DE60219826T2

DE60219826T2 - Operationssystem zur verwandlung einer klemme in eine elektrophysiologische vorrichtung

Info

Publication number: DE60219826T2
Application number: DE60219826T
Authority: DE
Inventors: Huy D. San Jose PHAN; David K. Campbell Swanson
Original assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Current assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: DE60219826D1; EP1476091A1; WO2003077780A1; JP2005519691A; EP1476091B1; AU2002367770A1; CA2473023A1; US20030158548A1; ATE360396T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGEN
1. Gebiet der Erfindungen
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches System gemäß der Einleitung von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Strukturen zum Positionieren diagnostischer und therapeutischer Elemente im Körper und spezieller Vorrichtungen, die besonders gut zur Behandlung von Herzleiden geeignet sind.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein chirurgisches System des oben erwähnten Typs ist beispielsweise aus WO 00 24 330 A bekannt.
Es gibt viele Fälle, in denen diagnostische und therapeutische Elemente in den Körper eingeführt werden müssen. Ein Fall betrifft die Behandlung von Herzleiden, wie etwa Vorhofflimmern und Vorhofflattern, die zu einem unangenehmen, unregelmäßigen Herzschlag, Herzrhythmusstörung (Arrhythmie) genannt, führen.
Der normale Sinusrhythmus des Herzens beginnt damit, dass der Sinusknoten (oder "S-Knoten") einen elektrischen Impuls erzeugt. Der Impuls breitet sich normalerweise gleichförmig durch den rechten und linken Vorhof und das Vorhofseptum zum Atrioventrikularknoten (oder "AV-Knoten") aus. Diese Ausbreitung veranlasst, dass der Vorhof sich auf organisierte Weise zusammenzieht, um Blut von den Vorhöfen zu den Herzkammern zu transportieren und eine zeitlich abgestimmte Stimulation der Herzkammern zu verschaffen. Der AV-Knoten reguliert die Ausbreitungsverzögerung zu dem Atrioventrikularbündel (oder "His-Bündel"). Diese Koordination der elektrischen Aktivität des Herzens verursacht eine Vorhofsystole während der Herzkammer-Diastole. Das verbessert wiederum die mechanische Funktion des Herzens. Vorhofflimmern tritt auf, wenn anatomische Hindernisse im Herzen die normalerweise gleichförmige Ausbreitung elektrischer Impulse in den Vorhöfen unterbrechen. Diese anatomischen Hindernisse ("Leitungsblöcke" genannt) können verursachen, dass der elektrische Impuls zu mehreren kreisförmigen kleinen Wellen degeneriert, die um die Hindernisse zirkulieren. Diese kleinen Wellen, "Rücksprungkreisläufe" genannt, unterbrechen die normalerweise gleichförmige Aktivierung des linken und rechten Vorhofs. Aufgrund eines Verlusts an atrioventrikulärer Synchronizität leiden die Personen, die an Vorhofflimmern und -flattern leiden, auch an den Folgen beeinträchtigter Hämodynamik und Verlust kardialer Effizienz. Sie haben auch ein größeres Risiko auf Infarkt und andere thromboembolytische Komplikationen aufgrund von Verlust effektiver Kontraktion und Vorhofstase.
Ein chirurgisches Verfahren zur Behandlung von Vorhofflimmern durch Unterbrechen von Pfaden für Rücksprungkreisläufe ist das sogenannte "Maze"(Labyrinth)-Verfahren, das sich auf ein vorgeschriebenes Muster von Einschnitten stützt, um anatomisch einen gewundenen Pfad, oder ein Labyrinth, zur elektrischen Ausbreitung innerhalb des linken und rechten Vorhofs zu erzeugen. Die Einschnitte lenken den elektrischen Impuls von dem Sinusknoten entlang einer spezifizierten Route durch alle Bereiche beider Vorhöfe, wodurch sie eine zur normalen Vorhofs-Transportfunktion erforderliche gleichförmige Kontraktion hervorrufen. Die Einschnitte lenken schließlich den Impuls zu dem AV-Knoten, um die Kammern zu aktivieren, wodurch die normale atrioventrikuläre Synchronizität wiederhergestellt wird. Die Einschnitte werden auch sorgfältig plaziert, um die Strömungswege der üblichsten Rücksprungkreisläufe zu unterbrechen. Das Maze-Verfahren ist bei der Heilung von Vorhofflimmern als sehr effizient befunden worden. Das Maze-Verfahren ist jedoch schwierig in der Ausführung. Es erfordert auch offene Herzchirurgie und ist sehr teuer. Folglich werden trotz des erheblichen klinischen Erfolgs nur einige wenige Maze-Verfahren pro Jahr durchgeführt.
Es sind auch labyrinthartige Verfahren entwickelt worden, die Katheter und/oder chirurgische Sonden (kollektiv "Sonden") anwenden, die Läsionen bilden, um ein Labyrinth zur elektrischen Leitung in einem vorbestimmten Pfad zu erzeugen. Typischerweise werden die Läsionen durch Abtragen von Gewebe mit einer oder mehreren Elektroden gebildet. Von der Elektrode angelegte elektromagnetische Hochfrequenz("HF")-Energie erhitzt und tötet letztendlich (d.h. "ablatiert") das Gewebe ab, um eine Läsion zu bilden. Während des Abtragens von weichem Gewebe (d.h. anderes Gewebe als Blut, Knochen und Bindegewebe) tritt Gewebekoagulation auf, und es ist die Koagulation, die das Gewebe abtötet. Somit sind Verweise auf die Abtragung von weichem Gewebe notwendigerweise Verweise auf Koagulation von weichem Gewebe. "Gewebekoagulation" ist der Vorgang des Vernetzens von Proteinen in Gewebe, um ein Gelieren des Gewebes zu veranlassen. In weichem Gewebe ist es das Fluid innerhalb der Gewebezellmembranen, das geliert, um die Zellen abzutöten, wodurch das Gewebe abgetötet wird.
Zum Erzeugen von Läsionen verwendete Katheter umfassen tyischerweise einen relativ langen und relativ flexiblen Körper, der an seinem distalen Teil eine oder mehrere Elektroden aufweist. Der in den Körper des Patienten eingeführte Teil des Katheterkörpers hat typischerweise eine Länge von 58,4 bis 139,7 cm, und weitere 20,3 bis 38,1 cm, einschließlich eines Handgriffs, können außerhalb des Patienten sein. Das proximale Ende des Katheterkörpers ist mit dem Handgriff verbunden, der Lenkkontrollen beinhaltet. Die Länge und Flexibilität des Katheterkörpers gestatten das Einführen des Katheters in eine Hauptvene oder -arterie (typischerweise die Oberschenkelarterie), Lenken in das Innere des Herzens, und dann Manipulieren, sodass die Elektrode mit dem abzutragenden Gewebe in Kontakt kommt.
Fluoroskopbildformung wird verwendet, um dem Arzt eine visuellen Indikation des Standorts des Katheters zu verschaffen. Beispielhafte Katheter sind in dem US-Patent 5,582,609 offenbart.
Zur Erzeugung von Läsionen verwendete chirurgische Sonden beinhalten oft einen Handgriff, einen relativ kurzen Schaft, der eine Länge von etwa 10,2 bis 45,7 cm hat und entweder starr oder relativ steif ist, und einen distalen Abschnitt, der eine Länge von 2,54 bis 25,4 cm hat und entweder verformbar oder etwas flexibel ist. Eine oder mehrere Elektroden werden von dem distalen Abschnitt getragen. Chirurgische Sonden werden in Epikardial- und Endokardialeingriffen benutzt, einschließlich Eingriffen am offenen Herzen und minimal invasiven Eingriffen, wo der Zugang zum Herzen durch eine Thorakotomie, Thorakostomie oder eine Median-Sternotomie erhalten wird. Beispielhafte chirurgische Sonden sind in dem US-Patent 6,142,994 offenbart.
Klemmen, die ein Paar entgegenstellbarer starrer Klemmelemente aufweisen, die dazu benutzt werden können, eine Körperstruktur oder einen Teil davon festzuhalten, werden in vielen Arten chirurgischer Eingriffe verwendet. Läsionserzeugende Elektroden sind ebenfalls dauerhaft an gewissen Klemmenarten befestigt worden. Beispiele von Klemmen, die läsionserzeugende Elektroden tragen, sind in dem US-Patent 6,142,994 offenbart. Solche Klemmen sind besonders nützlich, wenn der Arzt beabsichtigt, Elektroden an entgegengesetzten Seiten einer Körperstruktur zu positionieren.
Wie hierin verwendet, beinhaltet der Begriff "Klemme", ist jedoch nicht beschränkt auf, Klemmen, Clips, Zangen, Hämostate und jede andere chirurgische Vorrichtung, die ein Paar entgegenstellbarer Klemmelemente beinhaltet, die Gewebe festhalten, wovon mindestens eines in Bezug auf das andere bewegbar ist. In manchen Fällen sind die starren Klemmelemente zu einer scherenartigen Anordnung verbunden, einschließlich eines Paars handgrifftragender Arme, die schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Klemmelemente sind an einem Ende der Arme befestigt und die Handgriffe sind an dem anderen Ende befestigt. Die Klemmelemente kommen zusammen, wenn die Handgriffe sich aufeinander zu bewegen. Gewisse Klemmen, die bei minimal invasiven Eingriffen besonders nützlich sind, umfassen auch ein Paar Handgriffe und ein Paar Klemmelemente. Hier sind jedoch die Klemmelemente und Handgriffe nicht an den entgegengesetzten Enden desselben Arms montiert. Stattdessen werden die Handgriffe von einem Ende eines länglichen Gehäuses getragen und die Klemmelemente werden von dem anderen getragen. Ein innerhalb des Gehäuses befindlicher geeigneter mechanischer Hebelmechanismus veranlasst die Klemmelemente, sich in Reaktion auf die Bewegung der Handgriffe in Bezug zueinander zu bewegen.
Die starren Klemmelemente in herkömmlichen Klemmen können linear sein oder eine vorbestimmte Krümmung haben, die für einen bestimmten chirurgischen Eingriff oder einen Teil davon optimiert ist. Es ist daher notwendig, eine breite Vielfalt von Klemmen zur Hand zu haben. Auf dem Gebiet der Elektrophysiologie muss eine breite Vielfalt von Klemmen, die dauerhaft daran befestigte Elektroden aufweisen, bereitgehalten werden.
Der Erfinder hat hierin festgestellt, dass es vorteilhaft wäre, Ärzte mit einer breiten Vielfalt von Vorrichtungen zu versehen, einschließlich Klemmen (sowohl mit als auch ohne Energieübertragungsvorrich-tungen) und chirurgischen Sonden, die Energieübertragungsvorrichtungen tragen, in einer breiten Formenvielfalt, und dies auf eine Weise zu tun, die kosteneffizienter ist als herkömmliche Vorrichtungen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGEN
Die Erfindung verschafft ein chirurgisches System mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Die Vorrichtung verschafft eine Anzahl von Vorteilen. Beispielsweise kann eine solche Vorrichtung dazu verwendet werden, eine herkömmliche Klemme rasch in eine elektrophysiologische Vorrichtung umzuwandeln. In den Fällen, in denen ein Eingriff eine Anzahl verschiedener Klemmen erfordert, kann die Vorrichtung von Klemme zu Klemme bewegt werden, wodurch die Kosten eliminiert werden, die mit der Bereitstellung einer Vielfalt verschiedener Klemmen mit dauerhaft daran befestigten Energieübertragungsvorrichtungen einhergehen. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Klemme nach einer Ausführungsform beinhaltet ein erstes und ein zweites Klemmelement, wovon mindestens eines verformbar ist, und eine Bewegungsvorrichtung, die mindestens eines des ersten und des zweiten Klemmelements in Bezug zu dem anderen bewegt. Eine solche Klemme verschafft eine Anzahl von Vorteilen. Beispielsweise gestattet das verformbare Klemmelement es den Ärzten, die Klemme flott umzukonfigurieren, wodurch die Anzahl von Klemmen vermindert wird, die für einen bestimmten chirurgischen Eingriff bereitgestellt werden müssen.
Beispielsweise kann das System sowohl als herkömmliche Klemme als auch als elektrophysiologische Vorrichtung verwendet werden.
Die vorangehend beschriebenen und viele anderen Merkmale und damit einhergehenden Vorteile der vorliegenden Erfindungen werden beim besseren Verständnis der Erfindung deutlich, unter Verweis auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung, im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen erwogen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindungen wird unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen vorgenommen.
1 ist eine Draufsicht einer herkömmlichen Klemme.
2 ist eine Seitenansicht der in 1 illustrierten Klemme.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in 1 illustrierten Klemme, die eine Vene festhält.
4 ist eine Draufsicht eines Paars von Energieübertragungsbaugruppen nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Draufsicht, welche die in 4 illustrierten Energieübertragungsbaugruppen auf einer Klemme montiert zeigt.
6 ist eine Vorderansicht einer elektrochirurgischen Einheit.
7a ist eine entlang Linie 7a-7a in 4 genommene Schnittansicht.
7b ist eine entlang Linie 7b-7b in 4 genommene Schnittansicht.
8 ist eine entlang Linie 8-8 in 7a genommene Schnittansicht.
9a ist eine Schnittansicht einer Energieübertragungsbaugruppe nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
9b ist eine Schnittansicht einer Energieübertragungsbaugruppe nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Draufsicht einer Energieübertragungsbaugruppe nicht nach der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine entlang Linie 11-11 in 10 genommene Schnittansicht.
12 ist eine Schnittansicht einer Energieübertragungsbaugruppe nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
13 ist eine Schnittansicht einer Energieübertragungsbaugruppe nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
14 ist eine entlang Linie 14-14 in 13 genommene Schnittansicht.
15 ist eine Schnittansicht einer Energieübertragungsbaugruppe nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
16a ist eine Schnittansicht einer Energieübertragungsbaugruppe nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
16b ist eine Schnittansicht einer Energieübertragungsbaugruppe nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
17 ist eine Schnittansicht einer Sondenträgervorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
18 ist eine entlang Linie 18-18 in 17 genommene Schnittansicht.
19 ist eine Teil-Draufsicht, welche ein Paar der in 17 illustrierten Sondenträgervorrichtungen zeigt, welches ein Paar Sonden an einer Klemme trägt.
20 ist eine Teil-Draufsicht, welche ein Paar der in 17 illustrierten Sondenträgervorrichtungen zeigt, welches ein Paar Sonden an einer Klemme trägt.
21 ist eine Schnittansicht einer Sondenträgervorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
22 ist eine entlang Linie 21-21 in 20 genommene Schnittansicht.
23 ist eine Schnittansicht einer Sondenträgervorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
24 ist eine Endansicht einer Sondenträgevorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
25 ist eine Draufsicht einer in 24 illustrierten Sondenträgervorrichtung.
26 ist eine Endansicht einer Sondenträgervorrichtung nicht nach der vorliegenden Erfindung.
27 ist eine Draufsicht einer Klemme nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
28 ist eine Draufsicht eines Mandrins nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
29 ist eine Seitenansicht des in 28 illustrierten Mandrins. Die
30 und 31 sind Draufsichten der in 27 illustrierten Klemme, die mit dem in 28 illustrierten Mandrin gebogen wird.
32 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel davon zeigt, wie die in 27 illustrierte Klemme gebogen werden kann.
33 ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel davon zeigt, wie die in 27 illustrierte Klemme gebogen werden kann.
34 ist eine Draufsicht einer Klemme nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das Folgende ist eine detaillierte Beschreibung der derzeit besten bekannten Arten der Durchführung der Erfindungen. Diese Beschreibung ist nicht als einschränkend zu betrachten, sondern wird nur zum Zweck der Veranschaulichung der allgemeinen Prinzipien der Erfindungen vorgenommen.
Die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist unterteilt wie folgt

I. Energieübertragungsbaugruppen
II. Energieübertragungsvorrichtungen, Temperaturerfassung und Stromregelung
III. Gewebekühlvorrichtungen
IV. Sondenträgervorrichtungen
V. Klemme mit verformbaren Klemmelementen

Die Abschnittsüberschriften und Gesamtaufteilung der vorliegenden detaillierten Beschreibung dienen nur der Bequemlichkeit und sollen die vorliegenden Erfindungen nicht einschränken.
Diese Patentbeschreibung offenbart eine Anzahl von Strukturen, hauptsächlich im Kontext kardialer Ablation, da die Strukturen zur Anwendung bei Myokardialgewebe gut geeignet sind. Trotzdem ist zu würdigen, dass die Strukturen zur Anwendung in Therapien anwendbar sind, die andere Arten von Weichgewebe einbeziehen. Beispielsweise haben verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindungen Anwendungen in Eingriffen, die andere Bereiche des Körpers betreffen, wie etwa Prostata, Leber, Gehirn, Gallenblase, Uterus und andere feste Organe.
I. Energieübertragungsbaugruppen
Energieübertragungsbaugruppen nach einer vorliegenden Erfindung können zum Umwandeln einer herkömmlichen Klemme in eine Gewebekoagulationsvorrichtung verwendet werden. Die Energieübertragungsbaugruppen können auch dazu verwendet werden, eine Klemme nach den in Abschnitt V nachstehend beschriebenen Erfindungen in eine Gewebekoagulationsvorrichtung umzuwandeln.
Ein Beispiel für eine herkömmliche Klemme, die im Zusammenwirken mit den vorliegenden Erfindungen verwendet werden kann, wird durch die Referenzziffer 10 in den 1–3 allgemein dargestellt. Die Klemme 10 beinhaltet ein Paar starrer Arme 12 und 14, die durch einen Zapfen 16 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die proximalen Enden der Arme 12 und 14 sind jeweils mit einem Paar Griffelementen 18 und 20 verbunden, während die distalen Enden jeweils mit einem Paar starrer Klemmelemente 22 und 24 verbunden sind. Eine Verriegelungsvorrichtung 26 blockiert die Klemme in der geschlossenen Orientierung und verhindert, dass die Klemmelemente 22 und 24 dichter zueinander kommen als in 1 illustriert ist, wodurch ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen den Klemmelementen definiert wird. Die Klemme 10 beinhaltet auch ein paar weicher, verformbarer Einsätze 28 und 30, die lösbar von den Klemmelementen 22 und 24 getragen werden. Die Einsätze 28 und 30 gestatten es der Klemme 10, eine Körperstruktur 32 fest zu ergreifen, ohne die Körperstruktur zu beschädigen. Die Einsätze 28 und 30 beinhalten ineinanderpassende Strukturen 34, die sich durch entsprechende Öffnungen 36 in den Klemmelementen 22 und 24 erstrecken, um die Einsätze an ihrem Platz zu halten.
Wie beispielsweise in den 4 und 5 illustriert, beinhaltet eine Vorrichtung 100 zum Umwandeln der Klemme 10 (wovon die Einsätze 28 und 30 abgenommen sind) in eine bipolare Gewebekoagulationsvorrichtung ein Paar Energieübertragungsbaugruppen 102 und 104. Jede der Energieübertragungsbaugruppen beinhaltet ein Basiselement 106, das abnehmbar an einem der Klemmelemente 22 und 24 befestigt werden kann, und eine Energieübertragungsvorrichtung 108. [Die Energieübertragungsvorrichtungen 108 werden in Abschnitt II nachstehend detaillierter behandelt.] Obwohl die Konfiguration der Energieübertragungsbaugruppen 102 und 104 von Anwendung zu Anwendung variieren kann, um sich an bestimmte Situationen anzupassen, sind die Energieübertragungsbaugruppen in der beispielhaften Ausführungsform so konfiguriert, dass sie auf dieselbe Weise wie die Einsätze 28 und 30 (1–3) aneinander anschlagen werden, wenn die Klemme 10 sich in der in 5 illustrierten geschlossenen Orientierung befindet. Eine solche Anordnung lässt zu, dass die Energieübertragungsbaugruppen 102 und 104 eine Körperstruktur auf dieselbe Weise ergreifen wie die Einsätze 28 und 30.
Die beispielhaften Basiselemente 106 sind bevorzugt aus einem weichen, nachgiebigen Material mit niedrigem Härtegrad geformt, das elektrisch isolierend ist. Geeignete Materialien umfassen Polyurethan, Silikon und Polyurethan-Silikon-Gemische mit einer Härte von zwischen etwa 20 Shore D und etwa 72 Shore D. Bezugnehmend auf die 7a, 7b und 8 beinhaltet jedes der beispielhaften Basiselemente 106 eine in Längsrichtung verlaufende Öffnung 110, in die eines der Klemmelemente 22 und 24 eingebracht werden kann. Die Öffnungen 110 sollten so dimensioniert und geformt sein, dass die Basiselemente 106 gezwungen sind, sich zu dehnen, wenn die Klemmelemente 22 und 24 eingebracht werden. Wenn die Öffnungen 110 beispielsweise dieselbe Querschnittsform haben wie die Klemmelemente 22 und 24 (z.B. beide sind elliptisch), dann sollten die Öffnungen in ihren Querschnittsabmessungen etwas kleiner sein als die entsprechenden Klemmelemente. Das Dehnen der Öffnungen 110 erzeugt eine gute Presspassung zwischen den Basiselementen 106 und Klemmelementen 22 und 24. Zusätzlich können die Öffnungen, obwohl die Öffnungen 110 in der beispielhaften Ausführungsform einen halbkreisförmigen Querschnitt haben, einen runden, rechteckigen, quadratischen oder elliptischen Querschnitt haben oder jede andere Querschnittsform definieren, abhängig von der jeweiligen Anwendung.
Die beispielhaften Basiselemente 106 definieren auch Schlitze 112 (8), welche die Energieübertragungsvorrichtungen 108 an ihrem Platz sichern. Die Konfiguration eines Schlitzes 112 wird selbstverständlich von der Konfiguration der Energieübertragungsvorrichtung 108 abhängig sein, die er hält. Die illustrierte Energieübertragungsvorrichtung 108 ist generell von zylindrischer Form und der Schlitz 112 hat eine entsprechende bogenförmige Querschnittsform. Der Bogen ist vorzugsweise größer als 180 Grad, sodass das Basiselement 106 sich ausbiegen wird, wenn die Energieübertragungsvorrichtung 108 in den Schlitz 112 eingebracht wird, und dann zurückschnappen wird, um die Energieübertragungsvorrichtung an ihrem Platz zu halten. Es kann auch Klebstoff verwendet werden, um die Energieübertragungsvorrichtungen 108 zu sichern, insbesondere in den Fällen, in denen der Bogen weniger als 180 Grad beträgt.
Eine andere beispielhafte Vorrichtung zur Umwandlung der Klemme 10 (woran die Einsätze 28 und 30 abgenommen worden sind) in eine bipolare Gewebekoagulationsvorrichtung ist in den 9a und 9b illustriert. Die Vorrichtung beinhaltet ein Paar Energieübertragungsbaugruppen 114 und 116, die im Wesentlichen ähnlich zu den Energieübertragungs-baugruppen 102 und 104 sind, und gleichartige Elemente sind durch gleiche Referenzziffern dargestellt. Jede der Energieübertragungsbaugruppen 114 und 116 beinhaltet ein Basiselement 106', das abnehmbar an einem der Klemmelemente 22 und 24 befestigt werden kann, und eine Energieübertragungsvorrichtung 108. Hier sind die Basiselemente 106' jedoch mit ineinanderpassenden Strukturen 118, die mechanisch an den Klemmelementen angreifen, an den Klemmelementen 22 und 24 befestigt.
Die beispielhaften ineinanderpassenden Strukturen 118, die vorzugsweise einstückig mit den Basiselementen 106' und aus demselben nachgiebigen Material geformt sind, beinhalten einen relativ schmalen Teil 120 und einen relativ breiten Teil 122. Die relativ schmalen Teile haben etwa dieselbe Größe wie die Klemmelementöffnungen 36, und die relativ breiten Teile 122 sind geringfügig größer als die Klemmelementöffnungen. Eine lösbare Verbindung wird hergestellt, indem die ineinanderpassenden Strukturen 118 in ein Ende der Öffnungen 36 gezwungen werden, wodurch die relativ breiten Teile 122 verformt werden, und die Basiselemente 106' dann gegen die Klemmelemente 22 und 24 gezwungen werden, bis die relativ breiten Teile durch das andere Ende der Öffnungen austreten und ihre ursprüngliche Form wieder annehmen.
Die beispielhaften ineinanderpassenden Strukturen 118 können auch umkonfiguriert werden, indem die relativ breiten Teile 122 weggelassen und die relativ schmalen Teile 120 verbreitert werden, sodass die relativ schmalen Teil eine Presspassung innerhalb der Klemmelementöffnungen 36 erzeugen werden. Alternativ, wie nachstehend unter Verweis auf 12 erörtert, können in Längsrichtung verlaufende ineinanderpassende Strukturen, die ebenfalls eine Presspassung erzeugen, eingesetzt werden, wenn in Längsrichtung verlaufende Schlitze in den Klemmelementen geformt sind. Eine andere Alternative ist, die Klemmelemente mit einer oder mehreren kleinen ineinanderpassenden Strukturen zu versehen, die sich auswärts davon erstrecken. Die ineinanderpassenden Klemmelementstrukturen werden in im Basiselement geformten Öffnungen oder Schlitzen aufgenommen.
In Hinwendung zu den 10 und 11, nicht erfindungsgemäß, kann eine Energieübertragungsbaugruppe 124 verwendet werden, um die Klemme 10 (wovon die Einsätze 28 und 30 entfernt worden sind) in eine unipolare Gewebekoagulationsvorrichtung umzuwandeln. Die Energieübertragungsbaugruppe 124 beinhaltet ein Basiselement 126, das abnehmbar an beiden der Klemmelemente 22 und 24 befestigt werden kann, und eine Vielzahl beabstandeter Energieübertragungsvorrichtungen 108. Obwohl die Konfiguration der Energieübertragungsbaugruppe 124 von Anwendung zu Anwendung variieren kann, um sich an bestimmte Situationen anzupassen, ist die Energieübertragungsbaugruppe in der beispielhaften Ausführungsform so konfiguriert, dass sie an jedem der Klemmelemente anschlagen wird, wenn die Klemme 10 sich in der in 10 illustrierten geschlossenen Orientierung befindet.
Dias beispielhafte Basiselement 126 ist bevorzugt aus einem weichen, nachgiebigen Material mit niedrigem Härtegrad geformt, das elektrisch isolierend ist. Geeignete Materialien umfassen Polyurethan, Silikon und Polyurethan-Silikon-Gemische mit einer Härte von zwischen etwa 20 Shore D und etwa 72 Shore D. Ein Schlitz 128 sichert die Energieübertragungsvorrichtungen 108 an ihrem Platz. Obwohl die Konfiguration des Schlitzes 128 von der Konfiguration der Energieübertragungsvorrichtungen 108 abhängig sein wird, hat der beispielhafte Schlitz eine bogenförmige Querschnittsform, die der Form der beispielhaften zylindrischen Energieübertragungsvorrichtungen entspricht. Der Bogen ist vorzugsweise größer als 180 Grad, sodass das Basiselement 126 sich ausbiegen wird, wenn die Energieübertragungsvorrichtungen 108 in den Schlitz 128 eingebracht werden, und dann zurückschnappen wird, um die Energieübertragungsvorrichtungen an ihrem Platz zu halten. Es kann auch Klebstoff verwendet werden, um die Energieübertragungsvorrichtungen 108 an ihrem Platz zu sichern, insbesondere in den Fällen, in denen der Bogen weniger als 180 Grad beträgt.
Das Basiselement 126 ist mit zwei Sätzen der ineinanderpassenden Strukturen 118, die vorangehend unter Verweis auf die 9a und 9b beschrieben sind (mit oder ohne die relativ breiten Teile 122), lösbar an den Klemmelementen 22 und 24 befestigt. Alternativ, und wie beispielsweise in 12 illustriert, kann die Energieübertragungseinheit 124, in den Fällen, in denen die Klemmelemente 22' und 24' in Längsrichtung verlaufende Schlitze 38 anstelle der Öffnungen 36 beinhalten, mit in Längsrichtung verlaufenden ineinanderpassenden Strukturen 130 versehen sein, die sich von dem Basiselement 126' auswärts erstrecken. Die in Längsrichtung verlaufenden ineinanderpassenden Strukturen 130, die vorzugsweise einstückig mit dem Basiselement 126' und aus demselben nachgiebigen Material geformt sind, sind so dimensioniert und geformt, dass sie eine Presspassung mit den Schlitzen 38 erzeugen. Noch eine andere Alternative ist, die Klemmelemente mit einer oder mehreren kleinen ineinanderpassenden Strukturen zu versehen, die in Öffnungen oder Schlitzen, die in dem Basiselement geformt sind, aufgenommen werden.
Eine andere Energieübertragungsbaugruppe, die verwendet werden kann, um die Klemme 10 in eine unipolare Gewebekoagulationsvorrichtung umzuwandeln, ist allgemein mit der Referenzziffer 132 in den 13 und 14 dargestellt. Die Energieübertragungsbaugruppe 132 beinhaltet ein Basiselement 134, das vorzugsweise aus einem weichen, nachgiebigen Material mit niedrigem Härtegrad geformt ist, und eine Vielzahl von Energieübertragungsvorrichtungen 108. Das Material, welches das Basiselement 134 formt, sollte auch elektrisch isolierend sein. Geeignete Materialien umfassen Polyurethan, Silikon und Polyurethan-Silikon-Gemische mit einer Härte von zwischen etwa 20 Shore D und etwa 72 Shore D. Ein Schlitz 128, der die Energieübertragungsvorrichtungen 108 auf die vorangehend unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschriebene Weise an ihrem Platz sichert, ist ebenfalls vorgesehen.
Das beispielhafte Basiselement 134 beinhaltet eine in Längsrichtung verlaufende Öffnung 136, in die beide Klemmelemente 22 und 24 eingebracht werden können. Die Öffnung 136 sollte so dimensioniert und geformt sein, dass das Basiselement 134 gezwungen wird, sich zu dehnen, wenn die Klemmelemente 22 und 24 mit der Klemme 10 in einer geschlossenen Orientierung eingeführt werden. Das Dehnen erzeugt eine gute Presspassung zwischen dem Basiselement 134 und den Klemmelementen 22 und 24. Zusätzlich können, obwohl die Öffnungen 110 in der beispielhaften Ausführungsform einen elliptischen Querschnitt haben, die Öffnungen einen runden, rechteckigen, quadratischen oder halbkreisförmigen Querschnitt haben oder jede andere Querschnittsform definieren, abhängig von der jeweiligen Anwendung.
Die Länge der Basiselemente in den beispielhaften Energieübertragungsbaugruppen wird gemäß der beabsichtigten Anwendung variieren. Auf dem Gebiet kardiovaskulärer Behandlungen wird vorausgesehen, dass geeignete Längen sich von etwa 2 cm bis auf etwa 10 cm belaufen werden, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
Die vorangehend beschriebenen Energieübertragungsbaugruppen können auch auf vielerlei Arten modifiziert werden. Beispielsweise kann die in den 10 und 11 illustrierte Energieübertragungsbaugruppe in eine bipolare Vorrichtung umgewandelt werden, indem einfach ein zweiter Schlitz 128 hinzugefügt wird, der bevorzugt von dem bestehenden Schlitz beabstandet und parallel dazu ist. Der zweite Schlitz 128 könnte beispielsweise eine einzige Energierückübertragungsvorrichtung 108 oder eine Vielzahl beabstandeter Energierückübertragungs-vorrichtungen beinhalten. Zusätzlich, wie beispielsweise in den 7a und 13 illustriert, sind die Basiselemente und Energieübertragungsvorrichtungen in den illustrierten Ausführungsformen so konfiguriert, dass die Energieübertragungsvorrichtungen generell linear und parallel zur Längsachse der Basiselemente sind (wenn die Baugruppen in einem entspannten Zustand sind und nicht gegen eine Körperstruktur gezwungen werden). Die Basiselemente und/oder Energieübertragungs-vorrichtungen können so umkonfiguriert werden, dass die Energieübertragungsvorrichtungen, oder ein Teil davon, gekrümmt und/oder nicht-parallel zur Längsachse der Basiselemente sind, wenn sie in dem entspannten Zustand sind.
II. Energieübertragungsvorrichtungen, Temperaturerfassung und Stromregelung
In den in den 4–16b illustrierten beispielhaften Ausführungsformen sind die Energieübertragungsvorrichtungen Elektroden. Spezifischer liegen die Energieübertragungsvorrichtungen vorzugsweise in Form gewundener, spiralförmiger Spiralelektroden vor, die relativ flexibel sind. Die Windungen sind aus elektrisch leitendem Material, wie etwa Kupferlegierung, Platin oder Edelstahl, oder Zusammensetzungen wie etwa gezogen gefülltem Draht (z.B. ein Kupferkern mit einem Platinmantel) hergestellt. Das elektrisch leitende Material der Windungen kann weiter mit Platin-Iridium oder Gold beschichtet werden, um seine Leiteigenschaften und Bioverträglichkeit zu verbessern. Eine bevorzugte Spiralelektrodenkonfiguration ist im US-Patent 5,797,905 offenbart. Obwohl der Durchmesser der Elektroden von Anwendung zu Anwendung variieren wird, beläuft sich der Durchmesser für kardiovaskuläre Anwendungen bevorzugt auf 1 mm bis etwa 3 mm.
Als Alternative können die Elektroden in Form massiver Ringe aus leitendem Material, wie etwa Platin, vorliegen oder können ein leitendes Material, wie etwa Platin-Iridium oder Gold, umfassen, das unter Verwendung herkömmlicher Beschichtungstechniken oder eines ionenstrahlgestützten Ablagerungs(IBAD)-Verfahrens auf das Basiselement aufgebracht ist. Zwecks besserer Haftung kann eine Unterbeschichtung aus Nickel oder Titan angebracht werden. Die Elektroden können auch in Form schraubenförmiger Bänder vorliegen. Die Elektroden können auch mit einer leitfähigen Tintenverbindung gebildet werden, die auf einen nichtleitenden röhrenförmigen Körper pad-gedruckt werden. Eine bevorzugte leitfähige Tintenverbindung ist eine flexible haftende leitfähige Tinte (Polyurethanbinder) auf Silberbasis, obwohl auch andere haftende leitfähige Tinten auf Metallbasis, wie etwa auf Basis von Platin, auf Basis von Gold, auf Basis von Kupfer usw. zum Formen von Elektroden verwendet werden können. Solche Tinten sind flexibler als Tinten auf Epoxybasis.
Wenn eine einzelne flexible Spiralelektrode von einem Basiselement getragen wird (siehe beispielsweise 7a), so wird die Länge von der Länge des Basiselements und der beabsichtigten Anwendung abhängen. Wenn eine Vielzahl beabstandeter flexibler Spiralelektroden von einem Basiselement getragen wird (siehe beispielsweise 10), so werden die Elektroden bevorzugt eine Länge von etwa 10 mm bis etwa 40 mm haben. Vorzugsweise werden die Elektroden eine Länge von 25 mm haben, mit 1 mm bis 2 mm Zwischenraum, was zur Erzeugung kontinuierlicher Läsionsmuster in Gewebe führen wird, wenn Koagulationsenergie gleichzeitig auf benachbarte Elektroden angelegt wird. Für starre Elektroden kann die Länge jeder Elektrode von etwa 3 mm bis etwa 10 mm variieren. Die Verwendung mehrerer starrer Elektroden, die jede länger als etwa 10 mm sind, beeinträchtigt die Gesamtflexibilität der Vorrichtung, während Elektroden mit Längen von weniger als etwa 2 mm nicht konsistent die gewünschten kontinuierlichen Läsionsmuster bilden.
Es ist auch anzumerken, dass andere Energieübertragungsvorrichtungen, wie etwa Laseranordnungen, Ultraschalltransducer, Mikrowellenelektroden und ohmisch erhitzte heiße Drähte statt der Elektroden eingesetzt werden können. Ein anderer Typ von Energieübertragungsvorrichtung, der anstelle der Elektroden verwendet werden kann, sind Kryotemperaturelemente. Hier ist die Energieübertragung das Abziehen von Wärme aus dem Gewebe. Noch ein anderer Typ von Energieübertragungsvorrichtung, die anstelle der Elektroden eingesetzt werden kann, sind Nadelvorsprünge zur chemischen Ablation (die bevorzugt eine Länge von etwa 1 bis 2 mm aufweisen). Hier ist die Energieübertragung die Übertragung chemischer Energie.
Beispielsweise bezugnehmend auf die 5–8 ist jede Energieübertragungsvorrichtung 108 individuell mit einem Draht 137 (8) gekoppelt, der koagulierende Energie leitet. Die Drähte 137 verlaufen auf herkömmliche Weise durch Kabel 138 zu einem zugeordneten Anschlussstück (140 oder 142). Die Anschlussstücke 140 und 142 sind zum Einstöpseln in eine elektrochirurgische Einheit ("ESU") 144 konfiguriert, die Strom, wie etwa HF-Strom, zuführt und regelt. Eine geeignete ESU ist das von EP Technologies, Inc. aus San Jose, Kalifornien, USA vertriebene Modell 4810 ESU. Die in 6 illustrierte beispielhafte ESU 144 beinhaltet eine Vielzahl von Anzeigen und Knöpfen, die zur Regelung der Strompegels, der der bzw. den Energieübertragungsvorrichtung(en) 108 zugeführt wird, und der Temperatur an der bzw. den Energieübertragungsvorrichtung(en) verwendet werden. Wenn eine Vielzahl beabstandeter Energieübertragungsvorrichtungen 108 eingesetzt wird, kann die ESU 144 auch verwendet werden, um selektiv zu steuern, welche der Energieübertragungsvorrichtungen Strom empfangen. Die zum Koagulieren von Gewebe erforderliche Strommenge beläuft sich auf 5 bis 150 W.
Die in 6 illustrierte beispielhafte ESU ist in einer bipolaren Betriebsart betreibbar, wo von der bzw. den Energieübertragungsvorrichtung(en) 108 an einer Energieübertragungsbaugruppe ausgesandte Gewebekoagulationsenergie durch die Energieübertragungsvor-richtung(en) an einer anderen Energieübertragungs-baugruppe rückgeführt wird, und einer unipolaren Betriebsart, wo die von von der bzw. den Energieübertragungsvorrichtung(en) an einer Energieüber-tragungsbaugruppe ausgesandte Gewebekoagulationsenergie durch eine oder mehrere neutrale Elektroden (nicht gezeigt), die äußerlich an der Haut des Patienten mit einem Pflaster befestigt sind, oder eine oder mehrere Elektroden (nicht dargestellt), die im Blutvorrat positioniert sind, rückgeführt wird. Zu diesem Zweck ist die beispielhafte ESU 144 mit einem Stromabgabeanschlussstück 141 und einem Paar Rückführanschlussstücken 143 versehen. Erfindungsgemäß haben die ESU-Abgabe- und Rückführanschlussstücke 141 und 143 verschiedene Formen, um Verwirrung zu vermeiden, und die Anschlussstücke 140 und 142 haben entsprechende Formen. Als solches hat, in der in 5 illustrierten beispielhaften bipolaren Anordnung, das der Energieübertragungsbaugruppe 102 zugeordnete Anschlussstück 140 eine Form entsprechend dem ESU-Abgabeanschlussstück 141, und das der Energieübertragungsbaugruppe 104 zugeordnete Anschlussstück 142 hat eine Form entsprechend dem ESU-Rückführanschlussstück 143.
Das der in 10 illustrierten Energieübertragungsbaugruppe 124 zugeordnete Anschlussstück (nicht gezeigt), das in der unipolaren Betriebsart betrieben werden soll, hätte eine Form entsprechend dem ESU-Abgabeanschlussstück 141. In den Fällen, in denen es wünschenswert ist, die neutrale Elektrode in dem Patienten anzuklemmen, im Gegensatz zur Positionierung der neutralen Elektrode auf der Haut des Patienten, kann eine zweite Energieübertragungsbaugruppe vorgesehen sein, mit einem Anschlussstück mit einer Form, die der des ESU-Rückführanschlussstücks 143 entspricht. Zusätzlich wäre, in den Fällen, in denen die Energieübertragungsbaugruppe 124 modifiziert worden ist, um beabstandete Elektroden (oder beabstandete Gruppen von in Längsrichtung beabstandeten Elektroden) zu beinhalten, die auf bipolare Weise arbeiteten, die Baugruppe mit einem Paar Anschlussstücke versehen. Eine hätte eine Form entsprechend dem ESU-Abgabeanschlussstück 141 und die andere hätte eine Form entsprechend dem ESU-Rückführanschlussstück 143.
In Hinblick auf Strom- und Temperaturregelung können ein oder mehrere Temperatursensoren 146, wie etwa Thermokoppel oder Thermistoren, an, unter, anschlagend an die Längsendenkanten von, oder zwischen, den Energieübertragungsvorrichtungen 108 angeordnet sein. Ein Referenzthermokoppel (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein. Zu Temperaturregelungszwecken werden Signale von den Temperatursensoren 146 mittels Drähten 148 (8), die an das Anschlussstück 140 und in manchen Fällen das Anschlussstück 142 angeschlossen sind, zu der ESU 144 übertragen. Die Drähte 137 und 148 (die aus Deutlichkeitsgründen nicht in allen Figuren dargestellt sind) verlaufen durch Drahtöffnungen 150 und kleine Löcher 152, die in den Basiselementen 106, 126, 126', 134 und 134' gebildet sind. Geeignete Temperatursensoren und Stromführungspläne, die auf einer erfühlten Temperatur basiert sind, sind in den US-Patenten 5,456,682, 5,582,609 und 5,755,715 offenbart.
Die tatsächliche Anzahl von Temperatursensoren 146 kann variiert werden, um sich an bestimmte Anwendungen anzupassen. In der in den 7a und 7b illustrierten bipolaren Anordnung beinhalten beispielsweise beide Energieübertragungsbaugruppen 102 und 104 eine einzige Energieübertragungsvorrichtung 108 und beinhaltet die Energieübertragungsbaugruppe 102 eine Vielzahl beabstandeter Temperatursensoren 146. Hier würde der der Energieübertragungsvorrichtung 108 zugeführte Strompegel an der Energiebaugruppe 102 auf Basis der höchsten von den Temperatursensoren 146 gemessenen Temperatur geregelt. Alternativ kann die Energieübertragungsbaugruppe 104 (die als Rückleitung benutzt wird) auch mit einer Vielzahl beabstandeter Temperatursensoren 146 versehen werden. Hier würde der der Energieübertragungsvorrichtung 108 an der Energieübertragungsbaugruppe 102 zugeführte Strompegel auf Basis der höchsten von einem der Temperatursensoren 146 gemessenen Temperatur, sei es an der Übertragungsbaugruppe 102 oder der Rückleitungsbaugruppe 104, geregelt.
In den Fällen, in denen eine Vielzahl beabstandeter Energieübertragungsvorrichtungen 108 vorgesehen ist, wie etwa in der in 13 illustrierten unipolaren Anordnung, kann ein Temperatursensor 146 jeder der Energieübertragungsvorrichtungen zugeordnet sein. Hier kann der Strom zu den Energieübertragungsvorrichtungen 108 individuell geregelt werden, auf Basis der von dem zugeordneten Temperatursensor 146 gemessenen Temperatur.
Eine andere beispielhafte bipolare Anordnung, die in den 16a und 16b illustriert ist, ist im Wesentlichen gleichartig zu der in den 7a und 7b illustrierten Anordnung, und gleichartige Referenzziffern werden verwendet, um gleichartige Elemente darzustellen. Hier beinhaltet die Energieübertragungsbaugruppe 102' jedoch eine Vielzahl beabstandeter Energieübertragungsvorrichtungen 108, die jedes einen ihnen zugeordneten Temperatursensor 146 aufweisen, und die Energieübertragungsbaugruppe 104' beinhaltet eine einzelne Energieübertragungsvorrichtung 108 und eine Vielzahl von Temperatursensoren 146. Die Temperatursensoren 146 sind bevorzugt so positioniert, dass, im Gebrauch, die Temperatursensoren an der Energieübertragungsbaugruppe 102' zu den Temperatursensoren an der Energieübertragungsbaugruppe 104' ausgerichtet sind. Eine solche Anordnung gestattet eine individuelle Regelung des Stroms zu den Energieübertragungsvorrichtungen 108 an der Baugruppe 102' auf Basis der höchsten von zwei Temperaturen, d.h. der Temperatur, die von dem Temperatursensor 146 gemessen wird, der der jeweiligen Energieübertragungsvorrichtung zugeordnet ist, und der Temperatur, die von dem Temperatursensor direkt gegenüber der jeweiligen Energieübertragungsvorrichtung gemessen wird.
III. Gewebekühlvorrichtungen
Energieübertragungsvorrichtungen nach den vorliegenden Erfindungen können auch eine Vorrichtung umfassen, die das Gewebe während Gewebekoagulationseingriffen kühlt. Beispiele für geeignete Gewebekühlvorrichtungen sind in den 13–15 illustriert. Solche Gewebekühlvorrichtungen können auch in Zusammenwirken mit den in den 4, 5, 7a–12, 16a und 16b illustrierten beispielhaften Vorrichtungen verwendet werden. Die hierin offenbarten Gewebekühlvorrichtungen setzen leitfähiges Fluid ein, um Gewebe während Koagulationsvorgängen zu kühlen.
Spezifischer, und wie nachstehend und in der US-Patentanmeldung 09/761,981 beschrieben, wird Wärme von dem Gewebe, das koaguliert wird, auf Ionenfluid übertragen, um das Gewebe zu kühlen, während Energie von einer Elektrode oder anderer Energieübertragungsvorrichtung durch das Fluid mittels Ionentransports zu dem Gewebe übertragen wird. Das leitfähige Fluid kann durch die Gewebekühlvorrichtung (13 und 14) gepumpt werden, oder die Gewebekühlvorrichtung kann vor der Anwendung mit dem Fluid gesättigt werden (15). In beiden Fällen erleichtert das Kühlen von Gewebe während eines Koagulationsvorgangs die Bildung von Läsionen, die breiter und tiefer sind als diejenigen, die mit einer ansonsten identischen Vorrichtung verwirklicht werden könnten, der eine Gewebekühlvorrichtung fehlt.
Zunächst unter Bezugnahme auf die 13 und 14 beinhaltet eine beispielhafte Gewebekühlvorrichtung 154 eine nanoporöse äußere Ummantelung 156, durch die Ionenfluid (dargestellt durch Pfeile F) befördert wird. Das Ionenfluid fließt bevorzugt von einem Längsende der Gewebekühlvorrichtung 154 zu dem anderen. Die äußere Ummantelung 156 ist über die Energieübertragungsvorrichtungen 108 so an dem Basiselement 134 befestigt, dass dazwischen ein Fluidübertragungsraum 158 definiert ist. Spezifischer sind das proximale und das distale Ende der äußeren Ummantelung 156 an dem Basiselement 134 mit Verankerungsvorrichtungen (nicht gezeigt) befestigt, wie etwa Stücken Schrumpfschlauch, Nitinolschlauch oder anderen mechanischen Vorrichtungen, die eine Presspassung zwischen der Ummantelung und dem Basiselement bilden. Klebebindung ist ein anderes Verfahren zum Befestigen der äußeren Ummantelung 156 an dem Basiselement 134. Der Fluidübertragungsraum wird typischerweise etwa 0,5 mm bis etwa 2,0 mm hoch und geringfügig breiter sein als die zugeordnete(n) Energieübertragungsvorrichtung(en) 108.
Das Ionenfluid wird unter Druck von einer Fluidquelle (nicht gezeigt) mittels einer Zufuhrleitung 160 zugeführt und wird mittels einer Rückführleitung 162 zur Quelle zurückgeführt. Die Zufuhrleitung 160 ist mit einem Fluidlumen 164 verbunden, das vom proximalen Ende des Basiselements 134 zum distalen Bereich der äußeren Ummantelung 156 verläuft. Das Fluidlumen 164 ist durch eine Öffnung 166 mit dem Fluidübertragungsraum 158 verbunden.
Das elektrisch leitende Ionenfluid besitzt bevorzugt einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand, um ohmsche Verluste, und somit ohmsche Heizeffekte, innerhalb der äußeren Ummantelung 156 zu vermindern. Die Zusammensetzung des elektrisch leitenden Fluids kann variieren. In der illustrierten Ausführungsform ist das Fluid eine hypertonische Salzlösung mit einer Natriumchloridkonzentration auf oder nahe der Sättigung, was etwa 5 % bis etwa 25 Gewichtsprozent per Volumen ist. Hypertonische Salzlösung hat einen relativ niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand von nur etwa 5 Ohm-cm verglichen mit dem spezifischen elektrischen Widerstand von Blut von etwa 150 Ohm-cm und dem spezifischen elektrischen Widerstand von Myokardialgewebe von etwa 500 Ohm-cm. Alternativ kann das Ionenfluid eine hypertonische Kaliumchloridlösung sein.
In Bezug auf Temperatur und Durchflussmenge beträgt eine geeignete Einlasstemperatur für Epikardialanwendungen (die Temperatur wird selbstverständlich ansteigen, wenn Wärme auf das Fluid übertragen wird) etwa 0 bis 25 °C bei einer konstanten Durchflussmenge von etwa 2 bis 20 ml/min. Die für Endokardialanwendungen, wo Blut vorhanden ist, erforderliche Durchflussmenge wäre etwa dreifach höher (d.h. 6 bis 60 ml/min.). Sollten Anwendungen dies erfordern, so kann eine Durchflussmenge von bis zu 100 ml/min eingesetzt werden. In einem geschlossenen System, in dem das Fluid in einem flexiblen Beutel, wie etwa dem von der Baxter Corporation hergestellten Viaflex^®-Beutel, gelagert wird, und erwärmte Flüssigkeit zu dem Beutel zurückgeführt wird, ist festgestellt worden, dass ein Fluidvolumen zwischen etwa 200 und 500 ml innerhalb des Beutels auf Zimmertemperatur (etwa 22 °C) bleiben wird, wenn die Durchflussmenge zwischen etwa 2 ml/min und 20 ml/min beträgt. Alternativ sollte, in einem offenen System, der flexible Beutel genug Fluid enthalten, um den Vorgang zu vollenden. 160 ml wären beispielsweise für einen 20-minütigen Eingriff erforderlich, bei dem die Durchflussmenge 8 ml/min. betrug.
Der Fluiddruck innerhalb der äußeren Ummantelung 156 sollte etwa 30 mm Hg betragen, um eine Struktur zu verschaffen, die sich in Reaktion auf eine relativ geringe Kraft senkrecht zu dem Gewebe auf nachgiebige Weise an die Gewebeoberfläche anpasst. Drücke über etwa 100 mm Hg werden veranlassen, dass die äußere Ummantelung 156 zu steif wird, um sich richtig an die Gewebeoberfläche anzupassen. Aus diesem Grund sollte der Durchflusswiderstand zu und von der äußeren Ummantelung 156 relativ niedrig sein.
Die Poren in der nanoporösen äußeren Ummantelung 156 gestatten den Transport von in dem Fluid enthaltenen Ionen durch die Ummantelung und in Kontakt mit Gewebe. Somit bildet das Ionenfluid, wenn eine Energieübertragungsvorrichtung 108 HF-Energie in das Ionenfluid überträgt, einen elektrisch leitenden Pfad durch die äußere Ummantelung 156 in das Gewebe, das koaguliert wird. Regenerierte Cellulosemembran-materialien, die typischerweise zur Sauerstoffanreicherung, Dialyse oder Ultrafiltration von Blut verwendet werden, sind ein geeignetes nanoporöses Material für die äußere Ummantelung 156. Die Dicke des Materials sollte etwa 0,05 mm bis 0,13 mm betragen. Obwohl regenerierte Cellulose elektrisch nichtleitend ist, gestatten die relativ kleinen Poren dieses Materials einen effektiven Ionentransport in Reaktion auf das angelegte HF-Feld. Gleichzeitig verhindern die relativ kleinen Poren den Transfer von Makromolekülen durch das Material, sodass es weniger wahrscheinlich ist, dass druckgetriebene Flüssigkeitsperfusion den Ionentransport begleitet, wenn sich nicht relativ hohe Druckbedingungen innerhalb der äußeren Ummantelung 156 entwickeln.
Hydro-Fluoro^TM-Material, das in dem US-Patent 6,395,325 offenbart ist, ist ein anderes Material, das verwendet werden kann. Materialien wie etwa Nylonarten (mit einer Erweichungstemperatur über 100 °C), PTFE, PEI und PEEK, die Nanoporen aufweisen, die durch Verwendung von Lasern, elektrostatischer Entladung, Ionenstrahl-beschuss oder andere Verfahren erzeugt worden sind, können ebenfalls verwendet werden. Solche Materialien würden bevorzugt eine hydrophile Beschichtung umfassen. Nanoporöse Materialien können auch durch Weben eines Materials (wie etwa Nylon-, Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen-, Fluorkohlenstoff-, Edelstahl- mit feinem Durchmesser, oder andere Faser) zu einem Sieb mit der gewünschten Porengröße und Porosität hergestellt werden. Diese Materialien gestatten eine effektive Durchfluss von Ionen in Reaktion auf das angelegte RF-Feld. Da jedoch viele dieser Materialien größere Porendurchmesser besitzen, ist es auch wahrscheinlicher, das druckgetriebene Flüssigkeitsperfusion und der damit einhergehende Transport von Makromolekülen durch die Poren auftreten.
Der spezifische elektrische Widerstand der äußeren Ummantelung 156 hat einen erheblichen Einfluss auf Läsionsgeometrie und -steuerbarkeit. Niedriger spezifischer Widerstand (unter etwa 500 Ohm-cm) erfordert mehr HF-Energie und führt zu tieferen Läsionen, während hoher spezifischer Widerstand (bei oder über etwa 500 Ohm-cm) eine gleichförmigere Erwärmung erzeugt und die Regulierbarkeit verbessert. Aufgrund der durch den erhöhten spezifischen Körperwiderstand erzeugten zusätzlichen Wärme wird weniger HF-Energie benötigt, um gleichartige Gewebetemperaturen nach dem gleichen Zeitintervall zu erreichen. Folglich haben mit Strukturen mit hohem spezifischem Widerstand erzeugte Läsionen normalerweise eine geringere Tiefe. Der spezifische elektrische Widerstand der äußeren Ummantelung kann durch Spezifizieren der Porengröße des Materials, der Porosität des Materials und der Wasseradsorptionsmerkmale (hydrophil gegenüber hydrophob) des Materials gesteuert werden. Eine detaillierte Erörterung dieser Merkmale findet sich in dem US-Patent 5,961,513. Ein geeigneter spezifischer elektrischer Widerstand zur Bildung epikardialer und endokardialer Läsionen beträgt etwa 1 bis 3000 Ohm-cm, nass gemessen.
Allgemein gesprochen wird eine niedrige oder im Wesentlichen keine Flüssigkeitsperfusion durch die nanoporöse äußere Ummantelung 156 bevorzugt. Wenn nicht durch damit einhergehende Flüssigkeitsperfusion gestört, erzeugt der Ionentransport eine kontinuierliche virtuelle Elektrode an der Gewebegrenzfläche. Die virtuelle Elektrode befördert auf effiziente Weise HF-Energie ohne die Erfordernis einer elektrisch leitenden Metalloberfläche.
Porendurchmesser, die kleiner als etwa 0,1 μm sind, halten Makromoleküle zurück, lassen jedoch in Reaktion auf das angelegte HF-Feld einen Ionentransfer durch die Poren zu. Bei kleineren Porendurchmessern ist es weniger wahrscheinlich, dass druckgetriebene Flüssigkeitsperfusion durch die Poren den Ionentransport begleitet, wenn sich nicht relativ hohe Druckbedingungen innerhalb der äußeren Ummantelung 156 entwickeln. Größere Porendurchmesser (bis zu 8 μm) können auch verwendet werden, um einen Ionenspannungsfluss durch die Membran in Reaktion auf das angelegte HF-Feld zu gestatten. Bei größeren Porendurchmessern ist der druckgetriebene Fluidtransport durch die Membran viel höher, und Makromoleküle (wie etwa Protein) und sogar kleine Blutzellen (wie etwa Blutplättchen) könnten die Membran durchqueren und das Innere der Sonde kontaminieren. Rote Blutzellen würden normalerweise die Membranbarriere nicht durchqueren, selbst wenn die Fluidperfusion durch die Membran aufhört. Im Gleichgewicht ist ein Porendurchmesser von 1 bis 5 μm zur Bildung epikardialer und endokardialer Läsionen geeignet. wo ein größerer Porendurchmesser eingesetzt wird, wodurch ein erheblicher Fluidtransfer durch den porösen Bereich erhalten wird, würde eine Salzlösung mit einer Natriumchloridkonzentration von etwa 0,9 Gewichtsprozent pro Volumen bevorzugt.
In Hinblick auf Porosität, die den volumetrischen Prozentsatz der äußeren Ummantelung 156 darstellt, der aus Poren zusammengesetzt und nicht von dem Ummantelungsmaterial eingenommen ist, beeinflusst die Größenordnung der Porosität den elektrischen Widerstand. Materialien mit niedriger Porosität haben einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand, während Materialien mit hoher Porosität einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand haben. Die Porosität der äußeren Ummantelung 156 sollte mindestens 1 % für epikardiale und endokardiale Anwendungen sein, die einen Porendurchmesser von 1 bis 5 μm einsetzen.
In Hinwendung zu Wasserabsorptionsmerkmalen sind hydrophile Materialien generell zu bevorzugen, da sie eine größere Kapazität haben, einen Ionentransfer von HF-Energie ohne erheblichen Flüssigkeitsfluss durch das Material zu verschaffen.
Die in 15 illustrierte beispielhafte Gewebekühlvorrichtung 168 besteht aus einem benetzbaren Fluidrückhalteelement 170, das vor der Benutzung einfach mit Ionenfluid (wie etwa Salzlösung) gesättigt wird, im Gegensatz zu dem durch die Vorrichtung Pumpen des Fluids auf die vorangehend unter Verweis auf die 13 und 14 beschriebene Weise. Die Energieübertragungsvorrich-tung(en) 108 werden innerhalb des Fluidrückhalteelements 170 getragen. Geeignete Materialien für das Fluidrückhalteelement 170 umfassen biokompatible Gewebe, die üblicherweise für Gefäßpflaster (wie etwa gewebtes Dacron^®) verwendet werden, offenzellige Schaumstoffmaterialien, Hydrogele, nanoporöse Ballonmaterialien (mit sehr langsamer Fluidabgabe an die Oberfläche) und hydrophile nanoporöse Materialien. Der effektive spezifische elektrische Widerstand des Fluidrückhalteelements 170, wenn mit 0,9 % Salzlösung (normale Salzlösung) benetzt, sollte sich von etwa 1 Ω-cm bis auf etwa 2000 Ω-cm belaufen. Ein bevorzugter spezifischer Widerstand für epikardiale und endokardiale Eingriffe ist etwa 1000 Ω-cm.
IV. Sondenträgervorrichtungen
Sondenträgervorrichtungen nach einer vorliegenden Erfindung können zur Umwandlung einer herkömmlichen Klemme, oder einer Klemme nach den in Abschnitt V nachstehend beschriebenen Erfindungen, in eine Gewebekoagulationsvorrichtung verwendet werden, indem ein oder mehrere herkömmliche Katheter, chirurgische Sonden oder andere Vorrichtungen, die Energieübertragungsvorrichtungen tragen, an der Klemme befestigt werden. Obwohl die Konfiguration der Sondenträgervorrichtungen von Anwendung zu Anwendung variieren kann, um sich an bestimmte Situationen anzupassen, sind die beispielhaften Sondenträgervorrichtungen so konfiguriert, dass die getragenen Sonden auf dieselbe Weise wie die Einsätze 28 und 30 (1–3) aneinander anschlagen werden, wenn die zugehörige Klemme in der geschlossenen Orientierung ist. Eine solche Anordnung lässt zu, dass die Energieübertragungsvorrichtungen an den Sonden einander auf die Weise gleichartig zu der in Abschnitt 1 vorangehend beschriebenen gegenüberstehen werden.
Wie beispielsweise in den 17 und 18 illustriert, beinhaltet eine Sondenträgervorrichtung 172 nach einer Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung ein Basiselement 174, einen Schlitz 176, der zur Aufnahme einer Elektrodenträgervorrichtung, wie etwa eines Katheters oder einer chirurgischen Sonde, konfiguriert ist, und eine Vielzahl ineinanderpassender Strukturen 178, die mechanisch an einem Klemmelement angreifen. Das beispielhafte Basiselement 174 ist bevorzugt aus einem weichen, nachgiebigen Material mit niedrigem Härtegrad geformt, das elektrisch isolierend ist. Geeignete Materialien beinhalten Polyurethan, Silikon und Polyurethan-Silikon-Gemische mit einer Härte zwischen etwa 20 Shore D und etwa 72 Shore D.
Form und Größe des Schlitzes 176 werden selbstverständlich von der Größe und Form der Sonde, die er hält, abhängen. Viele Sonden sind generell von zylindrischer Form und dementsprechend hat der beispielhafte Schlitz 176 eine entsprechende bogenförmige Querschnittsform. Der Bogen ist bevorzugt größer als 180 Grad, sodass das Basiselement 174 sich ausbiegen, wenn eine Sonde in den Schlitz 176 eingeführt wird, und dann wieder zurückschnappen wird, um die Sonde an ihrem Platz zu halten.
Die beispielhaften ineinanderpassenden Strukturen 178, die bevorzugt einstückig mit dem Basiselement 174 und aus demselben nachgiebigen Material geformt sind, beinhalten einen relativ schmalen Teil 180 und einen relativ breiten Teil 182. Die relativ schmalen Teile 180 haben etwa dieselbe Größe wie die Klemmelementöffnungen 36 (3), und die relativ breiten Teile 182 sind geringfügig größer als die Klemmelementöffnungen. Eine lösbare Verbindung wird hergestellt, indem die ineinanderpassenden Strukturen 178 in ein Ende der Öffnungen 36 gezwungen werden, wodurch die relativ breiten Teile 182 verformt werden, und die Basiselemente 174 dann gegen das Klemmelement gezwungen werden, bis die relativ breiten Teile durch das andere Ende der Öffnungen austreten und ihre ursprüngliche Form wieder annehmen.
In Hinwendung zu den 19 und 20 kann ein Paar der beispielhaften Sondenträgervorrichtungen 172 in Zusammenwirken mit einem Paar Sonden 184 verwendet werden, um die Klemme 10 (wovon die Einsätze 28 und 30 entfernt sind) zu einer bipolaren Gewebekoagulationsvorrichtung umzuwandeln. Obwohl die vorliegenden Erfindungen nicht auf die Verwendung mit einem bestimmten Sondentyp beschränkt sind, beinhaltet jede Sonde 184 in der beispielhaften Verwirklichung einen Schaft 186, eine Vielzahl beabstandeter Elektroden 188 und eine Vielzahl von Temperatursensoren (nicht gezeigt), die jeweils den Elektroden zugeordnet sind. Sobald die Sondenträgervorrichtungen 172 an den Klemmelementen 22 und 24 befestigt worden sind, können die Sonden 184 in die Schlitze 176 eingerastet werden, indem die Sonden von den in 19 illustrierten strichlinierten Positionen zu den Positionen in durchgezogener Linie bewegt werden. Eine der Sonden 184 kann mit dem Abgabeanschlussstück einer ESU verbunden werden, während die andere Sonde mit dem Rückführanschlussstück verbunden werden kann, um die bipolare Anordnung zu vervollständigen.
Eine andere beispielhafte Sondenträgervorrichtung 190 ist in den 21 und 22 illustriert. Die Sondenträgervorrichtung 190 ist gleichartig zu der in den 17 und 18 illustrierten Sondenträgervorrichtung 172, und gleichartige strukturelle Elemente werden durch gleichartige Referenzziffern dargestellt. Die beispielhafte Sondenträgervorrichtung 190 kann auch auf die vorangehend in Bezug auf die 19 und 20 beschriebene Weise verwendet werden. Hier sind die ineinanderpassenden Strukturen 178 eliminiert worden und ist das Basiselement 172 mit einer in Längsrichtung verlaufenden Öffnung 192 versehen, in das eines der Klemmelemente 22 und 24 eingebracht werden kann.
Die Öffnung 192 sollte so dimensioniert und geformt sein, dass das Basiselement 174 gezwungen ist, sich zu dehnen, wenn eines der Klemmelemente 22 und 24 eingebracht wird. Wenn die Öffnungen 192 beispielsweise dieselbe Querschnittsform haben wie die Klemmelemente 22 und 24 (z.B. beide sind elliptisch), dann sollten die Öffnungen in ihren Querschnittsabmessungen etwas kleiner sein als die entsprechenden Klemmelemente. Das Dehnen des Basiselements 174 erzeugt eine gute Presspassung zwischen dem Basiselement und dem Klemmelement. Zusätzlich können die Öffnungen, obwohl die Öffnung 192 in der beispielhaften Ausführungsform einen halbkreisförmigen Querschnitt hat, einen runden, rechteckigen, quadratischen oder elliptischen Querschnitt haben oder jede andere Querschnittsform definieren, abhängig von der jeweiligen Anwendung.
Alternativ, und wie beispielsweise in 23 illustriert, kann, in den Fällen, in denen die Klemmelemente in Längsrichtung verlaufende Schlitze anstelle von Öffnungen beinhalten (wie etwa die vorangehend unter Verweis auf 12 beschriebenen Schlitze 38), die Sondenträgervorrichtung 172 mit einer in Längsrichtung verlaufenden ineinanderpassenden Struktur 194 versehen sein, die sich von dem Basiselement 174 auswärts erstreckt. Die in Längsrichtung verlaufende ineinanderpassende Struktur 194, die bevorzugt einstückig mit dem Basiselement 174 und aus demselben nachgiebigen Material geformt ist, ist so dimensioniert, dass sie eine Presspassung mit einem Schlitz erzeugt. Noch eine andere Alternative ist, die Klemmelemente mit einer oder mehreren kleinen ineinanderpassenden Strukturen zu versehen, die innerhalb von in dem Basiselement 174 geformten Öffnungen oder Schlitzen aufgenommen werden.
Eine beispielhafte Sondenträgervorrichtung 196, die in Zusammenwirken mit einer Sonde 184 verwendet werden kann, um die Klemme 10 (wovon die Einsätze 28 und 30 entfernt worden sind) zu einer unipolaren Gewebekoagulationsvorrichtung nicht gemäß der Erfindung umzuwandeln, ist in den 24 und 25 illustriert. Obwohl die Konfiguration der Sondenträgervorrichtung 196 von Anwendung zu Anwendung variieren kann, um sich an bestimmte Situationen anzupassen, ist die Sondenträgervorrichtung in der beispielhaften Ausführungsform so konfiguriert, dass sie an jedem der Klemmelemente 22 und 24 anschlagen wird, wenn die Klemme sich in der in 25 illustrierten geschlossenen Orientierung befindet.
Die beispielhafte Sondenträgervorrichtung 196 beinhaltet ein Basiselement 198, einen zur Aufnahme einer Sonde 184 oder einer anderen Elektrodenträgervorrichtung konfigurierten Schlitz 200, und eine Vielzahl ineinanderpassender Strukturen 178, die mechanisch an Klemmelementen 22 und 24 auf die vorangehend beschriebene weise angreifen. Das beispielhafte Basiselement 198 ist bevorzugt aus einem weichen, nachgiebigen Material mit einem niedrigen Härtegrad geformt, das elektrisch isolierend ist. Geeignete Materialien umfassen Polyurethan, Silikon und Polyurethan-Silikon-Gemische mit einer Härte von zwischen etwa 20 Shore D und etwa 72 Shore D. Die Größe und Form des Schlitzes 200 wird von der Größe und Form der Sonde abhängen, die er festhalten soll. Die beispielhafte Sonde 184 ist generell von zylindrischer Form und dementsprechend hat der beispielhafte Schlitz 200 eine entsprechende bogenförmige Querschnittsform. Der Bogen ist vorzugsweise gröber als 180 Grad, sodass das Basiselement 198 sich ausbiegen wird, wenn die Sonde 184 in den Schlitz 200 eingeführt wird, und dann zurückschnappen wird, um die Sonde an ihrem Platz zu halten.
Eine andere beispielhafte Sondenträgervorrichtung nicht gemäß der Erfindung, die in Zusammenwirken mit einer Sonde 184 verwendet werden kann, um die Klemme 10 in eine unipolare Gewebekoagulationsvorrichtung umzuwandeln, ist in 26 generell durch die Referenzziffer 202 dargestellt. Die Sondenträger-vorrichtung 202 beinhaltet ein Basiselement 204, einen zur Aufnahme einer Sonde 184 oder einer anderen Elektrodenträgervorrichtung konfigurierten Schlitz 206, und eine in Längsrichtung verlaufende Öffnung 208, in die beide Klemmelemente 22 und 24 eingebracht werden können. Das beispielhafte Basiselement 204 ist bevorzugt aus einem weichen, nachgiebigen Material mit einem niedrigen Härtegrad geformt, das elektrisch isolierend ist. Geeignete Materialien umfassen Polyurethan, Silikon und Polyurethan-Silikon-Gemische mit einer Härte von zwischen etwa 20 Shore D und etwa 72 Shore D. Die Größe und Form des Schlitzes 206 wird von der Größe und Form der Sonde abhängen, die er festhalten soll, wie vorangehend unter Bezugnahme auf Schlitz 200 beschrieben. Die Öffnung 208 sollte so dimensioniert und geformt sein, dass das Basiselement 204 gezwungen wird, sich zu dehnen, wenn die Klemmelemente 22 und 24 mit der Klemme 10 in einer geschlossenen Orientierung eingebracht werden. Das Dehnen erzeugt eine gute Presspassung zwischen dem Basiselement 204 und den Klemmelementen 22 und 24. Zusätzlich kann, obwohl die Öffnung 208 in der beispielhaften Ausführungsform einen elliptischen Querschnitt hat, die Öffnung einen runden, rechteckigen, quadratischen oder halbkreisförmigen Querschnitt haben oder jede andere Querschnittsform definieren, abhängig von der jeweiligen Anwendung.
Die Länge der Basiselemente in den beispielhaften Sondenträgervorrichtungen werden gemäß der beabsichtigten Anwendung variieren. Im Bereich kardiovaskulärer Behandlungen wird vorausgesehen, dass geeignete Längen sich auf etwa 3 cm bis auf etwa 10 cm belaufen werden, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
V. Klemme mit verformbaren Klemmelementen
Dieser Teil der Patentbeschreibung bezieht sich auf starre und verformbare Strukturen. Eine starre Struktur ist eine Struktur, die von einem Arzt nicht leicht verbogen werden kann. Eine verformbare Struktur kann von dem Arzt leicht zu einer gewünschten Form verbogen werdne, ohne zurückzuspringen, wenn sie losgelassen wird, sodass sie während des chirurgischen Eingriffs in dieser Position bleiben wird. Somit muss die Steifigkeit einer verformbaren Struktur niedrig genug sein, um zuzulassen, dass die Struktur verbogen wird, jedoch hoch genug, um dem Verbiegen zu widerstehen, wenn die mit einem chirurgischen Eingriff zusammenhängenden Kräfte auf die Struktur angelegt werden. Starre Strukturen sind bevorzugt aus Edelstahl geformt, während verformbare Strukturen bevorzugt aus geglühtem Edelstahl oder Titan geformt sind. Zusätzliche Information betreffs verformbarer Strukturen finden sich in dem US-Patent 6,142,994.
Wie beispielsweise in 27 illustriert, beinhaltet eine Klemme 210 nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung ein Paar verformbarer Klemmelemente 212 und 214. Die verformbaren Klemmelemente 212 und 214 werden an den distalen Enden eines Paars von Armen 216 und 218 getragen. Die Arme 216 und 218 sind durch einen Zapfen 220 schwenkbar aneinander befestigt, um ein Aufeinanderzu- und Voneinanderwegbewegen der Klemmelemente 212 und 214 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu gestatten. Die Arme 216 und 218 sind bevorzugt aus starrem Material gebildet, können jedoch auch verformbar sein, wenn gewünscht. Wenn sie starr sind, können die Arme 216 und 218 linear sein oder eine vorgeformte Krümmung haben.
Ein Paar Handgriffe 222 und 224 ist an den proximalen Enden der Arme 216 und 218 montiert. Eine Verriegelungsvorrichtung 226 verriegelt die Klemme 210 in der in 27 illustrierten geschlossenen Orientierung. Die Verriegelungsvorrichtung 226 verhindert auch, dass die Klemmelemente 212 und 214 dichter zusammenkommen, als dies in 27 illustriert ist, wodurch sie einen vorbestimmten Zwischenraum zwischen den Klemmelementen definiert.
Die Verformbarkeit der Klemmelemente 212 und 214 lässt zu, dass sie durch den Arzt umgeformt werden, wie für bestimmte Eingriffe und Körperstrukturen benötigt. Als solches ist eine einzige Klemme 210 in der Lage, den Platz einer Anzahl herkömmlicher Klemmen mit starren Klemmelementen einzunehmen. In manchen Verwirklichungen werden die Klemmelemente 212 und 214 an ihrem distalen Ende verformbarer (d.h. leichter zu verbiegen) sein als an ihrem proximalen Ende. Das kann erzielt werden, indem die Querschnittsfläche jedes Klemmelements 212 und 214 vom proximalen Ende zu dem distalen Ende allmählich verringert wird.
Die Klemmelemente 212 und 214 können auch mit Löchern 228 (31) versehen sein, die weiche verformbare Einsätze gestatten, wie die vorangehend unter Verweis auf die 1–3 beschriebenen herkömmlichen Einsätze 28 und 30. Die beispielhafte Klemme 210 kann auch in Zusammenwirken mit den vorangehend in den Abschniten I–IV beschriebenen Energieübertragungsbaugruppen, Sondenträgervorrichtungen und Sonden verwendet werden.
Es wird viele Fälle geben, in denen es wichtig sein wird, den vordefinierten Zwischenraum zwischen den verformbaren Klemmelementen 212 und 214 während des Biegevorgangs aufrechtzuerhalten, um zu gewährleisten, dass der vordefinierte Zwischenraum bleiben wird, wenn der Biegevorgang beendet ist. Zu diesem Zweck ist die beispielhafte Klemme 210 mit einem verformbaren Einsatz 230 versehen, der dazu dimensioniert und geformt ist (rechteckig in der beispielhaften Ausführung), zwischen den verformbaren Klemmelementen 212 und 214 gehalten zu werden, wenn die Klemme geschlossen und verriegelt ist. Die Reibung zwischen den Klemmelementen 212 und 214 und dem Einsatz 230 wird den Einsatz während des Verbiegens an seinem Platz halten. Trotzdem kann der Einsatz 230, falls gewünscht, mit kleinen Vorsprüngen versehen sein, die von den Löchern 228 aufgenommen werden. Der verformbare Einsatz 230, der bevorzugt aus demselben Material geformt ist wie die verformbaren Klemmelemente 212 und 214, wird sich während des Biegevorgangs mit den Klemmelementen mitbiegen, wodurch der vorbestimmte Zwischenraum aufrechterhalten wird. [Man beachte 32].
Der in den 28 und 29 illustrierte beispielhafte Mandrin 232 kann zum Verbiegen der verformbaren Klemmelemente 212 und 214 verwendet werden. Der beispielhafte Mandrin 232 beinhaltet eine Basis 234 und ein Paar zylindrischer Pfosten 236 und 238. Pfosten mit anderen Formen, wie etwa elliptische Pfosten, können ebenfalls eingesetzt werden, um bestimmte Biegungen zu erzielen. Der Mandrin 232 sollte ebenfalls aus einem Material geformt sein, das härter als die verformbaren Klemmelemente 212 und 214 ist, wie etwa Edelstahl oder Titan.
Der beispielhafte Mandrin 232 kann zum Biegen der verformbaren Klemmelemente 212 und 214 auf die in den 30 und 31 illustrierten Weisen verwendet werden. Zunächst unter Bezugnahme auf 30 kann, sobald die verformbaren Klemmelemente 212 und 214 und der verformbare Einsatz 230 zwischen den Pfosten 236 und 238 plaziert worden sind, die Klemme 210 in der Pfeilrichtung (oder in der entgegengesetzten Richtung) rotiert werden, bis die Klemmelemente 212 und 214 um den gewünschten Betrag gebogen sind. Die Klemme 210 kann dann in Längsrichtung bewegt und der Biegevorgang wiederholt werden, bis die gewünschte Biegung, wie etwa die in 32 illustrierte beispielhafte Biegung, erzielt worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Klemme 210 um ihre Längsachse rotiert und in anderen Ebenen gebogen werden, wie beispielsweise in den 31 und 33 illustriert ist. Es ist auch anzumerken, dass, falls gewünscht, die verformbaren Klemmelemente 212 und 214 unabhängig voneinander und/oder zu unterschiedlichen Formen gebogen werden können. Vorzugsweise wird der Arzt den Mandrin 232 einfach auf eine geeignete Oberfläche plazieren und die Basis 234 während eines Biegevorgangs herunterdrücken. Alternativ kann eine Struktur vorgesehen sein, um den Mandrin 232 an der Oberfläche zu befestigen.
Ein anderes Beispiel für eine Klemme nach einer bevorzugten Ausführungsform einer vorliegenden Erfindung ist generell durch die Referenzziffer 240 in 34 dargestellt. Die Klemme 240 ist gleichartig zu Klemme 210, und gleichartige Elemente werden durch gleichartige Referenzziffern dargestellt. Die beispielhafte Klemme 240 beinhaltet verformbare Klemmelemente 212 und 214, schwenkbare Arme 216 und 218, Handgriffe 222 und 224 und eine Verriegelungsvorrichtung 226. Hier werden jedoch die Arme 216 und 218 schwenkbar von einem Ende eines langgestreckten Gehäuses 242 getragen und werden die verformbaren Klemmelemente 212 und 214 von einem Paar Stützen 244 und 246 getragen, die schwenkbar von dem anderen Ende des Gehäuses getragen werden. Ein innerhalb des Gehäuses 242 befindlicher mechanischer Hebelmechanismus (nicht dargestellt) veranlasst die Stützen 244 und 246 (und die Klemmelemente 212 und 214), sich in Reaktion auf die Bewegung der Arme 216 und 218 in Bezug zueinander zu bewegen. Das Gehäuse 242 kann starr oder verformbar sein.
Die vorliegenden Klemmen mit verformbaren Klemmelementen (wie etwa die beispielhaften Klemmen 210 und 240) haben eine breite Vielfalt von Anwendungen. Ein Beispiel ist die Bildung transmuraler epikardialer Läsionen zur Isolierung der Quellen fokalen (oder ektopischen) Vorhofflimmerns und spezifischer die Erzeugung transmuraler Läsionen um die Pulmonalvenen herum. Energieübertragungsvorrichtungen können dauerhaft an den verformbaren Klemmelementen befestigt werden. Energieübertragungsvorrichtungen können auch hinzugefügt werden, unter Verwendung der vorangehend in den Abschnitten I–IV beschriebenen Strukturen, und die Klemme kann als Klemme oder als chirurgische Sonde verwendet werden, abhängig von der in Kombination mit der Klemme verwendeten Struktur. Zugang zum Herzen kann mittels einer Thorakotomie, Thorakostomie oder Median-Sternotomie erhalten werden. Es können auch Zugangsöffnungen für Kameras und andere Instrumente vorgesehen werden.
Läsionen können individuell um die Pulmonalvenen herum erzeugt werden, oder alternativ können Läsionen um Paare von Pulmonalvenen herum erzeugt werden. Beispielsweise kann eine erste transmurale epikardiale Läsion um das rechte Pulmonalvenenpaar herum erzeugt werden und kann eine zweite transmurale epikardiale Läsion um das linke Pulmonalvenenpaar herum erzeugt werden. Danach kann, falls erforderlich, eine lineare transmurale epikardiale Läsion zwischen dem rechten und dem linken Pulmonalvenenpaar erzeugt werden. Eine lineare transmurale Läsion, die sich von der Läsion zwischen dem rechten und dem linken Pulmonalvenenpaar zum linken Vorhofanhang erstreckt, kann ebenfalls geformt werden. Alternativ kann eine einzige Läsion um alle vier Pulmonalvenen herum geformt werden.
Obwohl die vorliegenden Erfindungen vorangehend in Begriffen der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden sind, wären dem Fachmann zahlreiche Modifikationen und/oder Zusätze zu den vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es ist beabsichtigt, dass sich der Schutzumfang der vorliegenden Erfindungen auf alle solchen Modifikationen und/oder Zusätze erstreckt und dass der Umfang der vorliegenden Erfindungen nur durch die nachstehend aufgeführten Ansprüche beschränkt wird.

Claims

Chirurgisches System, umfassend eine Klemme (10, 210 oder 240), welche ein erstes und ein zweites Klemmelement (22/24, 22'/24' oder 212/214), welche jeweilige Längsachsen definieren, und eine Bewegungsvorrichtung (12/14 oder 216/218), die mindestens eines des ersten und des zweiten Klemmelements relativ zu dem anderen des ersten und des zweiten Klemmelements bewegt, sodass die Klemme einen offenen Zustand und einen geschlossenen Zustand hat, und eine Vorrichtung zur Anwendung mit der Klemme, welche ein erstes Basiselement (106, 126', 134 oder 134') beinhaltet, das dazu konfiguriert ist, abnehmbar an dem ersten Klemmelement befestigt zu werden, mindestens eine von dem ersten Basiselement getragene Energieübertragungsvorrichtung (108), ein zweites Basiselement (106, 126', 134 oder 134'), das dazu konfiguriert ist, abnehmbar an dem zweiten Klemmelement befestigt zu werden, und mindestens eine von dem zweiten Basiselement getragene Energieübertragungsvorrichtung (108) beinhaltet, gekennzeichnet durch ein erstes elektrisches Anschlussstück (140), das wirksam mit der ersten Energieübertragungsvorrichtung (108) verbunden ist und eine erste Anschlussstückkonfiguration definiert; und ein zweites elektrisches Anschlussstück (140), das wirksam mit der zweiten Energieübertragungsvorrichtung (108) verbunden ist und eine zweite Anschlussstückkonfiguration definiert, wobei die zweite Anschlussstückkonfiguration von der ersten Anschlussstückkonfiguration verschieden ist.
Chirurgisches System, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei mindestens eines des ersten und des zweiten Klemmelements (212/214) verformbar ist.
Chirurgisches System, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Bewegungsvorrichtung (12/14 oder 216/218) einen ersten und einen zweiten Arm, die schwenkbar aneinander befestigt sind, umfasst.
Chirurgisches System, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Basiselement eine sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung (110 oder 136) umfasst, die dazu konfiguriert ist, das mindestens eine des ersten und des zweiten Klemmelements (22/24 oder 212/214) aufzunehmen.
Chirurgisches System, wie in Anspruch 4 beansprucht, wobei das mindestens eine des ersten und des zweiten Klemmelements (22/24 oder 212/214) und die sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung (110 oder 136) jeweils so dimensioniert und geformt sind, dass das Basiselement sich dehnen wird, wenn das mindestens eine des ersten und des zweiten Klemmelements in die sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung eingebracht wird.
Chirurgisches System, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Basiselement (126') mindestens eine sich in Längsrichtung erstreckende Basiselement-Passtruktur (130) beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz (38) in dem mindestens einen des ersten und des zweiten Klemmelements (22'/24') zusammenzupassen.
Chirurgisches System, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die mindestens eine Energieübertragungsvorrichtung (108) eine Elektrode umfasst.
Chirurgisches System, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Basiselement (106, 126', 134 oder 134') mindestens eines von elektrisch isolierend und flexibel ist.