NL1004655C2 - Ablatiekatheter en -inrichting. - Google Patents

Description

5 i

ABLATIEKATHETER EN -INRICHTING

De uitvinding heeft betrekking op een ablatie-katheter die omvat een slangvormig basislichaam met een proximaal en distaai einde. Aan het distale eind heeft de katheter een kathetereinddeel waaraan een aantal uitwen-5 dige elektroden is aangebracht. Met de elektroden is een signaalleiding verbonden die zich door het basislichaam vanaf de elektroden naar het proximale einde uitstrekt.

Een dergelijke op zichzelf bekende katheter is bestemd om gebruikt te worden voor bijvoorbeeld de behan-10 deling van tachycardia. De katheter wordt dan in het lichaam van de patiënt ingebracht en zodanig gemanipuleerd dat het einddeel met de elektroden aan komt te liggen tegen een inwendige wand van het hart. Door de signaalleiding te verbinden met een elektromagnetische-15 energiegenererende inrichting kan het met de elektroden in contact verkerende weefsel worden geableerd, waardoor de elektrische geleidbaarheid van dit weefsel wordt geëlimineerd.

Onder de elektromagnetische energie wordt in 20 dit verband verstaan alle zich als elektromagnetische trillingen voortplantende energie waarmee weefsel kan worden verhit teneinde dit te ableren. Het is bekend om voor een toepassing als de hier beschrevene radiofrequente energie te gebruiken met een frequentie in de grootte-25 orde van 500 kHz.

Bij het ableren met een bekende ablatiekatheter en -inrichting is de diepte van de inwerking beperkt. Bij een te hoge energietoevoer verkrijgt het werkzame einddeel van de katheter een te hoge temperatuur waardoor 30 gecoaguleerd weefsel zich daarop afzet.

1 0 0 4655 2

De uitvinding beoogt nu een katheter van de in de aanhef omschreven soort te verschaffen waarmee weefsel op grote diepte geableerd kan worden.

Dit doel wordt bereikt met de katheter volgens 5 de uitvinding zoals gekenmerkt in conclusie 1.

Door het einddeel met de koelmiddelen te koelen kan het directe verhittingseffeet van het met de elektrode in contact verkerende weefsel sterk worden beperkt en in principe zelfs worden geëlimineerd. De elektromagneti-10 sche energie dringt echter wel het weefsel binnen, waardoor wel de beoogde beschadiging van het weefsel op grotere diepte plaatsvindt. Hierdoor is het dus mogelijk een grote werkingsdiepte te bereiken, zonder dat het einddeel van de katheter een te hoge temperatuur ver-15 krijgt.

Bij voorkeur wordt de maatregel van conclusie 2 toegepast. Ondanks de beperkte beschikbare ruimte in het einddeel kan op deze wijze toch een voldoende groot koelvermogen worden verkregen.

20 De uitvinding betreft en verschaft eveneens een ablatie-inrichting die omvat een katheter volgens de uitvinding zoals hierboven omschreven waarbij de koelmid-delen een warmtestroming van buiten het einddeel naar binnen kunnen opwekken en een elektromagnetische-energie-25 genererende inrichting met de signaalleiding is verbonden. Verder zijn met de elektromagnetische-energiegenere-rende inrichting en met de koelmiddelen een regelinrich-ting verbonden voor het regelen van de warmtestroming en de gegenereerde elektromagnetische energie. Door een 30 geschikte regeling van de opgewekte verhittingsenergie en koelenergie kan een geschikte vorm van het door de abla-tie aangetaste weefselgebied worden bereikt.

Een zeer gunstig bijkomend voordeel is dat bij een voldoende groot vermogen van de koelmiddelen deze 35 zodanig geregeld kunnen worden dat het einddeel zover afkoelt dat ook hierdoor ablatie plaatsvindt. Hierdoor is het dus mogelijk het oppervlak van het weefsel te ableren door koeling en het dieper liggende weefsel te ableren 1004655 3 door verhitting. Een grote vrijheid van instelling van de vorm van het te ableren gebied is aldus bereikbaar.

Een verdere gunstige ontwikkeling van de abla-tie-inrichting volgens de uitvinding is gekenmerkt in 5 conclusie 4. Met behulp van de elektrische-spanningsde-tectiemiddelen kan het einddeel van de katheter worden gebruikt voor het in kaart brengen van de elektrische geleidbaarheidssituatie van het weefsel.

Nadat hiermee een duidelijk beeld verkregen is 10 van de gebieden van het weefsel die behandeld moeten worden, wordt de signaalleiding verbonden met de elektro-magnetische-energiegenererende inrichting voor het ableren van de gedetecteerde gebieden.

Voorafgaand aan de definitieve ablatie kan met 15 de inrichting volgens de uitvinding een zogeheten "ice mapping" of "cold mapping" worden uitgevoerd. Hierbij wordt het weefsel lokaal afgekoeld en de elektrische geleiding van het onderliggende weefsel tijdelijk vertraagd of stilgelegd, zonder dat het weefsel werkelijk 20 wordt beschadigd. Het resultaat van een mogelijke ablatie op die plaats kan aldus worden beoordeeld. Hierdoor kan de effectiviteit van de werkelijk uitgevoerde ablatiebe-handelingen sterk worden vergroot en onnodige ablaties worden vermeden.

25 De uitvinding zal verder worden toegelicht in de volgende beschrijving aan de hand van de bijgevoegde figuren.

Figuur 1 toont in gedeeltelijk schematisch perspectivisch aanzicht een ablatie-inrichting volgens 30 een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding.

Figuur 2 toont een doorsnede van het in figuur 1 met pijl II aangegeven einddeel van de in de inrichting toegepast ablatiekatheter volgens de uitvinding.

De in figuur l getoonde ablatie-inrichting 35 volgens de uitvinding omvat een ablatiekatheter 1 die wordt gevormd door een slangvormig basislichaam 2 met aan het distale einde een nader in figuur 2 getoond einddeel 3.

1 oo/ cr' 4

Aan het proximale einde van de katheter 2 is een herbruikbaar handvat 4 aangebracht, waarmee de katheter 1 tijdens het inbrengen bij een patiënt kan worden gemanipuleerd.

5 Hoewel het in de figuren niet is getoond, is de katheter 1 bijvoorkeur zodanig uitgevoerd dat het einddeel 3 daarvan op bestuurde wijze kan worden gebogen. Het handvat 4 omvat dan de bedieningsmiddelen om de gewenste buiging van het einddeel 3 teweeg te brengen. Bestuurd 10 buigbare katheters zijn op zichzelf bekend en een geschikte constructie is bijvoorbeeld beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 1002254.

Zoals figuur 2 laat zien omvat het einddeel 3 van de katheter 1 een in het distale einde van het basis-15 lichaam 2 opgenomen puntstuk 15 dat van goed warmtegelei-dend materiaal, bijvoorbeeld metaal is en zelf een elektrode vormt.

In de omtrek van het puntstuk 15 is een aantal groeven gevormd waarin ringvormige elektroden 16 zijn 20 opgenomen. De ringvormige elektroden 16 zijn ingebed in isolatiemateriaal 17, zodat er geen direct elektrisch contact tussen de elektroden 16 en het puntstuk 15 is.

Met de elektrode 16 is een signaalleiding 7 verbonden die, in dit geval voor elk van de elektroden 16 25 één geleider omvat. Het is ook mogelijk om de elektroden met een op zichzelf bekende multiplexer te verbinden, waarvan één enkele signaalleiding naar het proximale einde van de katheter wordt geleid.

In het puntstuk 15 mondt verder een nader te 30 beschrijven drukleiding 6 van een adiabatische-expansie-koelinrichting uit. In deze drukleiding 6 is een restrictie 18 opgenomen.

De drukleiding 6 en de signaalleiding 7 zijn door het centrale lumen 20 van de katheter 1 naar het 35 proximale einde gevoerd. Ter plaatse van een in het basislichaam 2 opgenomen Y-stuk 5 zijn de leidingen 6, 7 afgedicht naar buiten gevoerd. De drukleiding 6 is verbonden met de koelinrichting 8 en de signaalleiding 7 is ' ' ’3 55 5 verbonden met de nog nader te beschrijven meetinrichting 10.

De koelmiddelen kunnen bijvoorbeeld uitgevoerd zijn op de wijze zoals beschreven in de Europese octrooi-5 aanvrage 0 655 225. Op verder niet in detail getoonde wijze wordt in de inrichting 8 een koelmiddel onder druk gebracht of gehouden en via de leiding 6 naar het distale einde van de katheter gevoerd. Daar verlaat het koelmid-del de leiding 6 via restrictie 18 en komt terecht in een 10 expansieruimte 19 die in het inwendige van het metalen puntstuk 15 is uitgespaard. Deze expansieruimte 19 staat via het centrale lumen in het handvat 4 in verbinding met een afvoerleiding 9, die weer met de koelinrichting 8 is verbonden en waarmee geëxpandeerd koelmiddel wordt afge-15 zogen. In de expansieruimte 19 is daardoor een aanzienlijk lagere druk dan in de persleiding 6, zodat het via de restrictie 18 uittredende koelmiddel adiabatisch expandeert en daarbij warmte aan zijn omgeving onttrekt. Hierdoor wordt het puntstuk 15 afgekoeld en doordat het 20 puntstuk 15 warmtegeleidend is ontstaat een warmtestro-ming van buiten het einddeel 3 naar binnen, zodat met het einddeel 3 in contact verkerend materiaal afgekoeld wordt.

De koelenergie kan worden ingesteld door het 25 verschil in de druk van het fluïdum in de drukleiding 6 en in de expansieruimte 9 te variëren. Door de koelinrichting 8 bijvoorbeeld te voorzien van een instelbare pomp of een geregelde klep, kan de koelwerking worden gevarieerd.

30 Zoals al beschreven, zijn de elektroden 16 via de signaalleiding 7 verbonden met de inrichting 10. Deze inrichting 10 omvat in dit voorkeursuitvoeringsvoorbeeld elektrische-spanningsdetectiemiddelen. Met deze elektri-sche-spanningsdetectiemiddelen, die op zichzelf wel 35 bekend zijn, kan de elektrische activiteit respectievelijk de elektrische geleidbaarheid van het met de elektroden 16 in contact verkerende weefsel worden bepaald.

Om de elektrische activiteit respectievelijk de elektri- 3 6 sche geleidbaarheid van het weefsel van bijvoorbeeld een ventricle in kaart te brengen, wordt het einddeel 3 op verschillende plaatsen met de hartwand in contact gebracht en wordt een meting verricht.

5 Nadat de elektrische activiteit respectievelijk elektrische geleidbaarheid in kaart is gebracht, kan bepaald worden waar weefsel geableerd moet worden om de tachycardia te verhelpen. Vervolgens kan het einddeel 3 op de gewenste positie tegen de wand van het hart worden 10 gemanoeuvreerd, waarbij met behulp van de meetinrichting 10 een indicatie wordt verkregen van de juiste positie. Wanneer de juiste positie is bereikt, worden de koelmid-delen geactiveerd om het weefsel tijdelijk af te koelen en de elektriciteit daarvan stil te leggen. Aldus kan 15 worden beoordeeld of een ablatie op de betreffende plek tot het gewenste resultaat zal leiden.

Indien inderdaad vastgesteld is dat een abla-tiebehandeling op de betreffende plek nodig is, worden niet nader getoonde schakelmiddelen geactiveerd die de 20 elektromagnetische-energiegenererende inrichting 11 in plaats van de meetinrichting 10 met de signaalleiding 7 verbindt. Door het activeren van de elektromagnetische-energiegenererende inrichting 11 zal elektromagnetische energie aan de elektroden 15, 16 worden toegevoerd en in 25 het daarmee in contact verkerende weefsel worden gedissi-peerd, waardoor dit weefsel door verhitting wordt beschadigd, teneinde de elektrische geleidbaarheid definitief te verminderen.

Tegelijkertijd is de koelinrichting 8 in wer-30 king gesteld, waardoor het metalen puntstuk 15 wordt gekoeld en oververhitting wordt voorkomen. De elektromagnetische energie dringt met een grote energiedichtheid gemakkelijk het weefsel binnen en dissipeert op grotere diepte, zodat op grotere diepte een grotere temperatuur-35 stijging bereikt wordt.

Door niet nader getoonde, in de koelinrichting 8, de meetinrichting 10 en de elektromagnetische-energie-genererende inrichting 11 geïntegreerde regelmiddelen 7 wordt de toegevoerde elektromagnetische energie en afgevoerde warmte-energie zodanig geregeld dat een gewenste vorm van het door de ablatie beschadigde gebied wordt bereikt. De bereikbare variatiemogelijkheden kunnen 5 eenvoudig door een op het gebied geschoolde vakman proefondervindelijk worden bepaald.

Naast variatie van de toe- en afgevoerde energie is ook een variatie in de tijd mogelijk. Zo kunnen de regelmiddelen zodanig zijn uitgevoerd dat eerst gedurende 10 een bepaalde tijd de koelmiddelen geactiveerd worden, voordat de elektromagnetische-energiegenererende inrichting wordt geactiveerd. Ook fluctuerende en/of pulserende activering is mogelijk.

Aldus kan door een geschikte besturing van de 15 koelmiddelen en de elektromagnètische-energiegenererende inrichting het gewenste resultaat worden bereikt.

Opgemerkt wordt dat de uitvinding niet beperkt is tot het gebruik van adiabatische-expansiekoelmiddelen. Ook op andere effecten berustende koelmiddelen, zoals 20 Peltier elementen kunnen worden toegepast. De elektroden behoeven niet noodzakelijkerwijze in het puntstuk van thermisch-geleidend materiaal te worden ingelaten. Zo is het mogelijk een aantal elektroden op een afstand van het puntstuk aan te brengen.

25 Alle dergelijke variaties worden geacht binnen de omvang van de bijgevoegde conclusies te liggen.

1004655

Claims (5)

1. Ablatiekatheter omvattende een slangvormig basislichaam met een proximaal en een distaai einde, een kathetereinddeel aan het distale einde, een aantal uitwendige elektroden aan het einddeel, een signaalleiding 5 die verbonden is met het aantal elektroden en zich door het basislichaam vanaf de elektroden naar het proximale einde uitstrekt, koelmiddelen voor het nabij de elektroden inwendig koelen van het einddeel en waarbij het einddeel warmtegeleidend is.

2. Ablatiekatheter volgens conclusie 1, waarbij de koelmiddelen adiabatische-expansiekoelmiddelen zijn omvattende een drukleiding die zich in het basislichaam van het proximale einde naar het einddeel uitstrekt en ter plaatse van het einddeel voorzien is van een restric-15 tie en een afvoerkanaal dat zich van het einddeel naar het proximale einde uitstrekt.

3. Ablatie-inrichting omvattende een ablatiekatheter voorzien van een slangvormig basislichaam met een proximaal en een distaai einde, een kathetereinddeel aan 20 het distale einde, een aantal uitwendige elektroden aan het einddeel, een signaalleiding die verbonden is met het aantal elektroden en zich door het basislichaam vanaf de elektroden naar het proximale einde uitstrekt en koelmiddelen voor het nabij de elektroden inwendig koelen van 25 het einddeel waarbij het einddeel warmtegeleidend is en de koelmiddelen een warmtestroming van buiten het einddeel naar binnen kunnen opwekken, een met de signaalleiding verbonden, elektromagnetische-energiegenererende inrichting en met de koelmiddelen en de elektromagneti-30 sche-energiegenererende inrichting verbonden middelen voor het regelen van de warmtestroming en de gegenereerde elektromagnetische energie. , 1

4. Ablatie-inrichting volgens conclusie 3, verder omvattende elektrische-spanningsdetectiemiddelen en schakelmiddelen voor het naar keuze met de elektromag-netische-energiegenererende inrichting of de elektrische- 5 spanningsdetectiemiddelen verbinden van het aantal elektroden.

5. Ablatie-inrichting volgens conclusie 3, waarbij de koelmiddelen adiabatische-expansiekoelmiddelen zijn omvattende een drukleiding die zich in het basisli- 10 chaam van het proximale einde naar het einddeel uitstrekt en ter plaatse van het einddeel voorzien is van een restrictie, een afvoerkanaal dat zich van het einddeel naar het proximale einde uitstrekt, een met de drukleiding verbonden bron van koelmedium onder druk en een met 15 het afvoerkanaal verbonden koelmediumafvoermiddelen. -V Λ 5 ‘ S v'