ES2291701T3 - Cateter de trombolisis. - Google Patents

Abstract

Un aparato de catéter de trombólisis, que comprende: - una parte de catéter de trombólisis alargada (1200) que comprende una pluralidad de accionadores (10, 210, 310) que proporcionan una curvatura para dicha parte de catéter de trombólisis basándose en las señales de control recibidas; - una unidad de control (1265) acoplada a dicha pluralidad de accionadores y que envía dichas señales de control a dicha pluralidad de accionadores; y - un dispositivo de retirada de oclusión, caracterizado porque - dichos accionadores son accionadores de polímeros electroactivos controlables independientemente, y - se proporciona una serie de extensómetros, adecuada para proporcionar realimentación electrónica relativa a la orientación de los accionadores y los elementos estructurales.

Description

Catéter de trombólisis.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a catéteres de trombólisis, y más en particular a catéteres de trombólisis cuya forma puede adaptarse para reflejar los contornos naturales de los vasos sanguíneos de un paciente.

Antecedentes de la invención

El accidente cerebrovascular oclusivo (referido también como "ataque cerebral") es un importante problema de salud pública causado por la oclusión de las arterias del encéfalo. La oclusión puede proceder, por ejemplo, de un coágulo de sangre o émbolo que se aloja en una de las pequeñas arterias del encéfalo, y puede conducir a un accidente cerebrovascular, o incluso a la muerte, si se deja sin tratamiento. Si se reconoce con suficiente precocidad, sin embargo, la oclusión puede eliminarse por varias técnicas, que incluyen administración local o sistémica de agentes trombolíticos (por ejemplo, heparina, urocinasa, etc.) así como técnicas no químicas como angioplastia, trombólisis fotoablativa o a temperatura elevada (por ejemplo, trombólisis por láser) y trombólisis mecánica (por ejemplo, trombólisis hidráulica por medio de chorro líquido o trombólisis por ultrasonidos).

Puede encontrarse un ejemplo de un catéter de trombólisis de la técnica anterior 10 en la fig. 1A. El catéter de trombólisis 10 tiene una parte proximal 12 así como una parte distal más pequeña y flexible 14 para inserción en una luz, como un vaso sanguíneo V. En la parte proximal 12 se proporcionan dos luces internas, una de las cuales contiene un haz de fibra óptica 30, y la otra contiene un alambre guía 22. En la parte distal 14 se proporciona una sola luz. Cerca del extremo de emisión 30A del haz de fibra óptica 30 se encuentra un marcador radiopaco 31, que ayuda a conseguir una colocación apropiada. Durante la operación, el alambre guía 22 se usa para colocar el extremo distal 14A del catéter 10 adyacente a un sitio seleccionado, como el coágulo C en el vaso V. Una vez que el catéter 10 se guía con seguridad al lugar deseado en el cuerpo, puede retirarse el alambre guía 22, después de lo cual se introduce un líquido transmisor de la luz (por ejemplo, suero salino) en el catéter 10 y el coágulo C adyacente en el vaso V. A continuación se lanza una energía láser desde el extremo de emisión 30A del haz de fibras 30 en el líquido transmisor de la luz, que transporta la energía a través de la parte distal 14 del catéter 10 al coágulo C. En la parte distal 14 del catéter 10 puede proporcionarse, por ejemplo, una pared lateral que es capaz de reflejar luz internamente, permitiendo que el líquido transmisor de la luz actúe como una guía de ondas para la energía del láser que procede del extremo de emisión de la fibra 30A. Después de salir de la parte distal 14 del catéter 10, la luz láser incide sobre el coágulo C, eliminando el mismo del vaso V. Puede encontrarse más información en la patente de EE.UU. nº 6.117.128.

El documento US-6.010.449 desvela un catéter intervascular manejable y guiado ópticamente para eliminación de oclusiones en una arteria. Para manejo del catéter se dispone al menos 1 alambre de tracción en una luz del eje del catéter.

Della Santa A y col., en "Intravascular micro catheters steered by conducting polymer actuators", Engineering in Medicine and Biology Society, 18ª conferencia internacional de la IEEE, Amsterdam, Países Bajos, 31 X-3 XI 1996, Nueva York, NY, EE.UU., IEEE, US, 31.10.1996, pág. 2203-2204, XP-010261622 exponen los continuos desafíos en desarrollo que permitan a la tecnología avanzar desde un catéter direccionable accionado por cable a microcatéteres manejados por accionadores de polímeros de conducción. Della Santa concluye que las cuestiones clave en el diseño de los nuevos catéteres residen en la satisfacción de las siguientes especificaciones: tensión electroquímica del 1% o más, módulo elástico de Young de aproximadamente 1.000 MPa, diámetros de fibras inferiores a 20 \mum.

Por desgracia, los procedimientos de trombólisis localizada se ven obstaculizados en la actualidad por las dificultades que se encuentran en catéteres dirigibles de trombólisis como los descritos anteriormente a través de la vasculatura, en particular los tortuosos vasos sanguíneos del cuello y la cabeza, al sitio de la oclusión. Como el tiempo es esencial en lo que se refiere a las oclusiones de la neurovasculatura, estas dificultades han presentado un obstáculo importante en la aceptación extendida de catéteres de trombólisis en el tratamiento de accidente cerebrovascular oclusivo.

El problema de la invención es proporcionar un aparato de catéter de trombólisis que tenga propiedades de dirección mejoradas.

El problema se resuelve según la reivindicación 1.

Resumen de la invención

Los anteriores y otros retos de la técnica anterior se abordan mediante el nuevo aparato de catéter de trombólisis de la presente invención, que comprende: (a) una parte alargada del catéter de trombólisis que comprende una pluralidad de accionadores de polímeros electroactivos controlables independientemente, en la que los accionadores proporcionan una curvatura al catéter de trombólisis basándose en las señales de control recibidas; (b) una unidad de control acoplada a la pluralidad de accionadores y que envía las señales de control a la pluralidad de accionadores; y (c) un dispositivo de eliminación de la oclusión. Además, se proporciona una serie de extensómetros, que son adecuados para proporcionar realimentación electrónica en relación con la orientación de los accionadores y elementos estructurales.

El aparato anterior es útil para eliminar oclusiones de la vasculatura arterial de un paciente. Normalmente, la parte del catéter de trombólisis se hace avanzar a través de la vasculatura arterial de un paciente, mientras se usa la unidad de control para controlar su forma. Una vez alcanzado el sitio de la oclusión, se usa el dispositivo de eliminación de la oclusión para eliminar la oclusión.

En muchas formas de realización, el dispositivo de eliminación de la oclusión comprende un láser y una guía de onda, que permite que la luz láser se transmita eficazmente desde un extremo distal del catéter de trombólisis.

La unidad de control del aparato del catéter de trombólisis de la presente invención puede comprender, por ejemplo, un ordenador, como un ordenador personal o un dispositivo PDA (asistente digital personal). La unidad de control puede acoplarse a los accionadores en una diversidad de formas, por ejemplo, por medio de un cable eléctrico multiplexado o de una interfaz inalámbrica. Los accionadores de polímeros electroactivos se proporcionan beneficiosamente en una parte sustancial de la longitud de la parte del catéter de trombólisis. Por ejemplo, los accionadores de polímeros electroactivos de los catéteres de trombólisis de la presente invención pueden disponerse en 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm o más de la longitud de la parte del catéter de trombólisis.

Los accionadores de polímeros electroactivos pueden controlarse para proporcionar un rango casi infinito de curvaturas para la parte del catéter de trombólisis, incluyendo curvas en plano (por ejemplo, una curva en forma de "S") y curvas fuera de plano (por ejemplo, una hélice), así como otras curvaturas bastante más complejas. Por ejemplo, en algunas formas de realización de la invención, los accionadores de polímeros electroactivos son controlables para impartir una orientación a la parte del catéter de trombólisis que es complementaria a la orientación natural del o los vasos sanguíneos a través de la cual se hace avanzar la parte del catéter de trombólisis. Por ejemplo, la parte del catéter de trombólisis puede proporcionarse con una curvatura fuera de plano que corresponde a la orientación natural de al menos una parte de la vasculatura arterial, por ejemplo, la orientación natural de al menos una parte de una arteria craneal o una arteria carótida interna.

Las formas complejas se generan usando grandes cantidades de accionadores de polímeros electroactivos en algunas formas de realización; por ejemplo, pueden usarse 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1.000 o más elementos accionadores, de modo que números mayores de elementos accionadores dan un detalle de curvatura más fino.

En algunas formas de realización de la invención, las señales de control de la unidad de control se generan basándose en datos de imagen de diagnóstico médico, por ejemplo, datos de imagen generados a partir de exploraciones de diagnóstico de angiogramas, sonogramas, TC (tomografía computarizada) o RM (resonancia magnética), datos de EIV (ecografía intravascular), o imágenes fluoroscópicas (que pueden ser multiplano o tomográficas), o sensores electromagnéticos proporcionados dentro de la parte del catéter. En otras formas de realización, las señales de control de la unidad de control se generan, por ejemplo, usando un dispositivo de direccionamiento manual.

En una forma de realización, la parte del catéter de trombólisis comprende un módulo de guía y una pluralidad de módulos siguientes. En esta configuración, cuando cada módulo siguiente alcanza una posición ocupada previamente por el módulo de guía, el sistema de control y los accionadores hacen que el módulo siguiente reproduzca la orientación que tenía el módulo de guía cuando estaba en esa posición particular. Los datos de orientación del módulo pueden proporcionarse, por ejemplo, por extensómetros dentro de cada módulo. Los datos de posición pueden proporcionarse, por ejemplo, mediante un dispositivo de medida de profundidad, como un calibre de profundidad o un módulo de desplazamiento lineal. Alternativamente, los datos de posición pueden proporcionarse usando, por ejemplo, datos de imagen como los descritos anteriormente, incluyendo datos generados a partir de exploraciones de diagnóstico de angiogramas, sonogramas, TC o RM, datos de EIV o imágenes fluoroscópicas, o datos radiográficos o datos generados usando sensores electromagnéticos de posición dentro de la parte del catéter.

En ciertas formas de realización, al menos una parte de los accionadores están en tensión entre sí. Esto permite, por ejemplo, que la parte del catéter de trombólisis se tense después de alcanzar una ubicación deseada dentro del cuerpo, si se desea.

Los accionadores de polímeros electroactivos comprenden normalmente (a) un elemento activo, (b) un contraelectrodo y (c) una región que contiene electrolito dispuesta entre la parte del elemento activo y la parte del contraelectrodo. En algunas formas de realización, la parte del catéter de trombólisis comprenderá una capa de sustrato, y el elemento activo, el contraelectrodo y la región que contiene electrolito se dispondrán sobre la capa de sustrato. En una forma de realización, la capa de sustrato se enrolla en la forma de un tubo.

Los polímeros electroactivos para su uso en los accionadores de polímeros electroactivos de la presente invención incluyen polianilina, polipirrol, polisulfona y poliacetileno.

En muchas formas de realización, la parte del catéter de trombólisis comprenderá además uno o más elementos estructurales, un ejemplo específico de los cuales es un elemento estructural tubular metálico como un tubo de alambre trenzado o un tubo de corte por láser.

Una ventaja de la presente invención es que puede proporcionarse un aparato de catéter de trombólisis en el que la forma de la parte del catéter de trombólisis se controla a lo largo de una parte sustancial de su longitud. Esto permite que la parte del catéter de trombólisis avance eficazmente a través de estructuras anatómicas complejas, incluyendo ubicaciones difíciles de alcanzar en la neurovasculatura, lo que permite realizar procedimientos de trombólisis que en caso contrario no serían factibles.

Por otra parte, controlando los accionadores de polímeros electroactivos para impartir una orientación al catéter de trombólisis que sea complementaria a la trayectoria espacial tridimensional del o los vasos sanguíneos a través de los cuales se hace avanzar la parte del catéter de trombólisis, se reducen las tensiones que se aplican en el o los vasos sanguíneos de alrededor. Esto reduce, a su vez, la probabilidad de que se desprendan los émbolos, por ejemplo, de ateroma que están presentes comúnmente en los vasos sanguíneos craneales.

Estas y otras formas de realización y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, y de los dibujos adjuntos, que ilustran mediante ejemplos las características de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La fig. 1A es una vista esquemática parcial en sección transversal de un catéter de trombólisis de la técnica anterior;

la fig. 1B es una vista esquemática en sección transversal de un accionador de polímero electroactivo de la técnica anterior útil en relación con la presente invención;

las fig. 2 a 5 son ilustraciones esquemáticas que representan algunas opciones posibles para el despliegue de accionadores entre elementos estructurales, de acuerdo con varias formas de realización de la presente invención;

las fig. 6A y 6B son vistas esquemáticas en perspectiva, antes y después de montaje, de un elemento estructural y una capa de sustrato con componentes asociados, de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

las fig. 6C-6E son vistas esquemáticas en sección transversal que ilustran varias configuraciones de accionador, de acuerdo con tres formas de realización de la presente invención;

la fig. 7 es una vista esquemática en perspectiva de una capa de sustrato con elementos estructurales incorporados en la misma, de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

las fig. 8A-C son vistas esquemáticas en planta que ilustran tres orientaciones de accionadores en un sustrato, de acuerdo con varias formas de realización de la presente invención;

la fig. 9 es una vista esquemática en perspectiva de un catéter de trombólisis de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

la fig. 10 es una vista esquemática en perspectiva de un módulo de catéter de trombólisis, de acuerdo con una forma de realización de presente invención;

las fig. 11A-C son vistas esquemáticas en perspectiva que ilustran la capacidad de los catéteres de trombólisis de la presente invención para conservar su orientación en una profundidad de inserción dada;

la fig. 12 es una vista esquemática en perspectiva de un aparato de catéter de trombólisis, de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

la fig. 13 es una vista esquemática en perspectiva de un aparato de catéter de trombólisis, de acuerdo con otra forma de realización de la presente invención;

la fig. 14 representa un aparato de catéter de trombólisis en formato de diagrama de bloques, según una forma de realización de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se describirá a continuación más completamente en lo sucesivo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran varias formas de realización de la presente invención. Esta invención puede expresarse, sin embargo, en diferentes formas y no debe entenderse como limitada a las formas de realización expuestas en la presente memoria descriptiva.

En muchas formas de realización de la presente invención, se proporciona un catéter de trombólisis en el que se integran accionadores de polímeros electroactivos en la estructura del catéter de trombólisis.

Los accionadores basados en polímeros electroactivos son preferidos para la práctica de la presente invención debido a su pequeño tamaño, gran fuerza y tensión, bajo coste y facilidad de integración en los catéteres de trombólisis de la presente invención.

Los polímeros electroactivos, miembros de la familia de los plásticos referida como "polímeros conductores", son una clase de polímeros caracterizados por su capacidad para cambiar de forma en respuesta a la estimulación eléctrica. Normalmente contienen estructuralmente una estructura principal conjugada y tienen la capacidad de aumentar la conductividad eléctrica en oxidación o reducción. Algunos polímeros electroactivos comunes son polianilina, polisulfona, polipirrol y poliacetileno. A continuación se representa el polipirrol:

1

Estos materiales son normalmente semiconductores en su forma pura. Sin embargo, tras la oxidación o reducción del polímero, la conductividad aumenta. La oxidación o reducción conduce a un desequilibrio de cargas que, en suma, da como resultado un flujo de iones en el material con el fin de equilibrar la carga. Estos iones, o dopantes, entran en el polímero desde un medio de electrolito conductor iónicamente que se acopla a la superficie del polímero. El electrolito puede ser, por ejemplo, un gel, un sólido o un líquido. Si los iones están ya presentes en el polímero cuando se oxida o se reduce, pueden salir del polímero.

Es bien conocido que pueden efectuarse cambios dimensionales en ciertos polímeros conductores por la transferencia masiva de iones hacia o desde el polímero. Por ejemplo, en algunos polímeros conductores, la expansión se debe a inserción de iones entre cadenas, mientras que en otros la repulsión entre cadenas es el efecto dominante. Así, la transferencia masiva de iones desde y hacia el material conduce a una expansión o contracción del polímero.

Actualmente, son posibles cambios dimensionales lineales y volumétricos en el orden del 25%. El esfuerzo que procede del cambio dimensional puede estar en el orden de 3 MPa, superando ampliamente el ejercido por las células de músculo liso, lo que permite ejercer fuerzas sustanciales mediante accionadores que tienen secciones transversales muy pequeñas. Estas características son ideales para construcción de los catéteres de trombólisis de la presente invención, ya que son dispositivos de pequeño diámetro (normalmente de 1 a 5 mm de diámetro, más normalmente de 2 a 3 mm) adaptados para avance a través de las arterias pequeñas y tortuosas de la neurovasculatura.

En referencia ahora a la fig. 1B, tomada de la patente de EE.UU. nº 6.249.076, se muestra un accionador 10 esquemáticamente en sección transversal. El elemento activo 12 del accionador 10 tiene una superficie acoplada con el electrolito 14 y tiene un eje 11. El elemento activo 12 incluye un polímero electroactivo que se contrae o se expande en respuesta al flujo de iones que salen, o entran, en el elemento activo 12. Los iones son proporcionados por el electrolito 14, que une el elemento 12 sobre al menos una parte, y hasta la totalidad, de la superficie de elemento activo 12 con el fin de permitir el flujo de iones entre los dos medios. Existen muchas geometrías disponibles para la disposición relativa del elemento 12 y el electrolito 14. De acuerdo con ciertas formas de realización de la invención, el elemento 12 puede ser una película, una fibra o un grupo de fibras, o una combinación de películas y fibras múltiples dispuestas de manera que actúen en concordancia para aplicar una fuerza de tensión en una dirección longitudinal sustancialmente a lo largo del eje 11. Las fibras pueden formar haces o estar distribuidas dentro del
electrolito 14.

El elemento activo 12 incluye un polímero electroactivo. Muchos polímeros electroactivos que tienen propiedades de tensión deseables son conocidos para los expertos en la materia. De acuerdo con formas de realización particulares de la invención, el elemento activo 12 es una película de polipirrol. Dicha película de polipirrol puede sintetizarse por electrodeposición según el procedimiento descrito por M. Yamaura y col., "Enhancement of Electrical Conductivity of Polypyrrole Film by Stretching: Contraion Effect", Synthetic Metals, vol. 36, pág. 209-224 (1988), que se incorpora en la presente memoria descriptiva como referencia. Además de polipirrol, puede usarse cualquier polímero conductor que muestre propiedades contráctiles o expansibles dentro del ámbito de la invención. Los ejemplos específicos incluyen polianilina, polisulfona y poliacetileno.

El electrolito 14 puede ser, por ejemplo, un líquido, un gel o un sólido, con tal que se permita el movimiento de iones. Por otra parte, cuando el electrolito 14 es un sólido, normalmente se moverá con el elemento activo 12 y normalmente no estará sujeto a deslaminación. Cuando el electrolito 14 es un gel, puede ser, por ejemplo, un gel de agar o polimetilmetacrilato (PMMA) que contiene un dopante de sal. Cuando el electrolito es un líquido, puede ser, por ejemplo, una solución de tampón de fosfato. El electrolito puede ser no tóxico en el caso en que se produzca inadvertidamente una fuga in vivo.

El contraelectrodo 18 está en contacto eléctrico con el electrolito 14 con el fin de proporcionar una vía de retorno para carga a una fuente 20 de diferencia de potencial entre el elemento 12 y el electrolito 14. El contraelectrodo 18 puede ser cualquier conductor eléctrico, por ejemplo, otro polímero conductor, un gel de polímero conductor o un metal como oro o platino, que puede estar, por ejemplo, en forma de alambre o película y puede aplicarse, por ejemplo, por electrodeposición, deposición química o impresión. Con el fin de activar el accionador 10, se pasa una corriente entre el elemento activo 12 y el contraelectrodo 18, induciendo contracción o expansión del elemento 12. Adicionalmente, el accionador puede tener un revestimiento flexible para separar el electrolito de un entorno ambiental.

Los accionadores pueden proporcionarse en una matriz esencialmente infinita de configuraciones según se desee, incluyendo configuraciones de accionadores planas (por ejemplo, con elementos activos y contraelectrodos planos), configuraciones de accionadores cilíndricas (por ejemplo, ver el accionador ilustrado en la fig. 1B con elemento activo y contraelectrodo de bobina cilíndricos), y así sucesivamente.

Puede encontrarse información adicional relativa a la construcción de accionadores, las consideraciones de diseño y los materiales y componentes que pueden emplearse, por ejemplo, en la patente de EE.UU. nº 6.249.076, concedida a Massachusetts Institute of Technology, y en Proceedings of the SPIE, Vol. 4329 (2001) titulado "Smart Structures and Materials 2001: Electroactive Polymer and Actuator Devices" (ver, en particular, Madden y col., "Polypyrrole actuators: modeling and performance", en pág. 72-83), ambos incorporados aquí como referencia en su totalidad.

Como parte de un mecanismo seguro frente a fallos para los dispositivos de la presente invención, puede ser beneficioso seleccionar accionadores que sean de un tipo que se relaje en el caso de que se interrumpa la energía.

Los accionadores se proporcionan en una parte sustancial de la longitud insertada totalmente de los catéteres de trombólisis de la presente invención, por ejemplo, extendiéndose normalmente al menos al extremo distal de la parte del catéter, que atraviesa los tortuosos vasos del cuello y la cabeza hasta el sitio de la oclusión, por ejemplo. Corresponde normalmente a los dos a seis centímetros más distales, aproximadamente, del catéter de trombólisis, por ejemplo, los tres centímetros más distales del catéter. Dependiendo de la ubicación de la oclusión, los accionadores pueden proporcionarse en al menos el 5%, y en otros casos al menos el 10%, el 15%, el 25%, el 50%, el 75%, el 90% o incluso el 100% de la longitud insertada normalmente de la parte del catéter de trombólisis.

Empleando múltiples accionadores, la parte del catéter de trombólisis puede proporcionarse con un rango casi infinito de curvaturas, incluyendo curvas en plano (por ejemplo, una curva en forma de "S") y curvas fuera de plano (por ejemplo, una hélice), así como otras curvaturas bastante más complejas. Por ejemplo, la parte del catéter de trombólisis puede proporcionarse con una curvatura fuera de plano que corresponde a la orientación natural de al menos una parte de la vasculatura arterial, como la orientación natural de una arteria craneal o arteria carótida interna.

Los accionadores pueden disponerse dentro de la parte del catéter de la presente invención en una serie de formas. Por ejemplo, los accionadores pueden fabricarse por separado y posteriormente unirse a elementos estructurales de la parte del catéter. Como otro ejemplo, los múltiples accionadores o matrices de accionadores pueden disponerse sobre una capa de sustrato, por ejemplo, una lámina polimérica que es intrínseca a la estructura del catéter de trombólisis.

La fig. 2 ilustra una posible configuración de accionadores y elementos estructurales de acuerdo con la presente invención, entendiéndose que el número de accionadores y elementos estructurales, así como la disposición espacial de estos elementos con respecto a otros, puede variar ampliamente de una forma de realización a otra. En la forma de realización particular representada, se ilustra una serie de cuatro elementos estructurales anulares 202, con tres accionadores 210 dispuestos entre cada par de elementos estructurales 202.

Mientras el montaje representado en la fig. 2 tiene los accionadores dispuestos a lo largo de tres ejes paralelos, son posibles numerosas variaciones basadas en las consideraciones observadas anteriormente. Por ejemplo, los accionadores 310 entre elementos estructurales 302 pueden desplegarse en una disposición escalonada según se ilustra en la fig. 3.

En general, debido a su rigidez y elasticidad, los catéteres de trombólisis de la presente invención, están generalmente sesgados inherentemente hacia una configuración sustancialmente lineal, u otra forma de precurva, en ausencia de todo esfuerzo aplicado. En consecuencia, el catéter puede doblarse en cualquier número de configuraciones simplemente contrayendo uno o más de los accionadores dispuestos a lo largo de su longitud. Una vez relajados los accionadores, el catéter de trombólisis recuperará su forma de precurva (por ejemplo, una configuración más lineal).

En diseños alternativos, pueden colocarse múltiples accionadores en tensión unos con respecto a otros para conseguir una forma deseada. Por ejemplo, puede proporcionarse una serie de puntos pivotantes entre los elementos estructurales, permitiendo al catéter doblarse en la configuración deseada poniendo al menos dos accionadores en tensión entre sí. Con ello, los accionadores en un sistema de este tipo actúan según un principio similar al funcionamiento de los músculos esqueléticos de organismos vivos como las serpientes.

Son posibles numerosas variaciones más con respecto a los elementos estructurales para la parte del catéter. Por ejemplo, mientras los elementos estructurales se representan en las fig. 2 y 3 como una serie de bucles cerrados, los elementos estructurales pueden incluir también bucles abiertos, semejantes a la estructura vertebral de una serpiente. Por otra parte, los bucles pueden sustituirse por tubos de varias longitudes, si se desea. Por ejemplo, puede usarse una serie de tubos cortos construidos de una forma similar a los endoprótesis vasculares, biliares o esofágicos. Una estructura semejante se ilustra esquemáticamente en la fig. 4, en la que los accionadores 410 se colocan entre una serie de elementos cortos de tipo endoprótesis 402.

Los elementos estructurales pueden combinarse también en una estructura unitaria, como un tubo alargado único. Así, los bucles discretos en algunas de las formas de realización descritas anteriormente pueden sustituirse, por ejemplo, por un elemento estructural helicoidal. Los accionadores pueden desplegarse entre vueltas adyacentes de la hélice. En esta forma de realización, en que las vueltas adyacentes de la hélice actúan de forma muy similar a la serie de bucles discretos representados, por ejemplo, en las fig. 2 y 3.

En la fig. 5 se ilustra otro ejemplo de una estructura unitaria, que incorpora una estructura de malla de tipo endoprótesis 502. En referencia a la fig. 5, los accionadores 510 se disponen entre elementos adyacentes de estructura de malla 502. La estructura de malla 502 es normalmente flexible y elástica, de manera que posee un sesgo o memoria inherente que actúa para restaurar el montaje en su configuración original (por ejemplo, sustancialmente lineal). Por otra parte, en la estructura de catéter final, la estructura de malla ilustrada tendrá normalmente un revestimiento interno y una camisa externa, pudiendo ambos ser elásticos por naturaleza, inclinando el catéter, por ejemplo, hacia una configuración sustancialmente lineal. Los accionadores 502 pueden usarse entonces para desviar la estructura de esta configuración según se necesite.

En general, la forma de la parte del catéter de la presente invención puede inferirse de las propiedades eléctricas intrínsecas dependientes de la posición de los accionadores de polímeros electroactivos. Se emplea una serie de extensómetros para proporcionar realimentación electrónica relativa a la orientación de los accionadores y elementos estructurales dentro del montaje. Esta realimentación electrónica proporcionará también una serie de ventajas adicionales, incluyendo compensación para cambios fisiológicos, mayor estabilidad, corrección de errores e inmunidad frente a deriva. Los extensómetros adecuados para su uso en la presente invención incluyen (a) elementos de polímeros electroactivos de realimentación cuya impedancia o resistencia varía en función de la cantidad de tensión en el dispositivo y (b) extensómetros convencionales en los que la resistencia del dispositivo varía en función de la cantidad de tensión en el dispositivo, permitiendo así que la cantidad de tensión se cuantifique y monitorice fácilmente. Dichos extensómetros están disponibles comercialmente en una serie de fuentes diferentes, que incluyen National Instruments Co., Austin, TX, e incluyen extensómetros piezorresistivos (para los que la resistencia varía de forma no lineal con la tensión) y extensómetros metálicos ligados (para los cuales la resistencia varía normalmente de forma lineal con la tensión).

La realimentación relativa a la forma de la parte del catéter, así como la relación entre la parte del catéter y la luz en la que se inserta, pueden obtenerse también fácilmente usando datos de imagen de diagnóstico médico generados, por ejemplo, a partir de exploraciones de diagnóstico de angiogramas, sonogramas, TC o RM, datos de ECV o imágenes fluoroscópicas (que pueden ser multiplano o tomográficas). Si se desea, la parte del catéter puede proporcionarse con marcadores opacos, por ejemplo, marcadores radiopacos, para proporcionar realimentación más precisa relativa la forma y la posición de la parte del catéter.

Como otro ejemplo, pueden incluirse sensores electromagnéticos de posición en la estructura del catéter de trombólisis para proporcionar una lectura electrónica de la forma 3D y la posición del catéter de trombólisis, que es independiente de los datos de imagen de diagnóstico médico. Dichos sensores electromagnéticos de posición se han usado en animación y metrología, y actualmente son emergentes en cardiología y electrofisiología. Algunos ejemplos de dichos sistemas son el sistema de navegación en cardiología NOGA^{TM} y el sistema de navegación en electrofisiología CARTO^{TM}, ambos disponibles en Biosense Webster, Diamond Bar, CA, así como el sistema de navegación en electrofisiología RPM Realtime Position Management^{TM}, disponible en Boston Scientific Corporation, Natick, MA.

En las formas de realización descritas anteriormente, los accionadores se acoplan directamente a los elementos estructurales de la parte del catéter de trombólisis. Sin embargo, este no es el caso que se ilustra, por ejemplo, en las fig. 6A y 6B. La fig. 6A ilustra un elemento estructural 602, que consiste en un tubo de alambre trenzado, así como una capa de sustrato flexible 605. Una serie de accionadores 610 (sólo se ha numerado un accionador) está impresa en la capa de sustrato 605, junto con un bus de control (no mostrado) para emitir señales de control a los accionadores 610 desde un dispositivo controlador.

A continuación se envuelve la capa de sustrato 605 alrededor de un elemento estructural 602, y se unen (o solapan) los bordes, formando una capa de sustrato tubular y proporcionando el montaje cilíndrico 620 ilustrado en la fig. 6B. En este diseño, el elemento estructural 602 (y en muchos casos la capa de sustrato 605) actuará para inclinar el montaje global 620 hacia una configuración de precurva, que puede ser, por ejemplo, una configuración lineal. Los accionadores 610 se usan para desviar esta estructura en el grado deseado.

En algunas forma de realización, y en la medida en que la capa de sustrato 605 no está lubricada, puede ser deseable disponer una camisa externa lubricada (por ejemplo, un recubrimiento de hidrogel, una silicona o unos fluoropolímeros) sobre el montaje para facilitar el avance del catéter de trombólisis.

Se conoce una serie de elementos estructurales tubulares flexibles además del elemento estructural 602 de la fig. 6A-B, que pueden emplearse en la presente invención. Por ejemplo, se conocen numerosos elementos estructurales tubulares flexibles de la técnica de endoprótesis, incluyendo endoprótesis vasculares, biliares o esofágicos. Estas construcciones tubulares son normalmente de metal, e incluyen (a) redes tubulares de malla abierta que comprenden uno o más filamentos metálicos anudados, tejidos o trenzados; (b) redes tubulares interconectadas de segmentos articulables; (c) estructuras arrolladas o helicoidales (incluyendo hélices múltiples) que comprenden uno o más filamentos metálicos; (d) hojas metálicas tubulares moldeadas (por ejemplo, tubos cortados por láser), y así sucesivamente.

Además, se conocen configuraciones de catéter consistentes en un revestimiento interno y una camisa externa, con un elemento estructural tubular flexible (normalmente metálico, por ejemplo, un tubo formado a partir de alambre de acero inoxidable trenzado o helicoidal o un tubo de acero inoxidable cortado) dispuesto entre el revestimiento interno y la camisa exterior, por ejemplo, a partir de la técnica de catéteres de guiado. Dichas estructuras pueden adaptarse fácilmente para conseguir los fines de la presente invención.

En referencia de nuevo a las fig. 6A y 6B, la capa de sustrato 605 que se emplea en estas figuras puede seleccionarse entre una serie de materiales flexibles, y está formada normalmente a partir de uno o más materiales poliméricos. Los materiales poliméricos útiles en la construcción de la capa de sustrato 605 incluyen los siguientes materiales poliméricos: poliolefinas como polietilenos, polipropilenos y polibutilenos catalizados con metaloceno y copolímeros de los mismos; polímeros etilénicos como poliestireno; copolímeros etilénicos como acetato de etilenvinilo (EVA), copolímeros de butadieno-estireno y copolímeros de etileno con ácido acrílico o ácido metacrílico; poliacetales; cloropolímeros como policloruro de vinilo (PVC); fluoropolímeros como politetrafluoroetileno (PTFE); poliésteres como tereftalato de polietileno (PET); poliéster-éteres; polisulfonas; poliamidas como nailon 6 y nailon 6,6; éteres de poliamida como amidas de bloque de poliéter; poliéteres; elastómeros como poliuretanos elastoméricos y copolímeros de poliuretano; siliconas; policarbonatos; policloropreno; caucho de nitrilo; caucho de butilo; caucho de polisulfuro; cis-1,4-poliisopreno; terc-polímeros de etileno propileno; así como mezclas y copolímeros de bloque o aleatorios de cualquiera de los anteriores son ejemplos de polímeros bioestables útiles para fabricar los dispositivos médicos de la presente invención.

En algunas formas de realización, las capas de sustrato están construidas con polímeros rígidos como los usados en circuitos impresos electrónicos o cables, como poliimida (por ejemplo, Kapton®), y asistidos por corte selectivo, por ejemplo con un láser, para proporcionar la flexibilidad apropiada.

Los materiales de camisa interna y/o externa para la parte de trombólisis pueden seleccionarse también a partir de los polímeros anteriores, cuando se desee.

Aunque la fig. 6A ilustra una sola capa de sustrato 605, pueden usarse múltiples capas de sustrato. Por ejemplo, puede proporcionarse una capa de sustrato adicional que contiene una pluralidad de extensómetros, por ejemplo, elementos de polímeros de realimentación, junto con un bus de lectura para emitir información desde los extensómetros a un dispositivo controlador.

Los accionadores 610 pueden proporcionarse en la capa de sustrato 605 en numerosas configuraciones. Por ejemplo, se muestra un solo accionador 610 en sección transversal en la fig. 6C, dispuesto en la capa de sustrato 605. Según se ha expuesto previamente, el accionador 610 incluye normalmente un elemento activo 612 y un contraelectrodo 618, con una capa intermedia que contiene electrolito 614.

Como también se ha expuesto previamente, el elemento activo 612 comprende preferentemente un polímero electroactivo, muchos de los cuales se conocen en la técnica. Polipirrol, polisulfona, poliacetileno y polianilina son ejemplos específicos. El contraelectrodo 618 puede ser cualquier conductor eléctrico adecuado, por ejemplo, otro polímero conductor, un gel de polímero conductor o un metal como oro o platino, normalmente en una forma flexible, por ejemplo, en la forma de una capa u hoja fina. El electrolito dentro de la capa que contiene electrolito 614 puede ser, por ejemplo, un líquido, un gel o un sólido según se expone previamente.

Es beneficioso que los elementos activos 612 eviten el contacto con el contraelectrodo 618 para evitar cortocircuitos. En la forma de realización ilustrada, dicho contacto se evita proporcionando el electrolito dentro de una capa porosa flexible de material de polímero aislante. Los polímeros de aislamiento beneficiosos para este fin incluyen polímeros aislantes de la lista de polímeros que se proporciona anteriormente en relación con la capa de sustrato 605. PTFE es un ejemplo específico.

Los hilos de guía 622a y 622c se conectan al elemento activo 612 y al contraelectrodo 618, respectivamente, permitiendo la comunicación eléctrica con un dispositivo controlador (no mostrado).

Puede proporcionarse una capa barrera 620 por varias razones. Por ejemplo, la capa barrera 620 puede evitar que escapen especies de la capa que contiene electrolito 614. Los materiales apropiados para la capa barrera incluyen los expuestos en relación con la capa de sustrato 605.

También son posibles numerosas configuraciones de accionador distintas de las ilustradas en la fig. 6C. Por ejemplo, la fig. 6D es una sección transversal que ilustra ocho elementos activos 612 dispuestos en la capa de sustrato 605. Sobre los elementos activos 612 está capa que contiene electrolito 614, la capa de contraelectrodo 618 y la capa barrera 620. La capa barrera 620 se sella a la capa de sustrato 605 usando, por ejemplo, un adhesivo 619. La configuración de la fig. 6D contiene un contraelectrodo común 618. Los elementos activos 612 se proporcionan normalmente con hilos de guía discretos (no mostrados) para activación individual.

Como otro ejemplo, la fig. 6E es una sección transversal que incluye cinco elementos activos 612 dispuestos y cuatro regiones de contraelectrodo 618 dispuestas en una capa de sustrato 605. Una capa que contiene electrolito 614 entra en contacto con los elementos activos 612 y las regiones de contraelectrodo 618. Se sella una capa barrera 620 a la capa de sustrato 605 usando, por ejemplo, un adhesivo 619. Las regiones activas se proporcionan normalmente con hilos de guía discretos (no mostrados) para activación individual. Las regiones de contraelectrodo 618 pueden proporcionarse también con hilos de guía discretos (no mostrados), o estas regiones pueden constituir partes de un solo contraelectrodo (por ejemplo, una estructura digitada).

Si se desea, pueden proporcionarse también elementos estructurales para la parte del catéter de trombólisis en una capa de sustrato. Por ejemplo, la fig. 7 ilustra una capa de sustrato 701 que tiene impresa en el mismo una serie de elementos estructurales relativamente rígidos 702 que, cuando se laminan, formarán elementos estructurales similares a los ilustrados en la fig. 4.

Aunque los accionadores ilustrados en las figuras anteriores están orientados en la dirección del eje del catéter de trombólisis, los accionadores pueden estar orientados esencialmente en cualquier dirección deseada para control. Por ejemplo, las fig. 8A, 8B y 8C ilustran tres capas de sustrato 809, que tiene cada una una serie de accionadores 810 (se numera un accionador en cada figura), que están orientados en varias direcciones. Por laminación de estas capas de sustrato juntas, puede crearse una estructura compuesta (no mostrada) que puede doblarse, contraerse circunferencialmente, y así sucesivamente.

Si se desea, el catéter de trombólisis de la presente invención puede endurecerse durante el uso. El catéter puede endurecerse a lo largo de toda su longitud o sólo en una parte de su longitud (por ejemplo, en el extremo distal) de acuerdo con la invención. La rigidez del catéter de trombólisis puede ajustarse en una serie de formas. Por ejemplo, pueden disponerse accionadores dentro del catéter de trombólisis de manera que estén en tensión entre sí según se expone anteriormente (por ejemplo, en una forma análoga a los músculos esqueléticos). Dicho catéter de trombólisis puede endurecerse colocando accionadores opuestos en tensión entre sí.

Cada accionador dentro de los catéteres de trombólisis de la presente invención puede ser controlable individualmente. Esto permite que estos elementos puedan activarse para el fin de efectuar cambios en la configuración del dispositivo global. Por ejemplo, los accionadores (y extensómetros, si se desea) pueden colocarse en comunicación directa con un dispositivo controlador por medio de circuitos dedicados que unen cada uno de estos elementos al dispositivo. Sin embargo, es más corriente desplegar estos elementos de manera que cada elemento esté en comunicación con el dispositivo controlador por medio de un cable de comunicaciones común. Las señales de cada elemento pueden ser digitales o analógicas. En caso necesario, pueden proporcionarse convertidores digitales-analógicos o analógicos-digitales para convertir las señales de un formato al otro.

Las señales a y desde cada elemento pueden manejarse y emitirse cómodamente por un cable común mediante multiplexado. Los esquemas de multiplexado que pueden usarse para este fin incluyen multiplexado por división de frecuencia, multiplexado por división de onda o multiplexado por división de tiempo. Pueden emplearse multiplexores y demultiplexores adecuados en cada extremo del cable y a lo largo de su longitud en la posición de cada accionador o calibre.

En términos de almacenamiento electrónico de datos, cada accionador (y extensómetro, si se desea) puede recibir una dirección separada en la memoria electrónica en la que se almacena la información relativa al estado del elemento. Puede accederse a esta información para determinar el estado del dispositivo, o para el fin de realizar operaciones en el dispositivo o sus elementos. La memoria en la que se almacena la información puede ser de un tipo volátil o no volátil, y puede estar en el mismo dispositivo, aunque normalmente está en un dispositivo de control y visualización separado (por ejemplo, un ordenador personal, como un ordenador portátil).

Son posibles numerosas configuraciones de cable. Por ejemplo, los cables pueden estar conectados directamente a los accionadores. Alternativamente, los cables pueden imprimirse en una capa de sustrato (ver, por ejemplo, hilos de guía 622a, 622c ilustrados en la fig. 6C). En este caso, cada capa de sustrato en la que se disponen los accionadores (y extensómetros, si se desea) puede ser similar a una placa flexible de circuito impreso en la que se imprimen los elementos necesarios en un sustrato flexible. Cada capa puede proporcionarse con sus propios hilos de guía y cables de comunicación (por ejemplo, el control, y los buses de lectura expuestos anteriormente). Como alternativa, los accionadores (y extensómetros, si se desea) pueden conectarse a una capa de interconexión separada, por ejemplo, mediante deposición de orificios transversales o vías (éstos pueden actuar también como "remaches" para sujetar juntas la pila de hojas). Dichos orificios transversales pueden ligarse a una serie de hilos de guía conductores dispuestos en la capa de interconexión, hilos de guía que pueden conectarse a una "columna vertebral", como un haz de cables, un cable plano o cable cinta que recorre la longitud del dispositivo.

En algunas formas de realización, los catéteres de trombólisis de la presente invención se dividen en una serie de "módulos de deflexión", cada de los cuales incluye una pluralidad de accionadores que permiten que el módulo adopte una variedad de formas en el espacio tridimensional en respuesta a la entrada del dispositivo de control. Cuanto mayor sea el número de módulos, más fino será el control de la orientación tridimensional de la parte del catéter de trombólisis. En la fig. 9 se ilustra un diagrama esquemático simplificado de un catéter de trombólisis 900 con dieciocho módulos 904 y una punta 903 (por ejemplo, una punta blanda para reducir el riesgo de traumatismo durante el avance del catéter). La forma global del catéter de trombólisis se establece manipulando la deflexión de cada uno de los módulos. Por ejemplo, según se ilustra en la fig. 10, los accionadores pueden activarse para desviar un módulo dado 1004 desde una primera posición (designada por líneas continuas) a una segunda posición (designada por líneas discontinuas). Son posibles también grados adicionales de libertad en deflexión, por ejemplo, cambios en el diámetro o cambios de longitud.

En uso, el catéter de trombólisis se hace avanzar normalmente a través de un empalme introductor con válvulas, hasta las arterias del brazo o la pierna del paciente (que puede ser, por ejemplo, un animal vertebrado, y preferentemente un ser humano), a través de la aorta y hasta una arteria deseada. Por ejemplo, el catéter puede hacerse avanzar hasta una oclusión en la arteria cerebral media por medio de la aorta, la arteria carótida común y la arteria carótida interna. Naturalmente, las oclusiones pueden darse esencialmente en cualquier lugar de la neurovasculatura e incluyen oclusiones de la arteria cerebral (por ejemplo, oclusiones de la arteria cerebral media, que son las más comunes, así como oclusiones de la arteria cerebral posterior y oclusiones de la arteria cerebral anterior), oclusiones de la arteria carótida interna y oclusiones de la arteria basilar.

Una vez que el catéter de trombólisis alcanza su ubicación objeto (por ejemplo, una oclusión en la neurovasculatura), se realiza un procedimiento de trombólisis adecuado. Por ejemplo, puede suministrarse un agente trombolítico como heparina o urocinasa desde el catéter, o puede emplearse un procedimiento no químico como un procedimiento de angioplastia, un procedimiento de trombólisis de temperatura elevada (por ejemplo, un procedimiento de trombólisis por láser) o un procedimiento de trombólisis mecánico (por ejemplo, un procedimiento de trombólisis hidráulico o de ultrasonidos). Una técnica deseable es una técnica de trombólisis por láser como la expuesta anteriormente en relación con la fig. 1A.

En algunas formas de realización, se proporciona al catéter de trombólisis un sistema de dirección, que se usa para controlar los accionadores electrónicos en la punta del catéter de trombólisis. Se dispone de una serie de opciones para el direccionamiento del catéter. Por ejemplo, el catéter de trombólisis puede proporcionarse con un sistema de dirección manual que se opera según guiado por imagen. El control eléctrico de la unidad de control puede basarse, por ejemplo, en entrada de dirección manual usando un mando para juegos o similar.

El guiado por imagen puede obtenerse usando una serie de técnicas. Por ejemplo, el guiado por imagen puede obtenerse a partir de los datos de imagen de diagnóstico médico como los expuestos anteriormente. Si se desea, la parte del catéter puede proporcionarse con marcadores opacos, como marcadores radiopacos, para mejorar la definición de la imagen.

Pueden usarse también otras múltiples técnicas para proporcionar el guiado por imagen. Por ejemplo, puede obtenerse una imagen de la luz corporal en la que se inserta la parte del catéter usando datos de imagen de diagnóstico médico, mientras puede obtenerse una imagen de la parte del catéter dentro de la luz proporcionando sensores electromagnéticos como los expuestos anteriormente dentro de la parte del catéter.

El control de dirección puede también automatizarse. Por ejemplo, basándose en los datos de entrada de imagen de diagnóstico médico y/o los datos de los sensores electromagnéticos, puede proporcionarse el control del accionador por medio de un algoritmo de seguimiento de bordes o búsqueda de centros para mantener el extremo distal del catéter de trombólisis en o cerca del centro de la luz corporal.

En otras formas de realización más, el catéter de trombólisis se direcciona de un modo semiautomático, por ejemplo, usando un algoritmo informático como el expuesto anteriormente para sugerir una dirección de desplazamiento, con un operador entrenado en el accionamiento para aceptar o rechazar la sugerencia generada por ordenador. En este caso, puede ser deseable personalizar el algoritmo para reflejar las preferencias del operador basándose en perfiles de operador.

En algunas formas de realización, el catéter de trombólisis sistema se proporciona con un sistema de cambio de formas, que se usa para controlar los accionadores electrónicos a lo largo de la longitud del catéter de trombólisis durante el procedimiento de inserción. Se dispone de numerosas opciones.

Por ejemplo, en ciertas formas de realización de la invención, la forma global de la parte del catéter de trombólisis se modifica basándose en información relativa a la configuración de la parte del catéter, incluyendo la relación entre la parte del catéter y la luz corporal en la que se inserta. Por ejemplo, puede obtenerse información relativa a la orientación espacial de la parte del catéter por medio de sensores electromagnéticos dentro de la parte del catéter o de extensómetros a lo largo de la longitud del catéter de trombólisis, mientras que puede obtenerse información relativa a la orientación espacial de la luz corporal en la que se inserta el catéter de trombólisis usando datos de imagen de diagnóstico médico.

Esta información combinada puede usarse para controlar, y proporcionar realimentación relativa a la forma global de la parte del catéter de trombólisis.

Por ejemplo, los datos anteriores pueden usarse para construir una imagen virtual del catéter y el vaso sanguíneo de interés en una pantalla asociada con el dispositivo controlador (por ejemplo, en la pantalla de un ordenador portátil). Basándose en esta información, un operador puede determinar un cambio de forma deseado para el catéter de trombólisis, que puede introducirse en la unidad de control, por ejemplo, usando un ratón para mover los elementos virtuales del catéter en pantalla a una configuración deseada. Posteriormente, la unidad de control acciona los accionadores del catéter de trombólisis para conseguir esta configuración deseada.

En otras formas de realización, cuando se hace avanzar el catéter de trombólisis en una luz corporal, puede almacenarse en memoria una representación tridimensional de la forma deseada del catéter de trombólisis, con añadido de datos adicionales conforme aumenta la profundidad de la inserción.

Por ejemplo, la orientación de la punta del catéter de trombólisis (referida en la presente memoria descriptiva como "módulo de guía") en función de la posición puede almacenarse en un ordenador, actuando como mapa para posteriores módulos de deflexión.

Pueden proporcionarse datos de posición, por ejemplo, a partir de un calibre de profundidad o transductor de desplazamiento lineal situado en el sitio de introducción del catéter de trombólisis. Como un ejemplo específico, puede suministrarse un calibre de profundidad, que contiene una rueda dentada rotatoria cuyas revoluciones se monitorizan. Como otros ejemplos, puede usarse un transductor de desplazamiento lineal que contiene un código de profundidad que puede leerse ópticamente (usando, por ejemplo, códigos de barra y una fuente óptica y detector) o magnéticamente (usando, por ejemplo, un código magnético y un sensor de efecto Hall) para determinar la magnitud del avance de un catéter de trombólisis. Alternativamente, pueden proporcionarse datos de posición colocando sensores electromagnéticos de posición dentro de la parte del catéter según se expone anteriormente. Estos y otros numerosos procedimientos conocidos están disponibles para determinar la posición.

Pueden proporcionarse datos relativos a la orientación del módulo de guía usando, por ejemplo, la entrada de una etapa de dirección (por ejemplo, entrada de un mando para juegos o entrada de un algoritmo informático de búsqueda de bordes o centros), a partir de extensómetros dentro del módulo de guía, o de sensores electromagnéticos de posición dentro del módulo de guía (suponiendo que existe un número suficiente para proporcionar una resolución adecuada).

Usando esta información de posición y orientación, se calculan señales eléctricas de control para los accionadores en función de la posición. Como a la posición que previamente ocupaba el módulo de guía llegan módulos posteriores, los accionadores de estos módulos posteriores se hacen funcionar de manera que asumen la orientación del módulo de guía cuando estaba presente en esa profundidad de inserción particular.

El resultado de lo anterior es que el catéter de trombólisis conserva su trayectoria en el espacio tridimensional, reflejando la forma de la luz por la que se desplaza. Esto se ilustra en las fig. 11A-C, que contienen diagramas esquemáticos simplificados de un catéter de trombólisis, consistente en una serie de módulos de deflexión 1104 (uno numerado) y un módulo de guía 1103, así como un transductor de desplazamiento lineal 1130. Estas figuras ilustran la orientación del catéter de trombólisis: poco después de la inserción (fig. 11A); en un punto de inserción intermedio (fig. 11B); y en un punto de inserción completa (fig. 11C). Según se observa en estas figuras, conforme avanza, el catéter de trombólisis conserva su orientación a una profundidad de inserción dada.

La fig. 12 es un diagrama esquemático simplificado de un aparato de catéter de trombólisis de acuerdo con una forma de realización de la invención. El aparato de catéter de trombólisis incluye una parte de catéter de trombólisis 1200 que contiene numerosos accionadores electrónicos (no mostrados) que son controlados por una unidad de control como un ordenador 1254. Se proporciona un haz de cables electrónicos 1250 se proporciona entre la parte del catéter de trombólisis 1200 y una interfaz electrónica, incluyendo controladores, que se proporcionan en el ordenador 1254. Las señales se envían desde los controladores de la interfaz electrónica a través del haz de cables 1250 a los accionadores de la parte del catéter de trombólisis 1200, controlando la forma tridimensional de la parte del catéter de trombólisis 1200. Si se desea, puede usarse un mecanismo de dirección, como un ratón informático o un mando para juegos periférico o integrado, para dirigir y controlar la parte del catéter de trombólisis 1200 según se expone anteriormente. En algunas formas de realización de la invención, la parte del catéter de trombólisis 1200 se proporciona con extensómetros, en cuyo caso se emiten señales desde los extensómetros y se envían por medio del haz de cables 1250 a la interfaz electrónica dentro del ordenador 1254. Estas señales se procesan en el ordenador 1254, por ejemplo, para (a) proporcionar a los accionadores estabilidad, corrección de errores e inmunidad frente a deriva y (b) proporcionar una imagen virtual de la orientación del catéter de trombólisis in vivo, si se desea.

En la fig. 13 se ilustra una alternativa inalámbrica a la forma de realización de la fig. 12. El aparato de catéter de trombólisis ilustrado en la fig. 13 incluye una parte del catéter de trombólisis 1300 que contiene numerosos accionadores electrónicos (no mostrados) que están controlados por una unidad de control, como un ordenador 1354. Se proporciona una fuente de energía (no mostrada) y una interfaz inalámbrica incluyendo controladores (no mostrados) en el extremo proximal de la parte del catéter de trombólisis 1300. La interfaz inalámbrica de la parte del catéter de trombólisis 1300 se comunica con una interfaz inalámbrica acompañante en un ordenador remoto 1354.

El aparato de catéter de trombólisis de la fig. 13 usa beneficiosamente conjuntos de chips de interfaz inalámbrica, que pueden ser menos costosos y más fiables que conectores eléctricos como el haz de cables 1250 de la fig. 12. Actualmente se dispone de interfaces inalámbricas económicas en una diversidad de fuentes, incluyendo interfaces inalámbricas Bluetooth^{TM} disponibles en Motorola e interfaces inalámbricas IEEE 802.11b disponibles, por ejemplo, en Cisco, Apple y Lucent. Dependiendo de la economía, pueden proporcionarse múltiples interfaces inalámbricas, por ejemplo, una para cada módulo del catéter de trombólisis.

La fuente de energía para la parte del catéter de trombólisis 1300 es normalmente una batería. Acumulando energía de batería en la parte del catéter de trombólisis 1300, se reduce el coste y la complejidad de la interconexión. Pueden proporcionarse una o más baterías en cualquier lugar dentro de la parte del catéter de trombólisis, y se proporcionan beneficiosamente en el extremo proximal de la parte del catéter de trombólisis 1300, que puede estar, por ejemplo, en la forma de un mando de control sellado integrado 1320. La electrónica para la interfaz inalámbrica, incluyendo controladores para los accionadores electrónicos y otros componentes, se proporciona también beneficiosamente en el extremo proximal de la parte del catéter de trombólisis 1300.

Se presenta una forma de realización de un aparato de catéter de trombólisis de la presente invención en formato de diagrama de bloques en la fig. 14. El aparato de catéter de trombólisis mostrado incluye un parte del catéter de trombólisis 1400 y un ordenador 1454. La parte del catéter de trombólisis 1400 está alimentada por batería 1423. Se proporciona una interfaz inalámbrica 1460a y 1460b (incluyendo controladores) entre la parte del catéter de trombólisis 1400 y el ordenador 1454. Se envían señales de control para los accionadores 1410 en la parte del catéter de trombólisis 1400 desde el ordenador 1454 a la parte del catéter de trombólisis 1400 por medio de la interfaz inalámbrica 1460a, 1460b. Al mismo tiempo, se envían datos (por ejemplo, datos de los extensómetros 1416) desde la parte del catéter de trombólisis 1400 al ordenador 1454 por medio de la interfaz inalámbrica 1460a, 1460b.

Como es normal, el ordenador 1454 contiene un procesador 1462, una memoria 1463 y una pantalla 1464. Si se desea, los datos de extensómetros emitidos por la interfaz inalámbrica 1460a, 1460b pueden procesarse por software 1465 para presentar una imagen virtual de la parte del catéter de trombólisis 1400 en la pantalla 1464 (como ejemplo alternativo, puede presentarse en la pantalla 1464 una imagen de diagnóstico médico, por ejemplo, un angiograma o una imagen generada por los sensores electromagnéticos en la parte del catéter). El operador puede cambiar la configuración de la parte del catéter de trombólisis 1400, por ejemplo, actuando en el control de dirección 1456 para proporcionar una señal de entrada que es usada por el software operativo 1465 (junto con cualesquiera otras señales de entrada, como datos de extensómetros, sensor electromagnético, etc.) para calcular una señal de control. La señal de control se envía a los accionadores 1410 en la parte del catéter de trombólisis 1400 por medio de controladores en la interfaz inalámbrica 1460b para dirigir y controlar la forma de la parte del catéter de trombólisis 1400.

Claims (9)

1. Un aparato de catéter de trombólisis, que comprende:

- una parte de catéter de trombólisis alargada (1200) que comprende una pluralidad de accionadores (10, 210, 310) que proporcionan una curvatura para dicha parte de catéter de trombólisis basándose en las señales de control recibidas;

- una unidad de control (1265) acoplada a dicha pluralidad de accionadores y que envía dichas señales de control a dicha pluralidad de accionadores; y

- un dispositivo de retirada de oclusión,

caracterizado porque

- dichos accionadores son accionadores de polímeros electroactivos controlables independientemente, y

- se proporciona una serie de extensómetros, adecuada para proporcionar realimentación electrónica relativa a la orientación de los accionadores y los elementos estructurales.

2. El aparato de catéter de trombólisis de la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo de retirada de oclusión comprende un láser y una guía de luz, estando dicho láser acoplado ópticamente a dicha guía de luz.

3. El aparato de catéter de trombólisis de la reivindicación 1, en el que dicha pluralidad de accionadores de polímeros electroactivos están dispuestos a lo largo al menos de 2 cm de longitud axial de la parte del catéter de trombólisis.

4. El aparato de catéter de trombólisis de la reivindicación 1, en el que dicha parte del catéter de trombólisis comprende al menos tres accionadores de polímeros electroactivos controlables independientemente.

5. El aparato de catéter de trombólisis de la reivindicación 1, en el que dichos accionadores están dispuestos dentro de dicha parte del catéter de trombólisis de manera que en dicha parte del catéter de trombólisis se proporciona una forma que comprende una curva fuera de plano.

6. El aparato de catéter de trombólisis de la reivindicación 5, en el que dicha curva fuera de plano corresponde a una orientación natural de al menos una parte de una arteria craneal o cerebral.

7. El aparato de catéter de trombólisis de la reivindicación 5, en el que dicha curva fuera de plano corresponde a una orientación natural de al menos una parte de una arteria carótida interna.

8. El catéter de trombólisis de la reivindicación 1, en el que los extensómetros incluyen elementos de polímeros electroactivos de realimentación.

9. El catéter de trombólisis de la reivindicación 1, en el que la resistencia de los extensómetros varía en función de la magnitud de la tensión en el extensómetro.