NL8700632A - Intra-arteriele inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten. - Google Patents

Intra-arteriele inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten. Download PDF

Info

Publication number
NL8700632A
NL8700632A NL8700632A NL8700632A NL8700632A NL 8700632 A NL8700632 A NL 8700632A NL 8700632 A NL8700632 A NL 8700632A NL 8700632 A NL8700632 A NL 8700632A NL 8700632 A NL8700632 A NL 8700632A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
catheter
mirror
transducer
spark erosion
obstruction
Prior art date
Application number
NL8700632A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Stichting Biomedical Engineeri
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Biomedical Engineeri filed Critical Stichting Biomedical Engineeri
Priority to NL8700632A priority Critical patent/NL8700632A/nl
Publication of NL8700632A publication Critical patent/NL8700632A/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/4461Features of the scanning mechanism, e.g. for moving the transducer within the housing of the probe
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B17/22004Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves
    • A61B17/22012Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves in direct contact with, or very close to, the obstruction or concrement
    • A61B17/22022Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves in direct contact with, or very close to, the obstruction or concrement using electric discharge
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1492Probes or electrodes therefor having a flexible, catheter-like structure, e.g. for heart ablation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1402Probes for open surgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00106Sensing or detecting at the treatment site ultrasonic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14Probes or electrodes therefor
    • A61B2018/1497Electrodes covering only part of the probe circumference
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/1815Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
    • A61B2018/1861Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves with an instrument inserted into a body lumen or cavity, e.g. a catheter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046Tracking techniques
    • A61B2034/2063Acoustic tracking systems, e.g. using ultrasound
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/445Details of catheter construction

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

·» * -1- .ι VO 9069
Intra-arteriële inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten.
De uitvinding heeft betrekking op een intra-arteriële inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten, omvattende een katheter die aan of nabij het uiteinde is voorzien van ten minste 5 een elektrode, welke ten minste ene elektrode via een door ’ de katheter verlopende elektrische geleider koppelbaar is met een elektrische vonkgenerator.
Een dergelijke inrichting is bekend uit het artikel in J. American Coll, of Cardiology, Vol. 5, nr. 6 (1985), 10 blz. 1382-1386. Met de bekende inrichting werden blijkens het artikel proefnemingen in vitro uitgevoerd op een aantal segmenten van bloedvaten, waarin obstructies voorkwamen.
Alvorens in vivo toepassing mogelijk is, zullen, aldus het artikel, nog wijzigingen nodig zijn. Met name wordt 15 gewezen op de noodzaak de vonkerosie te beheersen om asymmetrische of excentrische obstructies te kunnen behandelen.
Daarvoor zullen, aldus het artikel, nog uitvindingen moeten worden gedaan. Afgezien daarvan leert het artikel evenmin hoe obstructies kunnen worden gedetecteerd en hoe de bekende 20 inrichting zou moeten worden ingericht om de vonkerosie ter plaatse van een gedetecteerde obstructie te laten geschieden.
De uitvinding heeft tot doel de bekende inrichting te verbeteren en een inrichting van het in de aanhef omschre-25 ven type te verschaffen, waarmede in vivo kan worden gewerkt.
Het gestelde doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting die is voorzien van middelen om de vonkerosie te besturen en desgewenst excentrisch ten opzichte van de katheteras te doen plaatsvinden, alsmede van met het 30 uiteinde van de katheter gekoppelde detectiemiddelen voor het vaststellen van de plaats en eventueel aard van een te behandelen obstructie.
l / . v : .
b 4 -2-
Tot dusverre toegepaste methoden voor het opheffen van obstructies vereisen veelal een gecompliceerde operatieve ingreep. Een voorbeeld is de zgn. by-pass operatie. In de medische wereld bestond en bestaat daarom een sterke 5 behoefte aan een techniek, die minder risico's meebrengt, minder invasief is en minder kostbaar is. Een inmiddels reeds veel toegepaste nieuwe werkwijze wordt beschreven in het artikel in N. Engl. J. Med. 301, blz. 61-68. Bij deze katheter-ballon dilatatiemethode wordt de obstructie 10 als het ware weggedrukt door het opblazen van een aan een katheter bevestigd ballonnetje. In een relatief groot aantal gevallen komt de obstructie echter terug.
Recentelijk zijn een aantal zowel mechanische als niet-mechanische katheter-methoden ontwikkeld om binnen 15 arteriën en venen een obstructie te verwijderen. Een met grote snelheid roterende draad, voorzien van abrasief materiaal is voorgesteld in het artikel in Circulation 74: 11“362. Een atherectomie kathetertipmethode wordt beschreven in het artikel in Circulation 74: 11-202. Als voorbeeld 20 van een niet-mechanisch systeem kan worden genoemd de zgn. "hot-tip" methode, beschreven in het artikel in J. Am. Coll. Cardiol 3:490. Hierbij wordt via een glasvezel-laser of langs elektrische weg het metalen uiteinde van een katheter verhit en als het ware door de obstructie gebrand. Ook 25 de via een glasvezel overgebrachte laserenergie op zich is in recente publicaties beschreven als mogelijkheid om perfusie door een vernauwd of verstopt vat te verbeteren.
Het lasereinde kan daarbij al dan niet van b.v. een saffiertip worden voorzien, zie b.v. Am. J. Cardiol 50: 1209-1211.
30 Bij desobstructiemethoden is het kunnen lokaliseren van de obstructie binnen b.v. de kransslagader in relatie tot het verloop van het vat belangrijk. De obstructie is immers vaak excentrisch. Men wil slechts de obstructie verwijderen zonder de vaatwand te beschadigen. Het uiteinde-35 lijke succes van de te realiseren therapie hangt af van het vermogen tot lokalisatie en mogelijk ook identificatie i! ’ * ' ,·"( r\ RTT ·**£
r \ 1 \ * *: V
* : \ v. -·· kr -3- van de samenstelling van de obstructie. Met röntgencontrast-angiografie is het, zeker in bochtige vaten, niet mogelijk om voldoende morfologische gegevens te verkrijgen en de oriëntatie van de gewoonlijk excentrische obstructie ten 5 opzichte van de oorspronkelijke vaatwand vast te stellen.
Voorts zijn de hiervoor genoemde mechanische en niet-mechanische methoden ter verwijdering van een obstructie niet gemakkelijk stuurbaar in de zin van excentrisch toepasbaar binnen een vat als daarbij ook nog opname van noodzakelijke 10 detectiemiddelen is vereist.
De vonkerosiemethode kan excentrisch bestuurbaar worden gemaakt. Dit is echter pas waardevol indien door een detectiemethode direct en ter plaatse kan worden vastgesteld hoe het vonkerosieproces excentrisch moet worden 15 uitgevoerd. Met de inrichting volgens de uitvinding wordt een en ander mogelijk gemaakt doordat deze is voorzien van middelen voor het besturen van de vonkerosie en van detectiemiddelen voor het vaststellen van plaats en aard van een te behandelen obstructie. Bij voorkeur omvatten 20 daarbij de laatstgenoemde middelen een transducent voor het uitzenden van en opvangen van echo’s van hoogfrequente ultrasone trillingen.
Een voor de hand liggende detectiemethode zou zijn een methode gebaseerd op elektrische impedantiemeting. Gehle-25 ken is echter dat de meeste obstructies aan de binnenzijde van een vat zijn bedekt met een, elektrisch gezien, niet sterk van normaal afwijkende weefsellaag. Impedantiemeting levert daardoor te weinig informatie. Detectie door lokale observatie van de obstructie via een vezeloptische katheter 30 zou ook mogelijk zijn. Dit evenwel vergt een continu spoelen met een transparante vloeistof, hetgeen bezwarend is. In de praktijk zal slechts een detectiemethode met diepe penetratie voldoen. De volgens de uitvinding bij voorkeur toegepaste echodetectiemethode is een zodanige. Aldus is de 35 combinatie in de inrichting volgens de uitvinding van detectiemiddelen waarmede een geheel doorsnedebeeld en daarmee -4- de juiste morfologie van de obstructie kan worden verkregen en van middelen om de vonkerosie te besturen een waardevolle verbetering ten opzichte van het bekende.
De inrichting volgens de uitvinding kan zeer geschikt 5 worden toegepast in coronairvaten. Andere toepassingen, zoals in beenvaten of andere lichaamsholten zijn evenwel ook mogelijk.
Het toepassen van de echo-detectiemethoden in holten in het menselijk of dierlijk lichaam is reeds geruime 10 tijd bekend. In een artikel in Polsk Przeglad Chirurg 33:1071 (1961) wordt beschreven hoe echo's werden verkregen van de binnenkant van het hart met behulp van een een enkel-ele-ment bevattende katheter, die via een vene in een hond was ingebracht. In een artikel in Ultrasonics 2: 82-86 15 (1964) wordt de toepassing van een intraveneuze echosonde beschreven. Daarmede kon men de maat van een atrium septum defect in patiënten met een congenitaal vitium vastleggen. Tomogrammen werden verkregen door rotatie en terugtrekken van de sonde, die in het rechter atrium was geïntroduceerd 20 via een vene. In het artikel in Ultrasonics (1967) 80-83 werd de intraveneuze methode voor het verkrijgen van een doorsnede zelfs superieur geacht vergeleken bij een aftastme-thode vanuit de slokdarm. De drager van de sonde bestond uit een roestvrij stalen buisje met een buitendiameter 25 van 1,2 mm en een wanddikte van 0,2 mm. Aangezien de beweging van de transducent zeer langzaam geschiedde, werden de tomogrammen verkregen via triggering op basis van het electrocardiogram van het hart.
De ontwikkelingen van systemen voor gebruik binnen 30 het hart en gebaseerd op het op het kathetereinde monteren van kleinere transducenten gingen door. In het artikel in Circ. Res. 22: 545-548 (1968) wordt een omnidirectionale enkel-elements katheter beschreven waarmee de maten van de hartkamers via het meten van de echo-aankomsttijden 35 kunnen worden gereconstrueerd. In Ultrasonics 17: 143-153 (1970) is een katheter beschreven met 4 elementen die onder-
*v. ' ï . T
% ό» -5- ling 90° zijn verschoven. Langzame rotatie van deze katheter (8 seconden voor het opnemen van een beeldje) in combinatie met computerreconstructie leverde intracardiale tomogrammen.
Opnieuw noodzaakten de lange beeld-acguisitietijden tot trigge-5 ring op basis van het electrocardiogram. De beschreven katheter werd geïntroduceerd via de carotide en bewoog enige millime-ters gedurende de hartcyclus. Er was daarom een tracking mechanisme noodzakelijk, anders kon later het doorsnedebeeld niet worden gereconstrueerd.
10 De eerste zeer snelle real-time intracardiale scanner werd beschreven in Ultrasonics 10: 72-76 (1972). Deze katheter bestond uit een cirkelvormig stelsel met 32 elementen met een buitendiameter van 3,2 mm, welk stelsel was gemonteerd op het uiteinde van een No. 9 French katheter. Door de 15 electronische schakeling was de beeldsnelheid geen limitatie meer. Problemen bij dit systeem bleken echter de excessieve beweging van de katheter in de hartkamer gedurende de hartcyclus en de beperkte karakteristieken van de ultrageluidsbun-del. De beschreven katheter werkte bij 5,7 MHz en bezat 20 weliswaar een nauwe hoofdbundel, maar zeer geprononceerde gevoeligheid in de zijrichting. Hierdoor ontstonden onacceptabele fouten in het beeld.
In Proc. Conf. Engn. Med. Biol. 9:27 (1967) is een op een kathetertip gemonteerde echotransducent beschreven 25 voor Doppler snelheidsmeting in de arterie. In Excerpta Medica 150-161 (1974) wordt een kathetersysteem met twee transducenten beschreven. Wanneer de katheter in een curve werd gebogen binnen de hartkamer, kon daarmee de maat worden vastgesteld.
30 De partieel invasieve echoaftastmethoden, zoals rectaal onderzoek en onderzoek via de slokdarm werden verder uitgebouwd. In Nature 232:335 (1971) worden resultaten beschreven van Doppler methoden vanuit de slokdarm. In J, Appl. Physiology 38:6 (1975) wordt een transoesofagale 35 of slokdarm Doppler techniek beschreven. In Circulation 54:102 (1976) wordt de diagnostische methode via de slokdarm ? ” * ' 'S - * 4 -6- voorgesteld. De eerste real time slokdarmtransducent wordt in Proc. Japan Soc. of Ultrasonics in Med. 32: 43-44 (1977) vermeld in de vorm van een roterend element in een met olie gevuld compartiment, waarmee sectoraftastbeelden verkre-5 gen werden. In J. Nucl. Med. All Sci 28: 115-121 (1984) wordt een soortgelijk systeem beschreven. Men ontwikkelde ook een mechanische aftaster met lineair stelsel, die werd beschreven in Proc. Japan Soc. of Ultrasonics in Med. 35: 115-116 (1978). Een enkel element bewoog daarbij parallel 10 aan de lange as van een buis waardoor 8-20 beelden per seconde konden worden verkregen. In Lancet I: 629 (1980) wordt een real time 10 MHz lineair stelsel gemonteerd op een endoscoop beschreven. Voorts noemt het artikel in IEEE Trans. Biomed. Eng. 29: 707 (1982) de eerste electronische 15 sector scanner, gemonteerd voor onderzoek vanuit de slokdarm.
Gezien het voorgaande kan worden gesteld dat echosys-temen bestaande uit een enkele of een aantal elementen en gemonteerd op een kathetereinde zijn beschreven. Ditzelfde geldt voor een aantal roterende enkei-elements systemen 20 met of zonder spiegel voor toepassingen zoals binnen de slokdarm.
Zoals opgemerkt verdient het volgens de uitvinding de voorkeur voor het detecteren een hoogfrequent echosysteem toe te passen. Gevonden werd dat een optimale beeldvorming 25 kan worden bereikt bij frequenties van meer dan 15 MHz.
Volgens een verdere voorkeur is de transducent in de inrichting volgens de uitvinding dan ook ingericht voor het uitzenden van ultrasone trillingen met een frequentie van meer dan 15 MHz.
30 De inrichting volgens de uitvinding kan zodanig zijn uitgevoerd dat voor het vonkerosieprocédé een getriggerde pulsering wordt toegepast. Dit kan nuttig zijn om de natuurlijke elektrische stimulatie van het hart niet te verstoren.
In beginsel zijn voor het toepassen van vonkerosie een 35 groot aantal vormen van elektroden mogelijk. De elektrode kan b.v. een holle pijp zijn, of een konisch of bolvormig 3 -7- geleidend uiteinde omvatten.
De elektrode kan b.v. ook een stelsel van afzonderlijke metalen "eilandjes", ingebed in een isolerend materiaal bevatten. Deze afzonderlijke metalen gebieden dienen dan 5 door evenzovele afzonderlijke elektrodedraden gevoed te kunnen worden. Het oppervlak van het elektrodelichaam behoeft niet vlak te zijn, doch kan voorzien zijn van groeven, of kan poreus zijn.
Indien bij de inrichting volgens de uitvinding 10 preciese positionering van het uiteinde van de katheter ' in een bloedvat noodzakelijk of gewenst is kan daarin worden voorzien door nabij het uiteinde van de katheter één of meerdere ballonnetjes te monteren, dat of die in geheel of tendele opgeblazen toestand het kathetereinde op de 15 gewenste positie in het desbetreffende bloedvat houdt of houden.
Bij een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding kan op geschikte wijze de katheter nabij het uiteinde zijn voorzien van een aantal vast opgestelde 20 transducenten, die ieder een andere positie ten opzichte van de as innemen, terwijl de inrichting voorts is voorzien van elektronische schakelmiddelen om de transducenten hetzij afzonderlijk of in subgroepen beurtelings en afwisselend te bekrachtigen. Bij deze uitvoeringsvorm worden de echo-ele-25 menten door geschikt elektronisch schakelen derhalve zodanig gebruikt dat de geluidsbundel een doorsnedebeeld van het betrokken bloedvat oplevert. Afhankelijk van de opstelling van de transducenten kan dit doorsnedebeeld loodrecht op de lengteas van het bloedvat staan, dan wel een konische 30 doorsnede weergeven. Ook is het mogelijk bij deze uitvoeringsvorm een beperkt aantal transducenten toe te passen, zodat niet de volledige doorsnede wordt weergegeven, maar slechts in een beperkt aantal richtingen wordt gemeten, b.v. vier.
Het is mogelijk daarmede reeds de buitenwand van een arterie 35 en derhalve ook een eventuele obstructie te lokaliseren.
Bij een andere, geschikte uitvoeringsvorm van de -8- 3
A
inrichting volgens de uitvinding is in het vast uitgevoerde uiteinde van de katheter een holte voorzien waarin een mechanisch roteerbaar of transleerbaar spiegeltje of echo-kristal (transducent) is opgesteld, terwijl de inrichting 5 is voorzien van middelen om het spiegeltje of echo-kristal in die holte te doen roteren of transleren.
Bij nog een andere geschikte uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de katheter voorzien van een roteerbaar uiteinde, welk uiteinde aan één zijde 10 is voorzien van een elektrode en aan een andere zijde van hetzij een spiegelend oppervlak, hetzij de transducent, terwijl de inrichting voorts is voorzien van middelen om het kathetereinde te doen roteren. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de ultrasone bundel vrijwel dezelfde 15 doorsnede aftast.die door vonkerosie vanaf de elektrode in een volgende fase therapeutisch kan worden behandeld. Doordat slechts één elektrode wordt toegepast is deze uitvoeringsvorm betrekkelijk eenvoudig. Het aandrijven van het roteerbare uiteinde van de katheter kan geschieden door 20 middel van een flexibele aandrijfdraad, die door de katheter is gevoerd en buiten de katheter op geschikte wijze wordt geroteerd. Het is evenwel ook mogelijk in een lokale aandrijving van het kathetereinde te voorzien, b.v. door middel van een in te spuiten vloeistof en schoepen of sleuven 25 aan of in het te roteren onderdeel.
Bij toepassing van spiegels of spiegelende oppervlakken in de inrichting volgens de uitvinding kunnen deze zodanig zijn gevormd dat daardoor gereflecteerde, van een transducent afkomstige straling, wordt gefocusseerd. Een 30 enigszins hol oppervlak kan daarvoor b.v. dienstig zijn.
Het voordeel van de toepassing van spiegels is overigens dat daardoor de aanvangstbaan van de stralingsbundel wordt verlengd. Hierdoor worden zgn. transienteffecten onderdrukt zodat men in feite dichterbij het katheteroppervlak kan 35 meten.
Op geschikte wijze kan in de inrichting volgens *5 4" * ....
' · ‘ i ! 4 ί -9- de uitvinding de katheter zijn voorzien van een lumen voor het daardoorheen leiden van een voerdraad voor het geleiden van de katheter naar een obstructie. Daarbij kan een dergelijke voerdraad reeds in de arterie zijn opgesteld en de 5 katheter als het ware over de opgestelde voerdraad worden geschoven. Voorts kan de katheter van de inrichting volgens de uitvinding nabij het uiteinde zijn voorzien van één of meer ballonnetjes, terwijl de inrichting is voorzien van middelen om het of de ballonnetje(s) geheel of gedeelte-10 lijk op te blazen na aanbrengen van de katheter in een bloedvat, teneinde het kathetereinde daarin te positioneren.
In het kathetereinde kan desgewenst een asymmetrie zijn ingebouwd, zodat het bij het "kijken" met behulp van de hoogfrequente ultrasonore straling duidelijk is, waar 15 men zich ten opzichte van de katheter bevindt. De katheter kan voorts nog zijn voorzien van op zichzelf bekende middelen om een vloeistof door de katheter te leiden voor het desgewenst schoon spoelen van een te onderzoeken bloedvat. Veelal is het ook gewenst de ruimte waarin de transducenten zich 20 bevinden te spoelen, aangezien anders de doorgang van de hoogfrequente straling niet goed mogelijk is.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een weergave in doorsnede is door het uiteinde 25 van de katheter van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een doorsnede weergeeft langs de lijn II-II in fig. 1; en fig. 3 een weergave in doorsnede is door het uiteinde 30 van de katheter van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.
In fig. 1 is in doorsnede het uiteinde weergegeven van de katheter van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. De katheter omvat in wezen een dunne 35 flexibele buis 1, b.v. van kunststofmateriaal. De diameter van de buis 1 bedraagt b.v. 0,8-2 mm in het geval de inrich- , . « r- v '· Λ .·'· ί -10- ;Λ ting bedoeld is voor het behandelen van coronairvaten.
Voor beenvaten kan de diameter groter zijn. Hetzelfde geldt voor urologische toepassing.
Het uiteinde van de katheter wordt gevormd door 5 een afgerond cilindrisch lichaam 2 van b.v. een keramisch isolerend materiaal. In het lichaam 2 zijn aan het oppervlak een viertal elektroden 3, 4, 5 en 6 ingebed. Het oppervlak van het lichaam 2 met de daarin opgestelde elektroden kan van groeven zijn voorzien. De elektroden 3 t/m 6 zijn van 10 elkaar gescheiden en zijn symmetrisch langs de omtrek van het lichaam 2 opgesteld. Ieder van de elektroden 3 t/m 6 is verbonden met een van een isolerende mantel voorziene geleidende draad. Weergegeven is de draad 7, die door middel van b.v. de soldeermassa 8 is verbonden met de elektrode 15 3. Evenzo is de elektrode 5 door middel van de soldeermassa 9 verbonden met de draad 10. De draden 7 en 10 bestaan b.v. uit koper of een ander geschikt geleidend materiaal.
Het uiteinde van de flexibele buis 1 van de katheter is afgedicht door middel van een kunststofschijf 11. De 20 draden, die van de elektroden 3 t/m 6 door de katheter zijn gevoerd om buiten de katheter met een niet weergegeven vonkgenerator te worden verbonden, zijn ter plaatse van het lichaam 2 en de schijf 11 daarin ingebed. Door die draden, o.m. 7 en 10, die schijf 11 en dat lichaam 2 wordt 25 als het ware een kooi 12 gevormd. In de kooi 12 is een afgeschuind cilindrisch lichaam 13 roteerbaar om zijn as opgesteld. Het afgeschuinde vlak 14 van de cilinder 13 is een spiegelvlak. Het lichaam 13 kan b.v. van roestvrij staal zijn en het vlak 14 kan tot spiegelvlak zijn gepolijst. 30 Het is uiteraard mogelijk dat een afzonderlijke vlakke spiegel op het afgeschuinde vlak 14 van de cilinder 13 is bevestigd. Desgewenst kan het spiegelvlak 14 een van de vlakke vorm afwijkende vorm hebben, b.v. enigszins hol zijn, zodat de spiegel 14 focusserend werkt. De cilinder 35 13 is bevestigd op een flexibele aandrijfdraad 15. De draad 15 is door de schijf 11 gevoerd en leidt door de katheter f* ·** * r* *"' *1 r / ; :_1 v *' ί « -linear buiten, alwaar hij op een geschikt aandrijforgaan kan zijn aangesloten om de draad 15 en derhalve de cilinder 13 te roteren. In de schijf 11 zijn één of meer kanalen 33 voorzien voor het in bedrijf door de katheter naar de 5 kooi 12 leiden van een spoelvloeistof. In plaats van kanalen kunnen ook langsgroeven in het oppervlak van de schijf 11 zijn voorzien.
In het afgeronde lichaam 2 is aan de naar de kooi 12 toegewende zijde een holte 16 voorzien. De holte 16 10 wordt afgesloten door een vlak echokristal 17 dat wordt ondersteund op geschikt gevormde schouders 18 aan de voorzijde van de holte 16. Het echokristal 17 is b.v. een plaatje van piezo-elektrisch keramisch materiaal. Het kan ook bestaan uit een folie van piezo-elektrisch materiaal, aangebracht 15 op een geschikte drager. Het echokristal 17 is verbonden met een tweetal elektrische leidingen 19 en 20, die langs de draden 7, resp. 10 zijn geleid en eveneens door de katheter naar buiten voeren voor aansluiting op daarvoor geschikte, bekende middelen om het echokristal te bekrachtigen en 20 door het kristal opgevangen echo's te signaleren en in beelden om te zetten.
In bedrijf wordt door het kristal 17 uitgezonden hoogfrequente ultrasonore straling gericht op de spiegel 14 en vandaar gereflecteerd naar buiten de kooi- 12. Uit 25 de opgevangen echo's wordt een beeld gecreëerd van de omgeving en van vlak voor het kathetereinde, mede doordat de spiegel 14 tijdens het uitzenden en ontvangen wordt geroteerd.
Aldus kunnen obstructies in een bloedvat, waarin het kathetereinde is opgesteld worden gelokaliseerd. Door selectief 30 bekrachtigen van één van de elektroden 3 t/m 6, in afhankelijkheid van de waargenomen plaats van de obstructie, kan op aldus asymmetrisch stuurbare wijze vonkerosie worden toegepast.
In fig. 3 is een doorsnede weergegeven door het 35 uiteinde van een katheter van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. Bij deze uitvoerings- f.; · ’
Jj -12- vorm is de katheterbuis 21 aan de voorzijde afgedicht door een schijfvormig of propvormig lichaam 22. Op het van de buis 21 afgewende voorvlak van de schijf of prop 22 is een echokristal 23 bevestigd. Aan het kristal 23 zijn elek-5 trisch geleidende draden 24 en 25 bevestigd, die door de schijf of prop 22 zijn gevoerd en via de katheterbuis 21 naar buiten leiden. Op de schijf of prop 22 is een afgerond cilindrisch lichaam 26 roteerbaar opgesteld. Het lichaam 26 bestaat b.v. uit een geschikt keramisch isolerend materiaal. 10 Aan de van de schijf 22 afgewende zijde is een excentrisch ten opzichte van de as gelegen deel van het lichaam 26 uitgevoerd als een in het keramisch isolerende materiaal ingebedde elektrode 27. De elektrode 27 is verbonden met de langs de as van het lichaam 26 en door het keramische 15 materiaal gevoerde geleiderdraad 28. De geleiderdraad 28 is, van een isolerende mantel voorzien, voorts gevoerd door het kristal 23, de schijf 22 en de katheterbuis 21 en dient behalve voor voeding van de vonkerosie-elektrode 27 ook als aandrijfdraad voor het roteren van het lichaam 20 26.
Aan de naar de prop of schijf 22 toegewende zijde is het lichaam 26 voorzien van een inkeping 29. Het de inkeping 29 begrenzende schuine vlak 30 van het lichaam 26 is uitgevoerd als spiegelvlak. Dit kan b.v. zijn geschied 25 doordat een spiegelende bekleding op het vlak 30 is aangebracht. In de prop of schijf 22 is ten minste een kanaal 34 voorzien voor het in bedrijf door de katheter naar de ruimte van de inkeping 29 leiden van een spoelvloeistof.
In bedrijf wordt door het echokristal 23 uitgezonden 30 ultrasonore straling tegen het spiegelvlak 30 gereflecteerd en tegen de bloedvatwand buiten de kathetertip gericht. Opgevangen echo's worden op bekende wijze verwerkt. Door roteren van het lichaam 26 kan een doorsnedebeeld van het bloedvat worden verkregen. Aanwezige obstructies kunnen 35 door via de elektrode 27 toegepaste vonkerosie worden verwijderd.
♦ * -13-
Bij de in fig. 3 weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is nog voorzien in middelen om de positie van de inkeping 29 en derhalve de richting van de tegen het spiegelvlak 30 gerichte en daardoor 5 afgebogen straling van de transducent 23 vast te stellen.
Deze middelen omvatten een gecodeerd schijfje 31, dat op de aandrijfdraad 28 is bevestigd en met de draad 28 mee roteert. In de katheterbuis 21 is voorts een glasvezel 32 vast opgesteld, via welke het codeschijfje 31 kan worden 10 waargenomen. Door waar te nemen welk deel van het schijf 31 zich voor het uiteinde van de vezel 32 bevindt is de met dit deel corresponderende stand van de inkeping 29 voor de waarnemer bekend. Andere wijzen van plaatsdetectie zijn uiteraard ook mogelijk.
15 Aan de hand van de figuren zijn slechts twee uitvoe ringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding toegelicht.
Het zal duidelijk zijn dat vele varianten mogelijk zijn.

Claims (9)

1. Intra-arteriële inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten, omvattende een katheter die aan of nabij het uiteinde is voorzien van ten minste een elektrode, welke ten minste 5 ene elektrode via een door de katheter verlopende elektrische geleider koppelbaar is met een elektrische vonkgenerator, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van middelen om de vonkerosie te besturen en desgewenst excentrisch ten opzichte van de katheteras te doen plaatsvinden, alsmede 10 van met het uiteinde van de katheter gekoppelde detectiemid-delen voor het vaststellen van de plaats en eventueel aard van een te behandelen obstructie.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen een transducent voor het uitzenden 15 van en opvangen van echo's van hoogfrequente ultrasone trillingen omvatten.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de transducent is ingericht voor het uitzenden van ultrasone trillingen met een frequentie van meer dan 15 MHz.
4. Inrichting volgens conclusies 2-3, met het kenmerk, dat de katheter nabij het uiteinde is voorzien van een aantal vast opgestelde transducenten, die ieder een andere positie ten opzichte van de as innemen, terwijl de inrichting voorts is voorzien van elektronische schakelmiddelen om 25 de transducenten hetzij afzonderlijk of in sub-groepen beurtelings en afwisselend te bekrachtigen.
5. Inrichting volgens conclusies 2-3, met het kenmerk, dat in het vast uitgevoerde uiteinde van de katheter een holte is voorzien waarin een mechanisch roteerbaar of trans- 30 leerbaar spiegeltje of echokristal (transducent) is opgesteld, terwijl de inrichting is voorzien van middelen om het spiegeltje of echokristal in die holte te doen roteren of transleren.
6. Inrichting volgens conclusies 2-3, met het kenmerk, dat de katheter is voorzien van een roteerbaar uiteinde, ' "·. y' v -15“ welk uiteinde aan een zijde is voorzien van een elektrode en aan een andere zijde van hetzij een spiegelend oppervlak, hetzij de transdueent, terwijl de inrichting voorts is voorzien van middelen om het kathetereinde te doen roteren.
7. Inrichting volgens conclusies 5-6, uitgevoerd met een spiegel of spiegelend oppervlak, met het kenmerk, dat de spiegel of het spiegelend oppervlak zodanig is gevormd dat daardoor gereflecteerde, van een transdueent afkomstige straling wordt gefocusseerd.
8. Inrichting volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de katheter van een lumen is voorzien voor het daar doorheen leiden van een voerdraad voor het geleiden van de katheter naar een obstructie.
9. Inrichting volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, 15 dat de katheter nabij het uiteinde is voorzien van één of meer ballonnetjes en de inrichting is voorzien van middelen om het of de ballonnetje(s) geheel of gedeeltelijk op te blazen na aanbrengen van de katheter in een bloedvat, teneinde het kathetereinde daarin te positioneren. Γ =' < v
NL8700632A 1987-03-17 1987-03-17 Intra-arteriele inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten. NL8700632A (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8700632A NL8700632A (nl) 1987-03-17 1987-03-17 Intra-arteriele inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8700632 1987-03-17
NL8700632A NL8700632A (nl) 1987-03-17 1987-03-17 Intra-arteriele inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8700632A true NL8700632A (nl) 1988-10-17

Family

ID=19849721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8700632A NL8700632A (nl) 1987-03-17 1987-03-17 Intra-arteriele inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8700632A (nl)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990013253A1 (en) * 1989-04-28 1990-11-15 Du-Med B.V. An intra-arterial device
EP0423895A1 (en) * 1989-10-16 1991-04-24 Du-Med B.V. Disposable intra-luminal ultrasonic instrument
FR2729845A1 (fr) * 1995-02-01 1996-08-02 Centre Nat Rech Scient Catheter d'imagerie echographique endocavitaire
US6159225A (en) * 1995-10-13 2000-12-12 Transvascular, Inc. Device for interstitial transvascular intervention and revascularization
US6190353B1 (en) 1995-10-13 2001-02-20 Transvascular, Inc. Methods and apparatus for bypassing arterial obstructions and/or performing other transvascular procedures
US6283951B1 (en) 1996-10-11 2001-09-04 Transvascular, Inc. Systems and methods for delivering drugs to selected locations within the body
US6302875B1 (en) 1996-10-11 2001-10-16 Transvascular, Inc. Catheters and related devices for forming passageways between blood vessels or other anatomical structures
US8007440B2 (en) 2005-02-08 2011-08-30 Volcano Corporation Apparatus and methods for low-cost intravascular ultrasound imaging and for crossing severe vascular occlusions
US8047996B2 (en) 2005-10-31 2011-11-01 Volcano Corporation System and method for reducing angular geometric distortion in an imaging device
US8401610B2 (en) 2003-04-28 2013-03-19 Board Of Regents, The University Of Texas System Rotating catheter probe using a light-drive apparatus
US8727988B2 (en) 1995-10-13 2014-05-20 Medtronic Vascular, Inc. Tissue penetrating catheters having integral imaging transducers and their methods of use
US8996099B2 (en) * 2003-04-28 2015-03-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Catheter imaging probe and method

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990013253A1 (en) * 1989-04-28 1990-11-15 Du-Med B.V. An intra-arterial device
EP0423895A1 (en) * 1989-10-16 1991-04-24 Du-Med B.V. Disposable intra-luminal ultrasonic instrument
FR2729845A1 (fr) * 1995-02-01 1996-08-02 Centre Nat Rech Scient Catheter d'imagerie echographique endocavitaire
WO1996023444A1 (fr) * 1995-02-01 1996-08-08 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Catheter d'imagerie echographique endocavitaire
US7059330B1 (en) 1995-10-13 2006-06-13 Medtronic Vascular, Inc. Methods and apparatus for bypassing arterial obstructions and/or performing other transvascular procedures
US7134438B2 (en) 1995-10-13 2006-11-14 Medtronic Vascular, Inc. Methods and apparatus for bypassing arterial obstructions and/or performing other transvascular procedures
US8753366B2 (en) 1995-10-13 2014-06-17 Medtronic Vascular, Inc. Catheters and related devices for forming passageways between blood vessels or other anatomical structures
US6190353B1 (en) 1995-10-13 2001-02-20 Transvascular, Inc. Methods and apparatus for bypassing arterial obstructions and/or performing other transvascular procedures
US6655386B1 (en) 1995-10-13 2003-12-02 Transvascular, Inc. Transluminal method for bypassing arterial obstructions
US7670329B2 (en) 1995-10-13 2010-03-02 Medtronic Vascular, Inc. Systems and methods for delivering drugs to selected locations within the body
US6159225A (en) * 1995-10-13 2000-12-12 Transvascular, Inc. Device for interstitial transvascular intervention and revascularization
US8727988B2 (en) 1995-10-13 2014-05-20 Medtronic Vascular, Inc. Tissue penetrating catheters having integral imaging transducers and their methods of use
US6685648B2 (en) 1996-10-11 2004-02-03 Transvascular, Inc. Systems and methods for delivering drugs to selected locations within the body
US6302875B1 (en) 1996-10-11 2001-10-16 Transvascular, Inc. Catheters and related devices for forming passageways between blood vessels or other anatomical structures
US6283951B1 (en) 1996-10-11 2001-09-04 Transvascular, Inc. Systems and methods for delivering drugs to selected locations within the body
US9591961B2 (en) 2003-04-28 2017-03-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Rotating catheter probe using a light-drive apparatus
US8401610B2 (en) 2003-04-28 2013-03-19 Board Of Regents, The University Of Texas System Rotating catheter probe using a light-drive apparatus
US8996099B2 (en) * 2003-04-28 2015-03-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Catheter imaging probe and method
US8007440B2 (en) 2005-02-08 2011-08-30 Volcano Corporation Apparatus and methods for low-cost intravascular ultrasound imaging and for crossing severe vascular occlusions
US8480593B2 (en) 2005-02-08 2013-07-09 Volcano Corporation Apparatus and methods for intravascular ultrasound imaging and for crossing severe vascular occlusions
US9474506B2 (en) 2005-02-08 2016-10-25 Volcano Corporation Apparatus and methods for low-cost intravascular ultrasound imaging and for crossing severe vascular occlusions
US8414496B2 (en) 2005-10-31 2013-04-09 Volcano Corporation System and method for reducing angular geometric distortion in an imaging device
US8047996B2 (en) 2005-10-31 2011-11-01 Volcano Corporation System and method for reducing angular geometric distortion in an imaging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4911170A (en) High frequency focused ultrasonic transducer for invasive tissue characterization
EP0600568B1 (en) Catheter apparatus
US7179249B2 (en) Directional needle injection drug delivery device and method of use
KR101529333B1 (ko) 초음파와 광학 영상 진단 수단이 결합된 영상 탐침 장치
US6572551B1 (en) Imaging catheters for volumetric intraluminal ultrasound imaging
US6645195B1 (en) Intraventricularly guided agent delivery system and method of use
US6024703A (en) Ultrasound device for axial ranging
US6086534A (en) Apparatus and method of myocardial revascularization using ultrasonic pulse-echo distance ranging
CA1321829C (en) Ultra-thin acoustic transducer and balloon catheter using same in imaging array subassembly
US4802487A (en) Endoscopically deliverable ultrasound imaging system
US5010886A (en) Medical probe assembly having combined ultrasonic imaging and laser ablation capabilities
EP2175781B1 (en) Image-guided intravascular therapy catheters
JPH0741040B2 (ja) イメージ化装置
JP2005152626A (ja) 医療検査および/または治療システム
JP2001504363A (ja) 内部組織領域を可視化するためのシステム
JPH012632A (ja) 経内視鏡的に挿入可能な超音波イメージングシステム
US11344203B2 (en) Opto acoustic device system and method
NL8700632A (nl) Intra-arteriele inrichting voor het door middel van vonkerosie verwijderen van obstructies in bloedvaten.
JP2018175861A (ja) 超音波振動子を具備するバルーンカテーテル
Bom et al. Intra-arterial ultrasonic imaging for recanalization by spark erosion
CN215128980U (zh) 一种血管内前视探测装置
Li et al. Forward-looking intravascular ultrasound catheter with an electromagnetic micro-motor
CN113081045A (zh) 一种血管内前视探测装置
CN113057581A (zh) 体外光声扫描仪

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed