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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen medizinische Vorrichtungen
und Methoden, und insbesondere Katheter-Vorrichtungen und Methoden,
die dazu verwendet werden können,
um Kanäle
(z. B. Durchdringungs-Trakte zwischen Gefäßen wie z. B. Arterien oder
Venen, ebenso wie zwischen Gefäßen und
anderen anatomischen Strukturen) zu bilden, um einen therapeutischen
Zweck wie z. B. die Umgehung einer Arterienobstruktion, die Abgabe
von therapeutischen Wirkstoffen oder die Durchführung anderer Eingriffsverfahren
zu unterstützen.
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Hintergrund der Erfindung
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Der
Anmelder hat mehrere neue Eingriffsverfahren erfunden, wobei Kanäle (z. B.
Blutfluss-Durchgänge)
zwischen Blutgefäßen und
zwischen Blutgefäßen und
anderen Zielstrukturen unter Verwendung von transluminal vorschiebbaren
Kathetern gebildet werden. Diese neuen Verfahren umfassen neuartige perkutane,
transluminalee Techniken zur Umgehung von Obstruktionen in koronaren
oder peripheren Arterien durch die Verwendung der benachbarten Vene(n)
als in situ-Bypass-Leitungen sowie andere Mittel zur Revaskularisierung
von mit Sauerstoff unterversorgten Geweben oder zur Abgabe von therapeutischen
Wirkstoffen an Gefäße, Gewebe
und andere Organe. Diese Verfahren werden in den
US-Patentschriften
5,830,222 and
6,283,951 vollständig beschrieben.
Einige dieser Verfahren können
durch einen venösen
Zugang wie z. B. von einer Vene in eine Arterie durchgeführt werden,
wobei ein gewebedurchdringender Katheter in eine Vene eingesetzt wird,
und der gewünschte
Arterien-Venen-Durchgang
anfänglich
durch die Passage eines gewebedurchdringenden Elementes (z. B. eines
Energieflusses oder eines verlängerten
Durchringungs-Elementes) von einem Katheter durch die Wand der Vene,
in der der Katheter positioniert ist, und in das Lumen einer benachbarten
Arterie gebildet wird. Alternativ können einige dieser Verfahren
durch einen arteriovenösen
Zugang durchgeführt
werden, wobei ein Katheter in eine Arterie eingesetzt wird, und
der gewünschte
Arterien-Venen-Durchgang
anfänglich durch
die Passage eines gewebedurchdringenden Elementes (z. B. eines Energieflusses
oder eines verlängerten
Durchdringungs-Elementes)
aus dem Katheter durch die Wand der Arterie, in der der Katheter
positioniert ist, und in das Lumen der benachbarten Vene gebildet
wird. Beide Zugänge
sind bereits in der
US-Patentschrift
6,190,353 beschrieben worden.
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Außerdem kann
es vorteilhaft sein, ein durchdringendes Element direkt in andere
anatomische Strukturen wie z. B. das Myokard, das Perikard, eine
Herzkammer oder andere Organe zu führen, wie in der
US-Patentschrift 6,283,951 beschrieben.
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US-Patentschrift 5470308 und
US-Patentschrift 5370675 offenbaren
gewebedurchdringende Führungs-Katheter,
um den Erwartungen entsprechende gewebedurchdringende Elemente an
vorbestimmte Orte zu führen,
wenn sie vom distalen Ende der Katheter ausgefahren werden.
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Es
können
verschiedene Erwägungen
und Einschränkungen
gelten, in Abhängigkeit
davon, welcher dieser Zugänge
(der „Venen-Arterien-Zugang", der „Arterien-Venen-Zugang" oder der Zugang
Gefäß-andere
anatomische Struktur) verwendet wird oder, allgemeiner, in Abhängigkeit
von der Größe und dem
Umriss des Blutgefäß-Lumens,
in dem die operativen Katheter platziert werden sollen, sowie dem Abstand
und/oder dem Winkel zwischen den Gefäßen oder dem anderen Ziel.
Dies hängt
teilweise von der Tatsache ab, dass im Herzen, ebenso wie in anderen
Bereichen des Körpers,
benachbarte Arterien und Venen einen deutlich unterschiedlichen
Durchmesser sowie eine deutlich unterschiedliche Erweiterungsfähigkeit
aufweisen können.
Außerdem
kann, in Abhängigkeit
vom durchzuführenden
Verfahren wie z. B. dem gewünschten
Winkel der Kanalbildung zwischen den Blutgefäßen, ein Zugang gegenüber einem
anderen bevorzugt werden, um unter anderem Blutfluss-Kanäle zu unterstützen, die
einen nicht turbulenten Blutfluss fördern. Auch können die
Konsequenzen, die sich bei einer vorübergehenden vollständigen Okklusion
einer Vene ergeben, deutlich geringer sein als die Konsequenzen,
die sich aus einer vorübergehenden
vollständigen
Okklusion einer Arterie ergeben. Somit ist es wünschenswert, gewebedurchdringende
Katheter der oben beschriebenen Art zu entwickeln, die für die Verwendung
in Blutgefäßen mit
verschiedenen Größen und
Formen und in Verbindung mit verschiedenen pathologischen Veränderungen
verschiedene Größen, Konfigurationen und/oder
Ausstattungen aufweisen.
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Außerdem ist
es wünschenswert,
dass die gewebedurchdringenden Katheter der oben beschriebenen Art
so gebaut und ausgestattet sind, dass sie das gewebedurchdringende
Element präzise
steuern und kontrollieren, wenn das gewebedurchdringende Element
aus dem Katheter durch mindestens die Wand des Blutgefäßes, in
dem sich der Katheter befindet, und an den Zielort führt. Diese Steuerung
und Kontrolle des gewebedurchdringenden Elementes stellt sicher,
dass es den gewünschten
Durchdringungs-Trakt am beabsichtigten Ort mit einer minimalen oder
keiner Beschädigung
des umgebenden Gewebes oder anderer Strukturen bildet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine gewebedurchdringende
Katheter-Vorrichtung bereitgestellt, die verwendet werden kann,
um vom Lumen eines Blutgefäßes, in
dem die Katheter-Vorrichtung positioniert ist, nach außen durch
die Wand des Blutgefäßes und
zu einem Zielort durchzudringen, wie in den angefügten Ansprüchen beansprucht.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Geräte
bereit, um die perkutanen koronaren Arterien-Venen-Bypass-Verfahren
in situ, die im Allgemeinen in der
US-Patentschrift
5,830,222 beschrieben werden, sowie andere Verfahren durchzuführen, die
die Verwendung von sorgfältig
angebrachten Katheter-Elementen
erfordern.
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A. Vorrichtungen und System:
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Hier
wird auch ein System beschrieben, das dazu dient, einen anfänglichen
Durchdringungs-Trakt vom Lumen eines Blutgefäßes, in dem der Katheter positioniert
ist, zu einem Zielort (wie z. B. einem anderen Blutgefäß, Organ
oder Herzmuskelgewebe) zu bilden. Dieses System umfasst im Allgemeinen:
- a) einen Koronarsinus-Führungs-Katheter, der in das
Venensystem des Körpers
und in den Koronarsinus des Herzens eingesetzt werden kann;
- b) einen gewebedurchdringenden Katheter, der in eine Position
bei einer Koronarvene vorgeschoben werden kann, wobei der gewebedurchdringende
Katheter Folgendes umfassen kann: i) einen flexiblen Katheter-Körper, ii)
ein gewebedurchdringendes Element (z. B. ein Nadelelement, eine
Elektrode oder ein Energiefluss), das aus dem Katheter-Körper durch die Wand der Koronarvene,
in der der Katheter-Körper positioniert ist,
und in das Lumen der benachbarten Koronararterie oder eine andere
Zielstruktur geführt werden
kann, iii) ein -Bildgebungslumen, durch das ein -Bildgebungskatheter
(z. B. ein intravaskulärer
Ultraschall-Bildgebungs-(IVUS)-Katheter geführt werden
kann; und
- c) einen getrennten -Bildgebungskatheter (z. B. einen intravaskulären Ultraschall(IVUS)-Katheter),
der durch das Bildgebungslumen des gewebedurchdringenden Katheters
vorgeschoben werden kann.
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Zusätzlich zu
den oben erwähnten
Komponenten a–c
kann dieses Kathetersystem eine subselektive Schleuse und Einfuhrvorrichtung
umfassen. Die subselektive Schleuse umfasst eine flexible rohrförmige Schleuse,
die ein proximales Ende, ein distales Ende und ein Lumen, das sich
dadurch erstreckt, aufweist. Die Einfuhrvorrichtung kann durch das
Lumen der Schleuse eingesetzt werden und weist einen sich verjüngenden,
nicht traumatisierenden distalen Abschnitt auf, der sich aus dem
distalen Ende der Schleuse und über
dieses hinaus erstreckt, ebenso wie ein Führungsdraht-Lumen, das sich
in Längsrichtung
dadurch erstreckt. Der sich verjüngende,
nicht traumatische distale Abschnitt der Einführvorrichtung dient dazu, die
Blutgefäß-Lumina oder Öffnungen, durch
die die Schleuse eingesetzt wird, zu erweitern und dadurch das Vorschieben
und die Positionierung der Schleuse am gewünschten Ort innerhalb des Körpers zu
erleichtern. Nach Vorschieben der Schleuse in ihre gewünschte Position
innerhalb des Körpers
wird die Einführvorrichtung
herausgezogen, und verschiedenen Kanaländerungs-Katheter, Verbinder-Abgabe-Katheter
und/oder Blocker-Abgabe-Katheter können durch die subselektive
Schleuse vorgeschoben werden.
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Der
Koronarsinus-Führungs-Katheter
kann ein hämostatisches
Ventil umfassen, um den Rückfluss
oder das Auslaufen von Blut vom proximalen Ende davon zu verhindern.
Der Koronarsinus-Führungs-Katheter
kann auch eine Einführvorrichtung umfassen,
die anfänglich
durch das Führungs-Katheter-Lumen
eingesetzt werden kann. Diese Einführvorrichtung weist einen sich
verjüngenden,
nicht traumatisierenden distalen Abschnitt auf, der aus dem distalen
Ende und über
das distale Ende des Führungs-Katheters hinaus
hervorragt, und ein Führungsdraht-Lumen,
das sich in Längsrichtung
dadurch erstreckt. Der sich verjüngende,
nicht traumatisierende distale Abschnitt der Einführvorrichtung dient
dazu, die Blutgefäß-Lumina,
durch die der Führungs-Katheter
eingesetzt wird, zu erweitern und dadurch das Vorschieben und die
Positionierung des Koronarsinus-Führungs-Katheters innerhalb
des Koronarvenensinus zu erleichtern.
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Der
gewebedurchdringende Katheter kann eines oder mehrere der folgenden
Elemente umfassen, um die präzise
Steuerung und Kontrolle des gewebedurchdringenden Elementes und
die Bildung des Durchganges am geeigneten Ort zu erleichtern.
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a) Ausrichtungs-Struktur:
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Eine
Ausrichtungs-Struktur kann auf dem distalen Ende des gewebedurchdringenden
Katheters angebracht oder gebildet werden. Diese Ausrichtungs-Struktur umfasst
i) einen Hohlraum oder eine hohle Stelle, die darin in Ausrichtung
mit dem Bildgebungslumen des Katheters gebildet wird, und ii) ein Markierungselement,
das in direkter Ausrichtung mit der Öffnung im Katheter, durch die
das gewebedurchdringende Element austritt, positioniert ist (oder ansonsten
in einer bestimmten bekannten räumlichen
Beziehung mit dem Pfad steht, durch den das gewebedurchdringenden
Element zieht, wenn es vom gewebedurchdringenden Katheter heraus
führt). Der
separate Bildgebungskatheter kann durch das Bildgebungslumen des
gewebedurchdringenden Katheters und in den aufnehmenden Raum der
Ausrichtungs-Struktur vorgeschoben werden. Danach kann der Bilderzeugungs-Katheter verwendet
werden, um den Zielort ebenso wie den Marker darzustellen. Das Bild
des Markers stellt eine Pfadangabe dar und weist damit auf den Pfad
hin, durch den das gewebedurchdringenden Element zieht, wenn es
vom gewebedurchdringenden Katheter heraus führt. Der Benutzer kann dann
die Drehausrichtung des gewebedurchdringenden Katheters wie erforderlich
anpassen, um zu erreichen, dass die Pfadangabe mit dem Zielort ausgerichtet
wird oder diesen ansteuert, wodurch angegeben wird, dass das gewebedurchdringende
Element, wenn es nachfolgend aus dem Katheter-Körper geführt wird, in den Zielort und
nicht in einen anderen Ort vorgeschoben wird. Auf diese Weise arbeiten
das Bildgebungslumen, der separate Bildgebungskatheter und die Ausrichtungs-Struktur, die
in das Kathetersystem dieser Erfindung eingebaut sind, in Verbindung
miteinander, um eine präzise
Drehausrichtung des gewebedurchdringenden Katheters und Steuerung
des gewebedurchdringenden Elementes zu erzielen, bevor das gewebedurchdringende
Element vorgeschoben wird, wodurch sichergestellt wird, dass das
gewebedurchdringende Element das gewünschte Ziel am gewünschten Zielort
erreicht. Insbesondere kann die Ausrichtungs-Struktur eine Vielzahl
(z. B. drei) längsgerichteter
Streben umfassen, wobei diese längsgerichteten Streben
um einen zentralen Raum angeordnet sind, in den der IVUS-Katheter
vorgeschoben werden kann. Eine dieser längsgerichteten Streben kann
auf den Pfad ausgerichtet oder in spezieller Beziehung zum Pfad ausgerichtet
positioniert werden, durch den das gewebedurchdringenden Element
zieht, wenn es aus dem Katheter führt und dadurch auf der Anzeige des
Bildes, das vom IVUS-Katheter erhalten wird, einen Artefakt einer
anderen Angabe hervorruft, der den Pfad oder die Richtung darstellt,
durch den/in der das gewebedurchdringende Element führt. Der
gewebedurchdringende Katheter kann dann selektiv gedreht werden,
um das gewebedurchdringende Element in das Lumen der Arterie oder
eine andere anatomischen Zielstruktur zu steuern, durch die es führen soll.
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b) Weiches distales Spitzenelement:
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Der
Katheter kann ein weiches distales Spitzenelement umfassen, das
auf dem distalen Ende des gewebedurchdringenden Katheters gebildet
oder montiert ist (d. h. auf dem distalen Teil der oben beschriebenen
Ausrichtungs-Struktur). Ein derartiges weiches Spitzenelement ist
vorzugsweise aus einem Material gebildet, das weich genug ist, um
ein Trauma der Wände
des Blutgefäßes, durch
das der gewebedurchdringende Katheter geführt wird, zu verhindern. Ein
Lumen kann sich in Längsrichtung
durch das weiche Spitzenelement erstrecken, um es dem Benutzer zu
ermöglichen,
den IVUS-Katheter oder eine andere Vorrichtung über das distale Ende des gewebedurchdringenden
Katheters hinaus selektiv vorzuschieben, wenn gewünscht wird,
Blutgefäße oder
andere Strukturen darzustellen, die sich distal zur dann aktuellen
Position des gewebedurchdringenden Katheters befinden, oder andere
diagnostische Funktionen mit dem IVUS-Katheter oder einer anderen
Vorrichtung durchzuführen.
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c) Gewebedurchdringungs-Element-Stabilisator:
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In
Beispielen, in denen das gewebedurchdringende Element eine Nadel
oder ein anderes verlängertes
Element ist, das seitlich aus dem Katheter-Körper vorgeschoben werden kann,
kann der gewebedurchdringende Katheter einen Stabilisator umfassen,
um zu verhindern oder zu vermeiden, dass sich das gewebedurchdringende
Element dreht oder von einer vorbestimmten annehmbaren Durchdringungs-Zone
(im Folgenden manchmal als der „Stabilisator" bezeichnet) abweicht.
Wie hier verwendet, bezeichnet der Begriff „Stabilisator" alle strukturellen oder
funktionellen Eigenschaften des Katheters und/oder des gewebedurchdringenden
Elementes, die verhindern oder vermeiden, dass sich das gewebedurchdringende
Element dreht oder anderweitig von seinem beabsichtigten Vorschiebungspfad
innerhalb einer vorbestimmten annehmbaren Durchdringungszone abweicht.
Beispiele für
derartige strukturelle und/oder funktionelle Eigenschaften umfassen unter
anderem: ein gekrümmtes
distales Gehäuse, das
so gestaltet ist, dass es die Kurve oder die Form des gewebedurchdringenden
Elementes widerspiegelt, Eingriffsvorsprünge oder Elemente für den Reibeingriff
zwischen dem gewebedurchdringenden Element und dem Katheter-Körper, Büchsen oder verengte/verringerte
Durchmesserbereiche des Lumens des gewebedurchdringenden Elements,
die dazu dienen, das gewebedurchdringende Element Zwangskräften auszusetzen
und ein Spiel von einer Seite zur anderen oder eine Bewegung davon
zu verhindern, Permanentmagnete oder Elektromagnete, die ein Magnetfeld
erzeugen, das eine seitliche oder Drehbewegung des gewebedurchdringenden
Elementes verhindern oder vermeiden, usw. Insbesondere kann dieser
Stabilisator z. B. eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen:
- i) ein gekrümmtes
Nadelgehäuse,
das mit einer vorgeformten, in der Nadel gebildeten Krümmung übereinstimmt
(d. h. die gleiche Ausrichtung der Krümmung aufweist). Diese Übereinstimmung der
Krümmung
der Nadel und des Nadelgehäuses
dient dazu, eine ungewollte Drehung und die sich daraus ergebende
seitliche Abweichung (Schwenken oder Hin- und Herbewegung) des Abschnittes
der Nadel, der aus dem Katheter-Körper herausragt, zu vermeiden;
- ii) in Reibeeingriff stehende Oberflächen, die sich auf dem Nadelelement
und dem umgebenden Katheter-Körper
befinden (z. B. der Wand des Lumens, in dem das Nadelelement positioniert
ist), um die Drehung des Nadelelementes bezüglich des Katheter-Körpers zu
blockieren oder zu vermeiden;
- iii) ein Steuermechanismus, um zu erreichen, dass der distale
Abschnitt des Katheter-Körpers sich
in der Richtung krümmt,
in der das Nadelelement vorgeschoben werden soll, um zu erreichen, dass
die vorgeformte Kurve des Nadelelementes mit der hervorgerufenen
Kurve des umgebenden Katheter-Körpers übereinstimmt;
und,
- iv) ein seitlich einsetzbares Nadel-Führungs-Element (z. B. ein Ballon
oder eine starre ringförmige Struktur),
das seitlich vom gewebedurchdringenden Katheters benachbart zur
Auslassöffnung einsetzbar
ist, durch die das gewebedurchdringende Element führt, um
ein ungewolltes seitliches „Spiel" oder eine ungewollte
seitliche Bewegung des gewebedurchdringenden Elementes zu unterstützen und
zu verhindern, wenn es aus dem Katheter vorgeschoben wird. Dieses
nach außen einsetzbare
Nadel-Führungs-Element
wird anfänglich
in einer „verstauten" Position angeordnet, in
der es nicht über
den Katheter-Körper
hinaus ragt (oder nur minimal darüber hinaus ragt), und es kann
nachfolgend in eine „aktive" Position gebracht
werden, in der es seitlich über
den Katheter-Körper
hinaus in den Bereich der Nadel-Auslassöffnung ragt,
um eine Unterstützung
und/oder eine Führung
für das
sich vorschiebende gewebedurchdringende Element (z. B. ein Nadelelement oder
einen Energiefluss) bereitzustellen, wenn das gewebedurchdringende
Element vom Katheter-Körper
zum Zielort führt.
Dieses seitlich einsetzbare Nadel-Führungs-Element kann eine rohrförmige Manschette
mit einem Lumen umfassen. Das Lumen einer derartigen rohrförmigen Manschette
kann, in Verbindung mit dem Katheter-Lumen, in dem das gewebedurchdringende Element
positioniert ist, eine Krümmung
bilden, die mit der vorgeformten oder beabsichtigten Krümmung des
Pfades des gewebedurchdringenden Elementes, wenn es vom Katheter
zum Zielort verlauft, übereinstimmt
oder sich daran anpasst. In Fällen,
in denen das gewebedurchdringende Element eine gekrümmte Nadel
ist, kann die Krümmung
des seitlich einsetzbaren Nadel-Führungs-Elementes und/oder Katheter-Lumens mit der Krümmung des
Nadelelementes übereinstimmen
oder damit identisch sein.
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d) Nadelelement-Blockiergerät:
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Der
gewebedurchdringende Katheter kann ein Gerät umfassen, das die Drehung
des gewebedurchdringenden Elementes innerhalb des Katheter- Körpers vor seiner Vorschiebung
aus dem Katheter verhindert oder vermeidet. Eine derartige Drehblockierung
des gewebedurchdringenden Elementes, während es sich in seiner zurückgezogenen
Position befindet, dient i) der Beibehaltung der gewünschten
Drehausrichtung des Nadelelementes und ii) der Förderung oder der Kopplung der Übertragung
des Drehmomentes vom proximalen Ende des Katheters zum distalen
Ende der Nadel, ohne die Masse oder den Querschnitt des Katheter-Körpers zu
erhöhen.
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e) Konstruktion des Katheter-Körpers:
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Die
gewebedurchdringende Vorrichtung kann einen verlängerten Katheter-Körper
12 mit
proximalen, medialen und distalen Abschnitten verschiedener Flexibilität und Drehkraft
umfassen, wie in der
US-Patentschrift
6,302,875 , die hier als Referenz aufgenommen ist, genauer
beschrieben wird. Der Katheter-Körper
kann Verstärkungselemente
wie z. B. ein Flechtverstärkungs-Element
umfassen, das sowohl strukturelle Integrität/Stabilität verleiht als auch die Fähigkeit
des Katheter-Körpers
fördert,
das Drehmoment entlang seiner Länge
zu übertragen. Außerdem kann
es wichtig sein, dass das Verstärkungselement
die längsgerichtete
Integrität
des Katheter-Körpers
aufrecht erhält
und jede Veränderlichkeit
der Katheter-Komponenten während
des Betriebs im Körper
minimiert.
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B. Methoden:
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Hier
werden auch Methoden für
die Benutzung des oben zusammengefasste Kathetersystems beschrieben,
die dazu dienen, eine Obstruktion in einer Koronararterie durch
die Bildung einer oder mehrerer Arterien-Venen-Durchgänge zu umgehen.
Beispiele für
diese Methoden sind der Pperkutane In Situ-Koronararterien-Bypass
(PICAB), ebenso wie die perkutane Koronarvenen-Arterialisierung
(PICVA). Es wird davon ausgegangen, dass dieselben Ausrichtungsschritte
und Verfahren verwendet werden können,
um auf verschiedene Ziele und anatomische Strukturen von der Stelle
eines gewebedurchdringenden Katheters innerhalb eines Blutgefäßes und der
Ausrichtung des Katheters zuzugreifen.
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i) Perkutaner In Situ-Koronararterien-Bypass
(PICAB)
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Das
PICAB-Verfahren umfasst im Allgemeinen die folgenden Schritte:
- 1. Einführen
eines Koronarsinus-Führungs-Katheters
in den Koronarsinus;
- 2. Führen
eines gewebedurchdringenden Katheters der oben beschriebenen Art
durch den Führungskatheter
und in die Koronarvene;
- 3. Positionieren eines IVUS-Katheters oder Ultraschall-Transducers innerhalb
der Ausrichtungs-Struktur des gewebedurchdringenden Katheters, und
Verwenden des IVUS-Katheters
oder Ultraschall-Transducers, um die Arterie aufzufinden, in die
sich der Arterien-Venen-Durchgang erstrecken soll, ebenso wie den
Marker, der den Weg anzeigt, der vom gewebedurchdringenden Element
eingeschlagen wird, wenn es aus dem Katheter-Körper vorgeschoben wird;
- 4. Drehen oder Bewegen des gewebedurchdringenden Katheters wie
erforderlich, um zu bewirken, dass der Nadelpfad-Anzeiger, der vom
Marker erzeugt wird, mit dem Lumen der Arterie ausgerichtet wird;
und
- 5. Führen
des gewebedurchdringenden Elementes aus dem Katheter durch die Wand
der Vene, in der der Katheter positioniert ist, und in das Lumen der
Arterie, wobei ein anfänglicher
Arterien-Venen-Durchgang,
distal zur Arterienobstruktion, gebildet wird. In einigen Beispielen
weist das gewebedurchdringende Element ein Lumen auf, das sich für den Durchgang
eines Führungsdrahtes von
Gefäß zu Gefäß in Längsrichtung
dadurch erstreckt.
- 6. Bewegen des Katheters an einen zweiten Ort und Wiederholen
der Schritte 4–6,
um einen anfänglichen
Arterien-Venen-Durchgang proximal zur Arterienobstruktion zu bilden.
- 7. Erweitern der proximalen und distalen Arterien-Venen-Durchgänge, falls
erforderlich, um das gewünschte
Volumen des Blutflusses durch derartige Durchgänge zu ermöglichen.
- 8. Platzieren des/der Verbinder(s), des/der Stents, des/der
Auskleidungen oder anderen Stent- oder Verbindungsvorrichtungen
innerhalb der proximalen und/oder distalen Durchgänge, falls
erforderlich, um die Durchlässigkeit
der Durchgänge
aufrecht zu erhalten; und
- 9. Optional, falls erforderlich, Platzieren eines oder mehrerer
Blocker innerhalb der Koronarvene oder andererseits vollständiges oder
teilweises Blockieren des Blutflusses durch die Koronarvene an einem
Ort/an Orten, die das arterielle Blut dazu drängen, von der Arterie durch
den ersten Durchgang und in die Vene, durch einen Abschnitt der Vene,
durch den zweiten Durchgang und zurück in die Arterie (nach der
Obstruktion) zu fließen, wodurch
der arterielle Blutfluss in das ischämische Myokard wieder hergestellt
wird.
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ii. Perkutane Koronarvenen-Arterialisierung
(PICVA)
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Wie
hier beschrieben, wird auch eine Methode für das Perkutane In Situ-Koronarvenen-Arterialisierungs(PICVA)-Verfahren unter Verwendung
eines Katheter-Systems der oben angegebenen Art bereitgestellt.
Dieses bevorzugte PICAB-Verfahren
umfasst im Allgemeinen die folgenden Schritte:
- 1.
Einführen
eines Koronarsinus-Führungs-Katheters
in den Koronarsinus;
- 2. Führen
eines gewebedurchdringenden Katheters der oben beschriebenen Art
durch den Führungs-Katheter
und in die Koronarvene;
- 3. Positionieren eines IVUS-Katheters oder Ultraschall-Transducers innerhalb
der Ausrichtungs-Struktur des gewebedurchdringenden Katheters, und
Verwenden des IVUS-Katheters
oder Ultraschall-Transducers, um die Arterie aufzufinden, in die
sich der Arterien-Venen-Durchgang erstrecken soll, ebenso wie den
Marker, der den Weg anzeigt, der vom gewebedurchdringenden Element
eingeschlagen wird, wenn es aus dem Katheter-Körper vorgeschoben wird;
- 4. Drehen oder Bewegen des gewebedurchdringenden Katheters wie
erforderlich, um zu bewirken, dass der Nadelpfad-Anzeiger, der vom Marker erzeugt wird,
mit dem Lumen der Arterie ausgerichtet wird; und
- 5. Führen
des gewebedurchdringenden Elementes aus dem Katheter durch die Wand
der Vene, in der der Katheter positioniert wird, und in das Lumen
der Arterie, wobei ein anfänglicher
Arterien-Venen-Durchgang, distal zur Arterienobstruktion, gebildet
wird. In einigen Ausführungsformen weist
das gewebedurchdringende Element ein Lumen auf, das sich für den Durchgang
eines Führungsdrahtes
von Gefäß zu Gefäß in Längsrichtung
dadurch erstreckt.
- 6. Erweitern der anfänglichen
Arterien-Venen-Durchgänge,
falls erforderlich, um das gewünschte
Volumen des Blutflusses durch derartige Durchgänge zu ermöglichen.
- 7. Platzieren des/der Verbinder(s), des/der Stents, des/der
Auskleidungen oder anderen Stent- oder Verbindungsvorrichtungen
innerhalb des Arterien-Venen-Durchgangs,
falls erforderlich, um die Durchlässigkeit der Durchgänge aufrecht
zu erhalten; und
- 8. Optional, falls erforderlich, Platzieren eines oder mehrerer
Blocker innerhalb der Koronarvene oder andererseits vollständiges oder
teilweises Blockieren des Blutflusses durch die Koronarvene an einem
Ort/an Orten, die das arterielle Blut dazu drängen, von der Arterie durch
den Arterien-Venen-Durchgang und in die Vene zu fließen, so dass
das arterielle Blut durch die Vene in einer Richtung fließt, die
dem normalen Venenfluss entgegengesetzt ist, wodurch das ischämische Myokard
durch die Arterialisierung der Koronarvene rückwärts durchströmt wird.
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Weitere
Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für die Fachleute
nach der Lektüre
und dem Verständnis
der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen,
die unten angegeben werden, und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Menschen, dem ein gewebedurchdringendes Kathetersystem
perkutan über
eine Oberschenkel-Zugangsstelle eingesetzt wird.
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1a ist
eine unterbrochene Seitenaufrissansicht eines gewebedurchdringenden
Katheters.
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1b ist
eine vergrößerte Ansicht
des distalen Endes des Katheters von 1b.
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1b' ist
eine unterbrochene Seitenansicht der Katheter-Körperkonstruktion
des Katheterschaftes eines gewebedurchdringenden Katheters.
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1b'' ist eine Ausschnittansicht der umflochtenen
Konstruktion des Katheterschaftes von 1b'.
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1c ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie 1c-1c von 1a.
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1d ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie 1d-1d von 1a.
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1e ist
eine vergrößerte Seitenaufrissansicht
der Nadelgehäuse-/Stabilisator-Gruppe
des Katheters von 1a.
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1f ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie 1f-1f von 1e.
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1f' ist eine Querschnittansicht entlang der Linie
1f'-1f' von 1f.
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2 ist
eine Darstellung des intravaskulären
Ultraschallbildes, das erhalten wird, wenn der gewebedurchdringende
Katheter von 1a innerhalb einer Koronarvene
positioniert und richtig ausgerichtet/angesteuert wird, so dass
der Einsatz seines gewebedurchdringenden Elementes einen Durchdringungstrakt
(d. h. einen Durchgang) von der Koronarvene zur benachbarten Koronararterie
bildet.
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3 ist
eine Darstellung des intravaskulären
Ultraschallbildes, das erhalten wird, wenn der gewebedurchdringende
Katheter von 1a innerhalb einer Koronar-Vene
positioniert und nicht richtig ausgerichtet/angesteuert wird, so
dass der Einsatz seines gewebedurchdringenden Elementes keinen Durchgang
von der Koronarvene zur benachbarten Koronararterie bildet.
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4 ist
eine Seitenaufrissansicht einer subselektiven Schleuse und begleitenden
Einführungsvorrichtung,
die in Verbindung mit dem gewebedurchdringenden Katheter verwendet
werden können.
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4 ist
eine Seitenaufrissansicht eines Dilatators, der durch die subselektive
Schleuse von 4 eingesetzt und in Verbindung
damit verwendet werden kann.
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5 ist
eine teilweise Längsschnittansicht der
subselektiven Schleuse von 4, in die
der Dilatator von 4a anwendbar eingesetzt ist.
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5a ist
eine vergrößerte Querschnittansicht
entlang der Linie 5a-5a von 5.
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6 ist
eine vergrößerte Längsschnittansicht
des distalen Abschnittes der subselektiven Schleuse von 4.
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7 ist
eine Seitenaufrissansicht des gewebedurchbohrenden Nadelelementes
des gewebedurchdringenden Katheters von 1a.
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8a ist
eine vergrößerte Seitenaufrissansicht
des distalen Endes des Nadelelementes von 7.
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8b ist
eine vergrößerte Draufsicht
des distalen Endes des Nadelelementes von 7.
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9 u. 9a zeigen
das Handstück/die Nadelsteuerung
bzw. das distale Ende des gewebedurchdringenden Katheters von 1a mit
seinem gewebedurchdringenden Nadelelement in der zurückgezogenen
Position.
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10 u. 10a zeigen das Handstück/die Nadelsteuerung bzw.
das distale Ende des gewebedurchdringenden Katheters von 1a mit seinem
gewebedurchdringenden Nadelelement in der vollständig vorgeschobenen Position.
-
10d ist eine Seitenaufrissansicht eines optionalen
rotationshemmenden Keileinsatzes und eines entsprechenden verkeilten
Nadelelementes, die in die gewebedurchdringenden Katheter eingebaut
werden können,
um zu verhindern, dass sich das gewebedurchdringende Nadelelement
relativ zum Körper
des Katheters dreht.
-
10d' ist eine Querschnittansicht entlang der Linie
10d'-10d' von 10d.
-
10d'' ist eine Querschnittansicht entlang der
Linie 10''-10'' von 10d.
-
10e ist eine Seitenaufrissansicht eines optionalen
rotationshemmenden ovalen Einsatze und eines entsprechenden oval
geformten Nadelelementes, die in die gewebedurchdringenden Katheter eingebaut
werden können,
um zu verhindern, dass sich das gewebedurchdringende Nadelelement
relativ zum Körper
des Katheters dreht.
-
10e' ist eine Querschnittansicht entlang der Linie
10e'-10e' von 10e.
-
10e'' ist eine Querschnittansicht entlang der
Linie 10e''-10e'' von 10e.
-
10f ist eine teilweise Längsschnittansicht einer gewebedurchdringenden
Kathetervorrichtung der vorliegenden Erfindung, die ein optionales Blockierungskragen-Gerät umfasst,
um zu verhindern, dass sich das gewebedurchdringende Nadelelement
relatv zum Katheter-Körpers
dreht, wenn sich das Nadelelement in seiner zurückgezogenen Position befindet.
-
10f' eine vergrößerte Ansicht des Bereiches
10f' von 10f.
-
10g ist eine Seitenaufrissansicht eines gewebedurchdringenden
Katheters der vorliegenden Erfindung mit einem seitlich einsetzbaren
Nadel-Stabilisator, der in seiner „verstauten" Position angebracht
ist.
-
10g' ist eine Seitenaufrissansicht eines gewebedurchdringenden
Katheters mit einem seitlich einsetzbaren Nadel-Stabilisator, der
in seiner „aktiven" Position angebracht
ist.
-
11 ist
eine Koronarsinus-Führungskatheter/Einführvorrichtungs-Gruppe.
-
11a ist eine Querschnittansicht entlang der Linie
11a-11a von 11.
-
11b ist eine vergrößerte Längsschnittansicht des proximalen
Endes/des hämostatischen Ventils
des Koronarsinus-Führungskatheters,
gezeigt in 11.
-
11c ist eine unterbrochene Seitenaufrissansicht
der Einführvorrichtung
der Koronarsinus-FührungkKatheter-/Einführvorrichtungs-Gruppe.
-
12 ist
eine vergrößerte Querschnittansicht
durch eine Koronararterie und die benachbarte Koronarvene, die den
typischen Unterschied im Durchmesser der Arterie und der Vene zeigt
und eine bevorzugte annehmbare Durchdringungs-Zone (APZ) darstellt, in der die Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgänge gebildet
werden.
-
13a–13x sind schematische, schrittweise Ansichten
einer bevorzugten Methode zur Durchführung eines perkutanen In Situ-Koronararterien-Venen-Bypass(PICAB)-Verfahrens,
um eine Obstruktion in der linken vorderen absteigenden Koronar-Arterie unter Verwendung
eines Venen-Arterien-Zuganges zu umgehen.
-
14a–14m sind schematische, schrittweise Ansichten
einer bevorzugten Methode zur Durchführung eines Perkutanen Koronarvenen-Arterialisierungs-(PICVA)-Verfahrens, um einen
rückwärts gerichteten
arteriellen Blutfluss durch eine Koronarvene bereitzustellen.
-
Detaillierte Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsformen
-
Die
folgende detaillierte Beschreibung sowie die Zeichnungen, auf die
sie sich bezieht, werden zum Zweck der Beschreibung und Veranschaulichung
nur bestimmter bevorzugter Ausführungsformen
oder Beispiele der Erfindung bereitgestellt, und es wurde nicht
versucht, erschöpfend
alle möglichen Ausführungsformen
oder Beispiele der Erfindung zu beschreiben. Zum Beispiel kann der
gewebedurchdringenden Katheter dieser Erfindung an zahlreichen Orten
im Körper
verwendet werden, um verlässlich auf
Organe, Gewebe oder andere Strukturen zuzugreifen, um therapeutische
Wirkstoffe abzugeben oder Verfahren durchzuführen. Somit sind die folgende
detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen nicht dazu
bestimmt, auf irgendeine Weise den Schutzumfang der Ansprüche, die
in dieser Patentanmeldung und allen sich daraus ergebenden Patenten
angeführt
sind, einzuschränken.
-
A. Das Katheter-System:
-
Unter
allgemeiner Bezugnahme auf 1–12 umfasst
ein Katheter-System im Allgemeinen i) eine gewebedurchdringende
Katheter-Komponente 10 (1–3 und 7–10a), ii) eine subselektive Schleusen-/Einführungs-Komponente 100 (4–6) und
iii) eine Koronarsinus-Führungskatheter-/Einführvorrichtungs-Komponente 200 (11–11c). Jede dieser Komponenten wird unten mit den
wesentlichen Details beschrieben. Diese Komponenten des Katheter-Systems
können
zusammen in einer einzigen Ausrüstung
verpackt werden oder können
in getrennten Verpackungen bereitgestellt werden, um es dem Benutzer
zu ermöglichen,
Komponentengrößen in Übereinstimmung
mit der besonderen Anatomie des Patienten, der Größe der Kanäle, die
gebildet werden sollen, der Arten der Verbinder und/oder Stents
und/oder Blocker, die verwendet werden sollen usw. zu mischen und
einander anzupassen.
-
I. Die gewebedurchdringende Katheter-Komponente des
Katheter-Systems:
-
Unter
Bezugnahme auf 1–3 und 7–10 wird
eine gewebedurchdringende Katheter-Vorrichtung 10 gezeigt,
die in Blutgefäße eines Patienten
(oder Säugetieres)
eingesetzt werden und dazu verwendet werden kann, Durchgänge (d.
h. Durchbohrungs-Trakte) zwischen dem Blutgefäß, in dem sich das distale
Ende der Katheter-Vorrichtung 10 befindet, und einem anderen
Blutgefäß oder einer anderen
anatomischen Struktur zu bilden. Diese Katheter-Vorrichtung 10 umfasst
im Allgemeinen einen verlängerten,
flexiblen Katheter-Körper 12 mit
einem proximalen Abschnitt 12p mit
einem ersten Durchmesser D1 und einen distalen
Abschnitt 12D mit einem zweiten
Durchmesser D2 , der
kleiner als der erste Durchmesser D1 ist.
Der Katheter-Körper 12 weist zwei
(2) Lumina 14, 16 auf, die sich in Längsrichtung dadurch
erstrecken. Das erste Lumen 14 ist so bemessen und konfiguriert,
dass es ermöglicht,
einen kommerziell erhältlichen
Standard-IVUS-Katheter (z. B. ein Katheter, der von Endosonics aus
Rancho Cordova, CA; CVIS aus Natick, MA oder Hewlett-Packard aus
Andover, MA erhältlich
ist) dadurch einzusetzen und verschiebbar damit zu platzieren. Das
zweite Lumen 16 ist so bemessen und konfiguriert, dass
es ein gewebedurchdringendes Nadelelement 30 (siehe 7, 9 und 10)
aufnimmt, das zwischen i) einer zurückgezogenen Position (9–9a),
bei der das distale Ende DE des Nadelelementes 30 innerhalb
des Katheter-Körpers 12 enthalten
ist, und ii) einer ausgefahrenen Position (10–10a) bewegt werden kann, bei der das Nadelelement 30 aus dem
Katheter-Körper 12 vorgeschoben
wird, um durch die Wände
der Blutgefäße und durch
alle dazwischen liegenden Gewebe, die sich zwischen den Blutgefäßen befinden,
einzudringen.
-
a. Ausrichtungs-Struktur:
-
Eine
Ausrichtungs-Struktur 36 und ein Spitzen-Element 38 sind
einstückig
mit dem distalen Ende des Katheter-Körpers 12 gebildet
oder darauf montiert, wie in 1b, 9a und 10a gezeigt. Der Ausrichtungs-Käfig 36 umfasst
die Strebenelemente 40, 42 und 44, die
sich in Längsrichtung
zwischen dem distalen Ende des Katheter-Körpers 12 und dem proximalen
Ende des distalen Spitzen-Elementes 38 erstrecken. Das
erste Strebenelement 40 befindet sich in direkter Längsausrichtung
mit einer Nadelauslass-Öffnung 46,
die in der Seite des Katheter-Körpers 12 gebildet
ist, durch die das gewebedurchdringende Nadelelement 30 vorgeschoben wird.
Das zweite und das dritte Strebenelement 42, 44 befinden
sich in gleichen Abständen
vom ersten Strebenelement 40, während der Abstand zwischen dem
zweiten und dem dritten Strebenelement 42, 44 geringer
als die jeweiligen Abstände
zwischen dem zweiten bzw. dritten Strebenelemente 42 und 44 und dem
ersten Strebenelement 40 sind. Eine derartig verschiedene
(z. B. ungleiche) radiale Beabstandung dieser Strebenelemente 40, 42 und 44 ermöglicht es dem
Benutzer, das erste Strebenelement 40 leicht zu identifizieren
und von den anderen zwei Strebenelementen 42, 44 mithilfe
des Bildes zu unterscheiden, das von einem IVUS-Katheter erhalten
wurde, der innerhalb der Ausrichtungs-Struktur 36 positioniert
ist. Somit kann auf diese Weise der Benutzer selektiv den Katheter-Körper 12 drehen,
bis das erste Strebenelement 40 direkt mit dem Ziel-Blutgefäß, in das das
Nadelelement 30 vorgeschoben werden soll, ausgerichtet
ist oder neben dieses gestellt ist. Eine Veranschaulichung dieser
Technik wird in 2 und 3 gezeigt. 2 zeigt
das IVUS-Bild, das erhalten wird, wenn der gewebedurchdringende
Katheter 10 geeignet gedreht wird, so dass das erste Strebenelement 40 mit
der Zielarterie A ausgerichtet ist und das Nadelelement 30 in
diese Zielarterie A vorgeschoben wird. 3 zeigt
eine andere Situation, in der der gewebedurchdringende Katheter 10 nicht richtig
gedreht ist, das erste Strebenelement 40 nicht mit der
Zielarterie A ausgerichtet ist und das Nadelelement 30,
wenn vorgeschoben, nicht in die Zielarterie A eintreten würde.
-
Es
ist zu erkennen, dass die verschiedene Beabstandung der Strebenelemente 40, 42, 44 nur ein
möglicher
Weg ist, um das erste Strebenelement 40 von den zwei anderen
Strebenelementen 42, 44 unterscheidbar zu machen.
Alternativ könnte
die Größe oder
die Konfiguration des ersten Strebenelementes anders sein, um ein
unterscheidbares Ultraschallbild zu erzeugen, oder das Material
oder die Oberflächeneigenschaften
des ersten Strebenelementes 40 könnten anders als diejenigen
der anderen zwei Strebenelemente 42, 44 sein,
so dass das erste Strebenelement 40 mehr oder weniger Ultraschall
als die anderen zwei Strebenelemente 42, 44 reflektieren
und somit ein Ultraschallbild produzieren würde, das von den Bildern, die
von den anderen zwei Strebenelementen 42, 44 erzeugt
werden, unterschieden werden kann. Es ist auch zu erkennen, dass
nur ein Strebenelement erforderlich sein kann, um ein unterscheidbares
Element bereitzustellen, um bei der Ausrichtung des Katheters zu
helfen, oder es können
alternativ zwei Strebenelemente positioniert werden, um einen Bereich
darzustellen, innerhalb dessen das gewebedurchdringende Element
eingesetzt oder ein anderes Verfahren durchgeführt werden kann.
-
b. Distales Spitzen-Element:
-
Das
distale Spitzen-Element 38 weist vorzugsweise eine stumpfe
Spitzenkonfiguration auf und ist aus weichem Material (z. B. PEBAX
mit einer Durometer-Härte
von 35D) gebildet, um das Trauma an der Blutgefäßverteilung, wenn die Katheter-Vorrichtung 10 vorgeschoben
oder anderweitig gesteuert wird, zu minimieren. Ein hohles Lumen 39 kann sich
in Längsrichtung
durch das Spitzen-Element 38, in Ausrichtung mit dem ersten
Lumen 14 des Katheter-Körpers 12 erstrecken,
so dass der IVUS-Katheter oder eine andere Vorrichtung wie z. B.
ein Führungsdraht
vom ersten Lumen 14 durch die Ausrichtungs-Struktur 36,
durch das Lumen der distalen Spitze 28 und distal über die
Katheter-Vorrichtung 10 hinaus vorgeschoben werden kann.
Dies ermöglicht
es dem Benutzer, den IVUS-Katheter zu verwenden, um Bereiche zu
untersuchen, die vor dem distalen Ende des gewebedurchdringenden
Katheters liegen, ohne den gewebedurchdringenden Katheter von seiner
zu diesem Zeitpunkt eingenommenen Position vorschieben zu müssen. Es
ermöglicht
auch, die Katheter-Vorrichtung 10 auf die bevorzugte Weise, „über dem
Draht", in die Gefäßversorgung
einzuführen.
-
c) Gewebedurchdringungs-Nadelelement:
-
Das
gewebedurchdringende Element des gewebedurchdringenden Katheters
kann eine Nadel 30 mit einer scharfen Spitze umfassen,
wie in 7, 8a und 8b gezeigt.
Diese Nadel 30 umfasst einen proximalen Schaft 30p,
der aus Edelstahl-Hypotube gebildet ist, und einen elastischen,
gekrümmten
distalen Abschnitt 30d, der aus einem elastischen Material
oder vorzugsweise einem Material wie z. B. einer NiTi-Legierung
gebildet ist. Vorzugsweise erstreckt sich ein Lumen 31 in
Längsrichtung
durch den proximalen Schaft 30p und den gekrümmten distalen Abschnitt 30d.
-
Der
besondere Krümmungsradius
des gekrümmten
distalen Abschnittes 30d kann ein wichtiger Faktor bei
der Bestimmung der Bahn und des Pfades der Nadelspitze sein, wenn
diese sich vorschiebt, sowie des Punktes, an dem die Nadelspitze stoppt,
wenn sie sich in ihrer vollständig
vorgeschobenen Position befindet.
-
Die
distale Spitze des Nadelelementes 30 ist vorzugsweise geschärft, um
die Wände
des Blutgefäße und alle
auftretenden Gewebe, die sich dazwischen befinden, leicht zu durchdringen.
Eine bevorzugte Nadelspitzen-Konfiguration ist die lanzettenartige
Abschrägung 36,
gezeigt in 8a und 8b. Diese
lanzettenartige Abschrägung
umfasst eine erste radiale Fläche 36a und
die zweite radiale Oberfläche 36b.
Eine derartige lanzettenartige Spitze 36 bietet eine ausgezeichnete
Gewebe-Durchdringungsfähigkeit
und behält
ihre Schärfe
nach häufigem
Zurückziehen
in den/Vorschieben aus dem Katheter bei. In der Praxis kann es wichtig
sein, dass das Material, das das Lumen der Nadel umgibt, insbesondere
auf der distalen Spitze der Nadel, und insbesondere der Absatz des
Nadellumens 36c, glatt und frei von scharfen Kanten oder
Graten ist. Dies ermöglicht
einen glatten Durchgang von Vorrichtungen, wie z. B. Führungsdrähten, durch
das Nadellumen.
-
In
vielen Anwendungen kann die Kontrollierbarkeit und die Steuerung
des Nadelelementes 30 durch die Aussetzung des Nadelelementes 30 an Zwangskräfte gefördert werden,
so dass es in einer bevorzugten Ebene oder annehmbaren Durchdringungszone
APZ bleibt, wie in 12 gezeigt, wenn es vom Katheter
vorgeschoben wird. In Beispielen, in denen ein gekrümmtes Nadelelement 30 aus
einer Seitenöffnung
im Katheter vorgeschoben wird (z. B. die Ausführungsform, die in 10a gezeigt wird) kann jede Drehung des Nadelelementes 30 vor,
während
und nach dem Vorschieben des Nadelelementes 30 bewirken,
dass das distale Ende des gekrümmten
Nadelelementes von der beabsichtigten Ebene oder annehmbaren Durchdringungszone
APZ abweicht oder sich aus dieser bewegt. In dieser Hinsicht kann
das Potenzial für
eine derartige ungewollte seitliche Bewegung des distalen Endes
des Nadelelementes 30 durch die Bereitstellung eines Stabilisators
verhindert oder wesentlich eingeschränkt werden, um den Grad der
Drehung, den das Nadelelement 30 relativ zum Katheter-Körper 12 ausführen kann,
zu verhindern oder wesentlich einzuschränken, oder um anderweitig zu
verhindern oder einzuschränken,
dass das Nadelelement von einer vorbestimmten annehmbaren Durchdringungszone
APZ (12) abweicht, wenn es vom Katheter weg 10 vorgeschoben
wird. Insbesondere wird durch die Verhinderung oder Einschränkung der
Drehung des Nadelelementes 30 innerhalb des Nadellumens 16 der gekrümmte distale
Abschnitt des Nadelelementes von der Abweichung von seinem vorgesehenen
Vorschiebepfad abgehalten, wenn er sich seitlich vom Katheter-Körper 12 erstreckt
(siehe 10a). Eine derartige Verhinderung
oder Einschränkung
des Potenzials zur Drehung oder seitlichen Bewegung des Nadelelementes 30 kann
auf jede geeignete Weise durchgeführt werden. Wie unten detailliert
beschrieben, umfassen spezifische Geräte, die in die Kathetervorrichtung 10 eingebaut
werden können,
um die Drehung oder seitliche Bewegung (d. h. das Schwenken oder
die Hin- und Herbewegung)
des Nadelelementes 30 während
oder nach seinem Vorschieben vom Katheter-Körper 12 zu verhindern
oder zu vermeiden, Folgendes:
- a. Ein gekrümmtes Nadelgehäuse 60,
das eine Kurve an seinem distalen Ende aufweist, das mit der vorgeformten
Krümmung
des Nadelelementes 30 übereinstimmt,
um eine Drehung zu vermeiden (siehe 9–10f);
- b. in Eingriff stehende Oberflächen 76, 77,
die auf dem Nadelelement 30 gebildet sind und den Katheter-Körper 12 umgeben,
um die Drehung des Nadelkörpers 30 zu
blockieren oder zu vermeiden, wobei Beispiele für derartige in Eingriff stehende
Oberflächen 76, 77,
i) eine Nut-Feder- oder eine Keil-Keilnut-Anordnung (siehe 10d–10d'') oder ii) eine Oval-Oval-Anordnung (siehe 10e–10e'') usw. umfassen aber nicht notwendigerweise
darauf beschränkt
sind;
- c. einen Steuermechanismus, um zu erreichen, dass der distale
Abschnitt des Katheter-Körpers 12 sich
in der seitlichen Richtung krümmt,
in der das Nadelelement 30 vorgeschoben werden soll, um
zu erreichen, dass die vorgeformte Kurve des Nadelelementes 30 mit
der hervorgerufenen Krümmung
des Katheter-Körpers 12 übereinstimmt;
und,
- d. ein Nadelführungs-Element 500,
das seitlich vom Katheter-Körper 12 in
den Bereich der Nadelauslass-Öffnung 46 projiziert
werden kann, um das Nadelelement 30 zu unterstützen und/oder eine
seitliche Erweiterung des Nadellumens 16 zu bilden, um
eine seitliche Kurve im Nadellumen herzustellen, die mit der vorgeformten
Krümmung des
Nadelelementes 30 (siehe 10g) übereinstimmt.
-
i. Gekrümmtes Nadelgehäuse, um
die Drehung/seitliche Abweichung der ausgefahrenen Nadel zu vermeiden
-
Ein
Beispiel für
ein bevorzugtes gekrümmtes Nadelgehäuse 60,
das innerhalb des Nadellumens 16 montiert werden kann,
wird insbesondere in 1b–1f gezeigt.
Ein derartiges Nadelgehäuse 60 umfasst
ein gekrümmtes,
starres Rohr. Eine rohrförmige
Auskleidung 61 kann sich innerhalb des gekrümmten Nadelgehäuses 60 befinden
und kann sich von einem zum anderen Ende erstrecken. Eine derartige
rohrförmige
Auskleidung 61 kann aus einem 3-schichtigen Verbundwerkstoff
gebildet sein, wobei die innere Schicht ein gleitfähiges Polymer-Material
(z. B. Polytetrafluoroethylen (PTFE)), die mittlere Schicht ein
strukturelles Polymer-Material (z. B. Polyamid) und die äußere Schicht
eine klebende Schicht ist, die an die innere Fläche des gekrümmten Nadelgehäuses 60 und
an die innere Fläche
des Nadellumens 16 an beiden Enden des Gehäuses 60 haftet
(z. B. Polyurethan-Kleber). Wenn sich das Nadelelement 30 in
seiner zurückgezogenen
Position befindet (9 und 9a), sowie
während
des Vorschiebens, bleibt der Abschnitt des Nadelelementes, der innerhalb
des Nadelgehäuses 60 liegt,
in einem leicht gekrümmten
Zustand, in Übereinstimmung
mit der leicht gekrümmten
Konfiguration des Nadelgehäuses 60.
Dies dient dazu, zu vermeiden, dass sich das Nadelelement 30 während oder
nach dem Vorschieben aus dem Katheter relativ zum Katheter-Körper 12 dreht
und/oder eine unkontrollierte Bewegung (d. h. „Kippen") aus der vorgesehenen annehmbaren Durchdringungszone
APZ erfolgt. Diese Verhinderung oder Vermeidung der Drehung des
Nadelelementes 60 ermöglicht
es dem Benutzer, die Ausrichtung der lanzettartigen oder anderen
Abschrägung, die
in der Nadelspitze gebildet ist, zu kontrollieren, und fördert auch
die Fähigkeit
des Benutzers, durch die Beseitigung oder Minimierung der unkontrollierten
Bewegung von einer Seite zur anderen die präzise Position der Nadelspitze
vorherzusagen. Um die gewünschte
Positionierung und Ausrichtung des gekrümmten Nadelgehäuses 60 während der
Herstellung des Katheter-Körpers 10 zu
erleichtern, kann ein Lokalisierungs-Element 62 an das
Nadelgehäuse 60 befestigt
und in den Katheter-Körper 12 eingebaut werden,
wie in 1b, 1e, 1f, 1f', 9a und 10a gezeigt.
Dieses Lokalisierungs-Element 62 umfasst eine starre Scheibe 64, die
transversal innerhalb des Katheter-Körpers positioniert werden kann
und eine erste Bohrung 66 und eine zweite Bohrung 68,
die sich in Längsrichtung
dadurch erstrecken, aufweist. Eine abgeschrägte Kante 69 ist um
das proximale Ende der ersten Bohrung 66 gebildet, wie
in 1f und 1f' gezeigt.
Während der
Herstellung des Katheter-Körpers 12 wird
ein Stäbchen
oder ein Dorn durch die erste Bohrung 66 des Lokalisators
und in das erste Lumen 14 des proximalen Katheter-Element-Abschnittes 12p eingesetzt, und das gekrümmte Nadelgehäuse 60 mit
einer rohrförmigen
Auskleidung 61, die sich dadurch erstreckt und auf beiden
Enden herausragt, wird durch die zweite Bohrung 68 und
in das zweite Lumen 16 des proximalen Katheter-Körpers 12p eingesetzt.
Danach wird ein distales Plastikrohr um den Lokalisator vorgeschoben
und eine rohrförmige
Polymerhaut 73 angebracht, und der Verbund wird dann erhitzt,
um den distalen Abschnitt des Katheter-Körpers 12 zu bilden,
wie gezeigt.
-
ii. In Reibeingriff stehende Oberflächen des
Nadelelementes und Katheters, um die Drehung/seitliche Abweichung
der ausgefahrenen Nadel zu vermeiden:
-
Als
Alternative oder zusätzlich
zur Verwendung des gekrümmten
Nadelgehäuses 60 als
Mittel zur Verhinderung der Drehung des Nadelelementes 30 und
zur Bereitstellung eines genaueren und stabileren Einsatzes des
Nadelelementes 30 können
das Nadelelement 30 und mindestens ein Abschnitt des zweiten
Lumens 14 in Eingriff stehende Oberflächen umfassen, die miteinander
in Reibeeingriff stehen, um die Drehung des Nadelelementes 30 innerhalb des
Nadellumens 16 zu verhindern oder zu vermeiden. Beispiele
von derart in Eingriff stehenden Oberflächen 76, 77 umfassen
ein Keil/Keilnut-Design, wie in 10d–10d'' gezeigt, oder ein Oval/Oval-Design wie dasjenige,
das in 10e–10e'' dargestellt
wird.
-
Unter
spezifischer Bezugnahme auf die Darlegungen von 10d–10d'' kann die Keil/Keilnut-Methode zur Verhinderung
einer unabhängigen Drehung
des Nadelelementes 30 durch die Verwendung eines Keilnut-Elementes 76 in
Verbindung mit einer verkeilten Nadel 30key durchgeführt werden. Das
Keilnut-Element 76 umfasst ein rohrförmiges Element, das ein keilnutgeformtes
Lumen 77 mit einem Keilabschnitt 79 aufweist,
der sich in Längsrichtung
dadurch erstreckt. Die verkeilte Nadel 30key umfasst
eine hohle Nadel der Art, die oben beschrieben und in 7–8b gezeigt
wird, umfassend ein sich in Längsrichtung
erstreckendes Schienen- oder Keilelement 33,
das auf einem Abschnitt davon gebildet ist. Das Keilelement 33 kann
als ein Abschnitt der Nadelwand gebildet sein oder alternativ ein
getrenntes Element umfassen, wie z. B. einen Hypotube-Abschnitt,
der an der Seite der Nadelwand befestigt ist. Die verkeilte Nadel 30key ist so bemessen und konfiguriert,
um durch das Lumen 77 des Keilnut-Gehäuses vorgeschoben und zurückgezogen
zu werden, wobei das Keil-Element 31 innerhalb des Keilabschnittes 79 des
Lumens 77 positioniert ist. Auf diese Weise kann das verkeilte
Nadel-Element 30key in Längsrichtung
vorgeschoben und zurückgezogen werden,
es kann aber nicht innerhalb des Lumens 77 gedreht werden,
da das Nadelkeil-Element 31 mit dem Keilabschnitt 79 des
Lumens 77 in Eingriff steht. Das Keilnutelement 76 ist
mit einem Stabilisator 78 ausgestattet, der im Wesentlichen
der gleiche wie der Nadelgehäuse-Stabilisator 62 ist,
der oben beschrieben und in 1e–1f' gezeigt wird, und die Keilnut-Element-76/Stabilisatorgruppe 78 kann
innerhalb des Katheter-Körpers
zum Zeitpunkt der Herstellung installiert und montiert werden, ebenso
wie oben hinsichtlich der Nadelgehäuse-60/Stabilisatorgruppe 62, gezeigt
in 1e–1f', beschrieben. Diese Keilnut-Element-76/Stabilisatorgruppe 78 wird
typischerweise im Katheter-Körper 12,
proximal zum Ort der Nadelgehäuse-60/Lokalisatorgruppe 62,
gezeigt in 1e–1f',
aber nahe genug dem distalen Ende der Kathetervorrichtung 10 installiert
und montiert, um zu verhindern, dass der Abschnitt der Nadel, der dem
distalen Ende benachbart ist, während
des Katheter-Einsatz-Verfahrens eine ungünstige Drehung innerhalb des
Katheter-Körpers 12 ausführt.
-
Unter
spezifischer Bezugnahme auf die Oval/Oval-Anordnung, gezeigt in 10e–10e'', kann die Vorrichtung 10 ein oval
geformtes Nadelgehäuse 76alt in Verbindung mit einer oval geformten Nadel 30ov umfassen. Das oval geformte Nadelgehäuse 76alt umfasst ein rohrförmiges Element,
das innerhalb des Nadellumens 16 positioniert ist und ein oval
geformtes Lumen 77alt aufweist,
das sich in Längsrichtung
dadurch erstreckt. Die oval geformte Nadel 30ov umfasst
eine hohle Nadel der Art, die oben beschrieben und in 7–8b gezeigt
wird, die eine ovale, eiförmige
oder andere nicht runde Querschnitt-Konfiguration aufweist. Die
oval geformte Nadel 30ov ist so
bemessen und konfiguriert, um durch das Lumen 77alt des
oval geformten Nadelgehäuses 76alt vorgeschoben und zurückgezogen
zu werden, aber sie kann aufgrund des Eingriffes des oval geformten
Nadel-Elementes 30ov mit der oval geformten
Wand des Gehäuselumens 77alt nicht innerhalb des Lumens 77alt gedreht werden. Das oval geformte
Nadelgehäuse 76alt ist mit einem Lokalisator 78 ausgestattet,
der im Wesentlichen der gleiche wie der Nadelgehäuse-Lokalisator 62 ist,
der oben beschrieben und in 1e–1f' gezeigt wird, und die oval geformte Nadelgehäuse-76alt /Lokalisatorgruppe 78 kann
innerhalb des Katheter-Körpers 12 zum
Zeitpunkt der Herstellung installiert und montiert werden, ebenso
wie oben hinsichtlich der Nadelgehäuse-60/Lokalisatorgruppe 62,
gezeigt in 1e–1f',
beschrieben. Diese oval geformte Nadelgehäuse-76alt /Lokalisatorgruppe 78 wird
typischerweise im Katheter-Körper 12,
proximal zum Ort der Nadelgehäuse-60/Lokalisatorgruppe 62,
gezeigt in 1e–1f',
aber nahe genug dem distalen Ende der Kathetervorrichtung 10 installiert
und montiert, um zu verhindern, dass der Abschnitt der Nadel 30ov , der dem distalen Ende benachbart
ist, während des
Katheter-Einsatz-Verfahrens eine ungünstige Drehung innerhalb des
Katheter-Körpers 12 ausführt.
-
iii. Seitlich einsetzbare Nadelführung, um
die Drehung/seitliche Abweichung der ausgefahrenen Nadel zu vermeiden:
-
10g und 10g' zeigen
ein Beispiel eines Nadelführungs-Elementes 500,
das dazu veranlasst werden kann, seitlich vom Katheter-Element 12 in
den Bereich der Nadelauslass-Öffnung 46 projiziert
zu werden oder sich zu erstrecken, um das sich vorschiebende Nadel-Element
zu stabilisieren und zu führen
und dadurch die seitliche oder Seite-zu-Seite-Bewegung des Nadel-Elementes 30 zu
vermeiden und weiter den Pfad, der von der sich vorschiebenden Nadel
beschritten wird, einzuschränken.
Der Einsatz eines derartigen Nadelführungs-Elementes 500 kann
auch zu einer seitlichen Erweiterung des Nadellumens 16 führen, die
mit der vorgeformten Kurve des Nadelelementes 30 übereinstimmt,
um die Drehung des Nadelelementes 30 auf die im Wesentlichen
gleiche Weise wie das gekrümmte
Nadelgehäuse 60,
wie oben beschrieben, zu verhindern.
-
Das
besondere seitlich einsetzbare Führungselement 500,
gezeigt in 10g und 10g' ist
ein auffüllbares
ringförmiges
Element, das mit einem Auffüllflüssigkeits-Lumen 502 verbunden
ist, das sich durch den Katheter-Körper 12 erstreckt,
um zu ermöglichen,
dass die Auffüllflüssigkeit
infundiert und vom auffüllbaren
Führungselement 500 entfernt wird.
Wenn das Führungs-Element 500 entleert
ist (10g), wird es innerhalb eines
Vertiefungs- oder Ausschnittbereiches in der Außenwand des Katheters aufgenommen,
wobei es eine Konfiguration annimmt, die im Wesentlichen mit der
Außenfläche 504 des
Katheter-Körpers
bündig
ist. Wenn das Führungselement 500 aufgefüllt ist
(10g), bildet es einen ringförmigen Stützkragen um das gewebedurchdringende
Element 30, wenn es seitlich vom Katheter-Körper vorgeschoben
wird. Die Oberfläche(n)
des auffüllbaren
Führungselementes 500,
die gegen die gewebedurchdringende Spitze gerieben wird/werden oder
mit dieser in Kontakt tritt/treten, wenn sie aus der Auslassöffnung 46 vorgeschoben wird,
kann/können
bewehrt oder mit einer Metallfolie oder einem anderen Material beschichtet
sein, das der Durchbohrung durch die Spitze des gewebedurchdringenden
Elementes 30 standhält.
-
iv. Steuerbarer Katheter-Körper, um
die Drehung/seitliche Abweichung des ausgefahrenen Nadelelementes
zu vermeiden:
-
Der
Katheter-Körper 12 kann
mit einem Mechanismus ausgestattet sein, um eine Kurve oder eine
Biegung im Bereich des Katheter-Körpers 12 proximal
zur Nadelauslass-Öffnung 46 hervorzurufen,
um zu erreichen, dass der Abschnitt des Nadellumens 16 proximal
zur Ausgangsöffnung 46 eine Krümmung annimmt,
die mit der gekrümmten
Form übereinstimmt,
in die das Nadelelement 30 vorgespannt ist, wodurch die
Drehung des Nadelelementes 30 innerhalb des Katheters auf
die gleiche Weise vermieden wird, wie oben hinsichtlich des gekrümmten Nadelgehäuses 60 beschrieben
wird. Der Mechanismus, durch den der Katheter-Körper 16 dazu veranlasst
werden kann, sich zu krümmen,
kann jedes geeignete Katheter-Steuer-Gerät, sein, das nach dem Stand
der Technik bekannt ist, wie z. B. ein interner Zugdraht oder ein
Spine-Element, gebildet auf einer Formgedächtnislegierung, die alternativ
zwischen einer geraden Konfiguration und einer gekrümmten Konfiguration überführt werden
kann.
-
v. Drehblockierung des Nadelelementes,
wenn es zurückgezogen
ist, um eine korrekte Ausrichtung beizubehalten und die Übertragung
des Drehmomentes zu fördern:
-
Es
ist wünschenswert,
dass der proximale Schaft des gewebedurchdringenden Katheters 10 mit ausreichend
struktureller Integrität
ausgestattet ist, um das Drehmoment auf das distale Ende des Katheters
zu übertragen,
wie für
eine präzise
Drehausrichtung und Steuerung der Kathetervorrichtung 10 vor dem
Vorschieben des Nadelelementes 30 daraus erforderlich ist.
In vielen Anwendungen ist es auch wünschenswert, dass das Nadelelement 30 in
einer vorbestimmten Drehausrichtung innerhalb des Katheter-Körpers 12 beibehalten
wird, bevor das Nadelelement 30 vom Katheter 10 vorgeschoben
wird (d. h. während
sich das Nadelelement 30 noch in seinem zurückgezogenen
Zustand befindet). In vielen Anwendungen ist es auch wünschenswert,
den Durchmesser des Katheter-Körpers 12 zu
minimieren, um zu ermöglichen,
dass er durch kleine Blutgefäß-Lumina
geschoben werden kann. Jedes dieser drei (3) Ziele kann durch die
Drehblockierung des Nadelelementes 30 innerhalb des Katheter-Körpers vor seinem Vorschieben
vom Katheter erzielt werden, da eine derartige Drehblockierung i)
eine ungewollte Drehung der Nadel verhindert, ii) die Effizienz
der Übertragung
des Drehmomentes auf das distale Ende des Katheter-Körpers 12 und
dadurch auf die Nadel fördert,
und iii) dem Katheter-Körper 12 keine Masse
oder zusätzlichen
Durchmesser hinzufügt.
-
10f–10f' zeigen eine Nadelblockierungskragen-Gruppe 520,
die einen vergrößerten Bereich 522 umfasst,
der innerhalb des Nadellumens 16 gebildet ist, in dem sich
ein erstes Blockierkragen-Element 524 und ein zweites Blockierkragenelement 526 befinden.
Das erste Blockierungskragen-Element 524 ist stationär am Katheter-Körper 12 befestigt
und weist Hohlräume
oder Nuten 528 auf, die in der distalen Oberfläche davon
gebildet sind, sowie eine zentrale Öffnung, durch die das Nadelelement 30col vorgeschoben und zurückgezogen
wird. Das zweite Blockierungskragen-Element 526 ist an dem
Nadelelement 30col befestigt und
weist Vorsprünge 530 auf,
die sich aus der proximalen Oberfläche davon erstrecken. Die Vorsprünge 530 sind
so bemessen, angeordnet und konfiguriert, dass sie in den Nuten 528 des
ersten Kragen-Elementes 524 aufgenommen
werden, wenn das Nadelelement 30col in
seiner zurückgezogenen
Position ist, wodurch das Nadelelement 30col durch
Reibung blockiert wird, um seine Drehung relativ zum Katheter-Körper 12 zu
verhindern. Wenn sich jedoch das Nadel-Element 30col in
seiner ausgefahrenen Position befindet, werden die Vorsprünge 530 nicht
in die Nuten 528 eingesetzt, und die Kragengruppe 520 verhindert
nicht, dass sich das Nadelelement 30col innerhalb
des Katheter-Körpers 12 dreht.
Es ist zu erkennen, dass diese stabilisierenden Vorrichtungen an
verschiedenen Punkten entlang der Längsseite des Katheter-Körpers verwendet
werden können,
darin eingeschlossen der proximale, mediale, distale oder Nadelgehäuse-Abschnitt.
-
d. Handstück-/Nadelsteuerung:
-
Eine
Handstück-/Nadelsteuerung 15 ist
auf dem proximalen Ende des Katheter-Körpers 12 montiert
und kann verwendet werden, um die Drehausrichtung des Katheter-Körpers 12 und
das Vorschieben/Zurückziehen
des Nadel-Elementes 30 zu steuern.
-
Auch
umfasst diese Handstück-/Nadelsteuerung 15 eine
proximale Öffnung 27,
die auf dem proximalen Ende gebildet ist, durch die ein kleiner
Führungsdraht
(z. B. ein Draht mit einem Durchmesser von 0,0010–0,016 Zoll)
durch das Lumen 31 des Nadel-Elementes 30 vorgeschoben
werden kann, eine erste Seitenöffnung 21,
durch die ein großer
Führungsdraht
(z. B. ein Draht mit einem Durchmesser von 0,030–0,040 Zoll) durch das erste
Lumen 14 vorgeschoben werden kann, wenn das erste Lumen 14 nicht
durch einen IVUS-Katheter besetzt ist, und eine zweite Seitenöffnung 23,
durch die eine Spüllösung in
das zweite Lumen 16 des Katheters außerhalb des Nadel-Elementes 30,
das sich darin befindet, infundiert werden kann.
-
e. Katheter-Körper:
-
Der
Katheter-Körper 12 umfasst
einen verhältnismäßig starren
proximalen Abschnitt 12a, einen medialen Abschnitt 12b und
einen distalen Abschnitt 12c, gezeigt in 1A und 1B.
Der Katheter-Körper
weist verschiedene Flexibilität
und Drehkraft im Verlauf seiner Länge auf und kann Verstärkungselemente
wie z. B. ein Flechtverstärkungs-Element
umfassen, das sowohl strukturelle Integrität verleiht als auch die Fähigkeit
des Katheter-Körpers fördert, das
Drehmoment zu übertragen.
Ein Handstück 15 ist
am proximalen Ende des proximalen Abschnittes 12a befestigt,
wie gezeigt. In der bevorzugten Ausführungsform sind das Handstück 15 und
der proximale Abschnitt 12a ungefähr 115 cm lang. Der mediale
Abschnitt erstreckt sich ungefähr
25 cm und endet ungefähr
2 cm vom distalen Abschnitt 12c entfernt. Der proximale
und mediale Abschnitt des Katheters umfasst eine umflochtene Komponente 50, wie
in 1B' und 1B'' gezeigt,
umhüllt
von einem Polymermaterial (z. B. Pebax, Nylon, Polyurethan, Polyester
oder PVC), extrudiert, um das innere Lumen 50b und die
Außenumhüllung 50a des
Katheter-Körpers 12 zu
bilden.
-
Es
wurde festgestellt, dass eine Materialerweiterung und Änderungen
der physikalischen Eigenschaften bestimmter Materialien auftreten
können,
wenn der Katheter 10 in den Körper des Patienten eingesetzt
und von Raumtemperatur auf Körpertemperatur
erwärmt
wird. Diese Materialerweiterung und Änderungen der physikalischen
Eigenschaften von bestimmten Materialien kann zu einer Variation der
Toleranzen und der Abmessung des Katheters 10 führen (z.
B. Verlängerung
oder Schrumpfen) und kann somit eine ungewollte Änderung der Position des gewebedurchdringenden
Elementes 30 hervorrufen. Zumindest in einigen Fällen könnte dies
das gewünschte
präzise
Steuern und Vorschieben des gewebedurchdringenden Elementes behindern. 1B'' veranschaulicht den Flechtwinkel A und die Schusszählung PC
der Katheter-Umflechtung 50. Die „Schusszählung" PC der Umflechtung ist, wie nach dem
Stand der Technik gut bekannt, eine Funktion des Flechtwinkels A
(d. h., je größer der
Flechtwinkel A, desto mehr Schüsse
pro Zoll).
-
Auch
ist die Drehmomentübertragung
und die Steifheit des Flechtabschnittes 50 eine Funktion des
Flechtwinkels (d. h. ein Flechtwinkel von 90 Grad bedeutet eine
maximale Drehmomentübertragung, und
ein Flechtwinkel von 0 Grad bedeutet eine minimale Drehmomentübertragung).
Katheter, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden und
dieses Phänomen
gezeigt haben, weisen Flechtwinkel A auf, die zu einer Schusszählung von
50–70
Schüsse pro
Zoll führen.
Der Anmelder hat jedoch festgesetzt, dass es durch eine Reduzierung
des Flechtwinkels A der Umflechtung 50 innerhalb des proximalen
und medialen Abschnittes von Katheter 10, um eine Schusszählung von
20–30
Schüssen
pro Zoll zu ergeben, möglich
ist, die ungewollte Längserweiterung des
Katheters 10 und/oder seiner Komponenten zu minimieren
oder zu beseitigen, während
eine ausreichende Drehmomentübertragung
und akzeptable Steifheit beibehalten wird, um die Verfahren, für die der
Katheter 10 vorgesehen ist, durchzuführen (Beispiele derartiger
Verfahren werden in 13a–14m unten
veranschaulicht). Diese Veränderung
des Flechtwinkels oder der Schüsse
pro Zoll kann in Abhängigkeit
vom Konstruktionsmaterial des Katheters und/oder der Flechtfaser
und vom Durchmesser des Katheter-Körpers variieren.
-
II. Die Koronarsinus-Führungs-Komponente des Katheter-Systems:
-
11–11c zeigen eine bevorzugte Koronarsinus-Führungs-Katheter-/Einführungs-Gruppe 200,
umfassend a) einen flexiblen Koronarsinus-Führungs-Katheter 203,
der einen gekrümmten
distalen Abschnitt 204 aufweist, eine proximale Gruppe 214, die
auf das proximale Ende des flexiblen Katheter-Körpers 203 montiert
ist, und ein hohles Lumen 202, das sich in Längsrichtung
dadurch erstreckt, und b) eine Einführvorrichtung 213,
die einen sich verjüngenden,
weichen distalen Abschnitt 213d aufweist, der aus dem distalen
Ende DE des Führungs-Katheters 203 heraus
und darüber
hinaus ragt, und ein Führungsdraht-Lumen 215,
das sich in Längsrichtung
durch die Einführvorrichtung 213 erstreckt,
um zu ermöglichen,
dass die Führungskatheter-/Einführvorrichtungs-Gruppe über einen
Führungsdraht
GW vorgeschoben wird, wie unten im Zusammenhang mit einer bevorzugten
Methode zur Verwendung des Kathetersystems 10 ausführlicher
beschrieben wird.
-
Eine
Verstärkungsumflechtung 212,
wie z. B. eine Drahtumflechtung, wird innerhalb eines Abschnittes
des Katheter-Körpers 203 gebildet,
endet jedoch ungefähr
2 bis 5 Zentimeter vom distalen Ende DE entfernt. Auf diese Weise
verhindert die Verstärkungsumflechtung 212 ein
Knicken und verbessert die Drehkraft des proximalen Abschnittes des
Katheter-Körpers 203 und
des gekrümmten
Abschnittes davon bis zu einer Stelle von ungefähr 2 bis 5 Zentimeter von seinem
distalen Ende DE entfernt.
-
Die
proximale Gruppe umfasst einen starren Körper 248, durch den
sich das Lumen 202 erstreckt, und auf dem eine proximale Öffnung 250 gebildet
ist, um zu ermöglichen,
dass die Führungs-Einführvorrichtung 213,
die subselektive Schleuse 100 (4–6),
die gewebedurchdringende Katheter-Vorrichtung 10 (1 und 9–10)
oder andere Katheter, Führungsdrähte und/oder
Vorrichtungen (z. B. Blockerabgabe-Katheter, Kanal-Verbinder-Abgabe-Katheter,
Kanalerweiterungs-Vorrichtung usw.) durch das Lumen 202 des
Koronarsinus-Führungs-Katheters 200 eingesetzt
werden. Ein hämostatisches
Ventil 244, (wie z. B. eine quergeschnittene elastische
Membran, eine schlitzgeschnittene elastische Membran oder eine Klappe)
ist quer innerhalb des Lumens 202 der proximalen Gruppe 214 positioniert,
um zu verhindern, dass Blut aus der proximalen Öffnung 250 zurückfließt, wenn
kein Katheter oder keine andere Vorrichtung dadurch eingesetzt ist,
und um ein Austreten von Blut aus der proximalen Öffnung 250 zu
verhindern oder seine Menge zu minimieren, wenn ein Katheter oder
eine andere Vorrichtung dadurch eingesetzt ist. Eine Seitenöffnung 246 ist
auf der proximalen Gruppe 214 gebildet, um zu ermöglichen,
dass Zubereitungsflüssigkeit
in oder durch das Lumen 202 infundiert oder injiziert wird.
Eine Vielzahl von Seitenöffnungen 210 ist
in der Wand des Katheter-Körpers 203 neben
seinem distalen Ende gebildet, um für den Fall, dass ein Röntgenkontrastmittel
oder eine andere Flüssigkeit
injiziert wird, eine Druckentlastung ermöglicht wird.
-
III Die subselektive Schleusen-Komponente
des Katheter-Systems
-
Wie
in 4–6 gezeigt
umfasst eine bevorzugte subselektive Schleuse 100 der vorliegenden
Erfindung einen flexiblen Schleusenkörper 102 mit einer
proximalen Nabe 104 und einem Lumen 106, das sich
in Längsrichtung
dadurch erstreckt. Eine Verstärkungs-Umflechtung 108 ist
innerhalb des Katheter-Körpers 102 gebildet,
um ein Knicken zu verhindern und die Drehkraft zu verbessern. Eine derartige
Verstärkungs-Umflechtung endet
distal 0,1–1,0
Zentimeter vom distalen Ende des Katheter-Körpers 102 entfernt.
Eine allmähliche
Verjüngung 110 ist
um das distale Ende der Außenfläche des
Schleusen-Körpers
gebildet, so dass sich die Schleuse 100 in einen glatten Übergang
mit dem distal hervorstehenden Abschnitt 111d ihrer Einführvorrichtung 111 verjüngt. Das
Lumen 202 weist einen Innendurchmesser D1 auf, der im Wesentlichen
gleich dem Außendurchmesser
der Einführvorrichtungung 111 ist,
die anfänglich
durch das Lumen 106 eingesetzt wird. Die Einführvorrichtung 111 weist
ein Führungsdraht-Lumen 109 auf,
das sich in Längsrichtung dadurch
erstreckt, um zu ermöglichen,
dass die subselektive Schleusen-/Einführvorrichtungs-Gruppe über einem
vorher eingesetzten Führungsdraht
GW (z. B. 0,035-Zoll-Führungsdraht)
vorgeschoben wird. Der Außendurchmesser
der Schleuse 100 ist so bemessen, dass er durch das Lumen 202 des
Koronarsinus-Führungs-Katheters 200 (11–11b) vorgeschoben werden kann. Die bevorzugte
Methode zur Verwendung dieser subselektiven Schleuse 100 und
Einführvorrichtung 111 wird
unten im Rahmen der Methoden der vorliegenden Erfindung detailliert
beschrieben.
-
B. Bevorzugte Methoden zur Verwendung
des Katheter-Systems:
-
Beschrieben
werden hier auch Methoden zur Verwendung dieses oben beschriebenen
Katheter-Systems (oder jedes anderen Katheter-Systems oder aller
anderen Verfahren, die geeignet sein können, die gewünschten
Zwecke durchzuführen),
zusammen mit anderen Geräten
wie z. B. Führungsdrähten, Kanalerweiterungskathetern/-vorrichtungen,
Kanalverbindungs-Kathetern/-vorrichtungen und
Gefäßblockierungskathetern/-vorrichtungen, um perkutane
koronare Arterien-Venen-Bypass-Verfahren
in situ mithilfe eines Venen-Arterien-Zuganges durchzuführen, wobei
eine derartige Methode unten vollständig beschrieben wird und in 13a–13x und 14a–14m schrittweise gezeigt wird.
-
Das
Kathetersystem, das oben beschrieben und in
1–
11b gezeigt wird, kann in Verbindung mit einem
Fluoroskop, einem IVUS-Bildgebungskatheter,
einem Koronarsinus-Zugangs-Katheter
(z. B. einem Standard-Angiographie-Katheter), einer Kanalerweiterungs-Katheter-Vorrichtung, Lumen-Blockierungs-Vorrichtung(en),
einem Führungsdraht
mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll und einem oder mehreren Führungsdrähten mit
einem Durchmesser von 0,014 Zoll verwendet werden, um verschiedene
Revaskularisierungs-Verfahren durchzuführen, darin eingeschlossen,
wie unten detailliert beschrieben ein perkutanes In Situ-Koronar-Arterien-Bypass(PICAB)-Verfahren,
ebenso wie ein perkutanes In-Situ-Koronarvenen-Arterialisierungs(PICVA)-Verfahren.
Es ist zu erkennen, dass zusätzlich
zu den besonderen PICAB- und PICVA-Beispielen,
die unten detailliert beschrieben werden, das Katheter-System auch
verwendet werden kann, um verschiedene andere Verfahren durchzuführen, so
z. B. gezielte Arzneimittelabgabe-Verfahren der Art, die in der
gleichzeitig anhängenden
US-Patentschrift 6,283,951 beschrieben
werden, und andere Revaskularisierungs-Verfahren.
-
I. Eine bevorzugte Methode zur Durchführung des
PICAB-Verfahrens:
-
13a–13x zeigen schrittweise ein Beispiel eines PICAB-Verfahrens, wobei
das Katheter-System 10 der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
um eine Obstruktion zu umgehen, die sich im proximalen Abschnitt
der vorderen absteigenden Koronararterie (LAD) eines menschlichen
Patienten befindet. In diesem PICAB-Verfahren wird ein Koronarsinus-Zugangs-Katheter (z. B. ein
Standard-Angiographie-Katheter wie z. B. ein modifizierter Angiographie-Katheter
vom Typ Simmons, erhältlich
von Cook Cardiology, Bloomington, Indiana, USA) anfänglich durch
einen Zugang über
die Femoralvene oder dieVena jugularis externa unter Verwendung
einer standardmäßigen perkutanen
Katheter-Einsatz-Technik eingesetzt. Nach dem perkutanen Einsetzen
des Katheters wird das PICAB-Verfahren wie folgt durchgeführt:
-
Erster Schritt: Koronarer Sinus-Zugang/Einsetzen des
ersten Führungsdrahtes:
-
Wie
in 13a gezeigt, befindet sich eine Arterien-Obstruktion, die
umgangen werden soll, in der linken absteigenden Koronararterie
(LAD). Der Koronarsinus-Zugangs-Katheter 500 wird
in den Koronarsinus (CS) vorgeschoben, wie in 13b gezeigt, um die Platzierung eines Führungsdrahtes GW1 mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll in
der großen
Herzvene (GCV) und der vorderen interventrikulären Vene (AIV) zu unterstützen. Dieser
Führungsdraht
GW1 kann sich bereits im Lumen des Koronarsinus-Zugangs-Katheters 500 befinden
oder kann, als getrennter Schritt, durch das Lumen des Koronarsinus-Zugangs-Katheters 500 vorgeschoben werden,
nachdem er im Koronarsinus positioniert wurde. Danach wird der Koronarsinus-Zugangs-Katheter 500 entfernt,
wobei er den 0,035-Zoll-Führungsdraht
GW1 zurücklässt.
-
Zweiter Schritt: Einsetzen des Koronarsinus-Führungs-Katheters/AIV-Zugang:
-
Wie
in 13c–13d gezeigt, wird der Koronarsinus-Führungs-Katheter 200 mit
der Einführungs-Schleuse 100,
die innerhalb des Lumens bzw. durch das Lumen 202 positioniert
wurde, über
dem 0,035-Zoll-Führungsdraht
GW1 vorgeschoben, bis die Spitze des Koronarsinus-Führungs-Katheters 200 den „Mund" des Koronarsinus
hinter sich gelassen hat. Die Einführungs-Schleuse 100 wird dann entfernt,
wobei der Koronarsinus-Führungs-Katheter 200 zurückgelassen
wird, auf gleiche Weise, wie dies in 13d gezeigt
wird.
-
Dritter Schritt: Einsetzen und Steuern
des gewebedurchdringenden Katheters.
-
Wie
in 13e gezeigt, wird der gewebedurchdringende Katheter 10 dann über dem
vorher angebrachten 0,035-Zoll-Führungsdraht
GW1 durch das Lumen 202 des Koronarsinus-Führungs-Katheters 200 eingesetzt
und unter Verwendung von Fluoroskopie auf eine Position vorgeschoben,
die distal zur Arterien-Obstruktion AB, die umgangen wird, liegt.
Der 0,035-Zoll-Führungsdraht
GW1 wird dann vom ersten Lumen 14 des
gewebedurchdringenden Katheters 10 herausgezogen und entfernt,
und ein IVUS-Bildgebungskatheter (nicht gezeigt) wird dann durch
das erste Lumen 14 vorgeschoben, bis sich der IVUS-Transducer
innerhalb des hohlen Innenraums der Ausrichtungs-Struktur 36 befindet.
Der IVUS-Katheter wird dann verwendet, um ein 360-Grad-Ultraschallbild
von einem Blickwinkel innerhalb des Innenraums der Ausrichtungs-Struktur 36 zu
erhalten. Ein derartiges Bild ermöglicht es dem Benutzer, sowohl das
residente Blutgefäß (AIV)
und das Zielgefäß (LAD)
als auch die Reflexionen oder Artefakte von den drei Strebenelementen 40, 42 und 44 der
Ausrichtungsstruktur 36 zu sehen. Aufgrund der verschiedenen
Beabstandung zwischen den Streben-Elementen 40, 42 und 44 bilden
die Reflexionen oder Artefakte, die von den Streben-Elementen erzeugt
werden, im Allgemeinen ein Y-förmiges
Bild, wie in 2 und 3 dieser
Patentanmeldung veranschaulicht. Die Reflexion 40Ref ,
erzeugt vom ersten Strebenelement 40, ist deutlich von
den Reflexionen 42Ref , 44Ref , die vom zweiten und dritten Streben-Element 42, 43 erzeugt
werden, zu unterscheiden und stellt eine Angabe der besonderen Richtung
bereit, in der sich das Nadel-Element 30 bewegt, wenn es
von der Nadelauslass-Öffnung 46 auf
der Seite des Katheter-Körpers 12 vorgeschoben
wird. Wenn die Reflexion 40Ref des
ersten Streben-Elementes, die auf dem IVUS-Bild beobachtet wird,
sich nicht direkt in Richtung auf oder in das Lumen der LAD erstreckt (wie
in 3 veranschaulicht), dreht somit der Benutzer den
gewebedurchdringenden Katheter 10, bis sich die Reflexion 40Ref des ersten Streben-Elementes, die
auf dem IVUS-Bild beobachtet wird, direkt in Richtung auf oder in
das Lumen der LAD erstreckt (wie in 2 veranschaulicht).
Dies stellt sicher, dass das Nadel-Element 30 richtig ausgerichtet
ist, um in die LAD einzutreten, wenn es vorgeschoben wird.
-
Vierter Schritt: Bildung des anfänglichen
Arterien-Venen-Eindringungs-Traktes
distal zur Obstruktion:
-
Wie
in 13f–13h gezeigt,
wird das gewebedurchdringende Nadel-Element 30 dann in distaler
Richtung in seine ausgefahrene Position vorgeschoben, so dass es
durch die Wand des residenten Gefäßes (AIV), durch alle Gewebe,
die möglicherweise
zwischen dem residenten Gefäß (AIV)
und dem Zielgefäß (LAD)
vorhanden sind, und in das Lumen des Zielgefäßes (LAD) an einer Stelle nach
der Arterien-Obstruktion AB bohrt. Dieser Vorgang führt zur
Bildung eines anfänglichen
Arterien-Venen-Eindringungs-Traktes PT. Mit dem Nadel-Element 30 in seiner
ausgefahrenen Position und seiner distalen Spitze im Lumen des Zielgefäßes (LAD)
wird ein Führungsdraht
GW2 mit einem Durchmesser von 0,014 Zoll
durch die proximale Öffnung 27 des/der
gewebedurchdringenden Katheter-Handstückes/Nadelsteuerung 15 eingeführt und
durch das Lumen 31 des Nadel-Elementes 30 in das
Zielgefäß (LAD)
vorgeschoben, wie in 14h gezeigt.
Nach Einführen
des Führungsdrahtes
GW2 mit einem Durchmesser von 0,014 Zoll
in das Zielgefäß (LAD)
wird das Nadel-Element 30 in seine zurückgefahrene Position zurückgezogen,
wobei es den Führungsdraht
GW2 mit einem Durchmesser von 0,014 Zoll,
der sich durch den anfänglich
gebildeten interstitiellen Durchgang in das Zielgefäß (LAD)
erstreckt, zurücklässt, wie
in 14h gezeigt. Nach Zurückziehen
des Nadel-Elements 30 in seine zurückgefahrene Position wird der gewebedurchdringenden
Katheter 10 zurückgezogen
und entfernt, wobei er den 0,014-Zoll-Führungsdraht zurücklässt (d.
h. dieser erstreckt sich durch den neu gebildeten Arterien-Venen-Eindringungs-Trakt
PT).
-
Fünfter
Schritt: Einsatz des Blockers in das Venen-Blumen distal zur Obstruktion:
-
Wie
in
13i–k gezeigt, wird die subselektive
Schleuse
100 mit ihrer Einführvorrichtung
111, die
dadurch eingesetzt wird, durch die Koronarsinus-Führungsvorrichtung
200 über dem
großen
Führungsdraht
GW
1 vorgeschoben. Nachfolgend werden die
Einführvorrichtung
111 und
der Führungsdraht GW
1 entfernt, und ein oder mehrere embolische
Blocker-Elemente BM werden in das proximale Ende der subselektiven
Schleuse eingesetzt, durch das Lumen der subselektiven Schleuse
100 unter
Verwendung eines Druckerstabes (nicht gezeigt) gedrückt und
in das Lumen der Koronarvene (AIV) ausgestoßen, wo sich derartige embolische
Blocker erweitern und mit der Wand der Vene eingreifen, um an dieser
Stelle einen ausgedehnten Verschluss und eine Blockade des Blutflusses
durch die Vene hervorzurufen. Beispiele von derartigen Blocker-Elementen
BM und ihrer Implantationsmethoden werden in der
US-Patentschrift 6,638,293 beschrieben.
Der Führungsdraht GW
1 mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll wird dann
entfernt, und ein embolisches Blocker-Element BM wird in das proximale
Ende der subselektiven Schleuse eingesetzt. Ein Druckerstab wird
dann durch das Lumen der subselektiven Schleuse vorgeschoben, um
das embolische Blocker-Element BM aus dem distalen Ende der subselektiven
Schleuse und in seine gewünschte
Position innerhalb des Lumens der Koronarvene (AIV) zu schieben.
Es muss angemerkt werden, dass dieser Schritt des Blocker-Einsatzes an diesem
Punkt des Verfahrens durchgeführt
werden oder, alternativ, bis zu einem späteren Zeitpunkt im Verfahren
verschoben werden kann. Nach Implantation des distalen Blocker-Elements
BM an seinem gewünschten
Ort wird der Führungsdraht
GW
1 mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll
wieder durch die subselektive Schleuse
100 eingesetzt,
und die subselektive Schleuse
100 wird dann zurückgezogen
und entfernt, wie in
13k gezeigt.
-
Sechster Schritt: Bildung des anfänglichen
Arterien-Venen-Eindringungs-Traktes
proximal zur Obstruktion:
-
Wie
in 13l–13n gezeigt,
wird dann der gewebedurchdringende Katheter 10 erneut über dem
Führungsdraht
GW1 mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll
unter Fluoroskopie an eine Position vorgeschoben, die proximal zum
vorher gebildeten distalen Eindringungs-Trakt PT liegt. Der oben
beschriebene vierte Schritt wird dann wiederholt, um einen weiteren
anfänglichen
Arterien-Venen-Eindringungs-Trakt
PT proximal zur Obstruktion zu bilden und einen zweiten 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW3 durch diesen zweiten Arterien-Venen-Eindringungs-Trakt
PT zu führen.
Der gewebedurchdringende Katheter 10 wird dann zurückgezogen
und entfernt, wobei beide 0,014-Zoll-Führungsdrähte GW1 und GW3 zurückgelassen
werden, wie dies in 13n gezeigt wird.
-
Siebter Schritt: Erweiterung des distalen
Eindringungs-Traktes,
um einen Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgang zu bilden:
-
Wie
in
13o gezeigt, werden die subselektive
Schleuse
100 und ihre Einführvorrichtung
111 durch
den Führungs-Katheter
203, über dem
zweiten Führungsdraht
GW
2 an einen Ort vorgeschoben, an dem sich
das distale Ende der subselektiven Schleuse
100 innerhalb
der AIV befindet, dem distalen Eindringungs-Trakt PT unmittelbar
benachbart. Nachfolgend wird die Einführvorrichtung
111 zurückgezogen, und
eine Kanalerweiterungs-Katheter-Vorrichtung CEC der Art, die in
der
US-Patentschrift 6,561,998 beschrieben
wird, über
dem 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
2, der sich durch den distalen Arterien-Venen-Eindringungs-Trakt
PT erstreckt, vorgeschoben, wobei dieser Trakt gedehnt oder erweitert
wird, um einen Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgang PW zu bilden.
Dieser Schritt des Verfahrens dient einer Kontrolle des Durchmessers
bzw. der Größe der Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgänge PW und
hilft dabei, sicherzustellen, dass die Durchgänge PW nach der Beendigung
des Verfahrens offen und einsatzbereit bleiben. Nach einer derartigen
Erweiterung des Eindringungs-Traktes, um den beabsichtigten Durchgang
PW zu bilden, wird die Kanalerweiterungs-Katheter-Vorrichtung CEC zusammen
mit der subselektiven Schleuse
100 zurückgezogen und entfernt, wobei
beide 0,014-Zoll-Führungsdrähte GW
1 und GW
3 zurückgelassen
werden, wie in
13p gezeigt.
-
Achter Schritt: Platzieren einer Verbinder-Vorrichtung im
distalen Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgang:
-
Als
optionaler Schritt kann eine Verbindungs-Vorrichtung im Durchgang PW eingesetzt
werden. Wie in
13q–
13s gezeigt,
werden die subselektive Schleuse
100 und ihre Einführvorrichtung
111 dann über den
Führungsdraht
GW
2 des distalen Kanals an eine Position
vorgeschoben, an der sich das distale Ende der subselektiven Schleuse
100 in
der AIV befindet, dem distalen Blutfluss-Durchgang PW unmittelbar benachbart.
Nachfolgend wird die Einführvorrichtung
111 entfernt,
und ein Verbinder-Vorrichtungs-Abgabe-Katheter
CEC der Art, die in der
US-Patentschrift 6,432,127 beschrieben
wird, wird durch die subselektive Schleuse
100 und über dem
0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
2, der sich durch den distalen Arterien-Venen-Durchgang PW
erstreckt, vorgeschoben, um eine Verbinder-Vorrichtung CD innerhalb
dieses Durchgangs PW zu implantieren. Die Verbinder-Abgabe-Katheter-Vorrichtung
CDC wird dann entfernt, zusammen mit der subselektiven Schleuse
100 und
dem distalen 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
2, der sich durch den distalen Arterien-Venen-Durchgang
PW erstreckte, wobei die distale Verbinder-Vorrichtung CD innerhalb des
distalen Arterien-Venen-Durchgangs PW zurückgelassen wird, wie in
13s gezeigt.
-
Neunter Schritt: Erweiterung des proximalen
Eindringungs-Traktes,
um den proximalen Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgang zu bilden:
-
Wie
in
13t–
13u gezeigt,
werden die subselektive Schleuse
100 und ihre Einführung
111 dann über den
Führungsdraht
GW
2 des distalen Kanals an eine Position
vorgeschoben, an der sich das distale Ende der subselektiven Schleuse
100 in
der AIV befindet, unmittelbar dem distalen Blutfluss-Durchgang PW
benachbart. Nachfolgend wird die Einführvorrichtung
111 entfernt,
und eine Kanalerweiterungs-Katheter-Vorrichtung CEC der Art, die in
der
US-Patentschrift 6,561,998 beschrieben
wird, über
dem 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
3, der sich durch den proximalen Arterien-Venen-Eindringungs-Trakt
PT erstreckt, vorgeschoben, wobei dieser Trakt gedehnt oder erweitert
wird, um einen Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgang PW zu bilden.
Dieser Schritt des Verfahrens bietet eine Kontrolle über den
Durchmesser bzw. die Größe der Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgänge PW und hilft
dabei, sicherzustellen, dass die Durchgänge PW nach der Beendigung
des Verfahrens offen und einsatzbereit bleiben. Nach einer derartigen
Erweiterung des proximalen Eindringungs-Traktes, um den beabsichtigten Durchgang
PW zu bilden, wird die Kanalerweiterungs-Katheter-Vorrichtung CEC
zurückgezogen
und entfernt, wobei die subselektive Schleuse
100 und der
proximale 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
3 zurückgelassen
werden, wie in
13u gezeigt.
-
Zehnter Schritt: Platzieren einer Verbinder-Vorrichtung
im proximalen Arterien-Venen-Durchgang:
-
Als
optionaler Schritt kann eine Verbindungs-Vorrichtung im Durchgang PW eingesetzt
werden. Wie in
13v gezeigt wird dann ein Verbinder-Vorrichtungs-Abgabe-Katheter
CEC der Art, die in der
US-Patentschrift 6,432,127 beschrieben
wird, durch die subselektive Schleuse
100 und über den 0,014-Zoll-Führungsdraht GW
3,
der sich durch den distalen Arterien-Venen-Durchgang PW erstreckt, vorgeschoben,
um eine Verbinder-Vorrichtung CD innerhalb dieses Durchgangs PW
zu implantieren. Die Verbinder-Abgabe-Katheter-Vorrichtung wird
dann entfernt, und die subselektive Schleuse
100 und der 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
3 werden dann in eine Position innerhalb
der großen
Herzvene GCV, proximal zum proximalen Durchgang PW zurückgezogen, wie
in
13w gezeigt, wobei die proximale
Verbinder-Vorrichtung CD innerhalb des proximalen Arterien-Venen-Durchgangs
zurückgelassen
wird.
-
Elfter Schritt: Einsatz eines Blockers
in das Venenlumen proximal zur Obstruktion
-
Wie
in 13w gezeigt, wird der oben beschriebene
fünfte
Schritt dann wiederholt, um eine zweite Blocker-Vorrichtung BD innerhalb
des Lumens der großen
Herzvene (GCV), proximal zum proximalen Arterien-Venen-Durchgang
PW zu implantieren. Dadurch wird das Verfahren vervollständigt und
führt zum
Fluss von arteriellem Blut aus der Kranzarterie (A. circumflexa)
(CX), durch den proximalen Arterien-Venen- Durchgang PW, durch die große Herzvene
GCV und die vordere interventrikuläre Vene rückwärtsgerichtet, durch den distalen
Arterien-Venen-Durchgang PW und in die linke vordere absteigende
Koronararterie LAD, nach der Obstruktion AB gelegen, wie von den
flussanzeigenden Pfeilen in 13x veranschaulicht
wird.
-
II. Eine bevorzugte Methode zur Durchführung des PICVA-Verfahrens:
-
14a–14m zeigt schrittweise ein Beispiel eines
PICVA-Verfahrens,
wobei das Katheter-System 10 der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, um zu erreichen, dass arterielles Blut in die vordere interventrikuläre Vene
umgeleitet wird und dazu veranlasst wird, nachfolgend durch die
AIV rückwärtsgerichtet
zu fließen
(d. h. in eine Richtung, die dem normalen venösen Rückfluss entgegengesetzt ist),
wodurch eine umfassende Obstruktion innerhalb der vorderen absteigenden
Koronar-Arterie (LAD) des Patienten umgangen und der Bereich des
Myokards durchströmt
wird, der aufgrund der umfassenden Obstruktion in der LAD ischämisch wurde.
Bei diesem PIVA-Verfahren wird ein Koronarsinus-Zugangs-Katheter
(z. B. ein Standard-Angiographie-Katheter wie z. B. ein modifizierter
Angiographie-Katheter vom Typ Simmons, erhältlich von Cook Cardiology,
Bloomington, Indiana) anfänglich
durch einen Zugang durch die Femoralvene oder die Vena jugularis externa
unter Verwendung einer standardmäßigen perkutanen
Katheter-Einsatz-Technik
eingesetzt. Nach Durchführung
eines derartigen anfänglichen perkutanen
Katheter-Einsatzes erfolgt das PICAB-Verfahren wie folgt:
-
Erster Schritt: Koronarsinus-Zugang/ Einsetzen
des ersten Führungsdrahtes:
-
Wie
in 14a gezeigt, erstreckt sich eine umfangreiche
arterielle Obstruktion AB im Wesentlichen durch die gesamte Länge der
linken vorderen absteigenden Koronararterie (LAD), wodurch dieser Patient
ein unwahrscheinlicher Kandidat für das oben beschriebene PICAB-Verfahren
wird, da kein distaler Abschnitt der LAD des Patienten mehr zur
Verfügung steht,
um den umgeleiteten arteriellen Blutfluss aufzunehmen. Es ist zu
erkennen, dass in Fällen,
in denen sich die krankhafte AB nicht in den proximalen Abschnitt
der LAD erstreckt, eine Verbindung zwischen der LAD und der AIV
proximal zur Obstruktion eingerichtet werden kann, aber es bestünde keine Möglichkeit,
eine distale Verbindung zu erstellen, wie vom PICAB-Verfahren erfordert.
Wie in 14b gezeigt, wird ein Koronarsinus-Zugangs-Katheter 500 in
den Koronarsinus CS vorgeschoben, um bei der Platzierung eines Führungsdrahtes
GW1 mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll
in der großen
Herzvene (GCV) zu helfen. Dieser Führungsdraht GW1 kann sich
bereits im Lumen des Koronarsinus-Zugangs-Katheters 500 befinden
oder kann, als getrennter Schritt, durch das Lumen des Koronarsinus-Zugangs-Katheters 500 vorgeschoben
werden, nachdem er im Koronarsinus positioniert wurde. Danach wird
der Koronarsinus-Zugangs-Katheter 500 entfernt, wobei der
Führungsdraht
mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll zurückgelassen wird.
-
Zweiter Schritt: Einsetzen des Koronarsinus-Führungs-Katheters/AIV Zugang:
-
Wie
in 14c–14d gezeigt, wird der Koronarsinus-Führungs-Katheter 200 mit
der Einführungs-Schleuse 100,
die innerhalb oder durch das Lumen 202 positioniert werden, über dem 0,035-Zoll-Führungsdraht
GW1 vorgeschoben, bis die Spitze des Koronarsinus-Führungs-Katheters 200 den „Mund" des Koronarsinus
hinter sich lässt. Die
Einführungs-Schleuse 100 wird
dann entfernt, wobei der Koronarsinus-Führungs-Katheter 200 zurückgelassen
wird, auf gleiche Weise, wie dies in 14d gezeigt
wird.
-
Dritter Schritt: Einsetzen und Steuern
des gewebedurchdringenden Katheters.
-
Wie
in 14e gezeigt, wird der gewebedurchdringende
Katheter 10 dann über
den vorher positionierten 0,035-Zoll-Führungsdraht
GW1 durch das Lumen 202 des Koronar-Sinus-Führungs-Katheters 200 eingesetzt
und unter Verwendung von Fluoroskopie in eine Position vorgeschoben,
die proximal zur Arterien-Obstruktion AB, die umgangen wird, liegt.
Der 0,035-Zoll-Führungsdraht
GW1 wird dann vom ersten Lumen 14 des
gewebedurchdringenden Katheters 10 herausgezogen und entfernt,
und ein IVUS-Bildgebungskatheter (nicht gezeigt) wird dann durch
dieses erste Lumen 14 vorgeschoben, bis sich der IVUS-Transducer
innerhalb des Bildgebungskatheter-Aufnahme-Raums der Ausrichtungs-Struktur 36 befindet.
Der IVUS-Katheter wird dann verwendet, um ein 360-Grad-Ultraschallbild von
einem Blickwinkel innerhalb des Innenraums der Ausrichtungs-Struktur 36 zu
erhalten. Ein derartiges Bild ermöglicht es dem Benutzer, sowohl
das residente Gefäß (GCV)
und das Zielgefäß (LAD)
als auch die Reflexionen oder Artefakte von den drei Streben-Elementen 40, 42 und 44 der
Ausrichtungsstruktur 36 zu sehen. Aufgrund der verschiedenen
Beabstandung zwischen den Streben-Elementen 40, 42 und 44 bilden
die Reflexionen oder Artefakte, die von den Streben-Elementen erzeugt
werden, im Allgemeinen ein Y-förmiges
Bild, wie in 2 und 3 dieser
Patentanmeldung veranschaulicht wird. Die Reflexion 40Ref , erzeugt vom ersten Streben-Element 40,
ist deutlich von den Reflexionen 42Ref , 44Ref , die vom zweiten und dritten Streben-Element 42, 43 erzeugt werden,
zu unterscheiden und bietet eine Angabe der besonderen Richtung,
in der sich das Nadel-Element 30 bewegt,
wenn es von der Nadelauslass-Öffnung 46 auf
der Seite des Katheter-Körpers 12 vorgeschoben
wird. Wenn die Reflexion 40Ref des
ersten Streben-Elementes, die auf dem IVUS-Bild beobachtet wird,
sich nicht direkt in Richtung auf oder in das Lumen der CX erstreckt
(wie in 3 veranschaulicht), dreht somit
der Benutzer den gewebedurchdringenden Katheter 10, bis
die Reflexion 40Ref des ersten Streben-Elementes,
die auf dem IVUS-Bild beobachtet wird, sich direkt in Richtung auf
oder in das Lumen der CX erstreckt (wie in 2 veranschaulicht).
Dies stellt sicher, dass das Nadel-Element 30 richtig ausgerichtet
ist, um in die CX einzutreten, wenn es vorgeschoben wird.
-
Vierter Schritt: Bildung des anfänglichen
Arterien-Venen-Eindingungs-Traktes
distal zur Obstruktion:
-
Wie
in 14f–14h gezeigt,
wird das gewebedurchdringende Nadel-Element 30 dann in distaler
Richtung in seine ausgefahrene Position vorgeschoben, so dass es
durch die Wand des residenten Gefäßes (der GCV), durch alle Gewebe,
die möglicherweise
zwischen dem residenten Gefäß (GCV) und
dem Zielgefäß (CX) vorhanden
sind, und in das Lumen des Zielgefäßes (CX) an einer Stelle distal von
der Arterien-Obstruktion
AB bohrt. Dieses Verfahren führt
zur Bildung eines anfänglichen
Arterien-Venen-Eindringungs-Traktes PT. Mit dem Nadel-Element 30 in
seiner ausgefahrenen Position und seiner distalen Spitze im Lumen
des Zielgefäßes (CX)
wird ein Führungsdraht
GW2 mit einem Durchmesser von 0,014 Zoll
durch die proximale Öffnung 27 der
Gruppe gewebedurchdringendes Katheter-Handstückes/Nadelsteuerung 15 eingeführt und durch
das Lumen 31 des Nadel-Elementes 30 in das Zielgefäß (CX) vorgeschoben,
wie in 14h gezeigt. Nach Einführen des
Führungsdrahtes
GW2 mit einem Durchmesser von 0,014 Zoll
in das Zielgefäß (LAD)
wird das Nadel-Element 30 in seine zurückgefahrene Position zurückgezogen,
wobei es den Führungsdraht
GW2 mit einem Durchmesser von 0,014 Zoll,
der sich durch den anfänglich
gebildeten interstitiellen Durchgang in das Zielgefäß (CX) erstreckt,
zurücklässt, wie
in 14h gezeigt. Nachfolgend wird das
Nadel-Element 30 in seine zurückgefahrene Position zurückgezogen,
und der gewebedurchdringende Katheter 10 wird zurückgezogen
und entfernt, wobei er den 0,014-Zoll-Führungsdraht Inch zurücklässt (d.
h. dieser erstreckt sich durch den neu gebildeten Arterien-Venen-Eindringungs-Trakt
PT), wie in 14h gezeigt.
-
Fünfter
Schritt: Erweiterung des Eindringungs-Traktes zur Bildung eines
Arterien-Venen-Blutfluss-Durchganges:
-
Wie
in
14i gezeigt, werden die subselektive
Schleuse
100 und ihre Einführvorrichtungung
111 durch
den Führungs-Katheter
203, über den zweiten
Führungsdraht
GW
2 an einen Ort vorgeschoben, an dem sich
das distale Ende der subselektiven Schleuse
100 innerhalb
der AIV befindet, unmittelbar dem distalen Eindringungs-Trakt PT
benachbart. Nachfolgend wird die Einfuhrvorrichtung
111 zurückgezogen, und
eine Kanalerweiterungs-Katheter-Vorrichtung CEC der Art, die in
der
US-Patentschrift 6,561,998 beschrieben
wird, wird über
dem 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
2, der sich durch den Arterien-Venen-Eindringungs-Trakt
PT erstreckt, vorgeschoben, wobei dieser Trakt gedehnt oder erweitert
wird, um einen Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgang PW zu bilden.
Dieser Schritt des Verfahrens bietet eine Kontrolle über den
Durchmesser bzw. die Größe der Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgänge PW und
hilft dabei, sicherzustellen, dass die Durchgänge PW nach der Beendigung
des Verfahrens offen und einsatzbereit bleiben. Nach einer derartigen
Erweiterung des Eindringungs-Traktes, um den beabsichtigten Durchgang
PW zu bilden, wird die Kanalerweiterungs-Katheter-Vorrichtung CEC
zurückgezogen
und entfernt, wobei die subselektive Schleuse
100 und der
zweite Führungsdraht
GW
2 zurückgelassen
werden.
-
Sechster Schritt: Platzierung einer Verbinder-Vorrichtung
im Arterien-Venen-Blutfluss-Durchgang:
-
Es
kann wünschenswert
sein, in einem optionalen Schritt, wie in
14j–
14k gezeigt, eine Verbinder-Vorrichtung innerhalb
des Durchgangs PW zu platzieren. Ein Verbinder-Vorrichtungs-Abgabe-Katheter CDC der
Art, die in der
US-Patentschrift 6,432,127 beschrieben
wird, wird dann durch die subselektive Schleuse
100 und über dem 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
2, der sich durch den Arterien-Venen-Durchgang
PW erstreckt, vorgeschoben, um eine Verbinder-Vorrichtung CD innerhalb dieses
Durchgangs PW zu implantieren. Die Verbinder-Abgabe-Katheter-Vorrichtung CDC wird
dann entfernt, und die subselektive Schleuse
100 und der 0,014-Zoll-Führungsdraht
GW
2, der sich durch den distalen Arterien-Venen-Durchgang
PW erstreckt hatte, werden dann in eine Position proximal zum Durchgang
PW zurückgezogen.
-
Siebter Schritt: Einsatz eines Blockers
in das Venenlumen proximal zur Obstruktion:
-
Wie
in
14l–
14m gezeigt,
wird der Führungsdraht
GW
2 dann entfernt, und ein oder mehrere embolische
Blocker-Elemente BM werden in das proximale Ende der subselektiven
Schleuse
100 eingesetzt, durch das Lumen der subselektiven
Schleuse
100 unter Verwendung eines Drückerstabes (nicht gezeigt)
gedrückt
und in das Lumen der großen Herz-Vene
(GCV) proximal zum Blutfluss-Durchgang PW ausgestoßen, wo
sich derartige embolische Blocker erweitern und mit der Wand der
Vene eingreifen, um an dieser Stelle eine ausgedehnte Okklusion
und eine Blockade des Blutflusses durch die Vene hervorzurufen.
Beispiele von derartigen Blocker-Elementen BM
und ihrer Implantationsmethoden werden in der
US-Patentschrift 6,638,293 beschrieben.
Der Führungsdraht
GW
1 mit einem Durchmesser von 0,035 Zoll
wird dann entfernt, und ein embolisches Blocker-Element BM wird
in das proximale Ende der subselektiven Schleuse eingesetzt. Ein
Druckerstab wird dann durch das Lumen des Blocker-Abgabe-Katheters
vorgeschoben, um das embolische Blocker-Element BM aus dem distalen
Ende der subselektiven Schleuse und in seine gewünschte Position innerhalb des
Lumens der Koronarene (GCV) zu schieben. Es muss angemerkt werden,
dass dieser Schritt des Blocker-Einsatzes
an diesem Punkt des Verfahrens durchgeführt werden oder, alternativ,
bis zu einem späteren
Zeitpunkt im Verfahren verschoben werden kann. Dadurch wird das
Verfahren vervollständigt
und führt
zum Fluss von arteriellem Blut aus der Kranzarterie (CX), durch
den Arterien-Venen-Durchgang PW, durch die große Herzvene GCV und die vordere
interventrikuläre
Vene rückwärtsgerichtet,
um das Myokard zu durchströmen,
das aufgrund der Obstruktion der linken vorderen absteigenden Koronar-Arterie (LAD) ischämisch wurde,
wie von den flussanzeigenden Pfeilen in
14m veranschaulicht.
-
Es
muss davon ausgegangen und berücksichtigt
werden, dass die Erfindung hier nur unter Bezugnahme auf bestimmte
gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsformen
und Beispiele beschrieben wurde, und es wurden keine Anstrengungen
unternommen, um alle möglichen
Ausführungsformen
und Beispiele der Erfindung erschöpfend zu beschreiben. In der
Tat ist für
alle Fachleute erkennbar, dass verschiedene Zusätze, Auslassungen, Änderungen
und Variationen an den einzelnen Ausführungsformen und Beispielen,
die oben beschrieben wurden, vorgenommen werden können, ohne
vom beabsichtigten Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel ist es dort, wo diese Patentanmeldung die Schritte
einer Methode oder eines Verfahrens in einer bestimmten Reihenfolge
aufgelistet hat, möglich
(oder unter gewissen Bedingungen sogar angebracht), die Reihenfolge,
in der einige Schritte durchgeführt
werden, zu ändern,
und es ist beabsichtigt, dass die einzelnen Schritte der Methode- oder
Verfahrensansprüche,
die unten angeführt
sind, nicht als reihenfolgespezifisch ausgelegt werden, außer eine
derartige Reihenfolge-Spezifität
wird im Anspruch ausdrücklich
angegeben. Ein weiteres Beispiel ist, dass, obwohl die einzelnen
Verfahren, die in dieser Anmeldung detailliert beschrieben werden,
die Durchdringung von Gewebe umfassen, das sich innerhalb einer „annehmbaren
Durchdringungs-Zone" befindet,
eine derartige annehmbare Durchdringungs-Zone nicht aus Gewebe bestehen
muss, sondern eine derartige Durchdringungs-Zone vielmehr vollständig oder
teilweise einen offenen Raum wie z. B. eine Körperhöhle oder einen Körperhohlraum
umfassen kann. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass alle derartigen
Zusätze,
Auslassungen, Änderungen
und Variationen in den Schutzumfang der folgenden Ansprüche aufgenommen
werden.