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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen intravaskuläre Katheter.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung intravaskuläre Katheter, die
geeignet sind, Messungen innerhalb des Körpers eines Patienten durchzuführen.
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Hintergrund der Erfindung
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Therapiemodalitäten für Herzkrankheiten
haben sich traditionell auf das Behandeln von Blutgefäßen konzentriert,
welche verschlossen (blockiert) oder stenotisch (verengt) geworden
sind durch verkalkte Plättchenablagerungen.
Blutgefäße, welche
in dieser Weise verschlossen oder stenotisch geworden sind, können die
Blutströmung
unterbrechen, welche dem Herzmuskel Sauerstoff zuführt. Verschlossene oder
stenotische Blutgefäße können durch
eine Anzahl von medizinischen Verfahren einschließlich Angioplastie
und Atherektomie behandelt werden. Angioplastietechniken wie perkutane
transluminale Angioplastie (PTA) und perkutane transluminale Koronarangioplastie
(PTCA) sind relativ nicht-invasive Verfahren zum Behandeln von Verengungen
in Blutgefäßen. Bei
diesen Verfahren wird ein Ballonkatheter über einen Führungsdraht geschoben, bis
der Ballon in der Nähe
einer Verengung in einem krankhaften Gefäß positioniert ist. Dann wird
der Ballon aufgeblasen und die Verengung in dem Gefäß geöffnet. Während eines
Atherektomieverfahrens wird die stenotische krankhafte Gewebeveränderung
abgeschnitten oder abgerieben von der Blutgefäßwand unter Verwendung eines
Atherektomiekatheters.
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Verkalkte
Plättchenablagerungen
weisen typischerweise harte Materialien auf. Die Plättchen können auch
weiche Materialien oder Kombinationen von weichen und harten Materialien
aufweisen. Weiche Plättchen
weisen typischerweise Ablagerungen von Cholesterin und anderen Fetten
auf, welche sich innerhalb der Blutgefäße aufbauen, wenn ein Patient altert.
Der Aufbau des Plättchens
in den Blutgefäßen wird
manchmal als Atherosklerose oder Verhärtung der Arterien bezeichnet.
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Atherosklerose
beginnt oft als kleine Verletzung einer Arterienwand. Diese Verletzung
triggert eine zyklische Kaskade von Verletzung und Reaktion, Entzündung und
Heilung, welche schließlich
zu der Verengung der Arterie führen
können.
Wenn sich das atherosklerotische Plättchen verschlimmert, sammeln
sich entzündete
Zellen, insbesondere Phagozyten an diesem Ort, um die Trümmer des
beschädigten
Gewebes zu isolieren. Das Ergebnis ist ein Kern von Lipid, Phagozyten
oder Schaumzellen oder von nekrotischem Gewebe, bedeckt durch eine
fasrige Kappe von Vernarbungsgewebe. Wenn die fasrige Kappe geschwächt oder überschüssiger Belastung unterworfen
wird, kann sie reißen,
wodurch der thrombogene Inhalt des Kerns dem Blutstrom ausgesetzt
wird. Wenn das resultierende Blutgerinnsel groß genug ist, kann es die Arterie
verschließen. Wenn
dieser Verschluss in einer koronaren Arterie fortbesteht, kann sich
ein myokardialer Infarkt ergeben.
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Plättchenablagerungen
mit einem Risiko des Reißens
werden manchmal als verletzbare Plättchen bezeichnet. Ein verletzbares
Plättchen
weist typischerweise einen Kern weicher Materialien auf, bedeckt
mit einer fasrigen Kappe. Viele verletzbare Plättchenablagerungen beschränken die
Blutströmung
durch die Blutgefäße nicht.
Man hat neuerdings erkannt, dass verletzbare Plättchen, welche die Strömung nicht
begrenzen, besonders gefährlich sein
können,
da sie keine warnenden Symptome erzeugen, sondern plötzlich reißen können, wodurch Herzattacke
und Tod verursacht wird. Dies kann z.B. auftreten, wenn die verletzbaren
Plättchenrisse
ein Blutgerinnsel innerhalb des Blutgefäßlumen bilden und eine Blockierung
erzeugen.
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Neuerdings
ist die zentrale Rolle der Entzündung
beim Fortschritt der Atherosklerose erkannt worden. Eine systemische
Erhöhung
der Temperatur ist oft mit einer Infektion verbunden (z.B. Fieber). Eine
lokale Infektion oder eine lokalisierte Beschädigung des Gewebes kann eine
lokalisierte Erhöhung der
Temperatur ergeben. Eine Erhöhung
der Temperatur wird als Antwort des Immunsystems auf die Infektion
verstanden, bekannt als Entzündung.
Man hat beobachtet, dass der entzündete nekrotische Kern eines
verletzbaren Plättchens
sich selbst auf einer Temperatur hält, die ein oder mehrere Grade
Celsius höher
als diejenige des umgebenden Gewebes sein kann. Ein entzündetes Plättchen in
einem menschlichen Herz, in welchem die normale Temperatur ungefähr 37°C ist, kann
z.B. auf einer Temperatur so hoch wie 40°C sein.
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US 5,498,261 offenbart ein
System für
thermische Angioplastie, welches einer Heizspule, angeordnet innerhalb
eines Dilatationsballons, elektrische Energie zuführt und
welches ein Signal von einem Sensor an der Spule empfangt, welches
dessen Temperatur anzeigt, und auch Signale von Ballonsensoren empfangt,
welche die Temperatur an ihren entsprechenden Positionen anzeigen.
Ein Isoliertransformator wird benutzt, um Hochfrequenzenergie zu schaffen,
und die Sensorsignale werden optisch gekoppelt, um eine erhöhte elektrische
Isolation für
den Patienten zu schaffen.
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WO 97/10748 offenbart einen
infraroten wärmeempfindlichen
Katheter, insbesondere nützlich zum
Identifizieren potentiell fataler arterieller Plättchen in Patienten mit der
Krankheit koronarer oder anderer Arterien und seine Verwendung.
In einer Ausführungsform
wird an der Spitze des Katheters ein infrarotes faseroptisches System
benutzt, um das entzündete,
Wärme erzeugende
atherosklerotische Plättchen
zu lokalisieren, welches einem größeren Risiko für Bruch,
Riss oder Ulkusbildung und nachfolgende Thrombose und Verschluss
der Arterie ausgesetzt ist. In einer anderen Ausführungsform
wird ein Katheter mit einem infraroten Detektor, benutzt an seiner
Spitze, in ähnlicher
Weise ein entzündetes, Wärme erzeugendes
atherosklerotisches Plättchen lokalisieren.
Der Katheter kann benutzt werden, um Bereiche von kühlerem als
dem umgebenden Gewebe in einem Gefäß oder Organ zu erfassen, welche Zelltod,
Thrombose, Blutung, Kalzium- oder Cholesterin-Ansammlungen oder
fremde Materialien andeuten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine medizinische
Vorrichtung zu schaffen, welche sehr effektiv und hochempfindlich
für die
Erfassung von Plättchenablagerungen
in Blutgefäßen ist.
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Dieses
Ziel und andere Ziele werden gemäß der Erfindung
durch eine medizinische Vorrichtung, wie im unabhängigen Anspruch
1 definiert, erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Vorrichtungen für die Erfassung von verletzbaren
Plättchen
innerhalb einer Arterie gerichtet. Eine Vorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist einen langgestreckten Schaft mit
einem distalen Ende und einem proximalen Ende auf. Eine Detektoreinrichtung
ist an dem langgestreckten Schaft in der Nähe des distalen Endes befestigt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Katheter geschaffen, welcher eine Detektoreinrichtung,
angeordnet innerhalb eines Ballons aufweist. Der Katheter wird durch
die Vaskulatur eines Patienten geschoben, bis ein distales Ende
des Katheters nahe eines Zielbereichs eines Gefäßes ist. Dann wird der Ballon
des Katheters aufgeblasen, z.B. mit einem Gas. Wenn der Ballon aufgeblasen
ist, wird Blut innerhalb des Gefäßes verdrängt. Die
Detektoreinrichtung erfasst infrarote Strahlung von dem Körper des Patienten.
In einem bevorzugten Verfahren wird die infrarote Strahlung durch
die Detektoreinrichtung absorbiert und in ein elektrisches Signal
umgewandelt. Das elektrische Signal wird zu einer äußeren Anzeige-
und/oder Aufzeichnungsvorrichtung übertragen. In einem zusätzlichen Verfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Bolometer in der Nähe eines Zielgewebes angeordnet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Andere
Ziele der vorliegenden Erfindung und viele der zu erwartenden Vorteile
der vorliegenden Erfindung ergeben sich bei besserem Verständnis der
Erfindung unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung,
wenn betrachtet in Verbindung mit den Zeichnungen, in welchen gleiche
Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnitts eines Katheters
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Führungsdrahtes;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Erfassung von
infraroter Strahlung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnittes eines Katheters
zum Erfassen infraroter Strahlung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnittes eines Katheters
zum Erfassen infraroter Strahlung;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnittes eines Katheters
zum Erfassen infraroter Strahlung;
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7 ist
eine Querschnittansicht einer Detektoreinrichtung gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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8 ist
eine diagrammatische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine Teilquerschnittansicht eines therapeutischen Katheters;
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10 ist
eine zusätzliche
Teilquerschnittansicht des therapeutischen Katheters der 9; und
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11 ist
eine Teilquerschnittansicht eines therapeutischen Katheters.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
nachfolgende detaillierte Beschreibung ist unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen zu lesen, in welchen gleiche Elemente in verschiedenen
Zeichnungen in ähnlicher
Weise nummeriert sind. Die Zeichnungen, welche nicht notwendigerweise
dimensionsgemäß sind,
zeigen ausgewählte
Ausführungsformen
und sind nicht beabsichtigt, den Umfang der Erfindung zu beschränken. In
einigen Fällen
können die
Zeichnungen stark diagrammatischer Natur sein. Beispiele von Aufbauten,
Materialien, Abmessungen und Herstellungsverfahren sind für verschiedene
Elemente vorgesehen. Fachleute erkennen, dass viele der Beispiele
geeignete Alternativen haben, welche benutzt werden können.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnitts 102 eines
Katheters 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Katheter 100 weist einen langgestreckten
Schaft 104 mit einem distalen Ende 106 und einem
proximalen Ende 108 (nicht gezeigt) auf. In der Ausführungsform
der 1 weist der Katheter 100 eine distale
Führungsdrahtöffnung 172 auf,
angeordnet nahe dem distalen Ende 106 des langgestreckten
Schaftes 104. Der langgestreckte Schaft 104 weist
eine Vielzahl von Wänden
auf, welche ein Führungsdrahtlumen 170 definieren,
welches in Fluidverbindung mit der distalen Führungsdrahtöffnung 172 und einer
proximalen Führungsdrahtöffnung 174 (nicht
gezeigt) ist. Ein Führungsdraht 176 ist
teilweise innerhalb des Führungsdrahtlumens 170 angeordnet.
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Es
wird angemerkt, dass der Katheter 100 verschiedene allgemeine
Arten von Kathetern aufweisen kann. Beispiele von Katheterarten
umfassen Über-den-Draht-Katheter und
Einzeloperateur-Austausch-(SOE)-Katheter.
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Ein
Ballon 178 ist um den langgestreckten Schaft 104 in
der Nähe
des distalen Endes 106 angeordnet. Der langgestreckte Schaft 104 weist
auch eine Vielzahl von Wänden
auf, welche ein Aufblaslumen 122 definieren. Der langgestreckte
Schaft 104 definiert auch eine Aufblasöffnung 120, welche
in Fluidverbindung mit dem Aufblaslumen 122 und dem Ballon 178 ist.
Eine Fluidquelle 124 (nicht gezeigt) kann mit dem Katheter 100 in
der Nähe
des proximalen Endes 108 (nicht gezeigt) des Katheters
verbunden sein. Der Ballon 178 kann aufgeblasen werden durch
Zuführen
von Fluid von der Fluidquelle 124 in den Ballon 178 über das
Aufblaslumen 122 und die Aufblasöffnung 120. Zum Zwecke
der vorliegenden Offenbarung kann der Begriff Fluid eine Flüssigkeit und/oder
ein Gas sein. Bei einem bevorzugten Verfahren, zugeordnet zum Katheter 100 der 1,
wird der Ballon 178 mit einem Gas oder einer Flüssigkeit aufgeblasen,
welche im Wesentlichen für
infrarote Energie lichtdurchlässig
ist.
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Der
Katheter 100 der 1 ist eine
Katheterart, welche im Allgemeinen als Ballonkatheter bezeichnet
wird. Es wird angemerkt, dass der Katheter 100 verschiedene
allgemeine Katheterarten aufweisen kann. Beispiele der Katheterarten
umfassen perkutane myokardiale Re-Vaskularisierungs-(PMR)-Katheter,
Atherektomiekatheter und Stent-Zufuhrkatheter.
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Fachleute
erkennen, dass der langgestreckte Schaft 104 verschiedene
Materialien aufweisen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Der langgestreckte Schaft 104 kann aus einem einzigen Material
bestehen oder eine Kombination von Materialien. Der langgestreckte Schaft 104 kann
z.B. ein inneres Röhrchen
aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das innere
Röhrchen
aus PTFE (Polytetrafluorethylen). PTFE ist ein bevorzugtes Material, da
es eine glatte Oberfläche
geringer Reibung für den
Durchlass anderer Vorrichtungen durch den langgestreckten Schaft 104 erzeugt.
Der langgestreckte Schaft 104 kann auch ein Trägerbauteil
aufweisen, um das innere Röhrchen
gewunden oder geflochten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
besteht das Trägerbauteil
aus einer Vielzahl von Filamenten. Die Filamente können aus
rostfreiem Stahldraht bestehen. Fachleute erkennen, dass andere
Ausführungsform
eines Trägerbauteils möglich sind,
ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ein Trägerbauteil kann
z.B. ein gewebtes Polymertextilmaterial aufweisen. Als zweites Beispiel
kann ein Trägerbauteil
Polymerfasern aufweisen, welche in einem geflochtenen Muster gewunden
sind.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weist der langgestreckte Schaft 104 Polyetherblockamid
(PEBA) auf. Polyetherblockamid ist kommerziell erhältlich von
Atochem Polymers of Birdsboro, Pennsylvania, unter dem Handelsnamen PEBAX.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der langgestreckte
Schaft 104 auch unter Verwendung eines Extrusionsverfahrens
hergestellt. Bei diesem Verfahren kann geschmolzenes PEBA auf die
kombinierten Schichten eines inneren Röhrchens und eines Trägerbauteils
extrudiert werden. Wenn dieses Verfahren benutzt wird, füllt das extrudierte
Material Zwischenräume
in dem Trägerbauteil.
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Es
wird angemerkt, dass andere Herstellungsverfahren benutzt werden
können,
ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Der langgestreckte Schaft kann auch andere Materialien aufweisen,
ohne vom Geist und Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Beispiele
für Materialien,
welche in einigen Anwendungen geeignet sein können, umfassen: Polyethylen
(PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyurethan und
Polytetrafluorethylen (PTFE).
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Der
Katheter 100 weist auch eine Detektoreinrichtung 126 auf.
Bei der Ausführungsform
der 1 ist die Detektoreinrichtung 126 an
der äußeren Oberfläche 128 des
langgestreckten Schaftes 104 befestigt. Bei der Ausführungsform
der 1 ist die Detektoreinrichtung 126 auch
innerhalb eines Hohlraums 130 des Ballons 178 angeordnet.
Ein Leiter 132 ist mit der Detektoreinrichtung 126 verbunden. Der
Leiter 132 kann eine Vielzahl von Signalwegen aufweisen.
Bei der Ausführungsform
der 1 ist der Leiter 132 teilweise innerhalb
eines Aufblaslumens 122 des langgestreckten Schaftes 104 angeordnet.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform weist
die Detektoreinrichtung 126 eine Vielzahl Infrarotstrahlungssensoren
auf, welche jeweils eine geringe thermische Masse haben. Bei einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
weist die Detektoreinrichtung 126 ein Mikrobolometerfeld
auf, hergestellt unter Verwendung mikroelektro-mechanischer Bearbeitung
(MEMS)-Herstellungsverfahren (z.B. fotolithografische Verfahren).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
erzeugt die Detektoreinrichtung 126 auch ein elektrisches
Signal, welches die infrarote Energie anzeigt, welche auf die Detektoreinrichtung 126 auffällt. Einige
Detektoreinrichtungen 126 können um den langgestreckten
Schaft 104 angeordnet sein. Der Ausgang von jeder Einrichtung
kann getrennt überwacht
werden, um die Winkellage des Plättchens
auf der Gefäßwand zu
bestimmen. Alternativ kann eine einzige Detektoreinrichtung 126 verwendet
werden, während
der Schaft 104 in dem Gefäß gedreht wird. Dann kann das
Ausgangssignal der Detektoreinrichtung 126 mit der Winkelposition
der Detektoreinrichtung 126 korreliert werden, um die Winkellage
des Plättchens
auf der Gefäßwand zu
bestimmen. Diese beiden letzteren Optionen können auch für Detektoreinrichtungen benutzt
werden, welche weiter unten in Bezug auf alternative Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben werden.
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Es
ist auch ein Verfahren offenbart, bei welchem das distale Ende 106 des
Katheters 100 durch die Vaskulatur eines Patienten geschoben
wird, bis der distale Abschnitt 102 des Katheters in der
Nähe eines
Zielbereiches eines Gefäßes ist.
Dann wird der Ballon 178 aufgeblasen, z.B. mit einem Gas.
Wenn der Ballon 178 aufgeblasen ist, verdrängt er Blut
innerhalb des Gefäßes. Die
Detektoreinrichtung 126 erfasst Infrarotstrahlung vom Körper des
Patienten. Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Detektoreinrichtung 126 benutzt,
um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches die infrarote Energie
anzeigt, welche auf die Detektoreinrichtung 126 auftrifft.
Das elektrische Signal wird zu einer äußeren Anzeige- und/oder Aufzeichnungsvorrichtung über den
Leiter 132 übertragen.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Führungsdrahtes 276.
Der Führungsdraht 276 weist einen
langgestreckten Schaft 204 auf. Eine Spule 234 ist
an dem langgestreckten Schaft 204 in der Nähe eines
distalen Endes (nicht gezeigt) befestigt. Eine Detektoreinrichtung 226 überlagert
eine äußere Oberfläche 278 des
langgestreckten Schaftes 204. Ein Leiter 232 ist
mit der Detektoreinrichtung 226 verbunden. Der Leiter 232 kann
Vielfachsignal-Leitungswege aufweisen.
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Bei
der Ausführungsform
der 2 ist eine Umhüllung 236 um
die Detektoreinrichtung 226, einen Abschnitt des langgestreckten
Schaftes 204 und einen Abschnitt des Leiters 232 angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Umhüllung 236 ein
Schrumpfrohr auf. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform
besteht die Umhüllung
aus Polytetrafluorethylen (PTFE)-Schrumpfrohr. PTFE-Schrumpfrohre,
welche für
einige Anwendungen geeignet sein können, sind kommerziell erhältlich von
Zeus Industries of Orangeburg, South Carolina und Raychem Corporation
of Menlo Park, California. Ausführungsformen
des Führungsdrahtes 276 können in
Betracht kommen, welche keine Umhüllung 236 aufweisen.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 340 zum Erfassen
infraroter Strahlung. Die Vorrichtung 340 weist einen langgestreckten Schaft 304 auf,
welcher ein Führungsdrahtlumen 370 definiert.
Ein Führungsdraht
(nicht gezeigt) ist innerhalb des Führungsdrahtlumens 370 angeordnet. Eine
Detektoreinrichtung 326 ist an einer äußeren Oberfläche 328 des
langgestreckten Schaftes 304 befestigt. Ein Leiter 332 ist
mit der Detektoreinrichtung 326 verbunden. Der Leiter 332 kann
Vielfachsignal-Leitungswege aufweisen.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnittes 402 eines
Katheters 400 zum Erfassen infraroter Strahlung. Der Katheter 400 weist einen
langgestreckten Schaft 404 mit einem distalen Ende 406 und
einem proximalen Ende (nicht gezeigt) auf. Bei der Ausführungsform
der 4 weist der Katheter 400 eine distale
Führungsdrahtöffnung 472, angeordnet
in der Nähe
des distalen Endes 406 des langgestreckten Schaftes 404,
auf. Der langgestreckte Schaft 404 weist eine Vielzahl
von Wänden
auf, welche ein Führungsdrahtlumen
(nicht gezeigt) bestimmen, welches in Fluidverbindung mit der distalen Führungsdrahtöffnung 472 und
einer proximalen Führungsdrahtöffnung 474 (nicht
gezeigt) ist.
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Der
langgestreckte Schaft 404 weist auch eine Vielzahl von
Wänden
auf, welche ein Aufblaslumen 422 in Fluidverbindung mit
einem Ballon 478 definieren, welcher um den langgestreckten
Schaft 404 angeordnet ist. Eine Fluidquelle (nicht gezeigt)
kann mit dem Katheter 400 in der Nähe des proximalen Endes (nicht
gezeigt) des Katheters 400 verbunden sein. Der Ballon 478 kann
aufgeblasen werden durch Zuführen
von Fluid von der Fluidquelle (nicht gezeigt) in den Ballon 478 über das
Aufblaslumen 422. Der Katheter 400 weist auch
eine Detektoreinrichtung 426 auf. Bei der Ausführungsform
der 4 ist die Detektoreinrichtung 426 an
einer äußeren Oberfläche 428 des
Ballons 478 befestigt. Ein Leiter (nicht gezeigt) ist mit
der Detektoreinrichtung 426 verbunden. Der Leiter kann
eine Vielzahl von Signalwegen aufweisen.
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Das
distale Ende 406 des Katheters 400 wird durch
die Vaskulatur eines Patienten geschoben, bis das distale Ende 402 des
Katheters 400 in der Nähe eines
Zielbereichs eines Gefäßes ist.
Dann wird der Ballon 478 aufgeblasen, z.B. mit einem Gas.
Wenn der Ballon 478 aufgeblasen ist, wird Blut innerhalb des
Gefäßes verdrängt und
die Detektoreinrichtung 426 ist in unmittelbarem Kontakt
mit einem Abschnitt der Gefäßwand angeordnet.
Die Detektoreinrichtung 426 erfasst infrarote Strahlung
vom Körper
des Patienten. Bei einem bevorzugten Verfahren erzeugt die Detektoreinrichtung 426 ein
elektrisches Signal, das die infrarote Energie anzeigt, welche auf
die Detektoreinrichtung 426 auftrifft. Das elektrische
Signal wird zu einer äußeren Anzeige-
und/oder Aufzeichnungsvorrichtung über den Leiter übertragen.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnittes 502 einer
zusätzlichen
Ausführungsform
eines Katheters 500 zum Erfassen infraroter Strah lung.
Der Katheter 500 weist einen langgestreckten Schaft 504 mit
einem distalen Ende 506 und einem proximalen Ende (nicht
gezeigt) auf. Bei der Ausführungsform
der 5 weist der Katheter 500 eine distale
Führungsdrahtöffnung 572 auf,
angeordnet in der Nähe
des distalen Endes 506 des langgestreckten Schaftes 504.
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Der
langgestreckte Schaft 504 weist eine Vielzahl von Wänden auf,
welche ein Führungsdrahtlumen 570 definieren,
welches in Fluidverbindung mit der distalen Führungsdrahtöffnung 572 und einer proximalen
Führungsdrahtöffnung 574 (nicht
gezeigt) ist.
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Ein
Ballon 578 ist um den langgestreckten Schaft 504 angeordnet.
Der langgestreckte Schaft 504 weist auch eine Vielzahl
von Wanden auf, welche ein Aufblaslumen 522 definieren
in Fluidverbindung mit dem Ballon 578. Eine Fluidquelle
(nicht gezeigt) kann nahe dem proximalen Ende (nicht gezeigt) des Katheters 500 verbunden
werden. Der Ballon 578 kann aufgeblasen werden durch Zuführen von
Fluid von der Fluidquelle (nicht gezeigt) in den Ballon 578 über das
Aufblaslumen 522.
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Der
Katheter 500 weist auch eine Detektoreinrichtung 526 auf.
Bei der Ausführungsform
der 5 überlagert
die Detektoreinrichtung 526 eine äußere Oberfläche 528 des langgestreckten
Schaftes 504. Ein Leiter (nicht gezeigt) ist mit der Detektoreinrichtung 526 verbunden.
Der Leiter kann eine Vielzahl von Signalwegen aufweisen.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines distalen Abschnittes 602 eines
Katheters 600 zum Erfassen infraroter Strahlung. Der Katheter 600 weist einen
langgestreckten Schaft 604 mit einem distalen Ende 606 und
einem proximalen Ende (nicht gezeigt) auf. Ein erster Ballon 678 ist
um den langgestreckten Schaft 604 in der Nähe des distalen
Endes 606 angeordnet. Ein zweiter Ballon 679 ist
um den langgestreckten Schaft 604 in der Nähe des ersten
Ballons 678 angeordnet.
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Der
langgestreckte Schaft 604 weist eine Vielzahl von Wänden auf,
welche ein Aufblaslumen 622 in Fluidverbindung mit dem
ersten Ballon 678 und dem zweiten Ballon 679 definieren.
Eine Fluidquelle (nicht gezeigt) kann nahe dem proximalen Ende des
Katheters 600 verbunden werden. Der erste Ballon 678 und
der zweite Ballon 679 können
aufgeblasen werden durch Zuführen
von Fluid von der Fluidquelle (nicht gezeigt) in beide Ballons 678 und 679 über das
Aufblaslumen 622.
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Ausführungsformen
des Katheters 600 können
vorgesehen sein, in welchen der langgestreckte Schaft 604 ein
erstes Aufblaslumen und ein zweites Aufblaslumen aufweist. Bei dieser
Ausführungsform kann
der erste Ballon 678 und der zweite Ballon 679 wahlweise
aufgeblasen werden.
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Der
Katheter 600 weist auch eine Detektoreinrichtung 626 auf.
Bei der Ausführungsform
der 6 ist die Detektoreinrichtung 626 zwischen
dem ersten Ballon 678 und dem zweiten Ballon 679 angeordnet.
Ein Leiter 632 ist mit der Detektoreinrichtung 626 verbunden.
Der Leiter 632 kann eine Vielzahl von Signalwegen aufweisen.
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7 ist
eine Querschnittansicht einer Detektoreinrichtung 726 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Detektoreinrichtung 726 weist ein Substrat 742 und
eine Abdeckung 744 auf, welche eine Sensorfeldkammer 746 definieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Abdeckung 744 durch eine Bindung 748 dicht
an dem Substrat 742 befestigt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Sensorfeldkammer 746 auch im Wesentlichen mit einem Gas
mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit gefüllt. Bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
enthält
die Sensorfeldkammer 746 ein Vakuum.
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Eine
Vielzahl von Pixeln 751 ist auf einer oberen Oberfläche des
Substrats 742 der Detektoreinrichtung 726 angeordnet,
um ein thermisches Bild eines Plättchen streifens
und der nahegelegenen Gefäßwand zu
erzielen. Bei der Ausführungsform
der 7 weist jedes Pixel ein Fühlelement 752 und
einen durch das Substrat 742 definierten Hohlraum 750 auf.
In 7 wird angemerkt, dass jedes Fühlelement 752 über einem
Hohlraum 750 angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
weist das Fühlelement 752 einen
Dünnfilmwiderstand
auf.
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Bei
der Ausführungsform
der 7 wird jedes Fühlelement 752 durch
einen Träger 754 getragen.
Das Anordnen jedes Fühlelementes 752 über einem
Hohlraum 750 isoliert das Fühlelement vorzugsweise thermisch
von dem Substrat 742.
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8 ist
eine diagrammatische Darstellung einer Vorrichtung 840 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Vorrichtung 840 weist einen langgestreckten
Schaft 804 und eine Detektoreinrichtung 826 auf, befestigt
an einer äußeren Oberfläche (nicht
gezeigt) des langgestreckten Schaftes 804. Die Detektoreinrichtung 826 weist
eine Vielzahl von Pixeln 875 auf, angeordnet auf einem
Substrat 827. Jedes Pixel 825 weist ein Fühlelement 852 auf,
verbunden mit einer Schaltvorrichtung 856. Bei der Ausführungsform
der 8 weist jede Schaltvorrichtung 856 eine
Diode 858 und jedes Fühlelement 852 einen
Widerstand 853 auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist
jedes Fühlelement
einen Dünnfilmwiderstand auf.
Ausführungsformen
der Detektoreinrichtung 826 sind möglich, in welchen jede Schaltvorrichtung 856 andere
Elemente, z.B. Transistoren aufweist.
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Ein
erster gemeinsamer Leiter 868 ist mit den Schaltvorrichtungen 856 einer
ersten Gruppe 870 von Pixeln 825 verbunden. Bei
der Ausführungsform
der 8 bilden die Pixel 825 der ersten Gruppe 870 eine
erste Reihe 872. Der erste gemeinsame Leiter 868 ist
auch mit einer Gruppenadressenschaltung 874 verbunden.
Die Gruppenadressenschaltung 874 kann benutzt werden, um
die Schaltvorrichtungen 856 der Pixel 825 der
ersten Gruppe 870 wahlweise zu aktivieren.
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Ein
zweiter gemeinsamer Leiter 876 ist auch mit der Gruppenadressenschaltung 874 verbunden.
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Der
zweite gemeinsame Leiter 876 ist mit den Schaltvorrichtungen 856 einer
zweiten Gruppe 878 von Pixeln 825 verbunden. Die
Gruppenadressenschaltung 874 kann die Schaltvorrichtungen 856 der
Pixel 825 der zweiten Gruppe 878 wahlweise aktivieren,
z.B. durch Anlegen einer Spannung an den zweiten gemeinsamen Leiter 876.
Bei der Ausführungsform
der 8 bilden die Pixel 825 der zweiten Gruppe 878 eine
zweite Reihe 880. Die Detektoreinrichtung 826 der 8 weist
auch eine dritte Reihe 882 und eine N-te Reihe 884 auf,
wobei jede Reihe eine Vielzahl von Pixeln 825 aufweist,
um ein thermisches Bild eines Plättchenstreifens
und der nahe gelegenen Gefäßwand zu
erzielen. Es ist wird angemerkt, dass die Detektoreinrichtung 826 auch
jede Anzahl von Pixeln 825 aufweisen kann, und dass diese
Pixel in jeder Anzahl von Gruppen angeordnet sein können, ohne
vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bei
der Ausführungsform
der 8 ist ein erster Abfrageleiter 886 mit
dem ersten Pixel 825 in jeder Gruppe verbunden. Der erste
Abfrageleiter 886 ist mit einer Sensorabfrageschaltung 888 verbunden. Die
Sensorabfrageschaltung 888 kann benutzt werden, um eine
Fühlvorrichtung 852 eines
Pixels 825 abzufragen. Die Gruppenadressenschaltung 874 kann
z.B. selektiv die Schaltvorrichtungen 856 der Pixel 825 der
ersten Gruppe 870 aktivieren und die Sensorabfrageschaltung 888 kann
selektiv die Fühlvorrichtung 852 eines
Pixels {1,1} 890 mit einem Ausleseleiter 892 verbinden.
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Der
Ausleseleiter 892 ist vorzugsweise mit einem Messinstrument
verbunden, die geeignet ist, den derzeitigen Zustand einer Fühlvorrichtung 852 zu
bemessen. In 8 kann angemerkt werden, dass
ein Bus 894 mit der Sensorabfrageschaltung 888 und
der Gruppenadressenschaltung 874 verbunden ist. Der Bus 894 kann
eine Anzahl von Leitern aufweisen. Diese Leiter können z.B.
benutzt werden, um Befehlssignale zwischen der Gruppenadressenschaltung 874 und
einem Messinstrument zu kommunizieren.
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9 ist
eine Teilquerschnittansicht eines therapeutischen Katheters 803.
Wenn eine Plättchenablagerung
einmal lokalisiert ist, kann der therapeutische Katheter 803 benutzt
werden, um z.B. Lipid/Plättchen-stabilisierende
Arzneimittel in die Plättchenablagerung
zu injizieren. Der therapeutische Katheter 803 weist einen äußeren Schaft 805 und
einen seitlich flexiblen Abschnitt 807 auf, der am distalen Ende
des äußeren Schaftes 805 befestigt
ist. Bei der Ausführungsform
der 9 weist der seitlich flexible Abschnitt 807 einen
Faltenbalg 837 auf.
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Der
therapeutische Katheter 803 weist ein Katheterlumen 833 auf,
definiert durch den äußeren Schaft 805 und
den Faltenbalg 837. In 9 ist ein innerer
Schaft 835 gezeigt, welcher gleitend in dem Katheterlumen 833 angeordnet
ist. Bei der Ausführungsform
der 9 bildet der innere Schaft 835 einen
Punkt 843 nahe dem distalen Ende. Der innere Schaft 835 definiert
eine Injektionsöffnung 845 nahe dem
Punkt 843 und ein Injektionslumen 847 in Fluidverbindung
mit der Injektionsöffnung 845.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Injektionsöffnung 845 fluidmäßig mit
einer Fluidquelle über
das Injektionslumen 847 verbunden sein. Fluid von der Fluidquelle
kann in eine Plättchenablagerung
injiziert werden durch Durchstoßen
des äußeren Abschnitts der
Ablagerung mit Punkt 843, so dass die Injektionsöffnung 845 innerhalb
eines Kerns der Plättchenablagerung
angeordnet ist. Fluid von der Fluidquelle kann dann durch das Injektionslumen 847 und
die Injektionsöffnung 845 geführt werden.
Das in die Plättchenablagerung
injizierte Fluid kann vorzugsweise Lipid/Plättchen-stabilisierende Arzneimittel
enthalten.
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In 9 wird
angemerkt, dass der Faltenbalg 837 eine Wand 849 aufweist,
welche eine Vielzahl von Rillen 853 bildet. Bei der Ausführungsform der 9 ist
eine Vielzahl von Ringen 857 an dem Faltenbalg 837 befestigt.
Ein Ziehdraht 859 ist in 9 gezeigt,
welcher sich durch die Ringe 857 und eine Öffnung 855,
definiert durch den äußeren Schaft 805,
erstreckt. Ein distales Ende des Ziehdrahtes 859 ist an
dem seitlich flexiblen Abschnitt 807 des therapeutischen
Katheters 803, distal von den Ringen 857, befestigt.
Ein proximaler Abschnitt des Ziehdrahtes 859 erstreckt
sich vorzugsweise proximal über
ein proximales Ende des äußeren Schaftes 805 hinaus. Der
Ziehdraht 859 kann vorzugsweise benutzt werden, um die
Form des seitlich flexiblen Abschnitts 807 des therapeutischen
Katheters 803 zu verändern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
kann der seitlich flexible Abschnitt 807 des therapeutischen
Katheters 803 eine im Allgemeinen gerade Form haben, wie
in 9 gezeigt, und kann wahlweise eine im Allgemeinen
gekrümmte
Form haben.
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10 ist
eine zusätzliche
Teilquerschnittansicht des therapeutischen Katheters 803 der 9.
In 10 ist der therapeutische Katheter 803 gezeigt,
angeordnet innerhalb eines Blutgefäßes 833. Bei der Ausführungsform
der 10 ist der seitliche flexible Abschnitt 807 des
therapeutischen Katheters 803 in eine im Allgemeinen gekrümmte Form mit
einem Krümmungsradius 863 gezwungen.
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Der
innere Schaft 835 ist gleitend innerhalb des Katheterlumens 833 angeordnet
und der innere Schaft 835 kann distal verschoben werden,
so dass der Punkt 843 distal vom distalen Ende des seitlich flexiblen
Abschnitts 807 angeordnet ist. Wenn der seitlich flexible
Abschnitt 807 des therapeutischen Katheters 803 eine
im Allgemeinen gekrümmte
Form hat, kann der Punkt 843 zu einer Plättchenablagerung 865 ausgerichtet
sein. Bei der Ausführungsform der 10 hat
der Punkt 843 des inneren Schaftes 835 eine Wand
der Plättchenablagerung 865 durchstoßen, und
die Injektionsöffnung 845 ist
innerhalb eines Kerns 867 der Plättchenablagerung 865 angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Injektionsöffnung 845 fluidmäßig mit
einer Fluidquelle über
ein Injektionslumen 847 verbunden.
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Das
Fluid von der Fluidquelle kann in den Kern 867 der Plättchenablagerung 865 durch
Zuführen
des Fluids durch das Injektionslumen 847 und die Injektionsöffnung 845 injiziert
werden. Das in die Plättchenablagerung
injizierte Fluid weist vorzugsweise Lipid/Plättchen-stabilisierende Arzneimittel auf.
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11 ist
eine Teilquerschnittansicht eines therapeutischen Katheters 903.
Der therapeutische Katheter 903 weist einen äußeren Schaft 905 und
einen seitlich flexiblen Abschnitt 907 auf, welcher an
einem distalen Ende des äußeren Schaftes 905 befestigt
ist. Bei der Ausführungsform
der 11 weist der seitlich flexible Abschnitt 907 eine
Spule 973 mit einer Vielzahl von Windungen 975 auf.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind benachbarte Windungen 975 in großer Nähe zueinander angeordnet. Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
berühren
sich benachbarte Windungen 975 untereinander im Wesentlichen über ihre gesamte
Länge.
Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform hat die Spule 973 ein
großes
Niveau longitudinaler Stoßfähigkeit
und ein hohes Niveau seitlicher Flexibilität.
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Der
therapeutische Katheter 903 weist ein Katheterlumen 933 auf,
welches durch einen äußeren Schaft 905 und
die Spule 973 definiert ist. In 11 ist
ein innerer Schaft 935 gezeigt, welcher gleitend innerhalb
des Katheterlumens 933 angeordnet ist. Bei der Ausführungsform
der 11 bildet der innere Schaft 935 einen
Punkt 943 nahe dem distalen Ende. Der innere Schaft 935 bestimmt
eine Injektionsöffnung 945 nahe
dem Punkt 943 und ein Injektionslumen 947 in Fluidverbindung
mit einer Injektionsöffnung 945.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Injektionsöffnung 945 fluidmäßig mit
einer Fluidquelle über
das Injektionslumen 947 verbunden sein. Fluid von der Fluidquelle
kann in eine Plättchenablagerung
injiziert werden durch Durchstoßen einer
Wand der Ablagerung mit Punkt 943, so dass die Injektionsöffnung 945 innerhalb
eines Kerns der Plättchenablagerung
angeordnet ist. Fluid von der Fluidquelle kann dann durch das Injektionslumen 947 und
die Injektionsöffnung 945 geliefert
werden. Das in die Plättchenablagerung
injizierte Fluid kann vorzugsweise Lipid/Plättchen-stabilisierende Arzneimittel
aufweisen.
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In 11 wird
angemerkt, dass der therapeutische Katheter 903 einen Ziehdraht 959 aufweist,
welcher sich durch eine Öffnung 955 erstreckt, welche
durch den äußeren Schaft 905 definiert
ist. Ein distales Ende des Ziehdrahtes 959 ist an der Spule 973 des
therapeutischen Katheters 903 nahe einem distalen Ende
befestigt. Ein proximaler Abschnitt des Ziehdrahtes 959 erstreckt
sich vorzugsweise proximal über
ein proximales Ende des äußeren Schaftes 905 hinaus.
Der Ziehdraht 959 kann vorzugsweise benutzt werden, um
die Form der Spule 973 des therapeutischen Katheters 903 zu
verändern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Spule 973 des therapeutischen Katheters 903 eine
im Allgemeinen gerade Form und auch wahlweise eine im Allgemeinen
gekrümmte
Form annehmen. Bei der Ausführungsform
der 11 ist der therapeutische Katheter 903 gezeigt
mit einer im Allgemeinen gekrümmten
Form mit einem Krümmungsradius 963.
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Der
innere Schaft 935 ist gleitend innerhalb eines Katheterlumens 933 angeordnet.
In 11 wird angemerkt, dass das Katheterlumen 933 ein Schaftlumen 977 aufweist,
welches durch den äußeren Schaft 905 und
ein Spulenlumen 979, definiert durch die Spule 973,
definiert ist. Der innere Schaft 935 kann distal verschoben
werden, so dass der Punkt 943 distal vom distalen Ende
der Spule 973 angeordnet ist. Der Punkt 943 des
inneren Schaftes 935 kann auf die Plättchenablagerung 965 ausgerichtet sein
z.B. durch Zwingen der Spule 973 in eine im Allgemeinen
gekrümmte
Form.
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Die
Spule 973 kann in eine im Allgemeinen gekrümmte Lage
gezwungen werden z.B. durch Aufbringen einer Ziehkraft auf den proximalen
Abschnitt des Ziehdrahtes 959.
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Nachdem
bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, erkennen Fachleute,
dass es noch andere Ausführungsformen
geben kann und diese benutzt werden können innerhalb des Umfangs
der Ansprüche. Zahlreiche
Vorteile der vorliegenden Erfindung, abgehandelt durch dieses Dokument,
sind in der vorhergehenden Beschreibung ausgeführt worden. Es wird jedoch
angemerkt, dass diese Offenbarung in vielerlei Hinsicht nur illustrativ
ist. Änderungen
können
in Einzelheiten vorgenommen werden, insbesondere bezüglich der
Form, Größe und Anordnung
der Teile, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu überschreiten.