DE60117634T2

DE60117634T2 - Ablationskatheter mit Positionsfühler

Info

Publication number: DE60117634T2
Application number: DE60117634T
Authority: DE
Inventors: Gregory G. Minneapolis Brucker; Steven D. Paynesville Savage
Original assignee: Biosense Webster Inc
Current assignee: Biosense Webster Inc
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: JP4559660B2; EP1149563A1; DE60117634D1; EP1149563B1; JP2001353164A; US6458123B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuartigen Ablationskatheter, und im Spezielleren einen lenkbaren Katheter, der einen Positionssensor zur Kartierung trägt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Katheterablation wurde zu einem hinlänglich bekannten Verfahren zum Therapieren verschiedener Herzrhythmusstörungen. Ein Beispiel eines Ablationskathetersystems ist im an Nelson et al. erteilten US-Patent Nr. 5,800,428 offenbart.
Bei der Behandlung von Tachyarrhythmien unter Einsatz von Kardioablationsverfahren werden einzelne 4 mm- oder 8 min-Elektroden unter fluoroskopischer und elektrophysiologischer Anleitung in das Herz eingesetzt. Von Natur aus handelt es sich bei diesen um keine sehr genauen Ortungswerkzeuge. Oftmals ist es bei diesen Eingriffen höchst wünschenswert, an die Stelle einer früheren Ablatio zurückzukehren und die Wirksamkeit oder Vollständigkeit einer Läsion zu bestimmen. Weil der Bereich elektrisch geschädigt wurde, sind entweder kein EP-Signale vorhanden oder deren Amplitude wurde bis zur Unbrauchbarkeit stark gesenkt. Weil außerdem die Fluoroskopie nur eine zweidimensionale Ansicht eines dreidimensionalen Raums bereitstellt, ist eine Rückkehr zu einer früheren Stelle innerhalb von mehreren Millimetern nicht möglich. Somit wäre es hilfreich, ein anderes Mittel zur Verfügung zu haben, um die Stelle einer Katheterspitze in einer Herzkammer nachzuweisen. Es gibt zumindest eine Technologie, bei der ein Sensor in den Katheteraufbau eingesetzt wird, und dieser Sensor mit externen Geräten zusammenwirkt, um die Position des Sensors aus Dreiecken räumlich zusammenzusetzen und zu bestimmen. Die Genauigkeit solcher Verfahren hängt zum Teil von der kurzen Entfernung des Sensors zur Spitze ab.
Eine Schwierigkeit beim Anbringen eines Sensors an geläufigen Katheterauslegungen besteht darin, einen angemessenen Platz nahe der Spitze zum Einsetzen des Sensors zu finden, der in manchen Fällen halb so groß wie die Spitze sein kann. Bei Elektrodenauslegungen mit fester Spitze wird eine Metallmasse benötigt, um während der Ablatio für eine passive Kühlung zu sorgen. Bei Elektrodenauslegungen mit gekühlter Spitze werden Strömungskanäle gebraucht, um ein flüssiges oder gasförmiges Medium zu den distalen Bereichen der Spitze zu transportieren. Aufgrund ineffizienter Kühlung und sich daraus ergebenden hohen Strömungsraten, verbrauchen diese Kanäle den größten Teil des sowohl in der Elektrodenspitze als auch dem Schaft zur Verfügung stehenden Platzes.
In dem an Brucker et al. erteilten US-Patent Nr. 5,643,197 wurde ein poröses Metallgefüge dazu ausgelegt, den Kühlflüssigkeitsstrom auf einen Bruchteil dessen zu senken, was andere Spitzen brauchen. Jedoch beruht die mechanische Intaktheit der porösen Spitze auf einer dickeren Querschnittsfläche, was das Anbringen eines Sensors nahe der Spitze von vorn herein ausschließt.
Die US-A-4 431 649 offenbart einen Ablationskatheter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ablationskatheter bereitzustellen, in dem ein Positionssensor wirkungsvoll in der Spitze angeordnet ist, um Information über die Stelle der Katheterspitze im Herzen zu liefern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Ablationskatheter bereitzustellen, bei dem eine wirksame Strömung von Kühlflüssigkeit durch die Elektrodenspitze besteht, während immer noch eine wirksame Stelle für den von der Elektrode getragenen Positionssensor bereitgestellt wird.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ablationskatheter bereitzustellen, der eine Elektrode verwendet, die die Spitze mit einem Medium übergießt, um sie zu kühlen und eine Schutzschicht zu bilden, die den Kontakt mit Blut auf ein Mindestmaß reduziert oder ganz verhindert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Ablationskatheter bereitzustellen, in dem ein wirksames Mittel zum Nachweisen der Stelle der Elektrodenspitze in einer Herzkammer vorhanden ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Katheter bereitzustellen, um unter Verwendung von HF-Energie eine fokale Läsion zu schaffen, der eine Ablationselektrode einsetzt, die für eine wirksame Flüssigkeitsausgabe und auch eine wirksame Kühlung der Elektrodenspitze sorgt.
Weitere Aufgaben und Vorteile werden im Laufe der Beschreibung offensichtlich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Ablationskatheter bereitgestellt, der einen lenkbaren Katheter mit einem distalen Abschnitt und eine Ablationselektrode umfasst, die vom distalen Abschnitt getragen wird. Die Ablationselektrode umfasst eine spiralförmige Röhre, und ein Positionssensor ist in dem Raum angeordnet, der von der spiralförmigen Röhre umgeben ist.
In einer Ausführungsform hat die spiralförmige Röhre ein proximales Ende und ein distales Ende, wobei das proximale Ende an eine Kühlflüssigkeitsquelle angeschlossen ist. Das distale Ende ist dazu asugelegt, Kühlflüssigkeit zwischen den Windungen der spiralförmigen Röhre fließen zu lassen, um eine Isolierschicht um das distale Ende zu bilden, damit durch Blutgerinnung verursachte Impedanzanstiege reduziert werden.
In einer anderen Ausführungsform hat die spiralförmige Röhre Öffnungen zum Austritt von Kühlflüssigkeit, wenn sie durch das Rohr läuftt, ausgebildet. In dieser Ausführungsform kann die spiralförmige Röhre so mit Windungen versehen sein, dass jede Windung der Röhre benachbarte Windungen berührt.
In den veranschaulichenden Ausführungsformen umfasst der Ablationskatheter einen proximalen Abschnitt mit einem Handgriff und einem Schiebemechanismus, um den distalen Abschnitt auszufahren.
In einer anderen Ausführungsform, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, wird ein Ablationskatheter bereitgestellt, der einen lenkbaren Katheter mit einem distalen Abschnitt umfasst, wobei eine Ablationselektrode vom distalen Abschnitt getragen wird.
In dieser Ausführungsform umfasst die Ablationselektrode eine Hohlelektrode, die aus einem Metallflächenkörper besteht, der mehrere Öffnungen bildet. Ein Positionssensor ist in dem durch die Hohlelektrode gebildeten Raum angeordnet. Ein Stützflansch schließt die Hohlelektrode an ein Kühlrohr an, wobei der Stützflansch eine Öffnung bildet, um Flüssigkeit durch die Öffnung und dann entlang des Positionssensors fließen zu lassen, bevor sie über die ausgebildeten Öffnungen aus der Hohlelektrode austritt.
Eine ausführlichere Erklärung der Erfindung erfolgt in der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen und ist in den beigefügten Zeichnungen bildlich veranschaulicht.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schemadarstellung eines HF-Ablationskathetersystems nach den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht des distalen Endes des Katheters von 1.
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Elektrode des Katheters der 1 und 2.
4 ist eine Vorderansicht eines HF-Ablationskatheters nach einer anderen Ausführungsform, die kein Teil der vorliegenden Erfindung ist.
5 ist eine Querschnittsansicht des distalen Endes eines HF-Ablationskatheters entlang der Ebene der Linie 5-5 von 4.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf die Figuren stellt 1 ein HF-Ablationskathetersystem 10 dar, das einen flexiblen, langgestreckten Katheterkörper 12 mit einem distalen Ende 14 und einem proximalen Ende 16 und einen Mechanismus 20 zum Betätigen des Kathetersystems umfasst. Das System umfasst einen Handgriff 22 zum Betätigen und vorzugsweise auch Verlängern des Katheterkörpers 12, und einen Aufbau 24, um eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Kochsalzlösung, bereitzustellen, die durch den Katheter 12 zur Elektrode 26 am distalen Ende 14 fließt.
Bei dem Katheter 12 handelt es sich um einen lenkbaren Katheter, der den distalen Abschnitt 14, der Ringelektroden 28 angelenkt haltert, die an ihm angebracht sind, und einen (nicht gezeigten) umflochtenen Schaftabschnitt und einen Handgriff 22 mit einem Schiebemechanismus 30 enthält, um den distalen Abschnitt 14 des Katheters 12 anzulenken. Es sollte klar sein, dass sich verschiedene Verfahren, die auf dem Gebiet von Kathetern zum Betätigen oder Lenken eines distalen Spitzenabschnitts eines Katheters bekannt sind, mit der vorliegenden Erfindung einsetzen lassen.
Eine Elektroleitung 32 liefert die HF-Energie. Der Kühlflüssigkeitsaufbau 24 und die HF-Energiezuleitung 32 sind in einem Hohlraum 34 des Katheterkörpers 12 angeordnet. Flüssigkeit wird durch einen Flüssigkeitsanschlusseingang 38 eingeleitet, und eine HF-Energiequelle ist an einen Elektroanschlusseingang 40 angeschlossen. Eine Spannungsreglereinrichtung 44 wird verwendet, um den Schiebemechanismus 30 einzustellen und dadurch die Tastempfindlichkeit des Kathetersystems zu steuern.
Die Ablationselektrode 26 besteht aus einer spiralförmigen Kanülenröhre 46. In einer Ausführungsform ist eine Spirale 46 so gewunden, dass jede Windung der Rohrleitung benachbarte Windungen berührt. Das proximale Ende der Rohrleitung ist an ein Flüssigkeitsrohr 48 angeschlossen, und das distale Ende der Rohrleitung 50 ist mit einer runden Kappe 52 verschlossen, die einen Durchgang 54 bildet, der sich vom distalen Ende der Rohrleitung in einen Raum 56 erstreckt, in dem sich ein Positionssensor 58 befindet.
Die Elektrode mit der gewundenen Spitze ist durch einen zum Kühlrohr 34 koaxialen Stützflansch 60 am distalen Ende des Katheters befestigt. In der in 3 dargestellten Ausführungsform, bei der jede Windung der Rohrleitung benachbarte Windungen berührt, sind Löcher in das Kanülenrohr gebohrt, so dass die Kühlflüssigkeit durch das Kanülenrohr fließt, wobei ein Teil der Flüssigkeit über die gebohrten Löcher aus dem Kanülenrohr austritt, während die übrige Flüssigkeit nach Durchfließen der Rohrleitung aus der Spitze austritt. Der Vorgang des Austretens bildet eine Isolierschicht um die Spitze, um durch Blutgerinnung hervorgerufene Impedanzanstiege zu reduzieren.
In einer anderen Ausführungsform ist die Spirale so gewunden, dass jede Windung der Rohrleitung von benachbarten Windungen etwas beabstandet ist. In dieser Ausführungs form fließt Wasser durch das Kanülenrohr, kühlt die Rohrleitung und fließt dann um den Positionssensor, der in dem durch die Rohrleitung gebildeten Raum untergebracht ist, und tritt dann aus dem Katheter aus, indem es zwischen den Windungen der Rohrleitung fließt. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform bildet der Vorgang des Austretens eine Isolierschicht um die Spitze, um durch Blutgerinnung verursachte Impedanzanstiege zu reduzieren.
Aus dem Positionssensor kommende Drähte 62 und 64 erstrecken sich durch den Stützflansch 60 und das Kühlrohr 34. Obwohl nicht dargestellt, werden diese Drähte an ein externes Gerät angeschlossen, um die Position der Katheterspitze zu bestimmen.
In der Ausführungsform von 5 ist eine hohlschalenförmige Elektrode mit einem tiefgezogenen Metallflächenkörper 70 vorgesehen, in den Löcher 72 gestanzt sind. Die Hohlelektrode 70 ist über einen Stützflansch 60 am distalen Ende des Katheters 14 befestigt. Der ringförmige Raum, der von der schalenförmigen Elektrode 70 und dem Flansch 60 gebildet wird, eignet sich, einen Positionssensor 58 darin unterzubringen, wobei (nicht gezeigte) Drähte durch den Kühlhohlraum 34 verlaufen. Es ist ausreichender Raum 74 um den Positionssensor 58 vorgesehen, um einen Flüssigkeitsstrom zum Schutz des Sensors vor Hitze zuzulassen und die Elektrodenspitze zu kühlen. Flüssigkeit fließt aus dem Kühlhohlraum 34 in den ringförmigen Raum 74, durch eine Öffnung 76 im Stützflansch 60, und dann entlang des Sensors 58, bevor sie die Spitze über Öffnungen 72 verlässt. Der aus der Spitze austretende Strom bildet eine Isolierschicht um die Spitze, um das Eintreten einer Blutgerinnungsentstehung zu reduzieren. Obwohl nach der Erfindung verschiedene Flüssigkeiten verwendet werden könnten, sollte bevorzugt Kochsalzlösung verwendet werden, um die Spitze zu kühlen und eine Schutzschicht zu bilden, die einen Kontakt mit Blut auf ein Mindestmaß reduziert oder ganz ausschließt.
Es ist zu sehen, dass ein neuartiger HF-Ablationskatheter bereitgestellt wurde, der das Einsetzen eines Positionierungssensors an einer wirksamen Stelle zulässt, um Positionsinformation hinsichtlich der Stelle der Katheterspitze im Herzen zu liefern. Obwohl veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung aufgezeigt und beschrieben wurden, sollte klar sein, dass verschiedene Abänderungen und Ersetzungen durch den Fachmann auf dem Gebiet vorgenommen werden können, ohne dass dabei vom Umfang der Erfindung, so wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abgewichen würde.

Claims

Ablationskatheter, der umfasst: einen lenkbaren Katheter (21) mit einem distalen Abschnitt; eine Ablationselektrode (26), die von dem distalen Abschnitt getragen wird, wobei die Ablationselektrode eine spiralförmige Röhre (46) umfasst, gekennzeichnet durch einen Positionssensor (58), der in einem Raum angeordnet ist, der von der spiralförmigen Röhre umgeben ist.
Ablationskatheter nach Anspruch 1, wobei die spiralförmige Röhre ein proximales Ende und ein distales Ende hat, wobei das proximale Ende an eine Kühlflüssigkeitsquelle angeschlossen ist.
Ablationskatheter nach Anspruch 2, wobei das distale Ende einen Aufbau umfasst, der Kühlflüssigkeit zwischen den Windungen der spiralförmigen Röhre fließen lassen kann, um eine Isolierschicht um das distale Ende zu bilden, damit durch Blutgerinnung verursachte Impedanzanstiege reduziert werden.
Ablationskatheter nach Anspruch 2 oder 3, wobei die spiralförmige Röhre Öffnungen zum Austritt der Kühlflüssigkeit, wenn sie durch das Rohr läuft, ausgebildet hat.
Ablationskatheter nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei die spiralförmige Röhre so mit Windungen versehen ist, dass jede Windung der Röhre benachbarte Windungen berührt.
Ablationskatheter nach den Ansprüchen 2 bis 5, wobei die Kühlflüssigkeit dazu ausgelegt ist, durch die spiralförmige Röhre zu fließen, die Röhre zu kühlen, und dann um den Positionssensor zu fließen und aus dem Katheter auszutreten, indem sie zwischen den Windungen der spiralförmigen Röhre fließt.
Ablationskatheter nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei der lenkbare Katheter einen proximalen Abschnitt mit einem Handgriff (22) und einem Schiebemechanismus (30) umfasst, um den distalen Abschnitt auszufahren.
Ablationskatheter nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei der distale Abschnitt ausfahrbar ist.
Ablationskatheter nach Anspruch 8, wobei: der distale Abschnitt des lenkbaren Katheters ausfahrbar ist; die spiralförmige Röhre ein proximales und ein distales Ende hat; das proximale Ende an eine Kühlflüssigkeitsquelle angeschlossen ist, wobei die Kühlflüssigkeit dazu ausgelegt ist, durch die spiralförmige Röhre zu fließen, die Röhre zu kühlen, und dann um den Positionssensor zu fließen und aus dem Katheter auszutreten, indem sie zwischen den Windungen der spiralförmigen Röhre fließt.
Ablationskatheter nach Anspruch 9, wobei der lenkbare Katheter einen proximalen Abschnitt mit einem Handgriff und einen Schiebemechanismus zum Ausfahren des distalen Abschnitts umfasst.
Ablationskatheter nach Anspruch 9 oder 10, wobei die spiralförmige Röhre Öffnungen zum Austritt der Kühlflüssigkeit, wenn sie durch das Rohr läuft, ausgebildet hat.
Ablationskatheter nach den Ansprüchen 9 bis 11, wobei die spiralförmige Röhre so mit Windungen versehen ist, dass jede Windung der Röhre benachbarte Windungen berührt.
Ablationskatheter nach Anspruch 1, wobei: der distale Abschnitt des lenkbaren Katheter ausfahrbar ist; die spiralförmige Röhre so mit Windungen versehen ist, dass jede Windung der Röhre benachbarte Windungen berührt und ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist; die spiralförmige Röhre Öffnungen zum Austritt der Kühlflüssigkeit, wenn sie durch das Rohr läuft, ausgebildet hat; das proximale Ende an eine Kühlflüssigkeitsquelle angeschlossen ist, wobei die Kühlflüssigkeit in der spiralförmigen Röhre fließt und aus den ausgebildeten Öffnungen austritt.
Ablationskatheter nach Anspruch 1, wobei: der distale Abschnitt des lenkbaren Katheters einen proximalen Abschnitt mit einem Handgriff und einen Schiebemechanismus zum Ausfahren des distalen Abschnitts umfasst; die spiralförmige Röhre ein proximales Ende und ein distales Ende hat; das proximale Ende an eine Kühlflüssigkeitsquelle angeschlossen ist; die spiralförmige Röhre Öffnungen zum Austritt der hühlflüssigkeit, wenn sie durch das Rohr läuft, ausgebildet hat; und die spiralförmige Röhre so mit Windungen versehen ist, dass jede Windung der Röhre benachbarte Windungen berührt.