WO1995024869A2 - Laserkatheter zur bypass-chirurgie - Google Patents

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WO1995024869A2
WO1995024869A2 PCT/EP1995/000968 EP9500968W WO9524869A2 WO 1995024869 A2 WO1995024869 A2 WO 1995024869A2 EP 9500968 W EP9500968 W EP 9500968W WO 9524869 A2 WO9524869 A2 WO 9524869A2
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laser
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C. A. F. Tulleken
R. M. Verdaasdonk
H. J. Van Mansvelt-Beck
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MEDOLAS GESELLSCHAFT FÜR MEDIZINTECHNIK mbH
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    • A61B2018/00351—Heart
    • A61B2018/00392—Transmyocardial revascularisation

Definitions

  • the invention relates to a laser catheter for the targeted application of laser light to intracorporeal walls of the vessel, with light fibers arranged in a ring and enclosing an inner hollow channel.
  • laser catheter tips which can be used in particular for bypass operations, which are characterized in particular by the fact that the cross section of the distal end of the laser catheter at which the light emerges consists entirely of optical fibers.
  • catethers are referred to, for example, as “full multifiber catethers”.
  • a bypass is first sewn onto the outer circumference of the wire to be operated, through which a laser catheter tip which is elastically formed in the distal region can then be inserted and is positioned within the bypass on the outer wall of the main wire to be operated.
  • the laser is activated and creates a hole in the main vein in the area of the light exit at the distal end of the optical fiber by means of ablation processes, through which a part of the blood flow can then be diverted.
  • the surgical technique presented has the disadvantage that the ablated vessel wall material, that of the light exposure through the laser catheter tip stirs, remains within the bloodstream and, unfavorably, gets into bloodstream sites of smaller diameter and completely blocks them. Particularly in the brain area, such tiny tissue particles present in the bloodstream are the cause of a spontaneously occurring stroke.
  • the invention is based on the object of designing a laser catheter for the targeted application of laser light to intracorporeal vessel walls with ring-shaped optical fibers which enclose an inner hollow channel in such a way that the risk of blockage of blood-carrying vessels due to ablation residues after laser light application is completely eliminated close and that the severing of the vessel wall to be treated corresponds exactly to the geometry of the laser catheter tip in order to enable a predefined cross section for the vessel wall breakthrough.
  • the invention is based on a special design of the laser catheter tip, with which it is possible for the first time to create a hole which is precisely predefined by the geometry within a vessel wall to be treated and at the same time to ensure that separated vessel wall remains do not enter remain in the bloodstream, but can be moved extra-corporally with the help of the laser catheter.
  • the laser catheter according to the invention for the targeted application of laser light to intracorporeal walls of the vessel, with light fibers arranged in a ring and enclosing an inner hollow channel, has, according to the invention, on the distal region of the laser catheter on the outer circumference of an element which extends the outer circumference and through which the optical fibers pass Pass through the beam direction and, as the distal laser catheter tip, take the form of a flat, ring-shaped light exit surface.
  • the element widening the outer circumference of the laser catheter basically serves as a type of stop device which enables the surgeon to determine when the maximum depth of penetration of the annular optical fibers projecting at the distal end has been reached through the region of the vessel wall to be ablated.
  • the operator must stop the penetration process at the latest when the butt edge of the element widening the outer circumference comes into contact with the outer wall of the vessel itself or with an object connected to the outer wall of the vessel. By contacting the edge of the butt with the outer wall of the vessel, this is pressed in a planar manner in accordance with the shape of the edge of the butt, so that a uniform attachment of the optical fibers on the wall of the vessel can be ensured.
  • the ring-shaped arrangement of the optical fibers allows a circular vessel wall disc to be separated, which comes to lie in the interior of the optical fiber arrangement. If the laser catheter is carefully removed from the severed vessel wall, no ablation residues remain in the blood circulation system, since the circular, severed vessel wall part is advantageously held in it by a negative pressure prevailing inside the laser catheter.
  • the laser catheter according to the invention is provided with a perforated end cover, which is arranged on the distal region and which closes off the hollow channel distally.
  • the spacing of the end cover from the flat, ring-shaped light exit surface of the optical fiber is dimensioned such that it corresponds at least to the thickness of the vessel wall to be ablated.
  • Such dimensioning has the effect that the vessel wall, which is elastic per se, is pulled over the entire surface by the underpressure which advantageously prevails within the hollow channel at the top of the end cover, so that, on the one hand, the light exit surface of the optical fibers completely contacts the surrounding vessel wall comes and, on the other hand, the vessel wall is largely close to the inner profile, which results from the annular optical fiber channel and the end cover, in order to guarantee a circular separation of the vessel wall.
  • the separation process can be optimized in that the catheter tip according to the invention is operatively connected to a specially arranged, ring-shaped element during laser light application, so that on the one hand it is ensured that the separation of the vessel wall piece complete and a further damage to the vessel wall, for example the opposite vessel wall of the blood-conducting vein, can be ruled out.
  • the ring-shaped element is connected to the bypass channel separately from the catheter tip in such a way that it tightens the vessel wall during laser light application, so that the ring-shaped laser catheter tip sits evenly on the vessel wall and is a prerequisite for homogeneous light exposure.
  • the hollow channel which is enclosed by the ring-shaped optical fibers and is connected to a lower / 24869 ----- PCT / EP95 / 00968
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the attachment of the bypass to a vessel wall to be treated
  • FIG. 1 shows a cross-sectional representation of the distal area of the laser catheter according to the invention.
  • the laser catheter is surrounded by a sheath 1 which corresponds to the typical requirements for use in the medical field, such as, for example, easy sterilization, high flexibility and material compatibility.
  • the outer cladding J surrounds the ring-shaped arrangement of the optical fiber 2, which in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 are arranged in two layers to form two concentric circles. This is also evident from the top view of the tip of the laser catheter shown in FIG. 1.
  • a hollow channel 4 is closed um ⁇ connected its proximal end to a vacuum source in * (not shown in Figure 1).
  • an element 5 which widens the outer circumference and, in a preferred embodiment, has an atraumatic, ring-shaped cross section which provides a straight edge in the direction of the distal end.
  • the dimensioning of the element 5 widening the outer circumference must be carried out in such a way that the outer circumference of the element widening the outer circumference of the laser catheter has at least the diameter of the vascular channel through which the laser catheter is to be guided. This ensures that the catheter tip is centered in a self-guiding manner within the vessel channel due to the fact that it bears against the inner surface of the vessel wall.
  • the ring-shaped optical fibers 2 protrude beyond the plane of the element 5 which widens the outer circumference of the laser catheter, which in turn comprise a holder 6, which on the proximal side represents a closure for the inner sheath 3, but in particular one Holding device for the end cover 7 provides the negative pressure prevailing in the interior of the hollow channel 4 to the top of the end cover 7.
  • a top view of the laser catheter tip an advantageous arrangement of perforation bores can be seen, which are arranged on concentric circles.
  • the circumferential surface of the element 5 widening the outer circumference of the laser catheter can likewise be seen from the plan view.
  • Typical dimensions of the laser catheter are dimensioned as follows:
  • the outer diameter of the sheath 1 of the laser catheter is 2.2 mm, whereas the diameter at the distal end region increases to 3 mm through the element 5.
  • the optical fibers 2 typically protrude 1.5 mm distally from the element 5 and have an outer diameter of approximately 1.9 mm.
  • the end cover 7 is enclosed in the interior of the optical fibers 2, the end cover 7 having eighteen bores each with a diameter of 0.2 mm shown in FIG.
  • the sizes specified are to be adapted accordingly to the size relationships specified by the vessel dimensions.
  • FIG. 5 the application of the device according to the invention for performing a bypass operation without interrupting the blood flow within the blood-carrying vessel is shown in schematic individual image sequences.
  • FIG. 2a shows the laser catheter tip designed according to the invention, above which an annular element 8 is shown, the inside diameter of which is larger than the outside diameter of the ring-shaped optical fibers and is dimensioned smaller or the same as the diameter of the element 5 widening the outer circumference of the laser catheter.
  • the inner diameter typically is the inner diameter of, for example, from a body-compatible platinum-iridium alloy herge ⁇ set ring 2/8 mm.
  • the ring 8 is placed on a vascular canal 9, which originates from another part of the body part of the patient to be treated, so that the operative connection of the vascular canal removed, for example a piece of vein, is used
  • a vascular canal 9 which originates from another part of the body part of the patient to be treated
  • the removed wire is then cut and folded up around the ring 9 in the manner shown in FIG. 2c and fastened around it by means of a seam.
  • a stable vascular canal seal is obtained which, according to FIG. 2d, assumes the outer contour of the ring 9 in a stable form.
  • Vascular canal 9 is connected to the outside of the treating vascular canal 10 by an annular seam (FIG. 3a).
  • the bypass vascular canal 9 sits firmly on the surface of the vascular canal 10.
  • the laser catheter according to the invention is then guided through the interior of the vascular canal 9 in the direction of the vascular wall 11 of the vascular canal 10 to be severed.
  • the vessel region 11 is tightened by the attachment of the bypass, due to the ring 8, in such a way that the distal end of the laser catheter can rest on a flat surface.
  • FIG. 4a shows a perspective view of the connection between the two vascular channels 9 and 10 and the passage of the laser catheter tip through the vascular channel 9.
  • the laser catheter tip is first passed through the vessel channel 9 until the light exit surface of the distal laser catheter tip rests on the vessel wall 11 to be separated.
  • the negative pressure source which is connected to the hollow channel 4, is activated and ensures that the vessel wall piece 11 to be separated is pulled to the surface of the end cover 7.
  • the laser light source is activated, which in the application presented is preferably an excimer laser for generating ultraviolet radiation.
  • the laser is in pulse mode for about 5 seconds long operated at a repetition frequency of 40 Hz, so that about 200 pulses each with an energy of 15 mJ act on the tissue.
  • the laser catheter tip then slowly penetrates into the lumen of the vascular channel 10 until the abutting edge of the element 5 widening the outer circumference of the laser catheter abuts the vascular wall, which is pressed inwards by the ring 8.
  • the vessel wall piece 11 is then separated from the remaining vessel wall of the vessel channel 10 according to FIG. 4c and adheres to the surface of the end cover 7.
  • the blood can now also flow off via the vascular canal 9 after the distal end of the laser catheter together with the separated vascular wall piece 11 has been removed from the bypass vascular canal 9.
  • the platinum-irridium ring 8 remains permanently on the bypass connection between the vascular channels 9 and 10.
  • the device With the aid of the device according to the invention, it is possible for the first time to carry out bypass operations without interrupting the blood flow in the blood vessels to be treated. Such interruptions can lead to great dangers for the patient, particularly in the brain area.
  • the laser catheter tip according to the invention which is to be used in conjunction with the ring-shaped device according to the invention, exact vascular wall openings can be produced without leaving remnants of the vascular wall in the bloodstream, which can possibly occlude narrowed bloodstream sites.
  • the device can be used with any intracorporeal vessels. especially for bypass surgery of the coronary arteries.

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Abstract

Beschrieben wird ein Laserkatheter zur gezielten Applikation von Laserlicht an intrakorporalen Gefäßwänden, mit ringförmig angeordneten Lichtleitfasern, die einen inneren Hohlkanal umschließen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß am distalen Bereich des Laserkatheters ein den Außenumfang erweiterndes Element vorgesehen ist, durch das die Lichtleitfasern in Strahlrichtung hindurchtreten und als distale Laserkatheterspitze die Form einer ebenen, ringförmigen Lichtaustrittsfläche annehmen. Desweiteren ist der Hohlkanal des Laserkatheters am distalen Bereich mit einem perforierten Abschlußdeckel ausgestattet, der geringfügig von der ebenen, ringförmigen Lichtaustrittsfläche der Lichtleitfasern entgegen der Strahlrichtung beabstandet ist. Schließlich ist ein zweites Element vorgesehen, das als Abstandshalter an einer Gefäßwand angebracht ist und während des Laserlichtapplikationsvorganges mit dem den Außenumfang des Lichtkatheters erweiternden Element in Wirkverbindung steht.

Description

Laserkatheter zur Bypass-Chirurgie
B e s c h r e i b u n g
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Laserkatheter zur gezielten Applikation von Laserlicht an intrakorporalen Gefäßwänden, mit ringförmig angeordneten Lichtleit¬ fasern, die einen inneren Hohlkanal umschließen.
Stand der Technik.
Der Einsatz von Laserkathetern in der Chirurgie findet zunehmende Einsatzmöglichkeiten, die nicht zuletzt durch die fortschreitende Vielzahl unterschiedlicher kon¬ struktiver Ausführungsformen von Laserkathetern und deren distale Endbereiche ermöglicht werden.
So sind Laserkatheterspitzen bekannt, die insbesondere für Bypass-Operationen verwendbar sind, die sich insbe¬ sondere dadurch auszeichnen, daß der Querschnitt des distalen Laserkatheterendes, an dem der Lichtaustritt erfolgt, vollständig aus Lichtleitfasern besteht. Diese Art von Katether werden bspw. als "Voll- Multifaser-Katether" bezeichnet.
Mit Hilfe des vorgenannten Kathetertyps sind Techniken für die laserunterstützte Anastomose ^chirur¬ gische Verbindung zweier Hohlorgane, beispielsweise die Anbringung eines zusätzlichen blutführenden Kanals (Bypass) an eine blutführende Ader, deren Strömungs- querschnitt durch Ablagerungen verengt ist) bekannt, die bereits Bypass-Operationen ohne Unterbrechung der Blutströmung in der Hauptader gestatten. So ist beispielsweise aus den veröffentlichten Aufsätzen von Rudolf Verdaasdonk et al. ( "End-to-Side anastomosis of small vessels using an NdrYAG laser with a hemispheri- cal contact probe", J. Neurosurg Vol. 76, March 1992; "Use of the excimer laser in high-flow bypass surgery of the brain", J. Neurosurg, Vol. 78, March 1993) eine Operationstechnik zu entnehmen, die mit Hilfe von Neo¬ dym-YAG- bzw. Excimer-Laser eine Bypass-Operation im Gehirnbereich vorstellen, ohne daß die von der Opera¬ tion betreffende blutführende Hauptader in der Blutströ¬ mung beeinträchtigt werden muß.
So wird zunächst auf dem Außenumfang der zu operie¬ renden Ader ein Bypass angenäht, durch den sodann eine im distalen Bereich elastisch ausgebildete Laserkathe¬ terspitze einführbar ist und innerhalb des Bypasses auf die Außenwand der zu operierenden Hauptader positio¬ niert wird. In dieser Anordnung wird der Laser akti¬ viert und erzeugt im Bereich des Lichtaustrittes am distalen Ende der Lichtleitfaser durch Ab- lationsprozesse ein Loch in der Hauptader, durch das sodann ein Teil der Blutströmung umgeleitet werden kann.
Neben dem großen Vorteil, Bypass-Operationen ohne Un¬ terbrechung der Hauptader durchführen zu können, das insbesondere für die Bypass-Operationen im Ge¬ hirnbereich von essentieller Wichtigkeit ist, weist jedoch die vorgestellte Operationstechnik den Nachteil auf, daß das ablatierte Gefäßwandmaterial, das von der Lichtbeaufschlagung durch die Laserkatheterspitze her- rührt, innerhalb der Blutbahn verbleibt und un- günstigenfalls an Blutbahnstellen kleineren Durch¬ messers gerät und diese vollständig blockiert. Besonders im Gehirnbereich sind deartige in den Blutbahnkreisläufen vorhandene Kleinstgewebeteilchen Ursache für einen spontan auftretenden Schlaganfall.
Ergänzend findet sich eine diesbezügliche Abhandlung über die beschriebene Bypass-Operation sowie die hier¬ für verwendeten Lichtleitfaseranordnungen für distale Endbereiche für Laserkathetern auch in einer Ver¬ öffentlichung des Medical Laser Center, Heart-Lung Institute, Department of Neurosurgery mit dem Titel "Multifiber excimer laser catheter design strategies for various medical applications" von R. Verdassdonk et al.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Laser¬ katheter zur gezielten Applikation von Laserlicht an intrakorporalen Gefäßwänden, mit ringförmig ange¬ ordneten Lichtleitfasern, die einen inneren Hohlkanal umschließen, derart auszugestalten, daß die Gefahr der Verstopfung blutführender Gefäße durch Ablationsreste nach einer Laserlichtapplikation vollständig auszu¬ schließen ist und daß die Durchtrennung der zu be¬ handelnden Gefäßwand exakt der Geometrie der Laser¬ katheterspitze entspricht, um einen vordefinierten Querschnitt für den Gefäßwanddurchbruch zu ermöglichen.
Die Lösung der, der Erfindung zugrunde liegenden Auf¬ gabe ist in den Ansprüchen 1, 2 und 6 wiedergegeben. Weitere, die Erfindungsgedanken vorteilhaft ergänzende Merkmale sind in den Unteransprüchen 3 bis 5 sowie 7 bis 9 angegeben.
Der Erfindung liegt eine besondere Ausformung der La¬ serkatheterspitze zugrunde, mit der es erstmalig mög¬ lich ist, ein von der Geometrie exakt vordefiniertes Loch innerhalb einer zu behandelnden Gefäßwand zu er¬ zeugen und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß abge¬ trennte Gefäßwandreste nicht in der Blutbahn ver¬ bleiben, sondern mit Hilfe des Laserkatheters extra- korporal verbracht werden kann.
Hierfür weist der erfindungsgemäße Laserkatheter zur gezielten Applikation von Laserlicht an intrakorporalen Gefäßwänden, mit ringförmig angeordneten Lichtleit¬ fasern, die einen inneren Hohlkanal umschließen, er¬ findungsgemäß am distalen Bereich des Laserkatheters an dessen Außenumfang ein den Außenumfang erweiterndes Element auf, durch das die Lichtleitfasern in Strahl¬ richtung hindurchtreten und als distale Laserkatheter¬ spitze die Form einer ebenen, ringförmigen Licht¬ austrittsfläche annehmen.
Das den Außenumfang des Laserkatheters erweiternde Element dient grundsätzlich als eine Art An¬ schlagvorrichtung, die es dem Operateur ermöglicht festzustellen, wann die maximale Durchdringungstiefe der am distalen Ende abstehenden, ringförmigen Licht¬ leitfasern durch den zu ablatierenden Gefäßwandbereich erreicht ist. Der Eindringvorgang ist vom Operateur spätestens dann zu beenden, wenn der Stoßrand des den Außenumfang erweiternden Elementes mit der Ge¬ fäßaußenwand selbst oder mit einem, mit der Ge¬ fäßaußenwand verbundenen Gegenstand in Kontakt tritt. Durch die Kontaktierung des Stoßrandes mit der Ge¬ fäßaußenwand wird diese entsprechend der Ausformung des Stoßrandes ebenförmig gedrückt, so daß ein gleichmä¬ ßiger Aufsatz der Lichtleitfasern auf der Gefäßwand gewährleistet werden kann.
Ferner gestattet die ringförmige Anordnung der Licht¬ leitfasern das Abtrennen einer kreisförmigen Gefäßwand¬ scheibe, die im Inneren der Lichtleitfaseranordnung zu liegen kommt. Wird der Laserkatheter vorsichtig aus der durchtrennten Gefäßwand entnommen, so bleiben keine Ablationsrückstände im Blutkreislaufsystem zurück, da das kreisrund, abgetrennte Gefäßwandstück in vorteil¬ hafter Weise durch einen im Inneren des Laserkatheters herrschenden Unterdruck in diesem gehalten wird.
Desweiteren ist der erfindungsgemäße Laserkatheter mit einem am distalen Bereich angeordneten perforierten Abschlußdeckel versehen, der den Hohlkanal distal abschließt. Die Beabstandung des Abschlußdeckels zur ebenen, ringförmigen Lichtaustrittsfläche der Lichtleit¬ faser ist derart bemessen, daß sie zumindest der Dicke der zu ablatierenden Gefäßwand entspricht. Eine der¬ artige Dimensionierung bewirkt, daß die an sich elastische Gefäßwand durch den, in vorteilhafter Weise innerhalb des Hohlkanals herrschenden Unterdruck an die Oberseite des Abschlußdeckels flächenhaft gezogen wird, so daß zum einen die Lichtaustrittsfläche der Lichtleit¬ fasern vollständig mit der umliegenden Gefäßwand in Berührung kommt und zum anderen die Gefäßwand an dem Innenprofil, das sich aus dem ringförmigen Lichtleit¬ faserkanal und dem Abschlußdeckel ergibt, weitgehend eng anliegt, um für eine kreisrunde Abtrennung der Gefäßwand zu garantieren. Ferner ist erfindungsgemäß erkannt worden, daß der Abtrennvorgang dadurch optimierbar ist, indem die er¬ findungsgemäße Katheterspitze während der Laserlicht¬ applikation mit einem besonders angeordneten, ringför¬ mig ausgebildeten Element in Wirkverbindung steht, so daß einerseits dafür gesorgt ist, daß die Abtrennung des Gefäßwandstückes vollständig erfolgt und eine wei¬ tere Gefäßwandverletzung, beispielsweise der gegenüber¬ liegenden Gefäßwand der blutführenden Ader, auszu¬ schließen ist. Das ringförmige Element ist getrennt von der Katetheterspitze mit dem Bypass-Kanal derart ver¬ bunden, daß es für eine Straffung der Gefäßwand während der Laserlichtapplikation sorgt, so daß die ringförmig ausgebildete Laserkatheterspitze gleichmäßig auf der Gefäßwand aufsitzt und Voraussetzung für eine homogene Lichtbeaufschlagung ist.
Die vorstehend genannten erfindungsgemäßen Merkmale einer Laserkatheterspitze ermöglichen es erstmals, von außen an einer Gefäßwand einen kontrollierten Durch¬ bruch durch die Gefäßwand zu erreichen, ohne dabei etwaige Abbrandprodukte, die während der Laserlichtapplikation an der Gefäßwand entstehen könnten, oder weitere Gefäßwandstückchen, die sich aus sonstigen Gründen während der Durchtrennung der Ge¬ fäßwand bilden könnten, zu erhalten. Somit ist das Gefahrenpotential einer durch Abbrandprodukte entste¬ henden Verstopfung an entfernter liegenden Engpässen in der Blutbahn, vollständig ausgeschlossen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß der Hohlkanal, der von dem ringförmig ausgebildeten Licht¬ leitfasern umschlossen ist und an einer Unter- /24869 ----- PCT/EP95/00968
druckquelle angeschlossen ist, am distalen Ende mit einem Abschlußdeckel vorgesehen ist, der im Deckel konzentrisch angeordnete Bohrungen aufweist, die den Deckel derart perforieren, so daß eine gleichmäßige Ansaugwirkung erzielt werden kann, um die abgetrennte Gefäßwand gleichmäßig an der Deckeloberfläche durch den Unterdruck zu fixieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs¬ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla¬ risch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten er¬ findungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen: •
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungs¬ form der Laserkatheterspitze,
Fig. 2a, b, c, d Darstellung der vorbereitenden
Maßnahmen zur Durchführung einer Bypass-Operation mit der er¬ findungsgemäßen Laserkatheterspitze,
Fig. 3 schematische Darstellung der An¬ bringung des Bypasses an einer zu behandelnden Gefäßwand,
Fig. 4a, b, c Darstellung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Laserkatheter¬ spitze während der Lichtapplikation, und
Fig. 5a, b Darstellung der Entnahme der ab¬ getrennten Gefäßwand mittels Laser¬ katheter. Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist eine Querschnittsdarstellung des dis¬ talen Bereiches des erfindungsgemäßen Laserkatheters dargestellt. Der Laserkatheter ist von einer Ummantelung 1 umgeben, die den typischen Anforderungen für den Einsatz im medizinischen Bereich entspricht, wie bei¬ spielsweise leichte Sterilisierbarkeit, hohe Flexibili¬ tät und Materialverträglichkeit. Die äußere Ummantelung J umgibt die ringförmige Anordnung der Lichtleitfaser 2, die in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel doppellagig, zu zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Dies geht ebenso aus der in Figur 1 dargestellten Draufsicht auf die Spitze des Laserkatheters hervor. In Verbindung mit einer inneren schlauchförmig ausge¬ stalteten Ummantelung 3 wird ein Hohlkanal 4 um¬ schlossen, der an* seinem proximalen Ende mit einer Unterdruckquelle verbunden ist (in Figur 1 nicht dargestellt) . An der Spitze des distalen Bereiches des erfindungsgemäßen Laserkatheters ist ein, den Außenumfang erweiterndes Element 5 vorgesehen, das in einer bevorzugten Ausführungsform einen atraumatischen ringformähnlichen Querschnitt aufweist, der in Richtung des distalen Endes eine geradlinig ausge¬ arbeitete Stoßkante vorsieht. Die Dimensionierung des den Außenumfang erweiternde Element 5 muß dabei derart vorgenommen werden, daß der äußere Umfang des den Außenumfang des Laserkatheters erweiternden Elementes zumindest den Durchmesser des Gefäßkanales aufweist, durch den der Laserkatheter geführt werden soll. Somit ist gewährleistet, daß die Katheterspitze durch das umseitige Anliegen an der Innenfläche der Gefäßwand selbstführend zentral innerhalb des Gefäßkanals zentriert ist. In Richtung des distalen Endes der Laserkatheterspitze ragen über die Ebene des den Außenumfang des Laserka¬ theter erweiternden Elementes 5 die ringförmigen Licht¬ leitfasern 2 heraus, die ihrerseits eine Halterung 6 umfassen, die proximalseitig einen Abschluß für die innere Ummantelung 3 darstellt, aber insbesondere eine Haltevorrichtung für den Abschlußdeckel 7 vorsieht, der den im inneren des Hohlkanals 4 vorherrschenden Unter¬ druck an die Oberseite des Abschlußdeckels 7 führt. Aus der in Figur 1 oberen Darstellung, einer Draufsicht auf die Laserkatheterspitze, ist eine vorteilhafte Anordnung von Perforationsbohrungen zu entnehmen, die auf konzen¬ trischen Kreisen angeordnet sind. Ebenso ist aus der Draufsichtdarstellung die Umfangsfläche des den Außenumfang des Laserkatheters erweiternden Elementes 5 zu entnehmen.
Typische Abmaße des Laserkatheters sind wie folgt dimensioniert: Der Außendurchmesser der Ummantelung 1 des Laserkatheters beträgt 2,2 mm, wohingegen der Durchmesser am distalen Endbereiches durch das Element 5 auf 3 mm ansteigt. Die Lichtleitfasern 2 ragen distal typischerweise 1,5 mm aus dem Element 5 hervor und weisen einen Außendurchmesser von etwa 1,9 mm auf. Etwa 0,5 mm von der Lichtaustrittsfläche entfernt ist im Inneren der Lichtleitfasern 2 der Abschlußdeckel 7 eingefaßt, der in der Figur 1 dargestellten Form achtzehn Bohrungen mit jeweils einem Durchmesser von 0,2 mm aufweist. Die angegebenen Größen sind jedoch an die durch die Gefäßdimensionierung vorgegebenen Größenverhältnisse entsprechend anzupassen.
Für eine nähere Beschreibung der Funktionalität der erfindungsgemäßen Laserkatheterspitze ist in Figur 2 bis Figur 5 in schematischen Einzelbildsequenzen die -Anwendungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung einer Bypass-Operation ohne Unterbrechung des Blutstromes innerhalb des blutführenden Gefäßes dargestellt.
Figur 2a zeigt die erfindungsgemäß ausgebildete Laser¬ katheterspitze über der ein ringförmiges Element 8 dargestellt ist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der ringförmig angeordneten Licht¬ leitfasern und kleiner oder gleich bemessen ist als der Durchmesser des den Außenumfang des Laserkatheters erweiternden Elementes 5. Typischerweise beträgt der Innendurchmesser des beispielsweise aus einer körperverträglichen Platin-Irridium-Legierung herge¬ stellten Rings 2/8 mm.
Für die Vorbereitung und Durchführung einer Bypass- Operation wird der Ring 8 auf einen Gefäßkanal 9 ge¬ stülpt, der aus einem anderen Körperteilbereich des zu be¬ handelnden Patienten stammt, so daß die operative An- bindung des entnommenen Gefäßkanales, beispielsweise ein Stück Ader als Bypass an den blutführenden Ge¬ fäßkanal nicht durch körpereigene Abwehrreaktionen erschwert oder ganz behindert wird.
Gemäß Figur 2b wird sodann die entnommene Ader einge¬ schnitten und in der nach Figur 2c dargestellten Weise um den Ring 9 nach oben geklappt und mittels einer Naht um diesen befestigt. Auf diese Weise wird ein stabiler Gefäßkanalabschluß erhalten, der gemäß Figur 2d die Außenkontur des Ringes 9, in stabiler Form annimmt.
In einem weiteren Schritt wird der so vorbereitete Gefäßkanal 9 mit der Außenseite des behandelnden Ge- fäßkanales 10 durch eine ringförmig anzubringende Naht verbunden (Fig. 3a). Im Zustand gemäß Figur 3b sitzt der Bypass-Gefäßkanal 9 fest auf der Oberfläche des Gefäßkanals 10. Durch das Innere des Gefäßkanals 9 wird dann der erfindungsgemäße Laserkatheter in Richtung der zu durchtrennenden Gefäßwand 11 des Gefäßkanals 10 geführt. Wie aus Figur 3c hervorgeht, wird der Ge¬ fäßbereich 11 durch die Anbringung des Bypasses, be¬ dingt durch den Ring 8 derart gestrafft, daß das distale Ende des Laserkatheters auf eine ebene Fläche aufsetzen kann. Dies führt zu dem Vorteil, daß während der Laserlichtapplikation die Gefäßwand 11 gleichmäßig im Kontaktbereich mit der Lichtaustrittsfläche mit Laserlicht beaufschlagt wird. Auf diese Weise wird für einen gleichmäßigen Materialabtrag an der Gefäßwand 11 gesorgt.
In Figur 4a ist eine perspektivische Darstellung der Verbindung beider Gefäßkanäle 9 und 10 sowie die Durch¬ führung der Laserkatheterspitze durch den Gefäßkanal 9 dargestellt. Die Laserkatheterspitze wird wie aus Figur 4b zu entnehmen ist, zunächst solang durch den Ge¬ fäßkanal 9 geführt, bis die Lichtaustrittsfläche der distalen Laserkatehterspitze auf der abzutrennenden Gefäwand 11 aufliegt. Nun wird die Unterdr'uckquelle, die mit dem Hohlkanal 4 verbunden ist, aktiviert und sorgt dafür, daß das abzutrennende Gefäßwandstück 11 an die Oberfläche des -Abschlußdeckels 7 gezogen wird.
Im weiteren wird die Laserlichtquelle aktiviert, die in dem vorgestellten Anwendungsfall bevorzugter Weise ein Excimer-Laser zur Erzeugung von ultravioletter Strah¬ lung ist. Der Laser wird im Pulsbetrieb etwa 5 Sekunden lang mit einer Wiederholfrequenz von 40 Hz betrieben, so daß etwa 200 Pulse mit jeweils einer Energie von 15 mJ das Gewebe beaufschlagen. Die Laserkatheterspitze dringt sodann langsam in das Lumen des Gefäßkanals 10 ein bis die Stoßkante des den Außenumfang des Laser¬ katheters erweiternden Elementes 5 an der Gefäßwand anstößt, die durch den Ring 8 nach innen gedrückt wird. Das Gefäßwandstück 11 ist sodann gemäß Figur 4c von der übrigen Gefäßwand des Gefäßkanals 10 abgetrennt und haftet auf der Oberfläche des Abschlußdeckels 7 an.
Gemäß den Figuren 5a und b kann nun das Blut auch über den Gefäßkanal 9 abfließen, nachdem das distale Ende des Laserkatheters samt abgetrennten Gefäßwandstück 11 aus den Bypass-Gefäßkanal 9 entnommen worden ist.
Der Platin-Irridium-Ring 8 verbleibt ständig an der Bypass-Verbindung zwischen den Gefäßkanälen 9 und 10.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es erstmals möglich, Bypass-Operationen durchzuführen, ohne den Blutstrom in den zu behandelnden Blutgefäßen zu unterbrechen. Derartige Unterbrechungen können ins¬ besondere im Gehirnbereich zu großen Gefahren für den Patienten führen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Laserkatheterspitze, die in Verbindung mit der er¬ findungsgemäßen ringförmigen Vorrichtung zu verwenden ist, können exakte Gefäßwanddurchbrüche erzeugt werden, ohne Gefäßwandreste in der Blutbahn zurückzulassen, die möglicherweise verengte Blutbahnstellen verschließen können. Ohne weitere Einschränkungen für etwaige Ver¬ wendungsmöglichkeiten der beschriebenen Katheterspitze im medizienischen Bereich ist die Anwendung der Vor¬ richtung bei jedlichen intrkorporalen Gefäßen denkbar, insbesondere auch für Bypass-Operationen der Herz- kranzgefäße.

Claims

ι 4P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Laserkatheter zur gezielten Applikation von Laser¬ licht an intrakorporalen Gefäßwänden, mit ringförmig angeordneten Lichtleitfasern, die einen inneren Hohl¬ kanal umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß am distalen Bereich des Laserkatheters ein den Außenumfang erweiterndes Element vorgesehen ist, das über eine starre Form verfügt, die in Strahlrichtung eine Stoßfläche aufweist, und daß durch das den Außenumfang erweiternde Element die Lichtleifasern in Strahlrichtung hindurchtreten und als distale Laserkatheterspitze die Form einer ebenen, ringförmigen Lichtaustrittsfläche annehmen.
2. Laserkatheter zur gezielten Applikation von Laser¬ licht an intrakorporalen Gefäßwänden, mit ringförmig angeordneten Lichtleitfasern, die einen inneren, Hohl¬ kanal umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkanal am distalen Bereich einen perforierten Abschlußdeckel aufweist, der geringfügig von der ebenen, ringförmigen Lichtaustritts¬ fläche der Lichtleitfasern entgegen der Strahlrichtung beabstandet ist.
3. Laserkatheter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von Abschlu߬ deckel und Lichtaustrittsfläche in Abhängigkeit von der zu durchtrennenden Gefäßwanddicke derart abhängt, daß der Abstand wenigstens der Gefäßwanddicke entspricht.
4. Laserkatheter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforation des Ab¬ schlußdeckels konzentrisch angeordnete Bohrungen auf¬ weist.
5. Laserkatheter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel in einer Halterung sitzt, die das den Außenumfang erweiternde Element in Strahlrichtung überragt und zugleich von den Lichtleitfasern umschlossen ist.
6. Laserkatheter zur gezielten Applikation von Laser¬ licht an intrakorporalen Gefäßwänden, mit ringförmig angeordneten Lichtleitfasern, die einen inneren Hohl¬ kanal umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß am distalen Bereich des Laserkatheters ein den Außenumfang erweiterndes Element vorgesehen ist, das während des Applikationsvorganges mit einem zweiten Element in Wirkverbindung steht, das als Abstandshalter an einer Gefäßwand angebracht ist.
7. Laserkatheter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßfläche des den Außenumfang erweiternden Elements mit einer äquivalent zu dieser ausgebildeten Stoßfläche des zweiten Elementes in Wirkverbindung steht.
8. Laserkatheter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserkatheterspitze während des Applikationsvorganges das zweite Element durchragt, mit einer maximalen Durchdringungstiefe, die dem Abstand zwischen der Stoßfläche des den Außenumfang erweiternden Elements und der Lichtaustrittsfläche des Laserkatheters entspricht.
9. Laserkatheter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchdringungstiefe der Laserkatheterspitze derart bemessen ist, so daß eine saubere Durchtrennung der Gefäßwand möglich ist ohne angrenzende oder gegenüberliegende Gefäßwandungen zu verletzten.
10. Laserkatheter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element ein Ring aus einer Platin-Irridium Legierung ist.
11. Laserkatheter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hohlkanal eine Unterdruckquelle angeschlossen ist.
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