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Die
Erfindung betrifft einen Arzneiabgabekatheter mit: einem Abgabeabschnitt,
der einen Schaft, eine Vielzahl von Abgabeelementen an einem distalen
Abschnitt des Schafts und sich axial durch den Schaft und die Abgabeelemente
erstreckende Abgabelumina aufweist, wobei jedes Abgabeelement eine
Vielzahl von Abgabeöffnungen
in fluidischer Verbindung mit dem Abgabelumen besitzt.
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Häufig ist
es notwendig, Arzneien an eine bestimmte Stelle innerhalb eines
Körpers
abzugeben. Es werden beispielsweise Katheter verwendet, um Arzneien
oder andere Mittel an Lumina oder Gefäße innerhalb des kardiovaskulären Systems,
der Harnröhre,
Blase, Prostata, des Rektums und des zentralen Nervensystems, wie
beispielsweise des Rückenmarks,
abzugeben.
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Bei
kardiovaskulären
Anwendungen werden beispielsweise verschiedene Arten von Mitteln
für die Verwendung
bei der Verhinderung einer Restenose einer Arterie nach einer perkutanen
transluminalen koronaren Angioplastik (PTCA) oder perkutanen transluminalen
Angioplastik (PTA) untersucht. Heparin, ein Antikoagulans und Inhibitor
der arteriellen Glattmuskelproliferation, ist eine derartige Arznei.
Auch Dexamethason kann die Glattmuskelproliferation verhindern.
Integralin, ein Antithrombozytmittel, kann zur Verhinderung von Restenose
ebenfalls zweckmäßig sein.
Siehe beispielsweise "Use
of a Monoclonal Antibody Directed Against The Platelet Glykoprotein
IIb/IIIa Receptor in High-Risk Coronary Angioplasty", Califf, Dr. Robert
M., The New England Journal of Medicine, 7. April 1974, S. 956.
Auch andere Arzneien und Mittel werden auf ihre Wirksamkeit hin
untersucht. Derartige Arzneien können
vor oder nach dem Angioplastikverfahren verabreicht werden. Auch
die Verabreichung lytischer Mittel wie Urokinase, Streptokinase
und Plasmi nogenaktivator vom rekombinanten Gewebetyp (rTPA) zum
Auflösen
von Plaque oder einer Thrombose in Arterien und Venen wird untersucht.
Integralin kann ebenfalls wirksam sein.
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Aufgrund
des Blutstroms durch die Arterie können z. B. an den Ort eines
Angioplastikverfahrens verabreichte Arzneien sich rasch verteilen
und von der Abgabestelle entfernt werden, bevor sie soweit absorbiert werden
können,
daß ihre
Wirksamkeit eintreten kann. Daher sind Katheter entwickelt worden,
um Arzneien direkt an den gewünschten
Ort abzugeben und sie dort zu halten. U.S.-Patent Nr. 5,087,244,
erteilt an Wolinsky et al., offenbart z. B. einen Katheter mit einem
flexiblen Ballon mit einer Vielzahl winziger Öffnungen. Der Ballon kann mit
Heparin aufgeblasen werden. Wenn die Wände des Ballons die Arterienwandung
kontaktieren, tritt das Heparin aus dem Ballon direkt auf die Wände aus.
Zwar ermöglicht
das Aufblasen des Ballons die direkte Arzneienabgabe an die gewünschte Stelle,
aber dabei kann die Arterienwand beschädigt und damit Restenose gefördert werden.
Der Ballon kann auch die Blutperfusion fernab der Abgabestelle blockieren,
wobei dem Gewebe das benötigte
Blut vorenthalten wird. Dies begrenzt die für die Arzneiengabe verfügbare Zeit.
Da der Ballon mit Heparin aufgeblasen wird, kann außerdem Heparin
austreten, bevor ein Kontakt mit der Arterienwand hergestellt wird,
so daß die
Arznei vergeudet wird. Außerdem
muß der
Ballon entleert werden, bevor er entfernt wird oder Blut strömen kann.
Der zum Entleeren des Ballons erforderliche Druck könnte Blut
in den Ballon ziehen, was eine Weiterverwendung des Katheters bis
zur Beseitigung des Blutes verhindern würde.
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Das
ebenfalls an Wolinsky erteilte U.S.-Patent Nr. 4,824,436 offenbart
einen Arzneiabgabekatheter mit zwei Okklusionsballons zum Sichern
des Katheters in seiner Position und Isolieren eines Bereichs der
Arterie, der durch PTCA geöffnet
worden ist, und einer Arzneiabgabeleitung zum Abgeben von Heparin
in den von den Okklusionsballons isolierten Bereich unter Druck.
Der Druck des Heparin zwingt das Heparin, sich auf das Arteriengewebe
zu legen und es zu durchdringen. Diese Ausgestaltung wirft ähnliche
Pertusionsprobleme auf wie die oben beschriebenen. Daher wird das
Heparin nur für
5–60 Sekunden
abgegeben, was für
eine ausreichende Absorption unzureichend sein kann.
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In
dem U.S.-Patent Nr. 4,636,195 offenbart Wolinsky einen ähnlichen
Katheter zur Abgabe einer Solubilisierlösung zum Auflösen von
eine Arterie verstopfender Plaque. Dieses Patent verläßt sich
auch auf den Druck der Arzneienabgabe, um die Lösung in die Plaque zu pressen.
Zwischen den beiden Okklusionsballons kann auch ein dritter Ballon
vorgesehen sein, um die Plaque zusammenzudrücken und die Solubilisierlösung hineinzudrücken. Die
Lösung
kann auch mit geringem Druck abgegeben werden und passiv absorbieren.
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Die
Verwendung ausreichender Drücke
zum Treiben der Arznei in das Gewebe oder die Plaque kann die Arterienwand
beschädigen.
Die passive Abgabe erfolgt langsam und ermöglicht eventuell keine ausreichende
Absorption des Medikaments. Eine passive Abgabe kann insbesondere
aufgrund der be- grenzten Zeit, für die der Blutstrom gestoppt
werden kann, für
die Arzneiabgabe in einer Arterie ungeeignet sein.
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Das
an Kaplan et al. erteilte U.S.-Patent Nr. 5,336,170 offenbart einen
Katheter mit Arzneiabgaberippen, die mittels eines aufblasbaren
Ballons mit den Wänden
des Körperlumens
in Kontakt gebracht werden. In der Nähe des Ballons kann eine Reihe
von Öffnungen
in dem Katheterschaft vorgesehen sein, um eine Perfusion des Bluts
durch den Katheterschaft zu ermöglichen.
Wie oben ist die Menge des Bluts, das perfundiert werden kann, begrenzt.
Außerdem
kann das Aufblasen des Ballons die Wand des Lumens beschädigen.
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Ein
im Handel erhältliches
Arzneiabgabeprodukt ist DISPATCH von Scimed. DISPATCH weist eine aufblasbare
Polyurethanspirale auf, die einen Weg für den Blutstrom bereitstellt
und die Bereiche in der Nähe der
Wand des Gefäßes begrenzt,
in die die Arznei abgegeben wird. Zwar ermöglicht die Vorrichtung offensichtlich
eine signifikante Perfusion, aber sie ist komplex und schwierig
im Gebrauch und der Herstellung. Ferner kann die aufblasbare Spirale
auch verhindern, daß Teile
der Arterie von der Arznei erreicht werden.
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Es
wird auch aktive Perfusion, wie beispielsweise die Injektion von
Perfluorchemikalien oder Blut durch das Führungsdrahtlumen, angewandt.
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Es
ist bekannt, daß die
Geschwindigkeit der Fluidströmung
durch ein Röhrchen über den
axialen Querschnitt des Röhrchens
variiert. Die Geschwindigkeit ist in der Mitte des Röhrchens
am höchsten
und geht an den Wänden
gegen Null. In einer Arterie oder Vene ist der Blutfluß in dem
Bereich in der Nähe
der Wände
sehr langsam. Könnten
Arzneien oder andere Mittel effizient in die Nähe der Wände verbracht werden, können der Blut-
oder ein anderer Fluidstrom die abgegebene Arznei oder das abgegebene
Mittel atraumatisch über
die betreffende Stelle befördern.
Die abgegebene Arznei bzw. das abgegebene Mittel würde sich
auch nicht so schnell ausbreiten wie eine in der Mitte des Gefäßes abgegebene
Arznei. Dann könnte
es sein, daß eine
geringere Arzneimenge abgegeben werden müßte, wodurch die Abläufe verkürzt und
ihre Kosten verringert würden.
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Eine
Arzneiabgabevorrichtung, die Arzneien in die Nähe der Gefäßwände abgeben könnte, ohne
den Blutstrom zu blockieren, wäre
von Vorteil.
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US-A-5,304,120
offenbart eine Vorrichtung, die die Verwendung von Elektroden und
eines Fluidmittels kombiniert, das an die Elektroden angrenzend
infundiert wird, um die Wände
der Endothelzellen vorübergehend
für das
therapeutische Gene oder Arzneien mitführende Fluidmedium durchlässig zu
machen. In ausgestellter Ausgestaltung liegen die das Fluidmedium
führenden
Röhrchen
bei dieser Vorrichtung nicht an einer Wand des Gefäßes an.
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WO
95/101317 offenbart die Verabreichung einer Medikation und insbesondere
eines Antikoagulans an die Gefäßwand. Die
Stelle, an die die Arznei abgegeben wird, ist jedoch nicht sehr
präzise,
da während
des Herausschiebens eines Abgabeabschnitts aus dem Schaft der Abgabepunkt
in axialer Richtung bewegt wird. Da das Röhrchen ferner eindimensional
ist, werden nur ausgewählte
Teile des Gefäßes in diesem
Bereich behandelt, die sich hauptsächlich in axialer Richtung
erstrecken.
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Zur
Lösung
der oben erwähnten
Probleme ist der Katheter gemäß dem Oberbegriff
durch die Merkmale von Anspruch 1 gekennzeichnet.
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Weitere
Aspekte und Merkmale finden sich in der Beschreibung und den Ansprüchen.
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Beschreibung
der Figuren
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1 ist eine Seitenansicht
eines Arzneiabgabekatheters in seiner entfalteten Position innerhalb
eines Lumens, wie beispielsweise einer Arterie;
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2 ist eine geschnittene
Teilansicht des Katheters von 1,
wobei eine Manschette teilweise weggeschnitten ist, um den distalen
Abschnitt des Schafts freizulegen, wenn der Katheter in einer nicht
entfalteten Position ist;
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3 ist eine Schnittansicht
des Katheters von 1;
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4 ist eine entlang der Linie
4-4 von 1 geschnittene
Ansicht des Katheters von 1;
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5 ist eine Schnittansicht
des proximalen Abschnitts des Katheters von 1;
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6 ist eine Schnittansicht
des Katheters von 1,
bei dem ein Faden die Abgabeelemente zusammendrückt;
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7 ist eine Schnittansicht
des Katheters von 1,
bei dem der Faden sich durch ein Führungsdrahtlumen erstreckt;
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8 ist eine Schnittansicht
des Katheters von 1,
bei dem der Faden sich durch ein Abgabelumen erstreckt;
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9A–9E stellen
die Bildung eines lösbaren
Knotens zur Verwendung bei den Ausführungsbeispielen der 6-8 dar;
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10 ist eine Seitenansicht
eines Katheters eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung in seiner entfalteten Position innerhalb eines Lumens;
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11 ist eine Schnittansicht
des Katheters von 10;
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12–13 stellen
Schritte bei der Herstellung der Katheter der 1 und 10 dar;
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14-15 stellen weitere Schritte bei der Herstellung
des Katheters von 10 dar;
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16 ist eine Seitenansicht
eines anderen Ausführungsbeispiels,
das z. B. in einer Vene entfaltet ist;
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17 ist eine Schnittansicht
des Katheters von 16;
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18 ist eine entlang der
Linie 18-18 geschnittene Ansicht des Katheters von 16;
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19 ist eine geschnittene
Teilansicht des Katheters von 16,
wobei ein Teil der Manschette im Schnitt dargestellt ist, um den
distalen Abschnitt des Schafts freizulegen;
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20–23 stellen
Schritte bei der Herstellung des Katheters von 16 dar;
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24 ist eine Seitenansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Katheters in seiner entfalteten Position innerhalb eines Lumens,
wie beispielsweise der Hohlvene;
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25 ist eine Schnittansicht
des Katheters von 24;
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26 ist eine geschnittene
Teilansicht des Katheters von 24 in
seiner zusammengedrückten
Position, wobei die Manschette teilweise weggeschnitten ist, um
den distalen Abschnitt des Schafts freizulegen;
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27 ist eine Seitenansicht
eines bei der Herstellung des Katheters von 25 verwendeten Werkzeugs; und
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28 ist eine Schnittansicht
des sich in Position befindenden Werkzeugs von 27 während
der Herstellung des Katheters von 25.
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Beschreibung
der Erfindung
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1 ist eine Seitenansicht
eines Katheters 100, der zur Abgabe von Arzneien oder anderen
Mitteln in einem Lumen oder Gefäß, wie beispielsweise
einer Arterie 102, entfaltet ist. Der Katheter weist einen
Schaft 104 mit einem distalen Abschnitt auf, der ein oder
mehrere federnde Abgabeelemente 106 aufweist, die sich unter
einem spitzen Winkel von dem Schaft weg zu den Wänden der Arterie 102 aufspreizen.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind acht Abgabeelemente 106 vorgesehen, von denen fünf in 1 gezeigt sind. Die drei zusätzlichen
Abgabeelemente, die in der Ansicht von 1 verdeckt sind, sind in 2 gezeigt.
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2 ist eine Ansicht des Katheters 100 von 1 in einer Position vor
der Entfaltung. In 2 ist eine
Einrichtung gezeigt, die die federnden Abgabeelemente 106 zusammendrückt. Die
Einrichtung ist vorzugsweise ein Teil wie eine Manschette 108,
wobei ein Teil derselben in der Ansicht von 2 im Schnitt gezeigt ist. Die Manschette 108 erstreckt
sich vorzugsweise über
die Länge
des Schafts 104. Der Schaft 108 drückt die
Abgabeelemente 106 zusammen, wobei er sie innerhalb des
Innendurchmessers der Manschette 108 hält, solange der Katheter 100 gelagert,
zu einer gewünschten
Stelle vorgeschoben und, wahlweise, wenn der Katheter 100 gezogen
wird. Wenn das distale Ende des Katheters 100 an der betreffenden
Stelle B korrekt positioniert ist, können die Abgabeelemente 106 durch
Zurückziehen
der Manschette 108 freigegeben werden, wobei ermöglicht wird,
daß die
Abgabeelemente 106 des distalen Abschnitts nach außen über den
Durchmesser des Schafts 104 und der Manschette 108 hinaus
ausgestellt werden, um wie in 1 die
Lumenwände vorzugsweise
zu kontaktieren und gegen diese zu drücken. Dies gewährleistet,
daß die
Arznei in der Nähe
der Wand abgegeben wird.
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Die
Komprimierungseinrichtung braucht sich nur über den distalen Abschnitt
des Schafts 104 oder über
die Abgabeelemente 106 selbst zu erstrecken. Zum Zusammendrücken der
Elemente kann auch ein Ring, ein Bund, eine kurze Manschette oder
ein Faden verwendet werden. Mit der Komprimierungseinrichtung können auch
ein Faden, Röhrchen
oder Stangen verbunden sein, um die Komprimierungseinrichtung von
den Abgabeelementen 106 zurückzuziehen. Nachfolgend wird
im Zusammenhang mit den 6–9 ein Ausführungsbeispiel
beschrieben, bei dem zum Komprimieren und Freigeben der Abgabeelemente
ein Faden verwendet wird.
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Arzneien
oder andere Mittel werden durch die sich, wie in 3 gezeigt, in Längsrichtung durch den Schaft 104 und
die Abgabeelemente 106 zu Öffnungen 112, die
sich vorzugsweise an den distalen Enden der Abgabeelemente 106 befinden,
erstreckenden Abgabelumina 110 abgegeben. Die Öffnungen 112 geben
die Arznei in der Nähe
der Arterienwand ab, wo die Fluidströmung sehr langsam ist. In dieser
Ansicht sind außerdem
ein Führungsdraht 114 und
ein Führungsdrahtlumen 116 gezeigt,
die sich axial durch den Schaft 104 erstrecken.
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Vorzugsweise
wird die Arznei in Bezug auf die Blutströmung stromaufwärts der
Stelle abgegeben, so daß die
langsame Blutströmung
in der Nähe
der Wandung die Arznei atraumatisch über die Stelle befördert. In 1 ist die Richtung der Blutströmung durch
einen Pfeil A angezeigt und die Stelle ist mit B bezeichnet.
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4 ist eine entlang der Linie
4-4 geschnittene Ansicht des Katheters von 1. Das Führungsdrahtlumen 116 und
die acht Arzneiabgabelumina 110, eines für jedes
Abgabeelement 106, sind gezeigt. Dieselbe Arznei oder dasselbe
Mittel kann durch alle acht Lumina und Elemente abgegeben werden,
oder durch einige oder alle Lumina und Elemente können verschiedene
Arzneien oder Mittel abgegeben werden. Zwar wird im folgenden generell
der Ausdruck "Arznei" verwendet, aber
es sei darauf verwiesen, daß auch
andere Mittel abgegeben werden können.
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Die
Anzahl der Abgabeelemente 106 kann variieren. Die bevorzugte
Anzahl kann von dem Durchmesser des Gefäßes abhängen, in dem die Arznei abgegeben
werden soll. In diesem Ausführungsbeispiel
sind beispielsweise vorzugsweise acht Abgabeelemente 106 vorgesehen,
die eine gleichmäßige Verteilung
der abgegebenen Arznei um den Umfang der Arterienwand in einer Arterie
mit einem Durchmesser zwischen etwa 2,5–5 mm ermöglichen. Bei größeren Gefäßen könnten zusätzliche
Abgabeelemente 106 bevorzugt sein, während in kleineren Gefäßen weniger
verwendet werden können.
Die Abgabeelemente 106 sind vorzugsweise einstückige Teile
des Katheterschafts 104 und bestehen aus demselben Polymermaterial
wie der Schaft 104.
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Wie
oben erwähnt,
drücken
die Abgabeelemente 106 vorzugsweise gegen die Wand des
Lumens, wenn sie vollständig
entfaltet sind, um eine Arzneiabgabe in der Nähe der Wände der Arterie zu ermöglichen. Die
Kraft, mit der die Elemente 106 gegen die Wand drücken, verhindert
auch, daß die
Elemente 106 von den Wänden
der Arterie oder einem anderen derartigen Lumen durch die Blut-
oder Fluidströmung
verschoben werden. In Kranzarterien könnte auch das Pumpen des Herzens
die Elemente verschieben. Die Andrückkraft reicht zum Beschädigen der
Wände des
Gefäßes nicht
aus.
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Um
solch eine stabilisierende Andrückkraft
bereitzustellen, weisen die Abgabeelemente 106 im vollständig aufgespreizten
Zustand vorzugsweise einen äußersten
Durchmesser D auf, der, wie in 3 gezeigt, über einen
von den äußeren Spitzen
der Elemente begrenzten Umfang gemessen geringfügig größer als der Durchmesser des
Gefäßes ist.
Im vollständig
entfalteten Zustand stehen die Abgabeelemente 106 vorzugsweise
unter einem Winkel zwischen etwa 25–50° von dem Schaft ab. Ausgehend
von ihren vollständig
ausgestellten Positionen drückt
die Wand des Gefäßes oder
Lumens die Abgabeelemente vorzugsweise um 10–50% zusammen. Die geringere
Komprimierung des Durchmessers von 10% oder 0,4 mm ist am meisten
bevorzugt. Vorzugsweise beträgt
das Verhältnis
zwischen dem Durchmesser D im vollständig ausgestellten Zustand
und dem horizontalen Abstand N von dem Schaft 104 zu einer Überkragung
der Spitze des Elements zur Längsachse
zwischen etwa 2 : 1 bis 1 : 1, um eine ausreichende Andrückkraft
gegen die Lumenwand zu erreichen.
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Die
Durchmesser der Arterien können
beispielsweise zwischen etwa 2,5–8,0 mm variieren. Falls der Katheter
zur Verwendung in einer Arterie mit einem Durchmesser von etwa 3,0
mm vorgesehen ist, sind die Abgabeelemente vorzugsweise so ausgestaltet,
daß sie
einen Außendurchmesser
D von etwa 3,3 mm aufweisen, wenn sie vollständig ausgestellt sind. Falls
die Elemente 106 in einem Winkel von etwa 45° von dem Schaft 104 abstünden, betrüge die Länge L der
Elemente 106 etwa 2,3 mm. Zur Verwendung in einer größeren Arterie
mit einem Innendurchmesser von etwa 8 mm kann der Durchmesser D
zwischen gegenüberliegenden Elementen
etwa 8,4 mm betragen. Falls die Elemente 106 unter einem
Winkel von etwa 45° von
dem Schaft 104 abstehen, beträgt die Länge jedes Elements 106 etwa
6 mm.
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Die
Innendurchmesser der Abgabelumina 110 und ihrer Öffnungen 112 betragen
vorzugsweise zwischen 0,005–0,010
Inch. Falls eine größere Arzneiabgabe
erwünscht
ist, können
größere Abgabelumina 110 vorgesehen
sein.
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Die
Durchmesser des Schafts 104 und der Manschette 108 können in
Abhängigkeit
von dem Durchmesser der vorgesehenen Stelle variieren. In Bereichen
von Arterien mit Durchmessern zwischen etwa 2,5–5 mm z. B. kann der Außendurchmesser
der Manschette 108 etwa 0,16 cm (0,065 Inch) oder weniger
betragen. Der Innendurchmesser der Manschette 108 beträgt vorzugsweise
etwa 0,14 cm (0,055 Inch). Der Außendurchmesser des Schafts 104 kann
etwa 0,11 cm (0,045 Inch) betragen. Zwischen der Manschette 108 und
dem Schaft 104 ist vorzugsweise ein Zwischenraum 117 vorgesehen,
um die Bewegung relativ zueinander zu erleichtern, wie in den 2-4 gezeigt.
Für eine
Stelle mit größerem Durchmesser
mag ein Katheter von größerem Durchmesser
erwünscht
sein, während
für eine
engere Stelle ein Katheter mit geringerem Durchmesser erwünscht sein
kann. Der Durchmesser des Führungsdrahtlumens 116 kann
beispielsweise etwa 0,022 Inch betragen.
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Im
ausgestellten Zustand befindet sich zwischen den Arzneiabgabeelementen 106 ausreichend
Platz, um eine signifikante Blutperfusion zwischen den Teilen zu
ermöglichen.
Dies steigert die mögliche
Dauer von chirurgischen Verfahren, ohne daß Perfusionseinrichtungen erforderlich
sind, die die Komplexität
der Verwendung und Herstellung des Katheters steigern können.
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Auf 1 zurückkommend, weist die Manschette 108 vorzugsweise
ein röntgenstrahlenundurchlässiges Band 118,
z. B. aus Gold oder Tantal, an ihrem distalen Ende auf, um die Verfolgung
der Fortbewegung des Katheters während
eines Verfahrens auf einem Röntgenbildschirm
zu unterstützen.
Der Schaft 104 weist vorzugsweise ebenfalls ein strahlenundurchlässiges Band
120 vorzugsweise ganz nahe bei der Stelle auf, an der die Abgabeelemente 106 von
dem Schaft 104 abgehen. Die Bänder 118, 120 sind
vorzugsweise derart positioniert, daß die Manschette 108 ausreichend
weit zurückgezogen
ist, um die Abgabeelemente 106, wie in 3 gezeigt, freizugeben, wenn das strahlenundurchlässige Band 118 der
Manschette 108 im wesentlichen mit dem strahlenundurchlässigen Band 120 des
Schafts 104 ausgerichtet ist. Die Manschette 108 kann
während
der Verwendung auch weiter von dem distalen Ende des Schafts 104 zurückgezogen
werden.
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Die
Manschette 108 und der Schaft 104 weisen vorzugsweise
Materialien auf, die in Bezug zueinander leicht gleitend verschiebbar
sind. Ferner ist der Schaft 104 vorzugsweise ein thermoplastisches
Elastomer mit Formgedächtnisfähigkeit
mit einer geeigneten Behandlung, wie nachfolgend beschrieben. Der
Schaft 104 kann ein thermoplastisches Elastomerharz, wie
beispielsweise Polyetherblockamid (PEBA) sein. Ein derartiges Material
ist von Atochem Inc., New Jersey, erhältliches PEBAX©.
Für den
Schaft 104 ist eine Härte
zwischen 25–50
Shore D bevorzugt, wobei eine Härte
von 40 am meisten bevorzugt ist. Die Eigenschaften eines geeigneten
Materials, wie beispielsweise von PEBAX© der Klasse 4033 SA 00, sind
nachfolgend aufgeführt:
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Hytrel©,
ein von Du Pont, Wilmington, Delaware, erhältliches Polyesterelastomer
und sämtliche
bekannten Polyethylenklassen, wie beispielsweise lineares Polyethylen
von geringer Dichte (LLDPE), Polyethylen von geringer Dichte (LDPB),
Polyethylen von hoher Dichte (HDPE) und Polyethylen von ultrahoher
Dichte (UHDPE) und andere thrombogene Materialien, die für Katheterschäfte geeignet
sind und Formgedächtniseigenschaften
aufweisen können,
können
auch verwendet werden.
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Ein
geeignetes Material für
die Manschette 108 ist beispielsweise Marlex HHM 4903 HDPE,
erhältlich von
Phillips 66, Pasadena, Texas. Die Eigenschaften von Marlex
HHM 4903 sind nachfolgend aufgeführt:
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Ein
anderes geeignetes Material für
die Manschette 108 ist Hytrel© 5556.
Bei Verwendung von Hytrel© 5556 kann es erwünscht sein,
einen distalen Abschnitt des Schafts aus einem weicheren Material,
wie beispielsweise Hytrel© 4056, vorzusehen, damit
die Flexibilität
verbessert ist und Gewebeschäden
verhindert werden.
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Die
Eigenschaften von Hytrel© 5556 und 4056 sind nachfolgend
aufgeführt:
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Es
können
auch andere nicht-thrombogene Materialien verwendet werden. Die
Manschette 108 kann beispielsweise PBAX@, mit einer Härte von
z. B. 55, Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethylen, fluoriertes Ethylen-Propylen
(FEP) und sämtliche
bekannten Grade von Polyethylen wie LLDPE, LDPE, HDPB und UHDPE
aufweisen.
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Um
die Bewegung der Manschette 108 in Bezug auf den Schaft 104 weiter
zu erleichtern, ist über
dem Schaft 104 z. B. eine Silikonschmierbeschichtung vorgesehen.
Um den Transport durch den Führungskatheter und
in dem Gefäß zu erleichtern,
ist die Schmierbeschichtung vorzugsweise auch über der Manschette 108 vorgesehen.
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Falls
die bevorzugten Materialien für
die Manschette 108 und den Schaft 104 nicht starr
genug sind, um sich leicht entlang des Führungsdrahtes 114 durch
einen Führungskatheter
vorschieben zu lassen, kann, wie in den 3-5 gezeigt,
eine Verstärkungsmanschette 122 aus
z. B. rostfreiem Stahl, Titan oder Titannickel vorgesehen sein.
Die Verstärkungsmanschette 122 erstreckt
sich vorzugsweise vom proximalen Ende des Katheters 100 über mehr
als die Hälfte
der Länge
des Katheters 100 bis zu etwa 12 Inch bzw. etwa 30 mm entfernt von
dem distalen Ende des Schafts 104. Wenn das Führungsdrahtvolumen 116 etwa
0,022 Inch beträgt,
kann die Verstärkungsmanschette 122 z.
B. einen Außendurchmesser
von etwa 0,020 Inch und einen Innendurchmesser von etwa 0,016 Inch
aufweisen.
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Es
können
auch andere Mittel zur Verstärkung
des Katheters verwendet werden. Beispielsweise kann statt des Schafts 104 die
Manschette 108 verstärkt
werden. In die Manschette 108 oder den Schaft 104 kann auch
ein starrer Draht oder ein starres Stilett eingebettet sein. Wie
auf dem Gebiet bekannt, kann auch die Bestrahlung der Manschette
oder des Schafts mit einem Elektronenstrahl eingesetzt werden, um
die Vernetzung und somit die Steifigkeit des Polymermaterials zu
erhöhen.
Für die
Manschette 108 oder den Schaft 104 kann auch ein
härteres
Material als die oben bevorzugten verwendet werden, wobei dann der
distale Abschnitt der Manschette oder des Schafts eventuell "abgesetzt" sein muß, um seinen
Außendurchmesser
zu verringern, wobei seine Flexibilität erhöht wird.
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Der
Katheter 100 der vorliegenden Erfindung kann zur Abgabe
von Antiproliferativen, Antikoagulanzien oder Antithrombozytmitteln
wie Heparin, Dexamethason und Integralin an den Ort eines PTCA-,
PTA- oder Stent-Verfahrens
verwendet werden, um z. B. Restenose zu verhindern. Die Arznei kann
vor oder nach dem Erweiterungsvorgang abgegeben werden. Er kann
ebenfalls zur Abgabe lytischer Mittel, wie beispielsweise Urokinase,
Streptokinase oder rTPA, an den Ort eines Thrombus in einer Arterie
oder Vene abgegeben werden. Eine bevorzugte Konfiguration zur Verwendung
in einer Vene ist in den 16–19 gezeigt und wird weiter unten
beschrieben. Es könnten
auch andere bekannte oder zu entwickelnde Arzneien und Mittel abgegeben werden.
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5 ist eine Schnittansicht
des proximalen Abschnitts des Katheters 100, mit einem
Verteiler 124 zum Liefern einer Arznei oder eines anderen
Mittels in die Abgabelumina 110. Die Arznei wird von einer
Arzneiinfusionseinheit 126 oder einer (nicht gezeigten)
Spritze durch eine erste Öffnung 128 zugeführt. Der
Führungsdraht 114 kann
sich durch eine zweite Öffnung 130 erstrecken.
Ein Ring 132 an dem proximalen Ende des Katheters 100 ist
an der Manschette 108 angebracht, um diese vorzuschieben
oder zurückzuziehen.
Die Manschette 108 wird zurückgezogen, indem der Ring 132 um
eine ausreichende Strecke zurückgezogen
wird, so daß der
distale Abschnitt der Manschette 108 die Abgabeelemente 106 nicht
mehr zusammendrückt
oder einspannt. Das Vorschieben des Rings 132 schiebt die
Manschette 108 zurück über die
Abgabeelemente 106.
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Eine
Dichtung, wie beispielsweise ein O-Ring 133 aus Latex oder
Silikon, ist zwischen dem Ring und dem proximalen Abschnitt des
Katheterschafts 104 vorgesehen, um Auslecken zu verhindern.
Durch den Ring 132 kann eine Öffnung 135 vorgesehen
sein, um das Ableiten von Luft zu ermöglichen. Es kann auch eine Salzlösung durch
die Öffnung 135 abgegeben
werden, um den Zwischenraum 117 offenzuhalten. Die Öffnung 135 könnte auch
zur Abgabe einer Arznei oder eines anderen Mittels, wie beispielsweise
Heparin, in das Gefäß verwendet
werden. Der Verteiler 124 läßt sich leicht modifizieren,
um auch unterschiedliche Arzneien oder andere Mittel durch unterschiedliche Öffnungen
abzugeben.
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Im
Gebrauch kann der Katheter 100 über den Führungsdraht 114 durch
einen (nicht gezeigten) Führungskatheter
zu der betreffenden Stelle B vorgeschoben werden. Die Abgabeelemente 106 sind
vorzugsweise derart positioniert, daß die Arznei in Bezug auf den
Blutstrom stromauf der betreffenden Stelle abgegeben wird. Falls
der Katheter 100 beispielsweise entlang der Richtung des
Blutstroms vorgeschoben wird, würde
die Arzneienabgabe vorzugsweise in der Nähe der Stelle B erfolgen, wie
in 1. Würde der
Katheter 100 in dem Blutstrom entgegengesetzter Richtung
vorgeschoben, erfolgte die Arzneienabgabe vorzugsweise distal in
Bezug auf die Stelle, wie in 16.
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Wenn
der Katheter 100 richtig positioniert ist, wird die Manschette 108 durch
Zurückziehen
des Rings 132 um eine ausreichende Strecke zurückgezogen.
Vorzugsweise läßt sich
dies an der Ausrichtung der strahlenundurchlässigen Bänder 118, 120 an
dem Schaft 108 und der Manschette 104, wie in 3 gezeigt, beobachten. Die
Abgabeelemente 106 würden
sich dann um einen spitzen Winkel in die Position von 1 drehen. In der Nähe der Gefäßwand wird
dann die Arznei oder das andere Mittel abgegeben. Die langsame Blutströmung nahe
der Gefäßwand befördert die
abgegebene Arznei atraumatisch über
die Stelle B. Die Perfusion des Bluts wird nicht behindert, da das
Blut oder andere Fluide zwischen den Abgabeelementen her strömen. Falls
erwünscht
oder erforderlich, kann die Manschette 108 weiter zurückgezogen
werden als in den 1 oder 3 gezeigt.
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Wenn
ausreichend Arznei abgegeben worden ist, kann die Manschette 108 wieder über den
distalen Abschnitt des Schafts 104 vorgeschoben werden
oder der Schaft 104 kann in die Manschette 108 zurückgezogen
werden. Dann kann der Katheter 100 durch den Führungskatheter
entfernt werden. Es ist auch möglich, diesen
Katheter durch den Führungskatheter
zu entfernen, während
er sich in der entfalteten Position befindet. Zusätzlich zur
Abgabe von Arzneien durch die Elemente kann der Führungsdraht 114 entfernt
und Arzneien können
durch das Führungsdrahtlumen 116 abgegeben
werden. Dies könnte
insbesondere bei der Thrombosebehandlung zweckmäßig sein, bei der die Arznei
sowohl auf das Zentrum des Thrombus hin als auch auf seinen Umfang
entlang der Gefäßwand gerichtet
werden kann. Zwar wird die Arznei vorzugsweise in der Nähe der Wand
des Gefäßes oder
Lu mens abgegeben, aber dies kann außerdem an verschiedenen Stellen über den
Querschnitt des Gefäßes erfolgen,
indem das Maß,
in dem die Manschette zurückgezogen
wird, variiert wird. Ferner können
Arzneien auch durch die Öffnung 135 von 5 durch den Zwischenraum 117 zwischen der
Manschette 108 und dem Schaft 104 abgegeben werden.
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Die 6–9 zeigen
eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 1-4, bei der statt einer Manschette 108 ein
Faden 140 die Abgabeelemente 106 einzwängt und
zusammendrückt.
Der Faden 140 kann als lösbarer Knoten 142,
wie beispielsweise als in 9E gezeigter
Pferdediebesknoten (horse thief's
knot), um den Umfang der Abgabeelemente 106 gebunden sein.
Die Bildung eines Pferdediebesknoten ist in den 9A–9D gezeigt. Zunächst wird
an einem Ende des Fadens 140 unter den Abgabeelementen 106 eine Schlaufe 144 gebildet.
Zwecks Veranschaulichung sind die Abgabeelemente in diesen Ansichten
nicht gezeigt. Die Schlaufe 144 weist ein kurzes Ende 146 und
ein langes Ende 148 auf. Ein Teil 150 des kurzen
Endes 146 wird, wie in 9B gezeigt, über die
Elemente und unterhalb der Schlaufe 144 hergeführt, um,
wie in 9C gezeigt, eine
zweite Schlaufe 152 zu bilden. Dann wird das lange Ende 148 unter
dem kurzen Ende 146, über die
erste Schlaufe 144 und durch die zweite Schlaufe 152 geführt. Zum
Festziehen des Knotens wird an dem kurzen Ende 146 gezogen.
Durch Ziehen an dem langen Ende 148 wird der Knoten gelöst, so daß die Abgabeelemente 106 sich
in ihre Entfaltungsposition ausstellen können.
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Das
lange Ende 148 des Fadens 140 kann sich, wie in 6 gezeigt, über das Äußere des
Schafts 104 durch ein Lumen in dem Schaft 104,
wie das Führungsdrahtlumen 116,
wie in 7 gezeigt, oder
durch ein Abgabelumen 110, wie in 8 gezeigt, erstrecken. Das Führungsdrahtlumen 116 kann
in zwei Lumen, eines für
den Führungsdraht 144 und
eines für
den Faden 140, aufgeteilt sein. Der Faden 140 kann
beispielsweise aus Nylon sein. Der Faden kann einen Durchmesser
zwischen beispielsweise etwa 0,005–0,008 Inch haben. Die Verwendung
eines Fadens 140 statt einer Manschette ver ringert den
Außendurchmesser
des Katheters und kann daher insbesondere für die Verwendung in kleinen
Gefäßen, wie
zerebralen Arterien, zweckmäßig sein,
welche beispielsweise Durchmesser von etwa 1,0–2,5 mm haben können. Der
proximate Abschnitt des Katheters gemäß 5 kann für die Verwendung bei diesem
Ausführungsbeispiel
in geeigneter Weise abgewandelt werden. Es ist beispielsweise kein
Ring 132 zum Zurückziehen
einer Manschette erforderlich.
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10 zeigt einen Katheter 200 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem die Abgabeelemente 206 einen ersten
verjüngten
Abschnitt 241 und einen zweiten Längsabschnitt 261 aufweisen.
Entlang des verjüngten
und des Längsabschnitts
kann eine Reihe von Öffnungen 212 zur
Abgabe von Arzneien in der Nähe
der betreffenden Stelle vorgesehen sein. An dem distalen Ende des
Elements kann, wie auch in dem Ausführungsbeispiel von 2, eine einzelne Öffnung vorgesehen
sein. Die Arznei kann auch direkt auf die betreffende Stelle abgegeben
werden. Die Öffnungen 208 können einen
Durchmesser von etwa 0,12–0,25 mm
(0,005–0,010
Inch) aufweisen. Im übrigen
ist der Katheter 200 der gleiche wie oben.
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11 ist eine geschnittene
Teilansicht des Katheters 200, bei dem sich die Abgabeelemente 206 in einer
Manschette 208 befinden und von dieser zusammengedrückt werden.
In dieser Ansicht ist die Hülse 208 in
Teilschnittansicht gezeigt. Die Abgabelumina 210 und das
Führungsdrahtlumen 214 sind
ebenfalls gezeigt. Wie in den 7-9 können die Abgabeelemente 206 durch
einen Faden oder auch von einer anderen Komprimierungseinrichtung
zusammengedrückt
werden. Der proximale Abschnitt des Katheters 200 kann
derselbe wie der in 5 gezeigte
sein.
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Zur
Herstellung der Katheter der Ausführungsbeispiele der 1–9 kann
der Schaft 104 gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Mehrfach-Lumina-Extrusionsverfahren
in auf dem Gebiet bekannter Weise extrudiert werden. Ein Ende oder
beide Enden des Extrudats können
einen verjüngten Teil
aufweisen, der zu einem breiteren Längsbereich führt, um
anschließende
Abläufe
an dem Schaft zu erleichtern. Derartige breitere Bereiche können mittels
eines ebenfalls auf dem Gebiet bekannten Erhebungsextrusionsverfahrens
ausgebildet werden.
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Die
Abgabeelemente 106 sind durch jeweiliges Einschneiden des
distalen Endes des Schafts 104 zwischen den Abgabelumina 110 in
einer gewünschten
Länge,
abhängig
von der gewünschten
Länge für die Elemente,
ausgebildet. Eine Klinge oder eine andere dünne Schneidfläche ist
bevorzugt. Der Schaft kann von Hand oder mittels einer Maschine
eingeschnitten werden. Die Maschine kann eine Halterung zum Sichern
des Schafts und eine Reihe von radial angeordneten Schneidklingen
zum gleichzeitigen Einschneiden des distalen Abschnitts des Schafts
entlang seiner Längsachse
aufweisen. Die Anzahl der Klingen entspricht der Anzahl der erwünschten
Abgabeelemente. Die Stärke
der Klingen beträgt
vorzugsweise weniger als 0,25 mm (0,010 Inch). Am meisten bevorzugt
wird eine Stärke
von etwa 0,13 mm (0,005 Inch) oder weniger. Falls die Ausbildung
des distalen Endes mittels Erhebungsextrusion erfolgt, wird das
distale Ende durch die Verjüngung durchschnitten,
um dieses Ende zu verkürzen,
bevor der Schaft eingeschnitten wird. Das Schneiden des Schafts
kann auch mit einem Laser erfolgen.
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Wie
oben erwähnt,
kann die Länge
der Abgabeelemente 106 in Abhängigkeit von der Anwendung
variieren. Die Länge
sämtlicher
Abgabeelemente ist vorzugsweise dieselbe, wodurch die Entfaltungsfähigkeit
der Elemente nach dem Zurückziehen
der Manschette verbessert ist.
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Zur
Ausbildung der Aufweitung in dem Ausführungsbeispiel der 1–6 wird
ein Werkzeug, wie beispielsweise das in 12 gezeigte Werkzeug 300, in
das Führungsdrahtlumen 114 des
extrudierten Schafts 104 eingeschoben, nachdem das Schneiden
des distalen Abschnitts, wie in 12 gezeigt,
erfolgt ist. Das Werkzeug 300 weist einen stabförmigen Führungsdorn
oder draht 302 auf, der von einer konischen Fläche 304 herabhängt. Wenn
die distalen Enden der Abgabeelemente 106 an der konischen
Fläche
zur Anlage gelangen, werden sie, wie in der Schnittansicht von 13 gezeigt, nach außen gedrückt. Das
Werkzeug 300 wird bis zu dem nicht geschnittenen Abschnitt
des Schafts vorgeschoben. Wenn das Werkzeug 300 in geeigneter
Weise positioniert ist, werden der Schaft 104 und das Werkzeug 300 für etwa 5–30 Minuten
in einem Ofen bei etwa 107–121°C (225°–250°F) angeordnet,
um die Abgabeelemente 106 einer Thermofixierung zu unterziehen.
In diesem Ausführungsbeispiel
liegt der Aufweitungswinkel vorzugsweise zwischen etwa 25°–50°. Falls für das distale
Ende das Erhebungsextrusionsverfahren angewendet wird, sind die
Abgabeelemente 106 bereits teilweise verjüngt. Dann
ist das Ausmaß der
zusätzlichen
Aufweitung nach dem Schneiden möglicherweise
nicht so groß.
Das Werkzeug 300 kann beispielsweise aus Messing, rostfreiem
Stahl oder PTFE bestehen.
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Nach
der Thermofixierung wird die Verstärkungsmanschette 122 in
den Schaft 104 eingesetzt. Vorzugsweise sind an dem Schaft 104 und
der Manschette 108 strahlenundurchlässige Bänder 118, 120 angebracht.
Auf den Schaft 104 wird eine Schmierbeschichtung aufgetragen,
und die Manschette 108 wird über dem Schaft 104 angeordnet
oder der Faden 140 wird an die Abgabeelemente 106 gebunden.
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Bei
der Herstellung des Ausführungsbeispiels
der 10–11, bei dem die Abgabeelemente 206 den zweiten,
den Längsabschnitt 261,
aufweisen, wird das distale Ende des Schafts vorzugsweise nicht
im Erhebungsextrusionsverfahren hergestellt. Der erste aufgeweitete
Abschnitt der Abgabeelemente 206 kann mit demselben Werkzeug
wie dem in dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendeten ausgebildet werden. Das Werkzeug 300 wird vorgeschoben,
bis die Elemente 206 über
den konischen Teil des Werkzeugs in für den ersten Längsabschnitt 261 gewünschter
Länge hinausragen,
wie in 14 gezeigt. Ein
Rohr oder Bund 400 mit einem Durchmesser, der geringfügig größer ist
als der Durchmesser des Werkzeugs 300, wird dann über das
proximale Ende des Schafts und über
das erste Werkzeug 300 geführt, wobei gewährleistet
ist, daß die Abgabeelemente 202 wie
in der Schnittansicht von 18 gegen
die Wand des ersten Werkzeugs 300 andrücken. Dann wird der Schaft
wie oben erwärmt.
Die Öffnungen
können
in auf dem Gebiet bekannter Weise von einer Stanze, einem Bohrer
oder Laser ausgebildet werden.
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Die 16–19 zeigen
ein anderes Ausführungsbeispiel,
das besonders für
die Verwendung in einer Vene, wie der oberen Hohlvene, oder in zerebralen
Arterien geeignet ist. Der Katheter 500 ist derselbe wie
der Katheter 100 in den 1–6, außer daß die Abgabeelemente 506 sich
von dem distalen Ende des Schafts 504 aus nach hinten erstrecken,
wie in der Seitenansicht von 16 gezeigt.
Die Abgabeöffnungen 512 befinden
sich vorzugsweise am Ende der Abgabeelemente 506. Entlang
der Innenflächen
der Abgabeelemente 506 kann auch eine Vielzahl von Öffnungen
vorgesehen sein. Diese Konfiguration ist zur Abgabe von Arzneien oder
anderen Mitteln in einer Vene bevorzugt, weil der Katheter bei solchen
Anwendungen üblicherweise
in dem Blutstrom entgegengesetzter, durch den Pfeil C in 16 angezeigter Richtung
in die Jugular- oder Femoralvene eingesetzt wird. Diese Konfiguration
gibt die Arznei oder das andere Mittel in der Nähe der Gefäßwand in der Richtung des Blutstroms
ab. Dann befördert
das Blut die abgegebene Arznei atraumatisch über die vorgesehene Stelle,
die mit E bezeichnet ist. Die Abgabe in einer dem Blutstrom entgegengesetzten
Richtung könnte
Wirbelströme
verursachen, wobei eine Laminarströmung entlang der Gefäßwand verhindert
würde.
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17 ist eine Schnittansicht
des Katheters 500 von 16,
die die Abgabelumina 510 und das Führungsdrahtlumen 516 zeigt. 18 ist eine entlang der
Linie 18-18 in 16 geschnittene
Ansicht des Katheters 500. 19 ist
eine Schnittansicht des Katheters 500, bei der die Abgabeelemente 506 in
der Manschette 508 aufgenommen sind und zusammengedrückt werden.
Der proximale Abschnitt des Katheters 500 kann derselbe
sein wie der in 5 gezeigte.
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Wie
oben hängen
die Abmessungen des Katheters 500 von der vorgesehenen
Stelle ab. Die zerebralen Arterien weisen, beispielsweise einen
Durchmesser von etwa 1,0–2,5
mm auf. Venen können
dagegen Durchmesser von etwa 6–10
mm aufweisen. Im vollständig
ausgestellten Zustand weisen die Elemente 502 vorzugsweise
einen Durchmesser auf, der geringfügig größer ist als der Durchmesser
des Gefäßes selbst,
um zu gewährleisten,
daß sie
gegen die Wandungen des Gefäßes andrücken. Vorzugsweise
drehen sich die Abgabeelemente 502 um einen Winkel zwischen
115°–140°, um die
Position von 16 zu erreichen.
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Zur
Behandlung von Thrombose mit diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung
beispielsweise kann der Katheter 500 durch einen Führungskatheter
und über
einen Führungsdraht
durch den Thrombus eingesetzt werden. Wenn der distale Abschnitt
des Katheters ausreichend über
den distalen Teil des Thrombus hinaus positioniert ist, kann die
Manschette 508 zurückgezogen
werden, wobei die Abgabeelemente 506 freigegeben werden,
die sich um einen stumpfen Winkel in die Position von 17 drehen. Möglicherweise
muß der Katheter 500 geringfügig vorgeschoben
werden, damit sich die Abgabeelemente 506, deren Durchmesser
geringfügig
größer ist
als der des Gefäßes, ganz
drehen können.
Dann wird ein lytisches Mittel wie Urokinase, Streptokinase oder
rTPA abgegeben. Integralin kann ebenfalls abgegeben werden. Es kann
auch eine beliebige andere bekannte oder zu entwickelnde Arznei
oder Mittel verwendet werden, die zur Auflösung eines Thrombus wirksam
ist. Die Blutströmung
und der Abgabedruck befördern
die abgegebene Arznei in Richtung auf den Thrombus. Die Arznei wird
bis zur Auflösung
des Thrombus verabreicht. Wenn der Thrombus aufgelöst ist,
kann die Manschette vor ihrem Zurückziehen über den distalen Abschnitt
des Katheters vorgeschoben werden.
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Diese
Konfiguration kann auch als Filter zum Auffangen und Beseitigen
eines Thrombus oder von Plaque verwendet werden. Die Elemente 506 können massiv
sein oder Lumina und eine Reihe von Öffnungen entlang ihrer Flächen zur
Abgabe von Arzneien aufweisen, um von den Elementen 506 aufgefangenes
Material aufzulösen.
Der Katheter 500 kann durch einen Thrombus und über diesen
hinaus eingeführt
und entfaltet werden. Dann kann der distale Abschnitt des Katheters
zusammen mit dem Thrombus in den Führungskatheter zurückgezogen
werden, welcher in der Nähe
des Thrombus positioniert wäre.
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Alternativ
kann der Katheter an einer Stelle in einer Vene oder Arterie entfaltet
werden, um möglicherweise
passierendes thrombolytisches Material aufzufangen. Ein lytisches
Mittel wie die oben erwähnten
kann vor und während
der Beseitigung des thrombolytischen Materials durch die Elemente
abgegeben werden. Es kann eine Vielzahl von Öffnungen zur Ermöglichung
der Abgabe der Arznei entlang der Innenfläche des Abgabeelements vorgesehen
sein, um die Abgabe eines lytischen Mittels direkt auf das von den
Elementen 506 aufgefangene thrombolytische Material zu
ermöglichen.
Diese Ausführungsform
könnte
besonders in zerebralen Arterien zweckmäßig sein.
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Es
könnte
ebenfalls vorteilhaft sein, die Ausführungsbeispiele der 1-4 und 16-19 gemeinsam zu verwenden,
um lytische Mittel auf die proximalen und distalen Seiten des Thrombus
aufzutragen. Zunächst kann
der Katheter 100 in der Nähe des Thrombus entfaltet werden.
Dann kann der Katheter 500 durch und distal in bezug auf
den Thrombus über
denselben Führungsdraht 114 wie
der Katheter 100 durch das Führungsdrahtlumen 116 des
Katheters 100 vorgeschoben werden. Alternativ könnte der
Katheter 500 zunächst distal
in bezug auf den Thrombus entfaltet werden, und dann könnte die
Ausführungsform
des Katheters 100 darüber
vorgeschoben werden. Dann kann ein lytisches Mittel gleichzeitig
oder sequentiell durch beide Katheter zugeführt werden.
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Die 20–23 stellen
die Bildung der Ausführungsform
der 16–19 dar. Nach erfolgtem Schneidvorgang
an dem distalen Abschnitt des Schafts 504 wird das Werkzeug 300 von 12 zum Aufspreizen der Elemente 506 verwendet.
Wenn die Elemente sich an den Seitenwänden des Werkzeugs 300 vorbei
erstrecken, wie in 20,
wird ein Rohr oder Bund 600 über das distale Ende des Werkzeugs
vorgeschoben, wobei es an den Teilen der Abgabeelemente angreift
und sie, wie in 21 gezeigt,
nach hinten drückt.
Dann wird das erste Werkzeug entfernt und ein zweites Werkzeug 602,
das in 22 im Schnitt
dargestellt ist, wird an dem Bund 600 angebracht. Von dem
Werkzeug 602 hängt
ein Draht oder Dorn 603 herab und wird in der gezeigten
Weise in den Schaft eingesetzt. Das zweite Werkzeug 602 ist
so ausgestaltet, daß es
an die erwünschte
Position der Elemente 506 im voll- ständig entfalteten Zustand angepaßt ist.
Von dem Bund 600 aus wird der Schaft in Pfeilrichtung über den
Draht 603 in das zweite Werkzeug 602 vorgeschoben.
Wenn der Schaft 104 sich vollständig in dem zweiten Werkzeug 602 befindet,
sind die Abgabeelemente 506 an die Krümmung der Flächen 604 des
zweiten Werkzeugs 602 angepaßt, wie in 23 gezeigt. Dann wird der Bund 600 entfernt.
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Der
Katheterschaft mit dem sich in Position befindenden Werkzeug 602 wird
für 5–30 Minuten
bei etwa (225–250°F) 107–121°C erwärmt. Dann
ist der Katheterschaft, wie oben, bereit.
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Die 24-26 stellen einen Katheter 700 mit
einem dehnbaren distalen Abschnitt gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung dar, der für
die Arzneiabgabe, als thrombolytisches Filter mit Gerinnselauflösefähigkeit
oder nur als thrombolytisches Filter verwendet werden kann. 24 ist eine Seitenansicht des
Katheters 700 in seiner entfalteten Position z. B. in der
Hohlvene. Der Katheter 700 weist einen Schaft 704 mit
einem dehnbaren distalen Abschnitt und eine Einrichtung zum Zusammendrücken des
dehnbaren Abschnitts, vorzugsweise eine Manschette 708,
auf. Wie oben beschrieben, können
auch andere Einrichtungen zum Zusammendrücken verwendet werden. Der
distale Abschnitt weist vorzugsweise eine Vielzahl von Längsrippen 706 mit
proximalen und distalen Enden auf, die von dem Schaft 702 herabhängen. Es
können
auch andere Konfigurationen, wie z. B. überlappende Rippen, verwendet
werden. Ein mittlerer Abschnitt der Rippen 706 zwischen
dem proximalen und dem distalen Ende der Rippen 706 ist
radial über
den Außendurchmesser des
Katheterschafts hinaus aufgespreizt. Wie in 24 gezeigt, drückt ein Teil der Rippen 706 vorzugsweise gegen
die Wandung der Hohlvene an. Wie oben ist der Durchmesser D der
Rippen 706 in ihrer vollständig aufgespreizten Position über die
Mitte des Außenumfangs
eines von den Rippen begrenzten Bereichs gemessen, wie in 25 gezeigt, vorzugsweise
größer als
der Durchmesser der Stelle, wobei gewährleistet ist, daß die Rippen
gegen die Wandung drücken,
wie in 24 gezeigt.
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Die
Längsrippen 706 können eine
beliebige gewünschte
Länge aufweisen
und variieren vorzugsweise zwischen 6–10 mm. Der größte Durchmesser
D der Längsrippen 706 im
vollständig
aufgespreizten Zustand beträgt
vorzugsweise das 1,5–2fache
ihrer Länge
L, wie in 25 gezeigt.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind acht Lumina vorgesehen, doch abhängig von der Größe des Lumens
oder Gefäßes an der
betreffenden Stelle können
mehr oder weniger verwendet werden.
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In
jeder Rippe 706 ist mindestens eine und vorzugsweise eine
Reihe von Öffnungen 708 vorgesehen. Wie
in 25 gezeigt, geben
die Abgabelumina 710 Arzneien oder andere Mittel an die Öffnungen 712 ab.
Es ist auch ein Führungsdrahtlumen 716 vorgesehen.
Falls die Öffnungen 712 nur
für die
Arzneienabgabe an die Wandung des Gefäßes, wie bei der Verhinderung
von Restenose, verwendet werden sollen, erstrecken sich die Öffnungen 712 vorzugsweise
nach außen.
Soll der Katheter als thrombolytisches Filter verwendet werden, sind
vorzugsweise an den Seiten der Rippen für die Arzneienabgabe zwischen
den Rippen und entlang der Unterseite der Rippen für die Arzneienabgabe
an den Bereich innerhalb der Rippen zusätzliche Öffnungen vorgesehen. Die Öffnungen 712 haben
vorzugsweise ungefähr
0,12 mm (0,005 Inch) und können
mittels einer Stanze, eines Bohrers oder Lasers ausgebildet werden.
Für die
Arzneienabgabe können
auch Schlitze verwendet werden, die von einer Klinge oder einem
Laser erzeugt sein können.
Zur Auflösung
von von dem Filter aufgefangenem thrombolytischem Material kann
ein lytisches Mittel wie die oben erwähnten oder eine beliebige andere
bekannte oder zu entdeckende Arznei oder Mittel abgegeben werden.
Der proximale Abschnitt des Katheters 700 kann derselbe
wie der in 5 gezeigte
sein. Ansonsten kann der Katheter 700 derselbe sein wie
in den obigen Ausführungsbeispielen.
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26 ist eine geschnittene
Teilansicht des Katheters von 24,
wobei der distale Abschnitt des Schafts sich vollständig innerhalb
der Manschette 708 befindet. Die Manschette drückt den
distalen Abschnitt des Schafts so zusammen, daß sein Durchmesser geringer
ist als derjenige der Manschette 708. In dieser Konfiguration
wird der Katheter 700 gelagert, zu der gewünschten
Stelle vorgeschoben und vorzugsweise zurückgezogen.
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In
der Konfiguration von 26 kann
der Katheter 700 beispielsweise durch einen Führungskatheter zu
seiner gewünschten
Stelle vorgeschoben werden. Wenn die Stelle erreicht ist, wird die
Manschette 708 zurückgezogen,
wobei der distale Abschnitt des Katheterschafts freigegeben wird,
so daß die
Längsrippen 706 sich
gemäß 24 nach außen aufspreizen
können.
Durch den von den Rippen 706 begrenzten Bereich können Blut
oder andere Fluide strömen.
Thrombolytisches Material, das größer als der Abstand zwischen
den Rippen ist, wird von den Rippen aufgefangen. Wenn das Filter
entfernt werden soll, wird die Manschette 708 vorgeschoben
oder der Schaft 704 zurückgezogen,
derart, daß sich
der distale Abschnitt des Schafts innerhalb der Manschette befindet.
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Falls
lediglich eine Filtrierung erwünscht
ist, können
die Rippen massiv sein. Dann wären
auch keine Abgabelumina erforderlich.
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Der
Katheter 700 dieses Ausführungsbeispiels kann aus denselben
Materialien wie oben beschrieben hergestellt werden. Zunächst wird
der Katheterschaft 704 mit den Abgabelumina 710,
falls erforderlich, extrudiert. Dann wird durch den distalen Abschnitt
des Führungsdrahtlumens 716 ein
Draht eingesetzt. Dann wird eine Reihe von radialen Längsschnitten,
die nicht bis zu dem distalen Ende des Schafts reichen, mittels
einer Schneidklinge oder Rasierklinge durch den Schaft bis zu dem
Führungsdrahtlumen 716 erzeugt,
um die Längsrippen 706 zu
bilden. Der Draht wird entfernt und dann wird ein länglich geformtes
Werkzeug 724 aus z. B. Messing, rostfreiem Stahl oder PTFE
zwischen die Rippen eingeschoben. In 27 ist
eine perspektivische Ansicht des Werkzeugs 724 gezeigt.
In 28 ist eine Schnittansicht
des Werkzeugs 724 und zweier Rippen 706 gezeigt.
Das Werkzeug weist vorzugsweise eine Öffnung 726 entlang
seiner Längsachse
zur Aufnahme eines durch das distale Ende des Schafts 704 eingesetzten
Drahts 428 auf. Der Draht 728 unterstützt das
zentrierte Halten des Werkzeugs 724 zwischen den Rippen 706.
Dann werden der Schaft 702 und das Werkzeug 724 wie
oben in einem Ofen erwärmt.
Die anschließende
Verarbeitung ist ebenfalls dieselbe wie oben.
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Die
obigen Ausführungsformen
sind Beispiele für
Implementierungen der vorliegenden Erfindung, die in den folgenden
Ansprüchen
definiert ist.