NL1005068C2

NL1005068C2 - Cathetersysteem en een daarvan deel uitmakende catheter.

Info

Publication number: NL1005068C2
Application number: NL1005068A
Authority: NL
Inventors: Maurits Karel Konings
Original assignee: Ct Rrn Academisch Ziekenhuis U
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1998-07-27
Also published as: WO1998032369A1; US6236879B1

Description

Cathetersysteem en een daarvan deel uitmakende catheter

De uitvinding heeft betrekking op een cathetersysteem omvattende een catheter met een proximaal en een dis-taal uiteinde en voorzien van middelen voor het bepalen van de stand van het distale uiteinde van de catheter.

5 Een dergelijke catheter is beschreven in de Neder landse octrooiaanvrage 1003033 van aanvraagster. De in genoemde octrooiaanvrage beschreven catheter wordt gebruikt als binnencatheter samen met een geleidingscatheter waarbinnen deze is aangebracht. De geleidingscatheter is voorzien van 10 eerste signaaltransmissiemiddelen en de binnencatheter is voorzien van tweede signaaltransmissiemiddelen, welke alle verlopen tussen het proximale uiteinde en het distale uiteinde van het cathetersysteem. Bij het distale uiteinde sluiten de eerste en tweede signaaltransmissiemiddelen op elkaar aan 15 zodat signaaloverdracht tussen de eerste en de tweede signaaltransmissiemiddelen kan plaatsvinden. Met dit systeem wordt beoogd de stand van de binnencatheter te kunnen bepalen .

Zowel de onderhavige uitvinding als de genoemde Ne-20 derlandse octrooiaanvrage 1003033 hebben als doelstelling het probleem op te lossen dat de hoekpositie van het distale uiteinde van de catheter, dat is het eind van de catheter dat zich binnen de patiënt bevindt, geen vaste relatie heeft met de hoekpositie van het proximale uiteinde van de catheter 25 alwaar de bediening door verdraaiing van de catheter plaatsvindt . Met de uitvinding wordt derhalve beoogd een catheter te verschaffen waarmee het mogelijk is de hoekpositie van het distale uiteinde betrouwbaar te meten.

Uit de stand van de techniek zijn reeds diverse 30 voorstellen daartoe bekend. Het proefschrift "Scanning mechanisms for intravascular ultrasound imaging: a flexible approach" van H. ten Hof, 1993, ISBN 90-9006072-3, pagina's 120, 121, noemt daartoe als mogelijkheid een akoestische methode waarbij toepassing wordt gegeven aan in een omtrek en 35 op afstand van elkaar geplaatste akoestische meetmiddelen te zamen met een geluidsbron aan het distale uiteinde van de 1005068 2 catheter. Voorts wordt genoemd een capacitieve meetmethode waarbij een capaciteitsverstelling van een capaciteit aan het distale uiteinde plaatsvindt afhankelijk van de verdraaiing van de catheter. Verder een elektromagnetische methode waar-5 bij een micromotor aan het distale uiteinde wordt geplaatst voor verstelling van de tip van de catheter. Tevens wordt nog genoemd een optische reflectiemethode waarbij toepassing wordt gegeven aan een codeschijf waarop reflectielijnen zijn aangebracht en welke geplaatst is bij het distale uiteinde 10 van de catheter. Al deze bekende uitvoeringsvormen zijn echter onpraktisch, onwerkbaar, of niet effectief gebleken.

Volgens de uitvinding wordt nu voorgesteld het ca-thetersysteem uit te voeren met een in een door een wand gedefinieerd lumen van de catheter opgenomen glasfiber, waarbij 15 voorzien is in een eerste polarisatiefilter nabij het proxi-male uiteinde van de catheter en een tweede polarisatiefilter nabij het distale uiteinde van de catheter, welke polarisatief ilters verdraaivast zijn opgesteld ten opzichte van de catheterwand, en welk glasfiber geschikt is voor het trans-20 port van gepolariseerd licht onder handhaving van de hoofdzaak van de polarisatierichting van dit licht bij torsiebe-lasting van de catheter. Hierbij is de polarisatierichting telkens betrokken op een vast coördinatenstelsel dat invariant is ten aanzien van de tordering van de catheter. Door 25 deze zeer eenvoudige maatregel is een in diameter zeer klein uit te voeren catheter verschaft, waarmee nochtans op directe wijze de hoekpositie van het distale uiteinde bepaalbaar is.

Teneinde dat het licht voor wat betreft de polarisatierichting onafhankelijk is van de torsiebelasting van de 30 catheter is het wenselijk dat het glasfiber een cirkelsymme-trische constructie heeft. Een geschikte keuze voor een glasfiber met deze eigenschap is een uitvoering met een glasfiber van het type graded-index.

Het cathetersysteem volgens de uitvinding kan zijn 35 voorzien van op zichzelf bekende middelen waarmee een meting of behandeling van het desbetreffende lichaamsdeel van de patiënt kan worden uitgevoerd, en waaraan volgens de uitvinding een lichtbron is toegevoegd voor het voeden van de glas-fiber in de catheter. Dit licht wordt door het eerste polari- 1005068 3 satiefilter dat is voorzien nabij het proximale uiteinde van de catheter gepolariseerd, door het glasfiber in de catheter verder geleid onder handhaving van de polarisatierichting van het gepolariseerde licht, en door het tweede polarisatiefil-5 ter dat is geplaatst nabij het distale uiteinde van de catheter, afhankelijk van de verstelling van het tweede polarisa-tiefilter ten opzichte van het eerste polarisatiefilter in meerdere of mindere mate verzwakt. De mate van verzwakking kan gemeten worden en dient als maat voor de positie van het 10 distale uiteinde van de catheter ten opzichte van het proximale uiteinde.

Daartoe is wenselijk dat voorzien is in middelen voor retourtransport van het aan de distale zijde uit het tweede polarisatiefilter tredende licht. Op deze wijze kan de 15 catheter zeer eenvoudig van uitrusting blijven, terwijl de kostbare meetinrichting blijvend in het cathetersysteem bij het proximale uiteinde van de catheter is geplaatst.

Een zeer eenvoudige maar effectieve vorm hiervan is die waarbij aan de distale zijde van het tweede polarisatie-20 filter een spiegel is geplaatst voor weerkaatsing van uit het tweede polarisatiefilter tredend licht in de richting van het eerste polarisatiefilter. Het weerkaatste licht kan het tweede polarisatiefilter ongehinderd passeren en wordt dan door het glasfiber teruggeleid naar de proximale zijde alwaar een 25 verdere verzwakking van het licht door het eerste polarisatief ilter kan optreden. Bij dit proximale uiteinde kan dan de resterende lichtsterkte gemeten worden waarvan de hoekpositie van het distale uiteinde van de catheter wordt afgeleid.

Een alternatieve uitvoeringsvorm van het catheter-30 systeem volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt, dat op de distale zijde van het tweede polarisatiefilter een retour-glasfiber aansluit die is opgenomen in het lumen van de catheter en uitmondt bij het proximale uiteinde daarvan.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een losse 35 catheter met een door een wand gedefinieerd lumen, welke gekenmerkt is door een in het lumen opgenomen glasfiber dat verloopt tussen een proximaal uiteinde en een distaai uiteinde van de catheter en waarbij aan het proximale uiteinde een eerste polarisatiefilter is voorzien en bij het distale uit- 1005068 4 einde een tweede polarisatiefilter is voorzien, welke polari-satiefilters verdraaivast zijn verbonden met de catheterwand, en welke glasfiber geschikt is voor het transport van gepolariseerd licht onder handhaving van de hoofdzaak van de pola-5 risatierichting van dit licht bij torsiebelasting van de catheter. Met deze catheter volgens de uitvinding zijn alle po-larisatierichtingbepalende elementen van het door het glasfiber te leiden licht, inclusief het eerste polarisatiefilter, deel gemaakt van deze catheter, zodat slechts uitwendig van 10 de catheter volgens de uitvinding de lichtbron en de meetmiddelen geplaatst behoeven te worden naast de aandrijfinrichting voor verstelling van de catheter aan zijn proximale uiteinde .

De verdraaivaste verbinding van de polarisatiefil-15 ters met de catheterwand kan eenvoudig worden gerealiseerd doordat de polarisatiefilters op de wand van de catheter zijn gelijmd.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, welke 20 in fig. 1 het cathetersysteem volgens de uitvinding toont waarvan de catheter volgens de uitvinding deel uit-maakt; en in fig. 2 de in fig. 1 getoonde uitvoeringsvorm van de catheter als weergegeven binnen de cirkels A en B op ver-25 grote schaal weergeeft.

In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.

Het getoonde uitvoeringsvoorbeeld wordt uitdrukkelijk als niet beperkend bedoeld en toont schematisch de wijze 30 waarop het systeem respectievelijk het catheter volgens de uitvinding is ingericht. Met verwijzingscijfer 1 is een lichtbron, bijvoorbeeld een laser, aangeduid welke via een glasfiber 4 is gekoppeld met een connector 5 welke de lichtsignalen doorkoppelt naar de in detail A (zie fig. 2) getoon-35 de glasfiber 11 welke dient ter voeding van de glasfiber in de catheter. Het proximale uiteinde van de catheter wordt roterend aangedreven door een aandrijfmotor 6. De catheter zelf is aangeduid met verwijzingscijfer 7.

1005068 5

Onder verwijzing nu naar fig. 2 is in detail A een eerste polarisatiefilter 10 getoond dat met een mechanisch fixeermiddel 12, bijvoorbeeld een lijm, is vastgezet op de wand 13 van de catheter. Deze wand 13, welke in detail B (het 5 distale uiteinde) met verwijzingscijfer 19 is aangeduid, bepaalt het lumen van de catheter waarbinnen een glasfiber 14 (nabij het proximale uiteinde) en 18 (nabij het distale uiteinde) is opgenomen. Deze glasfiber dient voor transport van gepolariseerd licht onder handhaving van de hoofdzaak van de 10 polarisatierichting van het licht bij torsiebelasting van de catheter. Het proximale uiteinde van de catheter 7 is ver-draaivast gekoppeld met de aandrijfmotor 6. Het eerste polarisatief ilter kan zoals getoond zijn opgenomen in de catheter volgens de uitvinding, of zijn opgenomen in een buiten de 15 catheter liggend deel dat meeroteert met het proximale uiteinde van de catheter; bijvoorbeeld in de figuur rechts van de aandrijfmotor 6. Het tweede polarisatiefilter 20, dat geplaatst is nabij het distale uiteinde van de catheter 7, is eveneens met een mechanisch fixeermiddel 21, bijvoorbeeld 20 lijm, op de wand 19 van de catheter bevestigd.

Het cathetersysteem is voorts voorzien van een lichtintensiteitsmeter 2 (zie fig. 1). Teneinde de lichtopbrengst aan de distale zijde van het tweede polarisatiefilter 20 te kunnen meten met de aan het proximale uiteinde ge-25 plaatste lichtintensiteitsmeter 2, kan in een eerste uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding zijn voorzien in een spiegel welke geplaatst is aan de distale zijde van het tweede polarisatiefilter. Dit is verder niet getoond in de tekening. De getoonde uitvoeringsvorm heeft een op de dis-30 tale zijde van het tweede polarisatiefilter 20 aansluitende retourglasfiber 17, welke nabij het proximale uiteinde van de catheter met verwijzingscijfer 15 is aangeduid. Via de connector 5 is deze retourglasfiber aangesloten op glasfiber 3 welke het geretourneerde licht terugtransporteert naar de 35 lichtintensiteitsmeter 2. De gemeten lichtintensiteit kan dan dienen ter bepaling van de hoekpositie van het distale uiteinde van de catheter 7. Niet getoond in de figuren is dat het glasfiber een cirkelsymmetrische constructie heeft. Dit is op zichzelf voor de vakman een bekende constructie voor 1005068 6 glasfibers. Bij voorkeur is de glasfiber van het type graded-index.

Binnen het kader van de uitvinding zijn diverse uit-voeringsvarianten mogelijk welke alle gebaseerd zijn op de 5 uitvindingsgedachte zoals gespecificeerd in de navolgende conclusies. Zo is tevens onderwerp van de uitvinding een losse catheter waarbij het eerste polarisatiefilter 10 en het tweede polarisatiefilter 20 geplaatst zijn in het lumen van de catheter, verdraaivast verbonden met de catheterwand, en 10 waarbij tussen het eerste polarisatiefilter 10 en het tweede polarisatiefilter 20 het glasfiber verloopt welke geschikt is voor het transport van gepolariseerd licht onder handhaving van de hoofdzaak van de polarisatierichting van dit licht bij torsiebelasting van de catheter.

1005068

Claims

1. Cathetersysteem omvattende een catheter met een proximaal en een distaai uiteinde en voorzien van middelen voor het bepalen van de stand van het distale uiteinde van de catheter, met het kenmerk, dat de catheter een in een door 5 een wand gedefinieerd lumen van de catheter opgenomen glasfiber omvat, en waarbij voorzien is in een eerste polarisatie-filter nabij het proximale uiteinde van de catheter en een tweede polarisatiefilter nabij het distale uiteinde van de catheter, welke polarisatiefliters verdraaivast zijn opge- 10 steld ten opzichte van de catheterwand, en welk glasfiber geschikt is voor het transport van gepolariseerd licht onder handhaving van de hoofdzaak van de polarisatierichting van dit licht bij torsiebelasting van de catheter.

2. Cathetersysteem volgens conclusie 1, met het ken- 15 merk, dat voorzien is in middelen voor retourtransport van het aan de distale zijde uit het tweede polarisatiefilter tredende licht.

3. Cathetersysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat aan de distale zijde van het tweede polarisatie- 20 filter een spiegel is geplaatst voor weerkaatsing van uit het tweede polarisatiefilter tredend licht in de richting van het eerste polarisatiefilter.

4. Cathetersysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat op de distale zijde van het tweede polarisatie- 25 filter een retourglasfiber aansluit die is opgenomen in het lumen van de catheter en uitmondt bij het proximale uiteinde daarvan.

5. Cathetersysteem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het glasfiber een cirkelsymme- 30 trische constructie heeft.

6. Cathetersysteem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het glasfiber van het type graded- index is.

7. Catheter met een door een wand gedefinieerd lu- 35 men, gekenmerkt door een in het lumen opgenomen glasfiber dat verloopt tussen een proximaal uiteinde en een distaai uitein- 1005068 k de van de catheter en waarbij aan het proximale uiteinde een eerste polarisatiefilter is voorzien en bij het distale uiteinde een tweede polarisatiefilter is voorzien, welke polari-satiefilters verdraaivast zijn verbonden met de catheterwand, 5 en welke glasfiber geschikt is voor het transport van gepolariseerd licht onder handhaving van de hoofdzaak van de pola-risatierichting van dit licht bij torsiebelasting van de catheter.

8. Catheter volgens conclusie 7, met het kenmerk, 10 dat de polarisatiefilters op de wand van de catheter zijn gelijmd. 1005068