DE69813919T2

DE69813919T2 - Flüssigkeitgekülter Ablationskatheter und Herstellungsmethode

Info

Publication number: DE69813919T2
Application number: DE69813919T
Authority: DE
Inventors: Mark San Jose Maguire; Aurelio East Palo Alto Valencia; Hong Cupertino Li; Joseph M. Sunnyvale Karrat
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2018-01-24
Also published as: DE69813919D1; JPH10290805A; EP0856292B1; US5913854A; EP0856292A1

Description

Kathetervorrichtungen werden häufig verwendet, um Oberflächengewebe in einem Herzen abzutragen. Die Kathetervorrichtung umfasst typischerweise einen Griff und einen von dem Griff ausgehenden Katheterschaft, wobei der Katheterschaft ein Spitzenstück aufweist. Das Spitzenstück umfasst typischerweise eine Spitzenablationselektrode am distalen Ende und eine lineare Ablationselektrode entlang des Spitzenstücks, räumlich entfernt von der Spitzenelektrode. Die lineare Ablationselektrode umfasst typischerweise eine Reihe von kreisförmigen Bandelektroden, eine oder mehrere Spiralelektroden oder eine oder mehrere umflochtene Elektroden. Während es erwünscht ist, Gewebe am Zielbereich abzutragen, ist es nicht erwünscht, das Gewebe oder das Blut in der Nachbarschaft des Zielbereichs zu überhitzen, da Blut trocknen kann, was zu Gerinnung führt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ablationskathetervorrichtung, bei der eine oder mehrere, sich entlang des Katheterschafts erstreckende Elektroden gekühlt werden, indem sie typischerweise salinischem Kühlfluid ermöglichen, wirksam in direkte Berührung mit der inneren Fläche der linearen Ablationselektroden zu kommen.
Die fluidgekühlte Ablationskathetervorrichtung umfasst einen Katheterschaft mit einem Spitzenstück mit einem hohlen Inneren, das einen Fluiddurchlass begrenzt, und ein distales Ende. Das Spitzenstück umfasst darüber hinaus eine vom distalen Ende räumlich entfernte lineare Ablationselektrode. Die lineare Elektrode weist eine innere Fläche auf, die dem Fluid des Fluiddurchlasses wirksam ausgesetzt ist, so dass ein durch den Fluiddurchlass fließendes Kühlfluid die innere Fläche wirksam und direkt berührt, um die lineare Elektrode zu kühlen. Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie ermöglicht, Elektroden, die an anderer Stelle als an der Spitze des Katheters angeordnet sind, wirksam unter Verwendung von Kühlfluid zu kühlen.
Die innere Fläche der linearen Elektrode ist dem Kühlfluid auf zwei grundsätzliche Arten wirksam ausgesetzt. Erstens kann die innere Fläche der linearen Elektrode eine unbeschichtete, blanke Fläche sein, so dass das Kühlfluid die blanke Fläche benetzt. Dies kann geschehen, indem die gesamte innere Fläche oder Teile davon direkt oder indirekt mit dem Fluidurchlass des Spitzenstücks fluidgekoppelt sind. Dies kann auch geschehen, indem die gesamte innere Fläche oder Teile davon von einem porösen Material bedeckt sind, das dem Kühlfluid ermöglicht, in Berührung mit der blanken inneren Fläche der linearen Elektrode zu kommen. Zweitens kann die innere Fläche von einem Material bedeckt sein, das eine direkte Berührung von Kühlfluid und blanker innerer Fläche der linearen Elektrode verhindert; in diesem Fall muss das Material so beschaffen sein, dass es die Hitzeübertragung zwischen der inneren Fläche der linearen Elektrode und dem Kühlfluid nicht in signifikantem Ausmaß behindert. Ein solches Material hätte vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit, die angemessen ist, um dem Kühlfluid zu ermöglichen, eine Elektrodentemperatur in einem Bereich, der ungefähr zwischen der Körpertemperatur (37°C), oder leicht darunter, und 100°C liegt, aber eher noch zwischen ungefähr 37°C und 70°C, zu halten, um das Risiko der Blutgerinnung zu reduzieren. Ein solches Abdeckmaterial könnte erwünscht oder erforderlich sein, um zu gewährleisten, dass die säulenartige Integrität des Katheterschafts bestehen bleibt, obgleich typischerweise eine weniger als optimale Verbindung zwischen der Metallelektrode und dem Schaft erzeugt wird. Beispielsweise könnte eine dünne Schicht PTFE, Polyamid oder PET, zum Beispiel 0,013–0,051 mm (0,0005''–0,002'') dick, verwendet werden, um die innere Fläche der linearen Elektrode und den Katheterschaft zu bedecken und die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlfluid und der linearen Elektrode nicht signifikant zu behindern. Obgleich diese Materialien möglicherweise keine guten Wärmeleiter sind, bewahrt die Dünne der Schicht bei diesem Beispiel ihre Wärmeisolierungseigenschaften auf einem einigermaßen niedrigen Niveau. Daher wird davon ausgegangen, dass das Kühlfluid die innere Fläche der linearen Ablationselektrode wirksam direkt berührt, wenn die Wärmeübertragung von der linearen Elektrode zu dem Kühlfluid derart ist, dass die Elektrodentemperatur auf der oben genannten Temperatur gehalten wird.
Ein Verfahren zur Herstellung des Spitzenstücks des Katheterschafts umfasst das Anbringen der Elektroden an einem Dorn und das Füllen der Zwischenräume zwischen den Rändern der Elektroden mit einem Polymer. Andere Montage- und Konstruktionsverfahren können ebenfalls verwendet werden.
Das Kühlfluid kann an dem distalen Ende des Spitzenstücks aus dem Katheter geleitet werden. Kühlfluid kann auch an anderen Stellen als dem distalen Ende aus dem Katheter heraus (in den Blutstrom) geleitet werden. Beispielsweise können Ausgangslöcher für den Fluidausfluss an oder zwischen einzelnen Ablationselektroden angeordnet sein.
Alternativ kann das Kühlfluid teilweise oder vollständig in den Kreislauf zurückgebracht werden, das heißt zurück durch den Katheterschaft geleitet werden, nachdem es an der linearen Elektrode vorbei geflossen ist und diese gekühlt hat. Daher ist der Grad der Kühlung nicht durch die Menge des Kühlfluids begrenzt, das beispielsweise salinische Lösung sein kann, die dem Patienten in geeigneter Weise und sicher injiziert werden kann. Diese Rezirkulierungsfähigkeit ist daher nützlich, wenn es erforderlich ist, die Fluidinjektion beim Patienten einzuschränken oder zu unterbinden.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, in der die bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden.
1 ist eine vereinfachte Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Kathetervorrichtung;
2 ist eine vergrößerte, vereinfachte Querschnittsansicht eines Abschnitts des Spitzenstücks der Kathetervorrichtung aus 1, die eine Reihe von umfangmäßigen Bandelektroden entlang des Spitzenstücks verwendet, wobei die Bandelektroden von dem distalen Ende des Spitzenstücks räumlich entfernt sind;
3 ist eine Ansicht, die 2 ähnelt, jedoch unter Verwendung von Halbrundelektroden;
4 ist eine Ansicht, die 2 ähnelt, jedoch unter Verwendung von Spiralelektroden;
5 zeigt ein Spitzenstück, umfassend ein äußeres Röhrenelement, das dem Spitzenstück aus 4 ähnelt, und ein inneres Röhrenelement mit einer Reihe von Löchern, die einen Fluidzugang zu der inneren Fläche der Spiralelektrode ermöglichen;
6 zeigt eine Struktur, die der aus 5 ähnelt, aber die Bandelektroden aus 2 verwendet und vollständige, umfangmäßige Lücken in dem inneren, röhrenförmigen Element aufweist, wobei die gesamten inneren Flächen der Bandelektroden exponiert sind;
7 veranschaulicht ein alternatives Spitzenstück, das zwei Spiralelektroden zeigt, die eine kreisförmige Querschnittsform aufweisen, eingebettet in ein äußeres Röhrenelement, wobei die innere Fläche der Elektroden und das äußere, röhrenförmige Element von einem porösen Überzug bedeckt sind;
7A ist eine Querschnittsansicht des Spitzenstücks aus 7 in Längsrichtung;
7B ist eine radiale Querschnittsansicht entlang der Linie 7B-7B in 7, die eine innerhalb des Inneren des Spitzenstücks begrenzte innere Fluiddurchlassöffnung und eine fluidundurchlässige Röhre zeigt, welche sich auch im Inneren befindet und durch die verschiedenen elektrische Drähte und Bedienelemente verlaufen können, wobei die Röhre in 7A zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist;
7C ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 7A, die zeigt, wie die innere Fläche der Spiralelektrode dem porösen Überzug ausgesetzt ist;
8 ist eine Ansicht, die 7B ähnelt, jedoch eine poröse, zweilumige Extrusion im Inneren des Spitzenstücks zeigt;
9 ist eine Querschnittsansicht eines alternativen, erfindungsgemäßen Spitzenstücks in Längsrichtung;
9A ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Spitzenstücks aus 9, die den Eingang des Fluiddurchlasses zeigt;
9B zeigt das Spitzenstück aus 9 während des Fluidflusses durch den Fluiddurchlass;
9C ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Spitzenstücks aus 9B, die die Passage des Kühlfluids in den Fluiddurchlass zeigt;
10 ist eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform, ähnlich der in 9, bei der verschiedene Ausgänge des Fluiddurchlasses entlang der Länge des Spitzenstücks positioniert sind;
11 ist eine Gesamtansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kathetervorrichtung, die hohle Spiralelektroden verwendet;
11A ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils eines Spitzenstücks der Kathetervorrichtung aus 11;
11B ist eine Querschnittsansicht des Spitzenstücks aus 11A in Längsrichtung, die den Fluss des Kühlfluids durch die Spiralelektroden veranschaulicht;
11C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 11C-11C in 11B; und
12 ist eine teilweise Seitenansicht des Spitzenstücks einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine Kathetervorrichtung 2, umfassend einen Griff 4 und einen vom Griff ausgehenden Katheterschaft 6. Der Katheterschaft 6 umfasst ein Hauptstück 8 und ein Spitzenstück 10. Das Spitzenstück 10 ist, gemäß dem Standard, relativ flexibel, um manövrierbar und durch einen oder mehrere, an dem Körper 14 des Griffs 4 angebrachte Manipulatoren 12, 13 in verschiedenen Konfigurationen platzierbar zu sein. Der Griff 4 umfasst ein elektrisches Verbindungselement 16, um die elektrische Verbindung mit einem Satz von an dem Spitzenstück 10 gehaltenen Elektroden 18 zu ermöglichen. Die Elektroden 18 sind ablationsfähige Elektroden. Die Elektroden 18 werden verwendet, um lineare Läsionen zu erzeugen und werden hier manchmal kollektiv als lineare Ablationselektrode oder lineare Elektrode bezeichnet. Diese oben mit Bezug auf 1 beschriebenen Komponenten sind im Allgemeinen konventionelle Komponenten. Siehe beispielsweise das US-Patent Nr. 5,487,757 mit dem Titel „Mehrfach gekrümmter biegbarer Katheter" und die am 11. März 1996 eingereichte US-Patentanmeldung Nr. 08/613,298 mit dem Titel „Verfahren und Vorrichtung zur RF-Ablation". Der Griff 4 weist auch eine Fluidöffnung 21 auf, die einem salinischen oder anderen Kühlfluid ermöglicht, durch den Katheterschaft 6 geleitet zu werden, um die Elektroden 18 wie unten beschrieben zu kühlen.
Die 2 bis 6 sind vereinfachte Ansichten und zeigen zur Vereinfachung der Darstellung verschiedene Elemente nicht, wie beispielsweise Manipulatordrähte zur radialen Biegung, Kerndrähte zur lateralen Biegung, Thermodrähte, elektrische Leitungsdrähte etc.
2 zeigt eine vergrößerte, vereinfachte Schnittansicht eines Abschnitts des Spitzenstücks 10 mit zwei Bandelektroden 18. Das Spitzenstück 10 wird mit Bandelektroden 18 alternierender Längen und Polymerabschnitten 24 aus Polyurethan oder anderen geeigneten Materialien gezeigt. Bei den Elektroden 18 der Ausführung in 2 können die glatten Seiten nur angezeigt werden, wenn ein ausreichend starker Verbund zwischen den Metallelektroden 18 und den Polymerabschnitten 24 erzeugt werden kann. Es kann jedoch erforderlich sein, mechanische Eingreifelemente vorzusehen, die die Verbindung zwischen den Elektroden 18 und den Abschnitten 24 verstärken.
Die Bandelektroden 18 sind typischerweise aus Platin-Iridium oder Edelstahl gebildet. Auf diese Art und Weise sind die inneren Flächen 28 der Bandelektroden 18 dem Inneren 30 des Spitzenstücks 10 völlig ausgesetzt. Die Versorgung mit typischerweise salinischem Kühlfluid 32 entlang des Inneren 30 ermöglicht dem Kühlfluid, die innere Fläche 28 der Bandelektroden 18 direkt zu berühren und so die Bandelektroden während der Ablationsverfahrens wirksam zu kühlen. Das Kühlfluid 32 fließt durch das Innere 30 und aus einer, dem Spitzenstück 10 benachbarten Ausgangsöffnung 33 heraus.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, ähnlich 2. Jedoch werden anstatt umfangmäßiger Bandelektroden 18 halbrunde Bandelektroden 34 als lineare Ablationselektrode an dem Spitzenstück 10a verwendet. Dies dient dazu, dass ein größerer Querschnittsbereich aus Katheterschaftmaterial gebildet sein kann, um eine adäquate strukturelle Stütze zu erhalten.
4 ist eine der 2 ähnliche Ausführungsform und zeigt ein Spitzenstück 10b, das eine oder mehrere Spiralelektroden 36 als lineare Ablationselektrode verwendet.
5 zeigt ein Spitzenstück 10c, umfassend ein äußeres Röhrenelement 38, dessen Konstruktion dem Spitzenstück 10b ähnelt, und ein inneres Röhrenelement 40. Das innere, röhrenförmige Element 40 ist aus einem Polymer-Material wie beispielsweise Polyurethan, Silikon, PET oder Polymid gebildet und weist eine Reihe von Löchern 42 daran auf. Die Löcher 42 sind so positioniert, dass sie mit der inneren Fläche 28 der Spiralelektroden 36 abgeglichen sind. Auf diese Weise steht das Innere 30c des Spitzenstücks 10c in Fluidverbindung mit der inneren Fläche 28 der Spiralelektroden 36, um dem salinischen Kühlfluid 32 zu ermöglichen, in Berührung mit der inneren Fläche 28 der Spiralelektroden 36 zu kommen.
Das innere, röhrenförmige Element 40 könnte durch eine geflochtene, röhrenförmige Struktur ersetzt werden, um eine gleichförmige Schaftstütze für die Elektroden vorzusehen; eine solche geflochtene oder andere gewebte, röhrenförmige Struktur weist zahlreiche und wesentliche Öffnungen auf, so dass das Kühlfluid die inneren Flächen der Elektroden berühren kann.
6 zeigt eine Alternative zu der in 5 gezeigten Ausführungsform. In 6 umfasst das Spitzenstück 10d ein äußeres Röhrenelement 38d, ähnlich dem Spitzenstück 10 in 2, und ein inneres Röhrenelement 40d, ähnlich dem inneren, röhrenförmigen Element 40 in 5. Jedoch weist das innere, röhrenförmige Element 40d umfangmäßig hervor ragende Ausschnitte 44 auf, die mit jeder Bandelektrode 18 abgeglichen sind, um der gesamten oder einem wesentlichen Teil der Fläche 28 zu ermöglichen, mit dem salinischen Kühlfluid 32 in Berührung zu kommen, im Gegensatz zu der Situation in 5, bei der nur ein Teil der inneren Fläche 28 dem salinischen Kühlfluid 32 direkt ausgesetzt ist.
Das Spitzenstück 10 kann gebildet werden, indem Bandelektroden 18 an einem Dorn angebracht oder gebildet werden und der Bereich zwischen den Seitenrändern 26 der Bandelektroden dann mit einem geeigneten Polymer gefüllt wird, um die in 2 dargestellte röhrenförmige Struktur zu bilden. Nach dem Aushärten wird das Spitzenstück 10 an dem am weitesten distalen Ende des Polymerabschnitts 24 in konventioneller Weise angebracht, typischerweise durch die Verwendung eines Haftmittels oder durch Heißschweißen.
Die Konstruktion des Spitzenstücks 10c könnte im Allgemeinen wie folgt erfolgen. Ein Röhrenelement 40 wird mit Löchern 42 gebildet und dann an einem Dorn angebracht. Die Spiralelektrode 36 wird dann um das innere, röhrenförmige Element 40 gewunden, wobei die Löcher 42 bedeckt werden. Ein geeignetes thermoplastisches Polymer oder wärmehärtbares Material, wie beispielsweise Silikon, wird dann zwischen entgegen gesetzte laterale Ränder 26b der Spiralelektrode 36 eingeführt, um den Raum zwischen den Rändern zu füllen. Nach ausreichender Aushärtung wird die Struktur von dem Dorn entfernt, und eine Spitzenelektrode 20 kann in konventioneller Weise angebracht werden.
Die oben genannten Ausführungsformen wurden davon ausgehend beschrieben, dass das Spitzenstück 10 eine Ausgangsöffnung 33 neben dem Spitzenstück 10 aufweist; siehe 1. Diese Art von Fluidfluss, bei der das typischerweise salinische Kühlfluid neben dem Spitzenstück oder durch das Spitzenstück hinaus fließt, ist in dem US-Patent Nr. 5,348,554 mit dem Titel „Katheter zur RF-Ablation mit gekühlter Elektrode" und in dem US-Patent Nr. 5,462,521 mit dem Titel „Fluidgekühlte und durchströmte Spitze für einen Katheter" gezeigt. Das US-Patent Nr. 5,348,554 zeigt auch einen Katheter, der einen Kühlfluid-Rückflussweg aufweist, so dass das Kühlfluid nach Erreichen des distalen Endes des Spitzenabschnitts des Katheters zu der Quelle zurück geführt werden kann, so dass das Kühlfluid nicht in den Körper fließt, sondern vielmehr in Umlauf ist. Umlaufsysteme mit Parallelleitung können bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Auch wäre ein System vorstellbar, bei dem ein Teil des Kühlfluids aus dem Spitzenstück des Katheterschafts hinaus geleitet wird und ein Teil des Kühlfluids in Umlauf ist; auch könnte Fluid an oder zwischen den Elektroden aus dem Katheter hinaus geleitet werden.
Bei der Anwendung wird das Spitzenstück 10 unter Verwendung des Manipulators 12 und des Griffs 4 an den geeigneten Zielbereich gebracht. Sobald es in Position ist, wird eine geeignete Energie auf die Elektroden, wie beispielsweise Bandelektroden 18 oder Spiralelektroden 36 appliziert, um das Gewebe abzutragen. Während der Ablation wird typischerweise salinisches Kühlmittel 32 durch die Öffnung 21, durch den Katheterschaft 6 und in das Innere 30 des Spitzenstücks 10 geleitet, wo die Salzlösung in direkte physische Berührung mit der inneren Fläche 28 der Ablationselektroden kommt, um die Ablationselektroden zu kühlen. Dies trägt dazu bei, Überhitzen in der Nachbarschaft der Ablationselektroden 18, 36 zu vermeiden, was hilft, unerwünschte Folgen einer Überhitzung, wie beispielsweise exzessive Blutgerinnung und die ungewollte Zerstörung von gesundem Gewebe nahe des Zielortes auszuschließen. Die wirksame Kühlung der linearen Ablationselektrode ermöglicht die Schaffung längerer Läsionen durch höhere RF-Leistungen ohne exzessive Elektrodenerhitzung. Die Läsionen gehen tiefer in das Gewebe und tendieren dazu, ineinander überzugehen, das heißt sich zu verbinden, um eine lineare Läsion zu bilden, wenn voneinander entfernte Band- oder Spiralelektroden verwendet werden. Dem Kühlfluid, wie beispielsweise der salinischen Lösung 32, kann auch ermöglicht werden, aus dem Spitzenstück hinaus zu fließen, wie beispielsweise durch die Öffnung 33 neben der Spitze 20 oder durch andere Öffnungen, die beispielsweise neben oder durch jede Bandelektrode 18 hindurch gebildet sind; alternativ kann ein Teil oder das gesamte Kühlfluid dazu gebracht werden, in Umlauf zu bleiben, und nicht aus dem Spitzenstück 10 hinaus geleitet werden.
Es ist bekannt, dass eine Spitzenelektrode gekühlt und die gekühlte Spitzenelektrode auf einen Zielbereich angewendet wird, während das Herz überwacht wird, um zu sehen, ob das Kühlen des Zielbereichs eine positive Wirkung auf die Arrhythmie hat; ist dies der Fall, wird das Gewebe am Zielbereich abgetragen. Die Erfindung kann auch verwendet werden, um die erwartete Wirksamkeit der Schaffung einer linearen Läsion an einem Zielbereich zu testen. Um dies zu tun, wird das Spitzenstück so positioniert, dass sich die lineare Ablationselektrode am Zielbereich befindet, und die lineare Elektrode wird durch das Kühlfluid gekühlt, um das Gewebe ausreichend zu kühlen, um eine so genannte Testläsion zu erzeugen. Beeinflusst das Kühlen des Gewebes am Zielbereich die Arrhythmie positiv, wird die lineare Ablationselektrode mit Energie versorgt, um das Gewebe abzutragen und am Zielbereich eine lineare Ablation zu erzeugen.
Die 7–7C zeigen das alternative Spitzenstück 10e, das eine Vielzahl von Spiralelektroden 44 von kreisförmiger Querschnittsform zeigt. Elektroden 44 sind in dem äußeren, röhrenförmigen Element 38e eingebettet und von ihm gehalten. Die inneren Flächen 28e, siehe 7C, der Spiralelektroden 44 und die innere Fläche 46 des äußeren, röhrenförmigen Elements 38e sind von einem porösen, inneren, röhrenförmigen Element 40e bedeckt.
Das poröse, innere, röhrenförmige Element 40e ist vorzugsweise ein Silikon, Polyolefin oder ein anderes, geeignetes, poröses Material, ungefähr 0,025–0,25 mm (0,001''–0,010'') dick, eher noch ungefähr 0,076–0,20 mm (0,003''–0,008'') dick, um einen Fluidzugang zu der inneren Fläche 28e der Elektroden 44 zu ermöglichen, und gleichzeitig dem Spitzenstück 10e strukturellen Halt zu geben. 7B zeigt eine flüssigkeitsundurchlässige Röhre 48, die entlang des Inneren 30e des Spitzenstücks 10e verläuft. Die Röhre 48 wird verwendet, um verschiedene Drähte und andere Komponenten entlang des Spitzenstücks 10e zu führen und diese Komponenten davor zu schützen, dem Kühlfluid 32 ausgesetzt zu sein. Bei der Ausführungsform der 7–7C verlässt das Kühlfluid 32 das Spitzenstück 10e durch ein an dem Spitzenstück 10e gebildetes axiales Loch 49. Alternativ könnte eine zusätzliche Röhre, ähnlich der Röhre 48, verwendet werden, um Kühlfluid 32 in umgekehrtem Fluidfluss entlang des Spitzenstücks 10e zu leiten.
8 zeigt eine Querschnittsansicht, ähnlich der in 7B, jedoch unter Verwendung einer porösen, zweilumigen Extrusion als inneres Röhrenelement 40f. Das innere, röhrenförmige Element 40f unterteilt das Innere 30f in einen Hauptbereich 50, durch den Kühlfluid 32 fließt, und einen zusätzlichen Bereich 52, der die Röhre 48 beherbergt, wobei die Röhre 48 demselben Zweck dient wie in der Ausführungsform der 7–7C. Die Extrusion 40f kann aus einem geeigneten porösen Material wie beispielsweise Polyethylen, Polyolefin oder Silikon gebildet sein.
Die 9–9C zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Spitzenstück 10g ein radial erweiterbares Röhrenelement 38g umfasst. Das Element 38g umfasst eine Silikonschicht 54, die sich ausdehnt, um den Fluiddurchlass 30g, siehe 9C, zwischen der Silikonschicht 54 und dem inneren, röhrenförmigen Element 40g zu begrenzen. Diese Ausdehnung erfolgt, wenn das Kühlfluid 32 am Eingang 56 zu dem Fluiddurchlass 30g mit ausreichend hohem Druck geliefert wird, was dazu führt, dass das Kühlfluid entlang des dilatierten Durchlasses 30g fließt und das Spitzenstück 10g an den Ausgangsöffnungen 33g verlässt. Die Silikonschicht 54 ist ausreichend dünn, wie beispielsweise 0,013–0,051 mm (0,0005''–0,002'') dick, so dass das Kühlfluid 32 nicht wirklich die inneren Flächen der Elektroden 44 berühren muss, um die Elektroden wirksam zu kühlen.
Alternativ kann die Silikonschicht 54 ein poröses Silikon sein, um tatsächlich eine direkte Berührung des Kühlfluids mit den inneren Flächen der Elektroden 44 zu schaffen.
10 zeigt ein Spitzenstück 10h, ähnlich dem Spitzenstück 10g, aber mit einer Anzahl von Ausgängen 33h entlang des Spitzenstücks. Dies kann nützlich sein, da es nicht nur eine konvektive Kühlung der Elektroden bewirkt, sondern auch bewirkt, dass das Kühlfluid das abzutragende Gewebe direkt kühlt oder „badet".
Die 11–11C zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Spitzenstück 10i eine Vielzahl von röhrenförmigen Spiralelektroden 58 aufweist. Die Elektroden 58 sind vorzugsweise Edelstahlhypotuben mit einen äußeren Durchmesser von ungefähr 0,36 mm (0,014'') und einem inneren Durchmesser von ungefähr 0,25 mm (0,010''). Das proximale Ende 60 jeder röhrenförmigen Elektrode 58 mündet in den innerhalb des inneren, röhrenförmigen Elements 40h begrenzten Bereich 50, durch den Kühlfluid 32 fließt. Das Kühlfluid fließt in das proximale Ende 60 hinein, durch das Innere der röhrenförmigen Spiralelektrode 58 und hinaus durch das distale Ende 62 der Spiralelektrode. Bei dieser Ausführungsform entspricht die innere Fläche der Spiralelektrode 58 der inneren Fläche 28 der Elektroden in den anderen Ausführungsformen und ermöglicht einen direkten Kühlkontakt des Kühlfluids mit der Elektrode. Obgleich bei dieser Ausführungsform jede Elektrode 58 einen einzigen Eingang und einen einzigen Ausgang aufweist, könnte jede Spiralelektrode einen oder mehrere Eingänge und einen oder mehrere Ausgänge aufweisen. Beispielsweise könnten die distalen Enden 62 blockiert sein, und die Spiralelektroden 58 könnten zahlreiche kleine Öffnungen 64 aufweisen, siehe 12, durch die Kühlfluid aus dem Spitzenstück 10j hinaus fließen könnte. Die Größe der kleinen Öffnungen könnte gewählt werden, um allgemein gleiche oder ungleiche Flussraten durch die Öffnungen zu gewährleisten.
Die offenbarten Ausführungsformen können anderen Modifikationen und Variationen unterliegen, ohne von dem Gegenstand der in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnte die Erfindung konstruiert sein, um anderes Gewebe als Herzgewebe abzutragen, wie beispielsweise Gewebe von Prostata, Uterus, Krebstumoren oder Blockaden der Koronararterien (Plaques). Temperaturfühler können verwendet werden, um die Temperatur an der Gewebegrenzschicht zu bestimmen; um dies zu tun, sollten Temperaturfühler so positioniert werden, dass sie genaueste Temperaturmessungen gewährleisten, typischerweise von den fluidgekühlten Elektroden entfernt. Um das Verhältnis ID/OD für den Hohlspulendesign der 7–12 zu verbessern, könnte die Hohlspule eine abgeflachte anstatt einer kreisförmigen Querschnittsform aufweisen. Diese Elektrode mit kleinerem Profil würde einen kleineren OD-Wert oder einen größeren ID-Wert für Katheterschaftkomponenten, wie Fluidlumen, Manipulatordraht/drähte, elektrische Drähte, etc. zulassen.

Claims

Ablationskathetervorrichtung, umfassend: einen Griff; einen von dem Griff ausgehenden Katheterschaft; wobei der Katheterschaft ein Spitzenstück mit einem Fluiddurchlass und einem distalen Ende aufweist; wobei das Spitzenstück darüber hinaus eine vom distalen Ende räumlich entfernte lineare Ablationselektrode aufweist; wobei die Elektrode äußere und innere Flächen aufweist; und wobei die innere Fläche dem Fluid des Fluiddurchlasses wirksam ausgesetzt ist, so dass ein durch den Fluiddurchlass fließendes Kühlfluid die innere Fläche wirksam und direkt berührt, um die Elektrode zu kühlen.
Katheter nach Anspruch 1, worin die Elektrode eine Röhrenelektrode ist, die ein proximales Ende mit Fluidkopplung zum Kühlfluid im Fluiddurchlass aufweist, sowie ein distales Ende.
Katheter nach Anspruch 1, worin die lineare Ablationselektrode eine Vielzahl von räumlich voneinander entfernten Bandelektroden aufweist und worin wenigstens eine der Bandelektroden eine Rundelektrode, eine Halbrundelektrode oder eine Spiralelektrode ist.
Katheter nach Anspruch 1, worin der Katheterschaft ein äußeres Röhrenelement umfasst, das die Elektrode hält, und ein inneres Röhrenelement innerhalb des äußeren Röhrenelements umfasst, wobei das innere Röhrenelement Fluid-Fließwege für den Durchfluss des Kühlfluids zwischen der inneren Fläche der Elektrode und dem Fluiddurchlass aufweist.
Katheter nach Anspruch 4, worin das innere Röhrenelement wenigstens eines der folgenden Elemente aufweist: ein poröses Material, das die Fluid-Fließwege definiert; ein Gewebe-Röhrenelement; und eine Vielzahl diskreter Öffnungen, die die Fluid-Fließwege definieren.
Katheter nach Anspruch 1, worin wenigstens Abschnitte der inneren Fläche der Elektroden blanke, dem Fluiddurchlass direkt ausgesetzte Flächen sind.
Katheter nach Anspruch 1, der darüber hinaus ein flüssigkeitsdurchlässiges, poröses Material aufweist, das die innere Fläche bedeckt.
Katheter nach Anspruch 1, worin das Spitzenstück ein äußeres Röhrenelement aufweist, das den Fluiddurchlass definiert, und eine röhrenförmige Durchführung in dem äußeren Röhrenelement aufweist, wobei die röhrenförmige Durchführung aus einem Material gebildet ist, das als eine Sperre für das Kühlfluid wirkt.
Katheter nach Anspruch 1, worin das Spitzenstück innere und äußere Röhrenelemente aufweist, die den Fluiddurchlass zwischen den Röhrenelementen begrenzen, wobei der Fluiddurchlass einen Einlass, wenigstens einen Auslass, und einen druckempfindlichen Abschnitt aufweist, der sich nur öffnet, wenn der Fluiddruck am Einlass des Fluiddurchlasses ein gewähltes Niveau überschreitet, so dass das Kühlfluid entlang des Fluiddurchlasses vom Einlass zum Auslass laufen kann.
Ablationskathetervorrichtung, umfassend: einen Griff; einen vom Griff ausgehenden Katheterschaft; wobei der Katheterschaft ein Spitzenstück mit einem Fluiddurchlass und einem distalen Ende aufweist; wobei das Spitzenstück darüber hinaus eine lineare Ablationselektrode aufweist, die einen Fluideinlass und einen Fluidauslass aufweist und dazwischen einen Fluiddurchflussweg definiert; und der Fluideinlass eine Fluidkopplung zum Fluiddurchlass besitzt, so dass ein durch den Fluiddurchlass fließendes Fluid in die Elektrode hinein und durch sie hindurch fließen kann.
Katheter nach Anspruch 1 oder Anspruch 10, worin sich der Fluidauslass in einen Bereich außerhalb des Katheterschafts öffnet.
Katheter nach Anspruch 2 oder Anspruch 10, worin die Röhrenelektrode eine Spiralröhrenelektrode ist.
Katheter nach Anspruch 10, worin: der Fluiddurchlass einen Einlass für Kühlfluid aufweist, um den Durchlass und die Röhrenelektrode mit einem Kühlfluid zu versorgen; die röhrenförmige lineare Ablationselektrode eine Vielzahl räumlich voneinander entfernter Spiralelektroden umfasst; die röhrenförmige lineare Ablationselektrode eine ringförmige Querschnittsform aufweist; und die röhrenförmige lineare Ablationselektrode vom distalen Ende räumlich entfernt ist.
Katheter nach Anspruch 10, worin die die röhrenförmige lineare Ablationselektrode eine Vielzahl von Fluidauslässen aufweist.
Ein Verfahren zur Herstellung des Spitzenstücks eines ablationsfähigen Katheterschafts, umfassend die folgenden Schritte: Positionieren einer inneren Fläche einer Elektrode gegen eine äußere Fläche eines Dorns, wobei die Elektrode umfangmäßig herausragende Ränder aufweist; Anbringen eines Polymers an der äußeren Fläche des Dorns und in Kontakt mit den umfangmäßig herausragenden Rändern, so dass eine Verbindung mit den Rändern entsteht, um eine röhrenförmige Struktur mit einem hohlen Inneren zu schaffen; und Entfernen der röhrenförmigen Struktur von dem Dorn, wodurch die innere Fläche der Elektrode dem hohlen Inneren ausgesetzt wird, so dass ein durch das Innere fließendes Kühlfluid mit der Elektrode in Berührung kommt und sie kühlt.
Verfahren zur Herstellung des Spitzenstücks eines ablationsfähigen Kartheterschafts, umfassend die folgenden Schritte: Formen eines inneren röhrenförmigen Elements mit einer inneren und einer äußeren Fläche, einer radialen Wandstärke und wenigstens einem durch die Wandstärke gebildeten Fluiddurchlass, wobei der Fluiddurchlass entlang einer Elektrodenbahn positioniert ist; Positionieren einer inneren Fläche einer Elektrode gegen eine äußere Fläche des inneren röhrenförmigen Elements und entlang der Elektrodenbahn, um so den wenigstens einen Durchlass zu bedecken, wobei die Elektrode umfangmäßig herausragende Ränder aufweist; Anbringen eines Polymers an der äußeren Fläche des inneren röhrenförmigen Elements und in Kontakt mit den umfangmäßig herausragenden Rändern, so dass eine Verbindung mit den Rändern und der äußeren Fläche entsteht, um eine veränderte Röhrenstruktur zu schaffen; und Entfernen der röhrenförmigen Struktur von dem Dorn, wodurch die innere Fläche der Elektrode dem hohlen Inneren durch wenigstens einen Durchlass ausgesetzt wird, so dass ein durch das Innere fließendes Kühlfluid mit der Elektrode in Berührung kommt und sie kühlt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, worin der Positionierungsschritt den Schritt der Wahl einer Elektrode aus einer Gruppe, umfassend eine Spiralelektrode und umfangmäßig angeordnete Bandelektroden, einschließt.
Verfahren nach Anspruch 16, worin der Formungsschritt so ausgeführt wird, dass der Fluiddurchlass eine Reihe räumlich voneinander entfernter Fluiddurchlässe aufweist.