder entnehmen zu können. Dabei ist zum Abkühlen des Arbeitskopfes 6 an dem Elektroden-Katheter 2 eine hier nicht näher dargestellte Kühlvorrichtung vorgesehen, die im wesent­ lichen aus einem von der Elektroden-Zuleitung 5 her im Bereich des Arbeitskopfes nach außen führenden Flüssigkeitskanal be­ steht. Um eine besonders gute Kühlwirkung bei dem aus Memory- Metall hergestellten Polende 7 bewirken zu können, sollte dieser Flüssigkeitskanal auch das wendelförmige Polende 7 durchsetzen und an dessen freien Ende 8 nach außen münden.

Durch Einspritzen kalter Kochsalzlösung, die hier als Kühl­ flüssigkeit dient, kann nun das wendelförmige Polende solange gekühlt werden, bis der untere Umkehrpunkt des Memory-Metalls erreicht wird und die aufgespreizte, in Fig. 3 dargestellte Wendel des Polendes 7 wieder in ihre ursprüngliche, eng ge­ wickelte Form aus Fig. 2 zurückgeht.

In Fig. 1 wird der Elektroden-Katheter 2 mit seinem in Fig. 2 und 3 dargestellten Arbeitskopf 6 zur Überwachung und/oder zur Stimulation der Herztätigkeit verwendet. Ebenso gut kann ein solcher Elektroden-Katheter 2 mit einem wendelförmigen Polende 7 an seinem Arbeitskopf 6 auch zur Koagulation unerwünschten Zellgewebes eingesetzt werden. Hierzu wird der Elektroden- Katheter 2 mit seiner Zuleitung 5 über eine Vene oder Arterie in das Herzen eingeführt. Innerhalb des Herzens kann das wendelförmige Polende 7 des zweipoligen Arbeitskopfes 6 mit­ tels Hochfrequenz-Energie erwärmt werden. Sobald dabei der Auslösepunkt des Memory-Metalls überwunden wird, erfährt das zunächst eng und etwa mit dem Durchmesser der Elektroden-Zu­ leitung 5 gewickelte Polende 7 eine Ausdehnung in axialer und radialer Richtung. Nachdem der Bereich eines abnormen Lei­ tungsmechanismus im Herzen lokalisiert und ein entsprechendes intrakardiales Signal aufgenommen werden konnte, wird - wie­ derum über den Elektroden-Katheter 2 - elektrische Hochfre­ quenz-Energie an dessen die distale Elektroden-Spitze bil­ denden Arbeitskopf 6 appliziert und gegen eine großflächige indifferente, hier nicht näher dargestellte Elektrode, die außen am Körper plaziert ist, ein Hochfrequenzstrom eingelei­ tet. In Folge der großen Stromdichte an den Polenden 7 und 9 des Arbeitskopfes 6 kommt es dort zu einer Erwärmung, die eine Koagulation und damit eine Zerstörung des den Arbeitskopf 6 umgebenden Zellgewebes bewirkt. Durch das Aufweiten des wen­ delförmigen Polendes 7 kann hierbei ein größeres Areal an Zellgewebe zerstört werden, ohne daß der Arbeitskopf 6 des Elektroden-Katheters 2 neu plaziert werden müßte. Da das freie Ende 8 der Wendel angespitzt ist, kann der Arbeitskopf 6 wäh­ rend der Ablation duch an der Herzinnenwand fixiert werden.

Nach diesem Koagulationsvorgang kann durch den das Polende 7 durchsetzenden Flüssigkeitskanal kalte Kochsalzlösung einge­ leitet und die Wendel abgekühlt werden bis diese in ihre ur­ sprüngliche, eng gewickelte, ihrer Ruhestellung entsprechende Form zurückgeht, so daß der Arbeitskopf 6 des Elektroden- Katheters 2 wieder über das Blutgefäß und damit über das gleiche Lumen entfernt werden kann.

Claims (6)

1. Elektroden-Katheter zur Überwachung und/oder zur Stimulation der Herztätigkeit oder zur Koagulation unerwünschten Zellgewebes mit einer Elektroden-Zuleitung, die eine gegenüber Körpermedien inerte Isolationsschicht aufweist, sowie mit einem am distalen Ende vorgesehenen Arbeitskopf, der in seiner Arbeitsstellung zumindest in radialer Richtung aufweitbar und in seine ursprüngliche Form rückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (6) ein wendelförmiges Polende (7) hat, welches zumindest teilweise aus Memory- Metall besteht, so daß es durch Erwärmen aufweitbar und durch Abkühlen in seine ursprüngliche Form rückführbar ist.

2. Elektroden-Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (8) der Wendel angespitzt ist.

3. Elektroden-Katheter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des wendel­ förmigen Polendes (7) ein stiftförmiges Polende (9) vorgesehen ist und daß dieses Polende (9) in Arbeitsstellung des Arbeitskopfes (6) vorzugsweise von der Innenseite des wendelförmigen Polendes (7) beabstandet ist.

4. Elektroden-Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (6) wendelförmig ausgebildet ist.

5. Elektroden-Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abkühlen des Arbeitskopfes eine Kühlvorrichtung an dem Elektroden-Katheter vorgesehen ist.

6. Elektroden-Katheter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlvorrichtung ein von der Elektroden-Zuleitung (5) her, im Bereich des Arbeitskopfes (6) nach außen führender Flüssig­ keitskanal für eine Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, der vorzugsweise auch das/die aus Memory-Metall bestehende(n) Polende(n) durchsetzt.