DE60128079T2

DE60128079T2 - Sytem und verfahren zur bewertung der transmuralität von ablationsläsionen

Info

Publication number: DE60128079T2
Application number: DE60128079T
Authority: DE
Inventors: David E. Anoka FRANCISCHELLI; James R. Maplewood KEOGH; Scott E. Hudson JAHNS
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2021-04-28
Also published as: AU2001257324A1; EP1818021A1; DE60144165D1; EP1818021B1; US6706038B2; EP1278473B1; WO2001082811A1; US20030195384A1; US6584360B2; WO2001080756A1; EP1278473A1; US20010039415A1; DE60128079D1; AU2001249874A1; US20040138656A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Ablationsvorrichtungen, die zum Erzeugen von Läsionen in Gewebe verwendet werden. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf Ablationsvorrichtungen, die Temperaturerfassungselemente zum Überwachen der Transmuralität der Läsionen verwenden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Aktion bzw. Tätigkeit des Nerzes hängt bekannterweise von elektrischen Signalen innerhalb des Herzgewebes ab. Gelegentlich funktionieren diese elektrischen Signale nicht richtig. Die Maze-Prozedur ist eine chirurgische Operation an Patienten mit Vorhofflimmern, das gegenüber einer medizinischen Behandlung resistent ist. Bei dieser Prozedur werden im rechten und im linken Vorhof Inzisionen ausgeführt, um einen ordnungsgemäßen Durchgang der elektrischen Impulse vom SA-Knoten zum Atrioventrikularknoten zu schaffen. Um Reentry- oder Erregungsrückkehrzyklen zu unterdrücken, werden außerdem Blindpassagen erzeugt. Zurzeit werden die Läsionen gegebenenfalls noch mittels eines herkömmlichen Schnitts und Nähtechnik geschaffen. Das Narbengewebe, das sich aus der Prozedur ergibt, führt zu einer nicht leitenden Läsion.
Die Ablation von kardialen Leitungswegen in dem Gewebebereich, wo die Signale schlecht funktionieren, wird nun dazu verwendet, die chirurgischen Inzisionen zu ersetzen. Die Ablation wird auch therapeutisch bei anderem Organgewebe wie etwa den Lungen, der Leber, der Vorsteherdrüse und der Gebärmutter angewandt. Die Ablation kann auch bei der Behandlung von Erkrankungen wie etwa Tumoren, Krebs oder anderem unerwünschten Wuchs verwendet werden.
Gegenwärtig besitzen elektrophysikalische (EP) Ablationsvorrichtungen im Allgemeinen eine oder mehrere Elektroden an ihren Spitzen. Diese können sowohl für die Diagnose als auch für die Therapie verwendet werden. Zum einen ermöglichen Elektroden an den Spitzen von EP-Ablationsvorrichtungen dem Arzt das Messen elektrischer Signale längs der Oberfläche des Nerzes. Dies wird Mapping genannt. Falls erforderlich kann der Arzt zum anderen auch bestimmte Gewebe mittels von einer oder mehreren Ablationselektroden geleitete Hochfrequenz-(HF)-Energie abtragen.
Manchmal ist eine Ablation nur an diskreten Stellen längs des Gewebes notwendig. Dies ist beispielsweise beim Abladieren von Hilfswegen wie etwa bei einem Wolff-Parkinson-White-Syndrom oder bei AV-Knoten-Reentrant-Tachykardien der Fall. Ein anderes Mal jedoch ist eine Ablation längs einer Linie, eine sogenannte lineare Ablation erwünscht. Dies ist bei Vorhofflimmern der Fall, wo das Ziel darin besteht, die gesamte Masse von benachbartem (elektrisch verbundenem) Vorhofgewebe unter eine Schwelle, die als kritisch für das Aufrechterhalten von mehrfachen wieder eintretenden kleinen Wellen (multiple reentrant wavelets) angenommen wird, zu reduzieren.
Lineare Läsionen werden zwischen elektrisch nicht leitenden anatomischen Landmarken erzeugt, um die zusammenhängende Vorhofmasse zu reduzieren.
Die lineare Ablation wird zurzeit nach einer von mehreren Methoden ausgeführt. Eine Methode ist, den Spitzenabschnitt der Ablationsvorrichtung so zu positionieren, dass eine Ablationselektrode an einem Ende der Zielstelle angeordnet wird. Dies kann beispielsweise mit einer an einer "kugelschreiberartigen" bzw. "stiftartigen" Vorrichtung positionierten Elektrode erfolgen. Danach wird Energie auf die Elektrode aufgebracht, um das Gewebe in Nachbarschaft der Elektrode abzutragen. Der Spitzenabschnitt der Elektrode wird dann längs des Gewebes in eine neue Position geschoben, worauf der Ablationsprozess wiederholt wird. Dies wird zuweilen als "Punktbrand"-Technik bezeichnet. Diese Technik ist zeitaufwändig (was nicht gut für den Patienten ist) und verlangt ein mehrfaches, genaues Platzieren der Elektrode (was für den Arzt schwierig sein kann). Ferner ist auch dann, wenn der Ablationsprozess eine stetig gerade Linie längs der oberen Oberfläche des Zielgewebes erzeugt, nicht sicherstellt, dass das Gewebe durch weitere Schichten des Zielgewebes ununterbrochen und vollständig abgetragen wird (d. h. nicht sichergestellt, dass Transmuralität erreicht wird). Transmuralität ist erreicht, wenn die volle Dicke des Zielgewebes abladiert ist.
Ein zweiter Weg zum Vornehmen einer linearen Ablation ist, eine Ablationsvorrichtung mit einer Reihe voneinander beabstandeter Band- oder Spulenelektroden zu verwenden, denen, nachdem der Elektrodenabschnitt der Ablationsvorrichtung korrekt positioniert worden ist, gleichzeitig oder einzeln Energie zugeführt wird, um die gewünschte Läsion zu erzeugen. Falls die Elektroden nahe genug beieinander liegen, laufen die Läsionen ausreichend zusammen, um eine stetige lineare Läsion zu erzeugen. Obwohl diese Technik manche der mit der "Punktbrand"-Technik verbundenen Probleme beseitigt, kann ein gewisses Neupositionieren der Ablationsvorrichtung erforderlich sein, um eine angemessen lange Läsion zu erzeugen. Zudem kann es schwierig sein, für jede Elektrode in einer Mehrelektroden-Ablationsvorrichtung einen angemessenen Gewebekontaktdruck zu erzielen. Außerdem läuft die Verwendung von mehreren Elektroden zum Erzeugen der linearen Läsion auf eine teurere und voluminösere Ausführung des Spitzenabschnitts hinaus, was bewirken kann, dass dieser steifer ist, als es möglich wäre, wenn eine einzelne Elektrode oder sehr wenige Elektroden verwendet würden. Die vermehrten Komplikationen, die sich aus der Verwendung von Mehrfachablationselektroden ergeben, können auch die Gesamtzuverlässigkeit herabsetzen.
Ablationsvorrichtungen enthalten typischerweise eine leitende Spitze, die als eine Elektrode in einem elektrischen Kreis dient. Der elektrische Kreis wird über eine Erdungselektrode, die sich ebenfalls an der Vorrichtung befinden kann oder mit dem Patienten gekoppelt sein kann, geschlossen. Durch Steuern des Pegels von zur Ablationselektrode übertragener Energie, ist der Benutzer in der Lage, die erzeugte Wärmemenge zu steuern. Die Ablationsstelle kann auch gespült werden, um die Elektrode zu kühlen und eine größere Läsionstiefe zu erzeugen.
Um den Pegel von übertragener Energie zu steuern, muss der Benutzer den von der Elektrode übertragenen Energiepegel überwachen. Typische Systeme zum Überwachen von Ablationsenergie stützen sich auf ein Thermoelement, das im Allgemeinen in der Nähe der Elektrode innerhalb der Ablationsvorrichtung angeordnet ist. Dieses Temperaturmesselement misst eigentlich die Temperatur der Elektrode anstatt des Gewebes, das abladiert wird. Vor allem dann, wenn die Stelle mit einem leitenden Fluid gespült wird, kann sich die Temperatur des Gewebes einigermaßen von der Temperatur der Ablationsvorrichtung unterscheiden.
US 5.233.515 offenbart eine Echtzeit-Graphikanzeige von Wärmeläsionsparametern wie etwa Impedanz, Temperatur, Strom und Spannung.
Eine weitere Sorge bei einem Vorgehen durch Ablation ist die Schwierigkeit des Abschätzens, wann die Läsion transmural ist, d. h., des Abschätzens, dass die Läsion die volle Dicke des Vorhofgewebes durchdringt. Ärzte haben sich im Allgemeinen auf ihr Beurteilungsvermögen oder auf historische Daten verlassen, um vorherzusagen, wann eine Läsion vollständig transmural ist. Ein Arzt erzeugt einfach eine Läsion, indem er für eine im Voraus bestimmte Zeitspanne über eine spezifische Länge Energie (d. h. 30 W für 30 Sekunden über eine Länge von 1 cm) anwendet. Diese Kombination ist durch erschöpfende Labor- und Tierversuche ermittelt worden. Nichtsdestoweniger kann der menschliche Faktor dazu führen, dass die Vorrichtung zu schnell bewegt wird, oder können Änderungen der Gewebedicke zusätzliche Energie erfordern. Falls eine Läsion unvollständig ist, kann sie beim Kontrollieren der Arrhythmie nicht wirksam sein und eine solche sogar fördern.
Es wäre folglich wünschenswert, eine Ablationsvorrichtung zu haben, mit der, wenn sie positioniert ist, eine transmurale Läsion mühelos und sorgfältig erzeugt werden kann. Es wäre des Weiteren wünschenswert, eine Ablationsvorrichtung zu haben, die eine Rückkopplung liefert, dass eine Läsion vollständig und transmural ist. Es wäre des Weiteren wünschenswert, ein System zum Abschätzen der Transmuralität von durch Ablation erzeugten Läsionen zu haben, um insbesondere eine Rückkopplung an den Benutzer über den Zustand der Läsion zu liefern, während die Ablation stattfindet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schafft ein Ablationssystem zum Erzeugen einer Gewebeablationsstelle, wobei das System enthält: eine Energiequelle; eine Ablationsvorrichtung, die mit der Energiequelle funktional gekoppelt ist, wobei die Ablationsvorrichtung ein oder mehrere Energieübertragungselemente aufweist, die längs einer Gewebekontaktfläche der Ablationsvorrichtung positioniert sind; und eine Sensorvorrichtung, die mit der Energiequelle funktional gekoppelt ist, wobei die Sensorvorrichtung einen Sensor enthält, der dazu ausgelegt ist, einen mit der Gewebeablationsstelle in Beziehung stehenden Temperaturparameter zu erfassen; dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung eine Gewebekontaktoberfläche, eine oder mehrere Saugöffnungen, die längs der Gewebekontaktoberfläche der Sensorvorrichtung positioniert sind, und eine Saugleitung zum Bereitstellen einer Saugwirkung von einer Saugquelle für die eine oder die mehreren Saugöffnungen aufweist, wobei die Saugleitung mit der einen oder den mehreren Saugöffnungen funktional verbunden ist.
Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher aus der folgenden genauen Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen, wenn diese in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung gelesen wird. Die genaue Beschreibung und die Zeichnung sollen die Erfindung lediglich veranschaulichen und nicht begrenzen, wobei der Umfang der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Systems zum Abladieren von Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Draufsicht einer typischen Ablationsläsion in einer Zielgewebeoberfläche.
3 zeigt eine Unteransicht einer typischen Ablationsläsion in einer Zielgewebeoberfläche.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Systems zum Abtragen von Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Systems zum Abtragen von Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Systems zum Abtragen von Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sensorvorrichtung zum Erfassen der Gewebetemperatur gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sensorvorrichtung zum Erfassen der Gewebetemperatur gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt einen Ablaufplan einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems 10 zum Abladieren bzw. Abfragen von Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung. Typischerweise befindet sich das Gewebe, das abladiert werden soll, in der Körperhöhle wie etwa das Endokard- oder Epikardgewebe des Nerzes. Anderes Körperorgangewebe wie etwa die Leber oder die Lungen können ebenso unter Verwendung der vorliegenden Erfindung abladiert werden. Das System 10 kann auch an einem anderen Ort, an dem es wie etwa während einer ventrikulären Ablation notwendig ist, die Gewebetemperatur zu messen, verwendet werden. Das System 10 kann eine Ablationsvorrichtung 20 umfassen, die wenigstens eine leitende Elektrode 22 und eine Verbindung 28 zu einer Quelle für Ablationsenergie enthält. Das System 10 kann ferner eine Leistungsquelle 30, die Ablationsenergie liefert, umfassen. Das System 10 kann ferner einen Sensor 24 umfassen, der dazu verwendet werden kann, die Energie, die durch die Elektrode 22 zu dem Zielgewebe 60 übertragen wird, zu messen. Das System 10 kann außerdem eine Spülungsquelle 40 umfassen, die Spülungsfluid für die Ablationsstelle bereitstellt. Die Ablationsvorrichtung 20 oder die Elektrode 20 der Ablationsvorrichtung 20 kann außerdem Fluidöffnungen 46 aufweisen, durch die Spülungsfluid über eine Leitung 26 zu der Stelle fließen kann. Das System 10 kann außerdem eine neutrale (oder nicht abladierende) Elektrode 23 umfassen, die als Rückführplatte für durch die Elektrode 22 übertragene Energie dienen kann.
Die Ablationsvorrichtung 20 kann irgendein geeignetes Ablationswerkzeug wie beispielsweise ein Katheter, eine Elektrokauterisationsvorrichtung, eine elektrochirurgische Vorrichtung, ein durch Ansaugung unterstütztes Ablationswerkzeug, eine Ablationskapsel, eine Ablationskratze, ein Ablationshaemostat oder ein Ablationsdraht sein. Die Ablationsvorrichtung 20 und ihre Komponenten sind vorzugsweise aus einem biokompatiblen Material wie etwa Edelstahl, einem biokompatiblen Epoxidharz oder einem biokompatiblen Kunststoff gefertigt. Vorzugsweise verursacht ein biokompatibles Material eine unbedeutende allergische Reaktion des Körpers eines Patienten und ist, wenn es im Körper eines Patienten angeordnet ist, korrosionsbeständig. Ferner verursacht das biokompatible Material vorzugsweise keinen zusätzlichen Stress für den Körper des Patienten; beispielsweise schabt es nicht schädlich an irgendwelchen Elementen innerhalb des Operationshohlraums.
Vorzugsweise kann die Ablationsvorrichtung 20 dauerhaft oder entfernbar angebracht sein oder eine Manövriervorrichtung zum Manipulieren der Vorrichtung 20 auf eine Gewebeoberfläche enthalten. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise ein Stift- bzw. kugelschreiberartiger Manövriergriff 12 sein. Elektroden der Ablationsvorrichtung 20 können auch an einer oder mehreren Backen einer haemostatartigen Vorrichtung angeordnet sein. Wie in 1 zu sehen ist, kann eine Ablationsvorrichtung 20 auch beispielsweise bei einer geschlossenen Ablationsprozedur am Herz in Verbindung mit einem herkömmlichen Katheter verwendet werden. Die Ablationsvorrichtung 20 kann auch mit einer Leinen- oder Zugdrahtanordnung manövriert werden. Alternativ kann irgendein geeigneter elastischer oder starrer Griff als Manövriervorrichtung verwendet werden. Alternativ kann mit der Vorrichtung 20 irgendeine geeignete endoskopische oder thoroskopische Manövriervorrichtung verwendet werden.
Die Vorrichtung 20 umfasst außerdem vorzugsweise eine Verbindung 28, die zum Leiten von Energie von einer Leistungsquelle zu der Vorrichtung 20, insbesondere zu dem leitenden Element 22, geeignet ist.
Das leitende Element 22 der Ablationsvorrichtung 20 ist vorzugsweise eine Elektrode. Diese Elektrode 22 kann an irgendeiner geeigneten Stelle an der Vorrichtung 20 positioniert sein. Vorzugsweise ist die Elektrode 22 in der Nähe eines Endes der Vorrichtung 20 in einem Abstand vom Benutzer platziert, um leichter gegen das zu abladie rende Gewebe 60 gehandhabt zu werden. Die Elektrode 22 kann beispielsweise eine Nasselektrode, eine doppelt gewickelte Spulenelektrode, eine Elektrodennadel oder eine andere geeignete Elektrode sein.
Das System 10 umfasst außerdem einen Sensor 24. Der Sensor 24 kann ein oder mehrere Temperaturerfassungselemente 34 enthalten, die an einer Stützfläche 44 angeordnet oder in diese integriert sind. Temperaturerfassungselemente können beispielsweise Thermoelemente oder Thermistoren sein. Vorzugsweise sind die Elemente 34 in einem Gitter an der Stützfläche 44 angeordnet. Vorzugsweise sind die Elemente 34 in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet. Die Stützfläche 44 kann ein steifes Material wie beispielsweise Plexiglas^TM sein. Die Stützfläche 44 kann auch ein elastisches Material wie beispielsweise biokompatibler Gummi oder Kunststoff sein. Alternativ kann die Stützfläche 44 aus irgendeinem Material gefertigt sein, das die Temperaturerfassungselemente 34 geeignet aufnehmen kann. Der Sensor 24 kann durch irgendeine geeignete Leistungsquelle gespeist sein. Die oben beschriebene Verbindung 28 kann dem Sensor 24 Leistung von der Leistungsquelle 30 liefern. Der Sensor 24 kann auch seine eigene Verbindung und/oder seine eigene Leistungsquelle haben.
Das System 10 kann außerdem eine Elektrode 23 umfassen, die als Rückführplatte für durch die Elektrode 22 übertragene Energie dienen kann. Die Elektrode 23 kann beispielsweise eine Nasselektrode, eine doppelt gewickelte Spulenelektrode, eine Elektrodennadel oder eine andere geeignete Elektrode sein. Ein elektrisch leitendes Element, das in dem Sensor 24 aufgenommen ist, kann als Elektrode 23 dienen. Alternativ kann der Sensor 24 elektrisch leitend sein und als Elektrode 23 dienen. Die Elektroden 22, 23 können als Anode und Katode zueinander dienen und ein bipolares System vervollständigen. Falls die Elektroden 22 und 23 nahe beieinander liegen, muss der elektrische Strom ein kleineres Gebiet (beispielsweise Gewebe, das kein Zielgewebe ist) durchqueren. Dies ist vorteilhaft, weil der Strom weniger wahrscheinlich in unerwünschte Gebiete (beispielsweise Gewebe, das kein Zielgewebe ist) überfließt Ein solches bipolares System erzeugt bekannterweise engere und tiefere Läsionen. Die Aufnahme einer Elektrode 23 in den Sensor 24 kann ein solches bipolares System erleichtern.
2 zeigt eine Zielgewebeoberfläche 60. Typischerweise kann ein Zielgewebe zwei Oberflächen 62, 64 besitzen. Die vordere Oberfläche 62 ist jene Oberfläche, die die Ablationsvorrichtung 20 kontaktieren kann. Die hintere Oberfläche 64 ist jene Oberfläche, die der Sensor 24 kontaktieren kann. Vorzugsweise ist die Stützfläche 44 aus einem Material gefertigt, das sich der Oberfläche 64 des Zielgewebes anpassen kann. Ein Benutzer handhabt die Ablationsvorrichtung 20 bei Gebrauch so, dass die Elektrode 22 die Oberfläche 62 des Gewebes, das abladiert werden soll, kontaktiert. Die Leistungsquelle 30 liefert über die Verbindung 28 Energie an die Vorrichtung 20. Diese Verbindung kann irgendeine geeignete Verbindung zum Leiten von Energie von der Leistungsquelle 30 zu der Vorrichtung 20 sein. Die Leistungsquelle 30 kann irgendeine geeignete Leistungsquelle wie etwa die in dem Operationsraum verfügbare Standard-Elektroenergie sein. Sobald die Leistungsquelle 30 eingeschaltet ist, verwendet der Benutzer die Vorrichtung 20 zum Abladieren der Gewebeoberfläche 62 mit Energie von der gespeisten Elektrode 22. Eine Draufsicht der Läsion, die aus diesem Ablationsprozess resultiert, ist bei 72 gezeigt. Die Läsion 72 ist eine ununterbrochene Läsion.
Jedoch ist, wie 3 zeigt, die Läsion 72 an der hinteren Oberfläche 64 des Gewebes gegebenenfalls nicht ununterbrochen. Die Bereiche 74 der Läsion 72 sind transmural zur Oberfläche 64. Jedoch sind die Bereiche 75 nicht transmural. In den Bereichen 75 hat die Ablation nicht die ganze Dicke des Gewebes durchdrungen. Weil sich das zu abladierende Gewebe gewöhnlich noch in einer Körperhöhle befindet, hat der Benutzer gegebenenfalls nur eine Sicht auf die vordere Oberfläche 62. Der Benutzer hat unter Umständen Schwierigkeiten beim Zugang zur hinteren Oberfläche 64 des Zielgewebes, um die Transmuralität zu beurteilen. Falls die Läsion 72 unvollständig, d. h. nicht transmural, ist, kann sie in ihrem beabsichtigen Zweck wie beispielsweise dem Kontrollieren einer Arrhythmie nicht wirksam sein. Eine unvollständige Läsion kann sogar ein Trauma für den Patienten hervorrufen.
Ein Benutzer kann das System 10 der vorliegenden Erfindung verwenden, um die Transmuralität abzuschätzen. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform platziert der Benutzer den Sensor 24 gegen die hintere Oberfläche 64 des Zielgewebes. Der Sensor 24 kann irgendeine Anordnung von Temperaturerfassungselementen sein. Der Sensor 24 wird durch Saugelemente an der Oberfläche 64 festgehalten.
Jedes Temperaturerfassungselement ist, nachdem es positioniert ist, mit einem Gewebebereich (Kontaktpunkt 70) in Kontakt. Wenn die Ablation erfolgt, erfasst jedes der Temperaturerfassungselemente 34 an der Stützfläche 44 die Temperatur seines Kontaktpunktes 70. Jedes Element erzeugt eine der Temperatur des Kontaktpunktes entsprechende Spannung. Jedes Element überträgt die Spannung zu einem Prozessor 200. Vorzugsweise sind die Elemente in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet, um besser einen fortlaufenden oder nahezu fortlaufenden Gewebebereich zu messen.
Bei einer Ausführungsform kann die Temperatur jedes Kontaktpunktes 70 beispielsweise an einem LCD- oder CRT-Monitor (CRT = Katodenstrahlröhre) angezeigt werden. Während der Ablation ändert das Gewebe seine Temperatur. Eine Ablation kann ausgeführt werden, indem das Gewebe auf eine geeignete Temperatur erwärmt wird. Bei einer Ausführungsform kann die Temperaturzunahme an dem Kontaktpunkt erfasst werden. Alternativ kann die Ablation ausgeführt werden, indem das Gewebe bei einer geeigneten Temperatur (von etwa -20 °C bis -40 °C) zum Gefrieren gebracht wird. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Temperaturabnahme an dem Kontaktpunkt erfasst werden. Diese Temperaturänderung kann an dem Monitor 210 angezeigt werden. Durch Softwaresteuerung kann der Benutzer das Anzeigen dieser Informationen in vielfacher Weise wählen. Der Monitor 210 kann außerdem die an jedem Kontaktpunkt 70 erreichte maximale Temperatur verriegeln und anzeigen. Der Monitor 210 kann außerdem angeben, wann jeder Kontaktpunkt eine geeignete Temperatur- und Zeitkombination erreicht hat, um Zelltot zu gewährleisten. Eine solche geeignete Kombination kann 60 °C für 5 Sekunden sein. Eine weitere Kombination kann 55 °C für 20 Sekunden sein. Eine weitere Kombination kann 50 °C für 15 Sekunden sein. Temperaturinformationen können dem Benutzer in irgendeiner geeigneten Weise wie beispielsweise durch Anzeigen einer virtuellen Darstellung des Sensors 24 und der Ablationsläsion 72 an dem Monitor 210 anzeigen.
Die oben angegebenen Temperaturkombinationen können Zelltod angeben. Um mit der Vorrichtung 20 Transmuralität zu erreichen, kann der Benutzer versuchen, von dem Bereich aus, der am nächsten zur Vorrichtung 20 liegt, (Oberfläche 62) durch die gesamte Dicke des Zielgewebes hindurch bis zu dem Bereich, der von der Vorrichtung 20 am weites ten weg liegt, (Oberfläche 64) zu abladieren. Falls die Temperatur der Oberfläche, die von der Vorrichtung 20 am weitesten weg liegt, (Oberfläche 64) hoch genug ist, um Zelltod zu erreichen, darf der Benutzer annehmen, dass die Temperatur des Gewebes, das näher zur Vorrichtung 20 liegt, ebenfalls hoch genug ist, um Zelltod zu erreichen. In einem solchen Fall darf der Benutzer annehmen, dass Transmuralität erreicht worden ist. Wie oben beschrieben worden ist, liefert das System 10 eine Rückkopplung an der Anzeige 210 hinsichtlich der Temperatur der am weitesten von der Vorrichtung 20 weg liegenden Oberfläche 64 und liefert dadurch eine Rückkopplung über die Transmuralität der Läsion 72.
Das Signal von dem Sensor 24 kann vorzugsweise durch einen geeigneten Verstärker 220 verstärkt werden, bevor es den Prozessor 200 erreicht. Der Verstärker kann auch in den Prozessor 200 integriert sein. Alternativ kann der Verstärker eine getrennte Vorrichtung sein.
Bei einer Ausführungsform kann der Sensor aus einem starren Materialstück gefertigt sein. Das Material kann mehrere Thermoelemente enthalten, die in einer Gitterkonfiguration an seiner Oberfläche angebracht sind. In einer Ausführungsform der Erfindung sind beispielsweise fünfzehn Thermoelemente in einem 3 × 5-Gitter auf ein starres Teil aus Plexiglas^TM geklebt. In diesem Beispiel können die Thermoelemente etwa 2 bis 3 mm voneinander weg positioniert sein. Die Thermoelemente sind mit einem Computer verdrahtet. Jedes Thermoelement kann als Punkt oder Quadrat auf dem Monitor des Computers angezeigt werden. Jedes der Thermoelemente kann einen Punkt an einem Zielgewebe kontaktieren. Wenn der Punkt an dem Zielgewebe eine bestimmte Temperatur erreicht, kann das entsprechende Thermoelement ein Signal zu dem Computer senden. Vorzugsweise können die Temperaturerfassungselemente konstante Signale zu dem Computer senden. Beispielsweise können die Thermoelemente ein konstantes Signal an den Computer senden, das auf ihrer Spannung basiert. Wenn sich die Temperatur ändert, kann sich die Spannung der Thermoelemente proportional ändern und kann sich das von den Thermoelementen gesendete Signal proportional ändern. Der entsprechende Punkt oder das entsprechende Quadrat an dem Monitor ist dann farbig, um anzuzeigen, dass eine bestimmte Temperatur erreicht worden ist. Alternativ kann der entsprechende Punkt oder das entsprechende Quadrat mit der Temperatur seine Farbe wechseln. Beispielsweise kann ein Punkt als blauer Punkt beginnen, wenn ein Thermoelement zunächst das Zielgewebe kontaktiert. Dann kann der Punkt auf gelb wechseln, wenn das Thermoelement eine Gewebetemperatur von 30 °C erfasst. Schließlich kann der Punkt auf rot wechseln, wenn das Thermoelement eine Gewebetemperatur von 60 °C erfasst.
Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform kann der Sensor 24 auch eine Druckauflage bzw. ein Pad für einmaligen Gebrauch 400 sein. In diese Druckauflage können Temperaturerfassungselemente 34 aufgenommen sein. Diese Elemente können beispielsweise Temperaturerfassungs-Flüssigkristalle oder andere chemische Verbindungen wie etwa jene, die gewöhnlich von medizinischem Fachpersonal für Thermometerstreifen für einmaligen Gebrauch verwendet werden, sein. Die Elemente 34 können auch in einer Gitterkonfiguration angeordnet sein. Alternativ können die Elemente 34 so angeordnet sein, dass sie die Druckauflage 400 ausfüllen. Bei einer Ausführungsform kann die Druckauflage 400 beispielsweise aus zwei versiegelten Materialschichten, die mit Temperaturerfassungs-Flüssigkristallen gefüllt sind, bestehen. Vorzugsweise können die Schichten versiegelt sein, um Biokompatibilität zu gewährleisten. Vorzugsweise können die Schichten eine Verzögerung der Erwärmung der Temperaturerfassungselemente 34 in der Druckauflage 400 bewirken. Eine solche Anordnung kann eine Oberfläche ergeben, die die Oberfläche 64 vollkommener kontaktiert. Die Kontaktpunkte 70 an einer solchen Fläche sind nahezu fortlaufend.
Die Druckauflage 400 kann gegen die Oberfläche 64 des zu abladierenden Gewebes platziert werden. Die Druckauflage 400 kann eine entsprechende Farbskala (nicht gezeigt) besitzen. Diese Farbskala kann beispielsweise die momentane Temperatur oder die erreichte maximale Temperatur angeben oder angeben, dass das Gewebe eine Temperatur- und Zeitkombination erreicht hat, die Zelltod gewährleistet.
Während der Ablation kann der Benutzer die Druckauflage 400 in Augenschein nehmen, um eine sichtbare Wiedergabe der Temperatur der Oberfläche 64 zu erhalten. Wie in 5 gezeigt ist, kann die Druckauflage 400 beispielsweise in gleichmäßigem Grau sein, wenn sie zunächst gegen die Oberfläche 64 platziert wird. Dann kann die Druckauflage 400 zu einem dunkleren Grau wechseln, wenn sie gegen Temperaturen von etwa -20 °C kontaktiert wird. Schließlich kann die Druckauflage auf schwarz wechseln, wenn sie gegen Temperaturen von etwa -40 °C kontaktiert wird. Wie in 5 zu sehen ist, zeigt die Druckauflage 400 eine Darstellung 472 der Läsion 72, die an der Oberfläche 62 erzeugt wurde. Wenn als Beispiel das oben beschriebene Grau/Dunkelgrau/Schwarz-Farbschema verwendet wird, gibt die Darstellung 472 an, dass die Läsion 72 an den Punkten, die in der Darstellung schwarz erscheinen, eine Temperatur an der Oberfläche 64 von etwa -40 °C besitzt. Die Läsion 72 besitzt an den Punkten, die in der Darstellung dunkelgrau erscheinen, eine Temperatur an der Oberfläche 64 von etwa -20 °C. Die Läsion 72 besitzt an den Abschnitten, die in der Darstellung grau erscheinen, eine Temperatur an der Oberfläche 64, die höher als -20 °C ist. Ein Benutzer kann eine solche Darstellung betrachten und bestimmen, dass die dunkelgrauen Abschnitte und die grauen Abschnitte der Läsion 72 eine weitere Ablation benötigen. Außerdem kann ein Gitter oder ein anderer Führer an der Druckauflage 400 markiert sein, um den Benutzer beim Sichtbarmachen der Platzierung der Läsion zu unterstützen.
Der Benutzer kann vorübergehend die Druckauflage entfernen, um zu sehen, ob die Temperatur der Oberfläche 64 ausreicht, um Transmuralität zu erreichen. Beim Betrachten der oben beschriebenen Darstellung 472 kann der Benutzer anhand der Temperaturen bestimmen, dass die dunkelgrauen Abschnitte und die grauen Abschnitte der Läsion nicht transmural sind. Der Benutzer kann dann die Druckauflage 400 durch die Ablationsvorrichtung 20 ersetzen und mit dieser über die Läsion zurückgehen, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist. Die gewünschte Temperatur kann Transmuralität entsprechen, wie oben beschrieben worden ist. Die Druckauflage kann außerdem nach ihrer Entfernung entsorgt werden. Eine neue Druckauflage kann unter die Läsion platziert werden, und der Benutzer kann das Abladieren mit der Vorrichtung 20 und der neuen Druckauflage fortsetzen.
Die Ausführungsform von 5 kann außerdem eine Elektrode 423 umfassen, die als Rückführplatte für durch die Elektrode 22 übertragene Energie dienen kann. Die Elektrode 423 kann beispielsweise eine Nasselektrode, eine doppelt gewickelte Spulenelektrode, eine Elektrodennadel oder eine andere geeignete Elektrode sein. Ein elektrisch leitendes Element, das in das Druckauflage 400 aufgenommen ist, kann als Elektrode 423 dienen. Alternativ kann die Druckauflage 400 elektrisch leitend sein und als Elektrode 423 dienen. Die Elektroden 22, 423 können als Anode und Katode zueinander dienen und ein bipolares System vervollständigen. Falls die Elektroden 22 und 423 nahe beieinander liegen, muss der elektrische Strom ein kleineres Gebiet durchqueren. Dies ist vorteilhaft, weil der Strom weniger wahrscheinlich in unerwünschte Gebiete (beispielsweise Gewebe, das kein Zielgewebe ist) überfließt. Ein solches bipolares System erzeugt Bekannterweise engere und tiefere Läsionen. Die Aufnahme einer Elektrode 423 in die Druckauflage 400 kann ein solches bipolares System erleichtern.
Wenn die Ablation erfolgt, ist es manchmal wünschenswert, die Ablationsstelle mit Spülungsfluid, das beispielsweise irgendein geeignetes Fluid wie etwa Salzlösung oder ein anderes Fluid sein kann, zu spülen. Das Spülungsfluid kann die Elektrode 22 der Ablationsvorrichtung 20 kühlen und eine größere Läsionstiefe ermöglichen. Ferner kann ein stetiger Fluidfluss die Oberflächentemperatur der Ablationsvorrichtung unter der Schwelle für Blutgerinnung halten, die ebenso die Vorrichtung verstopfen kann. Die Verwendung von Spülungsfluid kann daher die Notwendigkeit eines Entfernens einer verstopften Ablationsvorrichtung zum Reinigen oder Ersetzen verringern. Die Gegenwart einer ionischen Fluidschicht zwischen der Elektrode 22 und dem zu abladierenden Gewebe kann auch sicherstellen, dass eine ionische Fluidschicht, die sich den Gewebekonturen anpasst, erzeugt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Salzlösung verwendet. Alternativ können weitere energieleitende Flüssigkeiten wie etwa Ringer-Lösung, ionischer Kontrast oder sogar Blut verwendet werden. Außerdem können vor, bei oder nach der Abgabe des Spülungsfluids diagnostische oder therapeutische Mittel wie etwa Lidocain, CA⁺⁺-Blocker, ionischer Kontrast oder Gentherapiemittel abgegeben werden. Die Spülungsquelle 40 kann irgendeine geeignete Quelle für Spülungsfluid wie beispielsweise eine Standard-Spülpumpe (nicht gezeigt) sein. Diese Pumpe kann ebenfalls mit der Leistungsquelle 30 verbunden sein oder ihre eigene Leistungsquelle besitzen. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 20 auch Mittel für Spülungsabgabe an die Ablationsstelle von der Spülungsquelle 40. Solche Mittel können beispielsweise Öffnungen 46 für Fluid, das beispielsweise über eine Fluidleitung 26 an die Elektrode abgegeben werden kann, sein.
Das System 10 kann außerdem eine neutrale Elektrode 23 umfassen, die als Rückführplatte für durch die Elektrode 22 übertragene Energie dienen kann. In den Sensor 24 oder die Druckauflage 400 kann ein elektrisch leitendes Element aufgenommen sein. Alternativ kann der Sensor 24 oder die Druckauflage 400 elektrisch leitend sein und als Elektrode 23 dienen. Alternativ kann die Elektrode 23 ein getrenntes elektrisch leitendes Element sein. Die Elektrode 23 kann irgendwo anders als an der Ablationsstelle am Körper eines Patienten platziert werden. Die Elektrode 23 kann beispielsweise am Rücken oder an der Schulter des Patienten platziert werden.
Es ist ins Auge gefasst, den Sensor für das Abschätzen von Transmuralität der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl von Ablationssystemen wie etwa jenen, die von Medtronic, Inc., Minneapolis, Minnesota erhältlich sind, zu verwenden.
6 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Systems 10 zum Abladieren von Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist das System 10 mit einer Ablationsvorrichtung 20, einer Ausgabevorrichtung 25, einer Spülungsquelle 40, einem Generator 80 und einem Sensor 24 gezeigt. Wie oben erwähnt worden ist, kann das System 10 außerdem eine neutrale (nicht abladierende) Elektrode 23 umfassen. Wie in 1 gezeigt ist, kann die neutrale Elektrode 23 irgendwo am Körper eines Patienten wie etwa am Rücken, am Schenkel oder an der Schulter oder an einer anderen von der Ablationsstelle verschiedenen Stelle platziert werden.
Die Ablationsvorrichtung 20 kann ein oder mehrere Saugelemente und eine Saugleitung, die eine Ansaugung von einer Saugquelle verschafft, enthalten. Die Ablationsvorrichtung 20 kann außerdem eine Leitung enthalten, die Spülungsfluid von der Spülungsquelle 40 liefert. Außerdem kann die Ablationsvorrichtung 20 einen Verbinder zum Verbinden der Ablationsvorrichtung 20 mit dem Generator 80 enthalten.
Wie bereits besprochen worden ist, sind die Ablationsvorrichtung 20 und ihre Komponenten vorzugsweise aus einem biokompatiblen Material gefertigt. Biokompatible Materialien oder Biomaterialien sind üblicherweise dafür entworfen und konstruiert, um in oder auf Gewebe des Körpers eines Patienten angeordnet zu werden oder Fluid des Körpers eines Patienten zu kontaktieren. Idealerweise bringt Biomaterial keine unerwünschten Reaktionen im Körper wie etwa Blutgerinnung, Tumorbildung, allergische Reaktionen, eine Fremdkörperreaktion (Abweisung) oder Entzündungsreaktion mit sich; es sollte physikalische Eigenschaften wie etwa Festigkeit, Elastizität, Durchlässigkeit und Flexibilität besitzen, die erforderlich sind, um dem beabsichtigten Zweck dienen zu können; es sollte während der Zeit, in der es mit Geweben oder Fluiden des Körpers in Kontakt ist, seine physikalischen Eigenschaften und seine Funktion im Wesentlichen beibehalten.
Materialien, die entweder biokompatibel sind oder so modifiziert sein können, dass sie biokompatibel sind und für das Ausführen der Ablationsvorrichtung 20, des Sen sors 24 und/oder einer oder mehrerer deren Komponenten verwendet werden können, können Metalle wie etwa Titan, Titanlegierungen, TiNi-Legierungen Formgedächtnislegierungen, superelastische Legierungen, Aluminiumoxid, Platin, Platinlegierungen, Edelstähle, Edelstahllegierungen, MP35N, Elgiloy, Haynes 25, Stellit, Pyrolytkohlenstoff, Silbercarbon, Glascarbon, Polymere oder Kunststoffe wie etwa Polyamide, Polycarbonate, Polyether, Polyolefine einschließlich Polyethylenen oder Polypropylenen, Polystyrole, Polyurethane, Polyvinylchloride, Polyvinylpyrrolidone, Siliconelastomere, Fluoropolymere, Polyacrylate, Polysoprene, Polytetrafluoroethylene, Gummi, Mineralien oder Keramiken wie etwa Hydroxapatit, Epoxidharze, menschliche oder tierische Proteine oder Gewebe wie etwa Knochen, Haut, Zähne, Kollagen, Laminin, Elastin oder Fibrin, organische Materialien wie etwa Holz, Zellulose oder komprimierter Kohlenstoff und andere Materialien wie etwa Glas und dergleichen umfassen. Materialien, die nicht als biokompatibel betrachtet werden, können durch mehrere an sich bekannte Verfahren so modifiziert werden, dass sie biokompatibel werden. Beispielsweise kann das Beschichten eines Materials mit einer biokompatiblen Beschichtung die Biokompatibilität jenes Materials verbessern.
Eine oder mehrere Oberflächen der Ablationsvorrichtung 20, des Sensors 24 und/oder deren Komponenten können mit einem oder mehreren radioaktiven Materialien und/oder biologischen Mitteln wie beispielsweise einem Antikoagulans, einem Antithrombotikum, einem Gerinnungsmittel, einem Blutplättchenmittel, einem entzündungshemmenden Mittel, einem Antikörper, einem Antigen, einem Immunglobulin, einem Abwehrmittel, einem Enzym, einem Hormon, einem Wachstumsfaktor, einem Neurotransmitter, einem Zytokin, einem Blutmittel, einem Regulationsmittel, einem Transportmittel, einem fibrösen Mittel, einem Protein, einem Peptid, einem Proteoglykan, einem Toxin, einem Antibiotikum, einem antibakteriellen Mittel, einem antimikrobischen Mittel, einem bakteriellen Mittel oder einer bakteriellen Komponente, Hyaluronsäure, einem Polysaccharid, einem Kohlenhydrat, einer Fettsäure, einem Katalysator, einem Arzneimittel, einem Vitamin, einem DNA-Segment, einem RNA-Segment, einer Nukleinsäure, einem Lektin, einem antiviralen Mittel, einem viralen Mittel oder einer viralen Komponente, einem genetischen Mittel, einem Liganden und einem Farbstoff (der als biologischer Ligand wirkt) beschichtet sein. Biologische Mittel finden sich in der Natur (treten natürlich auf) oder können durch verschiedene an sich bekannte Verfahren chemisch synthetisiert werden.
Die Ablationsvorrichtung 20 kann einen vom Chirurgen gesteuerten Schalter umfassen. Beispielsweise kann zur Regulierung der Ablationsvorrichtung 20 durch den Chirurgen ein Schalter in oder an der Ablationsvorrichtung 20 oder an einem anderen dem Chirurgen leicht und schnell zugänglichen Ort aufgenommen sein. Der Schalter kann beispielsweise ein Handschalter, ein Fußschalter oder ein stimmaktivierter Schalter, der Stimmerkennungstechniken umfasst, sein.
In die Ablationsvorrichtung 20 kann ein sichtbares und/oder hörbares Signal aufgenommen sein, das verwendet wird, um dem Chirurgen die Vollendung oder die Wiederaufnahme der Ablation mitzuteilen. Beispielsweise kann ein Piepton oder ein Blinklicht verwendet werden, dessen Frequenz zunimmt, wenn die Ablationsperiode endet oder beginnt.
Die Ablationsvorrichtung 20 kann beispielsweise durch eine Thorakotomie, durch eine Sternotomie, perkutan, transvenös, arthroskopisch, endoskopisch, beispielsweise durch eine perkutane Öffnung, durch eine Stichwunde oder Punktur, durch eine kleine Inzision, beispielsweise in den Brustkorb, in die Leistenbeuge, in den Bauch, in den Hals oder in das Knie oder in Kombinationen davon, positioniert und verwendet werden. Es ist beabsichtigt, die Ablationsvorrichtung 20 beispielsweise bei der offenen Chirurgie an einem Herz über den Thorax, bei der das Sternum nicht zerteilt wird, zu verwenden.
Das System 10 kann außerdem eine Saugquelle (nicht gezeigt) umfassen, um der Ablationsvorrichtung 20 und/oder dem Sensor 24 eine Ansaugung zu verschaffen. Die Ablationsvorrichtung 20 kann eine oder mehrere Saugvorrichtungen, ein oder mehrere Saugelemente oder eine oder mehrere Saugöffnungen enthalten, um die Ablationsvorrichtung 20 besser an Gewebe verankern zu können. Die Ansaugung kann auch zum Verankern des Sensors 24 an einer Gewebeoberfläche verwendet werden. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Sensors 24, die mehrere Saugöffnungen oder Sauganschlüsse 986 enthält, die längs einer Gewebekontaktfläche oder Gewebestützfläche 44, die mehrere Temperaturerfassungselemente 34 enthält, positioniert sind. Der Sensor 34 enthält ein oder mehrere Saugelemente, Saugöffnungen, Saugmündungen oder Sauganschlüsse, die in oder längs einer Gewebekontaktfläche oder Gewebestützfläche 44 positioniert oder darin integriert sind. Die Saugöffnungen der Ablationsvorrichtung 20 und der Sensorvorrichtung 24 können den Sog durch eine Gewebekontaktfläche zur Atmosphäre übertragen. Beispielsweise kann die Verbindung 928 dem Sensor 24 Leistung von der Energiequelle 30, dem Generator 80, der Ausgabevorrichtung 25 oder dem Prozessor 200 verschaffen.
Die Stützfläche 44 kann an einer flexiblen oder starren Schlauch- oder Rohrleitung befestigt sein, um die Zielgewebeoberfläche über die Saugöffnungen 986 des Sensors 24 einer Ansaugung bzw. einem Sog von einer geeigneten Saugquelle zu unterwerfen. Die Stützfläche 44 kann an einem Manövriermittel zum Platzieren oder Positionieren von Elementen 34 gegen Gewebe befestigt sein. Beispielsweise kann der Sensor 24 einen mit der Stützfläche 44 gekoppelten Schaft oder Griff 985 besitzen. Der Griff 985 kann einen Saughohlraum 988 zum Übertragen des Sogs von einer geeigneten Leistungsquelle zu der Zielgewebeoberfläche über die Saugöffnungen 986 des Sensors 24 enthalten. Die Saugleitung oder der Saughohlraum 988 kann mit wenigstens einem Sauganschluss 986, der eine Saugöffnung enthält, verbunden sein. Die Sauganschlüsse 986 können in irgendeiner Weise, etwa als Zeile oder Kreis, angeordnet sein. Außerdem kann die spezifische Anzahl von Anschlüssen und deren Position variieren. Der Sensor 24 kann während der Einführung in den Körper eines Patienten mit einer abnehmbaren Abdeckung abgedeckt sein, um zu verhindern, dass Blut oder Gewebe die Saugöffnungen 986 verstopft, obwohl dies nicht notwendig ist. Solche Abdeckungen können Abdeckungen aus einem biokompatiblen Material, das den Sensor 24 abdeckt, umfassen. Alternativ können Abdeckungen wie etwa Maschenabdeckungen oder gerippte Abdeckungen über Anschlüssen 986 angeordnet sein.
Jeder solche Sauganschluss oder jede solche Saugöffnung 986 kann einen Saugfenster-Koppelanschluss 986 mit einer Leitung 988 besitzen. Ein Saugfenster kann in der Mitte oder an einer von dem Sauganschluss 986 etwas versetzten Position angeordnet sein. Ein Saugfenster kann irgendeine Form einschließlich einer Kreisform besitzen. Die Sauganschlüsse 986 können ebenso irgendeine Form, beispielsweise eine Kreisform, eine ovale Form, eine rechtwinklige oder eine dreieckige Form, besitzen.
Vorzugsweise hat jedes Saugfenster einen Durchmesser, der kleiner als die Fläche des Sauganschlusses ist. Dies erzeugt einen Weg hohen Widerstands zwischen dem Sauganschluss 986 und der Saugleitung 988. Dadurch soll der Verlust eines Abschlusses zwischen Gewebe und Sauganschluss (und folglich der Verlust der Fixierung des Sauganschlusses an dem Gewebe) nicht zu einem jähen Druckabfall bei den restlichen Sauganschlüssen führen.
Die Ansaugung kann der Ablationsvorrichtung 20 und/oder dem Sensor 24 durch die in dem Operationsraum verfügbare Standardansaugung bereitgestellt werden. Die Saugquelle kann mit der Ablationsvorrichtung 20 und/oder dem Sensor 24 über einen Pufferkolben gekoppelt sein. Die Ansaugung kann bei einem Unterdruck von 200 bis 600 mmHg (26,64 bis 79,92 kPa) verschafft werden, wobei 400 mmHg (35,28 kPa) bevorzugt werden. Alternativ kann die Ansaugung durch eine manuelle oder elektrische Pumpe, eine Spritze, einen Saug- oder Presskolben oder ein anderes Sog- oder Vakuumerzeugungsmittel, eine andere Sog- oder Vakuumerzeugungsvorrichtung oder ein anderes Sog- oder Vakuumerzeugungssystem verschafft werden. Die Saugquelle kann eine oder mehrere Vakuumregler, Vakuumventile, Vakuumauslassventile, Kanäle, Leitungen, Rohre und/oder Schläuche enthalten. Die Kanäle, Leitungen, Rohre oder Schläuche können flexibel oder starr sein. Beispielsweise kann eine flexible Saugleitung dazu verwendet werden, der Ablationsvorrichtung 20 und/oder dem Sensor 24 eine Ansaugung zu verschaffen, wodurch die Ablationsvorrichtung 20 und/oder der Sensor 24 von einem Chirurgen in einfacher Weise gehandhabt werden können. Ein anderes Verfahren, das dem Chirurgen eine einfache Handhabung der Ablationsvorrichtung 20 und/oder des Sensors 24 ermöglicht, umfasst die Aufnahme einer Saugquelle in die Ablationsvorrichtung 20 und/oder den Sensor 24. Beispielsweise kann eine batteriebetriebene Vakuumpumpe in die Ablationsvorrichtung 20 und/oder den Sensor 24 aufgenommen sein.
Die Saugquelle kann der Ablationsvorrichtung 20, der Ausgabevorrichtung 25, der Spülungsquelle 40, dem Generator 80 und/oder dem Sensor 24 untergeordnet sein. Die Saugquelle kann beispielsweise so entworfen sein, dass sie die Ansaugung automatisch stoppt, wenn die Ablation unterbrochen wird, und die Ansaugung beginnt, sobald die Ansaugung begonnen hat. Die Saugquelle kann ein sichtbares und/oder hörbares Signal umfassen, das verwendet wird, um einen Chirurgen hinsichtlich einer Veränderung der Ansaugung zu warnen. Beispielsweise kann ein Piepton oder ein Blinklicht verwendet werden, um den Chirurgen über eine vorhandene Ansaugung zu informierten.
8 zeigt eine alternative Ausführungsform des Sensors 24, die mehrere Temperaturerfassungselement 34 enthält, die in einer Reihe an der Gewebekontakt- oder Stützfläche 44 ausgerichtet sind. Die Gewebekontaktfläche 44 kann an einem Schaft oder Griff 985 befestigt sein. Der Griff 985 kann starr oder flexibel sein. Der Griff 985 kann ein oder mehrere Scharniere oder Gelenke (nicht gezeigt) zum Manövrieren und Platzieren von Elementen 34 gegen Gewebe enthalten. Die Scharniere oder Gelenke des Griffs 985 können aus der Ferne, beispielsweise von außerhalb des Körpers eines Patienten, betätigt werden. Der Griff 985 kann schmiedbar oder formbar sein. Die Verbindung 928 kann dem Sensor 24 Leistung von der Energiequelle 30, dem Generator 80, der Ausgabevorrichtung 25 oder dem Prozessor 200 verschaffen.
Der Sensor 24 kann durch eine Thorakotomie, durch eine Sternotomie, perkutan, transvenös, arthroskopisch, endoskopisch, beispielsweise durch eine perkutane Öffnung, durch eine Stichwunde oder Punktur, durch eine kleine Inzision, beispielsweise in den Brustkorb, in die Leistenbeuge, in den Bauch, in den Hals oder in das Knie oder in Kombinationen davon, positioniert und verwendet wer den. Es ist beabsichtigt, den Sensor 24 bei der offnen Chirurgie an einem Herz über den Thorax, bei der das Sternum zerteilt wird und der Brustkorb mit einem Wundhaken geöffnet wird, zu verwenden. Es ist außerdem beabsichtigt, den Sensor 24 beispielsweise bei der offenen Chirurgie an einem Herz über den Thorax, bei dem das Sternum nicht zerteilt wird, zu verwenden.
Der Sensor 24 kann einen vom Chirurgen gesteuerten Schalter umfassen oder mit einem solchen funktional gekoppelt sein. Beispielsweise kann zur Regulierung des Sensors 24 durch den Chirurgen ein Schalter in oder an dem Sensor 24 oder an einem anderen dem Chirurgen leicht und schnell zugänglichen Ort aufgenommen sein. Der Schalter kann beispielsweise ein Handschalter, ein Fußschalter oder ein stimmaktivierter Schalter, der Stimmerkennungstechniken umfasst, sein.
Der Sensor 24 kann eine Vorrichtung umfassen oder mit einer solchen funktional gekoppelt sein, die ein sichtbares und/oder hörbares Signal erzeugt, das verwendet wird, um den Chirurgen hinsichtlich einer Veränderung der Gewebetemperatur zu warnen. Beispielsweise kann ein Piepton oder ein Blinklicht verwendet werden, um den Chirurgen zu warnen, dass eine Änderung der Gewebetemperatur eingetreten ist.
Die Ausgabevorrichtung 25 kann das Signal von dem Sensor 24 empfangen und vorzugsweise interpretieren. Das Signal von dem Sensor 24 kann vorzugsweise durch einen geeigneten Verstärker 220 verstärkt werden, bevor es die Ausgabevorrichtung 25, die den Prozessor 200 enthält, erreicht. Der Verstärker kann in die Ausgabevorrichtung 25 aufgenommen sein. Alternativ kann der Verstärker in den Sensor 24, die Ablationsvorrichtung 20 oder den Generator 80 aufgenommen sein. Alternativ kann der Verstärker eine getrennte Vorrichtung sein. Die Ausgabevorrichtung 25 kann eine von der Ablationsvorrichtung 20, dem Sensor 24, der Leistungsquelle 30, der Spülungsquelle 40 oder dem Generator 80 getrennte Vorrichtung sein. Die Ausgabevorrichtung 25 kann in die Ablationsvorrichtung 20, den Sensor 24, die Leistungsquelle 30, die Spülungsquelle 40 oder den Generator 80 aufgenommen sein. Die Ausgabevorrichtung 25 kann den Pegel der Leistung von der Leistungsquelle 30 oder dem Generator 80 steuern. Beispielsweise kann ein Signal mit einer ersten Intensität von dem Sensor 24 angeben, dass der Pegel der Leistung von der Leistungsquelle 30 gesenkt werden sollte; ein Signal mit einer anderen Intensität kann angeben, dass die Leistungsquelle abgeschaltet werden sollte. Vorzugsweise kann die Ausgabevorrichtung 25 so konfiguriert sein, dass sie die Leistung automatisch anhebt oder senkt, wie es geeignet ist. Alternativ kann die Steuerung der Leistungsquelle 30 auf der Ausgangsgröße von der Ausgabevorrichtung 25 basierend manuell sein.
Die Ausgabevorrichtung 25 kann auch eine Sichtanzeige sein, die dem Benutzer angibt, dass die Ablationsenergie ausgesetzt werden sollte. Eine solche Anzeige kann beispielsweise ein Indikator an einem LCD- oder CRT-Monitor 210 sein. Durch Softwaresteuerung kann der Benutzer das Anzeigen der Informationen in vielfacher Weise wählen. Der Monitor 210 kann die momentane Temperatur an jedem Kontaktpunkt 70 anzeigen. Der Monitor 210 kann außerdem die an jedem Kontaktpunkt 70 erreichte maximale Temperatur verriegeln und anzeigen. Der Monitor 210 kann außerdem angeben, wann jeder Kontaktpunkt eine geeignete Temperatur- und Zeitkombination, die Zelltot gewährleistet, erreicht hat. Eine solche geeignete Kombination kann 60 °C für 5 Sekunden sein. Eine weitere Kombination kann 55 °C für 20 Sekunden sein. Eine weitere Kombination kann 50 °C für 15 Sekunden sein. Temperaturinformationen können dem Benutzer in irgendeiner geeigneten Weise wie beispielsweise durch Anzeigen einer virtuellen Darstellung des Sensors 24 und der Ablationsläsion 72 an dem Monitor 210 angezeigt werden.
Alternativ kann der Monitor die Spannung anzeigen, die dem vom Sensor 24 ausgesendeten Signal entspricht. Dieses Signal entspricht seinerseits der Intensität der Temperatur an der Gewebestelle. Daher würde ein Spannungspegel von 2 angeben, dass das Gewebe heißer ist, als es bei einem Spannungspegel von 1 wäre. In diesem Beispiel würde ein Benutzer den Spannungspegel überwachen und dann, wenn dieser einen bestimmten Wert überschritten hat, die Leistungsquelle 30 abschalten oder einstellen.
Die Anzeige der Vorrichtung 25 kann alternativ an dem Sensor 24 oder der Ablationsvorrichtung 20 angeordnet sein. Ein Indikator wie etwa eine LSD-Leuchte kann dauerhaft oder entfernbar in dem Sensor 24 oder der Ablationsvorrichtung 20 aufgenommen sein. Der Indikator kann ein Signal von dem Sensor 24 empfangen, das angibt, dass das Gewebe eine geeignete Temperatur erreicht hat. Als Reaktion kann der Indikator seinerseits die Farbe wechseln, heller werden oder sich in geeigneter Weise verändern, um anzugeben, dass der Leistungsfluss von der Quelle 30 modifiziert oder unterbrochen werden sollte. Der Indikator kann auch an der Leistungsquelle 30, an dem Generator 80, an der Spülungsquelle 40 oder an einem anderen Ort, der für den Benutzer sichtbar ist, angeordnet sein.
Alternativ kann die Ausgabevorrichtung 25 eine Audiovorrichtung sein, die dem Benutzer angibt, dass die Ablationsenergie ausgesetzt werden sollte. Eine solche Audiovorrichtung kann beispielsweise ein Lautsprecher sein, der einen Ton (beispielsweise einen Piepton) sendet, der in der Intensität, in der Frequenz oder im Klang zunimmt.
wenn die von dem Sensor 24 erfasste Temperatur zunimmt. Der Benutzer kann die Leistungsquelle 30 einstellen, beispielsweise abschalten oder anschalten, wenn der Ton eine gegebene Lautstärke oder einen gegebenen Pegel erreicht. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Audiovorrichtung auch ein hörbares Signal (wie etwa die Nachricht "Schalte die Leistungsquelle ab") ausgeben, wenn die von dem Sensor 24 erfasste Temperatur einen bestimmten Pegel erreicht. Eine solche Audiovorrichtung kann an dem Sensor 24 oder der Ablationsvorrichtung 20, an der Leistungsquelle 30, an dem Generator 80 oder an der Spülungsquelle 40 angeordnet sein. Die Audiovorrichtung kann auch eine getrennte Vorrichtung sein.
9 zeigt einen Ablaufplan einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei 1100 wird der Patient für eine Ablationsprozedur vorbreitet. Sobald der Patient vorbereitet ist, wird der Anfangszustand der Gewebetemperatur gemessen (Block 1105). Der Anfangszustand der Gewebetemperatur wird dann als Normal- oder Eichmaß verwendet, das mit dem Zustand der Gewebetemperatur während der Prozedur verglichen wird. An diesem Punkt wird die Ablation des Zielgewebes begonnen (Block 1110). Die Gewebetemperatur wird danach überwacht (Blöcke 1117 und 1125). Wenn die Gewebetemperatur zu heiß wird, wird die der Ablationsvorrichtung 20 zugeführte Energie modifiziert oder eingestellt (Blöcke 1123 und 1128).
Die Spülungsquelle 40 kann, wie oben besprochen worden ist, irgendeine geeignete Quelle für Spülungsfluid sein. Die Spülungsquelle 40 kann eine manuelle oder elektrische Pumpe, eine Infusionspumpe, eine Spritzenpumpe, eine Spritze, ein mit Druck beaufschlagter Behälter oder Beutel, ein Quetschkolben oder ein anderes fluidbewegendes Mittel, eine andere fluidbewegende Vorrichtung oder ein anderes fluidbewegendes System sein. Beispielsweise kann eine Pumpe mit der Leistungsquelle 30 verbunden sein oder ihre eigene Leistungsquelle besitzen. Die Spülungsquelle 40 kann mit Wechselstrom oder Gleichstrom gespeist werden oder entweder durch eine Einwegbatterie oder eine wiederaufladbare Batterie gespeist sein. Die Spülungsquelle 40 kann einen oder mehrere Fluidregler, um z. B. den Fluiddurchfluss zu steuern, Ventile, Fluidbehälter, Kanäle, Leitungen, Rohre und/oder Schläuche enthalten. Die Kanäle, Leitungen Rohre und/oder Schläuche können flexibel oder starr sein. Beispielsweise kann eine flexible Leitung verwendet werden, um Fluid zu der Ablationsvorrichtung 20 zu übertragen, damit diese von einem Chirurgen einfacher zu handhaben ist. Fluidbehälter können beispielsweise ein IV-Butel oder eine IV-Flasche sein. Vorzugsweise ist das Spülungsfluid steril.
Die Spülungsquelle 40 kann in die Ablationsvorrichtung 20 aufgenommen sein, um dadurch Spülungsfluid an der Ablationsstelle abzugeben. Die Spülungsquelle 40 kann der Ablationsvorrichtung 20, der Ausgabevorrichtung 25, dem Generator 80 und/oder dem Sensor 24 untergeordnet sein. Beispielsweise kann die Spülungsquelle so entworfen sein, dass sie die Abgabe von Spülungsfluid während der Gewebeablation automatisch anhält oder beginnt. Die Spülungsquelle 40 kann einem Robotersystem untergeordnet sein, oder ein Robotersystem kann der Spülungsquelle 40 untergeordnet sein.
Die Spülungsquelle 40 kann einen vom Chirurgen gesteuerten Schalter enthalten. Beispielsweise kann zur Regulierung der Fluidabgabe durch den Chirurgen ein Schalter in oder an der Spülungsquelle 40 oder an einem anderen dem Chirurgen leicht und schnell zugänglichen Ort aufgenommen sein. Der Schalter kann beispielsweise ein Handschalter, ein Fußschalter oder ein stimmaktivierter Schalter, der Stimmerkennungstechniken umfasst, sein.
Die Spülungsquelle 40 kann ein sichtbares und/oder hörbares Signal umfassen, das verwendet wird, um einen Chirurgen hinsichtlich einer Veränderung der Abgabe von Spülungsfluid zu warnen. Beispielsweise kann ein Piepton oder ein Blinklicht verwendet werden, um den Chirurgen darüber zu informierten, dass eine Veränderung der Abgabe von Spülungsfluid eingetreten ist.
Wie oben besprochen worden ist, kann ein Spülungsfluid Salzlösung, z. B. normale, hypotonische oder hypertonische Salzlösung. Ringer-Lösung, ionischen Kontrast, Blut oder andere energieleitende Flüssigkeiten umfassen. Ein ionisches Spülungsfluid koppelt die ein oder mehreren Elektroden der Ablationsvorrichtung 20 elektrisch mit dem zu abladierenden Gewebe und senkt dabei die Impedanz an der Ablationsstelle. Ein ionisches Spülungsfluid kann eine größere effektive Elektrodenoberfläche erzeugen. Ein Spülungsfluid kann die Oberfläche des Gewebes kühlen, um dadurch ein Überhitzen oder Kochen von Gewebe, das ein Platzen, Austrocknen und Verkohlen von Gewebe verursachen kann, zu verhindern. Ein hypotonisches Spülungsfluid kann verwendet werden, um einen Gewebebereich elektrisch zu isolieren und dadurch eine Ablation von Gewebe durch ein elektrisches Mittel zu verhindern.
Vor, bei oder nach der Abgabe des Spülungsfluid können diagnostische oder therapeutische Mittel wie etwa ein oder mehrere radioaktive Materialien und/oder biologische Mittel wie beispielsweise ein Antikoagulans, ein Antithrombotikum, ein Gerinnungsmittel, ein Blutplättchenmittel, ein entzündungshemmendes Mittel, ein Antikörper, ein Antigen, ein Immunglobulin, ein Abwehrmittel, ein Enzym, ein Hormon, ein Wachstumsfaktor, ein Neurotransmitter, ein Zytokin, ein Blutmittel, ein Regulationsmittel, ein Transportmittel, ein fibröses Mittel, ein Pro tein, ein Peptid, ein Proteoglykan, ein Toxin, ein Antibiotikum, ein antibakterielle Mittel, ein antimikrobisches Mittel, ein bakteriellen Mittel oder eine bakterielle Komponente, Hyaluronsäure, ein Polysaccharid, ein Kohlenhydrat, eine Fettsäure, ein Katalysator, ein Arzneimittel, ein Vitamin, ein DNA-Segment, ein RNA-Segment, eine Nukleinsäure, ein Lektin, ein antivirales Mittel, ein virales Mittel oder eine virale Komponente, ein genetisches Mittel, ein Ligand und ein Farbstoff (der als biologischer Ligand wirkt) abgegeben werden. Biologische Mittel finden sich in der Natur (treten natürlich auf) oder können chemisch synthetisiert werden. Vor, bei oder nach der Abgabe des Spülungsfluids können Zellen und Zellkomponenten. z. B. Zellen von Säugetieren, abgegeben werden.
Der Generator 80 enthält eine Steuereinheit und Leistungsquelle 30. Die Ablationsvorrichtung 20 kann ständig oder lösbar an einer Quelle für Energie wie etwa elektrische Energie, Hochfrequenz-(HF)-Energie, Laserenergie, thermische Energie, Mikrowellen- oder Ultraschallenergie oder einen anderen geeigneten Energietyp, der zum Abladieren von Gewebe verwendet werden kann, angebracht sein. Der Generator 80 kann mit Wechselstrom oder Gleichstrom gespeist werden oder entweder durch eine Einwegbatterie oder eine wiederaufladbare Batterie gespeist sein. Der Generator 80 kann dazu verwendet werden, die verschiedenen Elemente des Systems 10 zu koordinieren. Beispielsweise kann der Generator 80 so konfiguriert sein, dass er die Aktivierung und Deaktivierung der Spülungsquelle 40 mit der Ablation synchronisiert.
Der Generator 80 kann einen Controller, wie oben beschrieben worden ist, oder irgendeinen geeigneten Prozessor enthalten. Beispielsweise kann der Prozessor von dem Sensor 24 erfasste Informationen verarbeiten. Der Cont roller kann solche Informationen vor, während und/oder nach einer Ablationsprozedur speichern und/oder verarbeiten. Beispielsweise kann während der Ablationsprozedur die Gewebetemperatur des Patienten erfasst, gespeichert und verarbeitet werden.
Der Generator 80 kann dazu verwendet werden, die Leistungspegel der Ablationsvorrichtung 20 zu steuern. Der Generator 80 kann außerdem Informationen von dem Sensor 24 sammeln und verarbeiten. Diese Informationen können dazu verwendet werden, die Leistungspegel und Ablationszeiten einzustellen. Der Generator 80 kann einen oder mehrere Schalter enthalten, um die Regulierung der verschiedenen Systemkomponenten durch den Chirurgen zu erleichtern. Ein Beispiel eines solchen Schalters ist ein Fußpedal. Der Schalter kann beispielsweise auch ein Handschalter oder ein stimmaktivierter Schalter, der Stimmerkennungstechniken umfasst, sein. Der Schalter kann in oder an einem oder mehreren Instrumenten des Chirurgen wie etwa einem Wundhaken an der Operationsstelle, z. B. einem sternalen Wundhaken oder einem Rippenhaken, der Ablationsvorrichtung 20 oder einem anderen dem Chirurgen leicht und schnell zugänglichen Ort aufgenommen sein. Der Generator 80 kann außerdem eine Anzeige umfassen. Der Generator 80 kann weitere Mittel, die dem Chirurgen den Status von verschiedenen Komponenten anzeigen, wie etwa eine numerische Anzeige, ein Messinstrument, eine Monitoranzeige oder eine Audio-Rückkopplung umfassen.
Der Generator 80 kann außerdem einen Herzstimulator und/oder einen Herzmonitor umfassen. Beispielsweise können gegebenenfalls Elektroden, die zum Stimulieren oder Überwachen des Nerzes verwendet werden, in die Ablationsvorrichtung 20 und/oder den Sensor 24 aufgenommen sein. Der Generator 80 kann für die Herzstimulation oder Herzüberwachung einen vom Chirurgen gesteuerten Schalter enthalten, wie oben besprochen worden ist. Beispielsweise kann zur Regulierung des Generators 80 durch den Chirurgen ein Schalter in oder an dem Generator 80 oder einem anderen für den Chirurgen leicht und schnell zugänglichen Ort aufgenommen sein. Der Schalter kann beispielsweise ein Handschalter, ein Fußschalter oder ein stimmaktivierter Schalter, der Sprach- bzw. Stimmerkennungstechniken umfasst, sein.
In den Generator 80 kann ein sichtbares und/oder hörbares Signal aufgenommen sein, das verwendet wird, um dem Chirurgen die Vollendung oder die Wiederaufnahme der Ablation, der Ansaugung, der Erfassung, der Überwachung, der Stimulation und/oder der Abgabe von Spülungsfluid, Arzneimitteln und/oder Zellen mitzuteilen. Beispielsweise kann ein Piepton oder ein Blinklicht verwendet werden, dessen Frequenz zunimmt, wenn die Ablationsperiode endet oder beginnt.
Das System 10 kann neben dem Sensor 24 einen oder mehrere weitere Sensoren enthalten. Beispielsweise kann die Ablationsvorrichtung 20 ein oder mehrere temperaturempfindliche Element wie etwa ein Thermoelement enthalten, um dem Chirurgen das Überwachen von Temperaturänderungen der Ablationsvorrichtung 20 zu ermöglichen. Alternativ kann das System 10 oder die Ablationsvorrichtung 20 einen oder mehrere Sensoren enthalten, um die Spannung, die Amperezahl, die Wattzahl und/oder die Impedanz zu erfassen und/oder zu überwachen.
Alternativ kann das System 10, die Ablationsvorrichtung 20 oder der Sensor 24 einen oder mehrere Blutgassensoren zum Messen der Konzentration oder der Sättigung eines Gases in dem Blutstrom enthalten. Beispielsweise kann das System 10, die Ablationsvorrichtung 20 oder der Sensor 24 einen Sensor zum Messen der Konzentration oder der Sätti gung von Sauerstoff oder Kohlendioxid in dem Blut enthalten. Alternativ kann das System 10, die Ablationsvorrichtung 20 oder der Sensor 24 einen oder mehrere geeignete Sensoren zum Messen des Blutdrucks oder des Blutdurchflusses, beispielsweise ein Doppler-Ultraschall-Sensorsystem oder einen Sensor zum Messen von Hämatokrit-(HCT)-Pegeln, enthalten.
Alternativ kann das System 10, die Ablationsvorrichtung 20 oder der Sensor 24 einen oder mehrere Biosensoren enthalten, die beispielsweise einen immobilisierten Katalysator, ein Enzym, Immunglobulin, bakterielles Gewebe, Gewebe vom Säugetier oder pflanzliches Gewebe, eine Zelle und/oder eine subzellulare Fraktion einer Zelle enthalten. Beispielsweise kann die Spitze eines Biosensors eine mitochondriale Fraktion einer Zelle enthalten, um dadurch dem Sensor eine spezifische biokatalytische Aktivität zu verleihen.
Das System 10, die Ablationsvorrichtung 20 oder der Sensor 24 kann einen oder mehrere Sensoren enthalten, die auf einer Potentiometertechnik oder einer Faseroptiktechnik basieren. Beispielsweise kann der Sensor einen potentiometrischen oder faseroptischen Messwandler enthalten. Ein optischer Sensor kann entweder auf eine Messung des Absorptionsvermögens oder eine Messung der Fluoreszenz gestützt sein und eine Quelle für UV-Licht, sichtbares Licht oder IR-Licht umfassen.
Das System 10, die Ablationsvorrichtung 20 oder der Sensor 24 kann einen oder mehrere Sensoren enthalten, die dazu verwendet werden, natürlich erfassbare Eigenschaften, die für ein oder mehrere Merkmale, z. B. chemische, physikalische oder physiologische Merkmale, von Körpergeweben oder Körperfluiden eines Patienten repräsentativ sind. Beispielsweise können natürlich erfassbare Eigen schaften von Körpergeweben oder Körperfluiden eines Patienten den pH-Wert, den Fluiddurchfluss, den elektrischen Strom, die Impedanz, die Temperatur, den Druck, Komponenten von metabolischen Prozessen, chemische Konzentrationen, beispielsweise das Fehlen oder das Vorhandensein von spezifischen Peptiden, Proteinen, Enzymen, Gasen, Ionen usw., umfassen.
Das System 10, die Ablationsvorrichtung 20 oder der Sensor 24 kann ein oder mehrere bilderzeugende Systeme, Kamerasysteme, die im UV-Bereich, sichtbaren Bereich oder IR-Bereich arbeiten, elektrische Sensoren, Spannungssensoren, Stromsensoren, piezoelektrische Sensoren, Sensoren durch elektromagnetische Interferenz (EMI), photographische Platten, Polymer-Metall-Sensoren, ladungsgekoppelte Vorrichtungen (CCDs), Photodiodengruppen, chemische Sensoren, elektrochemische Sensoren, Drucksensoren, Schallwellensensoren, magnetische Sensoren, UV-Licht-Sensoren, Sensoren für sichtbares Licht, IR-Licht-Sensoren, Strahlungssensoren, Durchflusssensoren, Temperatursensoren, Vakuumsensoren oder andere zweckmäßige oder geeignete Sensoren umfassen.
Sensoren können in die Ablationsvorrichtung 20 aufgenommen sein oder an einem von der Ablationsvorrichtung 20 verschiedenen Ort angeordnet oder verwendet werden. Sensoren können beispielsweise mit der innen liegenden Oberfläche des Nerzes eines Patienten in Kontakt gebracht werden, während die Ablationsvorrichtung 20 an der außen liegenden Oberfläche des Nerzes eines Patienten angeordnet oder verwendet wird.
Die Ablationsvorrichtung 20, die Spülungsquelle 40 und/oder der Generator 80 können einem oder mehreren Sensoren untergeordnet sein. Beispielsweise können die Ablationsvorrichtung 20 und/oder der Generator 80 so entworfen sein, dass sie die Ablation automatisch stoppen, wenn der Sensor einen im Voraus bestimmten Sensorwert, z. B. einen bestimmten Temperaturwert, misst. In einer Ausführungsform der Erfindung wird dann, wenn ein Sensor der vorliegenden Erfindung angibt, dass abladiertes Gewebe eine bestimmte Temperatur erreicht hat, die Ablation gestoppt und dadurch das Verkohlen des Gewebes verhindert. Die Ansaugung kann ebenfalls einem oder mehreren Sensoren untergeordnet sein.
Ein oder mehrere Sensoren der vorliegenden Erfindung können ein sichtbares und/oder hörbares Signal umfassen, das verwendet wird, um einen Chirurgen hinsichtlich einer Veränderung des einen Merkmals oder der mehreren Merkmale, die der Sensor überwacht, zu warnen. Beispielsweise kann ein Piepton oder ein Blinklicht, dessen Frequenz zunimmt, wenn die Temperatur ansteigt, verwendet werden, um den Chirurgen zu warnen.
Die Ablationsvorrichtung 20, die Ausgabevorrichtung 25, die Spülungsquelle 40, der Generator 80 und/oder der Sensor 24 können einem Robotersystem untergeordnet sein, oder ein Robotersystem kann der Ablationsvorrichtung 20, der Ausgabevorrichtung 25, der Spülungsquelle 40, dem Generator 80 und/oder dem Sensor 24 untergeordnet sein. Außerdem können weitere Sensoren und/oder eine Saugquelle einem Robotersystem untergeordnet sein oder kann ein Robotersystem den weitere Sensoren und/oder der Saugquelle untergeordnet sein. Computer- oder stimmgesteuerte Robotersysteme, die Endoskope und/oder andere chirurgische Instrumente zum Ausführen mikrochirurgischer Prozeduren durch kleine Inzisionen hindurch positionieren und manövrieren, können vom Chirurgen verwendet werden, um genaue und schwierige Manöver auszuführen. Diese Robotersysteme können dem Chirurgen das Ausführen verschiedenartiger mikrochirurgischer Prozeduren einschließlich der Gewebeablation ermöglichen. Allgemein können Robotersysteme am Kopf angebrachte Anzeigen, die eine 3D-Visualisierung der chirurgischen Anatomie und damit zusammenhängende Diagnose- und Überwachungsdaten zugänglich machen, hochauflösende 2D- und 3D-Miniaturdigitalkameras, einen Computer, eine Hochleistungslichtquelle und einen Standard-Videomonitor umfassen.
Zu verschiedenen Funktionen und Zwecken, die weiter unten beschrieben werden, können vor einer Ablationsprozedur, zeitweilig während einer Ablationsprozedur, ständig während einer Ablationsprozedur und/oder im Anschluss an eine Ablationsprozedur eines oder mehrere einer Vielzahl von pharmakologischen Mitteln oder Arzneimitteln an einen Ablationspatienten abgegeben oder diesem verabreicht werden. Beispielsweise können vor, bei oder nach der Abgabe des Spülungsfluids, wie oben besprochen worden ist, eines oder mehrere aus einer Vielzahl von pharmakologischen Mitteln oder Arzneimitteln, die weiter unten besprochen werden, abgegeben werden.
Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel oder Arzneimittelzusammensetzungen zur Verabreichung an einen Ablationspatienten können einen pharmazeutisch annehmbaren Träger oder eine solche Lösung in einer geeigneten Dosierung umfassen. Es gibt mehrere pharmazeutisch annehmbare Träger, die beispielsweise über direkte Injektion, orale Verabreichung, Verabreichung durch Suppositorium, transdermale Verabreichung, epikardiale Verabreichung und/oder Verabreichung durch Inhalation für die Abgabe von verschiedenen Arzneimitteln verwendet werden können. Pharmazeutisch annehmbare Träger umfassen mehrere vorzugsweise sterile Lösungen, beispielsweise Wasser, Salzlösung, Ringer-Lösung und/oder Zuckerlösungen wie etwa Dextrose in Wasser oder Salzlösung. Weitere mögliche Träger, die verwendet werden können, umfassen Natriumcit rat, Zitronensäure, Aminosäuren, Lactat, Mannitol, Maltose, Glycerol, Sucrose, Ammoniumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumlactat und/oder Natriumbicarbonat. Trägerlösungen können gepuffert oder nicht gepuffert sein.
Arzneimittelmischungen nach Formel oder Arzneimittelzusammensetzungen können Antioxidantien oder Konservierungsstoffe wie etwa Ascorbinsäure umfassen. Sie können zur parenteralen Verabreichung, beispielsweise in den Blutkreislauf oder direkt an das Herz, wie etwa durch intrakoronare Infusion oder Injektion auch in pharmazeutisch annehmbarer Form vorliegen. Arzneimittelmischungen nach Formel oder Arzneimittelzusammensetzungen können Mittel umfassen, die, wenn sie gemeinsam verabreicht werden, eine synergetische Wirkung verschaffen. Eine synergetische Wirkung zwischen zwei oder mehreren Medikamenten oder Mitteln kann die Menge, die normalerweise für die therapeutische Abgabe eines einzelnen Medikaments oder Mittels erforderlich ist, herabsetzen. Zwei oder mehrere Arzneimittel können beispielsweise nacheinander oder gleichzeitig verabreicht werden. Arzneimittel können durch eine oder mehrere Bolusinjektionen und/oder Bolusinfusionen oder Kombinationen davon verabreicht werden. Die Injektionen und/oder Infusionen können kontinuierlich oder intermittierend sein. Arzneimittel können beispielsweise systemisch oder lokal, beispielsweise dem Herz, einer Herzarterie und/oder -vene, einer Pulmonalarterie und/oder -vene, der Aorta, dem RV-Knoten, dem SA-Knoten, einem Nerv und/oder dem Koronarsinus, verabreicht werden. Arzneimittel können durch eine intravenöse, intrakoronare und/oder intraventrikuläre Verabreichung in einem geeigneten Träger verabreicht oder abgegeben werden. Beispiele von Arterien, die zur Abgabe von Arzneimitteln an den AV-Knoten verwendet werden können, umfassen die AV-Knoten-Arterie, die rechte Koronararterie, die rechte abstei gende Koronararterie, die linke Koronararterie, die linke vordere absteigende Koronararterie und die Kugelsche Arterie. Arzneimittel können systemisch, beispielsweise durch orale, transdermale oder intranasale Verfahren, durch ein Verfahren mittels Suppositorium oder ein Verfahren mittels Inhalation abgegeben werden. Arzneimittel können auch durch eine Tablette bzw. Pille, ein Spray, eine Creme, eine Salbe oder eine Medikamentenmischung nach Formel abgegeben werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das System 10 eine Arzneimittelabgabevorrichtung (nicht gezeigt) umfassen. Die Arzneimittelabgabevorrichtung kann einen Katheter wie etwa einen Arzneimittelabgabekatheter oder einen Führungskatheter, ein Pflaster wie etwa ein transepikardiales Pflaster, das Arzneimittel langsam in das Myokard freigibt, eine Kanüle, eine Pumpe und/oder eine hypodermische Nadel- und Spritzenanordnung umfassen. Ein Arzneimittelabgabekatheter kann ein ausdehnbares Element, z. B. einen Niederdruckballon, und einen Schaft mit einem distalen Abschnitt aufweisen, wobei das ausdehnbare Element längs des distalen Abschnitts angeordnet ist. Ein Katheter für Arzneimittelabgabe kann ein oder mehrere Hohlräume aufweisen und kann endovaskulär durch Einführung in ein Blutgefäß, z. B. eine Arterie wie etwa eine Femoralarterie, eine Radialarterie, die Subklavia oder eine Koronararterie, zugeführt werden. Der Katheter kann mittels verschiedener Führungstechniken, z. B. durch fluoroskopische Führung und/oder einen Führungskatheter oder mittels Führungsdrahttechniken, in eine gewünschte Position geführt werden. Arzneimittel können über eine iontophoretische Arzneimittelabgabevorrichtung, die am Herz angeordnet ist, abgegeben werden. Im Allgemeinen kann die Abgabe von ionisierten Arzneimitteln durch einen zwischen zwei Elektroden angelegten kleinen Strom verbessert werden. Positive Ionen können vom positiven Pol in die Gewebe eingeführt werden oder negative Ionen von dem negativen Pol. Die Anwendung der Iontophorese kann den Transport bestimmter inonisierter Arzneimittelmoleküle deutlich erleichtern. Beispielsweise kann dem Herz Lidocainhydrochlorid über ein Arzneimittelpflaster, das das Arzneimittel enthält, appliziert werden. Über dem Pflaster könnte eine positive Elektrode platziert werden und Strom hindurchgeleitet werden. Die negative Elektrode würde das Herz oder einen anderen Körperteil an irgendeinem gewünschten Abstandspunkt kontaktieren, um den Kreis zu vervollständigen. Eine oder mehrere der Iontophorese-Elektroden könnten außerdem als Nervenstimulationselektroden oder als Herzstimulationselektroden verwendet werden.
In die Ablationsvorrichtung 20 kann eine Arzneimittelabgabevorrichtung aufgenommen sein, wodurch Arzneimittel an oder in der Nähe der Ablationsstelle abgegeben werden können, oder die Arzneimittelabgabevorrichtung kann an einem von der Ablationsvorrichtung 20 verschiedenen Ort angeordnet und verwendet werden. Beispielsweise kann eine Arzneimittelabgabevorrichtung mit der innen liegenden Oberfläche des Nerzes eines Patienten in Kontakt gebracht werden, während die Ablationsvorrichtung 20 an der außen liegenden Oberfläche des Nerzes eines Patienten angeordnet und verwendet wird.
Die Arzneimittelabgabevorrichtung kann der Ablationsvorrichtung 20, der Ausgabevorrichtung 25, dem Generator 80 und/oder dem Sensor 24 untergeordnet sein. Beispielsweise kann eine Arzneimittelabgabevorrichtung so entworfen sein, dass sie die Abgabe von Arzneimitteln während der Ablation von Gewebe automatisch anhält oder beginnt. Die Arzneimittelabgabevorrichtung kann einem Robotersystem untergeordnet sein, oder ein Robotersystem kann der Arzneimittelabgabevorrichtung untergeordnet sein.
Die Arzneimittelabgabevorrichtung kann einen vom Chirurgen gesteuerten Schalter umfassen. Beispielsweise kann zur Regulierung der Arzneimittelabgabe durch den Chirurgen ein Schalter in oder an der Arzneimittelabgabevorrichtung oder an einem anderen dem Chirurgen leicht und schnell zugänglichen Ort aufgenommen sein. Der Schalter kann beispielsweise ein Handschalter, ein Fußschalter oder ein stimmaktivierter Schalter, der Stimmerkennungstechniken umfasst, sein.
Die Arzneimittelabgabevorrichtung kann ein sichtbares und/oder hörbares Signal umfassen, das verwendet wird, um einem Chirurgen hinsichtlich einer Veränderung der Abgabe von Arzneimitteln zu warnen. Beispielsweise kann ein Piepton oder ein Blinklicht, dessen Frequenz zunimmt, wenn die Rate der Arzneimittelabgabe zunimmt, verwendet werden, um den Chirurgen zu warnen.
Die zwei Teile des autonomen Nervensystems, die das Herz regulieren, besitzen gegensätzliche Funktionen. Erstens erhöht das adrenerge oder sympathische Nervensystem die Herzfrequenz durch Freisetzen von Epinephrin und Norepinephrin. Zweitens erhöht das parasympathische System, auch als cholinerges Nervensystem oder vagales Nervensystem bekannt, die Herzfrequenz durch Freisetzen von Acetylcholin. Catecholamine wie etwa Norepinephrin (auch Noradrenalin genannt) und Epinephrin (auch Adrenalin genannt) sind Agonisten für Beta-adrenerge Rezeptoren. Ein Agonist ist ein Stimulans-Biomolekül oder Stimulans, das an einen Rezeptor angebunden ist.
Beta-adrenerge Rezeptoren blockierende Mittel treten mit Beta-adrenerge Rezeptoren stimulierenden Mitteln in einen Wettbewerb um verfügbare Beta-Rezeptorplätze. Wenn der Zugang zu Beta-Rezeptorplätzen durch Rezeptoren blockie rende Mittel blockiert ist, auch als Beta-adrenerge Blockade bekannt, nehmen die chronotrope Reaktion oder Herzfrequenzreaktion, die inotrope Reaktion oder Kontraktilitätsreaktion und die Vasodilatorreaktion auf Rezeptoren stimulierende Mittel proportional ab. Daher sind Beta-adrenerge Rezeptoren blockierende Mittel Mittel, die Plätze von Beta-adrenergen Rezeptoren blockieren können.
Da Beta-adrenerge Rezeptoren mit der Kontraktilität und der Herzfrequenz zu tun haben, erhöht die Stimulation von Beta-adrenergen Rezeptoren im Allgemeinen die Herzfrequenz, die Kontraktilität des Nerzes und die Rate bzw. Geschwindigkeit der Leitung von elektrischen Impulsen durch den RV-Knoten und das Leitungssystem.
Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, können irgendwelche natürlich vorkommende oder chemisch synthetisierte (synthetische Analoge) Beta-adrenerge Rezeptoren blockierende Mittel umfassen. Beta-adrenerge Rezeptoren blockierende Mittel oder ⎕-adrenerge Blockierungsmittel sind auch als Betablocker oder ⎕-Blocker und als Klasse-II-Antiarrhythmika bekannt.
Der hier auftretende Begriff "Betablocker" kann sich auf ein oder mehrere Mittel beziehen, die gegen die Auswirkungen von Beta-stimulierenden Catecholaminen ankämpfen, indem sie die das Anbinden der Catecholamine an die Betarezeptoren blockieren. Beispiele von Betablockern umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Acebutol, Alprenolol, Atenol, Betantolol, Betaxolol, Bevantolol, Bisoprolol, Carterolol, Celiprolol, Chlortalidon, Esmolol, Labetalol, Metoprolol, Nadolol, Penbutolol, Pindolol, Propranolol, Oxprenolol, Sotalol, Teratolol, Timolol und Kombinationen, Mischungen und/oder Salze davon.
Die Auswirkungen von verabreichten Betablockern können durch Verabreichung von Betarezeptoragonisten, z. B. Dobutamin oder Isoproterenol, umgekehrt bzw. aufgehoben werden.
Das parasympathische oder cholinerge System ist an der Steuerung der Herzfrequenz über den sinuatrialen Knoten (SA-Knoten), wo es die Herzfrequenz verringert, beteiligt. Weitere cholinerge Effekte umfassen die Hemmung des AV-Knotens und eine hemmende Auswirkung auf die kontraktile Kraft. Das cholinerge System wirkt über den Vagusnerv so, dass Acetylcholin freigesetzt wird, das seinerseits cholinerge Rezeptoren stimuliert. Cholinerge Rezeptoren sind auch als Muscarin-Rezeptoren bekannt. Die Stimulation der cholinergen Rezeptoren senkt die Bildung von cAMP. Die Stimulation von cholinergen Rezeptoren besitzt im Vergleich zur Stimulation von Beta-adrenergen Rezeptoren im Allgemeinen einen gegenteiligen Effekt auf die Herzfrequenz. Beispielsweise erhöht die Beta-adrenerge Stimulation die Herzfrequenz, während die cholinerge Stimulation diese senkt. Wenn der Vagotonus hoch ist und der adrenerge Tonus niedrig ist, ergibt sich ein deutliches Verlangsamen des Nerzes (Sinusbradykardie). Acetylcholin verkleinert effektiv die Amplitude, die Zuwachsrate und die Dauer des SA-Knoten-Aktionspotentials. Während der Vagusnervstimulation arrestiert der SA-Knoten nicht. Stattdessen kann die Schrittmacherfunktion zu Zellen wechseln, die bei einer niedrigeren Frequenz feuern. Außerdem kann Acetylcholin dazu beitragen, bestimmte Kaliumkanäle zu öffnen, um dadurch einen nach außen gerichteten Fluss von Kaliumionen und eine Hyperpolarisation zu erzeugen. Acetylcholin verlangsamt außerdem die Leitung durch den AV-Knoten.
Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, können irgendein natürlich vorkommendes oder chemisch synthetisiertes (synthetische Analoge) Cholinergikum umfassen. Der hier auftretende Begriff "Cholinergikum" kann sich auf einen oder mehrere cholinerge Rezeptormodulatoren oder Rezeptoragonisten beziehen. Beispiele von Cholinergika umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Acetylcholin, Carbachol (Carbamylcholinchlorid), Bethanechol, Methacholin, Arekolin, Norarekolin und Kombinationen, Mischungen und/oder Salze davon.
Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, können irgendeinen natürlich vorkommenden oder chemisch synthetisierten Cholinesterasehemmer umfassen. Der hier auftretende Begriff "Cholinesterasehemmer" kann sich auf ein oder mehrere Mittel beziehen, die die Wirkung von Acetylcholin verlängern, indem sie dessen Zerstörung oder Hydrolyse durch Cholinesterase verhindern bzw. hemmen. Cholinesterasehemmer sind auch als Acetylcholinesterasehemmer bekannt. Beispiele von Cholinesterasehemmern umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Edrophonium, Neostigmin, Neostigminmethylsulfat, Pyridostigmin, Tacrin und Kombinationen, Mischungen und/oder Salze davon.
Innerhalb bestimmter Zellmembranen gibt es innenselektive Kanäle. Diese innenselektiven Kanäle umfassen Calciumkanäle, Natriumkanäle und/oder Kaliumkanäle. Daher können Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, irgendeinen natürlich vorkommenden oder chemisch synthetisierten Calcium-Kanalblocker umfassen. Calcium-Kanalblocker verhindern bzw. hemmen den nach innen gerichteten Fluss von Calciumionen durch Zellmembranen von arteriellen glatten Muskelzellen und Myokardzellen. Daher kann sich der hier auftretende Begriff "Calcium-Kanalblocker" auf ein oder mehrere Mittel beziehen, die den Fluss von Calciumionen durch eine Zellmembran verhindern bzw. hemmen. Der Calciumkanal hat im Allgemeinen mit dem Auslösen des kontraktilen Zyklus zu tun. Calcium-Kanalblocker sind auch als Calciumionen-Zustromhemmer, langsame Kanalblocker, Calciumionenantagonisten, Calciumkanalantagonist-Arzneimittel und als Klasse-IV-Antiarrhythmika bekannt. Ein gewöhnlich verwendeter Calcium-Kanalblocker ist Verapamil.
Die Verabreichung eines Calcium-Kanalblockers, z. B. von Verapamil, verlängert im Allgemeinen die effektive Refraktärphase innerhalb des AV-Knotens und verlangsamt die AV-Leitung in einer frequent- bzw. ratenbezogenen Weise, da die elektrische Aktivität durch den RV-Knoten wesentlich vom Calciumionenzustrom durch den langsamen Kanal abhängt. Ein Calcium-Kanalblocker besitzt die Fähigkeit, die Herzfrequenz eines Patienten zu verlangsamen sowie einen AV-Block zu erzeugen. Beispiele von Calcium-Kanalblockern umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Amilorid, Amlodipin, Bepridil, Diltiazem, Felodipin, Isradipin, Mibefradil, Nicardipin, Nifedipin (Dihydropyridine), Nickel, Nimodipin, Nisoldipin, Stickoxid (NO), Norverapamil und Verapamil und Kombinationen, Mischungen und/oder Salze davon. Verapamil und Diltiazem sind sehr wirksam beim Hemmen des AV-Knotens, während Arzneimittel der Nifedipinfamilie einen geringeren hemmenden Effekt auf den RV-Knoten haben. Stickoxid (NO) fördert indirekt die Calciumkanalschließung. NO kann verwendet werden, um die Kontraktion zu verhindern bzw. zu hemmen. NO kann außerdem verwendet werden, um sympathetischen Ausfluss zu hemmen, die Freisetzung von Norepinephrin zu verringern, eine Vasodilation herbeizuführen, die Herzfrequenz zu verringern und die Kontraktilität zu verringern. Im SA-Knoten führt eine cholinerge Stimulation zur Bildung von NO.
Weitere Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, können irgendeinen natürlich vorkommenden oder chemisch synthetisierten Natrium-Kanalblocker umfassen. Natrium-Kanalblocker sind auch als Natrium-Kanalhemmer, Natriumkanal-Blockierungsmittel, schnelle Kanalblocker oder schnelle Kanalhemmer bekannt. Antiarrhythmika, die den Natriumkanal hemmen oder blockieren, sind als Klasse-I-Antiarrhythmika bekannt; Beispiele umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Quinidin und Quinidin-ähnliche Mittel, Lidocain und Lidocain-ähnliche Mittel, Tetrodotoxin, Encainid, Flecainid und Kombinationen, Mischungen und/oder Salze davon. Daher kann sich der hier auftretende Begriff "Natrium-Kanalblocker" auf ein oder mehrere Mittel beziehen, die den Fluss von Natriumionen durch eine Zellmembran hemmen oder blockieren oder die Potentialdifferenz an der Zellmembran beseitigen. Beispielsweise kann der Natriumkanal auch vollkommen gehemmt werden, indem die extrazellulären Kaliumniveaus erhöht werden, um hyperkaliämische Werte zu depolarisieren, was die Potentialdifferenz an der Zellmembran beseitigt. Das Ergebnis ist eine Hemmung der Herzkontraktion mit Herzstillstand (Kardioplegie). Das Öffnen des Natriumkanals (Natriumzustrom) erfolgt zugunsten einer schnellen Leitung der elektrischen Impulse durch das gesamte Herz.
Weitere Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, können irgendein natürlich vorkommendes oder chemisch synthetisiertes Kalium-Kanalmittel umfassen. Der hier auftretende Begriff "Kalium-Kanalmittel" kann sich auf ein oder mehrere Mittel beziehen, die den Fluss von Kaliumionen durch die Zellmembran beeinflussen. Es gibt zwei Haupttypen von Kaliumkanälen. Der erste Kanaltyp ist spannungsgesteuert, während der zweite Typ Liganden-gesteuert ist. Acetylcholin-aktivierte Kaliumkanäle, die Liganden-gesteuerte Kanäle sind, öffnen sich in Reaktion auf eine vagale Stimulation und die Freisetzung von Acetylcholin. Das öffnen der Kaliumkanäle verursacht eine Hyperpolarisation, die die Rate bzw. die Geschwindigkeit, mit der die Aktivierungsschwelle erreicht wird, senkt. Adenosin ist ein Beispiel eines Kalium-Kanalöffners. Adenosin verlangsamt die Leitung durch den RV-Knoten. Adenosin, ein Zerlegungsprodukt von Adenosintriphosphat, hemmt den AV-Knoten und die AV-Atria. Im atrialen Gewebe verursacht Adenosin das Verkürzen der Aktions- bzw. Wirkungspotentialdauer und eine Hyperpolarisation. Im RV-Knoten hat Adenosin ähnliche Auswirkungen und verkleinert ebenfalls die Aktionspotentialamplitude und die Wachstumsgeschwindigkeit des Aktionspotentials. Adenosin ist wegen seiner Wirkungen auf den Adenosinrezeptor an vaskulären glatten Muskelzellen auch ein direkter Vasodilator. Außerdem wirkt Adenosin als negativer Neuromodulator und verhindert bzw. hemmt dadurch die Freisetzung von Norepinephrin. Klasse-III-Antiarrhythmika, ebenfalls als Kalium-Kanalhemmer bekannt, strecken die Aktionspotentialdauer und die Refraktärzeit durch Blockieren des nach außen gerichteten Kaliumkanals, um das Aktionspotential zu verlängern. Amiodaron und d-Sotalal sind beides Beispiele für Klasse-III-Antiarrhythmika.
Kalium ist die gebräuchlichste Komponente bei kardioplegischen Lösungen. Hohe extrazelluläre Kaliumniveaus verringern das Membranruhepotential. Das öffnen des Natriumkanals, das normalerweise einen schnellen Natrium zustrom während des Aufwärtshubs bzw. Hochgangs des Aktionspotentials ermöglicht, wird daher aufgrund einer Verringerung des Membranruhepotentials inaktiviert.
Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die gemäß dieser Erfindung verwendet werden können, können eines oder mehrere von irgendwelchen natürlich vorkommenden oder chemisch synthetisierten Mitteln wie etwa einen Betablocker, ein cholinerges Mittel, einen Cholinesterasehemmer, einen Calcium-Kanalblocker, einen Natrium- Kanalblocker, ein Kalium-Kanalmittel, Adenosin, einen Adenosinrezeptoragonisten, einen Adenosindesaminasehemmer, Dipyridamol, einen Monoaminoxidasehemmer, Digoxin, Digitalis, Lidocain, Bradykininmittel, einen serotoninergen Agonisten, Antiarrhythmika, Herzglykoside, lokale Anästhetika und Kombinationen oder Mischungen davon umfassen. Digitalis und Digoxin hemmen beide die Natriumpumpe. Digitalis ist ein aus pflanzlichem Material gewonnener natürlicher inotroper Stoff, während Digoxin ein synthetisierter Stoff ist. Dipyridamol verhindert bzw. hemmt die Adenosindesaminase, die Adenosin zerlegt. Arzneimittel, Arzneimittelmischungen nach Formel und/oder Arzneimittelzusammensetzungen, die die autonome elektrische Leitung am SA-Knoten und/oder RV-Knoten reversibel unterbinden können und dennoch das elektrische Schrittmachen des Nerzes zulassen, um das Herzzeitvolumen aufrechtzuerhalten, können gemäß dieser Erfindung verwendet werden.
Die Beta-adrenerge Stimulation oder Verabreichung von Calciumlösungen kann dazu verwendet werden, die Auswirkungen eines Calcium-Kanalblockers wie etwa Verapamil umzukehren bzw. aufzuheben. Bei der vorliegenden Erfindung können Mittel, die die Herzfrequenz und/oder die Kontraktion fördern, verwendet werden. Beispielsweise ist bekannt, dass Dopamin, ein natürliches Catecholamin, die Kontraktilität steigert. Positive inotrope Stoffe sind Mittel, die speziell die Kontraktionskraft des Nerzes verstärken. Glucagon, ein natürlich vorkommendes Hormon, ist dafür bekannt, dass es die Herzfrequenz und die Kontraktilität steigert. Glucagon kann verwendet werden, um die Auswirkungen eines Betablockers umzukehren bzw. aufzuheben, da seine Auswirkungen den Betarezeptor umgehen. Forskolin ist dafür bekannt, dass es die Herzfrequenz und die Kontraktilität steigert. Wie oben erwähnt worden ist, steigern Epinephrin und Norepinephrin natürlich die Herzfrequenz und die Kontraktilität. Schilddrüsenhormon, Phosphodiesterasehemmer und Prostacyclin, ein Prostaglandin, sind ebenfalls dafür bekannt, dass sie die Herzfrequenz und die Kontraktilität steigern. Außerdem sind Methylxanthine dafür bekannt, dass sie eine Wechselwirkung von Adenosin mit seinen Zellrezeptoren verhindern.
Vor einer Ablationsprozedur, intermittierend während einer Ablationsprozedur, kontinuierlich während einer Ablationsprozedur und/oder im Anschluss an eine Ablationsprozedur können einem Ablationspatienten ein oder mehrere radioaktive Materialien und/oder biologische Mittel wie beispielsweise ein Antikoagulans, ein Antithrombotikum, ein Gerinnungsmittel, ein Blutplättchenmittel, ein entzündungshemmendes Mittel, ein Antikörper, ein Antigen, ein Immunglobulin, ein Abwehrmittel, ein Enzym, ein Hormon, ein Wachstumsfaktor, ein Neurotransmitter, ein Zytokin, ein Blutmittel, ein Regulationsmittel, ein Transportmittel, ein fibröses Mittel, ein Protein, ein Peptid, ein Proteoglykan, ein Toxin, ein Antibiotikum, ein antibakterielle Mittel, ein antimikrobisches Mittel, ein bakteriellen Mittel oder eine bakterielle Komponente, Hyaluronsäure, ein Polysaccharid, ein Kohlenhydrat, eine Fettsäure, ein Katalysator, ein Arzneimittel, ein Vitamin, ein DNA-Segment, ein RNA-Segment, eine Nukleinsäure, ein Lektin, ein antivirales Mittel, ein virales Mittel oder eine virale Komponente, ein genetisches Mittel, ein Ligand und ein Farbstoff (der als biologischer Ligand wirkt) verabreicht werden. Biologische Mittel finden sich in der Natur (treten natürlich auf) oder können chemisch synthetisiert werden.
Die Ablationsprozedur kann nicht invasiv, minimal invasiv und/oder invasiv sein. Die Ablationsprozedur kann ein Vorgehen durch Pfortenzugang, ein teilweises oder völliges endoskopisches Vorgehen, ein Vorgehen durch Sternotomie oder ein Vorgehen durch Thorakotomie umfassen. Beispielsweise sind mechanische Stabilisierungs- und Handhabungsvorrichtungen in den US-Patenten Nr. 5.836.311 , 5.927.284 und 6.015.378 und den gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldungen lfd. Nr. 09/396.047 , eingereicht am 15. September 1999, lfd. Nr. 09/559.785 , eingereicht am 27. April 2000, und lfd. Nr. 09/678.203 , eingereicht am 2. Oktober 2000, sowie der europäischen Patentveröffentlichung Nr. EP 0 993 806 beschrieben.
In einem Verfahren der Verwendung der vorliegenden Erfindung kann das Herz vorübergehend verlangsamt oder für kurze Zeitperioden intermittierend gestoppt werden, um dem Chirurgen das Erfüllen der erforderlichen chirurgischen Aufgaben zu erlauben und dennoch zuzulassen, dass das Herz selbst die Blutzirkulation für den Körper versieht. Beispielsweise ist die Stimulation des Vagusnervs, um das Herz vorübergehend und intermittierend zu verlangsamen oder zu stoppen, in dem US-Patent Nr. 6.006.134 mit dem Titel "Method and Device for Electronically Controlling the Beating of a Heart Using Venous Electrical Stimulation of Nerve Fibers", 21. Dezember 1999, an Hill und Junkmann, beschrieben. Dieses Patent ist an Medtronic, Inc. übertragen.

Claims

Ablationssystem zum Erzeugen einer Gewebeablationsstelle, wobei das System enthält: eine Energiequelle (30); eine Ablationsvorrichtung (20), die mit der Energiequelle funktional bzw. operativ gekoppelt ist, wobei die Ablationsvorrichtung ein oder mehrere Energieübertragungselemente aufweist, die längs einer Gewebekontaktfläche der Ablationsvorrichtung positioniert sind; und eine Sensorvorrichtung, die mit der Energiequelle funktional gekoppelt ist, wobei die Sensorvorrichtung einen Sensor (24) enthält, der dazu ausgelegt ist, einen mit der Gewebeablationsstelle in Beziehung stehenden Temperaturparameter zu erfassen; dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung eine Gewebekontaktoberfläche, eine oder mehrere Saugöffnungen (986), die längs der Gewebekontaktoberfläche der Sensorvorrichtung positioniert sind, und eine Saugleitung (988) zum Bereitstellen einer Saugwirkung von einer Saugquelle für die eine oder die mehreren Saugöffnungen aufweist, wobei die Saugleitung mit der einen oder den mehreren Saugöffnungen funktional verbunden ist.
System nach Anspruch 1, bei dem die Ablationsvorrichtung ferner eine oder mehrere Saugöffnungen, die längs der Gewebekontaktoberfläche positioniert sind, und eine Saugleitung zum Bereitstellen einer Saugwirkung von einer Saugquelle für die eine oder die mehreren Saugöffnungen enthält, wobei die Saugleitung mit der einen oder den mehreren Saugöffnungen funktional verbunden ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ablationsvorrichtung ferner eine Spülungsfluidleitung zum Bereitstellen von Spülungsfluid von einer Spülungsquelle für die Gewebeablationsstelle enthält.
System nach Anspruch 3, bei dem das Spülungsfluid eine energieleitende Flüssigkeit ist.
System nach Anspruch 3, bei dem das Spülungsfluid ein oder mehrere diagnostische oder therapeutische Mittel enthält.
System nach Anspruch 3, bei dem der Sensor ferner ein Mittel zum Verändern des an die Spülungsleitung gelieferten Spülungsfluids in Reaktion auf den erfassten Temperaturparameter enthält.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Ablationsvorrichtung ferner eine Manövriervorrichtung (985) aufweist, die mit der Gewebekontaktoberfläche der Ablationsvorrichtung funktional verbunden ist, um das Energieübertragungselement zu manövrieren.
System nach Anspruch 7, bei dem die Manövriervorrichtung wenigstens einen Zugdraht enthält.
System nach Anspruch 7, bei dem die Manövriervorrichtung einen Griff enthält.
System nach Anspruch 9, bei dem der Griff ein oder mehrere Scharniere oder Gelenke enthält.
System nach Anspruch 10, bei dem das eine oder die mehreren Scharniere oder Gelenke aus der Ferne betätigt werden.
System nach Anspruch 9, bei dem der Griff formbar ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Sensorvorrichtung ferner eine Manövriervorrichtung enthält, die mit der Gewebekontaktoberfläche der Sensorvorrichtung funktional verbunden ist, um den Sensor zu manövrieren.
System nach Anspruch 13, bei dem die Manövriervorrichtung wenigstens einen Zugdraht enthält.
System nach Anspruch 13, bei dem die Manövriervorrichtung einen Griff enthält.
System nach Anspruch 15, bei dem der Griff ein oder mehrere Scharniere oder Gelenke enthält.
System nach Anspruch 16, bei dem das eine oder die mehreren Scharniere oder Gelenke aus der Ferne betätigt werden.
System nach Anspruch 15, bei dem der Griff formbar ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Sensorvorrichtung ferner eine Ausgabevorrichtung aufweist, um einen Arzt hinsichtlich des Temperaturparameters, der mit der Gewebeablationsstelle in Beziehung steht und durch die Sensorvorrichtung erfasst wird, zu warnen oder zu informieren.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner einen mit der Energiequelle funktional verbundenen Generator enthält.
System nach Anspruch 20, bei dem der Generator eine Steuereinheit oder einen Prozessor enthält.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Energiequelle eine Quelle für RF- bzw. HF-Energie ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem die Energiequelle eine Quelle für elektrische Energie ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem die Energiequelle eine Quelle für Laserenergie ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem die Energiequelle eine Quelle für thermische Energie ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem die Energiequelle eine Quelle für Mikrowellenenergie ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem die Energiequelle eine Quelle für Ultraschallenergie ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner ein Mittel zum Verändern der von der Energiequelle zu den Energieübertragungselementen gelieferten Energie in Reaktion auf den erfassten Temperaturparameter enthält.