Infusione -, Dilatations- und Aspirations - Catheter (IDAC)
(Katheter zur Entfernung von Thromben und Applikation von Medikamenten)
STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, Thromben bzw. thrombotisches Material aus Blutgefäßen mittels sogenannter Aspirations- oder Saugkatheter zu entfernen. Dazu wird der Aspirationskatheter eingeführt und zur thrombotischen Stelle geführt. Anschließend kann über den Aspirationskatheter thrombotisches Material aus dem Blutgefäß entfernt werden. Der Aspirationskatheter wird zu diesem Zweck so weit vorgeschoben, bis sein distales Ende den Bereich, von dem thrombotisches Material abgesaugt werden soll, erreicht. Das Material wird nun durch das Lumen des Absaugkatheters abgesaugt, z.B. mittels einer Luer Lock Spritze.
Nachteilhaft an dieser Methode und den dafür konzipierten Kathetern ist, dass das im Blutgefäß agglomerierte thrombotische Material unter Umständen nur schwer von der Gefäßwand abgelöst werden kann. Zudem können die abgelösten Agglomerate relativ großvolumig sein, sodass ein gezieltes Absaugen durch den Aspirationskatheter schwierig sein kann. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass sich gelöstes thrombotisches Material von der Stelle des Eingriffs entfernt und an anderer Stelle anlagert bzw. in das Gefäßsystem abgeht und dort eventuell ein anderes verstopft. Dadurch besteht ein hohes Risiko weiterer thrombotischer Verstopfungen (z.B. der Gehirnarterie).
Andererseits sind Infusionskatheter bekannt, mittels derer saline Lösungen (Salzlösungen) zum Spülen oder Medikamente (z.B. Thromben lösende Medikamente) zugeführt werden, um gelöstes thrombotisches Material abzutransportieren bzw. thrombotisches Material (Debris/ Plaque) von der Gefäßwand zu lösen.
Nachteilhaft an diesen Techniken ist, dass einerseits die Wirkung des durch einen herkömmlichen Infusionskatheter, z.B. Mikrokatheter, der im Wesentlichen aus einem Lumen mit einer distalen Öffnung besteht, verabreichten Medikaments durch Verdünnungseffekte gering ist. Aus diesem Grund muss andererseits eine große Menge
des Medikaments zugeführt werden. Das unkontrolliertzugeführte Medikament oder abgelöste Thromben können jedoch unter diesen Umständen in andere Bereiche des Blutkreislaufs gelangen, was zu erheblichen Nebenwirkungen wie Schlaganfällen führen kann.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Ausgehend davon besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Katheter bereitzustellen, der die genannten Probleme löst und einen schnellen und komplikationslosen Abtransport von thrombotischem Material gewährleistet.
TECHNISCHE LÖSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System nach einem der Ansprüche 1 oder 13 und durch einen Infusionsballon nach Anspruch 10. Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Das System zur Entfernung von thrombotischem Material aus einem Blutgefäß umfasst einen Aspirationskatheter und ein Infusionselement, wobei das Infusionselement einen Zufuhrkatheter zur Zufuhr eines Fluids und einen ausdehnbaren Ballon aufweist, der mit dem Zufuhrkatheter verbunden ist, wobei der Ballon Öffnungen und/oder wenigstens einen (semi)permeablen Wandbereich zum Durchtritt des Fluids aufweist, wobei das Infusionselement bewegbar in einem ersten Lumen des Aspirationskatheters aufnehmbar und durch dieses hindurch bewegbar ist.
Das Problem bei herkömmlichen Systemen besteht darin, dass bei Zufuhr eines Thromben auflösenden Medikaments in ein thrombotisches Gefäß nicht vollständig aufgelöstes thrombotisches Material und/oder Debris/ Plaque weitertransportiert werden kann und unter Umständen an anderer Stelle, z.B. einen Schlaganfall im Gehirn, hämorrhagischen Insult, oder andere Komplikationen auslösen kann.
Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt es, den Ballon, der zunächst innerhalb des ersten
Lumens des Aspirationskatheters angeordnet ist, zusammen mit dem
Aspirationskatheter in das Blutgefäß einzuführen. Anschließend wird der Ballon (z.B.
mittels eines Führungsdrahts für das Infusionselement) aus dem ersten Lumen hinaus auf die Höhe der mit Thromben besetzten und verengten Stelle im Blutgefäß geschoben. So werden einerseits Thromben an der Gefäßwand fixiert, andererseits durch die applizierte Flüssigkeit gelöst, können jedoch nicht unkontrolliert abwandern.
Der Ballon wird dann über den Zufuhrkatheter dilatiert, indem der Druck und die Menge an Flüssigkeit, z.B. flüssigem Medikament (Thromben lösendes Medikament), erhöht wird.
Bei Erreichen eines bestimmten Drucks hat der Ballon eine Größe erreicht, bei der sich die Außenseite seiner Wand an die Wand des Blutgefäßes anlegt und die Thromben an der Stelle fixiert werden.
Ab einem bestimmten Innendruck des Medikaments wird die Wand bzw. werden die Öffnungen des Ballons für das Medikament durchlässig.
Wenn sich die Außenhaut / Außenseite der Wand des Ballons an die Wand des Blutgefäßes anlegt, hat der Ballon einen Außendurchmesser (bezogen auf eine Projektion des Ballons senkrecht zur Gefäßwand), der größer ist als der Innendurchmesser des ersten Lumens des Aspirationskatheters. Der Ballon übt dabei einen wesentlichen Druck auf die Gefäßwand aus. So werden einerseits gelöste Thromben wenigstens teilweise durch den Ballon fixiert und können nicht abtransportiert werden, andererseits wird durch den engen Kontakt und variablem Anpressdruck von 2 bis 10 bar, insbesondere von mindestens 4 bar, insbesondere von mindestens 6 bar zwischen Außenwand des Ballons und Gefäßwand eine extrem wirksame Applikation des Medikaments erreicht.
Die Öffnungen und/oder der (semi)permeablen Wandbereich sind insbesondere derart ausgebildet, dass ab einem vorgegebenen Fluiddruck eine atraumatische Applikation des Fluids erfolgt.
Der zu erreichende Anpressdruck seinerseits wird durch einen hohen Innendruck der Flüssigkeit innerhalb des Ballons von 2 bis 10 bar, insbesondere von mindestens 4 bar, insbesondere von mindestens 6 bar, erreicht. Um trotz der Öffnungen im Ballon ausreichend hohe Inndrücke zu erreichen, müssen die Öffnungen relativ klein sein,
insbesondere zwischen 10 μηι und 100 μηι, vorzugsweise zwischen 10 μηι und 60 μηι, besonders bevorzugt zwischen 20 μηι und 50 μηι.
Andererseits wird eine wirksame Applikation des Medikaments erreicht durch eine hohe Anzahl an kleinen Öffnungen, sodass eine Art Flüssigkeitsfilm bzw. eine langsame Benetzung der Außenseite des Ballons auftritt und dabei ein Innendruck zwischen 2 bis 10 bar aufrechterhalten wird. Der Ballon weist eine Flächendichte an Öffnungen (d.h. Öffnungen pro Flächeneinheit) der genannten Größe von wenigstens
25 Offnungen pro cm 2 , insbesondere wenigstens 50 O " ffnungen pro cm 2 , insbesondere wenigstens 100 Offnungen pro cm 2 , insbesondere wenigstens 500 O " ffnungen pro cm 2 , insbesondere wenigstens 1000 Offnungen pro cm , jeweils gemittelt über die gesamte Außenfläche des Ballons (im dilatierten Zustand), auf. Insbesondere sind Öffnungen sowohl im dem proximalen Ende nahen Abschnitt als auch im dem distalen Ende benachbarten Abschnitt vorgesehen. Es gibt Substanzen, die in einer hohen Konzentration auch alte und/oder große Thromben lösen. In hoher Konzentration systemisch verabreicht könnten diese Medikamente jedoch zu Blutungen und anderen Komplikationen führen.
Der Ballon kann wenigstens 50 Öffnungen, insbesondere wenigstens 100 Öffnungen, insbesondere wenigstens 500 Öffnungen, insbesondere wenigstens 1000 Öffnungen aufweisen.
Die Größe des Ballons hinsichtlich Länge, Durchmesser, Volumen bzw. Oberfläche - jeweils in dilatiertem Zustand - kann variieren. Insbesondere kann die Länge 1 zwischen 10 mm und 20 mm für Ballons für den Coronarbereich betragen, zwischen 10 mm und 300 mm für Ballons für den peripheren Bereich. Der Durchmesser kann zwischen 1 mm und 4 mm bei Ballons für den coronaren Bereich, und zwischen 1 mm und 8 mm für den peripheren Bereich liegen. Im nicht dilatierten Zustand kann der Durchmesser des Ballons beispielsweise etwa 1 mm betragen.
Das Infusionselement ist insbesondere axial verschiebbar im ersten Lumen des Aspirationskatheters angeordnet. Das Infusionselement selbst kann ein Führungselement, z.B. einen Führungsdraht aufweisen, um das Infusionselement innerhalb des ersten Lumens und aus diesem heraus verschieben zu können.
Der Ballon ist als Mikroballon ausgebildet, der - in nicht dilatiertem Zustand - im ersten Lumen des Aspirationskatheters aufgenommen und durch das erste Lumen hindurchgeführt werden kann.
Der Ballon ist erst ab einem bestimmten Innendruck, z.B. 2 bar, für das Medikament durchlässig. Mit Hilfe einer Druckspritze können auch höhere Innendrücke etwa bis zu 10 bar erzielt werden. D.h. erst ab einem bestimmten Druck/Volumen wird Medikament verabreicht, insbesondere erst dann, wenn die Außenhaut bereits an der Wand des Blutgefäßes anliegt.
Der Aspirationskatheter weist insbesondere ein proximales Ende und ein distales Ende sowie eine longitudinale Achse auf, und das distale Ende ist vorzugsweise abgeschrägt.
Das System kann ein Führungselement aufweisen, das am Aspirationskatheter fixiert ist.
Der Aspirationskatheter weist vorzugsweise ein zweites Lumen auf, in dem das Führungselement (z.B. Führungsdraht) wenigstens abschnittsweise eingebettet ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Ballon für ein System wie beschrieben, wobei der Ballon eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die einen Durchmesser zwischen 10 μιη und 100 μιη, insbesondere zwischen 10 μιη und 60 μιη, insbesondere zwischen 20 μιη und 50 μιη aufweisen.
Der Ballon kann eine Vielzahl von Öffnungen mit einer durchschnittlichen Flächendichte (d.h. Öffnungen pro Flächeneinheit) von wenigstens 25 Öffnungen pro cm 2 , insbesondere wenigstens 50 O " ffnungen pro cm 2 insbesondere wenigstens 100
Offnungen pro cm 2 , insbesondere wenigstens 500 O " ffnungen pro cm 2 , insbesondere wenigstens 1000 Offnungen pro cm , aufweisen.
Der Ballon kann wenigstens 50 Öffnungen, insbesondere wenigstens 100 Öffnungen, insbesondere wenigstens 1500 Öffnungen, insbesondere wenigstens 1000 Öffnungen aufweisen. Der Ballon kann auch als semipermeabler Ballon aufgebaut sein.
Vorzugsweise kann die Anordnung der Öffnungen auch durch ihren mittleren Abstand bestimmt werden. Der mittlere Abstand beträgt im Rahmen der Erfindung zwischen Der Abstand zwischen benachbarten Öffnungen 43 beträgt durchschnittlich weniger als
2 mm, vorzugsweise weniger als 1,4 mm, insbesondere weniger als 0,7 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,45 mm, insbesondere weniger als 0,3 mm. Diese Werte ergeben sich aus der Dichte der Öffnungen über eine Flächeneinheit, wie oben beschrieben. Im Rahmen der Anmeldung sollen jedoch auch Anordnungen von Öffnungen geschützt sein, bei denen die Flächendichte wie oben angegeben nur über einen bestimmten Bereich der Oberfläche des Ballons realisiert ist. Allerdings soll in diesen Flächenbereichen die Oberflächendichte der Öffnungen (lokal) wie oben angegeben sein. Dies bedeutet, dass der mittlere Abstand benachbarter Öffnungen, sofern die Öffnungen einen nächsten Nachbarn haben, in diesen Flächenbereichen in den o.g. Bereichen liegen.
In Verbindung mit der absoluten Anzahl von Öffnungen kann berechnet werden, welcher Oberflächenanteil des Ballons im Rahmen der Erfindung Öffnungen aufweisen muss.
Durch die Ausgestaltung des Ballons und seiner Öffnungen wird eine effektive Applikation der wirksamen Lösung erreicht. Das Medikament wirkt unmittelbar an der zu behandelnden Stelle. Nach der Abgabe am Thrombus verbreitet sich das Medikament im gesamten Blutkreislauf und wirkt dort systemisch.
Insbesondere ist der Ballon aus Nylon, Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid, Polyethylen, und/oder Polyether Block Amide (PEBA) hergestellt. Er kann Öffnungen wie oben beschrieben aufweisen oder wenigstens teilweise aus (semi-)permeablem Material hergestellt sein, das die Flüssigkeit bei entsprechendem Innendruck diffundieren bzw. die Membran durchdringen lässt.
Die Öffnungen werden vorzugsweise durch Laserbehandlung (z.B. Laserschneiden, Herstellung punktförmiger Öffnungen) hergestellt. Im Einzelfall kann aber auch z.B. eine mechanische Ausbildung der Öffnungen erfolgen.
Nachdem durch gezielte selektive Infusion von Medikament und Dilatation die Thromben gelöst wurden, werden der Innendruck und damit das Volumen des Ballons soweit gesenkt, dass dieser durch das erste Lumen des Aspirationskatheters zurückgezogen werden kann. Dazu wird beispielsweise ein Negativdruck angelegt, der ein Zusammenfallen oder Zusammenfalten des Ballons bewirkt.
Beim Zurückziehen des Ballons durch das erste Lumen schließt dieser im Wesentlichen mit dem ersten Lumen des Absaugkatheters ab. Es entsteht so ein Unterdruck (Negativdruck) bzw. eine Sogwirkung (Windkesseleffekt), die weiteres bereits gelöstes thrombotisches Material bereits in dieser frühen Phase in den Aspirationskatheter hineinzieht und somit aus dem Blutgefäß entfernt.
Ist der Ballon vollständig aus dem ersten Lumen zurückgezogen, wird am proximalen Ende des Aspirationskatheters eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks bzw. einer Saugwirkung angeschlossen, z.B. eine Absaugspritze (z.B. Luer Lock Spritze), um das übrige gelöste thrombotische Material möglichst weitgehend zu entfernen.
Außerdem ist die Durchlässigkeit reversibel oder folgt einer Hysterese. Bei reversibler Ausbildung schließen die Öffnungen bei Unterschreiten des ersten bestimmten Drucks wieder, sodass das Volumen auf einen gewünschten Wert weiter reduziert werden kann.
Bei einer Hysterese verschwindet die Durchlässigkeit bei Erreichen eines zweiten vorbestimmten Drucks, der nicht dem ersten vorbestimmten Druck entsprechen muss.
Es kann aber auch sein, dass sich die Durchlässigkeit des Ballons bei Reduzierung des Drucks nicht oder nur quantitativ verändert. Durch Anpassung / Reduzierung des Fluiddrucks im Inneren auf einen dritten vorgegeben Wert kann - durch entsprechende Medikamentenzufuhr in den Ballon - so möglicherweise ein dynamisches Gleichgewicht erzeugt werden, d.h. der Ballon verliert genau so viel Medikament wie zugeführt wird, und behält so sein Volumen bei.
Im Rahmen der Erfindung wird auch ein Verfahren beansprucht, das insbesondere mit dem erfindungsgemäßen System durchgeführt wurde, wie es in dieser Anmeldung beschrieben ist.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte: a) Bereitstellen eines Systems wie oben beschrieben; b) Einführen des Systems in ein Blutgefäß und heranführen des distalen Endes des Aspirationskatheters an die zu behandelnde Stelle (wobei das Infusionselement innerhalb des ersten Lumens des Aspirationskatheters angeordnet ist);
c) Herausbewegen des Ballons aus dem ersten Lumen des Aspirationskatheters auf die Höhe der zu behandelnden Stelle; d) Dilatation des Ballons durch Einbringen einer Flüssigkeit und/oder Erhöhen des Flüssigkeitsdrucks im Innenraum des Ballons, wobei ab einem bestimmten Innendruck die Flüssigkeit durch die im Ballon ausgebildeten Öffnungen nach außen durch die Ballonwand hindurchtritt (d.h. atraumatische Application der Flüssigkeit an der zu behandelnden Stelle); e) Deflation und Zurückziehen des Ballons durch das erste Lumen; und f) Aspiration, d.h. Absaugen von thrombotischem Material aus dem Blutgefäß durch das erste Lumen des Aspirationskatheters.
Im Schritt d) wird vorzugsweise der Ballon so aufgeweitet, dass er mit einem vorgegebenen Druck an die Innenwand des Blutgefäßes anliegt bzw. sich an diese anpresst.
Weitere Verfahrensschritte wurden bereits beschrieben und lassen sich in Kombination mit den Verfahrens schritten a) bis f) kombinieren, um besondere Ausführungsformen des Verfahrens zu beschreiben.
Ein weiteres erfindungsgemäßes System zur Entfernung von thrombotischem Material aus einem Blutgefäß umfasst einen Aspirationskatheter, der ein erstes Lumen zum Absaugen von thrombotischem Material aus einem Blutgefäß aufweist, und ein Führungselement zum Einführen des Aspirationskatheters in das Blutgefäß, wobei das Führungselement (ausgebildet als Aspirationskatheter und/oder Mikrokatheter) ein proximales Ende und ein distales Ende sowie ein drittes Lumen aufweist, durch das Flüssigkeiten vom proximalen Ende des Führungselements zum distalen Ende des Führungselements transportierbar sind.
Das Führungselement weist vorzugsweise wenigstens eine Infusionsöffnung auf, die im Bereich des distalen Endes des Führungselements ausgebildet ist.
Der Aspirationskatheter weist insbesondere eine longitudinale Achse auf, und das distale Ende kann abgeschrägt sein.
Das Führungselement ist insbesondere am Aspirationskatheter fixiert.
Das distale Ende des Führungselements kann über den Rand der Öffnung des zweiten Lumens des Aspirationskatheters herausragen.
Der Querschnitt des ersten Lumens ist insbesondere größer als der Querschnitt des zweiten Lumens.
Das Führungselement kann als Mikrokatheter ausgebildet sein und somit als Infusionselement wirken.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren deutlich. Es zeigen:
Figur 1 Eine Darstellung einer Ausführungsform des erfindungs gemäßen
Systems in einer ersten Phase des erfindungs gemäßen Verfahrens;
Figur 2 Eine Darstellung der Ausführungsform aus Figur 1 in einer zweiten
Phase des erfindungs gemäßen Verfahrens;
Figur 3 Eine Darstellung der Ausführungsform aus Figur 1 in einer dritten Phase des erfindungs gemäßen Verfahrens;
Figur 4 Eine Darstellung der Ausführungsform aus Figur 1 in einer vierten Phase des erfindungs gemäßen Verfahrens;
Figur 5 Eine Darstellung der Ausführungsform aus Figur 1 in einer fünften
Phase des erfindungs gemäßen Verfahrens;
Figur 6 Eine Darstellung einer Ausführungsform des erfindungs gemäßen
Infusionsballons;
Figur 7 Eine Darstellung eines Details des erfindungsgemäßen Infusionsballons aus Figur 6;
Figur 8 Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infusions-,
Dilatations- und Aspirations-Katheters;
Figur 9 Ein Querschnitt A-A des Aspirationskatheters gemäß Figur 8.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Figur 1 zeigt ein System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung während eines operativen Eingriffs in einem Blutgefäß B. Das Blutgefäß B kann insbesondere ein Herzkranzgefäß sein, an dessen Wand sich ein Thrombus B (Plaque) abgelagert hat und eine zu behandelnde Engstelle bildet.
Das System 1 weist einen Aspirationskatheter 2 mit einem ersten Lumen 20, einem distalen Ende 21 (mit einer distalen Öffnung 210) und einem proximalen Ende mit einer proximalen Öffnung (nicht dargestellt) auf. Eine zentrale Achse 22 erstreckt sich longitudinal zwischen dem proximalen Ende und dem distalen Ende 21.
Das System 1 weist außerdem einen Führungsdraht 3 auf, der ebenfalls ein proximales Ende (nicht dargestellt) und ein distales Ende 30 aufweist. Der Führungsdraht 3 ist in einem zweiten Lumen des Aspirationskatheters 2 angeordnet. Der Führungsdraht 3 ist mit dem Aspirationskatheter 2 unbeweglich verbunden, sodass der Führungsdraht 3 gegenüber dem Aspirationskatheter 2 nicht longitudinal verschiebbar ist. Er ragt über die distale Öffnung des zweiten Lumens hinaus. Die durch den Rand der Öffnung 210 des Aspirationskatheters 2 definierte Fläche ist gegenüber der Achse 22 in einem Winkel von etwa 45° geneigt.
Innerhalb des Aspirationskatheters 2 befindet sich ein Infusionselement, mit zu diesem Zeitpunkt zusammengefaltetem Infusionsballon 4, der einen Innenraum / Innenvolumen 40 aufweist, das durch eine Wand 41 begrenzt ist, und einem Zufuhrkatheter 42. Der Ballon 4 ist so gefaltet, dass er ein niedriges Profil aufweist, d.h. der Querschnitt ist so, dass der Ballon im Aspirationslumen angeordnet und durch dieses hindurch bewegt werden kann.
Der Zufuhrkatheter 42 ist für die Zufuhr saliner Lösung (Salzlösung) zum Spülen oder eines Thromben lösenden Medikaments in den Innenraum 40 bestimmt. Optional (nicht dargestellt) weist der Ballon 4 ein Betätigungselement, beispielsweise einen eigenen
Führungsdraht, auf, sodass er relativ zum Aspirationskatheter 2 in Richtung der longitudinalen Achse 22 vor und zurück bewegt werden kann.
In der in der Figur 1 dargestellten ersten Phase des Eingriffs wird der Katheter 2 zusammen mit dem (noch zusammengefalteten) Ballon 4, der im ersten Lumen 20 des Aspirationskatheters 2 (nämlich im Aspirationslumen) angeordnet ist, durch Betätigung des Führungsdrahts 3 in das Blutgefäß eingeführt, bis er seine Bestimmungsposition erreicht. Die Bestimmungsposition ist erreicht, wenn die Öffnung 210 eine bestimmte Distanz vor dem Thrombus T angeordnet ist. Das distale Ende 21 des Katheters 2 reicht in dieser Position an die zu behandelnde Engstelle (verursacht durch den Thrombus) heran.
Im in der Figur 2 dargestellten zweiten Schritt wird der Ballon 4 aus dem ersten Lumen 21 herausgeschoben, bis er sich etwa auf Höhe der zu behandelnden thrombotischen Stelle befindet. Dort wird er durch Einbringen eines Medikaments über den Zufuhrkatheter 42 entfaltet und/oder dilatiert. Dazu wird vorzugsweise eine Druckspritze verwendet, die entsprechend hohe und definierte Innendrücke im Innenraum 40 des Ballons 4 erzeugen kann. Das Medikament M wird, wenn der Innendruck des Medikaments einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, über eine Vielzahl von MikroÖffnungen 43 aus dem Innenraum 40 des Ballons 4 in das Blutgefäß B appliziert. Durch den geringen Durchmesser der Öffnungen von 10 μιη bis 100 μιη dringt das Medikament M nur langsam aus dem Balloninnenraum 40 aus. Das Medikament benetzt mehr oder weniger die äußere Seite der Ballonwand 41. Gleichzeitig wird durch die Ausbildung der Öffnungen 43 mit den genannten Durchmessern sichergestellt, dass im Innenraum 40 ein relativ hoher Druck von 2 bar bis 10 bar aufrechterhalten wird. Dadurch presst sich die Ballonwand 41 mit hohem Druck gegen den Bereich der Wand des Blutgefäßes B, an dem thrombotisches Material abgelagert ist.
Durch die Art der Applikation - hoher Anpressdruck des Ballons 4 an die Gefäßwand bei gleichzeitig langsamem Austritt des Medikaments M aus der Vielzahl kleiner Öffnungen 43 - wird eine atraumatische, gleichzeitig äußerst wirksame und intensive Applikation des Medikaments M genau an der zu behandelnden Stelle T gewährleistet. Die Steigerung der Wirkung des Medikaments kann gegenüber intravenöser Applikation im 4-stelligen Bereich liegen. Das Medikament M entfaltet (praktisch nur) am Ort der Applikation seine Wirkung, beispielsweise indem der Thrombus T aufgelöst wird.
Die Figur 3 zeigt die nächste Phase der Verwendung des Systems 1, in der das Volumen des Innenraums 40 reduziert wird, indem der Druck des Medikaments M im Innenraum 40 des Ballons 4 reduziert wird. Der Ballonkörper 40 fällt zusammen und nimmt in etwa wieder seine ursprünglichen Ausmaße an. Die Öffnungen 43 können sich, müssen sich aber nicht, reversibel (oder entlang einer Hystereseschleife) verschließen, sodass ab einem bestimmten Innendruck kein Medikament mehr appliziert wird.
Das applizierte Medikament M entfaltet währenddessen mittlerweile seine Wirkung, was durch die Auflösung bzw. Zerkleinerung von thrombotischem Material D angedeutet ist. Thrombotisches Material Dh, das an der Außenseite der Wand 41 anliegt, kann an dieser haften bleiben. Weiteres thrombotisches Material D kann im Blutgefäß B gelöst vorhanden sein.
Anschließend, wie in Figur 4 dargestellt, wird der Ballon 4 durch die Öffnung 210 und das erste Lumen 21 bis zum proximalen Ende des Aspirationskatheters 4 gezogen.
Der Ballon ist so gefaltet, dass er ein niedriges Profil aufweist, d.h. der Querschnitt ist so, dass der Ballon in das Aspirationslumen hineinpasst und durch dieses zurückgezogen werden kann.
Durch das Herausziehen kann der Ballons 4 einen Unterdruck bzw. Sogeffekt, angedeutet durch die Pfeile der Debris-Partikel D, die dem Sog folgen, erzeugen (Windkesseleffekt) und thrombotisches Material D durch das erste Lumen 20 aus dem Blutgefäß B entfernen.
Im nächsten Schritt gemäß Figur 5 wird das thrombotische Material D über das erste Lumen 20 abgesaugt. Dazu wird am proximalen Ende des Aspirationskatheters 4 eine Saugvorrichtung angesetzt (nicht dargestellt). Auf diese Wiese wird das noch im Blutgefäß B verbliebene thrombotische Material D weitgehend entfernt.
Anschließend ist die Anwendung abgeschlossen und das System 1 kann aus dem Blutgefäß B entfernt werden.
Die Figur 6 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Mikroballons /
Infusionsballons 4 in einem dilatierten Zustand. Im dilatierten Zustand beträgt der
Durchmesser h zwischen 1 mm und 4 mm. Außerdem weist das Ballonvolumen 40 eine
Länge 1 von 10 mm bis 20 mm auf. Insbesondere ist die Vielzahl von Öffnungen 43 (angedeutet durch die Vielzahl von Punkten, wobei nur einer mit dem Bezugszeichen 43 markiert ist) sowohl im proximalen als auch im distalen Teilbereich des Ballonkörpers 4 ausgebildet. Die in den Ballon 4 eingebrachte Flüssigkeit soll insbesondere auch im distalen Bereich des Ballons wirken.
Bei Zuführung und Steigerung des Innendrucks des Medikaments M oder saliner Lösung erhöht sich das Innenvolumen 40 des Ballons 4 so lange, bis während der Behandlung die Außenseite der Wand bzw. Haut 41 des Ballons 4 an die Wand des Blutgefäßes stößt und dort befindliches thrombotisches Material einschließt bzw. an die Wand presst.
Der Ballon weist folgende Geometrie auf: Im aufgeblasenen Zustand ist der Ballon im Wesentlichen zylindrisch oder schlauchförmig mit einer zentralen Achse Z und einem Radius von h/2 ausgebildet. An den beiden Enden weist der Ballon 4 jeweils eine ringförmige Schulter 44a bzw. 44b auf. Die ringförmige Schulter weist einen Radius auf, der in etwa dem der Außenhülle des zylindrischen Körpers entspricht. Auf Höhe der Schulter 44a bzw. 44b ist jeweils ein röntgendichter Marker 45a bzw. 45b angeordnet, um eine Lokalisierung des Ballons 4 zu ermöglichen, insbesondere um sicherzustellen, dass der Ballon vor der Inflation im Bereich des Thrombus angeordnet ist.
Der Ballonkörper 40 weist, verteilt über die gesamte Länge 1 oder zumindest über einen effektiven Bereich le, der mindestens 75% der Länge 1 beträgt, Öffnungen 43 auf.
Diese weisen, wie aus der Detailansicht Figur 7 hervorgeht, einen Durchmesser d auf, der zwischen 10 μιη und 100 μιη liegt. Bei Erhöhung des Innendrucks erhöht sich der Durchmesser d derart, dass das zugeführte Medikament oder die Lösung ab einem bestimmten Grenzdruck langsam atraumatisch austreten kann.
Die Anzahl der Öffnungen liegt durchschnittlich - bezogen auf die gesamte Oberfläche des dilatierten Ballonkörpers 40 wenigstens 25 Offnungen pro cm , vorzugsweise über
50 Offnungen pro cm 2 , vorzugsweise über 200 O " ffnungen pro cm 2 , vorzugsweise über
500 Offnungen pro cm 2 , vorzugsweise über 1000 O " ffnungen pro cm 2.
Vorzugsweise kann die Anordnung der Öffnungen auch durch ihren mittleren Abstand aj, aj,... bestimmt werden. Der mittlere Abstand beträgt im Rahmen der Erfindung zwischen Der Abstand ai, aj,.. zwischen den Öffnungen 43 beträgt durchschnittlich weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1,4 mm, insbesondere weniger als 0,7 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,45 mm.
Die Gesamtzahl der im Ballonkörper 40 ausgebildeten Öffnungen liegt über 50 Öffnungen und kann sogar 100 Öffnungen oder mehr aufweisen. Diese können mehr oder weniger homogen über die Wand 41 verteilt sein.
Durch den geringen Durchmesser der Öffnungen 43 kann - trotz der hohen Anzahl an Öffnungen - der Innendruck wesentlich erhöht werden, ohne dass in kurzer Zeit zu viel Medikament appliziert wird und dem Aufbau eines hohen Innendrucks entgegensteht. Der Ballon kann durch den erhöhten Innendruck auch eine größere Aufweitung der Gefäße und eine stärkere Anpressung gegen die Gefäßwand bewirken.
Als Material für die Herstellung der Wand bzw. Haut 41 des Ballonkörpers 40 / des Ballons 4 eignet sich beispielsweise Nylon.
In einem nicht dilatierten Zustand ist der Durchmesser h so klein, dass der Ballon im ersten Lumen 21 des Aspriationskatheters 2 angeordnet und durch das erste Lumen 20 des Aspirationskatheters 2 hindurch bewegt bzw. geführt werden kann. Die Größe des Aspirationskatheters bzw. die Querschnittsfläche des ersten Lumens 20 muss daher an die Querschnittsfläche des nicht dilatierten Ballons 4 angepasst werden, d.h. der Ballonkörperquerschnitt muss insbesondere kleiner sein oder im Größenberiech des Querschnitts des ersten Lumens 21 liegen.
Das Medikament soll möglichst atraumatisch appliziert werden. Um den Innendruck deutlich zu erhöhen wird in der Regel beispielsweise eine Druckspritze statt einer normalen (händischen) Spritze verwendet. Mit der Druckspritze können nicht nur größere Drücke, sondern auch definierte Drücke erzeugt werden. Dadurch dilatiert der Ballon wesentlich mehr und es wird größerer Druck, z.B bis zu 10 bar, auf die Arterienwand ausgeübt. Dadurch wird die Flüssigkeit sehr gezielt appliziert und Plaques und Tromben werden an der Gefäßwand besser aufgelöst. Der sich an die Wand pressende Ballon hält gelöste Plaque-teile fest, sodass diese nicht in andere Körperbereiche transportiert werden können.
Durch diese Art der Applikation wird eine vielfache Rezeptoranbindung gegenüber intravenöser Applikation erreicht. Die Applikation kann außerdem lokal gezielt erfolgen. Die Applikation erfolgt beispielsweise eine Minute lang. Das Arterienvolumen im Herzbereich beträgt 1-2 ml. Es wird mit 10 ml saliner Lösung oder Medikament gespült.
Eine alternative Ausführungsform des erfindungs gemäßen Systems 1 ist in der Figur 8 dargestellt.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist das System 1 in diesem Fall keinen Ballon 4 auf. Stattdessen wird eine Flüssigkeit über das Führungselement 3 des Aspirationskatheters 2 appliziert.
Wie in der Figur 9 dargestellt, weist der Aspirationskatheter 2 ein erstes Lumen 20 (Absauglumen), und ein zweites Lumen 23 zur Führung des Führungselements 3 auf.
Im Führungselement 3 erstreckt sich zwischen dem proximalen Ende (nicht dargestellt) und dem distalen Endbereich 30, der über die Öffnung 230 des zweiten Lumens 23 hinausragt, ein drittes Lumen, über das in der zweiten Phase der Anwendung das Medikament M verabreicht wird. Dazu weist der distale Endbereich 30 des Führungselements 3 beispielsweise Öffnungen 33 auf, durch die die Füssigkeit in das Blutgefäß B gelangen kann. Das Führungselement 3 ist hierbei als Mikrokatheter oder Infusionskatheter mit dem dritten Lumen zur Zufuhr des Medikaments zu den im distalen Bereich 30 angeordneten Öffnungen 33 ausgebildet.
In der Figur 9 ist zur Verdeutlichung ein Schnitt A-A aus Figur 8 dargestellt. Das erste Lumen 20 dient in diesem Ausführungsbeispiel ausschließlich zum Absaugen des gelösten thrombotischen Materials D (Absauglumen 20). Das zweite Lumen 23 dient der ortsfesten Aufnahme des Führungselements 3. Letzteres weist ein drittes Lumen zur Verabreichung einer Flüssigkeit M auf.
Anwendung und die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels sind im Übrigen auf das zweite Ausführungsbeispiel übertragbar.