NL1005392C2

NL1005392C2 - Catheter with internal position marker

Info

Publication number: NL1005392C2
Application number: NL1005392A
Authority: NL
Inventors: Frans Mous; Cornelis Philipus Nap; Wenzel Franz Hurtak
Original assignee: Cordis Europ
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-08-28

Abstract

The catheter (1) consists of a tube hollow (2) with connectors (3) on the outer end and a balloon shaped probe on the other end. The outer end has a galvanic contact (6) to a wire which runs to the inner end, where it protrudes from the pinch (5) at the end of the catheter bulge (7). In the centre of the balloon end (7) of the catheter, the central section of the wire carries a marker (8). The marker (8) has a pattern of material. Parts of the material are impervious to X- rays or to Magnetic resonance radiation.

Description

MEDISCHE INRICHTING MET ONDER MR- EN RÖNTGENBEELDVORMING 5 ZICHTBARE MARKERINGMEDICAL DEVICE WITH MR AND X-RAY IMAGING 5 VISIBLE MARKING

De uitvinding heeft betrekking op een medische inrichting zoals een katheter die een bij een patiënt in 10 te brengen deel omvat. Dit deel is voorzien van ten minste één markeerorgaan waarmee dit zichtbaar gemaakt kan worden onder een bepaalde beeldvormingstechniek. Dergelijke beeldvormingstechnieken zijn bijvoorbeeld magnetische resonantiebeeldvorming (MR-beeldvorming) en 15 röntgenbeeldvorming. Met behulp van dergelijke technieken is het mogelijk om het inwendige van een patiënt en derhalve ook de zich daarin bevindende medische inrichting op een scherm zichtbaar te maken. Het markeerorgaan is zodanig uitgevoerd dat dit voor een duidelijk zicht-20 baar beeld op het betreffende scherm zorgt.The invention relates to a medical device such as a catheter comprising a part to be introduced into a patient. This part is provided with at least one marker with which it can be made visible under a certain imaging technique. Such imaging techniques are, for example, magnetic resonance imaging (MR imaging) and X-ray imaging. Using such techniques it is possible to display the interior of a patient and, therefore, the medical device contained therein on a screen. The marker is designed in such a way that it provides a clearly visible image on the screen in question.

Teneinde een medische inrichting van de onderhavige soort te kunnen gebruiken bij verschillende beeldvormingstechnieken is het wel bekend om de inrichting te voorzien van een aantal markeerorganen, elk specifiek 25 bestemd voor één beeldvormingstechniek.In order to be able to use a medical device of the present kind in different imaging techniques, it is known to provide the device with a number of markers, each specifically intended for one imaging technique.

De medische inrichting volgens de uitvinding zoals gekenmerkt in conclusie 1 vormt een verdere verbetering hiervan.The medical device according to the invention as characterized in claim 1 forms a further improvement thereof.

Bij de inrichting volgens de uitvinding wordt 30 het grote voordeel bereikt dat onder de verschillende beeldvormingstechnieken het beeld van de medische inrichting in hoofdzaak identiek is. Dat wil zeggen de relatieve positie van het markeerorgaan ten opzichte van de inrichting is onder de verschillende beeldvormingstech-35 nieken telkens hetzelfde, zodat geen verwarring kan ontstaan over de werkelijke positie van de medische inrichting ten opzichte van het markeerorgaan. Bijvoorbeeld worden bij een ballonkatheter één of meer markeer- 10 0 5 3 9 2 2 organen toegepast om de positie van het ballonorgaan te kunnen vaststellen. Met de onderhavige uitvinding kan de positie van het ballonorgaan dus eenduidig worden vastgesteld onafhankelijk van de toegepaste beeldvormingstech-5 niek.In the device according to the invention the great advantage is achieved that under the different imaging techniques the image of the medical device is substantially identical. That is to say, the relative position of the marker relative to the device is the same among the different imaging techniques, so that no confusion can arise about the actual position of the medical device relative to the marker. For example, in a balloon catheter, one or more markers are used to determine the position of the balloon member. Thus, with the present invention, the position of the balloon member can be unambiguously determined irrespective of the imaging technique used.

Op geschikte wijze wordt de inrichting volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd dat de beeldvormingsele-menten het markeerorgaan respectievelijk zichtbaar maken onder MR- en röntgenbeeldvorming. Deze twee beeldvor-10 mingstechnieken worden veel toegepast en het is daarom van belang om voor beide beeldvormingstechnieken eenzelfde beeldvorming te bereiken.Suitably, the device according to the invention is designed such that the imaging elements make the marker visible under MR and X-ray imaging, respectively. These two imaging techniques are widely used and it is therefore important to achieve the same imaging for both imaging techniques.

Bij voorkeur wordt de maatregel van conclusie 3 toegepast. Hierdoor wordt verzekerd dat bij elke beeld-15 vormingstechniek een optimale beeldvorming van het markeerorgaan wordt bereikt. De niet voor de betreffende beeldvorming bestemde beeldvormingselementen verstoren de beeldvorming niet.The measure of claim 3 is preferably applied. This ensures that optimal imaging of the marker is achieved with each imaging technique. The imaging elements not intended for the respective imaging do not disturb the imaging.

Een geschikte uitvoeringsvorm is gekenmerkt in 20 conclusie 4. Algemeen bekende metalen voor het zichtbaar maken van een markeerorgaan onder röntgenbeeldvorming zijn bijvoorbeeld goud, zilver, platina, rhenium, wolfraam of legeringen daarvan. De onderbreking voorkomt dat een ringvormige geleider ontstaat, die in het magneetveld 25 dat toegepast wordt bij MR-beeldvorming door inductie een zodanig sterk resulterend magneetveld opwekt dat dit een veel sterker beeld vormt dan het beeldvormingselement dat specifiek voor de MR-beeldvorming wordt toegepast. De onderbreking in het metalen beeldvormingselement vormt 30 een condensator die reeds bij een onderbrekingsgrootte van enige tientallen nanometers een zodanig hoge impedantie heeft dat de in het ringvormig element opgewekte stromen zeer beperkt blijven.A suitable embodiment is characterized in claim 4. Well known metals for displaying a marker under X-ray imaging are, for example, gold, silver, platinum, rhenium, tungsten or alloys thereof. The interruption prevents the formation of an annular conductor which generates in the magnetic field 25 used in MR imaging by induction such a strongly resulting magnetic field that it forms a much stronger image than the imaging element used specifically for the MR imaging. The interruption in the metal imaging element forms a capacitor which already has such a high impedance at an interruption size of a few tens of nanometers that the currents generated in the annular element remain very limited.

Geschikte uitvoeringsvormen van de beeldvor-35 mingselementen voor zowel de MR-beeldvorming als de röntgenbeeldvorming kunnen in een kunststofmatrix opgenomen poeders van respectievelijk paramagnetisch materiaal en een metaal omvatten. De poeders kunnen gemengd zijn en 100 5 392 3 in één en dezelfde kunststofmatrix worden opgenomen.Suitable embodiments of the imaging elements for both the MR imaging and the X-ray imaging may comprise powders of paramagnetic material and a metal incorporated in a plastic matrix, respectively. The powders can be mixed and 100 100 392 3 can be incorporated in one and the same plastic matrix.

Aldus wordt een zeer goede gelijkmatige verdeling van elk van de beeldvormingselementen over het markeerorgaan bereikt. Door toepassing van een poeder wordt ook de 5 beeldvorming bij de beeldvormingstechniek waarvoor het betreffende element niet specifiek is bestemd, zeer gering gehouden. Door een geschikte keuze van de korrel-grootte van de verschillende poeders en uiteraard de specifieke materiaalsamenstelling kan de gewenste werking 10 worden ingesteld.Thus, a very good uniform distribution of each of the image-forming elements over the marker is achieved. By using a powder, the imaging in the imaging technique for which the element in question is not specifically intended is also kept very low. The desired effect can be set by suitable selection of the grain size of the various powders and, of course, the specific material composition.

Een andere gunstige uitvoeringsvorm is gekenmerkt in conclusie 7. Ook hierbij strekken de elementen zich gelijkmatig over het gehele markeerorgaan uit, zodat bij de verschillende beeldvormingstechnieken vergelijkba-15 re beelden worden gevormd.Another favorable embodiment is characterized in claim 7. Here too the elements extend evenly over the entire marker, so that comparable images are formed in the different imaging techniques.

Een andere geschikte uitvoeringsvorm is gekenmerkt in conclusie 8.Another suitable embodiment is characterized in claim 8.

De uitvinding zal verder worden toegelicht in de volgende beschrijving aan de hand van de bijvoegde 20 figuren.The invention will be further elucidated in the following description with reference to the annexed figures.

Figuur 1 toont een medische inrichting volgens de uitvinding in de vorm van een ba11onkatheter. Figuur 2 toont een detail volgens pijl II in fig. 1, met 25 een markeerorgaan.Figure 1 shows a medical device according to the invention in the form of a balloon catheter. Figure 2 shows a detail according to arrow II in Figure 1, with a marker.

Figuur 3 toont een alternatief van figuur 2.Figure 3 shows an alternative of Figure 2.

Figuur 4 toont een doorsnede volgens IV-IV in fig. 3. Figuur 5 toont weer een andere uitvoeringsvorm.Figure 4 shows a section according to IV-IV in Figure 3. Figure 5 shows yet another embodiment.

30 De katheter 1 van fig. 1 omvat een slangvormig basislichaam 2 dat een buitenste slangvormig element en een in een lumen daarvan opgenomen binnenste slangvormig element 4 omvat. In het binnenste slangvormige element 4 is een lumen 5 aanwezig waardoorheen zich bijvoorbeeld, 35 zoals getoond, een leiddraad 6 kan uitstrekken. Deze leiddraad wordt gebruikt om het van het ballonorgaan voorziene distale einddeel van de katheter 1 bij een patiënt in te brengen en op een bestemde plaats te 100 5 3 9 2 4 manoeuvreren.The catheter 1 of Fig. 1 comprises a tubular basic body 2 which comprises an outer tubular element and an inner tubular element 4 received in a lumen thereof. A lumen 5 is present in the inner tube-like element 4, through which, for example, as shown, a guide wire 6 can extend. This guidewire is used to insert the balloon member-provided distal end portion of catheter 1 into a patient and maneuver in a designated location.

Aan het tegenoverliggende proximale einde omvat de katheter 1 aansluitorganen 3 die op verder op zichzelf bekende wijze in verbinding staan met het lumen in het 5 binnenste slangvormige element 4 en de tussenruimte tussen het binnenste slangvormige element en het lumen in het buitenste slangvormige element. Via deze tussenruimte kan het aan het distale einde aangebrachte ballonorgaan 7 gevoed worden met een fluïdum onder druk teneinde dit 10 ballonorgaan 7 te doen expanderen.At the opposite proximal end, the catheter 1 comprises connecting members 3 which, in a further known manner, communicate with the lumen in the inner tubular element 4 and the spacing between the inner tubular element and the lumen in the outer tubular element. Through this spacing, the balloon member 7 disposed at the distal end can be supplied with a pressurized fluid to expand this balloon member 7.

Bij de hier getoonde uitvoeringsvorm is op het binnenste slangvormige element 4 ter hoogte van het ballonorgaan 7 een markeerorgaan 8 aangebracht, dat meer in detail in fig. 2 wordt getoond.In the embodiment shown here, a marker 8 is arranged on the inner tube-like element 4 at the height of the balloon member 7, which is shown in more detail in Fig. 2.

15 Hoewel hier slechts één markeerorgaan 8 wordt getoond, zal het duidelijk zijn dat ook meer markeerorga-nen toegepast kunnen worden.Although only one marker 8 is shown here, it will be clear that more markers can also be used.

Het in fig. 2 meer in detail getoonde markeerorgaan 8 omvat twee volgens schroeflijnen gewikkelde 20 beeldvormingselementen 10, 11. Elk van deze beeldvor-mingselementen 10, 11 is zodanig uitgevoerd en van een zodanig materiaal vervaardigd, dat het onder één specifieke beeldvormingstechniek duidelijk zichtbaar is, terwijl het onder een andere beeldvormingstechniek minder 25 of in het geheel niet zichtbaar is. Zo kan bijvoorbeeld het beeldvormingselement 10 vervaardigd zijn van een metaal zoals goud, zilver, platina, rhenium, wolfraam of legeringen hiervan, zodat dit beeldvormingselement 10 het markeerorgaan 8 duidelijk zichtbaar maakt onder röntgen-30 beeldvorming.The marker 8 shown in more detail in Fig. 2 comprises two helically wound imaging elements 10, 11. Each of these imaging elements 10, 11 is designed and made of such a material that it is clearly visible under one specific imaging technique. while it is less visible or not visible at all under another imaging technique. For example, the imaging element 10 can be made of a metal such as gold, silver, platinum, rhenium, tungsten, or alloys thereof, so that this imaging element 10 makes the marker 8 clearly visible under X-ray imaging.

Het beeldvormingselement 11 is vervaardigd van of omvat een materiaal dat een duidelijk beeld bij MR-beeldvorming vormt. De MR-beeldvorming is gebaseerd op magnetische susceptibiliteit van de toegepaste materia-35 len. Geschikte materialen zijn materialen uit de groep van de lanthaniden zoals dysprosium en mengsels en oxyden van materialen uit deze groep.The imaging element 11 is made of or includes a material that forms a clear image in MR imaging. The MR imaging is based on magnetic susceptibility of the materials used. Suitable materials are materials from the group of the lanthanides such as dysprosium and mixtures and oxides of materials from this group.

100 5 392 5100 5 392 5

Het beeldvormingselement 11 voor de MR-beeld-vorming is onder röntgenbeeldvorming matig tot slecht zichtbaar. Het beeldvormingselement 10 voor de röntgenbeeldvorming is bij de getoonde uitvoeringsvorm op zich-5 zelf weer matig tot slecht zichtbaar onder MR-beeldvor-ming, omdat door de schroeflijnvorm geen gesloten kring wordt gevormd die onder invloed van het bij de MR-beeld-vorming toegepaste magneetveld een eigen veld zou kunnen opwekken dat verstorend werkt.The imaging element 11 for the MR imaging is moderately to poorly visible under X-ray imaging. In the embodiment shown, the imaging element 10 for the X-ray imaging is itself in itself moderate to poorly visible under MR imaging, because the helical form does not form a closed circuit which is influenced by the MR applied imaging. magnetic field could generate its own field that has a disruptive effect.

10 Elk van de beeldvormingselementen 10, 11 is dus minder zichtbaar onder de beeldvorming waarbij deze niet specifiek het markeerorgaan zichtbaar maken, dan het beeldvormingselement dat het markeerorgaan 8 juist bij de specifieke beeldvormingstechniek zichtbaar moet maken.Thus, each of the imaging elements 10, 11 is less visible under the imaging where they do not specifically make the marker visible, than the imaging element that the marker 8 needs to make visible just in the specific imaging technique.

15 Doordat de elementen 10, 11 zich gelijkmatig verdeeld over het markeerorgaan zijn aangebracht zullen deze in elk van de beeldvormingstechnieken het markeerorgaan 8 in dezelfde relatieve positie tonen en dus bijvoorbeeld kunnen doen herkennen waar zich het ballonor-20 gaan 7 bevindt.Because the elements 10, 11 are arranged evenly distributed over the marker, in each of the imaging techniques they will show the marker 8 in the same relative position and thus, for example, be able to identify where the balloon 7 is located.

Bij het markeerorgaan 15 zoals getoond in fig.At the marker 15 as shown in fig.

3 zijn de twee beeldvormingselementen 16, 17 in lagen aangebracht. De buitenste laag 16 is van metaal en bestemd voor de röntgenbeeldvorming, terwijl de binnenste 25 laag 17 weer van een zodanig materiaal is of een zodanig materiaal omvat, dat dit goed zichtbaar is onder MR-beeldvorming.3, the two imaging elements 16, 17 are layered. The outer layer 16 is made of metal and intended for X-ray imaging, while the inner layer 17 is again of such a material or comprises such a material that it is clearly visible under MR imaging.

Het buitenste cilindrische metalen beeldvormingselement 16 is voorzien van een onderbreking 19 30 teneinde weer de zichtbaarheid onder MR-beeldvorming te minimaliseren.The outer cylindrical metal imaging element 16 is provided with an interruption 19 to again minimize visibility under MR imaging.

Zoals getoond is het markeerorgaan 15 om het basislichaam 18 aangebracht. Uiteraard is het ook mogelijk om een markeerorgaan toe te passen dat ten minste 35 gedeeltelijk in het basislichaam wordt opgenomen, waardoor een nagenoeg continue diameter van dit basislichaam kan worden bereikt.As shown, the marker 15 is disposed about the base body 18. Of course, it is also possible to use a marker which is at least partially received in the basic body, so that a substantially continuous diameter of this basic body can be achieved.

100 5 3 9 2 6100 5 3 9 2 6

Bij de uitvoeringsvorm van fig. 5 omvat het markeerorgaan 20 een matrix van kunststof 21 waarin korrels 22 van verschillende materialen zijn opgenomen. Deze korrels omvatten korrels van metaal, teneinde de 5 zichtbaarheid onder röntgenbeeldvorming te waarborgen en korrels van paramagnetische materialen, teneinde het markeerorgaan 20 bij MR-beeldvormingstechnieken zichtbaar te maken. De korrels 22 zijn dooreen gemengd, zodat de door de respectieve groepen korrels gevormde beeldvor-10 mingselementen gelijkmatig over het markeerorgaan 20 zijn verdeeld zodat deze elk in de specifieke beeldvormings-techniek het markeerorgaan 20 duidelijk zichtbaar maken. Doordat het metaal van het eerste beeldvormingselement voor de röntgenbeeldvorming in de vorm van poederkorrels 15 in de kunststof 21 is opgenomen, worden geen elektrische kringen gevormd met een zodanige resonantiefrequentie dat hierdoor verstoring van het beeld bij MR-beeldvorming zou kunnen optreden.In the embodiment of Fig. 5, the marker 20 comprises a matrix of plastic 21 in which grains 22 of different materials are incorporated. These beads include metal beads to ensure visibility under X-ray imaging and beads of paramagnetic materials to make marker 20 visible in MR imaging techniques. The grains 22 are mixed together so that the imaging elements formed by the respective groups of grains are evenly distributed over the marker 20 so that each makes the marker 20 clearly visible in the specific imaging technique. Because the metal of the first X-ray imaging element in the form of powder granules 15 is incorporated in the plastic 21, no electrical circuits are formed with such a resonant frequency that this could cause disturbance of the image in MR imaging.

De uitvinding is niet beperkt tot de hier 20 getoonde en beschreven uitvoeringsvoorbeelden. In alle gevallen waarin het gewenst is om een medische inrichting voor inwendige toepassing zichtbaar te maken met verschillende beeldvormingstechnieken, ook eventueel andere kunnen omvatten dan de genoemde röntgen- en MR-beeldvor-25 ming, kan de uitvinding met voordeel worden toegepast.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described here. In all instances where it is desired to visualize an internal medical device with various imaging techniques, which may optionally include other than said X-ray and MR imaging, the invention can be advantageously practiced.

100 5 3 9 2100 5 3 9 2

Claims

5

1. A medical device such as a catheter, comprising a part to be introduced into a patient, which is provided with at least one marker, comprising a number of imaging elements distributed over the marker and making the marker visible under different imaging techniques, respectively. .

2. Device according to claim 1, wherein the imaging elements make the marker visible under MR and X-ray imaging, respectively.

3. Device as claimed in claim 1 #, wherein the elements are arranged such that they are distributed and of such a material that they are less visible than those which make the grubber specifically visible under the imaging, whereby they do not specifically make the marker visible. that image.

Device according to claim 1, wherein the element for making the marker visible under X-ray imaging is made of metal and is substantially circular in cross-section, and has at least one interruption in the circumferential direction.

The device of claim 1, wherein the element for making the marker visible under X-ray imaging comprises a metal powder contained in a plastic matrix.

Apparatus according to claim 1, wherein the element for visualizing the marker under MR imaging comprises a powder of a paramagnetic material contained in a plastic matrix.

The device of claim 1, wherein the marker is cylindrical and the elements extend helically side by side. 100 5 3 9 2

The device of claim 1, wherein the elements are incorporated in the marker in layers. 100 5 3 9 2