SE511933C2 - Kateter avsedd att införas i ett blodkärl - Google Patents

Description

511 933 humans”, Am J Physiol 255, E2l8-E220) och hjärna (Maggs et al, som ovan och R Kanthan, A Shuaib, G Goplen och H Miyashita, ”A new method of in-vivo microdialysis of the human brain", Journal of Neuroscience Methods 60 (1995) 151-155).

Rutinmässig användning av mikrodialys i klinisk miljö är emellertid ännu inte etablerad. Traditionellt förs mikrodialyskatetrar in i vävnaden och efter en jämviktsperiod kan mätningar av metabola förändringar i den lokala vävnaden göras.

I US-A-4 694 832 beskrivs en dialysprob vilken primärt används införd i biologiska vävnader, t ex hjärnvävnad. Vid en sådan användning placeras proben i vävnaden vid en operation. Den kan också införas i ett blodkärl eller en vävnad på samma sätt som en kanyl och är då försedd med en spetsig skärande kant.

Följaktligen är den inte lämplig att införas i och ledas av ett blodkärl. Utformningen av dialyskammaren gör den också olämplig att införas och ledas av ett blodkärl eftersom den är alltför bräcklig.

När patienter med bröstsmärtor intagits på hjärtintensivvårdavdelningar övervakas de rutinmässigt med EKG och intermittent med avseende på perifera venösa plasmamarkörer (ASAT, ALAT, CK/CK-B, troponin-T och troponin- I), för detektering av skador på hjärtat. Det är dock otillfredsställande att de metabola förändringarna vanligen detekteras i ett sent skede av hjärtinfarkt och kärlkramp.

Dessa markörer övervakas i perifer venös plasma, och svarstiden är vanligen flera timmar. Detta försenar aktiv behandling och intervention mot pågående hjärtmuskelischemi.

Vidare har ett antal patienter, som genomgår kranskärlsoperation med koronar bypass eller klaffbyte, hjärtsvikt eller andra sjukdomar, vilket ökar 2320411; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511935 operationsrisken. Postoperativt övervakas sådana patienter hemodynamiskt vid intensivvårdsavdelningen, men lämpliga medel för snabb detektering av metabola störningar i hjärtat saknas fortfarande.

En kontinuerlig, snabb och selektiv detektering av metabola störningar i hjärtat vid ischemi skulle i hög grad förbättra möjligheterna till aktiv intervention i utvecklingen av hjärtinfarkt med icke reversibla skador på hjärtat hos patienter som vårdas på hjärtintensivvårdavdelningar, liksom hos patienter som genomgår hjärtoperationer.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning som kan användas för erhållande av ett säkert och snabbt svar på närvaron av vissa substanser i blodet i ett blodkärl och som är robust, enkelt att införa och har en enkel konstruktion.

Det är också ett ändamål med uppfinningen att tillhandahålla en effektiv anordning som kan användas för säker och snabb detektering av substanser i sinus coronarius, relaterade till metabola förändringar i hjärtat.

Dessa och andra ändamål uppnås med särdragen i kännetecknande- delen av krav l.

Genom anordnandet av en mikrodialyskammare erhålls en anordning som kan användas vid mätning av substanser i blod utan att blodprov behöver tagas. 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511935 Genom anordnandet av en mikrodialyskammare erhålls vidare en anordning som har en kort svarstid när den används för mätning/övervakning av substanser i blod.

Genom den speciella utformningen av kanalerna och mikrodialyskammaren erhålls en kateter som är enkel att tillverka.

Genom särdragen i krav 2 erhålls vidare en anordning som snabbt kan erhålla ett pålitligt referensvärde.

Genom särdragen i krav 4 erhålls vidare en kateter som är enkel att tillverka.

Genom särdragen i krav 5 erhålls vidare att införandet av katetern underlättas och att katetern lättare stannar kvar i rätt position när den placerats korrekt.

Genom särdragen i krav 7 erhålls vidare att katetern kan användas för att ta prov från sinus coronarius och höger förmak på en vuxen person.

Genom särdragen i krav 8 erhålls vidare en kateter som har en styvhet som lämpar sig för användning av Seldingerteknik vid införande av katetern.

Genom särdragen i krav 9 erhålls vidare att en ledare kan användas för underlättande av införandet av katetern.

Genom särdragen i krav ll erhålls vidare att blodprov kan tas från kateterns distala ände för att försäkra att katetern är i rätt position. 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511933 Genom särdragen i krav 12 erhålls vidare en kateter som är möjlig att placera i en position där patientens blod lätt kan passera och komma i kontakt med de båda mikrodialysmembranen.

Genom särdragen i krav 13 erhålls vidare en kateter som är robust, enkel i sin konstruktion, kostnadseffektiv och lätt att tillverka.

Genom särdragen i krav 15 erhålls vidare en kateter som har en styvhet som är lämplig för införande med hjälp av Seldinger- teknik i sinus coronarius.

Genom särdragen i krav 16 erhålls vidare en kateter som är detekterbar med röntgenstrålning varvid korrekt position av katetern kan försäkras med hjälp av röntgendetektering.

Genom särdragen i krav 17 erhålls vidare en kateter för mikrodialys som har god upptagningsförmàga under lång tid och är skyddad från trombbildning.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 är en delvis uppbruten schematisk vy av en första utföringsform av en kateter enligt uppfinningen.

Fig 2 är ett tvärsnitt taget vid II-II i fig l.

Fig 3 är ett tvärsnitt taget vid III-III i fig 1.

Fig 4 är ett längdsnitt taget vid IV-IV i fig 2.

Fig 5 är en partiellt uppbruten schematisk vy av en andra utföringsform av en kateter enligt uppfinningen. 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511 933 Fig 6 är ett tvärsnitt taget vid VI-VI i fig 5.

Fig 7 är en längdsnitt taget vid VII-VII i fig 5.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Det skall noteras att liknande eller motsvarande delar har betecknats med samma hänvisningsbeteckningar i ritningarna.

Figur 1 är en partiellt uppbruten schematisk vy av en första utföringsform av en kateter 1 enligt uppfinningen. Katetern innefattar en långsträckt kateterkropp 2 som har en väsentligen cylindrisk yttre yta, en distal ände 21 och en proximal ände 22, mellan vilka den företrädesvis är kontinuerlig utom vid öppningarna som kommer att förklaras nedan. Kateterkroppen 2 är företrädesvis gjord av röntgentät PVC eller annat lämpligt material, och dess yttre diameter är företrädesvis i området 5-7,5 Fr (~1,5-2,5 mm).

Som visas i figur 3, vilken visar ett tvärsnitt taget vid III- III i figur 1 innefattar kateterkroppen 2 ett antal längs- gående kanaler. Två av kanalerna 23, 24 är anordnade för cirkulation av dialysvätska, och vid sina proximala ändar är de anslutbara till en anordning 10 för cirkulation, över- vakning eller analysering, och företrädesvis uppsamling av dialysvätska. I figuren visas att kanalerna 23, 24 har samma innerdiametrar. Emellertid kan kanalerna ha olika innerdiametrar och deras tvärsnitt kan ha olika former än de visade. I det fall de har olika innerdiametrar har kanal 24 företrädesvis den mindre, och dialysvätskan strömmar från anordningen 10 genom kanal 24 och tillbaka genom kanal 23. 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511 953 På ett avstånd från sin distala ände har kateterkroppen 2 en öppning 25, vilken bäst ses i figurerna 1 och 2. Formen på öppningen 25 i kateterkroppens 2 yttre yta kan till exempel vara cirkulär, oval eller väsentligen rektangulär. Längden på öppningen 25 i längdriktningen är företrädesvis 10-30 mm. Öppningen i kateterkroppen 2 kan bildas genom borttagande av en del av dess vägg genom att skära bort en bit av kateterkroppen 2 i väggomrâdet för kanal 23, varvid en sektion av kanal 23 öppnas, och sålunda bildas ett utrymme eller kammare 26. Som kommer att förklaras vidare nedan förses kammaren 26 med en vägg bildad av ett mikrodialysmembran 30, för att tillhandahålla en mikrodialyskammare 26. Företrädesvis är kanalen 23 förstorad i denna sektion genom borttagandet av väggdelen såsom visas i figurerna. En del av eller hela omkretsen till nämnda region kan skäras bort för att ytterligare förstora kammaren 26 och sålunda förstora dialysytan.

I figur 4, vilken visar ett längdsnitt taget vid IV-IV i figur 2 visas att kanalerna 23 och 24 är anslutna genom en kanal eller öppning 27 mellan kammaren 26 och kanalen 24 så att dialysvätska kan strömma mellan kanalerna. Kanalen eller öppningen 27 är företrädesvis anordnad att ansluta en distal del av kammaren 26 och kanalen 24 men andra placeringar skulle också kunna vara möjliga. Företrädesvis är kanalerna 23 och 24 pluggade eller förslutna mellan kanalen 27 och kateterkroppens 2 distala ände med hjälp av en plugg eller en tätning 28, 29 för att förhindra att dialysvätska kommer in i kanalerna 23, 24 bortom kanalen 27. Vidare är kanalerna 23 och 24 pluggade eller tätade vid kateterkroppens 2 distala ände 21.

I ett område runt öppningen 25 är kateterkroppen 2 försedd med ett mikrodialysmembran 30 som har en hylsliknande form och som 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511 955 omger en del av kateterkroppen 2. I figur l är mikrodialys- membranet 30 delvis uppbrutet så att öppningen 25 och kammaren 26 kan ses. Mikrodialysmembranet 30 kan skjutas på kateter- kroppen 2 över den distala änden 21. Vid sina kantområden 301, 302 är mikrodialysmembranet 30 vidare förbundet eller fastsatt med ett lim eller adhesiv, eller med andra lämpliga medel på kateterkroppen 2 för att förhindra att någon vätska kommer in eller ut mellan mikrodialysmembranet 30 och kateterkroppen 2 från eller till utsidan.

Möjligen kan kateterkroppen 2 förses med en ringformad fördjupning för mottagning av mikrodialysmembranet 30 i nämnda region som omger öppningen 25.

Beroende på substansen som skall detekteras vid mikrodialysen, kan ett mikrodialysmembran 30 av kuprofan, polykarbonat eller PES (molekylgräns mellan 1-200 kD) användas. För att förhindra initiering av koagulation när det kommer i kontakt med blod kan mikrodialysmembranets 30 yta hepariniseras.

För att underlätta införandet av katetern i ett särskilt blodkärl kan en kanal 50 för mottagning av en ledare (guide wire) 51 anordnas i kateterkroppen 2. Den distala änden av kateterkroppen 2 är stängd eller försluten utom vid en öppning 52. Denna öppning 52 bildar en fortsättning av innerytan av kanalen 50 för ledaren. Ledaren 51 används under införande av katetern för att öka kateterns 1 styvhet och för att göra det möjligt att böja katetern 1 i en önskad kurvform för att underlätta dess införande. Efter införandet av katetern avlägsnas ledaren 51 och ett blodprov kan tas ut vid kateterns l proximala ände genom öppningen 52 och kanalen 50 för ledaren. För att förhindra att ledaren kan komma ut genom öppningen 52 är ledaren 51 försedd med ett stopp 53. 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511 955 Kateterkroppen 2 kan med fördel tillverkas av en extruderad kontinuerlig profilkropp. Profilkroppen skärs i en önskad längd och kanalerna, förutom kanalen för ledaren, tätas eller pluggas vid sina distala ändar. Vidare utformas mikrodialys- kammare genom skärning, kanalen 27 mellan kanalerna 23, 24 (mikrodialyskammaren 26 och kanalen 24) bildas och de overksamma ändarna av kanalerna tätas eller pluggas. Därefter förses kateterkroppen med ett mikrodialysmembran och anslutningar eller anslutningsslangar vid den proximala änden.

Den distala änden av katetern kan preformeras i en önskad kurvform så att genom vridning av katetern runt sin längdaxel katetern kan manipuleras till det önskade läget.

För att tillhandahålla tillräcklig kontroll över kateterns rörelser är det nödvändigt att dess struktur är något stel.

Emellertid.får inte katetern vara så stel att framförandet av katetern genom blodkärlen förhindras, för att den skall kunna komma till det exakta läget där mikrodialysprocessen skall utföras. Dessutom är det nödvändigt att katetern inte är så stel att den orsakar skador på blodkärlen genom vilken den passerar.

Medan det är viktigt att katetern inte är så stel att den orsakar skador på blodkärl är det också viktigt att det finns tillräcklig stelhet i katetern för att betjäna vridnings- kontroll, dvs. möjligheten att vidarebefordra en vridande kraft utmed kateterns längd. Tillräcklig vridkontroll möjliggör kontrollerbar manövrerbarhet av katetern genom applicering av en vridande kraft, vid kateterns proximala ände, vilken överförs utmed katetern till dess distala ände. 23204d; 1999-02-12 10 l5 20 25 30 C'7" 511 )o1) 10 Preformeringen är också fördelaktig genom att den hjälper katetern att stanna kvar i rätt position när är korrekt placerad.

I figur 5 visas en andra utföringsform av en kateter enligt uppfinningen. Denna kateter innefattar en första mikrodialys- kammare 26 med tillhörande kanaler 23, 24, en första öppning 25 och ett första mikrodialysmembran 30, såsom beskrivits i anslutning till den första utföringsformen enligt figur 1. På ett centrumavstånd av ungefär 100-120 mm från den första öppningen 25 i kateterkroppen 2, i riktningen mot den proximala änden 22, är en andra öppning 45 anordnad i kateter- kroppen 2, placerad på motsatta sidan i förhållande till den första öppningen 25. Som visas i figurerna 5 och 7 är en andra mikrodialyskammare 46 med tillhörande andra mikrodialysmembran 31 och kanaler 43, 44 anordnade i anslutning till den andra öppningen 45, på samma sätt som i den första utföringsformen.

Kanalerna 43, 44 är anslutna med hjälp av en kanal 47, före- trädesvis vid den distala änden av den andra mikrodialys- kammaren, och kanalerna 43, 44 är företrädesvis tätade eller pluggade 48, 49 för att förhindra att dialysvätska kommer in i delarna av kanalerna mellan kanalen 47 och kateterkroppens 2 distala ände, på samma sätt som i den första utföringsformen.

De två kanalerna 43, 44 är anslutna vid sina proximala ändar till samma anordning l0 för cirkulation, övervakning eller analysering och företrädesvis uppsamling av dialysvätskan, som de tvâ kanalerna 23, 24 eller till separat anordning.

Figur 6 är ett tvärsnitt taget vid VI-VI i fig 5, som visar en möjlig placering av de två kanalerna 23, 24, de två kanalerna 43, 44, ledaren 51 och kanalen 50 för ledaren inuti kateter- kroppen 2. 2320441; 1999-02-12 10 15 20 25 30 511 935 ll Vid användning införs kateterkroppen med hjälp av ledaren in i en patients blodkärl, t ex vena jugularis eller Vena subclavia med Seldingerteknik. Katetern leds därefter i venen och förs fram in i det högra förmaket i patientens hjärta och positioneras i till exempel sinus coronarius, så att den första mikrodialyskammaren kommer att vara placerad i sinus coronarius. Genom preformering av katetern till en optimal kurvform och/eller genom att böja ledaren, underlättas uppnåendet av rätt position. Den korrekta positionen bekräftas genom blodprovs-tagning genom öppningen 52 och kanalen 50 för ledaren och mätning av syremättnaden, eller alternativt med röntgen eller ultraljudsdetektering. Vid användning av katetern med två mikrodialyskammare är avståndet mellan de två kamrarna valt så att den andra kammaren då kommer att vara belägen i det högra förmaket så att mikrodialys kan utföras i både sinus coronarius och högra förmaket. Avståndet är ungefär 100-120 mm för en vuxen person. I fallet med två mikrodialyskammare är det viktigt att öppningarna i. kateterkroppen är placerade på huvudsakligen diametralt motsatta sidor av kateterkroppen 2, så att det är möjligt att placera katetern i en position där patientens blod lätt kan passera och komma i kontakt med båda mikrodialysmembranen. För att kunna använda Seldingerteknik måste katetern ha en lämplig flexibilitet. Detta åstadkoms genom att välja tjockleken på dess delar med hänsyn till egenskaperna hos respektive material. Emellertid är detta allmän kunskap för en fackman.

Alternativt kan katetern l tunneleras genom patientens hud och placeras direkt i sinus coronarius vid en hjärtoperation.

Införselöppningen försluts med en sutur för att möjliggöra borttagandet av katetern genom huden under postoperativ övervakning. 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 12 När katetern 1 är positionerad i ett blodkärl som skall övervakas är de proximala ändarna av de två kanalerna 23, 24 och möjligen de två kanalerna 43, 44 anslutna till den externa anordningen 10. Denna anordning innefattar en behållare för dialysvätska, behållare för uppsamling av mikrodialysvätska som har passerat en mikrodialyskammare 26, 46 och pumpar för cirkulation av mikrodialysvätskan genom respektive par av kanaler 23, 24 och 43, 44. Vidare innefattar den anordningar eller apparater för övervakning eller analysering av mikrodialysvätskan som har passerat en mikrodialyskammare.

Till exempel kan koncentrationen av substanser som har passerat från blodet i venen genom ett mikrodialysmembran 30, 31 till mikrodialysvätskan i mikrodialyskammaren 24, 46 genom mikrodialys och transporterats till övervaknings- eller analyseringsapparaten mätas. Sådana substanser kan vara metabola markörer såsom ASAT, ALAT, CK/CK-B, troponin-T och troponin-I eller substanser såsom laktat, pyruvat, glukos, glycerol, urea, aspartat, glutamat, myoglobin, hypoxantiner eller peptider.

I utföringsformen med två mikrodialyskammare 26, 46 kan koncentrationen av de övervakade substanserna mätas i t ex både sinus coronarius och höger förmak. Mätningen från höger förmak används sedan som ett referensvärde vid detektering av förändringar i sinus coronarius. De så erhållna värdena med endera av de två utföringsformerna av kateter kan användas för detektering av metabola förändringar i hjärtat hos en patient med hjärtmuskelischemi, som en av ett antal indikationer på utveckling av hjärtinfarkt. Andra indikationer erhålles från EKG-övervakning och övervakning av hemodynemiska förändringar, arytmier och blodtrycksförändringar. Genom att använda katetern och metoden enligt uppfinningen uppnås ett snabbt svar på metabola förändringar i ett hjärta. Svarstiden är 23204d; 1999-02-12 10 13 511 933 ungefär 15-20 min, vilket skall jämföras med flera timmar, vilket är svarstiden vid de metoder som används idag. Även om uppfinningen har beskrivits i anslutning till ett antal föredragna utföringsformer skall det förstås att olika modifikationer fortfarande kan göras utan att frångå uppfinningens anda och omfång, såsom dessa definieras i de bifogade kraven. Till exempel kan dimensionerna variera beroende på den speciella användningen. Även om katetern har beskrivits för användning i ett hjärta, speciellt ett människohjärta, kan det användas i andra kroppsdelar för detektering av substanser som indikerar metabola förändringar eller andra substanser. 23204d; 1999-02-12

Claims (7)

1. 0 l5 20 25 30 511953 14 PATENTKRAV l. En kateter avsedd att införas i och ledas av ett blodkärl, innefattande en långsträckt kateterkropp med en distal ände, en proximal ände och en yttre väsentligen cylindrisk yta, som begränsar en väggstruktur som omsluter åtminstone tvâ kanaler, k ä n n e t e c k n a d a v att - nämnda åtminstone två kanaler innefattar en första och en andra kanal för mikrodialysvätska, varvid varje kanal har en proximal och en distal ände, - den första och andra kanalen är anslutna med varandra vid ett första avstånd från kateterkroppens distala ände så att mikrodialysvätska kan strömma från en kanal till den andra, - en öppning, i anslutning till vilken ett mikrodialysmembran är anordnat, är anordnad i kateterkroppen på ett andra avstånd från dess distala ände, - ett utrymme i kateterkroppen bildat av en del av den första kanalen i anslutning till nämnda öppning bildar en mikrodialyskammare, vilken har åtminstone en del av mikrodialysmembranet som en del av sina väggar, - den proximala änden av vardera av nämnda första och andra kanaler är anslutbara till en extern anordning för cirkulation och övervakning/analysering av dialysvätskan.

2. En kateter enligt krav 1, varvid - en tredje och en fjärde kanal för mikrodialysvätska är anordnade i kateterkroppen, varvid vardera kanalen har en proximal och en distal ände, - de tredje och fjärde kanalerna är anslutna med varandra vid ett tredje avstånd från kateterkroppens 23204d; 1999-02-12 lO 15 20 25 30 511 933 15 distala ände så att mikrodialysvätska kan flöda från en av de tredje och fjärde kanalerna till den andra, en andra öppning, i anslutning till vilken ett andra mikrodialysmembran är anordnat, är anordnad i kateterkroppen pà ett fjärde avstånd från dess distala ände, ett andra utrymme i kateterkroppen bildat av en del av en den tredje kanalen i anslutning till nämnda andra öppning bildar en andra mikrodialyskammare, vilken har åtminstone en del av det andra mikrodialysmembranet som en del av sina väggar, den proximala änden av vardera av nämnda tredje och fjärde kanaler är anslutbara till en extern anordning för cirkulation och övervakning/analysering av dialysvätskan. En kateter enligt krav 1 eller 2, varvid varje mikrodialysmembran täcker respektive öppning. En kateter enligt något av föregående krav, varvid varje mikrodialysmembran har en hylsliknande form. En kateter enligt något av föregående krav, varvid katetern är preformerad till en önskad kurvform. En kateter enligt något av föregående krav, varvid varje dialysmembran är limmat, vidhäftat, förbundet eller fastsatt med andra lämpliga medel på kateterkroppen vid områden i närheten av sina respektive kanter, varvid nämnda kanter är placerade på motsatta sidor av respektive öppningar. En kateter enligt något av kraven 2-6, varvid 23204d; 1999-02-12 10 15 20 25 30 10. 11. 12. 1

3. 1

4. 1

5. 511 953 16 det fjärde avståndet är ungefär 100-120 mm längre än det andra avståndet. En kateter enligt något av föregående krav, varvid katetern har en flexibilitet som möjliggör den att införas i och ledas i ett blodkärl t ex enligt Seldingerteknik. En kateter enligt något av föregående krav, varvid en kanal för mottagning av en ledare är bildad i kateterkroppen. En kateter enligt kateterkroppen är En kateter enligt kateterkroppen är en öppning som är ledaren. En kateter enligt något av föregående krav, varvid sluten vid sin distala ände. krav 9, varvid sluten vid sin distala ände utom vid en fortsättning av kanalen för något av kraven l-ll, varvid öppningarna i kateterkroppen är placerade på huvudsakligen diametralt motsatta sidor av kateterkroppen. En kateter enligt kateterkroppen är En kateter enligt varje öppning har 10-30 mm. En kateter enligt något av föregående krav, varvid formad genom extrusion. något av föregående krav, varvid en utsträckning i axiell riktning på något av föregående krav, varvid 23204d; 1999-02-12 10 1

6. 1

7. 511 953 17 katetern har en flexibilitet som möjliggör den att införas i och ledas i sinus coronarius t ex med Seldingerteknik. En kateter enligt något av föregående krav, varvid kateterkroppen är röntgentät. En kateter enligt något av föregående krav, varvid mikrodialysmembranet(n) är hepariniserat(de). 2320461; 1999-02-12