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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet medizinischer endoskopischer
Verfahren und insbesondere die Verwendung endoskopischer Sonden
bei der Behandlung von Funktionsstörungen von Körperkanälen.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Unter
Harninkontinenz oder insbesondere Belastungsharninkontinenz leidet
eine große
Anzahl von Menschen. Obwohl sie nicht lebensbedrohlich ist, hat
die Harninkontinenz einen drastischen negativen Einfluss auf die
Lebensqualität.
Der vesikoureterale Reflux ist eine angeborene Erkrankung, an der eines
von einhundert Kindern leidet. Bei den schwereren Formen kann es
zur Minderung oder zum vollständigen
Verlust der Nierenfunktion kommen und kann sie lebensbedrohlich
sein.
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Harninkontinenz
entsteht durch (einen) nicht richtig funktionierende(n) Harnröhrenschließmuskel(n).
Die Funktionsstörung
des Schließmuskels bzw.
der Schließmuskeln
kann durch Krankheiten oder Komplikationen bei urologischen Eingriffen
verursacht werden oder durch Verletzungen des Beckenbereichs entstehen.
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Die
Funktionsstörung
des Schließmuskels bzw.
der Schließmuskeln
kann auch durch neurologische Funktionsstörungen oder Schließmuskelfunktionsstörungen verursacht
werden. In jedem Fall kann der Schließmuskel den Urin nicht wie
normal in der Blase zurückhalten.
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Derzeit
gibt es verschiedene Verfahren und Vorrichtungen, die zur Behandlung
der Harninkontinenz verwendet werden. Es sind chirurgische Lösungen vorhanden,
bei denen künstliche
Schließmuskel in
das Gewebe eingepflanzt werden, das die Harnröhre umgibt. Diese künstlichen
Schließmuskeln
dienen als Ventil und können
vom Patienten betätigt werden.
Weitere chirurgische Implantate sind Vorrichtungen ähnlich Gummibändern, die
um die Außenseite
des Schließmuskels
und der Harnröhre
angeordnet werden und den Schließmuskel beim Zurückhalten
des Urins unterstützen.
Einige weniger invasive Verfahren beinhalten das Einspritzen von
Füllstoffen
(„bulking
agents") in die
Submucosa der Harnröhre.
Die Füllstoffe
können
biologisch verträgliche
Materialien wie Teflon, Biomaterialien wie Rinderkollagen oder körpereigene
Stoffe wie Fett, Kollagen, Muskel oder Knorpel sein. Weitere Behandlungen,
die eingesetzt werden, beinhalten die Elektrostimulation des Schließmuskels
und Biofeedbackverfahren.
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Der
vesikoureterale Reflux ähnelt
der Belastungs-harninkontinenz insoweit, als dass der vesikoureterale Übergang
wie ein Schließmuskel
arbeitet. Der vesikoureterale Übergang
befindet sich am Übergang
von Harnleiter und Blase. Bei einem normalen vesikoureteralen Übergang
mündet
der Harnleiter durch die Muscularis mucosea der Blase schräg in die
Blase ein. Während
des Harnlassens zieht sich die Muscularis mucosea zusammen und schließt den Harnleiter.
Damit dient der vesikoureterale Übergang als
Absperrventil und verhindert, dass beim Harnlassen während des
Zusammenziehens der Blase Urin zurück in die Niere fließt. Bei
einem abnormalen vesikoureteralen Übergang mündet der Harnleiter durch die
Muscularis mucosea der Blase rechtwinklig in die Blase. Während des
Harnlassens bleibt der Harnleiter offen, was dem Urin ermöglicht,
im Harnleiter zurückfließen. Der
Rückfluss
von Urin und die damit zusammenhängende
Druckerzeugung in Harnleiter und Niere führen zur Aufweitung des Harnleiters
und zur Vernarbung der Niere. Die Behandlung dieser Erkrankung mit
einem Eingriff besteht in einer chirurgischen Behandlung und dem
Einbringen von Füllstoffen.
Milde Fälle
des Refluxes können
mit Arzneimitteln behandelt werden.
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WO
95/10798 offenbart eine Anordnung mit mehreren Elektroden zum Abtragen
von Gewebe, die mindestens zwei Elektrodenabschnitte aufweist, die umfangsmäßig in einem
Abstand voneinander angeordnet und gegeneinander isoliert sind.
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WO
95/17131 offenbart einen länglichen
Katheterkörper
zur Einpflanzung ins menschliche Herz. Der Körper umfasst eine Ablationselektrode,
die dafür
eingerichtet ist, mit dem Herzen verbunden zu werden, und eine Ultraschallwandleranordnung.
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US 5,626,576 offenbart eine
elektrochirurgische Vorrichtung zum Auflösen einer verschließenden Ablagerung
in einem Hohlraum des Körpers
und ein Verfahren zum Verwenden einer derartigen Vorrichtung.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Behandlung sowohl für die Harninkontinenz
als auch den vesikoureteralen Reflux bereitzustellen, die weniger
störend
als ein chirurgischer Eingriff oder das Einbringen von Füllstoffen
ist und die dauerhaft Abhilfe schafft. Es ist eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Heilmittel für die Harninkontinenz bereitzustellen
und/oder ihre Symptome zu lindern und die Nierenfunktion von Personen
(z.B. Kindern) zu erhalten, die am vesikoureteralen Reflux leiden. Die
vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung gegenüber anderen
Möglichkeiten
der Behandlung dieser Erkrankungen wie chirurgischen Implantaten oder
einspritzbaren Gewebefüllstoffen.
Diese Erfindung stellt eine kostengünstige, minimalinvasive, dauerhafte
Behandlung der Harninkontinenz und des vesikoureteralen Refluxes
bereit, ohne dass fremdes oder körpereigenes
Material eingepflanzt werden muss.
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Allgemeiner
ausgedrückt
sorgt diese Erfindung ohne Einbringen von Füllstoffen für die Verdickung eines Körperkanals,
indem das Epithel durchtrennt wird, das die Innenwand des Körperkanals auskleidet,
und indem die Submukosa verletzt wird, um eine Heilungsreaktion
auszulösen,
die zur Hyperplasie der Submukosa und zur Bildung einer Verengung
im Körperkanal
führt.
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Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie in den Ansprüchen
definiert sind, werden verwendet, damit anhaltende Verengungen in
einem Körperkanal
entstehen, indem Energie (z.B. HF-Energie) zugeführt wird, um eine Verletzung
der Wand des Körperkanals
und während
der Heilungsreaktion die Hyperplasie der Submukosa an der Stelle
der Verletzung zu bewirken. Die Hyperplasie der Submukosa an der
Wundstelle erzeugt eine Verengung des Körperkanals. Insbesondere umfasst
die Verwendung der Erfindung das Einführen einer Energie-abgebenden
Sonde in einen Körperkanal
und die Übertragung
von Energie auf einen Abschnitt der Wand des Körperkanals, die ausreicht,
um eine Verletzung der Wand, die Hyperplasie des Gewebes angrenzend
an die Wand und die Verengung des Körperkanals zu bewirken.
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Körperkanäle, in denen
die Erzeugung einer Verengung gemäß der vorliegenden Erfindung
wünschenswert
sein kann, sind zum Beispiel die Harnröhre, die Harnleiter, die Gallenwege,
die Speiseröhre,
der Mastdarm, Venen und Arterien.
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Zum
Einführen
der erfindungsgemäßen Energie-abgebenden
Sonde in den Körperkanal
kann ein Endoskop verwendet werden. Die Sonde kann einen Emitter
fokussierter Energie aufweisen (der auf die gewünschte Form der Verletzung
vorgeformt ist), mit dem die Energie der Wand des Körperkanals
zugeführt
werden kann. Die Energie kann der Wand in Form von Wärme zugeführt werden.
Daher kann der Energieemitter ein Hochfrequenz(HF)-Emitter sein. Die
Verletzung, die durch die Sonde an der Wand hervorgerufen wird,
kann eine Verbrennung oder eine Abschürfung sein. Wie auch immer
die Verletzung verursacht wird, bewirkt sie eine Heilungsreaktion,
durch die es wiederum an der Stelle der Verletzung zur Hyperplasie
und Verengung des Körperkanals
kommt. Die Sonde weist zudem einen Kanal auf, der zum Energieemitter
versetzt ist. Der Kanal ist dazu ausgelegt, zum Befördern eines
Mittels wie eines Kühlfluids,
einem Arzneimittel oder einer anderen Behandlungslösung zur
Stelle der Verletzung verwendet zu werden.
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Bei
einigen Ausführungsformen
der Erfindung wird die Inkontinenz behandelt, indem eine Verengung
der Harnröhre
hervorgerufen wird. Die Energie kann einem Abschnitt der Harnröhrenwand
zugeführt
werden, der sich proximal vom Schließmuskel der Harnröhre befindet.
Bei anderen Ausführungsformen
der Erfindung wird der vesikoureterale Reflux behandelt, indem eine
Verengung des Harnleiters hervorgerufen wird. Die Energie kann einem
Abschnitt der Harnleiterwand am vesikoureteralen Übergang
zugeführt
werden. Bei weiteren Ausführungsformen
wird der gastroösophageale
Reflux behandelt, indem eine Verengung der Speiseröhre hervorgerufen
wird.
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Diese
und weitere Aufgaben werden zusammen mit Vorteilen und Merkmalen
der Erfindung, die hier offenbart ist, aus der folgenden Beschreibung, den
folgenden Zeichnungen und Ansprüchen
offensichtlicher.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sowie die Erfindung selbst werden aus der folgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen in
Verbindung mit den zugehörigen
Zeichnungen besser verständlich.
Es zeigen:
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1A eine
Querschnitt- und Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sonde;
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1B eine
Draufsicht auf die Sonde von 1A;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Energie-abgebenden Vorrichtung von 1A und 1B;
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3 eine
Längsschnittansicht,
in der die Verwendung der Sonde (1A, 1B und 2) während der
Behandlung dargestellt ist;
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4 eine
schematische Querschnittansicht eines Körperkanals vor der Behandlung;
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5 eine
schematische Querschnittansicht, in der die Verwendung einer Sonde
während der
Behandlung dargestellt ist, bevor die Wand der Harnröhre verletzt
wird;
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6 eine
schematische Querschnittansicht, in der die Verwendung einer Sonde
während der
Behandlung dargestellt ist, nachdem die Wand der Harnröhre verletzt
wurde;
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7 eine
schematische Querschnittansicht, in der die Heilungsreaktion nach
der Behandlung dargestellt ist; und
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8A und 8B schematische
Querschnittansichten, in denen die Ventilwirkung des Öffnens beziehungsweise
Schließens
einer Verengung eines Körperkanals
nach der Behandlung dargestellt ist.
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Beschreibung
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Diese
Erfindung stellt im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Bilden einer
Verengung in einem Körperkanal
bereit. Eine Verengung eines Körperkanals
ist immer dann wünschenswert,
wenn eine bessere Kontrolle über
das Hindurchströmen
von Fluiden im Körperkanal
erforderlich ist. Es können
bei der Vorrichtung der Erfindung unterschiedliche Abstufungen der
Verengung eingesetzt werden, um eine ganze Reihe von Behandlungsergebnissen
zu erreichen. Eine Verengung ist eine Einengung eines Körperkanals,
durch die beim Zusammenziehen oder Relaxieren des umgebenden Gewebes
oder des Drucks des Fluids darin der Durchfluss von Fluiden abnimmt
oder ihr Durchfluss darin zeitweise verhindert wird, die jedoch
keinen dauerhaften Verschluss des Körperkanals bewirkt.
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Eine
Verengung kann zum Beispiel in einem Körperkanal der Harnwege zur
Heilung oder Linderung der Symptome der Harninkontinenz und zum
Erhalt der Nierenfunktion bei Personen (z.B. Kindern) eingesetzt
werden, die am vesikoureteralen Reflux leiden. Eine Verengung kann
auch in anderen Körperkanälen als
den Harnwegen gebildet werden, beispielsweise dem Gallengang, dem
Gefäßsystem
und dem Verdauungssystem. Somit kann eine Verengung zum Beispiel
in Venen zur Behandlung von Tumoren verwendet werden, um den Blutfluss
zu gutartigen Geschwülsten
oder Krebsgeschwülsten
zu vermindern oder stoppen. Verengungen in Arterien können zum
Beispiel bei der Bypass-Herzchirurgie, Lebertransplantationen oder
Nierentransplantationen eingesetzt werden. Verengungen im Mastdarm
können zur
Behandlung der Stuhlinkontinenz eingesetzt werden. Verengungen in
der Speiseröhre
am gastroösophagealen Übergang
können
zur Behandlung des gastroösophagealen
Refluxes eingesetzt werden.
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Eine
Verengung kann im Körperkanal
beim Zusammenziehen oder Erschlaffen der glatten Muskelzellen, die
den Körperkanal
umgeben, oder durch Veränderung
des Drucks im Körperkanal
eine Ventilwirkung im Sinne von offen und geschlossen hervorrufen.
In einer geschlossenen Stellung ist die bewegliche und elastische
Wand des Körperkanals
zusammengefaltet und drückt
gegen die nicht elastische, fasrige hyperplastische Masse, aus der
die Verengung besteht. In einer offenen Stellung ist die Wand des
Körperkanals
gegenüber
der Verengung ausgeweitet und berührt die hyperplastische Masse
nicht.
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Bevorzugte
Körperkanäle für die Behandlung
mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sind mit Epithelzellen
ausgekleidet. Das Epithel, beispielsweise das Harnwegsepithel in
den Harnwegen oder die Gefäßinnenhaut
des Gefäßsystems,
gehört zu
einer Zellgruppe, die sich beständig
teilen, um zerstörte
Zellen zu ersetzen. Glatte Muskelzellen, die in der Submukosa vorkommen,
sind normalerweise ruhende, stabile Zellen mit einer geringen Teilungsrate. Als
Reaktion auf Reize, beispielsweise nach Verletzungen, können sich
diese Zellen jedoch schnell teilen. Diese schnelle Zellteilung kann
an der Stelle der Verletzung zur Hyperplasie führen. Eine derartige Verletzung,
die zur Hyperplasie anregt, kann die Epithelentfernung sein.
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Hyperplasie
ist eine Zunahme der Anzahl von Zellen in einem Gewebe wie z.B.
der Submukosa, die zu einer Verdickung (Volumenzunahme) eines Körpergewebes
führt.
Es handelt sich um eine Reaktion von Bindegewebszellen, die während der
Wundheilung stattfindet. Hyperplasie wird durch Wachstumsfaktoren
angeregt, die die verletzten Zellen abgeben. Hyperplasie wird am
besten dann hervorgerufen, wenn die extrazelluläre Matrix des Epithels und die
Basalmembran so ausreichend geschädigt wurden, dass die Zellen
der Submukosa mit Wachstumsfaktoren in Berührung kommen, die die verletzten Zellen
abgegeben haben. Es wird daher vermutet, dass das Epithel eine derartige
modulierende Wirkung auf den Mitosezyklus der Muskelzellen der Submukosa
hat, dass der Erhalt des Epithels die Hyperplasie derjenigen Muskelzellen
verhindert, die sich unter dem intakten Epithel befinden, selbst
wenn das Epithel von benachbartem Gewebe entfernt und das Gewebe
verletzt wurde. Daher wird vermutet, dass der Grad der Ausbildung
einer Verengung proportional zur Stärke der Verletzung ist und
dass die Morphologie der Verengung eine Hyperplasie von Muskelzellen
in der Submukosa ist.
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Hyperplasie
ist im Allgemeinen ein unerwünschtes
Ergebnis der Wundheilung. Wenn sie beispielsweise bei der Haut auftritt,
würde sie
Narben hinterlassen. Sie kann jedoch vorteilhafterweise beispielsweise
in den Körperkanälen der
Harnwege hervorgerufen werden, um dazu beizutragen, den unerwünschten
Harnfluss zu verhindern, beispielsweise bei der Behandlung der Harninkontinenz
oder des vesikoureteralen Refluxes.
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Eine
eine Verletzung verursachende Sonde, beispielsweise eine Energie
-abgebende Sonde, wird über
ein Endoskop in den Körperkanal
eingeführt. Der
Zugang zur Harnröhre
erfolgt direkt, da sie mit dem Äußeren des
Körpers
direkt in Verbindung steht. Der Zugang zum Harnleiter erfolgt über die
Harnröhre
und die Blase. Der Zugang zu Venen und Arterien erfolgt durch die
Haut. Der Zugang zum Gallengang kann durch die Haut oder durch den
oberen Magen-Darm-Trakt erfolgen, d.h. durch Mund, Speise röhre, Magen
und Zwölffingerdarm.
Der Zugang zum Mastdarm erfolgt direkt. Der Zugang zur Speiseröhre erfolgt über den
Mund. Verfahren zur Überwachung der
Anordnung der Sonde im Körperkanal
sind im Fachgebiet bekannt. Bei bevorzugten Ausführungsformen kann die Anordnung
der Sonde im Körperkanal
unter Verwendung eines Endoskops, der Röntgendurchleuchtung (Fluoroskopie)
oder anderer Vorrichtungen zur Lagebestimmung und Anordnung überwacht
werden.
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Sobald
die Sonde an der Stelle der erwünschten
Volumenvergrößerung angeordnet
ist, wird Energie zugeführt,
um in der Wand des Körperkanals
derart eine Verletzung zu erzeugen, dass ein radiales Segment des
Epithels, das die Wand entlang einem Umfangsbereichs des Körperkanals
bedeckt, d.h. ein radiales oder gebogenes Segment, zerstört und entfernt
wird, sodass die Submukosa freiliegt. Das verbleibende radiale Segment
im selben Umfangsbereich des Körperkanals
wird vorzugsweise nicht durch die Sonde verletzt. Der Erhalt des
Epithels in dem komplementären
radialen Segment im selben Umfangsbereich des Körperkanals gewährleistet,
dass die Hyperplasie, die während
des Vorgangs der Wundheilung erfolgt, nicht zu einem Verschluss
des Körperkanals
durch Anhaften der gegenüberliegenden
Wandflächen
führt.
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Die
Art der Verletzung, die an der Stelle der erwünschten Volumenvergrößerung erzeugt
wird, ist so, dass die extrazelluläre Matrix denaturiert wird
und anregende Wachstumsfaktoren von den verletzten Zellen abgegeben
werden. Alternativ können
anregende Wachstumsfaktoren durch direkte Verabreichung unter Verwendung
des Kühlkanals
der Sonde oder durch parenterale orale Verabreichung an die Stelle
der Verletzung gebracht werden. Verletzungen wie Verbrennungen durch
Erwärmen
oder Vereisen wären
geeignet. Auch Verletzungen, die durch Abschürfung entstehen, eignen sich
für die
Verfahren. Vorzugsweise wird die Verletzung als Verbrennung durch
Zufuhr von Wärme
mit einer HF-Sonde erzeugt.
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Die
Verletzung kann verschiedene Größen und
Formen annehmen, solange die Form der entstehenden Hyperplasie zu
einer Ventilwirkung im Körperkanal
beiträgt,
d.h. sie den Körperkanal
im entspannten oder zusammengezogenen Zustand des Körperkanals
(in 8B dargestellt) einengt und den Körperkanal
im ausgedehnten Zustand des Körperkanals
(in 8A dargestellt) nicht behindert. Sowohl Größe als auch
Form der Verletzung werden durch Größe und Form des Energie-abgebenden
Bereichs des Energieemitters auf der Außenseite der Sonde gesteuert.
Die Tiefe der Verletzung kann durch die Energiemenge gesteuert werden,
die der Wandfläche
des Körperkanals
zugeführt
wird. Bei einigen Ausführungsformen
ist die Form der Verletzung ein bogenförmiges viereckiges Segment.
Eine viereckige Form ist jede vieleckige Form mit vier Seiten und
vier Ecken, einschließlich,
jedoch nicht beschränkt
auf Quadrate, Vierecke, Rauten und Trapeze. Bei bevorzugten Ausführungsformen
ist die Form der Verletzung ein bogenförmiges rechteckiges Segment.
Bei bestimmten Ausführungsformen
ist die Form der Verletzung ein durchgängiges Segment. Bei weiteren
Ausführungsformen
ist die Form der Verletzung eine Reihe von benachbarten nicht-durchgängigen Segmenten.
Bei weiteren Ausführungsformen
ist die Form der Verletzung eine Reihe von benachbarten, nicht-durchgängigen Segmenten
auf abwechselnden, gegenüberliegenden
Seiten der Wand des Körperkanals.
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Wenn
eine Hyperplasie des gesamten Umfangs des Körperkanals erwünscht ist,
um das Durchfließen
eines Fluids besser kontrollieren zu können, kann der Vorgang wiederholt
werden, nachdem die erste Verletzung vollständig verheilt ist, d.h. nach
der vollständigen
Epithelisierung der hyperplastischen Masse an der Stelle der Verletzung.
Es kann dann an einem neuen Bereich des Körperkanals benachbart zur vorigen
Stelle der Verletzung entweder im selben Umfangssegment oder entlang
der Längsachse
des Körperkanals
eine nachfolgende Verletzung erzeugt werden. Die nachfolgende Verletzung
kann auch an derselben Stelle wie die vorherige Verletzung wiederholt
werden oder an einer Stelle, die sich mit der vorherigen Verletzung überlappt,
bis die gewünschte
Volumenvergrößerung erreicht
ist. Damit kann durch mehrmaliges Wiederholen dieses Vorgangs eine
Hyperplasie des gesamten Umfangs des Körperkanals erreicht werden,
jedoch ohne dass ein vollständiger Verschluss
des Körperkanals
bewirkt wird.
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Die
Verletzung kann im Fall der Harnröhre oder der Harnleiter beispielsweise
etwa 0,2 bis 1 mm tief, etwa 4 bis 20 mm lang über einen Winkel von etwa 30
bis 180 Grad sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Wunde
0,4 bis 0,8 mm tief, 8 bis 12 mm lang, bei einem Winkel von 60 bis
120 Grad. Bei einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist die Wunde 1
mm tief, 10 mm lang, über
einen Winkel von 60 Grad. Bei der Speiseröhre oder dem Mastdarm kann
die Länge
der Verletzung 3 bis 5 cm betragen, wobei Tiefe und Breite wie zuvor
beschrieben sind.
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Es
versteht sich, dass die Form der erwünschten Verengung im Körperkanal
ohne weiteres durch die Stelle ausgestaltet und beeinflusst werden kann,
an der die Wand verletzt wird, und dadurch, wie die Wand verletzt
wird. Die Ausgestaltung der Verletzung zur Erzielung eines bestimmten
Verengungsmusters ist einem durchschnittlichen Fachmann zugänglich.
Die vorliegende Erfindung soll nicht durch die zuvor beschriebenen
konkreten Verengungsmuster eingeschränkt werden.
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Eine
Sonde, die für
die Ausführung
der zuvor beschriebenen Behandlung bestimmt ist, kann durch den
Arbeitskanal eines Endoskops verwendet werden. Die Sonde kann beweglich
sein, um das Anordnen im Körperkanal
wie beispielsweise im Harnleiter oder der Speiseröhre zu erleichtern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
beträgt
der Durchmesser der Sonde 6 bis 10 French (2 mm bis 3,3 mm) oder etwa
die Größe für Körperkanäle der Harnwege.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser
der Sonde 30 bis 40 French (10 mm bis 13,3 mm) oder etwa die Größe für Körperkanäle des Magen-Darm-Kanals.
Das distale Ende der Sonde ist mit einem Energieemitter versehen.
Alternativ kann das distale Ende der Sonde ein ausdehnbarer Ballon
sein, bei dem ein Energieemitter an einem Bereich seiner Außenfläche befestigt
ist. Wahlweise weist das distale Ende auch einen Thermistor oder
Wärmesensor
auf, um die kontrollierte Abgabe von ausreichend Energie sicherzustellen,
damit wie zuvor beschrieben eine Verletzung des Epithels entsteht.
Dazu weist die Sonde auch einen Kanal zum Befördern eines Mittels an die
Stelle der Verletzung auf, vorzugsweise einen Kühlkanal zum Einbringen eines
Kühlfluids.
Der Kühlkanal
kann auch zum Befördern
von Arzneimitteln an die Stelle der Verletzung verwendet werden,
zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf Anästhetika, Antibiotika, Antiseptika, Wachstumsfaktoren
und Arzneimittel daraus.
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Größe und Form
des Energieemitters am Rand der Sonde können so vorgeformt sein, dass
sie der gewünschten
Größe und Form
der Verletzung entsprechen. Die Größe des Energieemitters am Rand
der Sonde kann durch zwei Parameter definiert und gemessen werden:
eine Höhe
(h) und einen Kreisbogen (θ).
Die Höhe
(h) wird durch den Abstand zwischen den beiden äußersten Punkten entlang einer
Linie bestimmt, die parallel zur Längsachse der Sonde verläuft. Der
Kreisbogen wird durch den Winkel bestimmt, den zwei Ebenen bilden,
die sich entlang der Zentralachse der Sonde schneiden und jeweils
an den äußersten
seitlichen Punkten des Energieemitters an der Randfläche der
Sonde vorbeilaufen. Bei einigen Ausführungsformen weist der Energieemitter
am Rand der Sonde eine bogenförmige viereckige
Form auf. Bei bevorzugten Ausführungsformen
weist der Energieemitter am Rand der Sonde eine bogenförmige rechteckige
Form auf. Bei bestimmten Ausführungsformen
weist der Energieemitter die Form eines durchgängigen Segments auf. Bei weiteren
Ausführungsformen
weist der Energieemitter die Form einer Reihe von benachbarten, nicht-durchgängigen Segmenten
auf. Bei weiteren Ausführungsformen
weist der Energieemitter eine Form einer Reihe von benachbarten,
nicht-durchgängigen
Segmenten auf abwechselnden, gegenüberliegenden Seiten des distalen
Endes der Sonde auf. Der übrige
Umfangsbereich der Sonde besteht aus einem isolierenden Material,
um Verletzungen des Epithels zu verhindern, das an die Stelle der
erwünschten
Verletzung angrenzt. Als isolierendes Material zur Verwendung bei
der Herstellung der Sonde können
synthetische oder natürliche
Polymere geeignet sein.
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Geeignete
Energieemitter umfassen Hochfrequenz(HF)-Emitter oder elektrische
Wärmeemitter. 1A und 1B zeigen
zwei Ansichten eines HF-Emitters, der dafür geeignet ist, die Verfahren
der vorliegenden Erfindung durchzuführen. 2 zeigt eine
Seitenansicht einer Vorrichtung, die einen HF-Emitter an ihrem distalen
Ende aufweist, der dafür
geeignet ist, die Verfahren der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Beispiele
für Emitter,
die sich für die
Verwendung bei den hier beschriebenen Behandlungen eignen können, umfassen
die, die offenbart sind in: US-Patentschrift 5,122,137 über eine
temperaturgeregelte HF-abgebende Sonde; US-Patentschrift 5,383,876
zu einer fluidgekühlten
Wärme abgebenden
elektrochirurgischen Sonde; US-Patentschrift
5,380,317 über
eine Sonde, die lokal Licht und Wärme hoher Intensität abgibt;
US-Patentschrift 4,662,368 über
eine Sonde, die lokal Wärme
abgibt, und US- Patentschrift
4,765,331 über
eine Sonde mit einem Behandlungskreisbogen von weniger als 360 Grad,
die fokussiert Wärme
abgibt. Im Allgemeinen sind die Emitter, die in diesen Patentschriften
beschrieben sind, insoweit geeignet, als dass sie für die Harnwege
passend gestaltet werden können
und ausreichend Energie abgeben, dass eine Verletzung erzeugt wird,
wie hier beschrieben ist.
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Bei
Ausführungsformen,
bei denen die Energie in Form von Wärmeenergie abgegeben wird, kann
eine HF-Elektrode wie in 1A und 1B dargestellt
am distalen Ende der Vorrichtung angebracht sein, die in 2 dargestellt
ist. Die HF-Elektrode kann an der Stelle der gewünschten Verletzung eine geeignete
Energiemenge abgeben, wenn über einen
Zeitraum von ungefähr
1 bis ungefähr
60 Sekunden eine Temperatur von ungefähr 45 °C bis ungefähr 100 °C gehalten wird. Die Zeitdauer
der Energiezufuhr verändert
sich invers zur Temperatur, die der Stelle der Verletzung zugeführt wird.
Beispielsweise können
für diese
Erfindung geeignete Verletzungen bei Zufuhr von 100 °C über etwa
eine Sekunde erzeugt werden. Geeignete Verletzungen können auch
bei Zufuhr von 60 °C über etwa
10 Sekunden oder auch 48 °C über etwa
sechzig Sekunden erzeugt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Verletzung durch Zufuhr von HF-Energie erzeugt, die an
der gewünschten
Stelle der Verletzung 10 Sekunden lang 60 °C liefert. Für einen durchschnittlichen
Fachmann ist ersichtlich, dass viele Änderungen hinsichtlich der
Temperatur und Zeitdauer der Wärmezufuhr
eine Verletzung der erfindungsgemäßen Art bewirken können.
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Bei
einer Ausführungsform
kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer
HF-Sonde 10, die in 1A dargestellt
ist, und einer Erdungsplatte (nicht dargestellt) Wärme zuführen. Die
Sonde 10 besteht aus einem Schaft 70, der einen
Kühlkanal 20 aufweist,
der sich im Schaft 70 befindet und entlang der Längsachse
des Schafts 70 verläuft.
Am distalen Ende des Schafts 70 befindet sich eine Elektrode 40.
Die Elektrode 40 umfasst ein leitfähiges Material 80 mit
einer bogenförmigen
viereckigen Form am Rand des Schafts 70. Das leitfähige Material 80 steht
mit einem Thermistor 30 in Kontakt. Der Thermistor ist über die
Drähte 50,
die durch einen Drahtkanal 90 verlaufen, mit einer HF-Stromversorgung
(nicht dargestellt) verbunden.
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Wahlweise
kann die Sonde 10 einen Temperatursensor (nicht dargestellt)
umfassen, damit die Wärmezufuhr
zum Gewebe indirekt überwacht
werden und somit die Stärke
der Gewebsverletzung kontrolliert werden kann. Der Sensor wäre mit einer Steuerschaltung
verbunden, die entsprechend dem Signal, das vom Temperatursensor
empfangen wird, den HF-Strom moduliert, mit dem die Elektrode versorgt
wird. Die Steuerschaltung und eine HF-Stromversorgung würden zwischen
zwei Betriebsarten wechseln. In einer ersten Betriebsart würde die HF-Stromversorgung
die Elektrode mit HF-Strom versorgen. In einer zweiten Betriebsart
würde die Steuerschaltung
mangels eines HF-Signals ein Signal vom Temperatursensor erfassen.
Die Steuerschaltung würde
dann das Signal vom Temperatursensor mit einem Sollwert (vom Benutzer
festgelegt) vergleichen und den HF-Strom, mit dem die Elektrode
versorgt wird, gemäß dem Sollwert
modulieren.
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1B zeigt
eine Draufsicht auf die Sonde 10, in der die bogenförmige Form 60 mit
einem Kreisbogen θ der
Elektrode 40 am Rand des Schafts 70 dargestellt
ist. 2 zeigt die Vorrichtung mit einem beweglichen
Schaft 70, die an ihrem distalen Ende eine radiale viereckige
Elektrode 40 aufweist und ein Verbindungselement 72,
das eine Öffnung 22 für den Kühlkanal 20 und
eine Öffnung 92 für den Drahtkanal 90 aufweist.
Der Drahtkanal 90 ist mit einem Adapter 94 verbunden,
mit dem die Drähte 50 an
eine HF-Stromversorgung (nicht dargestellt) angeschlossen werden
können.
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Geeignete
leitfähige
Materialien 80 für
die Elektrode 40 sind Materialien, die einen geringen Ohm'schen Widerstand
aufweisen. Geeignete Materialien sind zum Beispiel Metalle wie die
Metalle aus der Gruppe VIII und IB oder Legierungen davon. Vorzugsweise
sind die leitfähigen
Materialien Kupfer oder Platin.
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Geeignete
Materialien für
den Schaft 70 und den distalen Bereich der Sonde, der die
Elektrode umgibt, sind synthetische Materialien und Isolatoren. Silikon,
Gummi, Latex, Polyurethan, Nylon, Polyethylen sind zum Beispiel
geeignete Materialien sowie jedes andere geeignete Kathetermaterial.
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Die
folgende Beschreibung erläutert
ausführlicher
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Behandlung von Funktionsstörungen der
Harnwege.
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Als
ein Beispiel ist in 3 die Sonde 10 dargestellt,
die im Hohlraum 140 der Harnröhre einer weiblichen Person
angeordnet ist. Die Elektrode 40 befindet sich in der Nähe der Harnröhrenschließmuskeln 120.
Bei einer männlichen
Person würde
die Sonde durch die penile Harnröhre
und die bulbäre Harnröhre eingeführt und
in der prostatischen Harnröhre
jenseits des Übergangs
von Harnröhre
und Prostatagang (nicht dargestellt) angeordnet werden. Gegenüber der
Elektrode wird durch eine Verletzung 130 des Epithels 100 der
Harnröhre
die Submukosa 110 freigelegt. Vor der Einführung der
Sonde 10 und mit Bezug auf 4 ist der
Hohlraum 140 der Harnröhre
zusammengefaltet und wird durch den Druck der umgebenden Gewebe,
der Submukosa 110 und des Epithels 100, mehr oder
weniger locker zusammengedrückt.
Mit Bezug auf 5, in der eine Querschnittansicht
entlang der Achse dargestellt ist, die in 3 dargestellt
ist, befindet sich die Sonde 10 innerhalb des Hohlraums 140 der
Harnröhre
vor der Wärmezufuhr.
Es ist dargestellt, dass der Hohlraum 140 durch die Kreisform
der Sonde 10 ausgedehnt wird. Die Elektrode 40 befindet
sich in unmittelbarer Nähe
des Epithels 100 der Harnröhre. Mit Bezug auf 6,
in der eine Querschnittansicht entlang der Achse dargestellt ist,
die in 3 dargestellt ist, befindet sich die Sonde 10 innerhalb
des Hohlraums 140 der Harnröhre nach der Wärmezufuhr.
Durch Wärmezufuhr
wurde an der Stelle der Verletzung 130 ein radiales Segment 60 des
Epithels 100 und der Submukosa 110 entfernt. Größe und Form
der Verletzung 130 entsprechen Größe und Form der Elektrode 40.
Nach der Wärmezufuhr
und Zerstörung
des Epithels 100 und mit Bezug auf 7 wird eine
Heilungsreaktion ausgelöst,
die die Zellen der Submukosa 110 zur Teilung anregt, wodurch
es zur Hyperplasie 150 der Submukosa kommt. Die Zellen
teilen sich weiter, bis das neu gewachsene Epithel 160 die
Stelle der Verletzung 130 bedeckt hat. Mit Bezug auf 8A und 8B ragt
die Hyperplasie 150 an der Stelle der Verletzung 130 in
den Hohlraum 140 der Harnröhre, sobald das neue Epithel 160 vollständig nachgewachsen
ist. 8A und 8B veranschaulichen
die Ventilwirkung, wenn die Harnröhre durch den Druck des Durchgangs
von Urin, der durch den Hohlraum 140 strömt, ausgedehnt
wird, wie in 8A, und wenn die Harnröhre durch
den Druck der umgebenden Gewebe der Submukosa 110 zusammengedrückt wird,
wie in 8B, wodurch der Weg für den Urinstrom
im Hohlraum versperrt wird. Die Ventilwirkung ist auf die unterschiedliche
Struktur der hyperplastischen Masse und der entgegengesetzten Wand
des Körperkanals
zurückzuführen. Hyperplastisches
Wachstum ist faserartig und damit nicht nachgiebig, während der übrige Körperkanal nachgiebig
ist. Damit drückt
die hyperplastische faserartige Masse gegen die nachgiebige entgegengesetzte
Wand, wenn der Körperkanal
wie in 8B zusammengedrückt ist
und dient als Ventil.
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Nach
der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen
der Erfindung wird nun für
einen Fachmann ersichtlich, dass andere Ausführungsformen verwendet werden
können,
die die hier offenbarten Ideen beinhalten, ohne vom Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, dass der Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung ausschließlich durch die folgenden Ansprüche begrenzt wird.