NL8902559A

NL8902559A - Intra-luminale inrichting.

Info

Publication number: NL8902559A
Application number: NL8902559A
Authority: NL
Original assignee: Du Med Bv
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-05-16
Also published as: US5176141A; EP0423895A1; ES2087120T3; EP0423895B1; DE69025851D1; JP3042629B2; DE69025851T2; JPH03146044A

Description

Titel: Intra-luminale inrichting

De uitvinding heeft betrekking op een intra-luminale inrichting voor onderzoek en/of behandeling van bloedvaten en soortgelijke lumina met geringe dwarsdoorsnede, omvattende een katheter met een aan of nabij het in een lumen te brengen uiteinde zich bevindende, ten opzichte van het resterende deel van de katheter beweegbaar deel of beweegbare tip en voorzien van middelen om dat deel of die tip met een gewenste snelheid te doen roteren ten opzichte van de katheter en ten opzichte van bedieningsorganen en bedieningsapparatuur nabij of aan het bedieningsuiteinde van de katheter.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 87.00632. Bij de bekende inrichting is het vaste deel van de katheter nabij de roteerbare tip voorzien van een transducent en is de tip voorzien van een ten opzichte van de transducent schuin opgestelde spiegel (figuur 3 van de publikatie). Door het roteren van de tip met de spiegel worden door de transducent uitgezonden hoogfrequente ultrasone trillingen in verschillende richtingen volgens een roterende baan uitgezonden en worden de echo's op soortgelijke wijze opgevangen, zodat een beeld van een deel van de ruimte rondom de kathetertip kan worden opgebouwd. Het roteren van de tip met de spiegel geschiedt bij de bekende inrichting met behulp van een flexibele aandrijfdraad of -as, die door de katheter verloopt en aan het bedieningsuiteinde naar buiten is gevoerd en buiten de katheter is verbonden met een geschikte motor voor het doen roteren van de aandrijfdraad.

Een probleem bij de bekende inrichting is genoemde aandrijfas. Deze is betrekkelijk lang, namelijk tenminste net zo lang als de katheter zelf. Het is niet eenvoudig gebleken te voorzien in een dergelijke lange en flexibele as, die voor een goed bedrijf torsievrij dient te zijn, en een dergelijke lange en flexibele as storingvrij aan te drijven.

De uitvinding nu heeft tot doel een intra-luminale inrichting te verschaffen, waarbij zich het probleem van de lange aandrijfas niet voordoet. Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting, waarin de middelen om het beweegbare deel te doen roteren een motor omvatten, die in het uiteinde van de katheter nabij het beweegbare deel is opgesteld.

Door volgens de uitvinding de motor voor het aandrijven van het beweegbare deel van de katheter nabij dat beweegbare deel op te stellen, wordt vermeden dat een lange aandrijfas nodig is, waardoor de problemen verbonden met een lange aandrijfas, zich niet voordoen.

Opgemerkt wordt dat uit de Europese octrooiaanvrage 0.139.574 een endocavitaire sonde bekend is, waarin bij een bepaalde uitvoeringsvorm, weergegeven in figuur 4 van die publikatie, een motor in het distale einde van de sonde is opgesteld. De motor dient voor het doen roteren van een spiegel, waartegen door een transducent uitgezonden signalen worden gereflecteerd. Het betreft hier een inrichting voor het onderzoek van organen en dergelijke, waarbij de inrichting in geschikte holten van het lichaam wordt gebracht. Gezien de afmetingen van de inrichting, die bijvoorbeeld blijken uit figuur 1 van de publikatie, waar de sonde met bijbehorend handvat is afgebeeld, is deze niet bedoeld en geschikt voor het onderzoek in venen en/of arteries, zoals de inrichting volgens de uitvinding.

Bij een geschikte uitvoeringsvorm van de intra-luminale inrichting volgens de uitvinding is de motor aan de zijde van het uiteinde via een aandrijfas verbonden met een roteerbare spiegel, die in het uiterste gedeelte van het uiteinde is opgesteld met het spiegelvlak aan de zijde van de motor, waarbij het spiegelvlak een hoek maakt ten opzichte van de as van de katheter ter plaatse, terwijl tussen de motor en de spiegel een transducent is opgesteld en de aandrijfas door een kanaal in de transducent is gevoerd. Hierbij wordt aangetekend, dat een spiegel met een spiegelvlak, dat een hoek maakt met de katheteras, op zichzelf reeds bekend is uit hogergenoemde Nederlandse octrooiaanvrage 87.00632.

Bij een andere geschikte uitvoeringsvorm van de intra-luminale inrichting volgens de uitvinding is de motor in het uiterste gedeelte van het uiteinde van de katheter opgesteld en aan de van het uiteinde afgewende zijde via een aandrijfas verbonden met een roteerbare spiegel, van welke spiegel het spiegelvlak zich bevindt aan de van de motor afgewende zijde tegenover een nabij de spiegel opgestelde transducent, waarbij het spiegelvlak een hoek maakt ten opzichte van de as van de katheter ter plaatse.

Op geschikte wijze is de motor van de intra-luminale inrichting volgens de uitvinding in hoofdzaak cylindrisch van vorm en heeft een lengte van minder dan 6 mm, bij voorkeur minder dan 4 mm, en een diameter van niet meer dan 2,4 mm, bij voorkeur niet meer dan 1 mm.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm van de intra-luminale inrichting volgens de uitvinding is de inrichting voorzien van middelen om de oriëntatie van het kathe-tereinde ten opzichte van de lumen, waarin de katheter wordt ingebracht vast te stellen, van welke middelen de elektrische leidingen voor het voeden van de motor en/of de transducent deel uitmaken. Hierbij wordt aangetekend dat een katheter met middelen om de oriëntatie van het kathetereinde ten opzichte van de omgeving vast te stellen reeds wordt beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 89.01084.

De inrichting volgens de uitvinding kan op geschikte wijze zijn voorzien van middelen om, nadat het onderzoek is uitgevoerd, of zelfs tijdens het onderzoek, een behandeling van of in de arterie of vene uit te voeren, bijvoorbeeld een desobstructiewerkwijze toe te passen. De inrichting kan daartoe bijvoorbeeld zijn voorzien van middelen voor het uitvoeren van de vonkerosiemethode, zoals beschreven in de hogergenoemde Nederlandse octrooiaanvrage 87.00632. Ook is het mogelijk de inrichting te voorzien van een ballon voor toepassing van de op zichzelf bekende ballondilatatie-methode. In dat geval kan ' een dergelijke ballon rond de kathetertip zijn bevestigd en kan in of langs de katheter een afzonderlijk kanaal zijn voorzien dat op de ballon is aangesloten, om deze in bedrijf op te blazen en weer te laten leeglopen.

Bij een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de katheter voorzien van een centraal kanaal voor het geleiden van een geleidedraad ("guide wire"), die aldus met een uiteinde tot buiten het voorste, distale, uiteinde van de katheter kan worden gebracht, waarbij de motor van een centrale doorboring is voorzien, welke deel uitmaakt van genoemd centraal kanaal, althans dat omgeeft.

Voor een akoestisch goede werking is het gewenst de ruimte in het kathetereinde, waar transducent en spiegel zijn opgesteld, te vullen met een vloeistof voorafgaande aan het werken met de inrichting volgens de uitvinding. Daartoe kan bedoelde ruimte vooraf met behulp van vacuum-technieken zijn geëvacueerd en kan vloeistof via geschikte kanalen in die ruimte worden gezogen. Ook is het mogelijk via een vulbuisje rechtstreeks vloeistof in de ruimte te brengen, waarbij de daar aanwezige lucht of ander gas via geschikte ontluchtingskanalen in de katheterbuis wordt afgevoerd. Het vulbuisje kan een afzonderlijke, in de katheter voorziene lumen zijn of kan ook een langs of in de katheter opgesteld, na gebruik wegtrekbaar buisje, zijn.

In de inrichting volgens de uitvinding kan voorts nog in het kathetereinde nabij de motor en de transducent elektronica, bijvoorbeeld in de vorm van een geïntegreerde schakeling zijn voorzien, met behulp waarvan het door de transducent afgegeven signaal wordt versterkt,' alvorens dit verder wordt afgevoerd. Hierdoor kunnen bepaalde, anders wellicht noodzakelijke maatregelen aan de katheter, bijvoorbeeld het voorzien in een als een kooi van Faraday werkende, spiraalsgewijs in de mantel van de katheter verlopende metaaldraad, achterwege blijven.

De uitvinding wordt toegelicht aan, de hand van de tekening, waarin: figuur 1 een weergave in doorsnede is door het uiteinde van de katheter van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, figuur 2 een soortgelijke weergave is van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, en figuur 3 nog een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft.

In de figuren zijn dezelfde of vergelijkbare onderdelen onderling met dezelfde verwijzingsgetallen aangeduid.

In figuur 1 is in doorsnede het uiteinde weergegeven van de katheter van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. De katheter omvat in wezen een dunne flexibele buis 1 van een geschikt materiaal, bijvoorbeeld een kunststofmateriaal. De diameter van de buis 1 bedraagt niet meer dan 2,7 mm en zal in het geval de inrichting is bedoeld voor onderzoek en/of behandeling van coronairvaten bijvoorbeeld 0,6 - 2 mm bedragen.

Het uiteinde van de katheter wordt gevormd door een kapje 2 van een geschikt materiaal, bijvoorbeeld kunststof, welk kapje 2 vast is bevestigd op het uiteinde van de flexibele buis 1. Het kapje 2 bestaat, in het geval de inrichting is voorzien van middelen om ultrasonore straling te emitteren en de echo's van geëmitteerde straling op te vangen, uit een voor dergelijke ultrasonore straling doorzichtig materiaal, of het kapje 2 bevat in dat geval tenminste een venster voor het doorlaten van die straling.

Nabij het uiteinde van de flexibele buis 1 is in die buis 1 de cylindrische motor 3 bevestigd, waarbij de cylinder van de motor 3 praktisch coaxiaal is met de buis 1. De motor 3 bevindt zich op enige afstand van het door het kapje 2 gevormde uiterste uiteinde van de katheter. Door de motor 3 wordt de in de richting van genoemd uiterste uiteinde stekende aandrijfas 4 aangedreven. Op de aandrijfas 4 is nabij het uiterste uiteinde van de katheter in het kapje 2 de spiegel 5 gemonteerd, zodat in bedrijf die spiegel 5 kan roteren om zijn as, die samenvalt met die van de aandrijfas 4. De spiegel 5 is voorzien van een spiegelvlak 6, dat een hoek maakt met de as van de spiegel 5. Tegenover de spiegel 5 bevindt zich aan de zijde van de motor 3 de transducent 7. De aandrijfas 4 is door een kanaal 8 in de transducent 7 gevoerd. Door de transducent 7 uitgezonden ultrasonore straling wordt door het spiegelvlak 6 gereflecteerd in de in het algemeen door de pijlen 9 aangegeven richting. De aldus gereflecteerde bundel 9 van ultrasonore straling treedt via het een venster vormende of bevattende kapje 2 buiten de katheter. Indien het ultrageluid buiten de katheter tegen een obstakel (bijvoorbeeld een arteriewand) wordt gereflecteerd zal het aldus·gevormde echosignaal via het venster en het spiegelvlak 6 door de transducent 7 worden opgevangen. De wijze waarop met behulp van ultrasonore straling omgevingsbeelden kunnen worden gevormd is nader beschreven in de eerder genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 87.00632.

De motor 3 is bij voorkeur een meerpolige micro-synchroonmotor. De elektrische aansturing van de motor 3 kan buiten de katheter zijn opgesteld, in welk geval een stelsel elektrische leidingen 10 en 11 is voorzien, welke leidingen in het inwendige van de katheterbuis 1 verlopen en zijn aangesloten op de motor 3. Het stelsel van elektrische leidingen omvat tenminste een stroomtoevoer-draad 10 en een stroomafvoerdraad 11. De elektrische leidingen 12 en 13 voor het bedrijven van de transducent 7 kunnen eveneens op een externe aansturing zijn aangesloten en in het inwendige van de buis 1 verlopen, daarin langs de motor 3 zijn geleid en uiteindelijk zijn aangesloten op de transducent 7.

In figuur 2 is een andere uitvoeringsvorm van de katheter van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven .

Bij de in figuur 2 afgebeelde uitvoeringsvorm is de motor 3 opgesteld in het kapje 2 en steekt de aandrijfas 4 aan de van het uiterste uiteinde van de katheter afgewende zijde uit de motor 3. Op de aandrijfas 4 is de spiegel 5 bevestigd. Het spiegelvlak 6, dat een hoek maakt met de as, bevindt zich aan de van de motor afgewende zijde van de spiegel 5. Tegenover de spiegel 5 is de transducent 7 opgesteld. De transducent 7 bevindt zich bij deze uitvoeringsvorm binnen de flexibele buis 1, nabij het uiteinde daarvan.

Het eindkapje 2 kan met de motor 3 als één geheel zijn uitgevoerd. Ter plaatse van de spiegel 5 is het kapje 2, zoals weergegeven, betrekkelijk dun, zodat de tegen het spiegelvlak 6 gereflecteerde ultrageluidsbundel 9 via dat dunne, een venster vormende deel van het kapje 2 de katheter kan verlaten.

Bij de weergegeven uitvoeringsvorm is het stelsel elektrische leidingen 10 en 11, dat is aangesloten aan de motor 3, door de flexibele buis 1 achter langs de transducent 7 gevoerd. De leidingen 12 en 13 zijn weer aangesloten op de transducent 7.

De in figuur 3 weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is in zekere zin de spiegeling van die volgens figuur 2. De stand van de motor 3, de via de as 4 daarmede verbonden spiegel 5 en de transducent 7 is onderling gelijk aan die volgens figuur 2, zij het dat de volgorde, gezien vanaf het uiteinde van de katheter, precies is omgekeerd en de transducent 7 zich nu het meest nabij het distale einde van de katheter bevindt. (Evenzo kan ook de spiegeling van de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 worden geconstrueerd met een motor 3 nabij het distale einde van de katheter, een as 4, die door de transducent 7 steekt en aan de van de motor afgewende zijde van de transducent 7 de spiegel 5 aandrijft.)

De uitvoeringsvorm van figuur 3 verschilt voorts nog i van die volgens figuur 2, doordat in de as van de katheter een capillaire buis 14 is voorzien, die verloopt door geschikte, daartoe in de respectievelijke onderdelen voorziene doorboringen, door de transducent 7, de spiegel 5, de as 4, de motor 3 en de schematisch aangegeven i elektronische schakeling 15. Via de capillaire buis 14 kan een geleidedraad door de katheter worden geleid en steken tot buiten de katheter vóór het distale einde daarvan. De toepassing van een dergelijke geleidedraad is in de kathetertechniek op zichzelf bekend.

De elektronische schakeling 15 is een geïntegreerde schakeling, die dient om het signaal dat door de transducent 7 wordt afgegeven te versterken, alvorens het via het leidingenstelsel 12 en 13 wordt afgevoerd.

In de inrichting volgens de uitvinding kunnen de leidingen naar de motor 3 en/of de transducent 7 mede gebruikt worden als middel om de plaats van de katheter in een lumen te bepalen, dat wil zeggen om de relatieve stand van de tip ten opzichte van de omgeving te bepalen. De leidingen 12 en 13 hebben bij de eerste uitvoeringsvorm (volgens figuur 1) immers een vaste plaats in het uiteinde van de katheter, doordat zij klemvast achter langs de motor 3 zijn gevoerd of eventueel aldaar in de buiswand zijn ingegoten. Evenzo heeft bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 het stelsel van leidingen 10 en 11 een vaste plaats in het kathetereinde, doordat die leidingen klemvast langs de transducent 7 zijn gevoerd of aldaar in de buiswand zijn aangebracht. Indien men nu de beelden, gevormd met behulp van de ultrasonore echo's relateert aan de vaste plaats van genoemde leidingen, heeft men die beelden nauwkeurig ten opzichte van het kathetereinde vastgelegd. Een en ander is vergelijkbaar met de oriënta- tiemethode, die wordt beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 89.01084.

Claims

1. Intra-lurainale inrichting voor onderzoek en/of behandeling van bloedvaten en soortgelijke lumina met geringe dwarsdoorsnede, omvattende een katheter met een aan of nabij het in een lumen te brengen uiteinde zich bevindende, ten opzichte van het resterende deel van de katheter beweegbaar deel of beweegbare tip en voorzien van middelen om dat deel óf die tip met een gewenste snelheid te doen roteren ten opzichte van de katheter en ten opzichte van bedieningsorganen en -apparatuur nabij of aan het bedieningsuiteinde van de katheter, met het kenmerk dat de middelen om het beweegbare deel te doen roteren een motor omvatten, die in het uiteinde van de katheter nabij het beweegbare deel is opgesteld.

2. Intra-luminale inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de motor aan de zijde van het uiteinde via een aandrijfas is verbonden met een roteerbare spiegel, die in het uiterste gedeelte van het uiteinde is opgesteld met het spiegelvlak aan de zijde van de motor, waarbij het spiegelvlak een hoek maakt ten opzichte van de as van de katheter ter plaatse, terwijl tussen de motor en de spiegel een transducent is opgesteld en de aandrijfas door een kanaal in de transducent is gevoerd.

3. Intra-luminale inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de motor in het uiterste gedeelte van het uiteinde van de katheter is opgesteld en aan de van het uiteinde afgewende zijde via een aandrijfas is verbonden met een roteerbare spiegel, van welke spiegel het spiegelvlak zich bevindt aan de van de motor afgewende zijde tegenover een nabij de spiegel opgestelde transducent, waarbij het spiegelvlak een hoek maakt ten opzichte van de as van de katheter ter plaatse.

4. Intra-luminale inrichting volgens een der conclusies 1 - 3, met het kenmerk dat de motor in hoofdzaak cylindrisch van vorm is en een lengte heeft van minder dan 6 mm en een diameter van niet meer dan 2,4 mm.

5. Intra-luminale inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de lengte van de motor niet meer bedraagt dan 4 mm en de diameter niet groter is dan 1 mm.

6. Intra-luminale inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk dat de inrichting is voorzien van middelen om de oriëntatie van het kathetereinde ten opzichte van de lumen, waarin de katheter wordt ingébracht vast te stellen, van welke middelen de elektrische leidingen voor het voeden van de motor en/of de transducent deel uitmaken.

7. Intra-luminale inrichting volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk dat de inrichting verder is voorzien van middelen voor het uitvoeren van een des-obstructie-werkwijze.

8. Intra-luminale inrichting volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk dat de katheter is voorzien van een centraal kanaal voor het opnemen en daardoorheen geleiden van een geleidedraad, waarbij de motor is voorzien van een centrale doorboring welke deel uitmaakt van genoemd centraal kanaal, althans dat omgeeft.