DE9114120U1 - Medical catheter - Google Patents

Medical catheter

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Description

Dr. Ing. Peter OsypkaDr. Ing. Peter Osypka

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Medizinischer KatheterMedical catheter

Die Erfindung betrifft einen Katheter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a catheter according to the preamble of the main claim.

In der Kardiologie und Radiologie werden heute für die Aufdehnung (Dilatation) von verengten Gefäßen hauptsächlich Ballon-Katheter verwendet.In cardiology and radiology, balloon catheters are mainly used today for the dilation of narrowed vessels.

Ein immer noch großer Nachteil dieser Methode liegt darin, daß die Gefäße durch den Ballon-Katheter überdehnt werden und damit Risse in der Gefäßwand (Intima) entstehen und dadurch wieder Thromben auftreten können. Diese können insbesondere für Koronar-Patienten gravierende Folgen haben.A major disadvantage of this method is that the vessels are overstretched by the balloon catheter, causing tears in the vessel wall (intima) and thus the formation of thrombi. These can have serious consequences, especially for coronary patients.

Als Maßnahme erhalten die Patienten vor, während und nach einer Dilatation verschiedene Medikamente, die die Thromben wieder auflösen und eine Glättung der dilatierten Gefäße erreichen sollen. Verabreicht man derartige Medikamente in die normale Blutbahn des Patienten, so werden sie im gesamten Kreislauf verdünnt, so daß die Wirksamkeit an der gewünschten Dilatationsstelle verhältnismäßig gering ist.As a measure, patients receive various medications before, during and after dilation, which are intended to dissolve the thrombi and smooth the dilated vessels. If such medications are administered into the patient's normal bloodstream, they are diluted throughout the entire circulatory system, so that their effectiveness at the desired dilation site is relatively low.

Aus der DE-OS 3235974 ist ein Katheter bekannt, der Medikamente während der Liegezeit des Katheters im verengten Bereich des Gefäßes abgeben kann. Aus PCT-WO 89/12478 ist ein weiterer Katheter bekannt, der durch ein mit Poren ausgestatteten Ballon-Katheter in der Lage ist, im aufgeweiteten Zustand Medikamente durch die Poren in die Gefäßwand abzugeben.DE-OS 3235974 discloses a catheter that can release medication while the catheter is in the narrowed area of the vessel. PCT-WO 89/12478 discloses another catheter that, when expanded, uses a balloon catheter equipped with pores to release medication through the pores into the vessel wall.

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Aus der DE-PS 3516830 ist ebenfalls ein Ballon-Katheter bekannt, der durch Öffnungen in der Ballonwand Medikamente abgeben kann. Der gemeinsame Nachteil, mit Hilfe eines aufgedehnten Ballons, Medikamente in eine Gefäßwand zu verabreichen liegt darin, daß dies nur mit einem hohen Druck und innerhalb einer kurzen Zeit erfolgen kann. Der hohe Druck ist notwendig, um den Ballon zu entfalten. Andererseits müssen die Poren im Ballon sehr klein sein, damit sich überhaupt ein Druck aufbauen kann, der den Ballon entfaltet. Durch diese beiden Voraussetzungen ist die Abgabe der Medikamente nur unter hohem Druck möglich. Ein Flüssigkeitsstrahl der unter hohem Druck aus einer porenartigen Öffnung abgegeben wird, kann aber das Gefäß perforieren, insbesondere wenn die Ballonwand so dünn ist, daß das Medikament nur radial die Ballonporen verlassen kann. Eine zeitliche Begrenzung dieser Methode ist ebenfalls gegeben, da während dieser Dilatation eine Zufuhr des Blutes zu den anderen Gefäßen unterbrochen ist.A balloon catheter is also known from DE-PS 3516830 that can administer medication through openings in the balloon wall. The common disadvantage of administering medication into a vessel wall using an expanded balloon is that this can only be done with high pressure and within a short time. The high pressure is necessary to expand the balloon. On the other hand, the pores in the balloon must be very small so that pressure can build up at all to expand the balloon. Due to these two conditions, the medication can only be administered under high pressure. A jet of liquid that is released under high pressure from a pore-like opening can, however, perforate the vessel, especially if the balloon wall is so thin that the medication can only leave the balloon pores radially. This method is also limited in time, since the blood supply to the other vessels is interrupted during this dilation.

Eine andere Methode zur Glättung einer dilatierten Gefäßwand ist die lokale Applikation von Wärme. Im Supplement 1 zur Zeitschrift für Kardiologie Band 78 (1989) wird unter Abstract Nr. 184 von A.M. Zeier, T. Bonzel, H. Just unter dem Titel "Hot Balloon"-Angioplastie mit Hilfe eines Radiofrequenz-PTCA-Katheters: Entwicklung und erste experimentielle Ergebnisse eines neuen Konzeptes eine derartige Methode beschrieben. Die Methode hat den Nachteil, daß die Applikation von HF-Energie zur Erwärmung des Ballons in der Form und im Frequenzbereich von 200 MHz sehr aufwendig und kompliziert zu handhaben ist.Another method for smoothing a dilated vessel wall is the local application of heat. In Supplement 1 to the Journal of Cardiology Volume 78 (1989), such a method is described under Abstract No. 184 by A.M. Zeier, T. Bonzel, H. Just under the title "Hot Balloon" angioplasty using a radiofrequency PTCA catheter: Development and first experimental results of a new concept. The method has the disadvantage that the application of RF energy to heat the balloon in the form and in the frequency range of 200 MHz is very complex and complicated to handle.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Katheter der oben beschriebenen Art herzustellen, der eine Glättung der Innenwand von dilatierten Gefäßen gestattet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Kombinations-Katheter ohne Ballon vorgeschlagen, der einerseits Medikamente in einem spitzen Winkel zur Gefäßwand abgeben kann und dessen distale Oberfläche temperaturkontrolliert erwärmt werden kann. Die Vorgehensweise ist wie folgt, nach der üblichen Ballon-Dilatation wird ein entsprechend der Größe des Gefäßes ausgewählter Katheter in das Gefäß eingeführt, wobei die Spitze des Katheters bis an die Dilatationsstelle vorgeschoben wird. Der Durchmesser der Katheterspitze wird so ausgewählt, daß ein enger Wandkontakt zwischen Katheterspitze und dilatiertem Gefäß zustande kommt. Zuerst wird ein entsprechendes Medikament, das in einem spitzen Winkel den Katheter verläßt, verabreicht. Danach wird der distale Teil der eng an der dilatierten Gefäßinnenwand anliegt soweit erwärmt, daß eine Glättung der Innenwand erfolgt. Der Katheter kann gleichzeitig von Hand oder über einen Drehantrieb rotiert werden.The invention is based on the object of producing a catheter of the type described above which allows the inner wall of dilated vessels to be smoothed. To solve this problem, the invention proposes a combination catheter without a balloon which can deliver medication at an acute angle to the vessel wall and whose distal surface can be heated in a temperature-controlled manner. The procedure is as follows: after the usual balloon dilation, a catheter selected according to the size of the vessel is inserted into the vessel, with the tip of the catheter being pushed forward to the dilation site. The diameter of the catheter tip is selected so that there is close wall contact between the catheter tip and the dilated vessel. First, an appropriate medication which leaves the catheter at an acute angle is administered. Then the distal part which lies closely against the dilated inner wall of the vessel is heated to such an extent that the inner wall is smoothed. The catheter can be rotated by hand or using a rotary drive at the same time.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörigen Einzelheiten anhand der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematischer Darstellung und in vergrößertem Maßstab:The invention and its essential details are described in more detail below with reference to the drawing in several exemplary embodiments. It shows in a partially schematic representation and on an enlarged scale:

Figur 1 Eine Längsschnittdarstellung eines verengten Gefäßabschnittes mit dem distalen Teil des Katheters.Figure 1 A longitudinal section of a narrowed vessel section with the distal part of the catheter.

Figur 2. Eine schematische Außenansicht des Katheters.Figure 2. A schematic external view of the catheter.

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Figur 3 Schnittdarstellungen der distalen Hülse des Katheters.Figure 3 Cross-sectional views of the distal sheath of the catheter.

Der Katheter (1) (Fig2) besteht im wesentlichen aus einem proximalen Teil, der den elektrischen Anschluß (2,3,4) und die Möglichkeit der Injektion (5) darstellt. Der Katheterschaft besteht in seinem Querschnitt aus 3 separaten Lumen. Das innere Lumen (6) ist für die Aufnahme des Führungsdrahtes (7) vorgesehen, ein weiteres Lumen (8) dient als Injektionskanal für ein Medikament, das dritte Lumen (9) dient zur Aufnahme der elektrischen Zuleitungen. Zur besseren Steifigkeit und Torsionsstabilität kann der Katheter auch mit einem Draht oder Kunststoffgeflecht (13) versehen werden.The catheter (1) (Fig. 2) essentially consists of a proximal part, which represents the electrical connection (2, 3, 4) and the possibility of injection (5). The catheter shaft consists of 3 separate lumens in its cross-section. The inner lumen (6) is intended to accommodate the guide wire (7), another lumen (8) serves as an injection channel for a medication, and the third lumen (9) serves to accommodate the electrical leads. For better rigidity and torsional stability, the catheter can also be provided with a wire or plastic braid (13).

Der distale Teil des Katheters besteht aus einem olivenartigen Kopf (10), der vorzugsweise aus Metall besteht und der sowohl einen Temperaturfühler (ll)(Fig3) enthält, als auch seitliche Löcher (12) zur Medikamentenabgabe aufweist. Bei gutem Wandkontakt der Olive mit der Gefäßinnenwand und Injektion von flüssigen Medikamenten unter Druck, wird in einem spitzen axialen Winkel das Medikament in die Gefäßwand eingepreßt bzw. von der Gefäßwand aufgenommen.The distal part of the catheter consists of an olive-like head (10), which is preferably made of metal and which contains both a temperature sensor (ll) (Fig. 3) and side holes (12) for drug delivery. If the olive is in good contact with the inner wall of the vessel and liquid medication is injected under pressure, the medication is pressed into the vessel wall at an acute axial angle or is absorbed by the vessel wall.

Über den olivenartigen Kopf wird nach geeigneter Plazierung im Gefäß weiterhin ein Hochfrequenzstrom gegen eine außen am Körper liegende großflächige "Indifferente Elektrode" abgegeben. Der Hochfrequenzstrom bewirkt, daß das Gewebe um den olivenartigen Kopf erwärmt und geglättet wird und durch den eingebauten Termistor und ein im Hochfrequenzgerät eingebauter Regelkreis wird dieAfter appropriate placement in the vessel, a high-frequency current is then delivered via the olive-shaped head to a large-area "indifferent electrode" on the outside of the body. The high-frequency current causes the tissue around the olive-shaped head to be warmed and smoothed, and the built-in thermistor and a control circuit built into the high-frequency device control the

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Katheterspitze auf eine vorgewählte Temperatur aufgeheizt und dann konstant gehalten. Ein derartiges Gerät ist unter dem Namen HAT 200 bzw. HAT 200 S bei der Firma Dr. Ing. P. Osypka GmbH in 7889 Grenzach-Wyhlen, Baslerstraße 109, kommerziell erhältlich.Catheter tip is heated to a preselected temperature and then kept constant. Such a device is commercially available under the name HAT 200 or HAT 200 S from Dr. Ing. P. Osypka GmbH in 7889 Grenzach-Wyhlen, Baslerstraße 109.

Je nach ausgestalteter Isolierung des olivenartigen Kopfes kann dieser ganz oder nur teilweise zum Beispiel als Ring freistehende Elektrode als die eigentliche Hochfrequenz-Elektrode wirksam sein. Entsprechend der Stromdichte auf der Olive wird die lokale Erwärmung des Gewebes erfolgen. Durch Rotation des Katheters bei gleichzeitiger Erwärmung der Olive erfolgt eine gleichmäßige Glättung der Gefäßinnenwand.Depending on the insulation design of the olive-like head, this can be fully or partially effective as the actual high-frequency electrode, for example as a ring-free electrode. The local heating of the tissue will occur according to the current density on the olive. By rotating the catheter while simultaneously heating the olive, the inner wall of the vessel is evenly smoothed.

Die Größe und Form der "Olive" wird je nach Anwendungsart und Gefäßquerschnitt entsprechend dimensioniert. Es ist auch möglich, durch zwei hintereinander in axialer Richtung angebrachte Oliven eine bipolare Durchströmung des HF-Stromes zu erreichen. Auch die einzelnen Durchmesser der "Oliven" können unterschiedlich sein. Beispielsweise kann man durch Anordnung in axialer Richtung nach proximal mehrere Oliven anbringen, deren Durchmesser sich langsam vergrößern, um so eine dilatierende Wirkung zu erreichen. Ebenfalls ist es möglich, durch Einbau eines Thermistors in jede Olive die Temperaturen in den einzelnen Oliven unterschiedlich festzulegen. Die einzelnen Varianten können dabei mit oder ohne Rotation des Katheters erfolgen. Als Gegenelektrode könnte man auch einen nichtisolierten Führungsdraht benutzen. Es ist auch denkbar, daß man in die Olive ein Heizband einbaut und dadurch die Olive mit einem Gleich- oder Wechselstrom aufheizen kann.The size and shape of the "olive" is dimensioned accordingly depending on the type of application and the vessel cross-section. It is also possible to achieve a bipolar flow of the HF current by means of two olives placed one behind the other in an axial direction. The individual diameters of the "olives" can also be different. For example, by arranging them in an axial direction, several olives can be placed proximally, the diameter of which gradually increases in order to achieve a dilating effect. It is also possible to set the temperatures in the individual olives differently by installing a thermistor in each olive. The individual variants can be carried out with or without rotation of the catheter. A non-insulated guide wire could also be used as a counter electrode. It is also conceivable to install a heating band in the olive and thus heat the olive with a direct or alternating current.

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BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 = Katheter1 = catheter

2, 3, 4 = Elektrische Anschlußkontakte2, 3, 4 = Electrical connection contacts

5 = Luer Anschluß für Injektion5 = Luer connector for injection

6 = Inneres Lumen6 = Inner lumen

7 = Führungsdraht7 = Guide wire

8 = Lumen für Injektionen8 = Lumen for injections

9 = Lumen für elektrische Zuleitungen9 = Lumen for electrical supply lines

= Olivenartiger Kopf= Olive-shaped head

= Temperaturfühler= Temperature sensor

= Seitliche Öffnungen= Side openings

= Kunststoffgeflecht= plastic mesh

Claims (11)

Dr. Ing. Peter Osypka Hornrain 31 Grenzach-Wyhlen AnsprücheDr. Ing. Peter Osypka Hornrain 31 Grenzach-Wyhlen Claims 1. Mehrlumiger Medizinischer Katheter (1) zum Vermindern, Beseitigen oder Glätten von Gefäßverengungen, der mit einem an seinem distalen Ende angebrachten Rotationssymmetrischen Körper, insbesondere drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb kuppelbar ist, und ein inneres Lumen für einen Führungsdraht aufweist dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter ein Lumen zum distalen Körper des Katheters führend zur Injektion von flüssigen Medikamenten aufweist, daß ein weiteres Lumen zum distalen Körper des Katheters führend zur Aufnahme der elektrischen Zuleitung einschließlich eines Temperaturfühlers aufweist und über einen elektrischen Strom, der distale Körper des Katheters temperaturstabil erwärmt werden kann.1. Multi-lumen medical catheter (1) for reducing, eliminating or smoothing vascular constrictions, which has a rotationally symmetrical body attached to its distal end, in particular rotatably mounted and can be coupled to a rotary drive, and has an inner lumen for a guide wire, characterized in that the catheter has a lumen leading to the distal body of the catheter for the injection of liquid medication, that it has a further lumen leading to the distal body of the catheter for receiving the electrical supply line including a temperature sensor and that the distal body of the catheter can be heated to a stable temperature using an electrical current. 2. Katheter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom für die Erwärmung des distalen Körpers ein Gleichstrom sein kann.2. Catheter according to claim 1, characterized in that the electric current for heating the distal body can be a direct current. 3. Katheter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom für die Erwärmung des distalen Körpers des Katheters ein Wechselstrom sein kann.3. Catheter according to claim 1, characterized in that the electric current for heating the distal body of the catheter can be an alternating current. 4. Katheter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom für die Erwärmung des distalen Körpers des Katheters ein Hochfrequenz-Wechselstrom zweichen 100 KHz und 10 MHz sein kann.4. Catheter according to claim 1, characterized in that the electric current for heating the distal body of the catheter can be a high frequency alternating current between 100 KHz and 10 MHz. 5. Katheter nach Ansprüchen 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß der distale Körper metallisch ist und eine olivenartige Form aufweist.5. Catheter according to claims 1-4, characterized in that the distal body is metallic and has an olive-like shape. Dr. Ing. Peter OsypkaDr. Ing. Peter Osypka Hornrain 31Hornrain 31 Grenzach-WyhlenGrenzach-Wyhlen 6. Katheter nach Ansprüchen 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß die Oliven unterschiedliche Durchmesser haben können.6. Catheter according to claims 1-5, characterized in that the olives can have different diameters. 7. Katheter nach Ansprüchen 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß sich in axialer Richtung mehrere Oliven befinden können und unterschiedliche Durchmesser aufweisen.7. Catheter according to claims 1-6, characterized in that several olives can be located in the axial direction and have different diameters. 8. Katheter nach Ansprüchen 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß alle oder auch einzelne Oliven einen Temperaturfühler aufweisen.8. Catheter according to claims 1-7, characterized in that all or individual olives have a temperature sensor. 9. Katheter nach Ansprüchen 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfluß unipolar, d.h. von einer Olive gegen eine großflächige Indifferente Elektrode als auch bipolar zwischen den einzelnen Oliven fließen kann.9. Catheter according to claims 1-8, characterized in that the current flow can be unipolar, i.e. from an olive towards a large-area indifferent electrode, as well as bipolar between the individual olives. 10. Katheter nach Ansprüchen 1-9 dadurch gekennzeichnet, der der Stromfluß zwischen Oliven und Führungskatheter fließen kann.10. Catheter according to claims 1-9, characterized in that the current flow can flow between olives and guide catheter. 11. Katheter nach Ansprüchen 1-10 dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter durch einen äußeren Motor angetrieben und rotieren kann, wobei über Schleifringe und Ventil die Inkjektion bzw. der elektrische Stromfluß nicht unterbrochen wird.11. Catheter according to claims 1-10, characterized in that the catheter is driven by an external motor and can rotate, whereby the injection or the flow of electrical current is not interrupted via slip rings and valve.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0647496A2 (en) 1991-11-15 1995-04-12 DEMMELER MASCHINENBAU GmbH & Co. KG Studs
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