DE4036570A1 - Katheter zur verminderung oder beseitigung von verengungen in gefaessen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Katheter mit einem distalen Ar­ beitsende zur Behandlung, insbesondere Verminderung oder Be­ seitigung von Verengungen oder Stenosen in Gefäßen oder Hohl­ organen, insbesondere zur Wiederöffnung verhärteter Gefäßver­ schlüsse.

Es sind unterschiedliche Katheter zum Vermindern oder Besei­ tigen von Verengungen oder Stenosen bekannt. Beispielsweise sind sogenannte Ballonkatheter bekannt, die am Arbeitsende einen aufweitbaren Bereich haben, der eine Verengung verdrän­ gen soll. Ist jedoch das Gefäß verschlossen oder sehr stark verengt, kann der aufweitbare Teil nicht in Arbeitsstellung gebracht werden.

Es sind auch schon rotierende Katheter insbesondere zur Wie­ dereröffnung verschlossener Gefäße bekannt. Diese beruhen auf dem Vorteil, daß eine rotierende biegsame Welle beim Einführen in axialer Richtung und beim axialen Vorschub geringere Rei­ bungsverluste als eine stehende Welle oder ein stehender Ka­ theter hat. Eine etwa olivenförmige Katheterspitze als Ar­ beitsende kann durch die Rotation das Gewebe, welches den Ver­ schluß bildet, verdrängen und komprimieren. Dabei sucht sich diese rotierende olivenförmige Spitze den Weg des geringsten Widerstandes und wird somit den Verschluß an der Stelle öff­ nen, an der das Gefäß bis zuletzt noch geringfügig offen war. Zur Behandlung von Koronar-Gefäßen wird in der Regel ein solcher rotierender Katheter durch einen sich nicht drehenden Schutzkatheter geführt. Letzterer hat dabei die Aufgabe, den hochflexiblen rotierenden Katheter durch distales Verschieben zu versteifen und zu dirigieren. Sein Nachteil besteht darin, daß sich während der Anwendung zwischen dem rotierenden Ka­ theter und dem Schutzkatheder Blutreste ansammeln, die die Rotation erschweren oder sogar unmöglich machen.

Darüber hinaus müssen diese Rotationskatheter sehr weich und flexibel ausgebildet sein, damit sie nicht die Gefäße ver­ letzten oder gar perforieren. Trifft ein solcher rotierender Katheter mit seinem Arbeitsende auf einen harten, alten Ver­ schluß, ist es in vielen Fällen nicht möglich, diesen Ver­ schluß, selbst unter zu Hilfenahme des Schutzkatheters, zu durchdringen und zu öffnen.

Es besteht deshalb die Aufgabe, einen Katheter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem verhärtete Verschlüsse wieder geöffnet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Arbeitsende des Katheters in Gebrauchsstellung in Längserstreckungsrich­ tung des Katheters und des Gefäßes mit einer oszillierenden Hin- und Herbewegung antreibbar ist. Somit kann das Arbeits­ ende hammerartig oder in der Art eines Schlagbohrers gegen den Gefäßverschluß klopfen und damit eine Durchdringung er­ möglichen.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn der Katheter einen äußeren hohlen Zuführkörper und einen in dessen innerem befindlichen Mandrin aufweist, welcher Mandrin zur Erzeugung der oszil­ lierenden Hin- und Herbewegung an seinem proximalen Ende mit einer oszillierenden Längsschwingung antreibbar ist. Somit befindet sich der eigentliche hin- und herbewegbare Teil über den größten Teil seiner Länge in einem hohlen Zu­ führkörper kann also seine Axialbewegung weitgehend unbe­ hindert auf das Arbeitsende übertragen.

Dabei kann der Mandrin mit seinem distalen Ende aus der Ka­ theter-Führung vorstehen und dieser Überstand des Mandrins kann das distale Arbeitsende sein.

Im Hinblick auf die harten aufzubrechenden Verschlüsse ist es dabei zweckmäßig, wenn die als Arbeitsende dienende Man­ drinspitze aus hartem Werkstoff besteht und/oder mit hartem Material, z. B. mit Diamantstaub oder dergleichen, beschich­ tet ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß der mit Längsschwingungen oszillierend antreibbare Mandrin im Inneren eines am distalen Ende des Katheters befindlichen Arbeitsende anschlägt und die oszillierende Längsschwin­ gungen des Mandrins als Impulse auf dieses Arbeitsende über­ tragbar sind. In diesem Falle wird also die Hin- und Herbe­ wegung des Mandrins indirekt auf das Arbeitsende übertragen. Somit kann dieses einen größeren Außendurchmesser haben und den größtmöglichen Querschnitt der gesamten Katheteranord­ nung ausnutzen.

Eine Kombination der vorerwähnten Möglichkeiten kann darin bestehen, daß der oszillierende Mandrin einen inneren An­ schlag im Inneren des Arbeitsendes des Führungskatheters und zusätzlich einen aus diesem Arbeitsende des Führungs­ katheters distal überstehenden Vorsprung aufweist, der bei den oszillierenden Längsschwingungen über das vorzugsweise verdickte Arbeitsende des Führungskatheters hinaus verschieb­ bar ist, so daß ein erstes Arbeitsende mit geringerem und ein zweites Arbeitsende mit verdicktem Querschnitt hinter­ einander angeordnet sind. Dadurch lassen sich auch verhär­ tete Verschlüsse in größeren Gefäßen gewissermaßen in zwei Stufen zunächst in kleinerem Querschnitt und unmittelbar anschließend mit größerem Querschnitt eröffnen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung kann bei einem Katheter der eingangs erwähnten Art darin bestehen, daß das/die Arbeitsenden drehantreibbar und mit einem Drehantrieb kuppelbar sind und daß dieser Drehbe­ wegung eine oszillierende Hin- und Herbewegung des/der Ar­ beitsenden überlagert ist. Es können auf die Weise die Vor­ teile der schlagbohrerartigen Bearbeitung eines verhärteten Verschlusses mit den Vorteilen kombiniert werden, die ein Rotationskatheter hat.

Dabei besteht eine Möglichkeit darin, daß der im Inneren des Arbeitsendes des Führungskatheters anschlagende Mandrin hin- und herbewegbar und der Führungskatheter drehantreibbar sind.

Es ist aber auch möglich, daß der mit seinem Ende über den Führungskatheter überstehende oder durch den Führungskatheter bei den Längsschwingungen austretende Mandrin drehantreibbar ist. Eine kombinierte Schlag- und Rotationsbewegung kann auch sehr hartnäckige alte Verschlüsse nach und nach öffnen und verdrängen.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn der Hub- bzw. die Amplitude der Längsschwingungen etwa 0,1 Millimeter bis etwas 5 Milli­ meter oder gegebenenfalls mehr, vorzugsweise etwa 1 Milli­ meter bis etwa 2 Millimeter beträgt. Dies gibt dem Operateur die Möglichkeit, unterschiedliche Verschlüsse in zweckmäßiger Weise und mit geeignetem Vorschub des Katheters möglichst effektiv zu bearbeiten.

Der Antrieb für die oszillierende Längsschwingung und/oder die Drehbewegung kann am proximalen Ende des Katheters an­ geordnet sein. Dabei kann als Antrieb zur Erzeugung der Längsschwingungen ein Motor, ein elektromagnetischer Vibra­ tor oder ein Ultraschallerzeuger vorgesehen sein, je nach dem, welche Amplitude, welcher Hub und auch welche Frequenz angestrebt wird.

Während durch die oszillierende Bewegung harte Verschlüsse zerschlagen und durch eine eventuell überlagerte Rotations­ bewegung auch verengte Gefäße erweitert werden können, er­ laubt die Erfindung eine weitere Ausgestaltung dahingehend, daß im distalen Ende des Mandrins, insbesondere in dessen Anschlagkörper zum zusammenwirken mit einem Innenanschlag eines Arbeitsendes an dem Führungskatheter, ein Temparatur­ fühler und/oder Anschluß zur Zuführung von Hochfrequenz­ energie angeordnt ist. Mit Hilfe eines elektrisch isolier­ ten derarigen Mandrins, der in seiner elektrisch distalen nicht isolierten Spitze den Temperaturfühler aufweist, läßt sich mittels hochfrequenter Strömung das Arbeitsende auf Temparaturen einstellen, die in der Lage sind, die Innenwan­ dung des Gefäßes zu glätten, aber nicht zu zerstören. Dabei kann dies während des "Schlagbohrens" und auch im Anschlauß daran erfolgen. Zusätzlich kann dabei wiederrum die Rota­ tionsbewegung überlagert sein.

Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vor­ beschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich ein Ka­ theter mit einfachem Aufbau, mit dem dennoch sehr effektiv z. B. verkalkte oder verhärtete Verschlüsse eröffnet werden können, ohne die Gefäßwandung zu verletzten.

Nachstehend sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Katheters, der am proxi­ malem Ende einen Antrieb für eine Hin- und Herbe­ wegung eines Mandrins und für eine Drehbewegung des Führungskatheters und seines Arbeitsendes aufweist,

Fig. 2 das vordere Arbeitsende des Führungskatheters ohne den noch einzuführenden Mandrin, wobei dieses oli­ venförmige Arbeitsende gegenüber dem eigentlichen Führungskatheter isoliert ist,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein in Längsrich­ tung oszillierender Mandrin aus dem distalen Ende des Führungskatheters austritt,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Mandrin bei seinen oszillierenden Bewegungen im Inneren des dis­ talen Arbeitendes des Katheters anschlägt und seine Impulse auf dieses Arbeitsende überträgt,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der oszillie­ rende Mandrin im Inneren des Arbeitsendes des Ka­ theters anschlägt und Impulse auf dieses Arbeits­ ende überträgt, dabei zusätzlich aber mit einem Vorsprung aus diesem Arbeitsende austritt, sowie

Fig. 6 ein etwa der Fig. 4 entsprechendes Ausführungsbei­ spiel, bei welchem das distale Ende des Mandrins ein Temparaturfühler sowie einen Anschluß an eine Hochfrequenz-Stromquelle zu seiner Erwärmung auf­ weist.

Ein im ganzen mit 1 bezeichneter Katheter hat in bekannter Weise ein im ganzen mit 2 bezeichnetes distales Arbeitsende, womit Verschlüsse oder Verengungen von Gefäßen in noch zu be­ schreibender Weise beseitigt werden können, insbesondere ver­ härtete oder verkalkte Verschlüsse.

Gemäß dem Doppelpfeil Pf in den Fig. 3, 4 und 5 ist das Ar­ beitsende 2 insbesondere in Gebrauchsstellung in Längser­ streckungsrichtung des Katheters 1 und des zu bearbeitenden Gefäßes mit einer oszillierenden Hin- und Herbewegung an­ treibbar. Dabei hat der Katheter 1 einen äußeren hohlen Zuführkörper oder Führungskatheter 3, der in den Ausfüh­ rungsbeispielen als flexible Drahtwendel ausgebildet ist. Ferner weist der Katheter 1 einen im Inneren des Zuführ­ körpers 3 befindlichen Mandrin 4 auf, welcher zur Erzeugung der oszillierenden Hin- und Herbewegung an seinem proximalem Ende mit der oszillierenden Längsschwingung antreibbar ist.

In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 5 steht der Mandrin 4 mit seinem distalen Ende 5 aus der Katheterführung 3 vor und dieser Überstand 5 des Mandrins 4 ist dabei im wesentlichen das distale Arbeitsende. Diese als Arbeitsende dienende Mandrinspitze 5 besteht zweckmäßigeweise aus einem hartem Werkstoff oder ist mit einem harten Material wie z. B. Diamantstaub beschichtet, wie es in Fig. 3 und 5 angedeutet ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 6 ist vorge­ sehen, daß der mit Längsschwingungen oszillierend antreib­ bare Mandrin 4 im Inneren eines am distalen Ende des Kathe­ ters 1 befindlichen Arbeitsende 2 anschlägt und die oszil­ lierenden Längsschwingungen des Mandrins 4 als Impulse auf dieses Arbeitsende 2 überträgt. Es ergibt sich somit ein Arbeitsende 2 mit gegenüber der Mandrinspitze 5 erheblich größerem Außenquerschnitt, so daß damit größere Gefäße be­ handelt werden können.

Das schon erwähnte Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 kombi­ niert dabei beide Möglichkeiten dadurch, daß der oszil­ lierende Mandrin 4 einen Anschlag 6 im Inneren des Arbeits­ endes 2 des Führungskatheters 3 und zusätzlich einen aus diesem Arbeitsende 2 distal überstehenden Vorsprung 5 auf­ weist, der bei den oszillierenden Längsschwingungen über das verdickte Arbeitsende 2 des Führungskatheters 3 hinaus verschiebbar ist, so daß ein erstes Arbeitsende 5 mit ge­ ringem und ein zweites Arbeitsende 2 mit verdicktem Quer­ schnitt hintereinander angeordnet und wirksam sind. Es kann somit eine verhärtete Verengung oder ein verhärteter Verschluß gewissermaßen zweistufig eröffnet werden.

Auch in den Fig. 4 und 6 ist der Anschlag 6 des Mandrins 4 erkennbar, ohne daß aber noch ein Vorsprung 5 angeschlossen ist.

Das oder die Arbeitsenden 2 und 5 können gemäß Fig. 1 dreh­ antreibbar und mit einem Drehantrieb 7 kuppelbar sein und einer davon erzeugten Drehbewegung kann die oszillierende Hin- und Herbewegung des oder der Arbeitsenden überlagert sein. Es ergibt sich dann ein nicht nur auf Schlagbewegungen beschränkter Schlagbohrer-Effekt, der eine noch größere Ef­ fektivität beim Beseitigen verhärteter Verschlüsse und Ver­ engungen verspricht.

Dabei ist es möglich, daß der im Inneren des Arbeitsendes 2 des Führungskatheters 3 anschlagende Mandrin 4 hin- und her­ bewegbar und der Führungskatheter 3 drehantreibbar sind. Es ist aber andererseits auch möglich, daß der mit seinem Ende oder Vorsprung 5 über den Führungskatheter 3 überstehende und durch den Führungskatheter 3 bei den Längsschwingungen austretende Mandrin 4 selbst allein oder zusätzlich drehan­ treibbar ist.

Wie man in Fig. 1 erkennt, ist der Antrieb 7 für die oszil­ lierende Längsschwingung und/oder die Drehbewegung am proxi­ malen Ende des Katheters 1 angeordnet.

Der Hub bzw. die Amplitude der in Fig. 3 bis 5 angedeuteten oszillierenden Längsschwingung kann zwischen 0,1 Millimeter und etwa 5 Millimeter oder auch noch mehr liegen und vor­ zugsweise etwa 1 Millimeter bis etwa 2 Millimeter betragen.

In Fig. 6 erkennt man, daß im distalen Ende des Mandrins 4, nämlich in dessen Anschlagkörper 6 zum Zusammenwirken mit einem Innenanschlag 8 eines Arbeitsendes 2 an dem Führungs­ katheter 3 ein Temperaturfühler 9 vorgesehen ist und darüber hinaus ist im linken Teil der Figur ein Anschluß 10 zur Zu­ fuhr von Hochfrequenzenergie angedeutet, womit also das Ar­ beitsende 2 gezielt erwärmt werden kann. Somit kann das "Schlagbohren" unter Wärme erfolgen, so daß nicht nur der verhärtete Verschluß aufgebrochen, sondern auch die Innen­ wand des Gefäßes geglättet werden kann. Besonders effektvoll ist dies, wenn gleichzeitig der Katheter 1 rotiert.

Der Katheter 1 mit einem distalen Arbeitsende 2 dient zur Behandlung, insbesondere zur Verminderung oder Beseitigung von Verengungen oder Stenosen in Gefäßen oder Hohlorganen und vor allem zur Wiedereröffnung verhärteter Gefäßverschlüsse. Zu diesem Zweck ist das Arbeitsende 2, 5 in Gebrauchsstellung in Längserstreckungsrichtung des Katheters 1 und des Gefäßes mit einer oszillierenden Hin- und Herbewegung antreibbar, so daß das Arbeitsende ähnlich wie ein Schlagbohrer wirkt. Zweck­ mäßigerweise wird dabei die oszillierende Hin- und Herbewegung von einem im Inneren eines hohlen Führungskatheters 3 be­ findlichen Mandrin 4 durchgeführt, der selbst mit seinem Ar­ beitsende 5 aus dem Führungskatheter 3 austritt oder aber mit einem Anschlagkörper 6 das Arbeitsende 2 des Führungs­ katheters beaufschlagt. Auch eine Kombination, bei der Mandrin einerseits das Innere des Arbeitsendes 2 mit Impulsen beauf­ schlagt und andererseits aus diesem Arbeitsende 2 mit seinem Ende 5 vorsteht, ist möglich. Schließlich können der Anord­ nung auch noch Drehbewegung überlagert werden.

Claims (13)

1. Katheter (1) mit einem distalen Arbeitsende (2) zur Behand­ lung, insbesondere Verminderung oder Beseitigung von Ver­ engungen oder Stenosen in Gefäßen oder Hohlorganen, insbe­ sondere zur Wiederöffnung verhärteter Gefäßverschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß das Ar­ beitsende (2, 5) in Gebrauchsstellung in Längserstreckungs­ richtung des Katheters (1) und des Gefäßes mit einer oszil­ lierenden Hin- und Herbewegung antreibbar ist.

2. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen äußeren hohlen Zuführkörper (3) und einen in dessen Innerem befindlichen Mandrin (4) aufweist, welcher Mandrin (4) zur Erzeugung der oszillierenden Hin- und Herbewegung an seinem proximalem Ende mit einer oszillierenden Längs­ schwingung antreibbar ist.

3. Katheter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mandrin (4) mit seinem distalen Ende (5) aus der Katheter-Führung (3) vorsteht und dieser Überstand (5) des Mandrins (4) das distale Arbeitsende ist.

4. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Arbeitsende dienende Mandrinspitze (5) aus hartem Werkstoff besteht und/oder mit hartem Ma­ terial, z. B. Diamantstaub oder dergleichen, beschichtet ist.

5. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der mit Längsschwingungen oszillierend antreibbare Mandrin (4) im Inneren eines am distalen Ende des Katheters (1) befindlichen Arbeitsende (2) anschlägt und die oszillierenden Längsschwingungen des Mandrins (4) als Impulse auf das Arbeitsende (2) übertragbar sind.

6. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der oszillierende Mandrin (4) einen An­ schlag (6) im Inneren des Arbeitsendes (2) des Führungs­ katheters (3) und zusätzlich einen aus diesem Arbeitsende (2) des Führungskatheters distal überstehenden Vorsprung (5) aufweist, der bei den oszillierenden Längsschwingungen über das vorzugsweise verdickte Arbeitsende (2) des Füh­ rungskatheters (3) hinaus verschiebbar ist, so daß ein erstes Arbeitsende (5) mit geringem und ein zweites Ar­ beitsende (2) mit verdicktem Querschnitt hintereinander angeordnet sind.

7. Katheter insbesondere nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Arbeitsenden drehantreibbar und mit einem Drehantrieb (7) kuppelbar sind und daß dieser Drehbewegung eine oszillierende Hin­ und Herbewegung des/der Arbeitsenden überlagert ist.

8. Katheter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Inneren des Arbeitsendes (2) des Führungskatheters (3) anschlagende Mandrin (4) hin- und herbewegbar und der Führungskatheter (3) drehantreibbar sind.

9. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der mit seinem Ende (5) über den Füh­ rungskatheter (3) überstehende oder durch den Führungs­ katheter (3) bei den Längsschwingungen austretende Man­ drin (4) drehantreibbar ist.

10. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hub bzw. die Amplitude der Längs­ schwingung und/oder die Drehbewegung am proximalem Ende des Katheters (1) angeordnet ist.

11. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Antrieb (7) für die oszillierende Längsschwingung und/oder die Drehbewegung am proximalen Ende des Katheters (1) angeordnet ist.

12. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Antrieb zur Erzeugung der Längs­ schwingungen ein Motor, ein elektromagnetischer Vibrator oder ein Ultraschallerzeuger vorgesehen sind.

13. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im distalen Ende des Mandrin (4) , ins­ besondere in dessen Anschlagkörper (6) zum Zusammenwirken mit einem Innenanschlag (8) eines Arbeitsendes (2) an dem Führungskatheter (3) ein Temperaturfühler (9) und/oder ein Anschluß (10) zur Zuführung von Hochfrequenzenergie angeordnet ist.