DE3743578A1 - Ballonkatheter zum rekanalisieren von stenosen in koerperkanaelen, insbesondere koronargefaessen und peripheren arteriellen gefaessen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ballonkatheter zum Re­ kanalisieren von Stenosen in Körperkanälen, insbeson­ dere Koronargefäßen und peripheren arteriellen Gefäßen, mit einem Ballon, durch den sich ein mittels eines Führungsdrahtes geführter Führungsschlauch erstreckt und der über einen in den Balloninnenraum mündenden Inflationstubus mit Hilfe eines Gases oder einer Flüs­ sigkeit aufweitbar ist.

Ballonkatheter zum Rekanalisieren von Stenosen in Koronargefäßen werden bereits seit einiger Zeit von Kardiologen eingesetzt, wobei die Restenosierung mit bis zu 35% der Anwendungen als wichtigste Spätkompli­ kation der klinisch außerordentlich bewährten Methode problematisch ist. Aus diesem Grunde wurde vorgeschla­ gen, mit Hilfe eines Lichtwellenleiters Laserlicht zur thermischen Nachbehandlung einer Ballondilatation zu verwenden (The American Journal of Cardiology, Vol. 56, Seite 953). Aus Biomedizinische Technik Band 32, Er­ gänzungsband September 1987, Seiten 33 bis 36 ist es bekannt, Hochfrequenzenergie zur Stützung der Ballon­ dilatation einzusetzen. Dabei wird vorgeschlagen, den Ballonkatheter mit einer bipolaren Elektrodenkonfigu­ ration aus zwei Streifenelektroden zu versehen. Die Streifenelektroden werden an einem Generator mit einer Frequenz von 0,5 bis 1 MHz für eine Dauer von bis zu 38 Sekunden und eine Ausgangsenergie von maximal 50 Watt angeschlossen. Durch Hochfrequenzkoagulation im Bereich der Streifenelektroden soll bei Tierversuchen geklärt werden, ob eine stabilisierte Dilatation erreicht werden kann.

Ausgehend vom oben erörterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ballonkathe­ ter zu schaffen, der eine Wärmebehandlung mit einer variablen und gut steuerbaren Eindringtiefe gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Mikrowellenantenne im Balloninnern angeordnet ist, die über ein Koaxialkabel mit einem Mikrowellengenera­ tor verbindbar ist.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Mikrowellenantenne aus dem vorderen, von seiner Abschirmung befreiten Ende eines Koaxialkabels. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich der metallische Innenleiter entlang der Mittellängsachse des aufgeweiteten Ballons erstreckt, um einen gleich­ mäßigen Abstand von der Gefäßwand und somit eine gleichmäßige thermische Behandlung zu gestatten.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ballonkatheter gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Ballonkatheter gemäß der Erfindung im aufgeweiteten Zustand, teilweise im Schnitt und teilweise in perspektivischer aufge­ schnittener Darstellung und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den mittleren Bereich der aufgeweiteten Ballonhülle des Ballon­ katheters.

In Fig. 1 ist der Ballonkatheter zum Rekanalisieren von Stenosen in Koronargefäßen im Längsschnitt dargestellt. Der Ballonkatheter verfügt über einen Ballon aus einer Ballonhülle 1, die aus einem flexiblen hitzebeständigen Kunststoff besteht. Bei einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel ist die Ballonhülle 1 mit einer Metallbe­ schichtung versehen. Die metallische Ballonbeschichtung besteht vorzugsweise aus einem Gold-, Silber-, Chrom-, Chromnickel- oder Kupferfilm. Dabei kann die Beschich­ tung durchgehend gleich dick sein oder Unterbrechungen, beispielsweise in Form von Streifen aufweisen.

Die Ballonhülle 1 umgibt einen Führungsschlauch 2, der je nach der Ausführungsform des Ballonkatheters nur geringfügig länger als die Ballonhülle ist. Der Füh­ rungsschlauch 2 dient in bekannter Weise dazu, den Ballonkatheter entlang einem in den Operationsbereich vorgeschobenen Führungsdraht 3 zu führen.

Zum Aufweiten der Ballonhülle 1 mit Hilfe eines in den Innenraum 4 der Ballonhülle 1 eingepreßten Gases oder eingepreßten Flüssigkeit ist in an sich bekannter Weise ein Inflationstubus 5 vorgesehen, der in Fig. 1 gestri­ chelt und in Fig. 2 teilweise perspektivisch darge­ stellt ist. Der Inflationstubus 5 weist an seinem vorderen Ende Öffnungen 6 auf, durch die eine Verbin­ dung des Innenlumens des Inflationstubus 5 mit dem Innenraum 4 der Ballonhülle 1 geschaffen ist, so daß entlang den Pfeilen 7 ein Medium in den Innenraum 4 der Ballonhülle 1 eingedrückt werden kann.

Wenn die Ballonhülle 1 des Ballonkatheters im Bereich der zu rekanalisierenden Stenose in einem Koronargefäß des Patienten liegt, wird der Führungsdraht 3 bis etwa in die in Fig. 2 erkennbare Stellung zurückgezogen.

Wie man in Fig. 2 erkennt, ist der Führungsschlauch an dem in den Fig. 1 und 2 linken Ende ausreichend lang bemessen, um zu verhindern, daß der Führungsdraht 3 beim Zurückziehen aus dem Eingriff des Führungsschlau­ ches 2 gerät.

Wenn der Innenraum 4 der Ballonhülle 1 in der in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Weise mit dem Füllmedium beaufschlagt wird, wird der Führungsschlauch 2 in der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Weise zusammenge­ quetscht, wodurch erreicht wird, daß kein durch Wärme koagulierendes Blut den Führungsschlauch 2 in Richtung zum zurückgezogenen Führungsdraht 3 durchströmt.

In den Fig. 1, 2 und 3 erkennt man oberhalb dem Füh­ rungsschlauch 2 und dem Inflationstubus 5 ein Koaxial­ kabel 8. Der metallische Innenleiter 9 des Koaxialka­ bels 8 erstreckt sich entlang der in den Fig. 1 und 2 eingezeichneten Mittellinie 10 bis in die Nähe der Ballonhülle 1, wobei jedoch zwischen dem in den Fig. 1 und 2 rechts dargestellten vorderen Ende des Innenlei­ ters 9 und der aufgeweiteten Ballonhülle 1 ein Abstand besteht.

Der Innenleiter 9 des Koaxialkabels 8 ist von einer Isolierung 11 umgeben, die das vordere Ende 12 des Innenleiters 9 ebenfalls elektrisch von der im Innen­ raum 4 beispielsweise vorhandenen Flüssigkeit isoliert.

Die Abschirmung 13 des Koaxialkabels 8 erstreckt sich um eine in etwa dem Abstand des vorderen Endes 12 des metallischen Innenleiters 9 von der Ballonhülle 1 entsprechenden Weg in den Innenraum 4 der Ballonhülle 1. In der bei Koaxialkabeln üblichen Weise ist die Abschirmung 13 des Koaxialkabels 8 von einem Außen­ schutzmantel 14 umgeben. Das Koaxialkabel 8 erstreckt sich gemeinsam mit dem Führungsdraht 3 und dem Infla­ tionstubus 5 durch einen in der Zeichnung nicht dar­ gestellten Führungskatheter, der beispielsweise im Leistenbereich des Patienten endet, bis zu einem Mikro­ wellengenerator mit einer Frequenz im Bereich von 400 bis 4000 MHz. Die Ausgangsleistung sowie die Einschalt­ dauern des Mikrowellengenerators sind voreinstellbar. Insbesondere kann der Mikrowellengenerator so ausgebil­ det sein, daß die Hochfrequenzleistung impulsweise zur Verfügung gestellt wird und das Impulsprobenverhältnis sowie die Dauer eines Impulszugs den jeweiligen Opera­ tionsbedingungen entsprechend voreingestellt werden können.

Wenn die Ballonhülle 1 die in den Fig. 2 und 3 darge­ stellte etwa zylindrische Form angenommen hat und der Innenleiter 9 sich entlang der Mittelachse des aufzu­ weitenden Gefäßes befindet, wird durch Einschalten des Mikrowellengenerators der Bereich um den als Antenne wirksamen Innenleiter 9 und damit die Gefäßinnenwand erhitzt, um eine thermische Nachbehandlung der mecha­ nisch aufgeweiteten Gefäßwand, insbesondere eine Ge­ fäßwandkoagulation durchzuführen und auf diese Weise die in die Gefäßwand eingebrachten Spannungen zu redu­ zieren, bzw. entstandene Lesionen zu koagulieren. Die Wärmeeinflußzone läßt sich dabei durch die Frequenz der Mikrowellen, deren Leistung und Impulsform den jewei­ ligen Verhältnissen anpassen. Eine Anpassung ist auch durch die bereits erwähnte metallische Beschichtung auf der Ballonhülle 1 möglich. Je nach der Ausgestaltung der Beschichtung kann diese die Ballonhülle 1 in Be­ reichen abschirmen oder selbst aufgeheizt werden und die Wärme durch Wärmeleitung an die Umgebung abgeben.

Nach der Wärmebehandlung wird die Ballonhülle 1 dekom­ primiert und der Ballonkatheter zusammen mit dem Füh­ rungsdraht 3 zurückgezogen.

Durch das Zurückziehen des Führungsdrahtes 3 vor dem Einschalten des Mikrowellengenerators wird erreicht, daß die im nicht abgeschirmten Bereich des Innenleiters 9 austretende Mikrowellenleistung nicht abgeschirmt wird und insbesondere den Führungsdraht 3 nicht er­ wärmt.

Die Ballonhülle 1 ist an dem in Fig. 1 und 2 rechts dargestellten Ende mit dem Führungsschlauch 2 ver­ schweißt. Am hinteren, in den Fig. 1 und 2 rechts dargestellten Ende ist die Ballonhülle 1 gemeinsam mit dem Führungsschlauch 2 und dem Außenschutzmantel 14 des Koaxialkabels 8 dicht verschweißt.

Bei dem oben beschriebenen mit Mikrowellen heizbaren Ballonkatheter wird Energie in den Ballon eingebracht und dort in Wärme umgesetzt, ohne daß der Patient von einem Strom durchflossen wird und ohne daß ein galva­ nisch geschlossener Stromkreis vorliegt.

Der Ballonkatheter läßt sich besonders gut bei Koronar­ gefäßen einsetzen. Es ist aber auch möglich, ihn bei entsprechend vergrößertem Durchmesser zum Aufweiten anderer arterieller Gefäße sowie beliebiger Körperka­ näle und Körperhöhlen zu verwenden.

Claims (10)

1. Ballonkatheter zum Rekanalisieren von Stenosen in Körperkanälen, insbesondere Koronargefäßen und peripheren arteriellen Gefäßen, mit einem Ballon, durch den sich ein mittels eines Führungsdrahtes geführter Führungsschlauch erstreckt und der über einen in den Balloninnenraum mündenden Inflations­ tubus mit Hilfe eines Gases oder einer Flüssigkeit aufweitbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Mikrowellenantenne (9) im Ballon­ innern (4) angeordnet ist, die über ein Koaxial­ kabel (8) mit einem Mikrowellengenerator ver­ bindbar ist.

2. Ballonkatheter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mikrowellenantenne durch ein Koaxialkabel (8) gebildet ist, dessen Abschirmung (13) am im Balloninnern (4) liegenden vorderen Ende (9) entfernt ist.

3. Ballonkatheter nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der metallische Innen­ leiter (9) des Koaxialkabels (8) im Innern (4) des Ballons (1) allseitig von einer Isolierung (11) umgeben ist.

4. Ballonkatheter nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht abgeschirmte Bereich des Innenleiters (9) gegenüber den beiden Enden des Ballons (1) zurückversetzt angeordnet ist.

5. Ballonkatheter nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (11) des Koaxialkabels (8) am vorderen Ende in Richtung auf den Führungsschlauch (2) verjüngt ist.

6. Ballonkatheter nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlauch (2) bei dem zur Dilatation erforderlichen Balloninnendruck abquetschbar ist.

7. Ballonkatheter nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballonhülle (1) mit einer Metallbeschichtung versehen ist.

8. Ballonkatheter nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Metallbeschichtung aus einem Gold-, Silber-, Chrom-, Chromnickel- oder Kupferfilm besteht.

9. Ballonkatheter nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Mikrowellengenerators zwischen 0,4 und 4 GHz liegt.

10. Ballonkatheter nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung sowie die Einschaltdauer und Impuls­ form des Mikrowellengenerators voreinstellbar sind.