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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden bereitgestellt a) Gefäß-durchdringender Katheter und Vorrichtungen,
die durch oder in Verbindung mit Gefäßwand-durchdringenden Kathetern
benutzt werden, b) Katheter, die dazu benutzt werden können, radial
ausdehnbare Vorrichtungen (wie z. B., Verbindungsstücke, Stents,
Stents-Transplantate, okklusive Blocker, usw.) einzuführen, c)
sowie, andere Vorrichtungen, die benutzt werden können, um
PICVA, PICAB, Stoff-Verabreichung oder jedwede andere Behandlungen
durchzuführen,
die in den
US-Patenten mit den
Nummern 5.830.222 ,
6.068.638 und
6.071.292 oder die in den
anhängigen
US-Patentanmeldungen mit den Nummern
08/730.327 ,
09/056.589 ;
09/282.276 und
09/282.774 offengelegt und beansprucht
wurden, und die mit Sensoren ausgerüstet sind, die in Verbindung
mit anderen außerhalb
des Körpers
gelegenen Vorrichtungen benutzt werden können, um das dreidimensionale
Positionieren und/oder die Drehausrichtung solcher Katheter und
Vorrichtungen innerhalb der Körper
von human- und veterinärmedizinischen
Patienten zu leiten. Zusätzlich
werden Methoden bereitgestellt, durch die diese mit Sensoren ausgerüsteten Katheter
von einer Stelle innerhalb des Lumens eines Blutgefäßes oder einer
anderen anatomischen Struktur zu einem Zielort durchdringen können (wie
z. B., dem Lumen eines weiteren Blutgefäßes oder einer luminösen anatomischen
Struktur, zu anderen Stellen an dem gleichen Blutgefäß oder luminösen anatomischen Struktur,
einem Tumor, einer anormalen anatomischen Struktur oder eines Defekts,
Stelle(n), wo Medikamente oder andere Stoffe hingebracht werden müssen, Stelle(n),
an denen Vorrichtungen (wie z. B. Elektroden, Sensoren, etc.) platziert
werden müssen, und/oder
Stelle(n), wo Gewebe oder Flüssigkeit
(wie z. B. Gewebe- Biopsien, Blutproben und andere Proben von Körperflüssigkeiten,
Ova, usw.) geerntet oder entnommen werden müssen.
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Weiterhin
wird gemäß dieser
Erfindung eine mit einem Sensor ausgerüstete Gefäßwand-durchdringende Kathetervorrichtungen
bereitgestellt, was generell das Folgende umfasst a) einen Katheter,
b) ein Durchdringungselement, das vom Katheter aus nach vorne schiebbar
ist, so dass es nach außen durch
die Wand eines Gefäßes oder
einer anatomischen Leitung, in die der Katheter hineinpositioniert ist,
dringt und zu einem Zielpunkt dringt, und c), mindestens einem Sensor,
der auf oder in dem Katheter befestigt ist. Diese mit Sensoren ausgerüsteten Gewebewand-durchdringenden
Katheter werden in den Körper
eines Patienten eingeführt
und einer oder mehrere Energiefeld erzeugende Vorrichtungen (wie z.
B. Magnet(e), Ultraschall-Erzeuger,
Lichtquelle(n), Radiowellen-Generator(en), Röntgenmaschine(n), Infrarot-Quelle(n),
Mikrowellen-Quelle(n), usw.) werden dazu benutzt, um elektromagnetische
Felder oder andere Energiefelder (d. h., „Messfelder") um und/oder innerhalb
des Körpers
des Patienten zu erzeugen. Ein Sensoren-überwachendes
und Anzeigen lieferndes Mittel (wie z. B. ein Computer/Kontrollgerät und Monitor)
wird sodann dazu benutzt, um Signale von diesem(n) Sensor(en) zu
erhalten und auf der Basis dieser Signale Anzeigen der Position und/oder
Drehausrichtung jedes Sensors innerhalb des Messfeldes bereitzustellen.
Bei einigen Anwendungen kann die spezifische Anatomie des gesamten
Körpers
oder von Teilen des Körpers
des Patienten abgebildet werden, indem Techniken wie tomographische
Bildtechniken benutzt werden. Solche anatomischen Abbildungsdaten
werden zusammen mit dem(n) Signal(en), die von dem(n) Sensor(en)
erhalten wurden, – die
auf dem Gefäßwand-durchdringenden
Katheter angebracht sind –,
an einen Computer weitergeleitet. Der Computer ist derart programmiert,
dass die genaue Stelle und/oder Ausrichtung des Sensors/der Sensoren
innerhalb der anatomisch abgebildeten Regionen des Körpers des
Patienten bestimmt werden kann, indem die anatomischen Abbildungsdaten
und Signale der Sensoren benutzt werden, die dem Computer zur Verfügung gestellt
werden. Auf diese Art und Weise kann der mit Sensor(en) ausgerüstete Gefäßwand-durchdringende
Katheter in den Körper
des Patienten eingeführt werden
und hin zu einer anatomisch abgebildeten Stelle von Interesse vorgerückt werden.
Das (die) elektromagnetische(n) Feld(er) oder andere Messfelder
werden sodann in Betrieb gesetzt und das (die) Signal(e) der am
Katheter angebrachten Sensor(en) wird/werden sodann dem Computer übermittelt.
Der Computer stellt sodann ein Bild oder andere Anzeigen der präzisen längsgerichteten
Position und Drehausrichtung des mit Sensoren ausgerüsteten Gefäßwand-durchdringenden Katheters
innerhalb des Körpers
des Patienten bereit. Auf diese Art und Weise kann der Katheter
präzise
positioniert und drehrichtungsgemäß ausgerichtet werden, sodass, wenn
das Durchdringungselement aus dem Katheter vorgeschoben wird, das
Durchdringungselement an den beabsichtigten Zielort hindringen wird.
Spezifische Beispiele von Sensoren, sowie von Sensor-überwachenden
und Anzeigen-bereitstellen Vorrichtungen (einschließlich und
zusätzlich
zum Computer) und Energiefeld-erzeugenden Geräten und verwandter Software
und Methoden, die in dieser Erfindung zur Anwendung kommen, werden
in den
US-Patenten mit der Nummer 5.833.608 (Acker)
mit dem Titel „Magnetische
Bestimmung von Position und Ausrichtung" sowie in weiteren
US-Patenten mit den Nummern 5.647.361 ,
5.820.568 ;
5.730.128 ;
5.722.401 ;
5.578.007 ;
5.558.073 ;
5.465.717 ;
5.568.809 ;
5.694.945 ;
5.713.946 ;
5.729.129 ;
5.752.513 ;
5.833.608 ;
5.935.061 ;
5.931.818 ;
6.171.303 ;
5.931.818 ;
5.343.865 ;
5.425.370 ;
5.669.388 ;
6.015.414 ;
6.148.823 und
6.176.829 beschrieben.
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Weiterhin
werden Methoden bereitgestellt, wobei der oben zusammengefasste,
mit Sensoren ausgerüstete
Gefäßwand-durchdringende
Katheter dazu benutzt wird, von einer Position innerhalb des Lumens
eines Blutgefäßes und
anderen Arten von lumenhaften anatomischen Strukturen oder Leitgefäßen (wie
z. B., Urinleiter, Eileiter), die Wand eines Blutgefäßes oder
Leiters, in den oder die der Gefäßwand-durchdringende
Katheter positioniert wurde, nach außen zu einem Zielort (z. B.
ein anderes Blutgefäß oder lumenhafte
anatomische Struktur, Tumore, anormale anatomische Strukturen oder
Defekte, Stelle(n), zu durchdringen, an denen Geräte/Vorrichtungen
(wie z. B. Elektroden, Sensoren, etc.) platziert werden sollen und/oder
Orte, von denen Gewebe oder Flüssigkeiten
(wie z. B. Gewebe-Biopsien, Blutproben, andere Proben von Körperflüssigkeit,
Ova, etc.) entnommen oder erhalten werden sollen.
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Es
wird weiterhin bereitgestellt, was jedoch nicht das Ausmaß der anhängenden
Ansprüche
umfasst: ein mit Sensoren ausgerüsteter
Zuführ-Katheter zur navigierbaren
Zuführung
einer radial ausdehnbaren, implantierbaren Vorrichtung, wie einem Stent,
einem Stent-Implantat, einem Kanülen-Implantat,
einem Embolie-Blockierer, wie solche, die in den
US-Patent Anmeldungen mit den Nummern 08/730,327 ,
09/117,516 ; und
09/613,675 beschrieben
sind; ein Verbindungsteil, das dazu dient, zwei Blutgefäße zu verbinden,
in denen Öffnungen
angebracht wurden, wie es in den
US-Patent
Anmeldungen mit den Nummern 08/730.327 ;
09/117.515 ;
09/117.520 ;
09/267.943 ;
08/868.307 ; und
08/970.694 beschrieben ist. Diese
mit Sensoren ausgerüsteten
Abgabe-Katheter bestehen im Allgemeinen aus a) einem Katheter, b)
einem radial ausdehnbaren, implantierbaren Gerät, das auf oder im Katheter
angebracht ist, und c) mindestens einem Sensor, der auf oder im
Katheter befestigt ist. Diese mit Sensoren ausgerüsteten Abgabe-Katheter
werden in den Körper
eines Patienten eingeführt
und eines oder mehrere Energiefeld-erzeugende Geräte (wie
z. B., Magnete, Ultraschall-Erzeuger, Lichtquellen, Radiowellen-Erzeuger,
etc.) werden dazu benutzt, um außen um den Körper und/oder
innerhalb des Körpers des
Patienten elektromagnetische Felder oder andere Energiefelder (d.
h., „Messerfelder") zu erzeugen. Ein
Sensor-überwachendes
und Anzeigenlieferndes Mittel (wie z. B. ein Computer/Überwachungsgerät und ein
Monitor) werden dann benutzt, Signale von den Sensoren zu erhalten
und auf der Basis solcher Signale Anzeigen der Position und/oder
der Drehausrichtung jedes Sensors innerhalb des Messfeldes zu erhalten.
Bei einigen Anwendungen kann die spezifische Anatomie des gesamten
Körpers oder
eines Teils des Körpers
des Patienten abgebildet werden, indem bekannte Techniken wie tomographische
Bildgabe-Techniken benutzt werden. Solche anatomischen Abbildungsdaten
werden zusammen mit Signalen, die von den Sensoren erhalten werden, die
auf dem Zellwand-durchdringenden Katheter angebracht sind, an einen
Computer geleitet. Der Computer ist derart programmiert, dass die
genaue Stelle und/oder Ausrichtung des Sensors bzw. der Sensoren
innerhalb der anatomisch abgebildeten Regionen des Körpers des
Patienten bestimmt werden kann, indem die anatomischen Abbildungsdaten
und Sensorsignale verwendet werden, die dem Computer zur Verfügung gestellt
werden. In dieser Art und Weise kann der mit Sensoren ausgerüstete Zufuhr-Katheter in
den Körper
des Patienten eingeführt
und hin zu einer anatomisch abgebildeten Stelle von Interesse vorgerückt werden.
Das elektromagnetische Feld(er) oder andere Messfelder werden sodann
in Betrieb gesetzt und das (die) Signal(e) von den auf dem Katheter
angebrachten Sensor(en) wird/werden sodann dem Computer übermittelt.
Der Computer stellt sodann ein Bild oder andere Anzeigen der präzisen längsgerichteten
Position und Drehausrichtung des mit Sensoren ausgerüsteten Abgabe-Katheters
innerhalb des Körpers
des Patienten bereit. Auf diese Art und Weise kann der Bediener
den Abgabe-Katheter präzise
positionieren und drehrichtungsgemäß orientieren, sodass die nachfolgende
Auslieferung und Loslösung
der radial ausdehnbaren, implantierbaren Vorrichtung weg vom Katheter
zu der Implantation der Vorrichtung am beabsichtigten Ort der Implantation
und/oder in einer beabsichtigten Drehausrichtung führt. Spezifische
Beispiele für
Sensoren, Sensor-überwachende
und Anzeigen-liefernde Mitteln (einschließlich und zusätzlich zum
Computer) und Energiefeld erzeugende Geräte und verwandte Software und
Methoden, die in dieser Erfindung zur Anwendung kommen, werden in
den
US-Patenten mit der Nummer 5.833.608 (Acker)
mit dem Titel „Magnetische
Bestimmung von Position und Ausrichtung" sowie in anderen
US- Patenten mit den Nummern 5.647.361 ;
5.028.568 ;
5.730.128 ;
5.722.401 ;
5.578.007 ;
5.558.073 ;
5.465.717 ;
5.568.809 ;
5.694.945 ;
5.713.946 ;
5.729.129 ;
5.752.513 ;
5.833.608 ;
5.935.061 ;
5.931.818 ;
6.171.303 ;
5.931.818 ;
5.343.865 ;
5.425.370 ;
5.669.388 ;
6.015.414 ;
6.148.823 und
6.176.82 beschrieben.
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Weiterhin
werden Methoden angeboten, womit der oben zusammengefasste mit Sensoren
ausgerüstete
Abgabe-Katheter dazu benutzt wird, eine radial expandierbare, implantierbare
Vorrichtung an eine spezifische Stelle sowie in einer spezifischen Drehausrichtung
innerhalb eines Körpers
eines human- oder veterinärmedizinischen
Patienten zu liefern.
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Des
Weiteren kann gemäß der Erfindung
das „Messfeld" als ein Antriebsfeld
wirken, wobei bestimmte Bestandteile des Feldes in einer solchen
Art und Weise überwacht
werden, dass ein mit Sensoren ausgerüsteter Gefäß-durchdringende Katheter, sowie ein mit
Sensoren versehener Abgabe-Katheter, sowie ein begleitender Führungsdraht,
und/oder Teile davon (wie z. B., das Durchdringungselement des Gefäßwand-durchdringenden
Katheters) durch den Körper
des Patienten hin zu einem spezifischen Zielort und/oder in eine
spezifische Drehausrichtung getrieben oder bewegt werden.
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Weiter
kann (können)
gemäß der Erfindung der
(die) Sensor(en), der (die) auf oder im oben zusammengefassten Gefäß-durchdringenden
Katheter und/oder Abgabe-Katheter angebracht ist (sind), durch einen
Emmitenten oder Überträger ersetzt werden
oder als Emmitent oder Überträger statt
als Messgerät
funktionieren und ein Messfeld-erzeugendes Gerät kann durch ein Gerät zur Erkennung
dieses/dieser Überträger(s) oder
Empfänger(s)
ersetzt werden. Ein derartiges Erkennungsgerät kann an verschiedenen Stellen
um den oder im Körper
des Patienten positioniert werden, sodass die präzise dreidimensionale Position
und/oder Drehausrichtung jedes auf dem Katheter befestigten Senders
oder Überträgers berechnet
bzw. bestimmt werden kann.
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Weitere
Objekte, Aspekte und Elemente dieser Erfindung werden solchen mit
Fachkenntnis offensichtlich sein, wenn sie die detaillierte Beschreibung
und die Beispiele lesen und verstehen, die weiter unten sowie in
den beigelegten Zeichnungen und/oder angefügten Dokumenten aufgeführt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Methode der vorliegenden Erfindung,
wo ein mit Sensoren ausgerüsteter
Gefäßwand-durchdringender
Katheter und ein mit Sensoren ausgerüsteter Abbildungs-Katheter
dazu benutzt werden, um eine perkutane, auf Katheter basierende
Herzkranzgefäß-Bypass-Operation durchzuführen, in
der ein röhrenförmiges Implantat
zwischen die linke innere Brustarterie LIMA und eine verschlossene
Koronararterie platziert wird.
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2 ist
eine Teil-Schnittansicht einer ersten Ausführung eines mit Sensoren ausgerüsteten Abbildungs-Katheters
gemäß dieser
Erfindung.
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2a ist
eine Teil-Schnittansicht einer zweiten Ausführung eines mit Sensoren ausgerüsteten Abbildungs-Katheters
gemäß dieser
Erfindung.
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3 ist
eine Teil-Schnittansicht einer ersten Ausführung eines mit Sensoren ausgerüsteten Gewebe-durchdringenden
Katheters gemäß dieser
Erfindung.
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3a ist
eine Teil-Schnittansicht einer zweiten Ausführung eines mit Sensoren ausgerüsteten Gewebe-durchdringenden
Katheters gemäß dieser
Erfindung.
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3a' ist eine Querschnitts-Ansicht durch die Linie
3a'-3a' von 3a.
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3b ist
eine Teil-Schnittansicht einer dritten Ausführung eines mit Sensoren ausgerüsteten, Gewebe-durchdringenden
Katheters gemäß dieser Erfindung,
der einen IVU-Bildübertragungsumwandler
enthält.
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4 ist
eine schematische Darstellung eines doppelten/zweifachen Koronararterien-Bypass-Verfahrens,
wobei ein röhrenförmiges Bypass-Implantat
eingesetzt wurde, um die linke inwendige Brustarterie mit der linksschrägen, hinablaufenden
Koronararterie zu verbinden und ein zweites röhrenförmiges Bypass-Implantat wird
gesetzt, um die hinablaufende Aorta mit der rechten Koronararterie zu
verbinden.
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5 ist
eine schematische Darstellung eines Sensors, der erste, zweite und
dritte elektromagnetische Spulen enthält, die in einer generell dreiecksförmigen Konfiguration
angeordnet sind.
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6 ist
eine schematische Darstellung, die das Ergebnis eines perkutanen,
In situ-, koronarvenösen
Arterialisierungs-Verfahrens (PICVATM) das ausgeführt wurde,
indem mit Sensoren ausgerüstete(r)
Katheter der vorliegenden Erfindung benutzt wurde(n).
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7 ist
eine schematische Darstellung, die eine Art illustriert, wie das
perkutane, In-situ, koronar-venöse
Arterialisierungs-Verfahren (PICVATM) von 6 vorgenommen
werden kann.
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8 ist
eine Darstellung, in der eine Art von visueller Monitor-Vorrichtung gezeigt
wird, die angeboten werden kann, um es dem Operateur zu erlauben,
die Position eines mit Sensoren ausgerüsteten Gewebedurchdringenden
Katheters während
eines Eingriffs abzubilden, wobei der durchdringende Katheter so
gebraucht wird, dass er von dem Lumen eines ersten Blutgefäßes hin
zu einer Zielposition durchdringt.
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9 ist
eine teilweise Schnitt-Ansicht eines mit Sensoren ausgerüsteten Abgabe-Katheters
für Verbindungselement(e),
(nicht im Ausmaß der
anhängenden
Ansprüche
enthalten), mit einer radial expandierbaren Verbindungsvorrichtung,
die innerhalb des Abgabe-Katheters positioniert ist.
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10 ist
eine Darstellung von zwei sich angrenzenden Blutgefäßen wobei
ein Blutflussdurchgang zwischen diesen gebildet wurde, sowie ein
teilweise verdecktes, die Fließrichtung
bestimmendes Verbindungsteil, das anhand des mit Sensoren versehenen
Sensor-Abgabe-Katheters von 9 implantiert
wurde.
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11 ist
ein Teil-Schnittbild einer Ausführung
eines mit Sensor(en) ausgerüsteten
Gewebe-durchdringenden Katheters (nicht im Ausmaß der angehängten Ansprüche enthalten).
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12 ist
eine perspektivische Ansicht einer mit Sensoren ausgerüsteten Scheide,
(nicht im Ausmaß der
angefügten
Ansprüche
enthalten), die ein verankerbares, distales Ende und eine Seitenöffnung besitzt.
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12a ist ein vergrößertes, teilweises Schnittbild
des distalen Teils der mit Sensoren ausgerüsteten Scheide von 12.
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12b ist ein Schnittzeichnung durch die Linie 12b-12b
von 12.
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12c ist ein Schnittzeichnung eines nicht-drehbaren,
Gewebedurchdringenden Katheters, der einführbar und mit den nicht-runden
Lumen der mit Sensoren ausgerüsteten
Scheide von 12, 12A.
und 12b verkuppelbar ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN
AUSFÜHRUNGEN
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In
einigen Ausführungen
können
elektromagnetische Felder benutzt werden, um die gewünschte Katheterführung und
anatomisches Abbilden zu erreichen. Ein Beispiel eines elektromagnetischen Katheterführungs-
und Positioniersystems ist das Carto
TM oder
NOGA
TM System, das von Biosense Webster,
Inc., eine Johnson & Johnson
Gesellschaft, Diamond Bar, Kalifornien, angeboten wird und in einer
Reihe von Patenten beschrieben ist, einschließlich dem
US-Patent, Nummer 5.833.608 (Acker)
mit dem Titel „Magnetische
Bestimmung von Position und Ausrichtung." In diesen Systemen wird (werden) ein
Magnet (Magnete) (z. B., elektromagnetische Spulen) in Stellung
gebracht und dazu benutzt, um eine Vielzahl von verschiedenen magnetischen
Feldern um den Patienten zu erzeugen. Jeder Magnet besitzt mindestens
einen nicht-Null-Bestandteil
von bekannter Größenordnung,
das hinsichtlich der Distanz in einer bestimmten Bezugsrichtung
und innerhalb eines Messvolumens quasilinear (d. h. konstant, linear
oder beinahe linear) ist. Eine Überwachungseinheit,
wie ein Mikroprozessor oder Computer wird am Magnet/den Magneten
angeschlossen und trägt dazu
bei, den Magnet/die Magnete in einer Weise zu betätigen, dass
verschiedene, magnetische Felder in einer vorab ausgewählten Sequenz
erzeugt werden. Mindestens ein Sensor ist in einer festen Position
auf oder in dem Katheter angebracht (d. h., Gewebe-durchdringender
Katheter oder Katheter zum Zuführen
eines radial expandierbaren Blockers, Verbindungselements, Stents,
Stent-Implantats, etc.) und der Katheter wird innerhalb des Messvolumens
(d.h. einer anatomischen Region, innerhalb der das Messen durchgeführt werden
soll) bewegt. Der/die auf oder in dem Katheter befestigte Sensor(en)
kann (können)
sehr klein sein und soll(en) vorzugsweise ein Festkörper-Design
aufweisen. Jeder Sensor entdeckt Magnetfeld-Bestandteile in mindestens zwei verschiedenen,
vorzugsweise orthogonalen, örtlichen
Richtungen in Bezug auf den Sensor (die Sensoren). Es ist wünschenswert,
dass der Sensor (die Sensoren) so angeordnet ist (sind), dass Magnetfeldbestandteile
in drei verschiedenen, vorzugsweise orthogonalen, örtlichen
Richtungen im Verhältnis
zum Sensor (den Sensoren) entdeckt werden, sodass die Position des
Katheters in drei Dimensionen bestimmt werden kann. Bei diesen örtlichen
Richtungen handelt es sich um Richtungen innerhalb des Bezugsrahmens
des Sensors und können
von den Bezugsrichtungen des/der Magnet(en) abweichen, der/die dazu benutzt
werden, ein Magnetfeld(er) um den Körper des Patienten zu erzeugen.
Ein Rechner, wie ein Computer, empfängt Signale oder andere Anzeigen der
Magnetfeld-Bestandteile, die von jedem Sensor entdeckt werden. Dieser
Rechner errechnet sodann die Position und/oder Drehausrichtung jedes
Sensors im Verhältnis
zu dem/den Magnet(en) auf der Grundlage der Magnetfeld-Bestandteile,
die von dem/den Sensor(en) entdeckt werden, während die Magneten betrieben
werden, um die verschiedenen Magnetfelder zu erzeugen. Weil die
Felder innerhalb des Messvolumens quasi linear sind, wie oben definiert,
können
messbare Magnetfelder und Variationsraten in den Stärken der
Feldbestandteile pro Abstandseinheit durch ein relativ großes Messvolumen (d.
h., einem Volumen, das Abmessungen von ungefähr 30 cm oder mehr aufweist),
bestimmt werden, und das sogar in Fällen, bei denen das maximale Feld
relativ gering ist. Auf diese Art und Weise kann das Gerät die Drehausrichtung
und Position des mit Sensoren bestückten Katheters überwachen,
während
dieser in den Körper
eines human- oder veterinärmedizinischen
Patienten eingeführt
oder im Körper
des Patienten vorgeschoben wird.
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Bei
vielen Anwendungen wird der Magnet (die Magnete) a) ein erstes im
Wesentlichen gleichförmiges,
magnetisches Feld in einer ersten Bezugsrichtung innerhalb eines
Messvolumens erzeugen, und b) mindestens ein zweites im Wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld
in einer weiteren Bezugsrichtung innerhalb des Messvolumens erzeugen
(d. h., eine zweite Bezugsrichtung, die von der ersten Bezugsrichtung
verschieden ist). Vorzugsweise wird die zweite Bezugsrichtung zu
der ersten Bezugsrichtung orthogonal sein. Der/die Magnet(e) können ebenso
Gradient-Felder innerhalb des Messvolumens erzeugen (d. h., erste
und zweite Gradient-Felder"),
wobei solche Gradient-Felder verschiedene, vorbestimmte Variationsmuster
in den verschiedenen Bezugsrichtungen (d. h., erste und zweite Bezugsrichtungen)
innerhalb des Messvolumens besitzen.
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Vorzugsweise
sind der/die Magnet(e) ebenso geeignet, ein Feld zu erzeugen, wobei
ein Bestandsteil des Feldes mit einem vorherbestimmten Variationsmuster
in einer dritten Bezugsrichtung variiert, die verschieden von und vorzugsweise
orthogonal zu der ersten und zweiten Bezugsrichtung ist, und wo
der Rechner so angepasst oder programmiert ist, dass es die Position
eines Sensor-bestückten
Katheters in der dritten Richtung sowie auch in der ersten und zweiten
Richtung bestimmen kann. Der Bestandsteil, der in der dritten Richtung
variiert, kann als ein Teil eines dritten Gradient-Feldes, das sich vom
ersten und zweiten Gradient-Feld und vom gleichförmigen Feld unterscheidet,
angeboten werden. Alternativ kann die Bestandsteil-Variation in
der dritten Richtung im ersten und zweiten Gradient-Feld oder beiden
Gradient-Feldern bereitgestellt werden. Der/die Magnet(e) kann auch
so ausgerichtet werden, dass ein drittes gleichförmiges Feld in der dritten Bezugsrichtung
erzeugt wird.
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Die
Magnete können
ebenfalls in Gruppen angewendet werden, wobei jede dieser Gruppen
ein Paar feldbestimmende Elemente enthält, die auf gegenüberliegenden
Seiten des Messvolumens angeordnet werden. Die feldbestimmenden
Elemente können
so angeordnet werden, dass sie den Fluss co-direktional miteinander
leiten, um ein im wesentlichen gleichförmiges Feld innerhalb des Messvolumens
zu erzeugen sowie, um einen Fluss in Gegenrichtung zueinander zu
leiten, um ein Gradient-Feld innerhalb des Messvolumens zu erzeugen.
Bei den feldbestimmenden Elementen eines jeden solchen Paares handelt
es sich vorzugsweise um elektrisch leitende Spulen, vorzugsweise
um Helmholtz-Spulen, die im wesentlichen koaxial miteinander gelagert sind,
sodass die Achse eines jeden solchen Paares sich in eine der Bezugsrichtungen
erstreckt.
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Ein
Gerät gemäß eines
weiteren Aspekts der Erfindung schließt eine Magnetstruktur mit
ein, einschließlich
mindestens einem und in einigen anderen Ausführungen vorzugsweise zwei Paare
von Helmholtz-Spulen, wobei die Spulen eines jeden solchen Paares
im Wesentlichen miteinander koaxial sind und eine Paarachse beschreiben.
Die Spulen eines jeden solchen Paares sind auf den gegenüberliegenden
Seiten eines Messvolumens angebracht, sodass die Spulenachsen der
verschiedenen Paare im Wesentlichen orthogonal zueinander sind.
Das Gerät schließt weiterhin
ein Überwachungsmechanismus (d.
h., eine Überwachung über Mikroprozessoren oder
Computer) mit ein, die Einschaltbefehle aussenden, um jedes Paar
der Helmholtz-Spulen einzuschalten. Eine derartige Einschaltung
führt zu
einem homogenen Feld-Status
mit co-direktionalem Stromfluss um das Achsenpaar in beiden Spulen,
wobei dadurch ein magnetisches Feld erzeugt wird, das parallel zur
Achse dieses Paares gerichtet ist und wobei ein solches Magnetfeld
innerhalb des Messvolumens im Wesentlichen gleichförmige Stärke besitzt.
Das Überwachungsgerät kann ebenso
dazu benutzt werden, um jedes Paar der Helmholtz-Spulen zu einem Gradientfeld-Zustand
mit entgegen gerichtetem Stromfluss in den Spulen des Paares zu
schalten, was in einem Magnetfeld resultiert, das ein Bestandteil
besitzt, das parallel zur Achse des Paares gerichtet ist und wobei
ein solches Magnetfeld-Bestandteil einen im Wesentlichen linearen
Stärke-Gradient
im Messvolumen aufweist. Das Überwachungsgerät kann dazu
benutzt werden, dass das Spulenpaar gemäß einer vorab gewählten Zeitfolge
auf verschiedene Zustände
geschaltet wird und wobei typischerweise nur ein Paar zu einer jeweiligen
Zeit auf nur einen Zustand geschaltet wird. Eine Vorrichtung gemäß dieses
Aspekts der Erfindung, vorzugsweise ebenso einen Sensor-bestückten Katheter
der vorliegenden Erfindung enthaltend, der innerhalb des Messvolumens
(im Torax des Patienten) bewegbar ist, wobei der am Katheter angebrachte
Sensor in der Lage ist, mindestens zwei und vorzugsweise drei gegenseitig orthogonale örtliche
Richtungen im Verhältnis
zum Sensor zu messen. Der am Katheter angebrachte Sensor kann auf
diese Weise die homogenen Feldbestandteile in der lokalen Richtung
messen, während
sich die Spulenpaare in den eben genannten homogenen Feld-Zuständen befinden,
während ebenso
lokale Gradientfeld-Bestandteile in der lokalen Richtung im Verhältnis zum
Sensor gemessen werden, während
sich die Spulenpaare in den eben genannten homogenen Feldzuständen befinden.
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Die
Vorrichtung kann eine weitere Vorrichtung enthalten, die zur Anzeige
eines Bildes eines Teils des Körpers
des Patienten (d. h., dem Messvolumen) dient, das von einer Tomografie-Technik
(d. h., eines durch das Herz oder den Brustkorb des Patienten verlaufendes,
tomografisch erzeugtes CT-Bilds) auf einem Monitor oder Schaubild
zusammen mit einer Repräsentation
des mit Sensor-bestückten
Katheters, der darüber
projiziert wird, erhalten wird. Die Bildschirmanzeige kann weiterhin
so eingestellt werden, dass sie Körperbilddaten akzeptiert und
abbildet, die das Körperbild
in einem Körperbild-Bezugsrahmen repräsentieren,
der sich vom Bezugsrahmen unterscheidet, der durch die Bezugsrichtung
der Magnetmittel und/oder Bezugsdaten, die die Beziehung zwischen
dem Körperbild-Bezugsrahmen
und dem Magnetmittel- Bezugsrahmen
verkörpern,
definiert ist. Das System kann weiterhin so angepasst werden, dass
die Position des Sensor-bestückten
Katheters innerhalb des Magnet-Bezugsrahmens oder die Körperbilddaten
oder beides transformiert wird, sodass die Katheter-Positionsdaten und
die Körperbilddaten
in einem gemeinsamen Bezugsrahmen bereitgestellt werden. Das Gerät kann ebenso
einen oder mehrere Marker (Fiducial Markers) sowie Mittel mit einbeziehen,
damit jeder Marker am Körper
des Patienten angebracht werden kann, damit die oben beschriebenen, übereinander gelagerten
Bilder ebenfalls ein Bild eines jeden Markers enthalten können. Das
Gerät kann
weiterhin andere Geräte
zur Bestimmung der Position eines jeden Markers innerhalb des Magnet-Bezugsrahmens enthalten.
Hinsichtlich dessen kann jeder Marker einen Sensor zum Messen der
Magnetfeld-Bestandteile enthalten und der Rechner kann so angepasst oder
programmiert werden, dass die Position oder Ausrichtung jedes Markers
innerhalb des Magnetfelds, das von den Sensoren der Marker gemessen wird,
bestimmt wird. Bei solchen Ausführungen
können
die Bezugsdaten auch Daten bezüglich
des Unterschiedes, – wenn überhaupt
vorhanden –,
zwischen der Position und Ausrichtung eines jeden Markers beinhalten,
wie es von den Magnetfeld-Messungen und der Position und Ausrichtung
der Markers erhalten wurde und wie es in den Bilddaten gezeigt wird.
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Das
System ist nicht nur in der Lage, die dreidimensionale Position,
sondern auch die Drehausrichtung eines jeden katheter-montierten
Sensors, der innerhalb des Körpers
eines Patienten platziert ist, zu bestimmen. Um die Drehausrichtung
eines speziellen Sensors zu entdecken, wird eine Vielzahl von Magnetfeldern
erzeugt, wobei jedes Magnetfeld eines oder mehrere quasi lineare
Bestandteile enthält,
wie oben schon besprochen wurde. Vorzugsweise enthalten diese viele
Magnetfelder erste und zweite homogene Magnetfelder, wobei jedes
ein Nicht-Null-Bestandteil von im Wesentlichen gleichförmiger Stärke durch
das gesamte Messvolumen in der ersten und zweiten Bezugsrichtung
besitzt und weiterhin erste und zweite Gradient-Felder enthält, die Bestandteile
besitzen, die in vorherbestimmten Variationsmustern variieren. Wie
bereits oben im Zusammenhang mit dem Vorrichtung besprochen, misst
ein Sensor, der innerhalb des Messvolumens angebracht ist, während der
Anwendung jedes dieser Felder, Magnetfeld-Bestandteile in mindestens
zwei und vorzugsweise drei verschiedenen örtlichen Richtungen relativ
zum Sensor. Auf diese Art wird die spezifische Drehausrichtung des
Katheters relativ zurr Bezugsrichtungen der homogenen Felder durch
die örtlichen,
homogenen Feld-Bestandteile bestimmt, wie es durch den Sensor während der
Anwendung des homogenen Feldes gemessen wird. Zusätzlich wird die
Position des Katheters in der Bezugsrichtung (d. h, eine dreidimensionale
Bestimmung, wenn drei Bezugsrichtungen zur Verfügung stehen) von/durch die örtlichen
homogen Feld-Bestandteile und von den örtlichen Gradientfeld-Bestandteilen
bestimmt, die während
der Anwendung des ersten und zweiten Gradient-Feldes gemessen werden.
-
Vor
oder während
des Eingriffs kann die Erzeugung aller Felder durch den Magneten
(die Magnete) ein oder mehrere Male angehalten werden und während solche
Magnetfeld-Erzeugungen angehalten werden, kann der am Katheter angebrachte
Sensor(en) dazu geschaltet werden, um Grundlinien (baseline) Magnetfeld-Bestandteile
zu entdecken, wie sie vom Magnetfeld der Erde oder von magnetischen Streuquellen
und dergleichen ausgehen. Diese Bestandsteilsdaten des Grundlinienmagnetfelds
können
dann dazu benutzt werden, die Magnetfeld-Bestandsteildaten zu korrigieren,
die von den am Katheter montierten Sensoren während des Eingriffs erbracht
werden. Bei einigen Anwendungen kann ein Bild des Sensor-bestückten Katheters über ein
genormtes oder anatomisches Schnittbild, wie ein durch eine Röntgenaufnahme,
MRI oder CT-Scan erzeugtes Bild, projiziert werden.
-
Bei
einigen Anwendungen kann es wünschenswert
sein, zusätzlich
zu der Bereitstellung von Sensoren, die auf Operationskatheter angebracht sind,
einen Sensor/Sensoren an anatomische Zielorte innerhalb der abgebildeten
Anatomie des Patienten zu platzieren. Auf diese Art und Weise kann
das elektroanatomische Abbildungs- und Leitsystem dazu benutzt werden,
die präzise
Positionierung des/der auf dem operativen Katheter angebrachten Sensors/Sensoren
relativ zu den Ziel-Sensoren zu leiten. Wie weiter unten ausführlicher
beschrieben, kann die Benutzung eines oder mehrerer Ziel-Sensor(en) zusätzlich zu
dem Sensor (den Sensoren), die auf dem operativen Katheter angebracht
sind, besonders dann von Nutzen sein, wenn man ein Durchdringungselement
oder einen anderen Teil von einem operativen Katheter, der in einer
relativ stabilen anatomischen Struktur positioniert ist (wie z.
B. die innere Brustarterie oder Aorta), zu einer Zielstelle vorschieben
will, die an einer anatomischen Struktur gelegen ist, die sich bewegt,
(wie z. B. eine Koronararterie oder -vene, die sich auf dem aktiven
Herzen befindet).
-
Ein
weiterer Aspekt sieht eine Methode der Darstellung auf einem Bildschirm
oder Monitor vor, wobei die präzise
Position und/oder Drehausrichtung eines Sensor-bestückten Katheters
der hier vorliegenden Erfindung in einer vorab abgebildeten anatomischen
Region des Körpers
des Patienten abgebildet wird. Methoden gemäß dieses Aspektes beinhalten
die Schritte, einen Sensor in einer vornehmlich festen Position
in Relation zum Katheter bereitzustellen und um ein Bild des Katheters
zu erhalten, während
der Katheter sich in einer ersten Ausrichtung befindet. Die Methode
beinhaltet weiterhin den Schritt des Beobachtens der Ausrichtung
des mit einem Sensor ausgerüsteten
Katheters, indem das Magnetfeld beobachtet wird, das zu oder von
dem Sensor bestückten
Katheter übertragen
wird, um dadurch die Ausrichtung des Katheters zu beobachten, wenn
sich der Katheter in einer bewegten Ausrichtung befindet, die unterschiedlich
von der ersten Ausrichtung ist. Die Methode beinhaltet weiterhin
den Schritt des Transformierens der Abbildung des Katheters in der ersten
Orientierung zu einem Bild des Katheters in seiner bewegten/veränderten
Ausrichtung sowie das Aufzeigen des transformierten Bildes. Vorzugsweise werden
die Schritte Beobachten, Transformieren und Abbildung wiederholt,
wenn der Katheter durch eine Reihe von veränderten Ausrichtungen bewegt
wird, sodass ein transformiertes Bild, das jedem dieser bewegten/veränderten
Ausrichtungen entspricht im Wesentlichen in Echtzeit abgebildet
wird, wenn der Katheter sich in einer derart bewegten/veränderten Ausrichtung
befindet.
-
Diese
Methode kann mit einer Vielzahl von Kathetern gleichzeitig durchgeführt werden.
Von daher können
separate Sensoren an jeden einer Vielzahl von Kathetern angebracht
werden und die Schritte zum Erhalt eines Bildes vom Katheter kann die
Schritte des Erhalts von Bildern von allen Kathetern in ihren jeweiligen
ersten Positionen beinhalten. Die Schritte des Beobachtens der Ausrichtung
des Sensors und der Bestimmung der Ausrichtung des Katheters kann
die Schritte des Beobachtens der Ausrichtung aller Sensoren beinhalten,
sowie das Bestimmen von gesonderten veränderten Ausrichtungen für jeden
der Katheter. Der Transformationsschritt des Bildes kann den Transformationsschritt des
Bildes jedes Katheters zu einem Bild dieses Katheters in seiner
jeweiligen bewegten/veränderten Ausrichtung
beinhalten. Der Darstellungsschritt kann so ausgeführt werden,
dass alle transformierten Bilder zusammen gezeigt werden, sodass
die Ausrichtungen der transformierten Bilder im Bezug zueinander
mit der Ausrichtungen der Katheter in Bezug zueinander korrespondieren.
Z. B., wo Katheter Knochen darstellen, die an einem Skelettgelenk
miteinander verbunden sind, kann der Arzt die transformierten Bilder
der Knochen beobachten und von daher die relative Ausrichtung der
Katheter beobachten, die während
eines medizinischen Eingriffs das Gelenk darstellen, ohne zusätzliche
Röntgenaufnahmen
zu machen, wenn die Knochen bewegt werden.
-
Vorzugsweise
beinhaltet die Methode den Schritt der Bestimmung der Position eines
jeden Sensors in einem feststehenden Bezugsrahmen, während die
Katheter sich in ihren jeweiligen Anfangsausichtungen befinden und
während
die Katheter sich in ihren jeweiligen verschobenen Ausrichtungen
befinden, sodass die Schritte Transformation und Darstellen des
Bildes den Schritt Anpassen der Positionen der gezeigten, transformierten
Bilder im Verhältnis
zueinander mit einschließen
können,
um für
die relative Bewegung des Katheters Ausgleich zu schaffen. Von daher
werden die aufgezeigten Bilder die Positionen der Katheter im Verhältnis zueinander korrekt
wiedergeben. Und noch ein weiterer Aspekt beinhaltet Abbildungsmethoden
von physiologischen Variablen innerhalb des Körpers eines Lebewesens. Eine
Methode beinhaltet vorzugsweise die Abbildungsschritte eines mit
einem Sensor bestückten
Katheters in oder auf dem Körper
beinhalten, wodurch eine Messung von physiologischen Variablen durch ein
Umwandlungselement, das sich am Katheter befindet, erhalten wird,
und wodurch die Position des Katheters durch das Beobachten von
magnetischen Feldern bestimmt wird, die zu und von einem Magnetfeld-Sensor
auf dem Sensor-bestückten
Katheter geschickt werden, um dadurch eine Messung der physiologischen
Variablen, die mit einer Position assoziiert sind, bereitzustellen.
Am meisten bevorzugt beinhalten die Methoden die weiteren Wiederholungsschritte
der bereits genannten Schritte, um eine Vielzahl von Messungen zu
generieren, die mit einer Vielzahl von Positionen assoziiert sind,
um dadurch eine Karte der physiologischen Variablen durch eine Vielzahl
von Positionen zu erstellen. Die Methode kann weiterhin die Schritte
des Abbildens einer solchen Karte mittels eines sichtbaren Bildes
beinhalten, wie z. B. einer Reihe von Umrisslinien oder Gebieten
mit unterschiedlichen Farben, oder Gebieten mit unterschiedlichem
Kontrast, mit oder ohne weiteren Eigenschaften, die von anderen
Bilderzeugungs-Modalitäten
erhalten werden. Z. B. kann eine Karte der Körpertemperatur, des Sauerstoffgehalts oder
anderer physiologischer Variablen über einen MRI, CAT oder ähnliche
Abbildungen projiziert werden.
-
Noch
weitere Aspekte der Erfindung bieten ein Gerät an, das eines oder mehrere
Magnetfelder in einem Magnetfeldbezugsrahmen erzeugt, sodass mindestens
eines dieser Magnetfelder zumindest einen Nicht-Null-Parameter enthält, wobei
der Nicht-Null-Parameter gleichsam linear (quasilinear) in Bezug
auf den „Punkt
zu Punkt"-Abstand
innerhalb des Feldbezugsrahmens ist. Die Vorrichtung gemäß dieses
Aspekts der Erfindung kann weiterhin einen Katheter zur Verwendung
innerhalb des Körpers
des Patienten mit einschließen,
sowie einen Sensor, der an diesem Katheter angebracht ist, um das
Magnetfeld zu überwachen,
das am Sensor-bestückten
Katheter vorherrscht, während
der Sensor-bestückte Katheter
im Körper
des Patienten bewegt wird und um ein Signal auszuschicken, das zumindest
einen Parameter des so überwachten
Feldes verkörpert. Zusätzlich kann
noch ein Rechner dabei sein, um anhand des Signals die Position
des Sensor-bestückten Katheters
in dem Feld-Bezugsrahmen
zu bestimmen, der durch den Feldsensor gebildet wird. Das Gerät kann ebenso
in der Lage sein, ein Bild des Körpers
des Patienten zusammen mit einer darüber projizierten Repräsentation
des Katheters aufzuzeigen, sodass die Verkörperung des Katheters auf dem
aufgezeigten Bild an einer Stelle des Körperbildes erscheint, die den
Katheter-Positionsdaten gleicht, die vom Rechengerät erstellt
werden. Noch weitere Aspekte beinhalten Methoden des Betreibens
des mit Sensor-bestückten
die Gefäßwand-durchdringenden Katheters,
des Sensor-bestückten
Zulieferungs-/Abgabe-Katheter
für radial
expandierbare Geräte
und andere Geräte,
die Energiefelder aufbauen sowie Überwachungsgeräte (wie
Magnete, Computer, Rechner, Steuerungseinrichtungen, Monitore, Bildschirme),
um das gesteuerte Positionieren und Ausrichten des/der Sensor-bestückten Katheter(s)
innerhalb des Körpers
des Patienten zu erreichen. Spezifische Beispiele von Gefäßneubildungs-Methoden, die
von dieser Erfindung Gebrauch machen, werden in den 1, 4, 6, 7 und 8 gezeigt und
werden weiter unten gänzlich
beschrieben.
-
In
Ausführungen,
bei denen elektromagnetische Felder benutzt werden, können der/die
Sensor(en), der/die auf oder in dem Katheter/den Kathetern befestigt
sind, ebenso eine flächenförmige Unterstützung sowie
eine Vielzahl von magnetisch empfindlichen Elementen enthalten,
wobei jedes eine vorab gewählte
empfindliche Richtung besitzt, die auf dem Unterstützungselement
angeordnet ist. Das Unterstützungselement
kann gefaltet werden, sodass die magnetisch empfindlichen Elemente
nicht koplanar sind, d. h., nicht auf der gleichen Ebene liegen. Die
Unterstützungs-Vorrichtung
kann eine rechteckige oder quadratische Mittelelemente mit zwei
Seitenpanelen enthalten, sowie eine Spitzenelemente und einen verlängerten
Streifen, die alle von verschiedenen Kanten der Mittelpanele abstehen,
um einen generell kreuzförmigen
Körper
zu bilden. Die empfindlichen Elemente können auf die verschiedenen
Elemente montiert werden, und diese Elemente können über einen nicht-leitenden Kern
gefaltet werden. Am meisten bevorzugt bezieht der Sensor ein physiologisches
Messelement mit ein, das gegenüber
einer physiologischen Variablen empfindlich ist, wobei dieses Messelement
am gleichen Unterstützungsteil
angebracht wird, wie die magnetisch empfindlichen Elemente. Ein
spezifisches Sensordesign, das besonders bei „über den Draht" (over-the-wire)
Kathetertypen nützlich
ist, wird in 5 gezeigt und unterhalb gänzlich beschrieben.
-
Mit
Bezug auf die begleitenden 1–11 werden
dort spezifische Ausführungen gezeigt,
die als Beispiele des vorliegenden Konzepts dienen.
-
Verfahren, die einen mit Sensor bestückten Abbildungs-Katheter
und einen Sensor bestückten
Gewebe-durchdringenden Katheter benutzen.
-
1 illustriert
eine Methode zum Gebrauch eines Gewebewanddurchdringenden Katheters 10, der
mit einem Magnetfeld-Komponentensensor 14 ausgerüstet ist
und einen Abbildungs-Katheter 12 aufweist, der mit einem
Magnetfeld-Komponentensensor 16 bestückt ist, um eine perkutane,
Katheterbasierende, Koronararterien-Bypass-Maßnahme durchzuführen, wobei
ein tuben- bzw. schlauchförmiges
Implantat zwischen die linke innere Brustarterie LIMA und eine verschlossene
Koronararterie distal von einer Blockierung OB platziert wird, was
erlaubt, dass arterielles Blut von LIMA distal von der Blockierung
OB in die Koronararterie fließt.
-
In
diesem Beispiel brauchte kein vorläufiger tomographischer Scan
oder eine Abbildungsstudie durchgeführt zu werden, weil zwei (2)
verschiedene Sensoren 14, 16 dazu benutzt werden,
um kontinuierlich die präzise
Position vom Gefäßwand-durchdringenden
Katheter 10, der in LIMA positioniert ist, und vom Abbildungs-Katheter 16,
der in der verschlossenen Koronararterie positioniert ist, in Echtzeit
zu messen. Zu Beginn werden elektromagnetische Spulen außerhalb
des Körpers
des Patienten angebracht und positioniert und dazu benutzt, um elektromagnetische
Felder, wie weiter oben beschrieben, zu erzeugen. Der Gefäßwand-durchdringende
Katheter 10, der einen ersten magnetischen Sensor 14 eingebaut
hat, wird in den Blutkreislauf des Patienten eingeführt und
in die linke innere Brustarterie LIMA vorgeschoben. Der erste Sensor 14 wird
eingeschaltet, während
der Gefäßwand-durchdringende
Katheter 10 durch LIMA vorgeschoben wird, wobei der Computer
die Anatomie der LIMA akkurat abbilden kann. Der Abbildungs-Katheter 12 wird
ebenso in den arteriellen Blutkreislauf des Patienten eingeschoben
und durch die verschlossene Koronararterie und Blockierung OB geschoben.
Mit eingeschaltetem magnetischem Sensor 10 wird der Abbildungs-Katheter
durch den Teil der Koronararterie distal zur Blockierung vorgeschoben, wobei
dem Computer akkurate Abbildungsdaten der Koronararterie zur Verfügung gestellt
werden. Sodann zeigt der Computer auf einem Bildschirm eine Abbildung
jedes Blutgefäßes in jedem
Katheter. Der dreidimensionale Sensor 14 des Gefäßwand-durchdringenden Katheters 10,
ist speziell in einer festgestellten Ausrichtung relativ zur Richtung
angebracht, in der die gegebene lange Durchdringungs- Nadel heraus hervortritt
und vom Katheter 10 wegbewegt wird, wie in der gepunkteten
Linie mit der Bezeichnung „Pfad
der langen Nadel" angezeigt
ist. Ebenso kann ein (being) (sic.) Sensor 16, der im Abbildungs-Katheter
angebracht ist, am genauen Ort, an dem das Implantat eindringen
soll, distal zu der Blockierung OB in der Koronararterie positioniert
werden. Danach kann der Operateur, indem er den Bildschirm beobachtet,
den Gefäßwand-durchdringenden Katheter 10 in
eine spezifische Drehausrichtung rotieren, wodurch sichergestellt
wird, dass er, wenn die lange Durchdringungsnadel nachfolgend vorgeschoben
wird, nach außen
durch die Wand der LIMA und an der Stelle, wo das Bypass-Implantat
beabsichtigt ist, und ["the
eight(sic) "(Engl.
Orig, pg.17, line 10)] durch die Thoraxhöhle und durch die Wand der
Koronararterie in das Lumen der Koronararterie exakt angrenzend/rechtwinklig
zu der Position des Sensors 16 des Abbildungs-Katheter 12 dringen wird.
Indem der Katheter derart positioniert und ausgerichtet ist, wird
das Durchdringungselement in der oben beschriebenen Weise weitergeschoben
und ein Führungsdraht
wird sodann durch ein Lumen des Durchdringungselements und in das
Lumen der Koronararterie vorgeschoben. Das Durchdringungselement
wird sodann innerhalb des Gefäßwand-durchdringenden
Katheters 10 zurückgezogen,
wobei der Führungsdraht
in einer Position zurückgelassen
wird, wo er sich aus dem Lumen der LIMA durch die Öffnung,
die in der Wand der LIMA geformt wird, durch die Thorax-Höhle, durch
die Öffnung,
die in der Wand der Koronar- Arterie distal zu der Blockierung OB
gebildet wurde, hinausreicht und weiterhin in den verschlossenen
distalen Teil des Lumens der Koronar-Arterie hineinreicht. Danach
kann der Gefäßwand-durchdringenden Katheter 10 herausgezogen werden
und ein flexibles Schlauch-Implantat
kann über
den Führungsdraht
vorgeschoben werden und die gegenüberliegenden Enden des Schlauch-Implantats
können
dann an die LIMA und Koronararterie angebracht werden. Arterielles
Blut kann dann aus dem Lumen der LIMA durch die Öffnung, die in der Wand der
LIMA gebildet wurde, durch das Schlauch-Implantat durch die Öffnung,
die in der Wand der Koronararterie gebildet wurde und in das Lumen
der Koronararterie distal zu der Blockierung OB fließen, wobei
der gewünschte
Bypass der koronararteriellen Blockierung OB erreicht wird.
-
Sensor-bestückte Katheter
-
2,
2a,
3,
3a,
3a' und
11 zeigen
Details der Konstruktion eines Beispiels eines Sensor-bestückten Abbildungs-Katheters
10a und
eines beispielsweise Sensor-bestückten Gefäßwand-durchdringenden
Katheters
10b,
10c,
10d,
10e.
Der Gefäßwand-durchdringenden
Katheter
10b,
10c,
10d,
10e kann
jegliche oder alle Elemente des Gefäßwand-Katheters enthalten oder
mit einschließen,
die in den
US-Patenten mit den
Nummern 5.830.222 ;
6.068.638 ;
6.159.225 oder
6.071.292 oder die anhängigen US-Patentanmeldungen
mit den Nummern
08/730.324 ;
09/117.515 ;
08/837.295 ;
09/059.532 ;
09/837.294 ;
09/056.589 ;
09/282.276 ;
09/282.774 ;
09/507.139 ;
09/505.149 und/oder
09/766.502 beschrieben sind. Zusätzlich enthält der Gefäßwand-durchdringenden Katheter
10b,
10c,
10d,
10e einen
Magnetfeldkomponenten-Sensorstab
14,
der einfach am Körper
des Katheters angebracht ist und sich in einer spezifischen längsgerichteten Stellung
sowie in einer spezifischen Drehausrichtung oder radialen Beziehung
zu der Ausflussöffnung
18 befindet
und durch die das Durchdringungselement
20 den Katheter-Körper verlässt. Der
Magnetfeldkomponenten-Sensor
14 umfasst vorzugsweise eine Vielzahl
an Magnetspulen, die in einer orthogonalen Beziehung zueinander
angeordnet sind, was hier ausdrücklich
durch Bezugsnahme mit eingebracht wird. In Ausführungen, wo der Gefäßwand-durchdringenden
Katheter
10b,
10c,
10d,
10e ein
Führungsdraht-Lumen
aufweisen soll, wie in
11 gezeigt wird, kann das Führungsdraht-Lumen
22 durch
den Katheterkörper
rechtwinklig angrenzend oder seitengleich mit dem Sensor
14 durchlaufen,
wie in
11 gezeigt wird. Jedoch kann
es in anderen Ausführungen
wünschenswert
sein, dass das Führungsdraht-Lumen
in Längsrichtung
durch den Sensor des Katheterkörpers
durchläuft
und dass die orthogonal positionierten Komponenten des Sensors
14 um
das Führungsdraht-Lumen
herum angeordnet sind, wie in
5 gezeigt
wird.
5 illustriert spezifisch einen Sensor
14a,
der eine erste
30, ein zweite
32 und ein dritte
34 elektromagnetische
Spule mit einschließt. Diese
drei Spulen
30,
32,
34 sind in einer
generellen dreiecksförmigen
Konfiguration miteinander verbunden, sodass das Führungsdraht-Lumen
22a durch den
Sensor der Spulen hindurchgeht und im Wesentlichen einen Sensor
innerhalb des Sensors
14a bildet.
-
2 zeigt
einen Sensor bestückten
Abbildungs-Katheter 10a, der aus einem verlängerten,
flexiblen Katheterkörper 17 und
einen Sensor 14 des oben beschriebenen Typs besteht, der
auf oder in dem Katheterkörper
angebracht ist.
-
Ein
optionaler Zentrierballon 15 kann bereitgestellt werden,
um den Abbildungs-Katheter 10a innerhalb
des Lumens des Blutgefäßes zu zentrieren. Solches
Zentrieren des Katheters kann besonders bei Anwendungen wünschenswert
sein, wo das Gefäß, das abgebildet
wird, im Durchmesser wesentlichen größer ist, als der Abbildungs-Katheter 10a und von
daher ist es wünschenswert,
dass Seitenbewegungen des Abbildungs-Katheter während des Abbildungsvorgangs
verhindert werden. In Ausführungen, wo
der optionale Zentrier-Ballon 15 benutzt wird, kann der
Ballon 15 zu einer Größe aufgeblasen
werden, die nahe an den luminalen Durchmesser des Blutgefäßes herankommt,
aber nicht so voluminös ist,
dass er in einer Reibung erzeugenden Weise so eng an der Blutgefäßwand anliegen
würde,
dass der Operateur daran gehindert würde, den Abbildungs-Katheter 10a während des
Abbildungs-Vorgangs in Längsrichtung
vorzuschieben oder zurückzuziehen.
-
2a zeigt
eine weitere Ausführung
des Abbildungs-Katheters 10b, die einen verlängerten, flexiblen
Katheter-Körper 17 und
einen Sensor 14 des oben beschriebenen Typs enthält, der
an oder in einem Katheter-Körper 17 angebracht
ist. Eine rückziehbare
Scheide 43 wird um den Katheter-Körper 17 herum positioniert.
Eine Vielzahl von Zentrierarmen 45 sind in regelmäßigen Abständen radial
an Stellen um den Körper
des Katheters 17 angebracht. Wenn die Scheide 43 distal
vorgeschoben wird, wird sie die Zentrierarme zu geraden Konfigurationen
zusammenpressen und die Zentrierarme gegen die äußere Oberfläche des Katheter-Körper 17 halten
oder festhalten. Wenn die Scheide 43 zurückgezogen
wird, wie in 2a gezeigt, werden die Zentrierarme 45 nach außen hervorspringen
und ihre gebogenen Konfigurationen einnehmen. Auf diese Art und
Weise werden die Zentrierarme 45 gegen die luminale Wand
des Gefäßes streifen,
während
der Katheter 10a vorgeschoben oder zurückgezogen wird, wobei dadurch
der Sensor 14 eine im Wesentlichen zentrierte Position
innerhalb des Gefäß-Lumens
einhalten wird und dabei Variabilität bei der Gefäßabbildung
ausgeschaltet wird, die von lateralen oder Seitenbewegungen des
Sensors 14 innerhalb des Gefäß Lumens herrühren kann.
-
3–3b zeigt
verschiedene Beispiele von Sensor-bestückten, Gewebe-durchdringenden Kathetern
dieser Erfindung. In dem Beispiel von 3 ist der
Sensor 14 innerhalb des Katheters und in der Nähe der Blende
des Durchdringungselement-Ausgangs 18 angebracht, jedoch
nicht an dem Durchdringungselement-Gehäuse.
-
In
einem weiteren Beispiel von 3a und 3a' ist der Sensor 14 innerhalb des Katheters nahe
am Durchbruch des Durchdringungselement-Ausgangs 18 montiert und ist
durch einen Stabilisator 27 an einem Durchdringungselement-Gehäuse 9 fest
angebracht. Das Durchdringungselement-Gehäuse 9 ist aus einem
rigiden Material, wie Metall gebildet und der Stabilisator 27 befestigt
den Sensor 14 sicher am Gehäuse 9. Wie in dem
Schnittbild von 3a' gezeigt wird, kann der Stabilisator 27 speziell
so konfiguriert werden, dass er den Sensor 14 in einem
fixierten Abstand von und in einer fixierten räumlichen Beziehung zum Gehäuse 9 anklemmt oder
festhält.
Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass der Stabilisator 27,
während
der Katheter sich biegt oder sich in anderer Weise deformiert, den Sensor 14 in
Relation zum Durchdringungselement-Gehäuse 27 bewegt. Auf
diese Art und Weise kann mit dem Stabilisator 27 sichergestellt
werden, dass der Sensor trotz Dehnung und Biegung des Katheterkörpers in
gewundenen Blutgefäßen oder
anderen gebogenen oder verengten anatomischen Gebieten, eine im
wesentlichen konstante Beziehung zu der Position des Durchdringungselements 20 beibehält.
-
Das
Beispiel von 3b enthält die gleiche Anordnung von
Sensor 14 und Stabilisator 11, wie das Beispiel,
das in 3a–3a' gezeigt
wird; es enthält
jedoch weiterhin ein bildgebendes Gerät 31, das innerhalb
des Katheters 10d positioniert ist. Bei diesem bildgebenden
Gerät 31 kann
es sich um einen intravaskulären
Ultraschall-Messwertgeber (IVUS), Doppler oder irgendeine weitere
Art von geeigneten, bildgebenden Messwertgeber oder Vorrichtung
handeln. Ein Leitung 33 oder andere Kommunikation wird
bereitgestellt, um Bildsignale von dem bildgebenden Gerät 31 zu
einem Monitor zu übermitteln,
der sich außerhalb
des Körpers
des Patienten befindet. Auf diese Art und Weise kann das bildgebende
Gerät 31 ein
Bild der anatomischen Strukturen erzeugen, die an die Katheterspitze
angrenzen oder ihr nahe sind und ein derartiges Bild kann dann in Verbindung
mit einer Karte oder Scan der Blutgefäße verwendet, fusioniert oder übereinander
gelegt werden, wie es in 8 gezeigt und in der Nachfolge
diskutiert wird.
-
Beispiel eines doppelten CABG-Eingriffes
unter Anwendung von Sensor-bestückten
Kathetern
-
4 ist
eine schematische Illustration eines doppelten/zweifachen Koronararterien-Bypass-Verfahrens,
wobei ein röhrenförmiges Bypass-Implantat 40 die
linke innere Brustarterie LIMA mit der linken vorderseitigen hinunterlaufende
Koronararterie LAD verbindet, und ein zweites röhrenförmiges Bypass-Implantat verbindet
die hinunterlaufende Aorta mit der rechten Koronararterie RCA, wie
gezeigt wird. Diese röhrenförmiges Bypass-Implantate 40, 42 werden
mittels eines Verfahrens durchgeführt, das auf einem perkutanen
Katheter basiert, wie bereits oben beschrieben und allgemein in 1 illustriert
wurde.
-
Der
Sensor bestückte
Gefäßwand-durchdringende
Katheter dieser Erfindung kann auf verschiedenen Arten benutzt werden,
um verschiedene Verfahren durchzuführen. Im Besonderen können drei
allgemeine Ansätze
angewendet werden, nämlich
a) ein Doppelsensor-Ansatz, wobei ein Sensor auf dem Gefäßwand-durchdringenden
Katheter und ein weiterer Sensor am Ziel positioniert wird, b) ein Einzelsensor-Ansatz
in einer vorab von Sensoren abgebildeten, anatomischen Region, und
c) ein Einzelsensor-Ansatz in einer anatomischen Region, von der
vorher zwei- oder dreidimensionale Daten gesammelt wurden. Jeder
diese Ansätze
ist nachfolgend detaillierter beschrieben:
-
A. Ein Doppelsensor-Ansatz, wobei ein
Sensor auf dem Gefäßwand-durchdringenden
Katheter und ein weiterer Sensor am Ziel positioniert wird.
-
In
dieser Ausführung
wird zusätzlich
zu dem Sensor 14, der auf dem Gefäßwand-durchdringenden Katheter 10 montiert
ist, ein zweiter Sensor in der Zielgegend positioniert, zu der das
Durchdringungselement 20 des Gefäßwand-durchdringenden Katheters 10 hinreichend
soll. Beide Sensoren kommunizieren ihre Positionen mit dem Computer
in Echtzeit (kein Auftasten erforderlich). Der Sensor, der an der Zielregion
platziert wurde, kann auf einem Katheter wie einem Abbildungs-Katheter
befestigt werden, der durch das Lumen hindurch zu der Zielstelle
vorgeschoben wird. Dies erfordert jedoch, dass die Zielstelle eine
luminale, anatomische Struktur (wie z. B. ein Blutgefäß) oder
andere anatomische Struktur, die eine hohle innere Region oder Struktur
aufweist, innerhalb oder auf der ein zweiter Sensor platziert werden
kann.
-
B. Ein Einzelsensor-Ansatz in einer von
Sensoren vorher abgebildeten, anatomischen Region.
-
In
dieser Ausführung
wird ein Abbildungs-Katheter, auf dem ein Sensor angebracht ist, in
die anatomische Region von Interesse eingeführt und der Abbildungs-Katheter
dann vorgeschoben oder bewegt und die Magnetfelder werden eingeschaltet,
sodass der Computer mit Positionsdaten gespeist werden kann, die
die anatomische Strukturen von Interesse abbilden. Nachdem die anatomischen
Strukturen abgebildet wurden, kann der Abbildungs-Katheter entfernt
werden und der Gefäßwand-durchdringende
Katheter 10, an dem ein Sensor 41 befestigt ist,
kann eingeführt
werden. Die Signale des Sensors des Gefäßwand-durchdringende Katheters 10 werden
dann vom Computer empfangen und auf einem Monitor oder einem Bildschirm
im Verhältnis
zur der vorher abgebildeten anatomischen Region gezeigt. Auf diese
Art und Weise kann der Gefäßwand durchdringende
Katheter 10 positioniert und drehrichtungsgemäß so orientiert
werden, dass, wenn das Durchdringungselement 20 in der
Nachfolge vorgeschoben wird, der Durchdringungselement 20 in
die gewünschte
Zielgegend reicht, die bereits auf dem vorher abgebildeten, anatomischen
Bild gezeigt wurde. Auftasten kann vonnöten sein, wenn die Zielstelle
sich bewegt, wie es bei einem schlagenden Herzen der Fall wäre.
-
C. Ein Einzelsensor-Ansatz, in einer anatomischen Region,
von der zweidimensionale oder dreidimensionale Daten vorher gesammelt
wurden.
-
In
dieser Ausführung
werden ein oder mehrere Sensoren in feststehenden Positionen in
Relation zu der Zielstelle in oder auf dem Körper des Patienten platziert.
Die anatomische Region, innerhalb der die Zielstelle und die Sensoren
platziert werden, wird dann von einem Abtastgerät gelesen, das in der Lage
ist, zweidimensionale oder dreidimensionale Daten herzustellen,
die die Gewebe oder anatomischen Konfigurationen/Strukturen innerhalb
der anatomischen Region von Interesse wiedergeben (wie z. B. ein
tomografisches Bild von einem magnetischen Resonanz-Bildgeber (MRI),
computererzeugte Axialtomographie (CT), Spiral CT, Elektronenstrahl
CT (Electron Beam CT), Ultraschall, etc.). Nachdem die Abtastung
vervollständigt
wurde, wird der Patient innerhalb des Messfeldes positioniert (z.
B. auf einen Tisch nahe an Magneten oder ein äußerliches Energiefeld-erzeugendes
Gerät,
das dazu benutzt wird, das/die Magnetfeld(er) oder andere Energiefelder
zu erzeugen, die für
den auszuführenden
Messprozess erforderlich sind). Der Gefäßwand-durchdringende Katheter 10 mit
einem darauf oder darin angebrachten Sensor 14 wird eingeführt und
durch das Lumen zum Gebiet des Interesses weitergeführt. Der
Gefäßwand durchdringende-Katheters 14 wird
eingeschaltet und stellt dem Computer die Lage und Position bestreffende
Informationen in Echtzeit zur Verfügung, sodass die genaue Position
und Drehausrichtung des Gefäßwand-durchdringenden
Katheters 10 bestimmt werden kann. Die anderen Sensoren,
die auf oder in den Körper
des Patienten platziert wurden, werden ebenso eingeschaltet, sodass
auch sie Daten in Echtzeit an den Computer liefern und der Computer
benutzt solche Sensorendaten, um das vorab gelesene Bild oder die
anatomischen Daten relativ zu der Sensorausrichtung zu positionieren.
In einigen Anwendungen kann/können
der Sensor/die Sensoren, die auf dem oder im Körper des Patienten platziert
wurden, mittels Bild erfasst werden, oder andere abbildbare Marker
können
auf oder im Körper platziert
werden, um die Position oder die beabsichtigte Position jedes Sensors
anzuzeigen.
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Monitoranzeige
-
8 zeigt
ein Beispiel einer Monitoranzeige, die von irgendeinem der oben
zusammengefassten Ansätze
erzeugt werden kann. In dem Beispiel von
8 wird die
dreidimensionale Anatomie einer Arterie oder der in der Nähe gelegenen
Vene gezeigt. Ein Sensor bestückter
Gefäßwand-durchdringender Katheter
10 ist
in der Arterie positioniert. Der Sensor
14 auf dem Gefäßwand-durchdringenden Katheter
10 übermittelt
dreidimensionale Daten an den Computer. Die Drehausrichtung des
Gefäßwand-durchdringenden
Katheters
10 wird auf einem zweidimensionalen Bildschirmeinsatz
30 angezeigt,
der in der unteren rechten Ecke des Bildschirms gezeigt wird. Ein
Pointer
32 zeigt die Richtung an, in die das Durchdringungselement
20 vom
Gefäßwand durchdringende
Katheter
10 vordringen wird. Während der Operateur den Bildschirm
beobachtet, kann er den Gefäßwand-durchdringenden
Katheter
10 vorschieben oder zurückziehen, bis sein Sensor
14 sich
in der gewünschten
längs verlaufenden
Position befindet. Danach kann sich der Operateur den zweidimensionalen
Bildschirmeinsatz
30 ansehen und den Gefäßwand durchdringende
Katheter
10 innerhalb der Arterie so drehen, bis der Pointer
32 auf
dem zweidimensionalen Bildschirmeinsatz
30 in die Vene
hineinreicht. Danach kann das Durchdringungselement
20 aus
dem Gefäßwand durchdringende
Katheter
10 durch die Wand der Arterie durch etwaiges Gewebe, zwischen
der Vene und einer Arterie und durch die Wand der Vene und in das
Lumen einer Vene an der gewünschten
Zielstelle vorgeschoben werden. Nach dem diese anfängliche
Durchdringung erreicht wurde, können
verschiedene Arten von zusätzlichen
Vorgängen
durchgeführt
werden. In einigen Fällen
kann das Durchdringungs-Element
20 ein Führungsdraht-Lumen
haben, das aus ihm herausreicht und ein Führungsdraht wird durch das
Durchdringungselement-Lumen
hindurch und in die Vene oder andere anatomische Struktur hinein
geführt.
Danach kann das Durchdringungselement
20 zurückgezogen
werden, wobei der Führungsdraht
an Ort und Stelle zurückbleibt.
Ein Verbindungsteil, ein Implantat, ein Stent, ein Stentimplantat
oder weitere implantierbare Geräte
können
dann über
den Führungsdraht
vorgeschoben und wie gewünscht positioniert
werden. Bei einigen Anwendungen wie etwa solchen, wo ein Kanal zwischen
zwei Blutgefäßen gebildet
wurde, kann ein Verbindungsstück
am Kanal angebracht werden und einer oder mehrere Embolieblocker
können
in dem Gefäß/den Gefäße platziert
werden, sodass veranlasst wird, dass Blut von einem Gefäß in das
andere fließt,
wie es bei den auf Kathetern basierenden Gefäßerneuerungsverfahren (wie
z. B., PICAB
TM und/oder PICVA
TM)
der Fall ist und wie sie in den
US-Patenten
mit den Nummern 5.830.222 ;
6.068.638 ;
6.159.225 oder
6.071.292 oder in den anhängigen
US-Patent Anmeldungen mit den Nummern
08/730.324 ;
09/117.515 ;
08/837.295 ;
09/059.532 ;
09/837.294 ;
09/056.589 ;
09/282.276 ;
09/282.774 ;
09/507.139 ;
09/505.149 und/oder
09/766.502 beschrieben sind.
-
Ausführung
eines perkutanen, In-Situ, koronarvenösen Arterialisationsverfahren
(PICVA mittels Sensoren bestücktem(n)
Katheter(n)
-
6 und
7 zeigen
ein Beispiel eines perkutanen In-Situ koronarvenösen Arterialisations-Verfahrens
(PICVA
TM) ausgeführt mittels Sensoren bestücktem(n)
Katheter(n) der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Verfahren wurde
das Gefäß
2 vorher
tomografisch abgebildet oder mittels eines mit Sensoren bestückten Abbildungs-Katheter,
wie bereits oben beschrieben, abgebildet. Während der Patient innerhalb
des Messfeldes positioniert ist, wird der Sensor bestückte Gefäß-durchdringende
Katheter
10 mit aktivierten Sensoren in das Blutgefäß
1 vorgeschoben,
wobei eine Karte der anatomischen Struktur von Gefäß
1 erzeugt
wird. Der Computer vergleicht dann die anatomische Struktur von
Blutgefäß
1 mit
der anatomischen Struktur von Blutgefäß
2 und bestimmt,
dass Sensor
14, der auf dem Gefäßwand durchdringenden Katheter
10 montiert
ist, an einer Sensorposition
40 positioniert sein soll,
damit das Durchdringungselement
20 des Katheters von dem
Lumen von Gefäß
1 an
die Zielstelle
40, die innerhalb des Lumens von Gefäß
2 liegt,
eindringen kann. Weil der Sensor
14 dem Operateur Lage
und Drehausrichtung betreffende Daten in Echtzeit liefert, ist er
in der Lage, den Gefäßwand durchdringenden Katheter
10 durch
das Gefäß
1 vorzuschieben,
bis der Sensor
14 an der beabsichtigten Sensorpositionsstelle
42 positioniert
ist. Danach kann der Operateur den Katheter
10 drehen,
bis die Drehausrichtung des Sensors
14 mit der vorherbestimmten,
gewünschten
Sensordrehausrichtung übereinstimmt, die
notwendig ist, damit dass Durchdringungselement
20 den
Zielort
40 erreichen kann. Diese Drehausrichtung des Katheters
10 kann
mit Hilfe der visuellen Drehausrichtungsanzeige
30 erreicht
werden, wie es in
8 gezeigt und oben beschrieben ist.
Nachdem der Gefäßwand-durchdringende
Katheter
10 so positioniert wurde, dass sich sein Sensor
14 an
der beabsichtigten Sensorstelle
42 befindet und die Drehausrichtung
des Sensors
14 so ist, dass das Durchdringungselement genau
auf die Zielstelle
40 gerichtet ist, wird das Durchdringungselement
20 von dem
Gefäßwand durchdringenden
Katheter
10 nach außen
durch die Wand des Gefäßes
1,
durch den Platz zwischen Gefäß
1 und
Gefäß
2,
an der Zielstelle durch die Wand von Gefäß
2 in das Lumen von
Gefäß
2 vorgeschoben.
Danach wird ein Führungsdraht durch
das Durchdringungselement
20 vorgeschoben und in das Lumen
von Gefäß
2 geschoben
und das Durchdringungselement
20 wird sodann innerhalb des
Gefäß durchdringenden
Katheter
10 zurückgezogen.
Danach kann der Gefäßwand durchdringende Katheter
10 vom
Körper
des Patienten entfernt werden. Danach kann über den Führungsdraht eine den Pfad des
Durchdringungselements vergrößernde Vorrichtung
eingeführt
werden, die den Pfad, der vom Durchdringungselement
20 geschaffen
wurde, ausweitet oder vergrößert. Danach
kann ein Verbindungselement über
den Führungsdraht
vorgetrieben und in dem Kanal, der zwischen Gefäß
1 und Gefäß
2 geschaffen
wurde, eingesetzt werden, sodass die ungefähre Größe der Öffnungen, die in Gefäß
1 und Gefäß
2 gebildet
wurden, beibehalten werden, um einen Blutfluss zwischen Gefäß
1 und
Gefäß
2 zu
ermöglichen.
Einer oder mehrere Embolieblocker können in Gefäß
1 und/oder Gefäß
2 positioniert
werden, um den gewünschten
Blutfluss zwischen Gefäß
1 und
Gefäß
2 zu
ermöglichen.
Die spezifische Arten von kanalerweiterten Geräten, Blockern, Verbindungsgeräten und
die Abgabe-Katheter, die für
diesen Zweck einsetzbar sind, sind in den
US-Patenten mit
den Nummern 5.830.222 ;
6.068.638 ;
6.159.225 ; oder
6.071.292 oder in den anhängigen US-Patentanmeldungen
mit den Nummern
08/730.327 ;
09/117.516 ;
08/970.694 und
09/056.589 beschrieben.
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Wenn
einige Arten von Verbindungselementen und/oder Blocker, wie sie
im PICVATM-Verfahren, das oben beschrieben
wird, benutzt werden, mittels Kathetern zugeführt werden und wenn andere
Arten von radial ausdehnbaren Implantations-Geräten (wie z. B. Stents, Stent-Implantate,
etc.) benutzt werden, kann es wünschenswert
sein, bei einer solchen Zufuhr einen Abgabe-Katheter zu benutzen,
um die gewünschte
Positionierung und Drehausrichtung des Abgabe-Katheters zu ermöglichen, bevor das Verbindungselement,
der Blocker, der Stent, das Stent-Implantat oder andere implantierbare
Geräte
eingesetzt werden. In den 9 und 10 wird
ein teilweise verdecktes Verbindungselement 50, das offene
Enden und eine Seitenwandöffnung 52 aufweist,
in eine radial kollabierte Position innerhalb eines Verbindungselement-Abgabekatheters 54 platziert.
Ein Sensor 14a des oben beschriebenen Typs wird in einer
feststehenden längsrichtigen
Position und feststehenden Drehausrichtung in Relation zur Drehausrichtung
des Katheter montierten Verbindungsgeräts 50 auf oder im
Abgabekatheter 54 angebracht. In Bezug auf den Gefäßwand durchdringenden
Katheter 10 und in der Art, wie oben beschrieben wurde,
kann die genaue Längsrichtungsposition
und Drehausrichtung des Verbindungselement zuführenden Katheters 54 vor
dem Einsatz des Verbindungselement 50 mittels des Katheters 54 bestimmt
werden. Die Fähigkeit
der präzisen
Bestimmung der Drehausrichtung des zuführenden Katheters 54 erlaubt,
dass die Seitenöffnung 52 des
Verbindungselements 50 vor dem Einsatz des Verbindungselements 50 vorpositioniert
wird, sodass, wenn das Verbindungselement 50 in der Folge
mittels Katheters 54 eingesetzt wird und das Teil sich
radial ausdehnen kann, sich seine Seitenöffnung 52 in Relation
zur Anatomie des Patienten an dem gewünschten Ort befindet. Dies
wird speziell in 10 illustriert, wo ein Kanal
zwischen einer Arterie und einer Vene geschaffen wurde, indem ein
Gefäßwand durchdringender
Katheter 10 benutzt wurde, wie vorne beschrieben und in 7, 8 und 11 gezeigt.
Nachdem der Kanal vergrößert wurde,
wird ein Verbindungselement zuführender
Katheter 54 des Typs in 9 benutzt,
der einen kollabierten Blocker 50 in sich positioniert
hat, auf dem vorpositionierten Führungsdraht
vorgetrieben. Der Verbindungselement-zuführende Katheter 54 wird
vorangetrieben, bis die Längsrichtungsposition
seines Sensors 14a, wie vom Computer bestimmt und auf der
Anzeige gezeigt, anzeigt, dass das Verbindungselement 50 innerhalb
des zuvor geschaffenen Venen-Arterien-Kanals positioniert ist, wobei
die gegenüberliegenden
Enden des Verbindungselements 50 in beiden, in der Arterie
und der Vene, angebracht sind. Danach wird der Verbindungselementzuführende Katheter 54 gedreht,
bis die gegenüberliegenden
Enden des Verbindungselements 50 in der Arterie und der
Vene angebracht sind. Danach wird der Verbindungselement-zuführende Katheter 54 so gedreht,
bis die Drehausrichtung des Sensors 14a anzeigt, dass die
Seitenöffnung 52 des
Verbindungselements 50 sich an der gewünschten Stelle befindet. Danach
wird die Scheide 56 des Verbindungselements-zuführenden
Katheters 54 in der nahen Verbindung zurückgezogen,
wobei die umgebende Einengung von dem radial zusammendrückten Verbindungselement 50 entfernt
wird, was dem Verbindungselement 50 gestattet, sich radial
auszudehnen und in die Implantier-Position zu gelangen, die in 10 gezeigt
wird. In einer solchen Position kann durch die Seitenöffnung 52 arterielles
Blut ins Ende des Verbindungselements 50, das innerhalb
der Arterie positioniert ist, eindringen und weiter durch die Arterie
fließen,
während
das übrige
arterielle Blut durch das Lumen des Verbindungselements 50 abfließen und
aus den entlegenen Ende innerhalb der Vene herausfließen kann.
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Mit Sensor bestückte, verankerbare Scheide
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12–12b zeigen ein Beispiel einer mit Sensor bestückten verankerbaren
Scheide 100 und 12c zeigt
ein Schnittbild eines speziell entworfenen Durchdringungs-Katheters,
der in Verbindung mit der Sensor bestückten, verankerbaren Scheide 100 benutzbar
ist.
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Die
Scheide 100 umfasst ein Handteil oder eine Nabe 102 sowie
einen verlängerten.
flexiblen Scheidenkörper 104,
der eine Seitenaustrittsöffnung 106 besitzt,
die in deren Seitenwand nahe am distalen Ende gebildet ist. Ein
Verankerungsballon 108 ist an der Seitenwand der Scheide 100 genau
gegenüber
dessen Seitenaustrittsöffnung 106 positioniert. Zumindest
ein Sensor 108 ist in dem distalen Teil des Scheidenkörpers 104 angebracht
und ein Draht 110 ragt durch ein blindes Lumen 112 heraus,
um den Sensor mit den außerhalb
des Körpers
gelegenen Mess- und Überwachungsgeräten zu verbinden,
die an anderer Stelle in dieser Patentanmeldung beschrieben werden.
Man schätzt
hier, dass, als Alternative zur gezeigten Einzelsensor-Ausführung, zwei oder
mehrere Sensoren 108 an zwei oder mehreren Stellen in oder
am Scheidenkörper 104 positioniert werden
können.
Ein Führungsdraht-Lumen 114 reicht
in Längsrichtung
durch die Scheide 100, wobei sie über einen Führungsdraht gemäß den wohlbekannten
und etablierten Operationstechniken vorgetrieben werden kann. Ein
Arbeits-Lumen 116 reicht durch den Scheidenkörper 104 zumindest
an den Ort der Seitenöffnung 106,
sodass ein separater Katheter, wie ein Gewebe-durchdringender Katheter 120 (12c), in das Arbeits-Lumen 116 zu einer
Position gegenüber
der Seitenöffnung 106 vorgetrieben werden
kann. Das Arbeits-Lumen ist im Querschnitt nicht-rund, gezahnt,
gezackt und anderweitig so konfiguriert, dass, wenn der Katheter 120 in
das Arbeits-Lumen 116 eingeführt wird, der Katheter 120 sich
dabei nicht dreht.
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Bei
einer Anwendung kann die Sensor-bestückte Scheide durch das Blutgefäßsystem
zu einer Position eingeführt
und vorgetrieben werden, die sich in der Nähe oder gegenüber dem
Zielort befindet (z. B., einen Ort innerhalb des Lumens eines anderen Blutgefäßes, einem
Ort innerhalb des Gewebes, einer anatomischen Struktur, eines Tumors,
etc.). In der Art, wie oben beschrieben, kann der Sensor 108 dazu
benutzt werden, die Scheide in eine Längsrichtungs- und Drehausrichtungs-Position
zu manövrieren,
sodass deren Seitenöffnung 106 auf
den Zielort gerichtet ist und mit diesem übereinstimmt. Der Verankerungs-Ballon 108 wird
sodann aufgeblasen, um den Scheiden-Körper 104 in einer
feststehenden, längs
verlaufenden Drehausrichtungsposition innerhalb des Gefäßes zu verankern.
Danach wird ein Katheter oder verlängertes Gerät, wie ein durchdringender
Katheter 120 in das Arbeits-Lumen 116 in einer bekannten
Drehausrichtung eingeführt.
Der Katheter 120 wird sodann zu einer Position vorgetrieben,
wo die Auslassöffnung
seines Durchdringungselements (nicht in 12c gezeigt)
sich innerhalb der Seitenöffnung 106 befindet.
Das Durchdringungselement 20a kann dann durch die Seitenöffnung 106 zu
der Zielstelle vorgeschoben werden. Auf diese Weise wird die Scheide 100 dazu
benutzt, die spezifische Position und Orientierung des Durchdringungs-Katheters 120 zu
führen
und der Durchdringungs-Katheter wird auf nicht-drehbare Weise durch
das Arbeits-Lumen 116 der Scheide derart vorgetrieben, dass
der Durchdringungs-Katheter 120 eine feststehende Drehausrichtung
relativ zu dem vorpositionierten und verankerten Scheidenkörper 104 einhalten muss.