ES2210309T3

ES2210309T3 - Aparato para procedimientos relacionados con la electrofisiologia del corazon.

Info

Publication number: ES2210309T3
Application number: ES95929451T
Authority: ES
Inventors: Charles E. Larsen; Roel Trip; Cheryl R. Johnson
Original assignee: Novoste Corp
Current assignee: Novoste Corp
Priority date: 1994-08-19
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2015-08-18
Also published as: WO1996005767A1; JPH10504487A; EP0783265A4; US5529067A; ATE252868T1; DE69532042T2; EP0783265A1; CA2197326A1; US5755663A; DE69532042D1; EP0783265B1

Abstract

SE MUESTRAN METODOS Y APARATO PARA UTILIZAR EN PROCESOS RELACIONADOS CON LA ELECTROFISIOLOGIA DEL CORAZON, COMO PUEDE SER LA IDENTIFICACION O EVALUACION DE LA ACTIVIDAD ELECTRICA DEL CORAZON, LAS CONDICIONES DE DIAGNOSTICO Y/O TRATAMIENTO ASOCIADAS CON LA ELECTROFISIOLOGIA DEL CORAZON. SE INTRODUCE UN APARATO QUE TIENE ELEMENTOS DE TERMOACOPLAMIENTO (48,50) DE DIFERENTE POTENCIAL ELECTROMOTOR CONECTADOS DE FORMA CONDUCTIVA A UNA JUNTA (56) EN EL INTERIOR DEL CORAZON Y SE PONE EN CONTACTO UNA SECCION DE TEJIDO CARDIACO CON LA JUNTA (56). SE PASA UNA CORRIENTE ELECTRICA A TRAVES DE LOS ELEMENTOS DE TERMOACOPLAMIENTO (48,50) PARA REDUCIR LA TEMPERATURA DE LA JUNTA (56) DE ACUERDO CON EL EFECTO PELTIER Y POR TANTO ENFRIAR EL TEJIDO CARDIACO CONTACTADO. EL EFECTO DEL ENFRIAMIENTO PUEDE SUPERVISARSE, Y SI SE DESEA, SE PUEDE TRATAR LA SECCION DEL TEJIDO CARDIACO.

Description

Aparato para procedimientos relacionados con la electrofisiología del corazón.

Ámbito técnico

La presente invención se refiere, en general, a aparatos para el diagnóstico o para el tratamiento de enfermedades electrofisiológicas del corazón. Más específicamente, la presente invención se refiere a nuevos aparatos para evaluar la actividad eléctrica del corazón, para identificar una fuente electrofísica de arritmia cardiaca y para tratar la arritmia cardiaca.

Antecedentes

Es bien conocido que el corazón humano tiene cuatro cavidades para recibir la sangre y bombearla hacia las diversas partes del cuerpo. En particular, las dos cavidades superiores del corazón reciben el nombre de aurículas y las dos cavidades inferiores se denominan ventrículas.

Durante el funcionamiento normal del corazón, la sangre pobre en oxígeno que vuelve del cuerpo entra en la cavidad superior derecha, conocida como aurícula derecha, a través de la vena cava superior y de la vena cava inferior. La aurícula derecha se llena de sangre y finalmente se contrae para expelerla a través de la válvula tricúspide, hasta la cavidad derecha inferior, conocida con el nombre de ventrícula derecha. La contracción de la ventrícula derecha expele la sangre de forma acompasada, desde la ventrícula derecha hasta la arteria pulmonar, que se divide en dos, una hacia cada pulmón. Al pasar la sangre pobre en oxígeno por los pulmones, se oxigena (es decir se vuelve rica en oxígeno).

La sangre oxigenada sale de los pulmones a través de las venas pulmonares y llena la cavidad izquierda superior del corazón, conocida con el nombre de aurícula izquierda. Cuando la aurícula izquierda se contrae, envía la sangre a través de la válvula mitral hasta la cavidad inferior izquierda, denominada ventrícula izquierda. La contracción de la ventrícula izquierda, que es la más fuerte de ambas cavidades, impulsa la sangre a través de la arteria principal del sistema vascular, denominada la arteria aorta. La aorta se divide en varias arterias, más pequeñas, y en vasos sanguíneos que aportan finalmente la sangre rica en oxígeno al resto del cuerpo.

Como de desprende de la descripción anterior, la secuencia adecuada de contracción y relajación de las cavidades cardiacas es fundamental para su funcionamiento. La contracción de las cavidades cardiacas es controlada por el sistema de conducción del corazón, que incluye áreas de tejido "nodal" especializado o "nodos" capaces de generar y transmitir impulsos eléctricos. La capacidad para generar impulsos eléctricos se conoce con el nombre de "automatismo".

El marcapasos natural del corazón recibe el nombre de nodo sinoauricular (SA). Se encuentra en la acanaladura, en la que la vena cava superior se encuentra con la aurícula derecha. El nodo SA contiene dos tipos de células , una de las cuales muestra el denominado automatismo.

En general, la conducción de un impulso eléctrico generado por el nodo SA se realiza del siguiente modo. El impulso cardiaca pasa por las paredes de la aurícula, haciendo que finalmente la aurícula se contraiga. Los impulsos generados por el nodo SA también se transmiten al nodo aurículo-ventricular (AV), situado en la parte inferior de la aurícula derecha, cerca de la ventrícula derecha. Desde el nodo AV, el impulso pasa a través de otra zona de tejido nodal, que recibe el nombre de haz de His y finalmente llega a las fibras Purkinje que rodean las ventrículas. Cuando los impulsos llegan a estas fibras, hacen que las ventrículas se contraigan.

Más específicamente, desde el nodo SA, el impulso cardiaco se esparce radialmente a lo largo de las fibras del miocardio auricular ordinario. Una vía especial, el fascículo del miocardio interauricular anterior conduce el impulso desde el nodo SA, directamente hasta la aurícula izquierda. Además, tres tractos, el tracto anterior, medio y posterior internodal o senderos constituyen las rutas principales para la conducción del impulso cardiaco desde el nodo SA al nodo AV. Estos tractos están constituidos por células de miocardio ordinarias y fibras conductoras especializadas.

El nodo AV está situado posteriormente en el lado derecho de la pared muscular que divide la aurícula cardiaca derecha e izquierda (que recibe el nombre de tabique interauricular). El nodo AV contiene también células que presentan automatismo. El nodo AV recibe y retransmite los impulsos a través del tabique hasta un grupo de fibras entre las ventrículas, conocido con el nombre de haz de His.

El haz de His pasa por debajo del lado izquierdo del tabique interventricular (la pared muscular) entre las ventrículas derecha e izquierda) y luego se divide en las ramas derecha e izquierda. La rama derecha es la continuación derecha del haz de His y continua debajo del lado izquierdo del tabique interventricular. La rama izquierda, que es considerablemente más gruesa que la derecha, se bifurca casi perpendicularmente desde el haz de His y biseca el tabique interventricular. Sobre la superficie del lado izquierdo del tabique interventricular, la rama principal izquierda se divide en una división anterior fina y una división posterior gruesa.

La rama derecha y las dos divisiones de la rama izquierda se subdividen finalmente en una red compleja de fibras conductoras, denominadas fibras Purkinje que envuelven las ventrículas.

Cuando un impulso pasa de la región de la aurícula a las ventrículas, las primeras partes de las ventrículas que se excitan son el tabique interventricular y los músculos papilares. La onda de activación se despliega tanto desde su superficie endocardial izquierda como derecha (la membrana ulterior de la pared cardiaca). La contracción temprana del tabique tiende a hacerlo más rígido y permite que sirva de punto de anclaje para la contracción del miocardio ventricular restante (la capa media del músculo que comprende la pared cardiaca).

Las superficies endocardiales de ambas ventrículas son activadas rápidamente, pero la onda de excitación se extiende a una velocidad más lenta desde el endocardio hasta la membrana exterior o vaina de la pared muscular, conocida con el nombre de epicardio. Debido a que la pared ventricular derecha es notablemente más fina que la izquierda, la superficie epicardial de la ventrícula derecha se activa antes que la de la ventrícula izquierda. Las últimas partes de las ventrículas en ser excitadas son las regiones epicardiales basales posteriores y una pequeña zona en la parte basal del tabique interventricular.

La arritmia cardiaca supone una alteración del ritmo de contracción y relajación de las cavidades cardiacas. En la arritmia cardiaca, las aurículas y/o las ventrículas no se contraen y relajan en la forma secuencial y regular descrita anteriormente, y en lugar de ello, pueden contraerse prematuramente y/o aleatoriamente. En los tipos más graves de arritmia, como la fibrilación, los impulsos pueden fragmentarse en circuitos irregulares múltiples, incapaces de producir contracciones coordinadas de la cavidad cardiaca y por lo tanto pueden afectar negativamente el bombeo de la sangre.

Se han identificado diversas causas de la arritmia. Una causa de la arritmia cardiaca puede ser un trastorno en la formación del impulso. Por ejemplo, aunque la fuente primaria de formación de impulsos es el nodo SA, se sabe que muchas células cardiacas pueden mostrar automatismo. Si un impulso procedente, por ejemplo, del nodo SA es diferido o desviado, otras células cardiacas o grupos de células fuera de las áreas de tejido nodal pueden iniciar espontáneamente un impulso. Estas células o grupos de células reciben el nombre de foci ectópicos. Los impulsos generados por foci ectópicos pueden transmitirse a las aurículas y/o a las ventrículas antes que el impulso que discurre por la vía normal de conducción, causando de este modo una contracción prematura de la cavidad cardiaca.

La arritmia también puede ser causada por trastornos en la conducción o transmisión de un impulso desde una región del corazón a otra región. En este caso, toda lesión en una sección del tejido cardiaco, que forma parte de la vía normal de conducción, puede hacer más lenta, bloquear o incluso desviar la transmisión del impulso de su vía normal. Los impulsos que pasan por una vía diferente proximal a la vía bloqueada pueden intentar reintroducirse en la vía bloqueada. Si el impulso se reintroduce en la vía bloqueada, puede estimular prematuramente otro tejido nodal, haciendo que las aurículas o las ventrículas se contraigan antes de que estas cavidades hayan vuelto a su estado relajado.

Un conocido método de tratamiento de las arritmias cardiacas incluye la ablación del punto focal de la arritmia dentro del tejido cardiaco con la punta de un catéter o de otro dispositivo quirúrgico. Los dispositivos utilizados para el tratamiento de las arritmias suelen tener cuerpos alargados, tubulares, de diámetro pequeño, que presentan unas puntas que se pueden calentar, sobre enfriar o que pueden emitir energía de radiofrecuencia. Por lo general, el dispositivo se introduce y hace avanzar por el sistema vascular del paciente hasta que la punta del dispositivo alcanza el lugar deseado (por ejemplo, la fuente sospechosa de la arritmia a tratar). Cuando se aplica a la fuente de la arritmia, estas puntas de catéter, calentadas, sobre enfriadas o energizadas de alguna otra forma, proceden a la ablación de la sección de tejido responsable de la arritmia cardiaca.

Uno de estos métodos para el tratamiento de trastornos asociados con la conducción de señales eléctricas en el tejido cardiaco se describe en la patente US n°. 4.641.649. En este caso, una antena situada en la punta distal del catéter recibe señales eléctricas del corazón, que ayudan al médico a determinar la fuente del trastorno cardiaco. Una vez localizada la fuente, se aplica radiofrecuencia o energía de frecuencia de microondas a la sección de tejido a través de la punta del catéter, para proceder a la ablación de la fuente del trastorno eléctrico. La ablación se puede controlar mediante un atenuador que regula la cantidad de energía radiada por la antena.

Otro ejemplo de un método y aparato para proceder a la ablación de una parte de tejido corporal se describe en la patente US n°. 5.147.355. En este caso, se guía un catéter a través del cuerpo del paciente hasta la zona de tejido que se va a someter a la ablación. Un electrodo situado en la punta del catéter controla y sigue la actividad eléctrica del tejido y transmite la información a la pantalla de un monitor. Una vez que el médico ha colocado la punta del catéter en la fuente sospechosa de la arritmia, se sobre enfría criogénicamente la punta del catéter para proceder a la ablación de la sección deseada del tejidocardiaco. El dispositivo en esta patente incluye una válvula de control de circulación para regular la cantidad de líquido criogénico suministrada a la punta del catéter, intentando de este modo controlar la temperatura y la velocidad de enfriamiento de la punta. No está claro, a partir de la descripción de la patente US n°. 5.147.355, en qué forma y si efectivamente el operador es capaz de determinar la temperatura de la punta. Si se sigue detectando con el electrodo, durante la crioablación, una señal arrítmica, se puede acortar la crioablación y volver a colocar la punta del catéter para proceder a la crioablación de otra sección de tejido sospechosa de ser la fuente de la arritmia.

El catéter descrito en la patente US n°. 5.137.355 incluye un primero y un segundo pasos concéntricos para la circulación del fluido adyacente a la parte de la punta, para circulación del fluido criogénico. Por consiguiente, los pasos para la circulación del catéter deben ser de material rígido, como acero inoxidable u otro material, capaz de resistir las fuertes presiones y temperaturas tan bajas como -60°C, asociadas con el cambio de fase de líquido a gas en un fluido criogénico. Por consiguiente, el catéter es necesariamente menos flexible y más difícil de manejar de lo que seria deseable cuando se hace avanzar el catéter a través del sistema vascular del paciente.

Uno de los inconvenientes del método descrito anteriormente para el tratamiento de la arritmia cardiaca es que no permite un control preciso de la temperatura de la punta de la sonda. Por ejemplo, en el método de lacrioablación descrito en la patente US n°. 5.147.355, la temperatura de la punta del catéter se regula por la cantidad de fluido criogénico suministrada a la punta del catéter. Utilizando este método, el cambio en la temperatura de la punta de la sonda es gradual y resulta difícil conseguir un ajuste rápido y preciso de temperatura en la punta de la sonda, en una amplia gama de temperaturas. La imposibilidad de ajustar rápidamente la temperatura de la punta de la sonda puede tener como resultado cierta destrucción de secciones del tejido cardiaco, que no son responsables de la arritmia.

Si bien se sabe que el enfriamiento del tejido cardiaco puede causar cambios observables en la actividad eléctrica del corazón, Hariman et al., "Cryothermal Mapping of the Sinus Node in Dogs: A Simple Method of Localizing Dominant and Latent Pacemakers," (Planimetría criotérmica del nodo sinusal en perros: un método sencillo de localización de marcapasos dominantes y latentes) Cardiovascular Research, 1989, vol. 23, pp. 231-238 y Gessman, "Localization and Mechanism of Ventricular Tachycardia by Ice-Mapping 1-week After the Onset of Myocardial Infarctiori in Dogs" (Localización y mecanismo de taquicardias ventriculares por planimetría – hielo una semana después del comienzo de infarto de miocardio en perros) Circulation, vol 68 n°. 3, septiembre 1983, pp. 657-666, los métodos actuales para el tratamiento de la arritmia, como los descritos anteriormente, no han utilizado normalmente el enfriamiento del tejido cardiaco para identificar los focos de las señales aberrantes, sino que han utilizado enfriamiento a baja temperatura para la ablación.

El documento US n°. 5.39.496 se refiere a un catéter y a una sonda de ablación de congelación ultrasónica utilizados para aliviar células tisulares en un pequeño lugar elegido.

Descripción de la invención

La presente invención se dirige generalmente a aparatos que se utilizan en procedimientos relacionados con la electrofisiología del corazón, como los que se utilizan para identificar o evaluar la actividad eléctrica del corazón o diagnosticar y/o tratar enfermedades asociadas con la electrofisiología del corazón. Según un aspecto de la presente invención, el aparato incluye un cuerpo alargado, que tiene unas partes extremas proximal y distal. La parte extrema distal incluye por lo menos un primer electrodo y un segundo electrodo, espaciados proximalmente del primer electrodo. Entre los electrodos se ha colocado uno o más pares de elementos termoeléctricos o "patas". Un extremo de uno de los elementos termoeléctricos está conectado conductivamente a un extremo del otro elemento termoeléctrico en un punto de unión. La temperatura del punto de unión puede verse afectada aplicando una tensión a los elementos termoeléctricos según el efecto Peltier.

De acuerdo con una realización de la presente invención, se dispone también de una sonda, que se utiliza en procedimientos relacionados con el corazón. La sonda incluye un soporte que tiene una conductividad térmica y eléctrica baja y por lo menos dos elementos termoeléctricos conectados conductivamente en un punto de unión y montados sobre un soporte. La sonda también incluye por lo menos un electrodo.

La presente invención se define en las reivindicaciones 1 a 16 y se refiere a un aparato que se utiliza en procedimientos cardiacos. El aparato incluye un cuerpo alargado, con una parte extrema proximal y otra parte extrema distal. La parte extrema distal comprende: por lo menos dos electrodos, que tienen un primer electrodo y un segundo electrodo, espaciados proximalmente del primer electrodo; por lo menos, un par de elementos termoeléctricos y un medio para aplicar tensión a dichos elementos termoeléctricos. Cada uno de los elementos termoeléctricos tiene un primero y un segundo extremo. Los elementos termoeléctricos están conectados conductivamente al primer extremo de un punto de unión y la aplicación de tensión a los elementos termoeléctricos afecta la temperatura del punto de unión según el efecto Peltier. El punto de unión está adaptado para un contacto directo con el tejido cardiaco que se va a tratar.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es una sección transversal de un cuerpo humano, con el aparato que representa la presente invención dispuesto dentro del corazón en diversos lugares;

La figura 2 es una sección transversal longitudinal de la parte extrema distal de un aparato que utiliza el efecto Peltier;

La figura 3 es una vista en planta del aparato que representa la presente invención;

La figura 4 es una sección longitudinal del extremo distal del aparato de la figura 3;

La figura 5 es una sección transversal, tomada por 5-5, del extremo distal de la figura 4;

La figura 6 es una vista en alzado, más detallada, del extremo distal del aparato de la figura 3;

La figura 7 es una vista en planta de otra realización del aparato de la presente invención;

La figura 8 es una sección longitudinal del extremo distal del aparato de la figura 7;

La figura 9 es una sección transversal, tomada por 9-9, del extremo distal de la figura 8;

La figura 10 es una vista en alzado más detallada del extremo distal del aparato de la figura 7;

La figura 11 es una sección transversal longitudinal de otra realización del extremo distal de un aparato que representa la presente invención;

La figura 12 es una sección transversal, tomada por 11-11, del aparato de la figura 11;

La figura 13 es una sección transversal de otra realización del extremo distal del aparato que representa la presente invención;

La figura 14 es una sección transversal longitudinal de otra realización de la presente invención;

La figura 15 es una vista en planta de una realización de un soporte termoeléctrico que se puede utilizar en la presente invención;

La figura 16 es una vista de la sección transversal longitudinal de una realización alternativa de un soporte termoeléctrico, que se puede utilizar en la presente invención; y

La figura 17 es una vista de la sección transversal, tomada por 17-17, del soporte termoeléctrico de la figura 12.

Modos de realización de la invención

Volviendo ahora a las figuras, la figura 1 muestra una parte extrema distal de un catéter alargado 10, de acuerdo con la presente invención, dispuesto dentro de un corazón humano 12. Más particularmente, el extremo distal incluye una sonda-catéter 14, en contacto con una zona elegida del tejido cardiaco. Aquí, el término "sonda" se refiere a un aparato situado en el extremo distal del catéter, que incluye los elementos termoeléctricos de potencial electromotor diferente, tal como se describe de forma más detallada en lo que sigue. Tal como se utiliza aquí, el término "catéter" se refiere a todo el aparato del catéter, desde el extremo proximal al distal, e incluye la "sonda".

La sonda 14 utilizada en el catéter 10 incorpora un par termoeléctrico, generalmente del tipo descrito en la patente US n°. 4.860.744. Tal como se indica en dicha patente, el par termoeléctrico comprende dos elementos o "patas" de materiales diferentes, que presentan un potencial electromotor muy diferente (es decir de coeficientes Seebeck diferentes). La diferencia de potencial electromotor entre ambos elementos o "patas" se consigue adulterando los elementos para producir elementos positivos (de tipo P) o negativos (de tipo N). Los dos elementos se unen conductivamente en un extremo para formar un punto de unión. Cuando la corriente circula a través de los elementos, se enfría uno de los extremos de cada elemento termoeléctrico mientras que el otro extremo de cada elemento termoeléctrico se calienta. La dirección de la corriente determina cuál es el extremo que se enfría y cuál el que se calienta. Este fenómeno se conoce como efecto Peltier. En la patente US n°. 4.860.744, titulada "Catéter Médico Térmico controlado termoeléctricamente", se da una descripción detallada del efecto Peltier y de una sonda 14 (mostrada en la figura 2) que utiliza el efecto Peltier.

Tal como se describe en la patente US n°. 4.860.744 y se muestra en forma general en la figura 2 de la presente solicitud, la sonda 14 utiliza un solo diseño de par termoeléctrico, que recibe a veces el nombre de unipar. El unipar utiliza un par de elementos termoeléctricos o patas de P y N. La pata P 16 y la pata N 18 están eléctricamente separadas a lo largo de sus longitudes, pero unidas conductivamente en un extremo. Estos extremos del par termoeléctrico reciben el nombre de puntos de unión 24, 24'. Las patas P y N 16, 18 están conectadas por separado a cables conectores 22,22' , a través de los cuales se alimenta la corriente eléctrica. Por lo general, el caldeo termoeléctrico de los puntos de unión 24, 24' se produce cuando pasa una corriente eléctrica a través del par en el sentido de P a N. Cuando se invierte el sentido de la corriente, invirtiendo el voltaje, se enfría la punta de la sonda 14, de acuerdo con el efecto Peltier descrito anteriormente.

Hay que señalar que la patente mencionada anteriormente se dirige particularmente a la utilización del efecto Peltier para calentar la punta de una sonda y fundir o vaporizar depósitos en el cuerpo de un paciente, como por ejemplo placa ateromatosa - una aplicación muy diferente de la reivindicada aquí.

Una realización del aparato de la presente invención se muestra en la figura 3. Más particularmente, la figura 3 muestra un catéter 4 para procedimientos relacionados con el corazón, como por ejemplo la identificación o evaluación de la actividad eléctrica del corazón (por medio, por ejemplo, de representación gráfica (Mapping)), la identificación de una fuente electrofisiológica de arritmia cardiaca y/o el tratamiento de la arritmia cardiaca.

El catéter 40 comprende un tubo hueco alargado a base de un material biocompatible adecuado. El material utilizado para el catéter deberá ser flexible de forma que se pueda guiar fácilmente el catéter a través del sistema vascular del paciente . Un ejemplo de dicho material es el poliuretano. Se puede utilizar material trenzado u otro material que confiere rigidez, según técnicas conocidas y en la forma deseada, para mejorar el control del catéter o permitir la inserción del mismo sin la utilización de un dispositivo de guía.

Como se muestra en la figura 3, el catéter 40 incluye un extremo proximal 42 y un extremo distal 43. El extremo distal 43 del catéter 40 incluye una parte de sonda o "sonda" 44 para entrar en contacto con el tejido cardiaco. Para ayudar a colocar la sonda 44 en el interior del corazón, se puede disponer de un alambre / cable de dirección 44, que se extiende por el catéter 40, esencialmente entre el extremo distal 43 (en la sonda o cerca de la misma) y un "hub" deslizante 48, situado cerca o dentro de la parte próxima) 42. Como se puede ver en la figura 3, el hub deslizante 48 hace que se doble el extremo distal 43 (y la sonda 44) del catéter 40. Esto puede ayudar a guiar la sonda hasta el lugar deseado y a poner la sonda 44 en contacto con la superficie del tejido cardiaco. Una vez colocada la sonda 44 en el lugar deseado o cerca del mismo, del tejido cardiaco, se puede identificar, evaluar o representar gráficamente la actividad eléctrica del corazón, así como identificar y/o tratar las fuentes electrofisiológicas de la arritmia.

Como se puede ver en las figuras 4 y 6, la sonda 44 incluye un soporte de par termoeléctrico 47, para retener y soportar los elementos calefactor y refrigerador descritos a continuación. Por lo general, el soporte del par termoeléctrico comprende un cuerpo moldeado, de aproximadamente 10 mm de longitud, para soportar elementos termoeléctricos o "patas" 48 y 50. El soporte del par termoeléctrico deberá ser de material rígido, relativamente fácil de mecanizar y/o moldear. Además, el material utilizado para el soporte del par termoeléctrico deberá tener una conductividad eléctrica y térmica reducida. Uno de los materiales adecuados es una poliéter éter cetona (PEEK).

El soporte del termo par 47 de las figuras 4 y 6 se muestra sin elementos termoeléctricos 48 y 50 en las figuras 16 y 17. Como se puede ver en la figura 16, el soporte del termo par 47 es por lo general cilíndrico e incluye un taladro distal 47a, un taladro proximal 47b y una zona con partes entrantes 49 entre los orificios para recibir los elementos termoeléctricos 48 y 50. Una ranura 51 debajo de la zona retranqueada 49 forma un paso excéntrico, que proporciona un conducto a los distintos cables y sensores utilizados en la sonda. (Estos cables y sensores se describen con más detalle a continuación). La parte de pared 53 separa y aísla la ranura 51 (y los cables que suelen extenderse por la misma) de la zona retranqueada 49 (y los elementos termoeléctricos que suelen estar dispuestos en la misma). Una abertura 53a en la parte de pared proporciona un conducto (para un sensor de temperatura descrito a continuación) entre al zona retranqueada 49 y la ranura 51. En la figura 4, se puede ver más claramente la posición de los cables dentro del soporte del par termoeléctrico 47 con respecto a los elementos termoeléctricos.

Como se muestra en la figura 4, los elementos termoeléctricos o patas 48 y 50 se sitúan dentro del soporte del par termoeléctrico 47 en una disposición extremo con extremo, que se, extiende longitudinalmente (es decir que el elemento termoeléctrico 50 está situado en una posición más distal respecto del otro elemento termoeléctrico 48). Ambos elementos termoeléctricos 48 y 50 están conectados en sus extremos a una fuente de alimentación (como se muestra en general en la figura 1) por medio de unos cables de conexión 52 y 54 para aplicar voltaje e inducir corriente a través de los elementos termoeléctricos 48 y 50. Por lo general, los cables de conexión 52 y 54 están soldados a los elementos termoeléctricos 48 y 50, aunque también se pueden utilizar otros medios de fijación. Los otros extremos de los elementos termoeléctricos 48 y 50 se unen para formar un punto de unión 56, que se puede enfriar o calentar según el sentido de la corriente y de acuerdo con el efecto Peltier descrito anteriormente. Como se muestra en las figuras 4 y 6, en la realización preferida, el punto de unión 56 está separado de la misma punta de la sonda 44. La colocación del punto de unión 56 en un lugar separado de la punta de la sonda (es decir en el "lado" de la sonda 44) facilita la colocación y el mantenimiento de la sonda en contacto con el corazón que late.

El enfriamiento termoeléctrico del punto de unión 56 se produce cuando pasa una corriente eléctrica desde una fuente de alimentación por unos cables 52 y 54 hasta los elementos termoeléctricos 48 y 50. Cuando se invierte el sentido de la corriente, invirtiendo el voltaje en la fuente de alimentación, se calienta el punto de unión 56. Por consiguiente, controlando el voltaje de la fuente de alimentación y la corriente a través de los elementos termoeléctricos, se puede controlar y ajustar de forma eficaz y rápida la temperatura del punto de unión 56.

Como el enfriamiento o el caldeo del punto de unión 56 se realiza introduciendo una corriente a través de los elementos termoeléctricos 48 y 50 en un sentido específico, es deseable que los elementos termoeléctricos sean de material que pueda enfriarse y/o calentarse de forma rápida y eficaz. Aunque se pueden utilizar muchos materiales diferentes, de preferencia los elementos termoeléctricos serán a base de aleaciones que incluyan telururo de bismuto (Bi-Te). Los elementos termoeléctricos pueden incluir otros materiales o impurificarse adecuadamente (tal como se describe en la patente US n°. 4.860.744) para producir un elemento de tipo P y un elemento de N. Por ejemplo, en la presente invención, el elemento de tipo P puede incluir 72% de telururo de antimonio (Sb_{2}Te_{3}), 25% de telururo de bismuto (Bi_{2}Te_{3}) y 3% de seleniuro de antimonio (Sb_{2}Te_{3}) impurificado, con un exceso de telurio (Te). El elemento de tipo N puede incluir 90% (Bi_{2}Te_{3}), 5% (Sb_{2}Te_{3}) y 5% (Sb_{2}Te_{3}) impurificado con triyoduro de antimonio (Sb I_{3}).

Los cables que conectan los elementos termoeléctricos 48 y 50 a la fuente de alimentación deberán ser flexibles, tener una resistencia eléctrica baja y una gran superficie para el transporte del calor, como por ejemplo un cable Litz, que se puede conseguir en Kerrigan Lewis Manufacturing Co. de Chicago, IL (número de pieza o producto 210/48). El punto de unión 56 se forma de preferencia soldando los extremos de elementos termoeléctricos 48 y 50 con una soldadura orgánica con un elevado punto de fusión, una elevada conductividad térmica y un alto grado de conductividad eléctrica. Un ejemplo de dicha soldadura orgánica es la pieza o producto n°. 5N60PB4066, que se puede conseguir en Kester Solder Co. de Des Plaines, IL.

Los intervalos entre los extremos de elementos 48 y 50 y el soporte se rellenan de preferencia con epoxi termoconductor 57. El epoxi 57 puede llevar acabado para proporcionar una superficie exterior suave para la sonda. El epoxi también sirve para extraer calor de los extremos calientes de los elementos termoeléctricos, ayudando de este modo a mantener los extremos fríos de los elementos termoeléctricos a la temperatura deseada. Uno de estos epoxis que se consideran adecuados es Oxy Cast, fabricado por Resin Technology of Easton, Massachussets.

Un control preciso de la temperatura del punto de unión 56 se puede lograr calibrando previamente la fuente de alimentación, de modo que la temperatura lograda con un flujo de corriente determinado se conoce con precisión. Alternativamente, la temperatura del punto de unión 56 se puede controlar y seguir de forma real. Se pueden utilizar varios dispositivos para controlar y seguir la temperatura del punto de unión 56 sin apartarse del ámbito de la presente invención. En la realización ilustrada, la temperatura del punto de unión 56 puede medirse o controlarse y seguirse con un sensor de temperatura 58 embutido en el punto de unión de soldadura 56. El sensor de temperatura 58 se extiende desde el punto de unión 56, pasando por la abertura 53a, la ranura 51 y el taladro proximal 47b del soporte del par termoeléctrico 47 por el cuerpo de catéter 40 y se conecta a un monitor de temperatura standard (no mostrado). En esta realización, el sensor de temperatura 58 puede ser de hierro / constatan, es decir aislado con teflón y que tiene un diámetro de aproximadamente 1,1 mm (0,005 pulgadas). La longitud del sensor de temperatura dependerá, como es natural, de la longitud de la sonda y del catéter. Un sensor de este tipo se puede conseguir en OMEGA Engineering of Stanford, CN y se vende como producto o pieza número 5SC-TT-J-36-72. Alternativamente, se puede utilizar un termómetro termoeléctrico para controlar y seguir la temperatura del punto de unión. En la patente n°. 4.860.744, se describen otros medios para controlar y seguir la temperatura de la sonda 40 al igual que en la patente US n°. 5.122.137, cedida a Boston Scientific.

Además, como se muestra en las figuras 4 y 6, la sonda 44 incluye también unos electrodos separados 62 y 64 para controlar y seguir las señales eléctricas en el tejido cardiaco. Al controlar y seguir las señales eléctricas en el corazón, los electrodos ayudan a identificar la localización de la arritmia cardiaca o del tejido cardiaco dañado. El electrodo distal 62, mostrado en las figuras 4 y 5, está situado en la punta de la sonda 44. El electrodo distal puede ser de acero inoxidable (como SS316) o de cualquier otro material adecuado,conductor eléctrico y biocompatible. El electrodo proximal 64, mostrado en las figuras 4 y 6 tiene aproximadamente 1,5 mm de longitud y puede ser también de material conductor eléctrico y biocompatible. Los electrodos distal y proximal 62 y 64 están de preferencia separados, a unas distancias iguales del punto de unión 56.

Como se muestra en la figura 4, el electrodo distal 62 está conectado a un dispositivo de control y seguimiento 32 (como el que se representa en general en la figura 1) como un ECG por cable 65, soldado o conectado de alguna otra forma al electrodo distal 62, y se extiende por el paso 48 del soporte del par termoeléctrico 47. El electrodo proximal 64 está también conectado por medio de un cable soldado (no mostrado) a un dispositivo de control y seguimiento 37. Los cables que conectan los electrodos distal y proximal al dispositivo de control y seguimiento 37 deberán ser de material flexible con un pequeño diámetro y una resistencia eléctrica reducida. El cable que se considera adecuado en esta realización y en las demás descritas aquí es un cable de cobre, 36 AWG, con aislamiento de poliamida, que se puede adquirir en Mid-West Wire Specialties Co. de Chicago, IL.

Volviendo ahora a la figura 7, se muestra otra realización del aparato de la presente invención. En particular, la figura 7 muestra un aparato como un catéter 66, que se puede utilizar para procedimientos relacionados con el corazón, como por ejemplo para evaluar (por ejemplo, por representación (mapping)), la actividad eléctrica del corazón, identificando la fuente de la arritmia cardiaca y/o tratando dicha arritmia cardiaca. El catéter 66 tiene una parte de cuerpo hueca y está hecho a base de un material adecuado, flexible, biocompatible, como el poliuretano. Como se puede apreciar en la figura 7, el catéter 66 incluye una parte proximal 67 y un extremo distal 68. El extremo distal 68 incluye una parte de sonda o "sonda" 69 para entrar en contacto con el tejido cardiaco. El control direccional de la sonda se puede realizar por medio de un cable de dirección 70, en la forma descrita anteriormente.

En la figura 10, se muestra una vista general de la sonda 69 y en la figura 8 una vista de la sección, más en detalle de la sonda 69. Como se puede ver en la figura 8, los elementos del par termoeléctricos o patas 72 y 74 están dispuestos sobre un soporte de par termoeléctrico 76 en una disposición paralela o "lado con lado". En la figura 15 se muestra una vista más detallada del soporte del par termoeléctrico 76. Como se puede ver en la figura 15, el soporte del par termoeléctrico 76 incluye una parte de cuerpo huecas 76 y dos miembros de soporte finos, alargados, separados 76b y 76c, que se extienden entre los elementos termoeléctricos 72 y 74 y los soportan, permaneciendo separados. Con referencia nuevamente a la figura 8, los cables 78 y 80 se conectan, (como por soldadura) a los extremos proximales de los elementos termoeléctricos 72 y 74 y se extienden por la parte de cuerpo hueca 76a del soporte termoeléctrico 76 y a través del cuerpo de la sonda 69 y el catéter 66 (según se puede ver en la figura 8) hasta una fuente de alimentación (mostrada generalmente en la figura 1). Los extremos distales de los elementos termoeléctricos 72 y 74 están soldados al electrodo distal 82 para formar un "punto de unión" entre los elementos del par termoeléctricos. De esta forma, el electrodo distal / punto de unión 82 puede enfriarse o calentarse aplicando una tensión por los elementos del par termoeléctrico 72 y 74 para inducir una corriente eléctrica a través de los elementos del par termoeléctrico 72 y 74.

Según se describe arriba en relación con la realización anterior, los elementos del par termoeléctrico 72 y 74 deberán ser de un material que se pueda enfriar de forma rápida y eficaz (por ejemplo Bi-Te). Además, los elementos termoeléctricos pueden incluir otros materiales o impurificarse adecuadamente para obtener un elemento de tipo P y un elemento de N según lo indicado anteriormente en relación con la realización de las figuras 3-6. Los cables 78 y 80 deberán ser flexibles, tener una baja resistencia eléctrica y una gran superficie para el transporte del calor, como por ejemplo el cable Litz descrito anteriormente.

Se puede utilizar un epoxi termoconductor 83 del tipo descrito anteriormente para rellenar el intervalo entre los extremos proximales de los elementos termoeléctricos 72, 74 y la parte del cuerpo 76a del soporte del par termoeléctrico, para formar una superficie exterior de la sonda 69 continua y lisa. Además, el epoxi 83 extrae calor de los extremos de los elementos termoeléctricos y, de este modo, ayuda a mantener los otros extremos de los elementos 72 y 74 fríos.

Con referencia todavía a la figura 8, un sensor de temperatura 84 se extiende por el cuerpo del catéter 66 y por la sonda 69 entre los elementos termoeléctricos 72 y 74, donde se embute de preferencia en la soldadura utilizada para conectar conductivamente los elementos termoeléctricos 72 y 74 al electrodo distal 82.

Además del electrodo distal / punto de unión 82, la sonda 69 incluye también un electrodo proximal 86. Al igual que el electrodo distal 82, el electrodo proximal ayuda a localizar el tejido cardiaco enfermo. El electrodo proximal puede servir también de dispositivo de reserva para el electrodo distal / punto de unión 82 si, por ejemplo el funcionamiento del electrodo distal / punto de unión 82 se ve negativamente afectado por la conductividad de los elementos termoeléctricos conectados. Finalmente, el electrodo proximal 86 se puede utilizar para poner a tierra el sistema.

El electrodo distal / punto de unión 82 y el electrodo proximal 86 están conectados a un monitor, como un ECG, (mostrado en la figura 1) que registra las amplitudes de las señales eléctricas detectadas por los electrodos 82 y 86. Más específicamente, el electrodo proximal 86 está conectado al monitor por medio del cable 88. El electrodo distal / punto de unión 82 transmite señales eléctricas a través de los cables 78 y/o 80 al monitor por un dispositivo de conmutación (no mostrado) para establecer una conexión eléctrica entre los cables 78 y/o 80 y el dispositivo de control y seguimiento. Alternativamente, los cables 78 y/o 80 pueden desconectarse de la fuente de alimentación y conectarse al dispositivo de control y seguimiento. Al igual que en la realización anterior, los electrodos 82 y 86 deberán ser de material conductor eléctrico y biocompatible. En la presente realización por ejemplo, el electrodo distal 82 comprende una caperuza de plata. El cable 88 tiene que ser flexible, tener un diámetro pequeño y una resistencia reducida.

Otra realización más de la presente invención y, en particular de una sonda, se muestra en las figuras 11-12. Según se puede ver por ejemplo, en la figura 11, la sonda 90 incluye dos conjuntos de elementos termoeléctricos y utiliza un "proceso de enfriamiento de dos etapas". Más particularmente, la sonda 90 incluye un conjunto primario de dos elementos termoeléctricos 92 y 94 (es decir situados cerca de la punta distal de la sonda 90) y un conjunto secundario de dos elementos termoeléctricos 96 y 98 separados de los elementos 92 y 94. Ambos conjuntos de elementos termoeléctricos son soportados por un soporte de par termoeléctrico 100, similar al soporte termoeléctrico mostrado en la figura 8. Los elementos termoeléctricos son del mismo material que los elementos descritos anteriormente y/o pueden impurificarse o combinarse de alguna otra forma con otros materiales para proporcionar elementos de tipo P y de tipo N.

Se puede utilizar epoxi termoconductor 102 para rellenar los intervalos entre los conjuntos primario y secundario de elementos termoeléctricos y los elementos termoeléctricos y el soporte 100. Como se describe más arriba en relación con las demás realizaciones, el epoxi 102 también extrae calor de los extremos proximales de los elementos termoeléctricos 92 y 94 para permitir una mayor capacidad de enfriamiento en la punta de la sonda. Al igual que las realizaciones descritas anteriormente, los elementos termoeléctricos están conectados a una fuente de alimentación (no mostrada) por medio de unos cables 104, 106, 108 y 110 para introducir corriente eléctrica en los elementos termoeléctricos. Los cables 104, 106, 108 y 110 son de preferencia cables Litz del tipo descrito anteriormente, pero también puede ser cualquier cable flexible que tenga una resistencia eléctrica reducida y una gran superficie para el transporte de calor. La sonda 90 incluye también un electrodo distal (y un punto de unión) 112 y un electrodo proximal (no mostrado). Según se describe anteriormente, los electrodos están conectados a un monitor, que registra las amplitudes de las señales eléctricas del tejido cardiaco.

El enfriamiento de la sonda 90 se produce en el electrodo distal / punto de unión 112, que está eléctricamente conectado (soldado) a los elementos termoeléctricos 92 y 94. El conjunto secundario de elementos termoeléctricos 96 y 98 también está conectado conductivamente para formar un punto de unión 112a. Cuando se desea enfriar la sonda, los extremos distales de los elementos termoeléctricos 92, 94, 96 y 98 y más específicamente, los puntos de unión 112 y 112a se enfrían mientras se calientan los extremos proximales de las patas 92 y 94 y las patas 96 y 98. Debido a que puede producirse alguna transmisión de calor desde los extremos proximales de las patas 92 y 94 a los extremos distales de las patas 92 y 94, no se puede alcanzar un enfriamiento completo del electrodo distal / punto de unión 112. Por consiguiente, el punto de unión enfriado 112a del segundo conjunto extrae calor de los extremos proximales del primer conjunto para proporcionar una mayor capacidad de enfriamiento en los extremos distales de las patas 92 y 94. Alternativamente, y siguiendo el mismo principio, si se invierte la corriente, se puede obtener una mayor capacidad de calor en los extremos distales de las patas 92 y 94 y, en particular el electrodo distal/punto de unión 112. También puede utilizarse un sensor de temperatura 114 del tipo descrito anteriormente para controlar y seguir la temperatura del electrodo distal / punto de unión 112. Un extremo del sensor de temperatura está incrustado en la soldadura utilizada para conectar los elementos termoeléctricos 92 y 94 al electrodo distal / punto de unión 112 y el otro extremo a un dispositivo para controlar y seguir la temperatura.

La figura 13 muestra una sección transversal de otra variante de la sonda de enfriamiento de dos etapas, similar a la realización mostrada en las figuras 11-12. En la realización de la figura 13, el par termoeléctrico primario (distal) comprende dos elementos termoeléctricos como los descritos anteriormente. Según se puede apreciar en la figura 13, que es una sección transversal tomada a través del conjunto secundario de elementos termoeléctricos, los pares termoeléctricos secundarios (proximales) comprenden dos conjuntos de dos elementos termoeléctricos 113a, b, c y d. Por lo general, estos elementos termoeléctricos son de tamaño más pequeño que los pares termoeléctricos del conjunto primario. El elemento 113a se une al elemento 113d en un punto de unión (para formar un par termoeléctrico) y los elementos 113b y 113c se unen en un segundo punto de unión (para formar un segundo par termoeléctrico). En todos los demás aspectos, la sonda de la figura 13 es análoga a la sonda 90 de las figuras 11-12.

Finalmente, en la figura 14 se muestra otra realización de la presente invención, y, en particular, de una sonda. Esta realización particular esencialmente la misma que la descrita en relación con la figura 4, con la salvedad de que se proporciona una punta que se puede calentar para utilizarla en la ablación o tratamiento de tejido cardiaco. Por ejemplo, en la figura 14, los elementos termoeléctricos 116 y 118 están dispuestos, extremo con extremo, dentro del soporte termoeléctrico 120 con el punto de unión 122 formado entre los elementos termoeléctricos 116 y 118. Los elementos 116 y 118 están conectados por medio de unos cables 118b y 118a, a una fuente de alimentación (mostrada generalmente en la figura 1) para aplicar un voltaje a los elementos termoeléctricos e introducir una corriente por los elementos 116 y 118 para enfriar el punto de unión 122. La temperatura del punto de unión 122 es controlada y seguida por el sensor de temperatura 124. Si se desea proceder a la ablación de tejido por calor, sin embargo, se calienta la punta 126 de la sonda. Como se puede ver en la figura 14, el cable 128 para introducir radiofrecuencia u otra energía cle ablación se extiende desde una fuente de alimentación hasta la punta distal 126. En todos los demás aspectos, los materiales utilizados son similares a los materiales y métodos descritos anteriormente.

Volviendo ahora a los métodos de utilización de los aparatos anteriores para realizar los procedimientos relacionados con la electrofisiología del corazón, como por ejemplo evaluar (por medio de representación (mapping)) la actividad eléctrica del corazón, identificar la fuente electrofisiológica de la arritmia cardiaca y tratar la arritmia, el catéter (10, 40, 66) se introduce percutáneamente en un paciente y se hace avanzar hasta cerca de la sección deseada del corazón 12 (figura 1). La presente invención no se limita a los medios mediante los cuales se hace avanzar el catéter a través del sistema vascular del paciente. Por ejemplo, el catéter se puede hacer avanzar a través de un catéter de guía o posición o vaina o sobre un cable de guía. Para los procedimientos dentro del corazón puede ser preferible un catéter de guía o de posición a un cable de guía. Además de los aparatos y técnicas conocidos para hacer avanzar el catéter a través del sistema vascular de pacientes, también puede utilizarse un nuevo catéter de posición, como el descrito en la patente US n°. 6.132.522 , publicada después de la fecha de presentación de la presente solicitud y cedida al cesionario de la presente solicitud.

Según se describe más detalladamente a continuación, una vez que se ha hecho avanzar suficientemente el catéter dentro del sistema vascular del paciente, se introduce la sonda (14, 44, 69, 90) en el interior del corazón y se pone en contacto con la sección deseada del tejido cardiaco, como se muestra en general en la figura 1. Más específicamente, el punto de unión (24, 56, 82, 112, 122) de la sonda se pone en contacto con la sección deseada de tejido. Se hace pasar entonces una corriente eléctrica a través de los elementos termoeléctricos para reducir la temperatura del punto de unión (según el efecto Peltier) y enfriar de este modo el tejido cardiaco contactado. El efecto del enfriamiento sobre el corazón y específicamente el efecto sobre la actividad eléctrica del corazón, en su caso, se puede controlar y seguir.

La sección deseada de tejido cardiaco contactada por medio de la sonda puede ser seleccionada previamente por el médico o determinada sobre la base de la presencia o ausencia de actividad eléctrica en dicha sección, detectada por los electrodos (62, 64, 82, 86) en la sonda y visualizada en el ECG 37 u otro dispositivo.

Según otro aspecto más de la presente invención, se puede determinar con precisión la ubicación de la actividad eléctrica en la sección deseada.

Por ejemplo, en la realización de las figuras 3-6, el punto de unión 56 está a medio camino entre los electrodos 62 y 64. Si las amplitudes de las señales recibidas y transmitidas por los electrodos 62 y 64 no son prácticamente iguales, esto indica que la actividad eléctrica detectada no está situada entre los dos electrodos. En este caso, la sonda se puede volver a colocar en otro sitio hasta que las señales tienen una amplitud aproximadamente igual. Unas amplitudes iguales de las señales recibidas por los electrodos proximal y distal 64, 62 indican (al médico) que la sección deseada de tejido está situada a distancias iguales entre ambos electrodos 62 y 64 y, en el caso ideal, frente a la ubicación del punto de unión 56 (que, como se ha descrito anteriormente, está también situado a distancias iguales entre los electrodos 62 y 64). Se pueden utilizar también, si se desea, electrodos adicionales para controlar y seguir la actividad eléctrica del corazón.

Una vez que el punto de unión se ha colocado en la sección deseada del tejido cardiaco, se procede a enfriar estableciendo una tensión por los elementos termoeléctricos con el fin de originar un flujo de corriente eléctrica por los elementos termoeléctricos para enfriar el punto de unión. La temperatura del punto de unión queda determinada por el flujo direccional de corriente (P hacia N o N hacia P) según se describe en la patente US n°. 4.860.744. Con el punto de unión en contacto con el tejido cardiaco, se puede observar el efecto de dicho enfriamiento sobre la electrofisiología del corazón en el dispositivo de control y seguimiento 37 (figura 1) conectado a los electrodos.

En la presente invención, el punto de unión se enfría de preferencia a una temperatura necesaria para afectar la actividad eléctrica del corazón en la sección particular de tejido sin dañar de forma permanente el tejido cardiaco. Se prefiere sin embargo enfriar el punto de unión a una temperatura comprendida entre -50°C y 37°C, aunque todo enfriamiento por debajo de 27°C resulta por lo general adecuado para afectar la tasa de conducción. De hecho, se ha visto que el enfriamiento del tejido cardiaco en por lo menos 10°C puede ser suficiente para afectar y/o suprimir la actividad eléctrica del tejido cardiaco.

Una vez enfriado el punto de unión a su temperatura deseada, se mantiene el contacto entre el punto de unión y el tejido cardiaco durante, en general, de 1 segundo a 15 minutos, según la temperatura del punto de unión y la profundidad probable de la fuente de actividad eléctrica dentro del tejido cardiaco. Los cambios electrofisiológicos dependerán también de en qué lugar del corazón se controla y sigue la señal. El tiempo de contacto será por lo general inferior cuando la sonda y, más particularmente el punto de unión está particularmente frío, por ejemplo 20°C o menos y/o cuando el foco eléctrico que se sospechaba se encuentra a una profundidad no demasiado grande dentro del tejido cardiaco. Por otra parte, si el punto de unión no se enfría por debajode 27°C aproximadamente, el tiempo de contacto puede ser de varios minutos para afectar los focos de señal eléctrica que se encuentran a una profundidad considerable dentro del tejido. En cualquier caso, se enfría de preferencia el punto de unión únicamente en la medida necesaria para afectar la actividad eléctrica sin causar daños permanentes en el tejido cardiaco. Uno de los beneficios notables de la presente invención es que permite al médico controlar, de forma precisa e inmediata, la temperatura de la punta de la sonda, reduciendo de este modo el riesgo de daños innecesarios en el tejido cardiaco.

Las etapas particulares que siguen a las etapas descritas anteriormente variarán según el objetivo del procedimiento. Si el objetivo del procedimiento es identificar o representar "map" la actividad eléctrica del corazón, entonces la sonda se puede volver a colocar en lugares diferentes del corazón y se repiten las etapas anteriores de entrar en contacto con una sección de tejido cardiaco con el punto de unión de la sonda y enfriar el punto de unión y controlar.

Si el objetivo del procedimiento es identificar la fuente electrofisiológica de la arritmia cardiaca, se pueden realizar también las etapas anteriores hasta localizar la fuente de la arritmia. Si una vez enfriado el punto de unión se determina que la fuente electrofisiológica de la arritmia no ha sido localizada, el tejido cardiaco puede volver a su temperatura normal, interrumpiendo el flujo de corriente y permitiendo que se caliente el tejido por si solo o, por ejemplo, invirtiendo la corriente (de acuerdo con el efecto Peltier) y calentando el tejido cardiaco con la sonda. La sonda se puede volver a colocar entonces y se repiten las etapas de contacto y enfriamiento en el nuevo lugar.

Si se ha localizado la fuente de la arritmia y el objetivo del procedimiento es tratar la arritmia cardiaca, entonces se puede seguir enfriando la sonda o energizarla o calentarla de alguna otra manera (por ejemplo en el punto de unión 24, 56, 82, 112 o la punta 126 en la figura 14). Más específicamente, la sonda se sigue enfriando, energizando o calentando para tratar o proceder a la ablación de la sección de tejido cardiaco que se considera la fuente de la arritmia, con el objeto de interrumpir de forma permanente la señal eléctrica aberrante.

El control preciso de temperatura proporcionado por el aparato descrito anteriormente resulta particularmente ventajoso para diagnosticar y tratar la arritmia. Por ejemplo, si durante el enfriamiento del punto de unión, se determina que la señal arrítmica no ha sido localizada, se puede interrumpir rápidamente el enfriamiento del punto de unión interrumpiendo por ejemplo el flujo de corriente o invirtiendo el flujo de corriente, con el fin de calentar el punto de unión. Por otra parte, si se considera que la señal arrítmica ha sido localizada, de hecho, se puede energizar inmediatamente la sonda (y específicamente el punto de unión), de preferencia por medio de energía de radiofrecuencia (RF). La energía de radiofrecuencia se puede introducir desde la misma fuente de alimentación utilizada para introducir el caldeo Peltier aunque modificada para generar también ondas RF. Alternativamente, se puede utilizar una fuente de alimentación separada para generar específicamente las sondas RF. Independientemente de la fuente, las sondas RF se transmiten por cables (por ejemplo 52 y 54 en la figura 4 que pueden estar conectados a una fuente de alimentación diferente) a los elementos termoeléctricos para proceder a la ablación del tejido contactado. Alternativamente, se puede utilizar más caldeo o enfriamiento Peltier, caldeo eléctrico o energía de microondas para proceder a la ablación o tratar de alguna otra forma la sección de tejido en la fuente de la arritmia. Para la ablación eficaz, se prefiere mantener en contacto el punto de unión energizado (o punta 126 de la figura 14) con el tejido cardiaco durante aproximadamente 1 segundo a 15 minutos para realizar el tratamiento de forma permanente.

En resumen, según la presente invención, el efecto Peltier se puede utilizar para evaluar, como por ejemplo representar (mapping), la actividad eléctrica del corazón, identificar la fuente electrofisiológica de la arritmia y, si se desea, proceder a la ablación de una zona especifica del tejido cardiaco sospechosa de ser la responsable de la arritmia. Esto permite al médico utilizar la misma sonda para identificar la fuente de la arritmia y para tratarla y permite la representación (mapping) y la ablación en un solo procedimiento sin quitar el catéter del cuerpo del paciente.

Aunque la presente invención se ha descrito en términos de la realización preferida así como de otras realizaciones alternativas, se pueden realizar varias modificaciones, algunas que resultan inmediatamente evidentes, y otras solamente después de algún estudio, sin apartarse de la presente invención. El ámbito de la presente invención no quedará limitado por la descripción detallada de la realización preferida sino que se define más bien por las reivindicaciones
adjuntas.

Claims

1. Aparato que se utiliza en procedimientos cardíacos, y que incluye un cuerpo alargado, con una parte extrema proximal (42) y una parte extrema distal (43), comprendiendo dicha parte extrema distal:

por lo menos dos electrodos (62, 64), que comprenden un primer electrodo y un segundo electrodo;

por lo menos un par de elementos termoeléctricos (48, 50), los cuales tienen un primero y un segundo extremo;

un medio para la aplicación de un voltaje por los citados elementos termoeléctricos (48, 50), estando conectados conductivamente dichos elementos termoeléctricos (48, 50) en el citado primer extremo en un punto de unión (56), con la particularidad de que la aplicación de un voltaje por dichos elementos termoeléctricos (48, 50) afecta la temperatura de dicho punto de unión (56) según el efecto Peltier,

caracterizado porque dicho segundo electrodo está separado proximalmente del citado primer electrodo y

donde el punto de unión (56) se adapta para un contacto directo con el tejido cardiaco que se va a tratar.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que uno de los citados elementos termoeléctricos (48, 50) está situado proximalmente con respecto al otro elemento termoeléctrico mencionado.

3. El aparato de la reivindicación 1, donde los citados elementos termoeléctricos (48, 50) están situados entre dichos electrodos (62, 64).

4. El aparato de la reivindicación 2, que comprende además por lo menos un segundo par de elementos termoeléctricos (48, 50) situados entre dichos electrodos (62, 64).

5. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además unos medios para el control y seguimiento de la temperatura de dicho punto de unión (56).

6. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho primer electrodo comprende el citado punto de unión (56).

7. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un artefacto para soportar dichos elementos termoeléctricos (48, 50) dentro de la citada parte extrema distal (43).

8. El aparato de la reivindicación 1, en el que el citado punto de unión comprende una soldadura termoconductora.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicha parte extrema distal comprende una sonda (14), la cual comprende un soporte (47) de conductividad térmica y eléctrica baja, en el que se montan dichos elementos termoeléctricos (48, 50).

10. El aparato de la reivindicación 9, en el que los citados electrodos comprenden un par de electrodos separados, estando situado el mencionado punto de unión entre dichos electrodos.

11. El aparato de la reivindicación 10, en el que los citados elementos termoeléctricos (48, 50) están montados en una disposición, extremo con extremo, que se extiende axialmente y dicho punto de unión está situado entre los citados electrodos.

12. El aparato de la reivindicación 9, en el que el citado soporte comprende una poliéster éter cetona.

13. El aparato de la reivindicación 9, en el que citado soporte comprende un cuerpo que define un orificio (47a, 47b) que proporciona un conducto para introducir cables desde el exterior de dicho soporte (47) hasta por lo menos dichos elementos termoeléctricos (48, 50).

14. El aparato de la reivindicación 13, que comprende una epoxi termoconductora (57) aplicada entre dichos elementos termoeléctricos (48, 50) y por lo menos una parte de dicho cuerpo de soporte.

15. El aparato de la reivindicación 9, en el que uno de dichos electrodos y el citado punto de unión (56) forman una sola pieza.

16. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un cable de dirección (46), que tiene un extremo proximal y un extremo distal y se extiende por dicho cuerpo alargado, donde el citado extremo proximal de dicho cable de dirección está conectado con una parte deslizante situada en dicha parte de extremo proximal del cuerpo alargado, y el citado extremo distal del cable de dirección (46) está conectado a dicha parte extrema distal (43) del cuerpo alargado.