ES2292914T3 - Aparato para aislar electricamente una camara cardiaca usando ultrasonidos. - Google Patents
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- A61B2017/00238—Type of minimally invasive operation
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Abstract
Un aparato para aislar eléctricamente una cámara cardiaca que comprende: un catéter intravascular (10) que tiene un extremo distal (14); un ancla (22) próximo a dicho extremo distal para fijar el catéter cerca de un tejido diana (34) que rodea un orificio de vena pulmonar (28); y un ensamblado de transductor de ultrasonidos (100), en el que el ancla (22) se adapta, en una posición de funcionamiento, para anclarse en el interior de una luz de vena pulmonar (32), con el ensamblado de transductor de ultrasonidos (100) dispuesto próximo al orificio (28) de la vena pulmonar y no poniéndose en contacto con el ancla (22) o el tejido diana (34), y en el que el ensamblado de transductor de ultrasonidos se adapta para funcionar como una lente omnidireccional que focaliza un haz (110, 112) de una energía de ultrasonidos circunferencialmente sobre dicho tejido diana (34); y en el que dicho ensamblado de transductor de ultrasonidos (100) se dispone proximal y externo a dicho ancla (22), evitando dicho haz de energía de ultrasonidos sustancialmente dicho ancla (22), caracterizado porque dicho ensamblado de transductor de ultrasonidos (100) comprende: una red de difracción (104) para dirigir dicha energía de ultrasonidos que sale de dicho ensamblado de transductor de ultrasonidos en una dirección deseada (110; 112), y una capa transductora (106) capaz de transducir energía suministrada a la misma a diferentes frecuencias, disponiéndose dicha capa transductora en dicho catéter próxima a dicha red de difracción (104).
Description
Aparato para aislar eléctricamente una cámara
cardiaca usando ultrasonidos.
Esta invención se refiere a un aparato para el
tratamiento médico de enfermedades del corazón. Más particularmente,
esta invención se refiere a un aparato para tratar arritmias
cardiacas mediante ablación en proximidad de tejido de venas
pulmonares.
La ablación de tejido de las paredes internas de
vísceras huecas del cuerpo generalmente, y del sistema vascular en
particular, se ha observado como útil en el tratamiento de diversas
afecciones médicas. Los desarrollos tecnológicos de catéteres
intravasculares, instrumentos de manipulación adaptados a catéteres
intravasculares, y técnicas de localización de catéter han
beneficiado de forma especial el campo de la cardiología. La
ablación transcatéter percutánea se ha usado de forma exitosa en el
tratamiento de defectos de conducción y arritmias de diversos
tipos. Actualmente, las taquiarritmias auriculares son una
aplicación común de la terapia ablativa.
Se han empleado en el pasado diversas
modalidades de ablación, tal como ablación por calentamiento
directo. Se puede conducir energía hasta el tejido diana usando
diversas modalidades, tales como ultrasonidos, láser, calentamiento
resistivo y energía de radiofrecuencia.
Un enfoque ablativo es la denominada técnica
"laberinto". En general, el procedimiento de laberinto pretende
bloquear patrones de conducción anormales en la aurícula izquierda
estableciendo un patrón similar a un laberinto de lesiones lineales
en la pared de la aurícula izquierda.
Se conoce que las arritmias auriculares están
asociadas a actividad eléctrica anormal de focos tisulares próximos
a las venas pulmonares, especialmente las venas pulmonares
superiores. Se han intentado diversos tratamientos ablativos de
tales focos. Por ejemplo, se ha realizado la producción de lesiones
auriculares lineales mediante la ablación por radiofrecuencia, en
combinación con la ablación de focos arritmogénicos sospechados
usando técnicas
transcatéter.
transcatéter.
Más recientemente se han creado lesiones
circunferenciales en o cerca de los orificios de las venas
pulmonares para tratar arritmias auriculares. Las Patentes de
Estados Unidos Nº 6.012.457 y 6.024.740, ambas de Lesh, describen
un dispositivo de ablación expandible radialmente que incluye un
electrodo de radiofrecuencia. Usando este dispositivo se propone
suministrar energía de radiofrecuencia a las venas pulmonares para
establecer un bloque de conducción circunferencial, aislando de
este modo eléctricamente las venas pulmonares de la aurícula
izquierda.
La ablación por radiofrecuencia usando múltiples
puntos circunferenciales contiguos, guiada por mapeado
electro-anatómico, se propone en el documento,
Circunferencial Radiofrequency Ablation of Pulmonary Vein Ostia: A
New Anatomic Approach for Curing Atrial Fibrillation, Pappone C,
Rosario S, Otero G, Tocchi M, Gugliotta F, Vicedomini G, Salvati A,
Dicandia C, Mazzone P, Santinelli V, Gulletta S, Chierchia S,
Circulation 102:2619-2628 (2000). Se enfatiza que
se tienen que ejercer cuidados particulares para asegurar que los
sitios de ablación de hechos sean contiguos; de otro modo, la
actividad eléctrica irregular en la vena pulmonar puede continuar
contribuyendo a la arritmia auricular.
También se ha propuesto producir lesiones
ablativas circunferenciales usando energía de ultrasonidos
suministrada mediante un transductor de ultrasonidos cilíndrico por
un balón lleno de solución salina. Esta técnica se describe en el
documento, First Human Experience With Pulmonary Vein Isolation
Using a Through-the-Balloon
Circumferential Ultrasound Ablation System for Recurrent Atrial
Fibrillation, Natale A, Pisano E, Shewchik J, Bash D, Fanelli R,
MD; Potenza D; Santarelli P; Schweikert R; White R; Saliba W;
Kanagaratnam L; Tchou P; Lesh M, Circulation
102:1879-1882(2000). Se informa de tiempos de
ablación del orden de 2 minutos.
La Patente de Estados Unidos Nº 6.117.101 de
Diederich et al. describe una técnica para producir lesiones
circunferenciales para el aislamiento eléctrico de las venas
pulmonares. Usando un catéter balón, se proporciona un transductor
de ultrasonidos cilíndrico en una membrana interna de un balón, y
emite una señal de ultrasonidos radial que se acopla por
ultrasonidos a la piel externa de balón. El documento WO 01/82778 y
el documento US 2001/0041880 describen cada uno un aparato para la
ablación de tejido, incluyendo un catéter que tiene un ancla de
balón en su extremo distal y una serie de elementos de transductor
de ultrasonidos localizados proximalmente y externos al ancla. La
energía de ultrasonidos emitida se irradia lateralmente desde el
catéter y, por lo tanto, evita el ancla. Los documentos US
5.971.983 y WO 01/72373 describen cada uno aparatos para asilar
específicamente una cámara cardiaca. El aparato comprende un catéter
flexible que tiene un balón de anclaje en un extremo distal y un
ensamblado de transductor de ultrasonidos dispuesto proximal y
externo al ancla. El ensamblado del transductor del documento US
5.971.893 comprende elementos que, cuando están en contacto con el
tejido, se adaptan a la ablación del tejido en lesiones lineales. El
ensamblado de transductor del documento WO 01/72373 comprende una
serie de elementos como en el documento US 5.971.893 o una cinta
flexible enrollada como una hélice. En cada caso, la forma de la
región que se ha sometido a ablación depende de la configuración
del catéter flexible durante la ablación.
Una desventaja conocida en el uso de energía de
ultrasonidos para la ablación de tejido cardiaco es la dificultad
de controlar el calentamiento local del tejido. Hay un equilibrio
entre el deseo clínico de crear una lesión lo suficiente grande
para la ablación eficaz de un foco tisular anormal, o bloquear un
patrón de conducción aberrante, y los efectos no deseados de un
calentamiento local excesivo. Si el dispositivo de ultrasonidos
crea una lesión demasiado pequeña, después el procedimiento médico
puede que sea menos eficaz, o puede requerir demasiado tiempo. Por
el otro lado, si los tejidos se calientan excesivamente, entonces
podría haber efectos locales de carbonización debido a un
sobrecalentamiento. Tales áreas sobrecalentadas pueden desarrollar
una elevada impedancia, y pueden formar una barrera funcional para
el paso del calor. El uso de un calentamiento más lento proporciona
un mejor control de la ablación, pero prolonga excesivamente el
procedimiento.
Considerando estos y otros factores, es
apropiado considerar durante el diseño de un emisor de ultrasonidos
práctico la amplitud de la señal de ultrasonidos, la cantidad de
tiempo requerido para la aplicación de la energía, el tamaño del
electrodo, y el área de contacto, así como la facilidad de la
colocación, retirada y recolocación del dispositivo para que sea
capaz de producir de forma conveniente múltiples lesiones durante
el mismo procedimiento médico.
Los enfoques previos para controlar el
calentamiento local incluyen la inclusión de pares térmicos en el
electrodo y control de retorno, modulación de señal, enfriamiento
local de la punta del catéter, y técnicas asistidas por fluido, por
ejemplo, perfusión del tejido diana durante la aplicación de
energía, usando fluidos enfriados. Típicamente, el último enfoque
se describe por Mulier et al. en la Patente de Estados Unidos
Nº 5.807.395.
Las publicaciones que describen diversas
técnicas médicas de interés incluyen:
Scheinman MM, Morady F. Nonpharmacological
Approaches to Atrial Fibrillation. Circulation 2001; 103:
2120-2125.
Wang PJ, Homoud MK, Link MS, Estes III NA.
Alternate Energy Sources for Catheter Ablation. Curr Cardiol Rep
1999 Jul; 1(2): 165-171.
Fried NM, Lardo AC, Berger RD, Calkins H,
Halperin HR. Linear Lesions in Myocardium Created By Nd:YAG Laser
Using Diffusing Optical Fibers: In Vitro and In Vivo
Results. Lasers Surg Med 2000; 27(4):
295-304.
Eiglre NL, Khorsandi MJ, Forrester JS, Fishbein
MC, Litvack F. Implantation and Recovery of Temporary Metallic
Stents in Canine Coronary Arteries- J Am Coll Cardiol 1993;
22(4):1207-1213.
Synthetic Biodegradable Polymers as Medical
Devices; by John C. Middleton and Arthur J. Tipton. 1998.
Keane D, Ruskin J, Linear Atrial Ablation With A
Diode Laser And Fiber Optic Catheter. Circulation 1999;
100:e59-e60.
Ware D, et al., Show intramural heating
with diffused laser light: A unique method for deep myocardial
coagulation. Circulation; 30 de marzo de 1999; págs.
1630-1636.
Otras tecnologías médicas de interés se
describen en las Patentes de Estados Unidos Nº 5.891.134 de Goble
et al., 5.433.708 de Nichols et al, 4.979.948 de
Geddes et al., 6.004.269 de Crowley et al., 5.366.490
de Edwars et al., 5.971.983, 6.164.283 y 6.245.064 de Lesh,
6.190.382 de Ormsby et al., 6.251.109 y 6.090.084 de Hassett
et al., 5.938.600 de Swartz et al., y 6.064.902 de
Haissaguerre et al.
\vskip1.000000\baselineskip
Por lo tanto, es un objeto primario de algunos
aspectos de la presente invención proporcionar un aparato mejorado
para asilar eléctricamente la vena pulmonar realizando un bloque de
conducción circunferencial que rodea el orificio de la vena
pulmonar en una única aplicación de ablación de energía de
ultrasonidos.
Es otro objeto de algunos aspectos de la
presente invención disminuir el tiempo requerido para realizar el
aislamiento ultrasónico de las venas pulmonares.
Estos y otros objetos de la presente invención
se consiguen mediante un aparato de introducción de catéter que
incluye un ensamblado de ultrasonidos para la emisión de energía de
ultrasonidos. En una aplicación, el catéter y el ensamblado de
ultrasonidos se introducen por vía percutánea y se avanzan a través
del septo hasta el orificio de una vena pulmonar. Un ancla tal como
un balón de anclaje se expande para centrar una lente acústica en
la luz de la vena pulmonar, de forma que la energía converge
circunferencialmente hacia la pared de la vena pulmonar cuando se
acciona un transductor. Se produce una lesión de ablación
circunferencial en el manguito miocárdico de la vena pulmonar, que
bloquea de forma eficaz la propagación eléctrica entre la vena
pulmonar y la aurícula izquierda.
Se proporciona, de acuerdo con la presente
invención, un aparato de acuerdo con la reivindicación 1. El
ensamblado de transductor de ultrasonidos incluye:
- una red de difracción para dirigir dicha energía de ultrasonidos que sale de dicho ensamblado de transductor de ultrasonidos en una dirección deseada; y
- una capa transductora capaz de transducir la energía suministrada a la misma en diferentes frecuencias, disponiéndose dicha capa transductora en dicho catéter en proximidad a dicha red de difracción.
En una realización, dicha red de difracción es
una película delgada dispuesta en una superficie externa de dicho
catéter.
En una realización, dicho ensamblado del
transductor de ultrasonidos tiene una anchura de banda que está
entre aproximadamente un 50% y aproximadamente un 80% de una
frecuencia de operación primaria del mismo.
En una realización, el aparato incluye un sensor
dispuesto en dicho catéter para detectar la actividad eléctrica
cardiaca. Para alguna aplicación, el aparato incluye una antena de
transmisión dispuesta en dicho catéter para transmitir las señales
de dicho sensor.
En una realización, dicho ancla incluye un
balón.
Para un mejor entendimiento de estos y otros
objetos de la presente invención, se hace referencia a la
descripción detallada de la invención, a modo de ejemplo, que se
tiene que leer junto con los siguientes dibujos, en los que:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un
catéter terapéutico;
La Fig. 2 es una vista esquemática del corte de
un ensamblado de transductor en una posición de funcionamiento en
un orificio de vena pulmonar;
La Fig. 3 es un diagrama de flujo de un método
para aislar eléctricamente venas pulmonares, que no forma parte de
la invención;
Las Figs. 4 y 5 ilustran de forma esquemática
ciertos aspectos de un método de acceso de catéter intracardiaco
durante una primera fase del método mostrado en la Fig. 3; y
La Fig. 6 ilustra esquemáticamente un ensamblado
de transductor, de acuerdo con una realización preferida de la
presente invención.
En la siguiente descripción, se exponen diversos
detalles específicos para proporcionar un profundo entendimiento de
la presente invención. Será evidente para los especialistas en la
técnica, sin embargo, que la presente invención se puede practicar
sin estos detalles específicos. En otros casos, circuitos bien
conocidos, lógica de control, y otros aparatos no se han mostrado
con detalle para no complicar de forma innecesaria la presente
intención.
Volviendo ahora a los dibujos, se hace
referencia a la Fig. 1, que ilustra un dispositivo médico. Un
catéter intravascular 10 tiene un extremo proximal 12 y un extremo
distal 14. El extremo distal 14 se proporciona con al menos un
precinto 16, y opcionalmente un segundo precinto 18. Los precintos
16, 18 son preferiblemente balones inflables, hechos de goma,
poliuretano o un material elástico similar. El catéter 10 tiene una
o varias luces que conducen fluido para inflar y desinflar los
sellos 16, 18. Una de las luces termina en un puerto 20 y es útil
para inyectar fluidos y para extraer sangre como se puede requerir
durante el uso. Se proporcionan otras luces para el paso de cables
guía y de instrumentos a través de las mismas. Un balón de anclaje
inflable 22 mostrado en un estado desinflado, se localiza
distalmente a los precintos 16, 18. El catéter 10 también tiene una
luz 24 de cable guía coaxial. Dispuesto cerca de la punta del
catéter 10, aproximadamente 1 cm proximal al balón de anclaje 22,
hay un ensamblado de transductor de ultrasonidos 26 que es coaxial
con el catéter 10.
A continuación se hace referencia a la Fig. 2,
que es una vista esquemática del corte del ensamblado de transductor
26 en una posición de funcionamiento en un orificio de vena
pulmonar 28 de acuerdo con una realización que está fuera del
alcance de la invención. La descripción de la Fig. 2 se debe leer
junto con la Fig. 1. El catéter 10 se ha insertado de forma
desplazable por un cable guía 30 (por la luz de cable guía 24), que
se ha introducido previamente en una luz de vena pulmonar 32. El
balón de anclaje 22 se expande y fija el aparato en posición. El
ensamblado de transductor 26 se dispone próximo al orificio 28,
externo al balón de anclaje 22. Se señalará que el ensamblado de
transductor 26 no está en contacto directo con el balón de anclaje
22 ni con el tejido diana 34 que se tiene que someter a ablación,
que se localiza cerca del orificio 28. De forma ventajosa, la
colocación del ensamblado de transductor 26 en el exterior del balón
de anclaje 22 permite la simplicidad de la construcción y la
aplicación directa de energía de ultrasonidos al tejido diana 34,
evitando de este modo la distorsión y la pérdida de precisión en el
suministro de energía que puede ocurrir si la energía pasa a través
de la pared del balón. Más bien, como se describe adicionalmente a
continuación en este documento, el uso de técnicas de focalización
de haces de ultrasonidos elimina la dificultad de conformar
físicamente el transductor respecto a la pared de la vena pulmonar,
como se requiere por técnicas convencionales, que requieren a
menudo múltiples versiones del catéter 10, cada uno dimensionado a
una de muchas variaciones anatómicas de las estructuras cerca de la
zona de ablación diana. Ya que el contacto directo entre el
ensamblado de transductor 26 y el tejido diana 34 se elimina de
acuerdo con esta realización de la presente invención, tampoco se
requiere que el ensamblado de transductor 26 varíe por secciones en
rigidez, un requerimiento que se describió, por ejemplo, en la
Patente de Estados Unidos que se ha mencionado anteriormente Nº
6.117.101. La variación de la rigidez se requería para asegurar el
encaje estable con la vena pulmonar.
El ensamblado del transductor 26 tiene una luz
36 para el paso a través de la misma de un cable guía 30. Una
sección del cuerpo 38 se conforma preferiblemente como un cono
truncado, teniendo preferiblemente un ángulo de inclinación 40 de
aproximadamente 20 grados. Por tanto, el corte transversal de una
parte proximal de la sección del cuerpo 38 es mayor que el corte
transversal de su parte distal. Un elemento piezoeléctrico 42 de
tipo conocido, tal como una cerámica, esta presente en la sección
del cuerpo 38. El ensamblado del transductor 26 funciona como una
lente ultrasónica omnidireccional, formando un haz circunferencial
44 generalmente dirigido hacia delante indicado por líneas
discontinuas en la Fig. 2. El haz 44 converge en el tejido diana 34.
El elemento piezoeléctrico 42 se puede realizar como una serie de
transductores, que se pueden modular, bajo el control de una unidad
de control 46, para conformar el haz 44 como se puede requerir para
un procedimiento de ablación particular para adaptar el haz a la
anatomía local. Esto se puede realizar de una manera conocida, por
ejemplo, accionando elementos de la serie fuera de fase entre sí. El
ensamblado del transductor 26 se conecta mediante un cable 48 a una
fuente de energía 50 adecuada y la unidad de control 46.
Preferiblemente, el ensamblado de transductor 26
tiene 4,0 mm de longitud y tiene un DE de 2,6 mm. El ensamblado de
transductor 26 tiene una coincidencia de impedancia de un cuarto de
onda usando material de refuerzo de aire en la sección de cuerpo
38. Funciona preferiblemente a una frecuencia de excitación de
3-4 MHz y tienen una profundidad focal de 15 mm. La
energía de funcionamiento típica es de 30-40 W.
Las estructuras adecuadas para los componentes
del ensamblado de transductor 26 se describen, por ejemplo, en la
Patente de Estados Unidos Nº 6.296.619, y en la Patente de Estados
Unidos que se ha mencionado anteriormente Nº 6.117.101. También es
posible construir el ensamblado de transductor 26 como un polímero
de película delgada enrollada alrededor de la superficie externa
del catéter 10.
Preferiblemente, los sitios activos que se
tienen que someter a ablación se identifican usando el sistema de
localización y mapeo descrito en la Patente de Estados Unidos de
cesión común Nº 5.840.025. Determinados componentes del sistema de
localización y mapeo se incorporan en el extremo distal 14 del
catéter 10, de hecho, un sensor 52, que es un electrodo de mapeo, y
una antena de transmisión 54 que puede ser una antena dipolar. El
sensor 52 detecta la actividad eléctrica local del corazón, y la
antena 54 transmite señales a una pluralidad de antenas de
recepción (no mostradas) que se colocan en la superficie corporal de
un paciente durante el uso. El extremo distal 14 puede ser
radio-opaco para facilitar su localización mediante
técnicas radiográficas convencionales, alternativamente o
adicionalmente al sistema descrito en la Patente de Estados Unidos
que se ha mencionado anteriormente Nº 5.840.025.
En realizaciones en las que el sistema descrito
en la Patente de Estados Unidos que se ha mencionado anteriormente
Nº 5.840.025 no se usa, el sensor 52 realiza el control convencional
de la actividad eléctrica local, y la antena 54 se puede
omitir.
A continuación se hace referencia a la Fig. 3,
que es un diagrama de flujo de un método para aislar eléctricamente
venas pulmonares, que no forma parte de la invención. La descripción
de la Fig. 3 se tiene que leer junto con la Fig. 1.
En la etapa inicial 56, se realiza la
preparación rutinaria de un sujeto (no mostrada) y del equipamiento.
Esto incluye la unión de diversos cables de control y de tierra,
como se puede requerir para el control electrofisiológico del
procedimiento y para el funcionamiento del sistema de localización y
mapeo que se ha mencionado anteriormente.
A continuación, en la etapa 58, comienza una
serie de sucesos que conducen finalmente a la colocación del
catéter 10 y el ensamblado del transductor 26 en el orificio de una
vena pulmonar. La etapa 58 es convencional. En un enfoque
preferido, al sistema venoso se accede usando la técnica Seldinger
bien conocida, en la que una vaina de introducción se coloca en una
vena periférica, típicamente una vena femoral. Una vaina de guía se
introduce por la vaina de introducción y se avanza por la vena cava
inferior al interior de la aurícula derecha. Después, usando una
aguja Brockenbrough, se perfora la fosa oval del septo interatrial,
y si en necesario, se dilata la perforación. La aguja Brockenbrough
se extrae y la vaina de guía se coloca en la aurícula izquierda.
Alternativamente, el catéter de ablación se somete a energía cuando
se pone en contacto con el septo interatrial, habitualmente en la
fosa oval, para facilitar el paso a través del septo. La ablación
del tejido del septo facilita el paso del catéter a través del
septo, disminuye la cantidad de programas usados, y acorta el
procedimiento ya que no es necesario pasar un dilatador a través de
la fosa oval. También es posible acceder a la aurícula izquierda
por la vena cava superior o usar una técnica
intra-arterial retrógrada.
A continuación, en la etapa 60 se avanza un
cable guía a través de la vaina de guía, a través de la cámara de
la aurícula izquierda y al interior de una vena pulmonar.
El orden en el que se accede y se tratan las
venas pulmonares específicas es arbitrario, pero es preferible
concentrarse en primer lugar en las dos venas pulmonares superiores,
en las que los manguitos musculares son más prominentes que en las
venas pulmonares inferiores. Después, las venas pulmonares
inferiores se pueden aislar. Típicamente, un procedimiento de
ablación implica el aislamiento de las cuatro venas pulmonares.
A continuación se hace referencia a la Fig. 4,
que ilustra de forma esquemática determinados aspectos del método
del aislamiento eléctrico de las venas pulmonares, que no forma
parte de la invención. La descripción de la Fig. 4 se debe leer
junto con la Fig. 3. La Fig. 4 representa el estado en el momento de
la finalización de la etapa 60 (Fig. 3). Una vista recortada de una
cámara de aurícula izquierda 62 incluye una vena pulmonar superior
derecha 64 y una vena pulmonar superior izquierda 66, cuyo orificio
68 se indica. La vista de la Fig. 4 también incluye una vena
pulmonar inferior derecha 70 y una vena pulmonar inferior izquierda
72. Una vaina de guía convencional 74 tiene un extremo distal 76
que se ha colocado en el lado de la aurícula izquierda de un septo
interatrial 78. Un cable guía convencional 80 se extiende por la luz
de la vaina de guía 74, al interior de la luz de la vena pulmonar
superior izquierda 66. Se entenderá que mientras que el cable guía
80 se muestra en relación a la vena pulmonar superior izquierda 66,
la técnica se puede aplicar de forma igual a las demás venas
pulmonares.
De nuevo con referencia a la Fig. 3, en la etapa
82 se retira la vaina de guía y se avanza de forma desplazable un
catéter de ablación por el cable guía, usando la luz de cable guía
del catéter. El catéter se avanza al interior de la aurícula
izquierda. Mientras que se maneja el catéter en el corazón, su
posición se controla preferiblemente por el sistema de localización
y mapeo descrito en la Patente de Estados Unidos que se ha
mencionado anteriormente Nº 5.840.025, o alternativamente por
modalidades de formación de imágenes convencionales. La punta del
catéter se localiza en el orificio de una vena pulmonar.
Se hace referencia a continuación a la Fig. 5
que ilustra de forma esquemática determinados aspectos del método
del aislamiento eléctrico de las venas pulmonares que no forma parte
de la invención. La descripción de la Fig. 5 se debe leer junto con
las Figs. 3 y 4. La Fig. 5 representa el estado en la finalización
de la etapa 82 (Fig. 3). Las estructuras en la Fig. 5 que son
idénticas a estructuras correspondientes de la Fig. 4 se indican
con números de referencia iguales. El vástago del catéter 10 se
extiende por el septo interatrial 78. El balón de anclaje 22 y el
ensamblado de transductor 26 se sitúan a través del orificio 68 de
la vena pulmonar superior izquierda 66, y el eje principal del
ensamblado de transductor 26 es sustancialmente coaxial con la vena
pulmonar superior izquierda 66. Durante la colocación, el balón de
anclaje 22 se desinfla.
De nuevo con referencia a la Fig. 3, en la etapa
84, el ensamblado de transductor 26 se coloca de tal forma que
cuando se activa, el foco circunferencial del haz de ultrasonidos se
cruza con la vena pulmonar en la que se localiza el tejido diana.
La colocación se realiza preferiblemente inflando el balón de
anclaje 22 de forma que expanda para llenar la luz del orificio 68.
El balón de anclaje 22 está después en contacto circunferencial con
la íntima de la vena pulmonar. El extremo distal 147 del catéter 10
y el ensamblado de transductor 26 se fuerzan por tanto a una
posición central respecto a la luz del orificio 68. Se puede usar la
perfusión a través de uno de los puertos del catéter durante la
etapa 84 para minimizar la estasis de sangre en la región.
En la etapa 86, una vez que se ha confirmado la
posición del ensamblado de transductor 26, el ensamblado de
transductor 26 se activa y la energía de ultrasonidos converge en un
patrón circunferencial hacia el tejido diana. El calentamiento
local provocado por la absorción de la energía de ultrasonidos da
como resultado la ablación del tejido diana. El camino tomado por
la energía de ultrasonidos se extiende directamente desde el
ensamblado del transductor 26 al tejido diana, y no pasa por el
balón de anclaje 22.
Con referencia de nuevo a la Fig. 3, la
transferencia de energía de ultrasonidos desde el ensamblado de
transductor 26 a la vena pulmonar en la etapa 86 sucede en una
aplicación única relativamente corta. La aplicación de energía se
controla preferiblemente en respuesta a un control
electrofisiológico continuo, alcanzándose un punto final cuando se
confirma el bloqueo de conducción por la línea de ablación. En
algunas aplicaciones, se usan técnicas de retorno conocidas en la
técnica, por ejemplo, mediciones de temperatura locales para regular
la aplicación de la energía al tejido.
Después de la finalización de la ablación, en la
etapa 88 se desinfla el balón de anclaje 22. El extremo distal 14
del catéter 10 se retira al interior de la cámara de la aurícula
izquierda. El cable guía 80 también se retira de la vena
pulmonar.
A continuación, en la etapa decisiva 90, se
realiza un ensayo para determinar si quedan más venas pulmonares
para ser aisladas eléctricamente. Si la determinación es afirmativa,
el control avanza hasta la etapa 92, en la que se selecciona la
siguiente vena pulmonar. El control después vuelve a la etapa
60.
Si la determinación en la etapa de decisión 90
es negativa, el control avanza hasta la etapa final 94. El balón de
anclaje se desinfla y todo el aparato se retira del paciente.
Después, el procedimiento finaliza.
A continuación se hace referencia a la Fig. 6,
que ilustra de forma esquemática un ensamblado de transductor 100
que se construye y funciona de acuerdo con una realización de la
invención. El ensamblado de transductor 100 se incorpora en un
segmento de un vástago de catéter 102. Una lente de red de
difracción 104 se forma como una capa de película delgada en el
lado externo del vástago del catéter 102 usando técnicas conocidas.
El vástago del catéter 102 deja pasar ultrasonidos, al menos en el
segmento ocupado por el ensamblado de transductor 100. Un
transductor de ultrasonidos de banda ancha 106 está opuesto a la
lente de red de difracción 104 en el vástago del catéter 102. Un
sensor 108 colocado cerca del ensamblado de transductor 100 tiene
las mima función que el sensor 52 (Fig. 1).
La lente de red de difracción 104 permite el
control sobre la dirección del haz de ultrasonidos que se emite
desde el ensamblado de transductor 100. Cambiando de forma apropiada
la frecuencia del generador de ultrasonidos, el haz de ultrasonidos
se puede dirigir a diversas direcciones, como se indica por dos
direcciones representativas 110, 112.
Por ejemplo, un transductor de ultrasonidos que
tiene una anchura de banda que es un 50% de su frecuencia de
funcionamiento primaria de 8 MHz puede variar el ángulo de
difracción más de 60 grados ya que la frecuencia del haz de salida
varía a lo largo de la anchura de banda de funcionamiento.
La realización de la Fig. 6 tiene la ventaja de
un perfil bajo, que no interfiere con su introducción en el
orificio de la vena pulmonar, y es capaz de dirigir un haz de
ultrasonidos en una dirección deseada a una zona de ablación.
Preferiblemente, el haz de ultrasonidos se
transmite como una onda continua con una salida de aproximadamente
50-60 vatios. Típicamente, la energía de entrada es
80 vatios o menor. Ya que el ensamblado de transductor 100 incluye
una lente de difracción, el punto focal natural del haz de
ultrasonidos se da por la fórmula
D =
\frac{d^{2}
f}{4c}
donde d es el diámetro de
transductor, c es la velocidad del sonido y f es la frecuencia. El
punto focal está preferiblemente 1-2 cm alejado del
sensor
108.
Los especialistas en la técnica entenderán que
la presente invención no se limita a lo que se ha mostrado y
descrito anteriormente en este documento en particular. Más bien, el
alcance de la presente invención incluye ambas combinaciones y
sub-combinaciones de las diversas características
descritas anteriormente en este documento, así como variaciones y
modificaciones de las mismas que no son de la técnica antecedente
que se les ocurrirían a los especialistas en la técnica después de
leer la anterior descripción.
Mientras que esta invención se ha explicado con
referencia a la estructura que se ha descrito en este documento, no
se limita a los detalles expuestos, y se pretende que esta solicitud
cubra cualquier modificación y cambio que puede entrar dentro del
alcance de las siguientes reivindicaciones.
Claims (6)
1. Un aparato para aislar eléctricamente una
cámara cardiaca que comprende:
- un catéter intravascular (10) que tiene un extremo distal (14);
- un ancla (22) próximo a dicho extremo distal para fijar el catéter cerca de un tejido diana (34) que rodea un orificio de vena pulmonar (28); y
- un ensamblado de transductor de ultrasonidos (100),
en el que el ancla (22) se adapta, en una
posición de funcionamiento, para anclarse en el interior de una luz
de vena pulmonar (32), con el ensamblado de transductor de
ultrasonidos (100) dispuesto próximo al orificio (28) de la vena
pulmonar y no poniéndose en contacto con el ancla (22) o el tejido
diana (34), y en el que el ensamblado de transductor de
ultrasonidos se adapta para funcionar como una lente omnidireccional
que focaliza un haz (110, 112) de una energía de ultrasonidos
circunferencialmente sobre dicho tejido diana (34); y
en el que dicho ensamblado de transductor de
ultrasonidos (100) se dispone proximal y externo a dicho ancla
(22), evitando dicho haz de energía de ultrasonidos sustancialmente
dicho ancla (22),
caracterizado porque dicho ensamblado de
transductor de ultrasonidos (100) comprende:
- una red de difracción (104) para dirigir dicha energía de ultrasonidos que sale de dicho ensamblado de transductor de ultrasonidos en una dirección deseada (110; 112), y
- una capa transductora (106) capaz de transducir energía suministrada a la misma a diferentes frecuencias, disponiéndose dicha capa transductora en dicho catéter próxima a dicha red de difracción (104).
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dicha red de difracción (104) es una película delgada
dispuesta sobre una superficie externa de dicho catéter.
3. El aparato de acuerdo con las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicho ensamblado de transductor de
ultrasonidos (100) tiene una anchura de banda que está entre un 50%
y un 80% de una frecuencia de funcionamiento primaria del
mismo.
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, 2 ó 3 comprendiendo adicionalmente un sensor (108) dispuesto en
dicho catéter (10) para detectar actividad cardiaca eléctrica.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicación
4, comprendiendo adicionalmente una antena de transmisión (54)
dispuesta en dicho catéter (10) para transmitir señales de dicho
sensor (108).
6. El aparato de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho ancla (22) comprende un
balón.
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