DE60319759T2

DE60319759T2 - Isolierung der pulmonalen Vene durch Radiofrequenz

Info

Publication number: DE60319759T2
Application number: DE60319759T
Authority: DE
Inventors: Yitzhack Schwartz; Assaf Govari; Uri Yaron; Marcia Leatham; Michael Levin
Original assignee: Biosense Webster Inc
Current assignee: Biosense Webster Inc
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: IL153712A0; JP2003260063A; EP1332724A1; KR20030066399A; DK1332724T3; ES2301758T3; ATE389362T1; EP1332724B1; HK1054854A1; AU2002325454A1; CA2418504A1; US20030144658A1; DE60319759D1; AU2002325454B2; US6814733B2; PT1332724E

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung.
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die medizinische Behandlung einer Erkrankung des Herzens. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Herzarrhythmien durch Ablatieren bzw. Abtragen in einer Umgebung des pulmonaren Venengewebes.
Beschreibung des Stands der Technik.
Das Abtragen von Gewebe von den inneren Wänden hohler innerer Organe des Körpers im Allgemeinen, und des Gefäßsystems im Besonderen, hat sich als zweckmäßig bei der Behandlung verschiedener medizinischer Zustände erwiesen. Technologische Entwicklungen bei intravaskulären Katheter, bei manipulativen Instrumenten, die für intravaskuläre Katheter eingerichtet wurden, und Techniken zur Katheterlokalisierung haben insbesondere dem Gebiet der Kardiologie Nutzen gebracht. Das Abtragen mit einem perkutanen Transkatheter ist erfolgreich bei der Behandlung von Leitungsfehlern und Arrhythmien verschiedener Typen verwendet worden. Heutzutage sind Vorhof-Tachyarrhythmien eine übliche Anwendung für die Abtragungstherapie.
Verschiedene Ausführungsarten für die Abtragung sind in der Vergangenheit verwendet worden, wie zum Beispiel die Abtragung durch direktes Erhitzen. Energie kann zum Zielgewebe auf verschiedene Weise geleitet werden, wie zum Beispiel unter Verwendung von Ultraschall, Laser, Widerstandsheizen und Hochfrequenzenergie.
Ein Ansatz für die Abtragung ist die sogenannte „Labyrinth" Technik. Im Allgemeinen versucht das Labyrinthverfahren anomale Leitungsmuster in dem linken Vorhof zu blockieren, indem ein labyrinthartiges Muster linearer Läsionen in die linke Vorhofwand eingebracht wird.
Es ist bekannt, dass Vorhofarrhythmien mit anomaler elektrischer Aktivität von Gewebefoci in der Nachbarschaft von pulmonaren Venen, insbesondere der oberen pulmonaren Venen, verbunden sind. Verschiedene Abtragungsbehandlungen von solchen Foci sind versucht worden. Die Erzeugung von linearen Vorhofläsionen zum Beispiel durch Abtragung mit Hilfe der Hochfrequenz in Kombination mit der Abtragung vermuteter arrythmogener Foci ist unter Verwendung von Transkathetertechniken durchgeführt worden.
In jüngerer Zeit sind periphere Läsionen an der Mündung (Ostia) der pulmonaren Venen oder in ihrer Nähe erzeugt worden, um Vorhofarrhythmien zu behandeln. Die U. S. Patentschriften Nrs. 6,012,457 und 6,024,740 , beide an Lesh erteilt, offenbaren eine radial erweiterbare Abtragungsvorrichtung, die eine Hochfrequenzelektrode umfasst. Unter Verwendung dieser Vorrichtung ist es vorgeschlagen worden, Hochfrequenzenergie an die pulmonaren Venen zu liefern, um einen peripheren Leitungsblock einzurichten, wodurch die pulmonaren Venen von dem linken Vorhof elektrisch isoliert werden.
Die Abtragung mit Hilfe der Hochfrequenz unter Verwendung zahlreicher aufeinanderfolgender peripherer Punkte, geführt durch elektroanatomisches Abbilden, wird in dem Dokument vorgeschlagen: Circumferential Radiofrequency Ablation of Pulmonary Vein Ostia: A New Anatomic Approach for Curing Atrial Fibrillation (Periphere Hochfrequenzabtragung der Mündung der pulmonaren Vene: Ein neuer anatomischer Ansatz zum Heilen von Vorhofflimmern), Pappone C, Rosanio S, Oreto G, Tocchi m, Gugliotta F, Vicedomini G, Salvati A, Dicandia C, Mazzone P, Santinelli V, Gulletta S, Chierchia S, Circulation 102: 2619–2628 (2000). Es wird hervorgehoben, dass besondere Sorgfalt ausgeübt werden muss, um sicherzustellen, dass die Abtragungsstellen tatsächlich unmittelbar aufeinanderfolgen; ansonsten könnte eine unregelmäßige elektrische Aktivität in der pulmonaren Vene weiterhin zur Vorhofarrhythmie beitragen.
Es ist auch vorgeschlagen worden, periphere Abtragungsläsionen unter Verwendung von Ultraschall zu erzeugen, der durch einen Ballon zugeführt wird. Diese Technik ist zum Beispiel in dem Dokument beschrieben worden: First Human Experience With Pulmonary Vein Isolation Using a Through-the-Balloon Circumferential Ultrasound Ablation System for Recurrent Atrial Fibrillation (Erste menschliche Erfahrung mit dem Isolieren der pulmonaren Vene unter Verwendung eines durch den Ballon wirkenden peripheren Ultraschallabtragungssystems für wiederauftretendes Vorhofflimmern), Natale A, Pisano E, Shewchik J, Bash D, Fanelli R, MD; Potenza D; Santarelli P; Schweikert R; White R; Saliba W; Kanagaratnam L; Tchou P; Lesh M, Circulation 102: 1878–1882 (2000).
Ein bekannter Nachteil bei der Verwendung der Hochfrequenzenergie zum Abtragen von Herzgewebe ist die Schwierigkeit beim Steuern des lokalen Erwärmens des Gewebes. Es gibt Kompromisse zwischen dem klinischen Wunsch, eine ausreichend große Läsion zu erzeugen, um in effektiver Weise einen anomalen Gewebefocus abzutragen oder ein anomales Leitungsmuster zu blockieren, und den unerwünschten Wirkungen übermäßigen lokalen Heizens. Wenn die Hochfrequenzvorrichtung eine zu kleine Läsionen erzeugt, dann könnte das medizinische Verfahren weniger effektiv sein oder könnte zu viel Zeit erfordern. Andererseits, wenn Gewebe übermäßig erhitzt werden, dann könnte es lokale Verkohlungseffekte aufgrund des Überhitzens geben. Solche überhitzten Bereiche können eine hohe Impedanz entwickeln und können eine funktionale Barriere für den Durchlass von Wärme bilden. Der Einsatz langsameren Heizens sorgt für eine bessere Steuerung der Abtragung, verlängert aber das Verfahren in unangemessener Weise.
In Anbetracht dieser und anderer Faktoren, es ist zweckmäßig, bei dem Gestalten einer praktischen Hochfrequenzelektrode die Amplitude des Hochfrequenzsignals, den Zeitbetrag, der für die Energieanwendung erforderlich ist, die Größe der Elektrode und den Kontaktbereich sowie die Leichtigkeit des Positionierens, Zurückziehens und des Neupositionierens der Vorrichtung in Betracht zu ziehen, um so in der Lage zu sein, bequem mehrere Läsionen während desselben medizinischen Verfahrens zu erzeugen.
Frühere Ansätze zum Steuern des lokalen Heizens umfassen den Einbau von Thermoelementen in der Elektrode und eine Rückkopplungssteuerung, die Modulation des Hochfrequenzsignals, ein lokales Kühlen der Kathederspitze und durch Fluide unterstützte Techniken, zum Beispiel die Perfusion des Zielgewebes während der Energieanwendung unter Verwendung gekühlter Fluide. Typisch für den letzten Ansatz ist das U. S. Patent mit der Nr 5,807,395 von Mulier, et al.
Bekannte Lösungen für die elektrische pulmonare Venenisolation erfordern üblicherweise vier bis sieben Hochfrequenzanwendungen für die Fertigstellung der Isolation jeder einzelnen pulmonaren Vene. Andere Techniken verwenden eine Spirale in einem erweiterbaren Ballon. Hochfrequenz- oder Ultraschallenergie wird von der Spirale durch den Ballon zusammen mit einem leitenden Fluid in das umgebende Gewebe geleitet.
Veröffentlichungen, die verschiedene medizinische Techniken von Interesse beschreiben, umfassen:

1. Scheinmann MM, Moroday F. Nonpharmacological Approaches to Atrial Fibrillation (Nichtpharmakologische Ansätze für das Vorhofflimmern). Circulation 2001; 103: 2120–2125.
2. Wang PJ, Homoud MK, Link MS, Estes III NA. Alternate energy sources for catheter ablation (Alternative Energiequellen für die Kathterabtragung). Curr Cardiol Rep 1999 Jul; 1(2): 165–171.
3. Fried NM, Lardo AC, Berger RD, Calkins H, Halperin HR. Linear lesions in myocardium created by Nd:YAG laser using diffusing optical fibers: in vitro and in vivo results (Läsionen im Herzmuskel, erzeugt durch einen Nd:YAG-Laser und Verwendung diffundierender optischer Fasern: Ergebnisse in vitro und in vivo). Lasers Surg Med 2000; 27(4): 295–304.
4. Eigler NL, Khorsandi MJ, Forrester JS, Fishbein MC, Litvack F. Implantation and recovery of temporary metallic stents in canine coronary arteries (Implantation und Wiedergewinnung von temporären metallischen Stents in koronaren Arterien des Hundes). J Am Coll Cardiol 1993; 22(4): 1207–1213.
5. Synthetic Biodegradable Polymers as Medical Devices (Synthetische biologisch abbaubare Polymere als medizinische Vorrichtungen); von John C. Middleton and Arthur J. Tipton. 1998.
6. Keane D, Ruskin J, Linear atrial ablation with a diode laser and fiber optic catheter (Lineare Vorhofabtragung mit einem Diodenlaser und einem Faseroptikkatheter). Circulation 1999; 100: e59–e60.
7. Ware D, et al., Slow intramural heating with diffused laser light: A unique method for deep myocardial coagulation (Langsames Heizen in einer Organwand mit diffundiertem Laserlicht: Ein einmaliges Verfahren für die tiefe Koagulation im Herzmuskel). Circulation; March 30, 1999; pp. 1630–1636.

Weitere medizinische Technologien von Interesse sind in den U. S. Patenten mit den Nrs. 5,891,134 an Goble et al., 5,433,708 an Nichols et al., 4,979,948 an Geddes et al., 6,004,269 an Crowley et al., 5,366,490 an Edwards et al., 5,971,983 , 6,164,283 und 6,245,064 an Lesh, 6,190,382 an Ormsby et al., 6,251,109 und 6,090,084 an Hassett et al., 5,938,600 an Swartz et al., 6,064,902 an Haissaguerre et al., und 6,117,101 an Diederich et al. beschrieben.
Die Patentschrift WO 01/19269 offenbart ein System des Typs, der in dem Oberbegriff des begleitenden Anspruchs 1 dargelegt ist. Die Patentschrift US 2002/0004644 offenbart ein System, das einen helikalen Stent umfasst, der aus einer Formspeicherlegierung hergestellt ist und Mittel zum Variieren der Temperatur des Stents, um eine Konfiguration desselben zu ändern, ohne die Spirale radial zu erweitern.
ABRISS DER ERFINDUNG
Es ist daher ein Hauptziel einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum elektrischen Isolieren der pulmonaren Vene zur Verfügung zu stellen, indem ein peripherer Leitungsblock, der die Mündung der pulmonaren Vene umgibt, in einer einzigen Abtragungsanwendung bewerkstelligt wird.
Es ist ein weiteres Ziel einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung, die Zeit zu reduzieren, die erforderlich ist, um die elektrische Isolation der pulmonaren Venen durchzuführen.
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden von dem System zum Abtragen von Geweben, das im begleitenden Anspruch 1 definiert ist, erreicht. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die helikale Spirale aus einem biologisch abbaubaren Material aufgebaut und wird nach dem Abtragungsverfahren an der Stelle zurückgelassen.
In einem Aspekt der Erfindung ist das Mittel zum Bereitstellen der Spirale eingerichtet, um Zickzackfalten in einer Vielzahl von Windungen derselben zu bilden. Entsprechend einem anderen Aspekt ist ein proximales Segment der Spirale weiter radial erweiterbar als ein distaler Abschnitt derselben.
Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Mittel zum radialen Erweitern der Spirale eingerichtet, um ein Verjüngen der Spirale zu bewirken.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Mittel zum peripheren Erfassen der Spirale eingerichtet, um eine axiale Erweiterung der Spirale zu bewirken.
In noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Mittel zum differenziellen Heizen eingerichtet, um unterschiedliche Strommengen durch unterschiedliche der Segmente der Spirale zu leiten.
In noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Mittel zum differenziellen Heizen ein induktives Heizmittel.
In noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Mittel zum differenziellen Heizen eingerichtet, um die Spirale einem einzigen elektromagnetischen Einfluss zum Heizen derselben zu unterziehen und um ein Kühlmittel zu ausgewählten der Segmente der Spirale zu leiten.
Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Spirale aus einem biologisch abbaubaren Material aufgebaut.
In noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Mittel zum Leiten von Hochfrequenzenergie eingerichtet, um in einer einzelnen kontinuierlichen Anwendung zu arbeiten.
Das angegliederte Verfahren, das hier beschrieben wird, aber nicht beansprucht wird, ist auf andere hohle innere Organe als das Herz und die pulmonaren Venen anwendbar.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
Für ein besseres Verständnis dieser und anderer Ziele der vorliegenden Erfindung wird Bezug auf die genaue Beschreibung der Erfindung genommen, die mit Hilfe von Beispielen im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen gelesen werden soll, wobei gilt:
Die 1A und 1B, auf die hier gemeinsam als 1 Bezug genommen wird, stellen einen therapeutischen Katheter dar, der in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird;
2 ist eine vergrößerte schematische Darstellung des distalen Endes des Katheters, der in 1 gezeigt ist, wobei ein Aufblasballon erweitert wird, und ein Hochfrequenzabtragungselement an seinem Ort ist;
3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum elektrischen Isolieren der pulmonaren Vene, die in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung betrieben werden kann;
4 stellt in schematischer Weise bestimmte Aspekte eines Verfahrens des intrakardialen Katheterzugangs, während einer ersten Phase des Verfahrens, das in 3 gezeigt ist, dar;
5 stellt in schematischer Weise bestimmte Aspekte eines Verfahrens des intrakardialen Katheterzugangs, während einer zweiten Phase des Verfahrens, das in 3 gezeigt ist, dar;
6 stellt in schematischer Weise bestimmte Aspekte eines Verfahrens des intrakardialen Katheterzugangs, während einer dritten Phase des Verfahrens, das in 3 gezeigt ist, dar;
7 ist eine schematische Ansicht einer Spirale, die aufgebaut ist und in Betrieb ist, in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
8 ist eine schematische Ansicht einer Spirale mit einem Formspeicher, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, die im Anschluss an eine Hitzeanwendung gezeigt ist, aufgebaut ist und betrieben werden kann;
9 ist eine schematische Ansicht einer Spirale mit einem Formspeicher, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben werden kann;
10 ist eine schematische Ansicht einer Spirale mit einem Formspeicher, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben werden kann;
11 ist eine schematische Ansicht einer Spirale mit einem Formspeicher, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, die eine ASIC Schaltung umfasst und übertragende Fähigkeiten aufweist, aufgebaut ist und betrieben werden kann.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche bestimmte Einzelheiten dargelegt, um für ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Es wird jedoch dem Fachmann im Stand der Technik deutlich sein, dass die Erfindung ohne diese bestimmten Einzelheiten in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Schaltungen, Steuerlogik und weitere Vorrichtungen nicht in Einzelheiten gezeigt worden, um nicht in unnötiger Weise die vorliegende Erfindung zu verdecken. Die Ausführungsformen sind mit Bezugnahme auf eine bestimmte anatomische Stelle offenbart. Die Erfindung kann jedoch an vielen anatomischen Stellen durchgeführt werden, wo es wünschenswert ist, Gewebe an den Wänden von hohlen inneren Organen abzutragen.
Wenn man sich nun den Abbildungen zuwendet, wird Bezug auf die 1A und 1B genommen, die eine medizinische Vorrichtung darstellen, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben werden kann. Ein intravaskulärer Katheter 10 hat ein proximales Ende 12 und ein distales Ende 14. Das distale Ende 14 ist mit wenigstens einer Dichtung 16 und gegebenenfalls mit einer zweiten Dichtung 18 versehen. Die Dichtungen 16, 18 bestehenden vorzugsweise aus aufblasbaren Ballons, die aus Gummi, Polyurethan oder einem ähnlichen elastischen Material hergestellt sind. Der Katheter 10 hat ein oder mehrere Lumen, die ein Fluid zum Füllen und zum Leeren der Dichtungen 16, 18 leiten. Eines der Lumen endet in einem Port 20 und ist zweckmäßig für die Injektion von Fluiden und das Abziehen von Blut, wie es während der Verwendung erforderlich sein kann. Weitere Lumen werden für den Durchgang von Führungsdrähten und Instrumenten dort hindurch vorgesehen. Ein aufblasbarer verankernder Ballon 22, der in einem entleerten Zustand gezeigt ist, ist distal zu den Dichtungen 16, 18 angeordnet. Der Katheter 10 hat auch ein koaxiales Führungsdrahtlumen 24.
Die aktiven Stellen, die abgetragen werden sollen, werden vorzugsweise unter Verwendung des Positions- und Kartierungssystems identifiziert, welche in dem gemeinsam übertragenen U. S. Patenten Nr. 5,840,025 und Nr. 5,391,199 offenbart sind. Für der Ausführungsform des U. S. Patentes Nr. 5,840,025 sind bestimmte Komponenten des Position- und Kartierungssystems in das distale Ende 14 des Katheters 10 inkorporiert, und zwar eine Kartierungselektrode 26 und eine Übermittlungsantenne 28, die eine Dipolantenne sein kann. Die Kartierungselektrode 26 erkennt die lokale elektrische Aktivität des Herzens und die Antenne 28 übermittelt Signale zu einer Vielzahl von Empfangsantennen (nicht gezeigt), die auf der Körperoberfläche eines Patienten während der Verwendung platziert werden. Das distale Ende 14 kann röntgenstrahlenundurchlässig sein, um seine Lokalisierung durch herkömmliche Techniken zur Röntgendurchleuchtung zu erleichtern, wahlweise oder zusätzlich zu dem System, das in dem oben erwähnten U. S. Patent Nr. 5,840,025 offenbart worden ist.
Für die Ausführungsform des U. S. Patentes Nr. 5,391,199 sind bestimmte Komponenten des Positions- und Kartierungssystems in das distale Ende 14 des Katheters 10 integriert, und zwar die Kartierungselektrode 26 und ein Lokalisierungssensor 28, der ein Positions- und Orientierungssensor ist. Die Kartierungselektrode 26 erkennt die lokale elektrische Aktivität des Herzens und der Lokalisierungssensor 28 empfängt Signale des elektromagnetischen Feldes von einer Vielzahl von elektromagnetischen Feldgeneratoren (nicht gezeigt), die auf der Außenseite des Patienten, wie zum Beispiel auf der Körperoberfläche eines Patienten, während der Verwendung platziert werden und elektromagnetische Felder übermitteln, damit ein Referenzrahmen definiert wird, um die Position und die Orientierung des distalen Endes 14 des Katheters aufzuspüren. Auf diese Weise, basiert auf den elektromagnetischen Feldern, die von dem Lokalisierungssensor 28 empfangen werden, überträgt der Lokalisierungssensor 28 ein Lokalisierungssignal an das Signalprozessor/Steuerungssystem (nicht gezeigt), indem wenigstens 5 Dimensionen über die Positions- und Orientierungsinformation (X, Y, Z, Pitch und Yaw) in der Form einer Koordinateninformation zur Verfügung gestellt werden, und in einigen Ausführungsformen werden 6 Dimensionen an Positions- und Orientierungsinformation (X, Y, Z, Pitch, Yaw und Roll) in der Form einer Koordinateninformation zur Verfügung gestellt. Das distale Ende 14 kann röntgenstrahlenundurchlässig sein, um seine Lokalisierung durch herkömmliche Techniken zur Röntgendurchleuchtung zu erleichtern, wahlweise oder zusätzlich zu dem System, das in dem oben erwähnten U. S. Patent Nr. 5,391,199 offenbart worden ist.
In Ausführungsformen, bei dem das System, welches in den oben erwähnten U. S. Patenten Nrs. 5,840,025 und 5,391,199 offenbart wurde, nicht verwendet wird, führt die Kartierungselektrode 261 eine herkömmliche Überwachung der lokalen elektrischen Aktivität durch, und die Antenne 28 kann weggelassen werden.
Es wird nun Bezug auf die 2 genommenen, die eine schematische vergrößerte Teilansicht des distalen Endes 14 des Katheters 10 ist, der in 1 gezeigt ist. Diese Ausführungsform liegt außerhalb des Umfanges der Ansprüche. Der verankernde Ballon 22 wird aufgeblasen und hat vorzugsweise eine proximale Nase oder ein Segment 30 mit einem großen Radius und eine distale Nase oder ein Segment 32 mit einem kleinen Radius. Die zweinasige Ausgestaltung des verankernden Ballons 22 hilft bei seinem sicheren Positionieren in der Mündung einer pulmonaren Vene. Als Alternative kann der verankernde Ballon 22 pyramidenartig, ellipsoidisch oder auf andere Weise aufgebaut sein, sofern sein proximaler Teil radial mehr erweitert ist als sein distaler Teil, z. B. dass der proximale Teil einen größeren erweiterten Durchmesser aufweist als der erweiterte Durchmesser des distalen Teils. Der verankernde Ballon 22 ist aus herkömmlichen Materialien aufgebaut. Eine sich distal verjüngende helikale Spirale 34 oder Stent, die vorzugsweise aus Nickeltitan (Nitinol) oder aus einer anderen Formelspeicherlegierung hergestellt ist, ist fest um die äußere Fläche des verankernden Ballons 22 gewickelt. Dieses Material ist geeignet für die Verwendung in dem Körper und kann leicht durch Anlegen einer Spannung aufgeheizt werden. Es kann durch gut bekannte Techniken leicht in eine erwünschte Form geformt werden. Die Achse der Spirale 34 und die Achse des verankernden Ballons 22 sind beide im Allgemeinen miteinander ausgerichtet, wie es durch die Linie 36 angezeigt wird. Die Steigung der Spirale 34 wird durch den linearen Abstand zwischen den gleichen Punkten auf benachbarten Schleifen dargestellt, zum Beispiel der Abstand zwischen einem Punkt 38 und einem Punkt 40 auf der Linie 36. Die Steigung von verschiedenen Segmenten der Spirale 34 kann variieren.
Die Spirale 34 ist mit einem geeigneten Hochfrequenzgenerator 42 durch einen Anschlussdraht 44 verbunden. Die Spirale ist vorzugsweise aus einem Draht mit einem Querschnitt von 0,1 mm gebildet und hat ungefähr 4–5 Windungen, wobei ihre bevorzugte Länge ungefähr 2–3 cm ist. Der helikale Winkel ist nicht kritisch. In jedem Falle tritt ein bestimmter Betrag einer Deformation während der Platzierung auf. Die Länge der erweiterten Spirale variiert mit der Anwendung.
Die helikale Form der Spirale 34 hat wichtige Vorteile, verglichen mit anderen bekannten Elementen, die in der Vergangenheit für die periphere Isolation der pulmonaren Vene verwendet wurden. In einigen Anwendungen kann es wünschenswert sein, der Spirale zu ermöglichen, nach einem Abtragungsverfahren in situ zu bleiben, und wegen ihrer helikalen Form ist die Spirale 34 für die Verwendung als ein Stent verwendbar. Die Konstruktion ist einfach, und die Steigung und die Verjüngung der Spirale kann einfach an individuelle Variationen in der Anatomie der verschiedenen pulmonaren Venen angeglichen werden, entweder durch Auswählen einer Spirale aus eine Reihe von Spiralen mit Standardgrößen oder durch eine ad hoc Modifikation durch den Betreiber. Es wird angenommen, dass es weniger teuer ist, verlässlich eine einfache Spirale herzustellen als die komplexeren Strukturen, die zum Beispiel in dem oben erwähnten U. S. Patent Nr. 6,012,457 offenbart sind. Die helikale Form macht sich die Eigenschaften des Formspeichers der Legierung vollständig zu Nutzen, die die Leichtigkeit der Verwendung, die radiale Erweiterung und Kontraktion und das Zurückziehen nach Beendigung der Abtragungsläsion fördert.
Noch allgemeiner erleichtert die Verwendung der Spirale, wie sie beschrieben wurde, die Erzeugung einer vollständigen Sperrlinie, die die Mündung der pulmonaren Vene umgibt, in einer einzigen Abtragungsanwendung. Im Gegensatz dazu erfordern einige gegenwärtig verfügbare Techniken zahlreiche RF-Abtragungen, z. B. vier bis sieben Abtragungen, zur Fertigstellung der Isolation jeder pulmonaren Vene. Andere Techniken verwenden eine Spirale in einem erweiterbaren Ballon, wobei eine Hochfrequenzenergie von der Spirale zu einem leitenden Fluid in den Ballon, dann durch den Ballon und erst an diesem Punkt in das umgebende Gewebe geführt wird. Zweckmäßigerweise nimmt man an, dass Verfahren, die unter Verwendung der Spirale, welche gemäß dieser Ausführungsform zur Verfügung gestellt wird, durchgeführt werden, einfacher und schneller und effizienter sind als solche, welche die Verfahren verwenden, die im Stand der Technik zur Verfügung stehen.
Vorzugsweise wird die Spirale 34 an dem verankernden Ballon 22 oder dem distalen Ende 14 des Katheters 10 sicher befestigt, und wird von der Mündung der pulmonaren Vene entfernt, wenn der Katheder 10 nach der Beendigung des Verfahrens zurückgezogen wird.
In einigen Ausführungsformen ist die Spirale 34 aus einem biologisch abbaubaren Material hergestellt, zum Beispiel aus dem Polymer Polylactid und den Trimethylencarbonatpolymeren. In diesen Ausführungsformen wird die Spirale 34 vor oder während der Abtragung ausreichend erweitert, um sicher peripher an der Wand der pulmonaren Vene befestigt zu werden. Sie ist von dem verankernden Ballon 22 oder dem distalen Ende 14 des Katheters 10 abtrennbar. In diesen Ausführungsformen bleibt die Spirale 34 als Resultat ihrer Elastizität und des Formspeichers peripher fest mit der inneren Auskleidung der pulmonaren Vene im Eingriff. Es ist möglich, dass die Spirale 34 nach dem Abtragungsverfahren in situ zurückbleibt und eventuell resorbiert wird. In solchen Ausführungsformen kann die kontinuierliche Stentimplantation der pulmonaren Vene durch die Spirale das Risiko der Kontraktur und Stenose der pulmonaren Venen reduzieren. In einigen Ausführungsformen wird zusätzlich die Spirale (Stent) 34 mit einem Arzneimittel zur Verhinderung der Stenose des Gefäßes beschichtet. Die Beschichtung auf der Spirale 34 kann verwendet werden, um therapeutische und pharmazeutische Wirkstoffe zuzuführen, die folgende umfassen: antiproliferative/antimitotische Wirkstoffe, einschließlich natürlichen Produkten, wie zum Beispiel die Vincaalkaloide (d. h. Vinblastin, Vincristin und Vinorelbin), Paclitaxel, Epidipodophyllotoxine (d. h. Etoposid, Teniposid), Antibiotika (Dactinomycin (Actinomycin D) Daunorubicin, Doxorubicin und Idarubicin), Anthrazykline, Mitoxantron, Bleomycine, Plicamycin (mithramycin) and Mitomycin, Enzyme (L-Asparaginase, die systematisch L-Asparagin metabolisiert und Zellen entzieht, die nicht die Kapazität haben, ihr eigenes Asparagin zu synthetisieren.); Antiplättchenwirkstoffe, wie zum Beispiel G (GP) II_b/III_a-Inhibitoren und Vitronectin Rezeptorantagonisten; antiproliferative/antimitotische Alkylierungswirkstoffe, wie zum Beispiel Stickstoffsenfgase (Mechlorethamin, Cyclophosphamid und die Analoga, Melphalan, Chlorambucil), Ethylenimine und Methylmelamine (Hexamethylmelamin und Thiotepa), Alkylsulfonate-Busulfan, Nitrosoharnstoffe (Carmustin (BCNU) und die Analoga, Streptozocin), Trazene-Decarbazinin (DTIC); antiproliferative/antimitotische Antimetabolite, wie zum Beispiel Folsäureanaloga (Methotrexat), Pyrimidinanaloga (Fluoruracil, Floxuridin und Cytarabin), Purinanaloga und verwandte Inhibitoren (Mercaptopurin, Thioguanin, Pentostatin und 2-Chlorodeoxyadenosin {Cladribin}); Platinkoordinationskomplexe (Cisplatin, Carboplatin), Procarbazin, Hydroxyharnstoff, Mitotan, Aminoglutethimid; Hormone (z. B. Estrogen); Antikoagulantien (Heparin, synthetische Heparinsalze und andere Inhibitoren von Thrombin); fibrinolytische Wirkstoffe (wie zum Beispiel Gewebeplasminogenaktivator, Streptokinase und Urokinase), Aspirin, Dipyridamol, Ticlopidin, Clopidogrel, Abciximab; antimigratorische Substanzen; antisekretorische Substanzen (Breveldin); antientzündliche Substanzen: wie zum Beispiel adrenokortikale Steroide (Cortisol, Cortison, Fludrocortison, Prednison, Prednisolon, 6a-Methylprednisolon, Triamcinolon, Betamethason und Dexamethason), nicht-steroidale Wirkstoffe (Salizylsäurederivate, d. h. Aspirin; para-Aminophenolderivate, d. h. Acetominophen; Indol und Indenessigsäuren (Indomethacin, Sulindac und Etodalac), Heteroarylessigsäuren (Tolmetin, Diclofenac und Ketorolac), Arylpropionsäuren (Ibuprofen und seine Derivate), Anthranilsäuren (Mefenaminsäure und Meclofenaminsäure), Enolsäuren (Piroxicam, Tenoxicam, Phenylbutazon und Oxyphenthatrazon), Nabumeton, Goldverbindungen (Auranofin, Aurothioglucose, Goldnatriumthiomalat); Immunosuppressiva: (Cyclosporin, Tacrolimus (FK-506), Sirolimus (Rapamycin), Azathiopyrin, Mycophenolatmofetil); angiogene Wirkstoffe: vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor (VEGF), Fibroblastenwachstumsfaktor (FGF); Angiotensin-Rezeptorblocker; Stickoxiddonoren; antisense Oligonukleotide und Kombinationen derselben; Zellzyklusinhibitoren, mTOR-Inhibitoren und Signaltransduktionskinaseinhibitoren des Wachstumsfaktorrezeptors;
Es wird nun Bezug auf die 3 genommen, welche ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur elektrischen Isolation der pulmonaren Venen darstellt, das in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausführbar ist. Die Beschreibung der 3 sollte im Zusammenhang mit den 1 und 2 gelesen werden.
In dem Anfangsschritt 46 wird die routinemäßige Vorbereitung eines Subjektes (nicht gezeigt) und der Ausrüstung bewerkstelligt. Dies umfasst die Befestigung verschiedener Überwachungs- und Erdungsleitungen, wie es für das elektrophysiologische Überwachen des Verfahrens und für den Betrieb des oben genannten Ortungs- und Kartierungssystems erforderlich sein kann.
Als nächstes, bei dem Schritt 48, beginnt eine Serie von Ereignissen, was schließlich zum Positionieren des Katheters 10 und der Spirale 34 an der Mündung einer pulmonaren Vene führt. Der Schritt 48 ist herkömmlich. Bei einem bevorzugten Ansatz wird auf das venöse System zugegriffen, indem die gut bekannte Seldinger-Technik verwendet wird, bei der eine Einführhülse in einer peripheren Vene, üblicherweise einer femoralen Vene (Oberschenkelvene), positioniert wird. Eine Führungshülse wird durch die Einführhülse eingeführt und wird über die untere Vena Cava in den rechten Vorhof vorbewegt. Dann, indem eine Brockenbrough-Nadel verwendet wird, wird die Fossa Ovalis der Wand zwischen den Vorhöfen durchstochen, und der Stich wird dilatiert, wenn es notwendig ist. Die Brockenbrough-Nadel wird zurückgezogen und die Führungshülse wird in den linken Vorhof gebracht. Als Alternative wird der Abtragungskatheter angeregt, wenn er die Wand zwischen den Vorhöfen berührt, üblicherweise an der Fossa Ovalis. Das Abtragen des Wandgewebes erleichtert den Durchgang des Katheters durch die Wand, verringert die Menge an eingesetzter Hardware und verkürzt das Verfahren, da es nicht notwendig ist, einen Dilatator durch die Fossa Ovalis zu führen. Es ist auch möglich, auf den linken Vorhof über die obere Vena Cava zuzugreifen oder eine rückwärts gerichtete intraarterielle Technik zu verwenden.
Als nächstes wird in dem Schritt 50 ein Führungsdraht durch die Führungshülse vorbewegt, durch die linke Vorhofkammer in eine pulmonare Vene.
Die Reihenfolge, in der die bestimmten pulmonaren Venen besucht und behandelt werden, ist beliebig, aber es ist jedoch bevorzugt, sich zunächst auf die beiden oberen pulmonaren Venen zu konzentrieren, bei denen die muskulären Manschetten mehr hervortreten als bei den unteren pulmonaren Venen. Danach können die unteren pulmonaren Venen isoliert werden. Üblicherweise umfasst ein Abtragungsverfahren die Isolation von allen vier pulmonaren Venen.
Es wird nun Bezug auf die 4 genommen, die in schematischer Weise bestimmte Aspekte eines bevorzugten offenbarten Verfahrens zum elektrischen Isolieren einer pulmonaren Vene veranschaulicht. Die Beschreibung der 4 sollte im Zusammenhang mit 3 gelesen werden. 4 stellt den Zustand zum Zeitpunkt der Beendigung des Schritts 50 (3) dar. Eine aufgeschnittene Ansicht einer linken Vorhofkammer 52 umfasst eine rechte obere pulmonare Vene 54 und eine linke obere pulmonare Vene 56, deren Mündung 58 angegeben ist. Die Ansicht der 4 umfasst auch eine rechte untere pulmonare Vene 60 und eine linke untere pulmonare Vene 62. Eine herkömmliche Führungshülse 64 hat ein distales Ende 66, das auf der linken Vorhofseite auf einer Wand 68 zwischen den Vorhöfen positioniert worden ist. Ein herkömmlicher Führungsdraht 70 erstreckt sich durch das Lumen der Führungshülse 64 in das Lumen der linken oberen pulmonaren Vene 56. Es ist verständlich, dass, obwohl der Führungsdraht 70 in Bezug zu der linken oberen pulmonaren Vene 56 gezeigt ist, die Technik gleichermaßen auf die anderen pulmonaren Venen anwendbar ist.
Wieder mit Bezug auf 3 wird bei dem Schritt 72 die Führungshülse zurückgezogen und ein Abtragungskatheter wird gleitbar über den Führungsdraht gezogen, wobei das Führungsdrahtlumen des Katheters verwendet wird. Der Katheter wird in den linken Vorhof vorbewegt. Während der Katheter in dem Herzen manövriert wird, wird seine Position bevorzugt durch das Lokalisierungs- und Kartierungssystem, dass in dem oben genannten U. S. Patent Nr. 5,840,025 offenbart ist, überwacht, oder als Alternative durch herkömmliche Bildgebungsarten. Der verankernde Ballon des Katheters ist während des Positionierungsmanövers entleert. Die Spitze des Katheters ist an der Mündung einer pulmonaren Vene so lokalisiert, dass ein erstes Segment des verankernden Ballons des Katheters, welches im Wesentlichen das proximale Drittel des Ballons ist, in dem linken Vorhof angeordnet ist, und ein zweites Segment des verankernden Ballons, das aus seinem verbleibenden distalen Teil gebildet ist, innerhalb des Lumens der pulmonaren Vene liegt.
Es wird nun Bezug auf die 5 genommen, die in schematischer Weise bestimmte Aspekte des Verfahrens zum elektrischen Isolieren der pulmonaren Vene darstellt. Die Beschreibung der 5 sollte im Zusammenhang mit den 3 und 4 gelesen werden. 5 stellt den Zustand zum Zeitpunkt der Beendigung des Schritts 72 (3) dar. Den Strukturen in 5, die identisch zu den entsprechenden Strukturen in 4 sind, haben dieselben Bezugszeichen. Der Schaft des Katheters 10 erstreckt sich durch die Wand 68 zwischen den Vorhöfen. Der verankernde Ballon 22 und die Spirale 34 liegen über der Mündung 58 der linken oberen pulmonaren Vene 56, und die Hauptachse der Spirale 34 ist im Wesentlichen koaxial mit der linken oberen pulmonaren Vene 56. Während der Platzierung ist der verankernde Ballon 22 entleert und die Spirale 34 ist radial um die äußere Wand des verankernden Ballons 22 zusammengeklappt. Der Durchmesser der zusammengeklappten Spirale 34 ist kleiner als der Durchmesser der linken oberen pulmonaren Vene 56 so, dass die Spirale 34 in dem Lumen beweglich ist.
Wieder mit Bezug auf 3 wird in dem Schritt 74 bewirkt, dass sich die Spirale radial erweitert und einen Teil der inneren Auskleidung der pulmonaren Vene, in der das Zielgewebe lokalisiert ist, peripher in Eingriff bringt. Dies wird vorzugsweise durch Aufblasen des verankernden Ballons durchgeführt, welcher die Spirale radial nach außen gegen die Innenwand der pulmonaren Vene drängt. In einigen Ausführungsformen kann der Formspeicher der Spirallegierung ausgenützt werden, um zu bewirken, dass sich die Spirale durch Heizen der Spirale über einen elektrischen Widerstand erweitert. Die radial erweiterte Spirale bringt die pulmonare Vene in einer kontinuierlichen Linie, die peripher um die pulmonare Vene in der Nähe ihrer Mündung verläuft, in Eingriff, und die Spirale wird in Position gesetzt und verhält sich wie ein Stent für die pulmonare Vene. Eine Perfusion des Bereichs durch einen der Katheterports kann während des Schrittes 74 angewendet werden, um eine Stauung des Bluts in der Region zu minimieren.
In dem Schritt 76 wird, sobald die Position der Spirale bestätigt worden ist, der Hochfrequenzgenerator eingeschaltet und die Hochfrequenzenergie wird von der Spirale zu dem Zielgewebe geleitet.
Es wird nun Bezug auf die 6 genommenen, die in schematischer Weise bestimmte bevorzugte Aspekte des offenbarten Verfahrens zur elektrischen Isolation einer pulmonaren Vene darstellt. Die Beschreibung der 6 sollte im Zusammenhang mit den 3 und 5 gelesen werden, wobei durchgängig gleiche Bezugszeichen das gleiche Element bezeichnen. 6 stellt den Zustand beim Schritt 76 (3) dar. Der verankernde Ballon 22 wird aufgeblasen und die Spirale 34 wird radial erweitert und funktioniert nun als ein Stent für die linke obere pulmonare Vene 56. Zwei Kontaktpunkte 78 der Spirale 34 und die Wand der linken oberen pulmonaren Vene 56 sind dargestellt, wobei zu beachten ist, dass der Kontakt tatsächlich auf einer kontinuierlichen peripheren Linie stattfindet. Das Verhältnis von Steigung zu Radius der Spirale 34 wird derart ausgewählt, dass eine periphere Abtragungsläsion, die in dem Zielgewebe erzeugt wird, den Abstand zwischen zwei benachbarten Schleifen, zum Beispiel den Schleifen 80, 82, überbrückt, so dass ein kontinuierliches peripheres Band mit einer Schräge in seiner Orientierung gebildet wird, die dem Spiralwinkel der Spirale 34 entspricht.
Wieder mit Bezug auf 3 geschieht die Übertragung von Hochfrequenzenergie von dem Emitter auf die pulmonare Vene im Schritt 76 in einer einzigen, relativ kurzen Anwendung. Der Hochfrequenzgenerator 42 (2) sollte einen Strom von 100–300 mA erzeugen, um eine Spirale auf ungefähr 50 Grad C geeignet zu erhitzen, wobei die Spirale aus einem 0,1 mm Formspeicherlegierungsdraht hergestellt wird und einen äußeren Durchmesser von 3 cm aufweist. Die Energieanwendung wird in Reaktion auf die kontinuierliche elektrophysiologische Überwachung gesteuert, wobei ein Endpunkt erreicht ist, wenn eine Leitungssperre über die Abtragelinie bestätigt ist.
Nach Fertigstellung der Abtragung wird im Schritt 84 der verankernde Ballon entleert und die Spirale radial kontrahiert. In einigen Ausführungsformen wird die Kontraktion der Spirale durch Widerstandsheizen durchgeführt, wobei das Formgedächtnis der Spirale ausgenutzt wird. Die Spitze des Katheters wird in die linke Vorhofkammer zurückgezogen. Der Führungsdraht wird auch aus der pulmonaren Vene zurückgezogen.
Als nächstes wird in dem Entscheidungsschritt 86 ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob weitere pulmonare Venen verbleiben, die elektrisch isoliert werden sollen. Wenn die Entscheidung positiv ist, dann geht die Steuerung zu dem Schritt 88 weiter, wo die nächste pulmonare Vene ausgewählt wird. Die Steuerung kehrt dann zu dem Schritt 50 zurück.
Wenn die Entscheidung in dem Entscheidungsschrit 86 negativ ist, dann geht die Steuerung zu dem letzten Schritt 90 weiter. Der verankernde Ballon wird entleert und die gesamte Vorrichtung wird aus dem Patienten zurückgezogen. In Ausführungsformen, bei denen die Spirale biologisch abbaubar ist, wird die Spirale von dem verankernden Ballon getrennt und als ein Stent an der Stelle belassen. Das Verfahren endet daraufhin in beiden Fällen.
Alternative Ausführungsformen, wobei diese in den Umfang der Ansprüche fallen.
Es wird nun Bezug auf die 7 genommen, die eine schematische Ansicht einer Spirale 11 ist, die hier in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betrieben wird. Eine Spirale 92 weist eine Drahtwindung auf, die aus einer Formspeicherlegierung gebildet ist. Die Schleifen sind in eine Vielzahl von Zickzack-Falten oder Biegungen 94 gefaltet, die es ermöglichen, dass sich die Spirale 92 axial erweitert, wenn sie erhitzt wird, wobei ihre Formspeichereigenschaften verwendet werden, um eine erwünschte Länge zu erhalten. Die Spirale kann auch so konfiguriert werden, dass sie sich radial erweitert und kann als ein Stent, wenn es erwünscht ist, nach dem Abtragen in situ zurückgelassen werden.
Die Schleifen der Spirale 92 werden in zahlreiche Segmente gruppiert, von denen ein Segment 96 und ein Segment 98 als Referenz herangezogen werden. Zur Übersichtlichkeit der Darstellung werden die Segmente 96, 98 voneinander beabstandet gezeigt. In der Praxis sind sie es jedoch im Allgemeinen nicht. Die Spirale 92 wird auf einen Katheter platziert und eingeführt, wie es oben offenbart wurde. Sie wird dann erhitzt, um eine Formangleichung zu bewerkstelligen. Eine oder mehrere Eisenkerne 100 empfangen eine Hochfrequenzenergie von einer äußeren Quelle (nicht gezeigt). Der Hochfrequenztransmitter wird derart angepasst, dass resultierende elektromagnetische Felder einen ausreichenden Fluss aufweisen, um die Spirale 92 zu erhitzen, um in Ausführungsformen mit einer Vielzahl von Eisenkernen die Segmente 96, 98 differenziell zu erhitzen. Eine äußere Schleifenantenne mit einem Radius von 25–30 cm, mit 10–20 Windungen, wird von einem Hochfrequenzleistungsverstärker, der 200–250 Watt überträgt, versorgt, um genügend Energie zum Heizen der Spirale 92 zur Verfügung zu stellen.
Es wird nun Bezug auf die 8 genommen, die eine schematische Ansicht einer Spirale mit einem Formgedächtnis ist, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betrieben wird, welche im Anschluss an eine Hitzeanwendung gezeigt ist. Diese Ausführungsform ist ähnlich wie die Ausführungsform aus 7, mit der Bereitstellung zur Versorgung individueller Segmente der Spirale. Eine Spirale 102 umfasst ein Segment 104 und ein Segment 106. Drei elektrische Leitungen werden in dem Inneren der Spirale 102 vorgesehen, die an eine Stromquelle (nicht gezeigt) angeschlossen sind. Eine gemeinsame Leitung 108 ist an das Segment 104 bei einer Anschlussstelle 110 angeschlossen. Die Leitung 108 ist an das Segment 106 bei einer Anschlussstelle 112 angeschlossen. Eine zweite Leitung 114 ist an das Segment 104 bei der Anschlussstelle 116 angeschlossen, und eine dritte Leitung 118 ist an das Segment 106 bei einer Anschlussstelle 120 angeschlossen. Verglichen mit dem Segment 104 ist das Segment 106 in der Längsausrichtung derart erweitert, dass seine individuellen Schleifen mehr voneinander beabstandet sind als die Schleifen des Segmentes 104. Der Durchmesser des Segmentes 106 ist größer als der Durchmesser des Segmentes 104. Dies wird bewerkstelligt, indem ein größerer Strom durch das Segment 106 als durch das Segment 104 geführt wird, um ein differenzielles Heizen zu erhalten.
Es wird nun Bezug auf die 9 genommen, die eine schematische Ansicht einer Spirale mit einem Formgedächtnis ist, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird. Es ist möglich, eine differenzielle Formtransformation der Segmente durch induktives differenzielles Heizen der Segmente einer Spirale zu erreichen. Eine Spirale 122 ist aus einer Formspeicherlegierung in der gleichen Weise wie die Spirale 92 hergestellt (7). Eine zweite Spirale 124, die aus einem konventionellen elektrischen Leiter hergestellt wurde, ist im Innern der Spirale 122 angebracht und ist mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden. Wenn ein Wechselstrom durch die Spirale 124 geleitet wird, erhitzt sich die Spirale 122 induktiv. Unter Verwendung der elektrischen Leitungen 126, 128 der Segmente und einer gemeinsamen elektrischen Leitung 130, kann die Stromquelle (nicht gezeigt) unterschiedliche Stromflüsse durch verschiedene Segmente in der Spirale 124, wie oben beschrieben, herstellen. Dies resultiert in einer entsprechenden unterschiedlichen induktiven Hitzeerzeugung in den überlagernden Regionen der Spirale 122. Die Spirale 124 ist vorzugsweise in der Wand des verankernden Ballons 22 (1) angebracht. Es ist wünschenswert, dass die Spirale 122 und die Spirale 124 etwa die gleiche Größe haben, um die von jeder übertragene elektrische Last abzugleichen.
Es wird nun Bezug auf die 10 genommen, die eine schematische Ansicht einer Spirale 123 mit einem Formgedächtnis ist, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird. Die Ausführungsform, die in 10 gezeigt ist, ist ähnlich wie die in 9, und gleichen Elementen wurden gleiche Bezugszeichen gegeben. Ein Spirale 125 ist ähnlich wie die Spirale 124 (9). Alle Segmente der Spirale 125 werden jedoch nun von einem gemeinsamen elektrischen Strom aus einer Energiequelle (nicht gezeigt) gespeist. Die Leitungen 132, 134 führen jeweils einen Strom eines Fluids, wie zum Beispiel Kochsalz, das als ein Kühlmittel wirkt. Steuerungsventile 136 regulieren den Fluss durch die Leitungen 132, 134. Das Kochsalz fließt aus den Leitungen 132, 134 durch eine Vielzahl von Öffnungen 140, die gegenüber den Segmenten 96, 98 der Spirale 123 angeordnet sind. Das Volumen des Kochsalzausflusses wird lokal durch die Steuerungsventile 136 kontrolliert, um ein differenzielles Kühlen der Segmente 96, 98 der Spirale 132 zu erreichen. Diese resultiert in regionalen Unterschieden bei der Formtransformation. Eine erwünschte Form der Spirale 123 kann durch geeignetes Anpassen der Steuerungsventile 136 erreicht werden. Es ist wünschenswert, dass die Spirale 123 und die Spirale 125 etwa die gleiche Größe haben, um die von jeder übertragene Last abzugleichen.
Es wird nun Bezug auf die 11 genommen, die eine schematische Ansicht einer Spirale mit einem Formgedächtnis ist, die in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird. Die Ausführungsform, die in 11 gezeigt ist, ist ähnlich wie die aus 7, und gleichen Elementen wurden gleiche Bezugszeichen gegeben. Die Spirale 92 ist nun mit einer ASIC-Schaltung 144 versehen, die Miniatursensoren 145, 148 zum Messen der Temperatur und der lokalen Schaltungsimpedanz umfassen. Die Information, die von den Sensoren 146, 148 erhalten wird, wird unter Verwendung bekannter digitaler Prozesstechniken verarbeitet. Die Spirale 92 fungiert als eine Antenne, schematisch bezeichnet als Antenne 150, zum Übermitteln eines Signales von der ASIC-Schaltung 144 zu einem Steuerungsprozessor 152.
Für den Fachmann ist verständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das speziell gezeigte und beschriebene beschränkt ist.

Claims

Ein System zum Abtragen von Gewebe, umfassend: Mittel zum Bereitstellen einer Spirale (34; 92; 102; 122; 123), die aus einer Formspeicherlegierung aufgebaut ist; Mittel (10) zum Einführen der Spirale in ein hohles inneres Organ (56); Mittel (22; 100; 108, 114, 118; 124; 125) um die Spirale mit einer inneren Wand des inneren Organs peripher in Eingriff zu bringen, um einen peripheren Kontaktbereich zwischen der Spirale und der inneren Wand zu definieren; und Mittel (42) zum Leiten von Hochfrequenzenergie von der Spirale zum peripheren Kontaktbereich, während der periphere Kontaktbereich beibehalten wird, um darin Gewebe abzutragen, wobei das Mittel zum Eingreifen (22; 100; 108, 114, 118; 124; 125) dazu eingerichtet ist, die Spirale (34; 92; 102; 122; 123) durch radiales Erweitern der Spirale peripher in Eingriff zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß das System des weiteren Mittel (100; 108, 114, 118; 124; 125, 132, 134) zum Variieren einer Temperatur der Spirale (92; 102; 122; 123) aufweist, um eine Konfiguration derselben zu verändern, wobei das System so eingerichtet ist, daß während das Mittel (100; 108, 114, 118; 124; 125, 132, 134) zum Variieren der Temperatur in Betrieb ist, sich die Spirale (92; 102; 122; 123) radial in Reaktion auf einen Formspeicher derselben erweitert und das System des weiteren Mittel (100; 108, 114, 118; 124; 125) zum differentiellen Heizen von Segmenten (30, 32; 96, 98; 104, 106) der Spirale zum Erweitern der Spirale (92; 102; 122; 123) aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Bereitstellen der Spirale (92; 102; 122; 123) eingerichtet ist, Zickzack-Falten (94) in einer Vielzahl von Windungen derselben zu bilden.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein proximales Segment (30; 96; 104) der Spirale (34; 92; 102; 122; 123) weiter radial erweiterbar ist als ein distaler Abschnitt (32; 98, 106) derselben.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Mittel (22; 100; 108, 114, 118; 124; 125, 132, 134) zum radialen Erweitern der Spirale eingerichtet ist, ein Reduzieren der Spirale zu bewirken.
System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel (22; 100; 108, 114, 118; 124; 125) zum peripheren Erfassen der Spirale eingerichtet ist, eine axiale Erweiterung der Spirale (34; 92; 102; 122; 123) zu bewirken.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Mittel (108, 114, 118; 124) zum differentiellen Heizen eingerichtet ist, unterschiedliche Strommengen durch unterschiedliche der Segmente (96, 98; 104, 106) der Spirale zu leiten.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Mittel (108, 114, 118; 124) zum differentiellen Heizen ein induktives Heizmittel ist.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Mittel (125, 132, 134) zum differentiellen Heizen eingerichtet ist: die Spirale (123) einem einzigen elektromagnetischen Einfluß zum Heizen derselben zu unterziehen; und ein Kühlmittel zu ausgewählten der Segmente (96, 98) der Spirale (123) zu leiten.
System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Spirale (34; 92; 102; 122; 123) aus einem biologisch abbaubaren Material aufgebaut ist.
System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei das Mittel (42) zum Leiten von Hochfrequenzenergie eingerichtet ist, in einer einzelnen kontinuierlichen Anwendung zu arbeiten.