DE60204663T2 - Intravaskulärer temperatursensor - Google Patents

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DE60204663T2
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blood vessel
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Y. Jaydeep KOKATE
M. Eric DOBRAVA
S. Marwane BERRADA
Scott Kimmel
Suzana Prstic
F. Michael HOEY
Avram Bar-Cohen
A. Paul IAIZZO
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Boston Scientific Ltd Barbados
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Geräte zum Erkennen von Herzkrankheiten. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf medizinische Geräte zum Erkennen von gefährdendem Belag innerhalb eines Blutgefäßes.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Therapiemodalitäten bei Herzerkrankungen wurden traditionell gerichtet auf eine Behandlung von Blutgefäßen, welche sich verschlossen (blockiert) haben oder stenotisch (verengt) geworden sind durch calcifizierte Belagablagerungen. Blutgefäße, welche auf diese Art und Weise verschlossen oder stenotisch geworden sind, können den Blutstrom unterbrechen, welcher Sauerstoff zu dem Herzmuskel zuführt. Verschlossene oder stenotische Blutgefäße können mit einer Anzahl von medizinischen Verfahren behandelt werden, einschließlich Angioplastie und Atherectomy. Angioplastietechniken, wie etwa perkutane, transluminale Angioplastie (PTA) und perkutane Transluminalkoronarangioplastie (PTCA) sind verhältnismäßig nicht-invasive Verfahren bei Behandlungseinschränkungen in Blutgefäßen. Bei diesen Verfahren wird ein Ballonkatheter über einen Führungsdraht vorgeschoben, bis der Ballon in der Nähe eines Einschnitts in einem erkrankten Gefäß positioniert ist. Der Ballon wird dann aufgeblasen, und die Verengung in dem Blutgefäß wird gedehnt. Während einem Atherectomie-Vorgang wird die stenotische Läsion mechanisch von der Blutgefäßwand weggeschnitten oder abgeschabt unter Verwendung eines Atherectomie-Katheters.
  • Calcifizierte Belagsablagerungen weisen typischerweise harte Materialien auf. Aber der Belag kann auch weiche Materialien oder Kombinationen aus weichen und harten Materialien aufweisen. Ein weicher Belag weist typischerweise Ablagerungen von Cholesterin und anderen Fetten auf, welche sich innerhalb des Blutgefäßes anhäufen, wenn ein Patient altert. Das Anhäufen von Belag in den Blutgefäßen wird manchmal als Atherosklerose oder Verhärten der Arterien bezeichnet.
  • Atherosklerose beginnt häufig als kleine Verletzung an einer Arterienwand. Diese Verletzung löst eine Reihe von Verletzung und Reaktion, Entzündung und Heilung aus, was letztlich zur Verengung der Arterie führen kann. Wenn der atherosklerotische Belag schlimmer wird, sammeln Entzündungszellen, insbesondere Makrophagen, an dem zu isolierenden Ort die Ablagerung des beschädigten Gewebes. Das Ergebnis ist ein Kern von Lipid-, Makrophagen- oder Schaumzellen und nekrotischem Gewebe, abgedeckt durch eine dünne fasrige Kappe aus narbigem Gewebe. Falls die fasrige Kappe geschwächt wird oder übermäßiger mechanischer Belastung ausgesetzt wird, kann sie reißen, was das thrombogen beschädigte Endothelium und metabolische By-Produkte dem Blutstrom aussetzt. Falls der daraus folgende Blutklumpen bedeutend genug ist, kann er die Arterie verschließen. Falls dieser Verschluss in einer Koronararterie auftritt, kann dies zu einem myokardialen Infarkt oder einer Angina führen.
  • Belagsablagerungen, welche eine Gefahr des Brechens darstellen, werden manchmal als gefährdender Belag bezeichnet. Gefährdender Belag weist typischerweise einen Kern von weichen Materialien auf, überdeckt mit einer fasrigen Kappe. Viele gefährdende Belagsablagerungen grenzen den Blutstrom durch die Blutgefäße nicht ein. Es ist in letzter Zeit festgestellt worden, dass gefährdende Beläge, welche den Strom nicht beschränken, besonders gefährlich sein können, da sie plötzlich reißen können, was zu einer Herzattacke und dem Tod führt. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn der gefährdende Belag reißt und ein Blutklumpen im Inneren des Blutgefäßlumens ausgebildet wird, was eine Blockade bewirkt.
  • In letzter Zeit wurde die zentrale Rolle einer Entzündung beim Voranschreiten von Atherosklerose erkannt. Ein systematischer Anstieg der Temperatur ist oft mit einer Infektion verbunden (z.B. Fieber). In ähnlicher Weise kann eine lokale Infektion oder eine lokalisierte Beschädigung von Gewebe zu einer lokalisierten Erhöhung der Temperatur führen. Es wird davon ausgegangen, dass eine Erhöhung der Temperatur durch die Reaktion des Immunsystems auf eine Infektion, bekannt als Entzündung, verursacht wird und ein Anstieg der metabolischen Aktivität mit dem Heilungsprozess verbunden ist. Es wurde beobachtet, dass der entzündete nekrotische Kern eines gefährdenden Belags selbst bei einer Temperatur bleibt, welche ein oder mehrere Grad Celsius höher sein kann als die des umgebenden Gewebes. Zum Beispiel kann ein entzündeter Belag im menschlichen Herzen, wo die normale Temperatur etwa 37° C beträgt, hoch liegen, wie etwa 40° C.
  • EP-A-0 856 278 offenbart einen Katheter, welcher die Merkmale der jeweiligen Oberbegriffe der Ansprüche 1, 14 und 24 aufweist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Geräte zum Detektieren von Herzkrankheiten. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf medizinische Geräte zum Detektieren von gefährdendem Belag innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Katheter in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, schließt einen länglichen Schaft und eine Vielzahl von Armen ein, die an dem länglichen Schaft fixiert sind.
  • Die Arme weisen bevorzugt eine ausgezogene Position und eine zurückgezogene Position auf. Ein Sensor ist an jedem Arm in der Nähe eines ersten Endes davon fixiert. In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert jeder Sensor die innere Oberfläche eines Blutgefäßes, wenn die Arme sich in der ausgezogenen Position befinden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Hülle um den länglichen Schaft angeordnet. Die Arme können in die zurückgezogene Position gedrückt werden durch Vorschieben der Hülle distal entlang des länglichen Schafts.
  • Das Signal von jedem Sensor kann angezeigt werden und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung eines geeigneten Instruments. Variationen in diesen Signalen können festgestellt werden, wenn der Katheter proximal und/oder distal durch das Blutgefäß bewegt wird, wobei der überstrichene Bereich aufgezeichnet wird. Die Variationen in dem Sensorsignal können mit der axialen Position des Katheters korreliert sein. Diese Information kann verwendet werden, um die Position von irgendwelchen gefährdenden Belagsablagerungen in dem Blutgefäß zu identifizieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Arme des Katheters radial weg von dem länglichen Schaft. Die Winkelorientierung der Belagsablagerungen innerhalb des Blutgefäßes können identifiziert werden durch Beobachten von Variationen zwischen den Signalen von den unterschiedlichen Sensoren. Zum Beispiel können Sensoren, welche sich näher an gefährdenden Belagsablagerungen befinden, höhere Temperaturen feststellen als Sensoren, welche sich nicht in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen befinden.
  • Ein Katheter in Übereinstimmung mit einer zusätzlichen Ausführungsform, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung bildet, schließt ein einen Arm, welcher eine Feder aufweist, die vorgespannt ist, um eine ausgefahrene Position anzunehmen. Ein Sensor ist an dem Arm nahe einem ersten Ende davon fixiert. Dieser Katheter kann auch zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes verwendet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert der Sensor die innere Oberfläche des Blutgefäßes, wenn der Arm sich in der ausgefahrenen Position befindet. In dieser bevorzugten Ausführungsform kann die von dem Sensor gemessene Temperatur ansteigen, wenn sich der Sensor in der Nähe einer gefährdenden Belagsablagerung befindet. Veränderungen in der von dem Sensor gemessenen Temperatur können festgestellt werden, wenn der Sensor proximal und/oder distal durch das Blutgefäß bewegt wird, und diese Variationen können mit der axialen Position der gefährdenden Belagsablagerungen korreliert werden. Veränderungen in dem Signal von dem Sensor können auch festgestellt werden, wenn der Katheter um seine Längsachse gedreht wird. Diese Veränderungen können mit der Winkelposition der gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb des Blutgefäßes korreliert werden.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform eines Katheters in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließt ein ein Körperelement, welches um einen länglichen Schaft des Katheters angeordnet ist. Das Körperelement definiert eine Vielzahl von Strömungskanälen, und ein Temperatursensor ist innerhalb eines jeden Kanals angeordnet. Dieser Katheter kann auch zusammen mit Verfahren zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb des Blutgefäßes verwendet werden.
  • Das Körperelement des Katheters ist bevorzugt so bemessen, dass eine äußere Oberfläche des Körperelements in der Nähe der inneren Oberfläche des Blutgefäßes angeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, wird das Blut, welches in der Nähe der inneren Oberfläche des Blutgefäßes strömt, in die Kanäle strömen. Sensoren können verwendet werden, um die Temperatur des durch die Kanäle strömenden Blutes zu messen. Blut, welches über eine gefährdende Belagsablagerung strömt, wird durch die gefährdende Belagsablagerung erwärmt werden. Die erhöhte Temperatur dieses Blutes kann beobachtet und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung der Sensoren, welche innerhalb der Kanäle angeordnet sind.
  • Wenn der Katheter proximal und/oder distal durch das Blutgefäß bewegt wird, wird sich das distale Ende des Körperelements in der Nähe von unterschiedlichen Abschnitten der inneren Oberfläche des Blutgefäßes befinden. Veränderungen in den Signalen von den Sensoren können festgestellt werden, wenn der Katheter proximal und/oder distal durch das Blutgefäß bewegt wird, und diese Veränderungen können mit der axialen Position des Katheters korreliert werden. Diese Information kann verwendet werden, um eine axiale Komponente der Position von irgendwelchen gefährdenden Belagsablagerungen in dem Blutgefäß zu identifizieren.
  • Die Strömungskanäle und die Sensoren sind bevorzugt radial um den länglichen Schaft angeordnet. Eine Winkelkomponente der Position der gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb des Blutgefäßes kann identifiziert werden durch Beobachtung von Veränderungen zwischen den Signalen von den verschiedenen Sensoren. Zum Beispiel können Sensoren, welche sich in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen befinden, höhere Temperaturen messen als Sensoren, welche sich nicht in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen befinden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 2 ist eine laterale Querschnittsansicht eines Blutgefäßes, und der Katheter der 1 ist angeordnet innerhalb eines Lumens gezeigt, definiert durch das Blutgefäß;
  • 3 ist eine Draufsicht eines Katheters in Übereinstimmung mit einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 6 ist eine teilweise Querschnittsansicht des Katheters der 5;
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform, welche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 10 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Katheters in Ubereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 11 ist eine Querschnittsdraufsicht des Katheters der 10; und
  • 12 ist eine Querschnittsdraufsicht des Katheters in Übereinstimmung mit noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die folgende detaillierte Beschreibung soll mit Bezugnahme auf die Figuren gelesen werden, in welchen gleiche Elemente in unterschiedlichen Zeichnungen in gleicher Art bezeichnet sind. Die Zeichnungen, welche nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, zeigen ausgewählte Ausführungsformen und sind nicht gedacht, dass sie den Umfang der Erfindung limitieren. In einigen Fällen können die Zeichnungen von hoch diagrammartiger Art sein. Beispiele von Konstruktionen, Materialien, Abmessungen und Herstellungsvorgängen sind für verschiedene E lemente vorgesehen. Die Fachleute werden erkennen, dass viele der gebotenen Beispiele geeignete Alternativen aufweisen, welche verwendet werden können.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters 100 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter 100 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagablagerungen 22 innerhalb eines Blutgefäßes 20. Ein Katheter 100 weist auf einen länglichen Schaft 102, welcher ein distales Ende 104, ein proximales Ende (nicht gezeigt in 1) und eine äußere Oberfläche 106 aufweist. Ein Katheter 100 schließt auch ein eine Vielzahl von Armen 108. In der Ausführungsform der 1 ist ein Sensor 120 an jedem Arm 108 in der Nähe des ersten Endes 122 davon fixiert. Ein zweites Ende 124 eines jeden Arms 108 ist an dem länglichen Schaft 102 fixiert.
  • Die Arme 108 weisen bevorzugt eine ausgefahrene Position und eine eingefahrene Position auf. In der Ausführungsform der 1 sind die Arme 108 in der ausgefahrenen Position gezeigt. Eine Hülle 126 ist um den länglichen Schaft 102 angeordnet. Arme 108 können in die eingefahrene Position gedrückt werden durch Vorschieben der Hülle 126 distal entlang des länglichen Schafts 102. In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert jeder Sensor 120 eine innere Oberfläche 24 des Blutgefäßes 20, wenn sich die Arme 108 in der ausgefahrenen Position befinden.
  • Jeder Sensor 120 kann einen Temperatursensor, einen Ultraschallsensor und/oder einen elektromagnetischen Strahlungssensor aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Sensor 120 einen Temperatursensor auf. Beispiele von Temperatursensoren, welche in einigen Anwendungen geeignet sind, schließen ein Widerstandstemperaturvorrichtungen (RTD's), Thermistoren, Thermoelemente, MEMS (microelectrical mechanical systems) und Mikrobolmeter.
  • Ein Blutgefäß 20 schließt ein eine Vielzahl von gefährdenden Belagsablagerungen 22. Jede gefährdende Belagsablagerung schließt ein einen Kernabschnitt 26, wel cher ein verhältnismäßig weiches Material aufweist, und eine Kappe 28, welche über dem Kern liegt. Wenn ein Katheter 100 proximal und/oder distal durch das Blutgefäß 20 bewegt wird, kontaktieren Sensoren 120 bevorzugt verschiedene Abschnitte der inneren Oberfläche 24 des Blutgefäßes 20. Das Signal eines jeden Sensors 120 kann angezeigt und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung eines geeigneten Instruments. Veränderungen in diesen Signalen können festgestellt werden, wenn der Katheter 100 proximal und/oder distal durch das Blutgefäß 20 bewegt wird. Die Veränderungen in dem Sensorsignal können korreliert werden mit der axialen Position des Katheters 100. Diese Information kann verwendet werden, um die Position irgendwelcher gefährdenden Belagsablagerungen im Blutgefäß 20 zu identifizieren.
  • 2 ist eine Längsquerschnittsansicht eines Blutgefäßes 20. Der Katheter 100 der 1 ist angeordnet innerhalb eines Lumens 30 des Blutgefäßes 20 zu sehen. Ein Katheter 100 kann verwendet werden zum Aufzeichnen des Orts von gefährdenden Belagsablagerungen 22 innerhalb eines Blutgefäßes 20, wie oben beschrieben. In 2 kann festgestellt werden, dass Arme 108 des Katheters 100 sich axial weg von dem länglichen Schaft 102 erstrecken. Ein Sensor 120 ist an jedem Arm 108 in der Nähe eines ersten Endes 122 davon fixiert. Ein zweites Ende 124 eines jeden Arms 108 ist an dem länglichen Schaft 102 fixiert. Die Winkelorientierung der Belagsablagerungen 22 innerhalb eines Blutgefäßes 20 kann identifiziert werden durch Beobachten von Veränderungen zwischen den Signalen von den unterschiedlichen Sensoren 120. Zum Beispiel können Sensoren 120, welche sich in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen 22 befinden, höhere Temperaturen messen als Sensoren 120, welche sich nicht in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen befinden.
  • 3 ist eine Draufsicht eines Katheters 200 in Übereinstimmung mit einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter 200 weist auf einen länglichen Schaft 202, welcher ein distales Ende 204, ein proximales Ende (in 3 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche 206 aufweist. Ein Katheter 200 schließt auch ein eine Vielzahl von Armen 208. In der Ausführungsform der 3 ist ein Sensor 220 an jedem Arm 208 in der Nähe des ersten Endes 222 davon fixiert. Ein mittlerer Abschnitt 226 eines jeden Arms 208 ist an einem länglichen Schaft 202 des Katheters 200 fixiert, und ein freier Abschnitt 228 eines jeden Arms 208 erstreckt sich weg von dem länglichen Schaft 202. In einer bevorzugten Ausführungsform wirken freie Abschnitte 228 der Arme 208, um den Blutstrom zu stabilisieren, wenn ein Katheter 200 innerhalb eines Blutgefäßes angeordnet ist. In der Ausführungsform der 3 sind die Arme 208 in der ausgefahrenen Position gezeigt. Arme 208 weisen bevorzugt eine ausgefahrene Position und eine eingefahrene Position auf.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters 300 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter 300 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Katheter 300 weist einen länglichen Schaft 302 auf, welcher ein distales Ende 304, ein proximales Ende (in 4 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche 306 aufweist.
  • Eine Hülle 326 ist gleitend um einen Abschnitt des länglichen Schafts 302 angeordnet. Die ersten Enden 322 der Vielzahl von Armen 308 sind an der Hülle 326 fixiert. Das zweite Ende 324 eines jeden Arms 308 ist an einem Körperelement 330 eines Katheters 300 fixiert. In der Ausführungsform der 4 ist ein Körperelement 330 um einen länglichen Schaft 302 in der Nähe des distalen Endes 304 angeordnet. Ein Sensor 320 ist an jedem Arm 308 zwischen einem ersten Ende 322 und einem zweiten Ende 324 fixiert. In der Ausführungsform der 4 sind die Arme 308 in der ausgefahrenen Position gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Arme 308 vorgespannt, um die ausgefahrene Position einzunehmen. Arme 308 können in eine eingefahrene Position gedrückt werden durch Bewegung einer Hülle 326 proximal relativ zum länglichen Schaft 302. Arme 308 können auch in die ausgefahrene Position gedrückt werden durch Bewegen einer Hülle 326 distal relativ zu dem länglichen Schaft 302. In einer bevorzugten Aus führungsform kontaktiert jeder Sensor 320 die innere Oberfläche eines Blutgefäßes, wenn sich Arme 308 in der ausgefahrenen Position befinden.
  • Jeder Sensor 320 kann verschiedene Sensortypen aufweisen, ohne vom Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispiele von Sensoren, welche in einigen Anwendungen geeignet sind, schließen ein: Drucksensoren, Ultraschallsensoren, elektromagnetische Strahlungssensoren und Temperatursensoren. In einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Sensor 320 einen Temperatursensor auf. Temperatursensoren, welche in einigen Anwendungen geeignet sein können, schließen ein: Widerstandstemperaturvorrichtungen (RTD's), Thermistoren, Thermoelemente und MEMS.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters 400 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter 400 schließt auch einen Arm 408 ein, welcher eine Feder 432 aufweist, welche vorgespannt ist, um die ausgefahrene Position, die in 5 gezeigt ist, einzunehmen. Ein Sensor 420 ist an einem Arm 408 in der Nähe eines ersten Endes 422 davon fixiert. Ein zweites Ende 424 des Arms 408 ist an einem länglichen Schaft 402 fixiert. Ein länglicher Schaft 402 schließt ein ein distales Ende 404, ein proximales Ende (in 5 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche 406.
  • In 5 ist ein Katheter 400, angeordnet innerhalb eines Blutgefäßes 20, gezeigt, welches gefährdende Belagsablagerungen 22 aufweist. Der Katheter 400 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte der gefährdenden Belagsablagerungen 22 innerhalb eines Blutgefäßes 20. In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert ein Sensor 420 eine innere Oberfläche 24 des Blutgefäßes 20, wenn ein Arm 408 sich in der in 5 gezeigten ausgefahrenen Position befindet. In dieser bevorzugten Ausführungsform kann die vom Sensor 420 gemessene Temperatur steigen, wenn sich ein Sensor 420 in der Nähe einer gefährdenden Belagsablagerung 22 befindet.
  • Jede in 5 gezeigte gefährdende Belagsablagerung schließt ein einen Kernabschnitt 26, welcher ein verhältnismäßig weiches Material aufweist, und eine Kappe 28, die über dem Kern liegt. Wenn ein Katheter 400 proximal und/oder distal durch ein Blutgefäß 20 bewegt wird, kontaktieren Sensoren 420 bevorzugt verschiedene Abschnitte einer inneren Oberfläche 24 des Blutgefäßes 20.
  • Das Signal vom Sensor 420 kann angezeigt und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung eines geeigneten Instruments. Veränderungen in dem Signal können festgestellt werden, wenn ein Katheter 400 proximal und/oder distal durch ein Blutgefäß 20 bewegt wird, und diese Veränderungen können mit der axialen Position des Katheters 400 korreliert werden. Variationen in dem Signal von dem Sensor 420 können auch festgestellt werden, wenn ein Katheter 400 um seine Längsachse gedreht wird. Diese Veränderungen können mit der Winkelorientierung des Katheters 400 korreliert werden. Die vom Sensor 420 gesammelte Information kann verwendet werden, um die Position irgendwelcher gefährdenden Belagsablagerungen in einem Blutgefäß 20 zu identifizieren.
  • 6 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Katheters 400 der 5. In 6 sei festgestellt, dass ein Katheter 400 eine Hülle 426 einschließt, welche um einen länglichen Schaft 402 angeordnet ist. In der Ausführungsform der 6 ist die Hülle 426 distal entlang eines länglichen Schafts 402 vorgeschoben, so dass ein Arm 408 des Katheters 400 in einer eingefahrenen Position angeordnet ist. In 6 sei festgestellt, dass ein Katheter 400 ein Kabel 434 einschließt, angeordnet zwischen einer Hülle 426 und einem länglichen Schaft 402. Ein distales Ende des Kabels 434 ist bevorzugt an einen Sensor 420 gekoppelt, und ein proximales Ende des Kabels 434 ist bevorzugt an ein Instrument gekoppelt, welches angepasst ist, ein Signal von einem Sensor 420 anzuzeigen und/oder aufzuzeichnen. Es soll anerkannt werden, dass ein Kabel 434 jedwelche Anzahl von Leitern einschließen kann. In einigen Anwendungen kann die Anzahl von Leitern ausgewählt werden, um den Sensoren 420 zu entsprechen. Zum Beispiel kann ein Sensor 420 ein Thermoelement aufweisen, welches zwei Kontakte aufweist, die mit zwei Leitern des Kabels 434 gekoppelt sind.
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters 500 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter 500 weist auf einen länglichen Schaft 502, welcher ein distales Ende 504, ein proximales Ende (in 7 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche 506 aufweist. Ein Körperelement 530 eines Katheters 500 ist um einen länglichen Schaft 502 angeordnet. Ein Körperelement 530 definiert eine Vielzahl von Strömungskanälen 536.
  • In der Ausführungsform der 7 ist ein Sensor 520 innerhalb eines jeden Strömungskanals 536 angeordnet. Ein Katheter 500 schließt auch einen Referenzsensor 521 ein, angeordnet in der Nähe eines distalen Endes 504 des länglichen Schafts 502. Sensoren 520 und 521 weisen bevorzugt Temperatursensoren auf. Beispiele von Temperatursensoren, welche in einigen Anwendungen geeignet sein können, schließen ein: Widerstandstemperaturvorrichtungen (RTD's), Thermistoren und Thermoelemente.
  • Ein Katheter 500 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Körperelement 530 ist bevorzugt so bemessen, dass eine äußere Oberfläche 505 des Körperelements 530 in der Nähe der inneren Oberfläche eines Blutgefäßes angeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, wird Blut, welches in der Nähe der inneren Oberfläche des Blutgefäßes strömt, in die Kanäle strömen. Sensoren 520 können verwendet werden, um die Temperatur des Blutes, welches durch die Kanäle strömt, zu messen. Blut, welches über eine gefährdende Belagsablagerung strömt, wird durch die gefährdende Belagsablagerung erwärmt. Die erhöhte Temperatur dieses Blutes kann beobachtet und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung von Sensoren 520.
  • Wenn ein Katheter 500 proximal und/oder distal durch ein Blutgefäß bewegt wird, wird das distale Ende des Körperelements 530 in der Nähe unterschiedlicher Ab schnitte der inneren Oberfläche des Blutgefäßes sein. Veränderungen in den Signalen von den Sensoren können festgestellt werden, wenn ein Katheter 500 proximal und/oder distal durch das Blutgefäß bewegt wird, und diese Veränderungen können korreliert werden mit der axialen Position des Katheters 500. Diese Information kann verwendet werden, um eine axiale Komponente der Position von irgendwelchen gefährdenden Belagsablagerungen in dem Blutgefäß zu identifizieren.
  • In 7 sei wahrgenommen, dass Strömungskanäle 536 und Sensoren 520 radial um einen länglichen Schaft 502 angeordnet sind. Eine Winkelkomponente der Position der Belagsablagerungen innerhalb des Blutgefäßes kann identifiziert werden durch Beobachten von Veränderungen zwischen den Signalen von unterschiedlichen Sensoren 520. Zum Beispiel können Sensoren 520, welche sich in der Nähe gefährdender Belagsablagerungen befinden, höhere Temperaturen messen als Sensoren 520, welche sich nicht in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen befinden.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters 600 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter 600 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Katheter 600 weist auf einen länglichen Schaft 602, welcher ein distales Ende 604, ein proximales Ende (in 8 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche 606 aufweist. Ein Sensor 620 ist so angeordnet, dass er über einer äußeren Oberfläche 606 des länglichen Schafts 602 liegt. In der Ausführungsform der 8 weist ein Sensor 620 ein flexibles Substrat 640 und eine Leiterbahn 638 auf. Eine Leiterbahn 638 ist mit einem ersten Leiter 642 und einem zweiten Leiter 644 gekoppelt. In einer bevorzugten Ausführungsform verändert sich der elektrische Widerstand der Leiterbahn 638 mit einer Temperatur. Auch sind in einer bevorzugten Ausführungsform ein erster Leiter 642 und ein zweiter Leiter 644 isoliert. Ein erster Leiter 642 und ein zweiter Leiter 644 können z.B. isoliert sein durch eine Schicht eines Schrumpfschlauchs, welche über einem länglichen Schaft 602 liegt. In der Ausführungsform der 8 weist der Sensor 620 allgemein eine zylindrische äußere Oberfläche 605 auf. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Form einer äußeren Oberfläche 605 ausgewählt, so dass der Sensor 620 die innere Oberfläche eines Blutgefäßes über eine wesentliche Fläche kontaktiert.
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters 700 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter 700 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Katheter 700 weist auf einen länglichen Schaft 702, welcher ein distales Ende 704, ein proximales Ende (in 9 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche 706 aufweist. Ein Katheter 700 schließt auch ein einen Sensor 720, angeordnet nahe eines distalen Endes 704 eines länglichen Schafts 702. In der Ausführungsform der 9 weist der Sensor 720 einen Körper 746 auf, welcher eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Form des Körpers 746 ausgewählt, so dass ein Sensor 720 die innere Oberfläche des Blutgefäßes über eine wesentliche Fläche kontaktiert. Ein erster Leiter 742 und ein zweiter Leiter 744 sind mit einem Sensor 720 gekoppelt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Temperaturaufzeichnungs- und -anzeigeinstrument einen Sensor 720 über einen ersten Leiter 742 und einen zweiten Leiter 744 abfragen.
  • 10 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Katheters 800 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Katheter 800 weist auf einen länglichen Schaft 802, welcher eine äußere Oberfläche 806 aufweist. Ein Zwischenelement, wie etwa ein Ballon 850 des Katheters 800 ist um einen länglichen Schaft 802 angeordnet.
  • Ein Katheter 800 schließt auch ein eine Anordnung 852, welche eine Vielzahl von Schutzkappen 854 aufweist, in Umfangsrichtung angeordnet um einen Ballon 850. Schutzkappen 854 sind bevorzugt an einem Ballon 850 fixiert. Jede Schutz kappe 854 definiert eine Einlassmündung 856, eine Auslassmündung 858 und einen Strömungskanal 836, welcher sich dort dazwischen erstreckt.
  • Ein Sensor 820 (in 10 nicht gezeigt) ist bevorzugt innerhalb eines jeden Strömungskanals 836 angeordnet. Jeder Sensor 820 weist einen Temperatursensor auf. Beispiele von Temperatursensoren, welche in einigen Anwendungen geeignet sein können, schließen ein: Widerstandstemperaturvorrichtungen (RTD's), Thermistoren und Thermoelemente.
  • Ein Ballon 850 weist bevorzugt einen aufgeblasenen Zustand und einen abgelassenen Zustand auf. In der Ausführungsform der 10 ist ein Ballon 850 an einer Außenseite eines Blutgefäßes angeordnet, und er ist in einem aufgeblasenen Zustand gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Ballon 850 so konfiguriert, dass Schutzkappen 854 radial weg von einem länglichen Schaft 802 gedrückt werden, wenn sich ein Ballon 850 im aufgeblasenen Zustand befindet. Alternativ können die Schutzkappen sich durch einen davon abweichenden mechanischen Mechanismus radial ausdehnen, wie etwa durch eine Vielzahl von elastischen Armen, wobei jeder Arm an einem Ende an einer Schutzkappe 854 und an einem gegenüberliegenden Ende an dem länglichen Schaft 802 angebracht ist.
  • 11 ist eine Querschnittsdraufsicht eines Katheters 800 der 10. In 11 kann ein Sensor 820 gesehen werden, der innerhalb eines jeden Strömungskanals 836 angeordnet ist. Jeder Strömungskanal 836 wird definiert durch eine Schutzkappe 854, welche bevorzugt an einem Ballon 850 fixiert ist. Ein Ballon 850 ist um einen länglichen Schaft 802 angeordnet.
  • In der Ausführungsform der 11 ist ein Ballon 850 an einer Außenseite eines Blutgefäßes angeordnet, und er ist in einem aufgeblasenen Zustand gezeigt. Ein Ballon 850 kann z.B. aufgeblasen werden durch Drücken eines Fluids durch ein Aufblaslumen 860 und eine Aufblasmündung 862, die durch einen länglichen Schaft 802 definiert ist.
  • Ein Ballon 850 ist bevorzugt so konfiguriert, dass Schutzkappen 854 gegen die innere Oberfläche eines Blutgefäßes gedrückt werden, wenn ein Ballon 850 in dem aufgeblasenen Zustand platziert ist, während ein Katheter 800 innerhalb eines Blutgefäßes angeordnet ist. Ein Ballon 850 ist bevorzugt so konfiguriert, dass ein Blutstrom um Schutzkappen 854 verhindert wird, wenn sich der Ballon 850 im aufgeblasenen Zustand befindet.
  • Blut, welches in der Nähe der inneren Oberfläche des Blutgefäßes strömt, strömt bevorzugt durch Strömungskanäle 836, die durch Schutzkappen 854 definiert sind. Sensoren 820 können verwendet werden, um die Temperatur des Blutes zu messen, welches durch die Kanäle strömt. Blut, welches über eine gefährdende Belagsablagerung strömt, wird durch die gefährdende Belagsablagerung erwärmt werden. Die erhöhte Temperatur dieses Blutes kann beobachtet und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung von Sensoren 820.
  • 12 ist eine Querschnittsdraufsicht eines Katheters 900 in Übereinstimmung mit noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Katheter 900 weist auf einen länglichen Schaft 902, welcher eine äußere Oberfläche 906 aufweist. Ein Ballon 950 des Katheters 900 ist um einen länglichen Schaft 902 angeordnet.
  • Ein Katheter 900 schließt auch ein eine Anordnung 952, welche eine Vielzahl von Schutzkappen 954 aufweist, die in Umfangsrichtung um einen Ballon 950 angeordnet sind. In der Ausführungsform der 12 weist jede Schutzkappe eine allgemein keilförmige Querschnittsform auf. Jede Schutzkappe 954 ist bevorzugt an einem Ballon 950 fixiert.
  • Jede Schutzkappe 954 definiert einen Strömungskanal 936. Ein Sensor 920 ist bevorzugt innerhalb eines jeden Strömungskanals 936 angeordnet. Jeder Sensor 920 weist bevorzugt einen Temperatursensor auf. Beispiele von Temperatursenso ren, welche in einigen Anwendungen geeignet sein können, schließen ein: Widerstandstemperaturvorrichtungen (RTD's), Thermistoren und Thermoelemente.
  • Ein Ballon 950 weist bevorzugt einen aufgeblasenen Zustand und einen entleerten Zustand auf. In der Ausführungsform der 12 ist ein Ballon 950 innerhalb eines Blutgefäßes 20 angeordnet, und er ist in einem aufgeblasenen Zustand gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Ballon 950 so konfiguriert, dass die Schutzkappen 954 radial weg von einem länglichen Schaft 902 gedrückt werden, wenn ein Ballon 950 sich im aufgeblasenen Zustand befindet. In 12 kann festgestellt werden, dass Schutzkappen 954 gegen die innere Oberfläche 24 eines Blutgefäßes 20 durch einen Ballon 950 gedrückt werden. Ein Ballon 950 kann aufgeblasen sein, z.B. durch Drücken eines Fluids durch ein Aufblaslumen 960 und eine Aufblasmündung 962, die durch einen länglichen Schaft 902 definiert ist.
  • Ein Ballon 950 ist bevorzugt so konfiguriert, dass ein Blutstrom um die Schutzkappen 954 herum verhindert wird, wenn ein Ballon 950 sich im aufgeblasenen Zustand befindet. Blut, welches in der Nähe einer inneren Oberfläche 24 eines Blutgefäßes 20 strömt, strömt bevorzugt in Strömungskanäle 936, die durch Schutzkappen 954 definiert sind. Sensoren 920 können verwendet werden, um die Temperatur des Blutes, welches durch die Kanäle strömt, zu messen. Blut, welches über eine gefährdende Belagsablagerung strömt, wird durch die gefährdende Belagsablagerung erwärmt werden. Die erhöhte Temperatur dieses Blutes kann beobachtet und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung von Sensoren 920.
  • Nachdem somit die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, werden die Fachleute leicht erkennen, dass noch andere Ausführungsformen vorgenommen und verwendet werden können innerhalb des Umfangs der hieran angehängten Ansprüche. Zahlreiche Vorteile der Erfindung, welche durch dieses Dokument abgedeckt sind, sind bereits in der vorangegangenen Beschreibung dargelegt worden. Es sei jedoch verständlich, dass diese Offenba rung in vielerlei Hinsicht nur illustrativ ist. Änderungen können in Details vorgenommen werden, insbesondere in Sachen der Form, Größe und Anordnung von Teilen, ohne über den Umfang der Erfindung hinauszugehen. Der Umfang der Erfindung ist natürlich in der Sprache definiert, in welcher die angehängten Ansprüche formuliert sind.

Claims (33)

  1. Katheter zum Aufzeichnen gefährdender Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes, aufweisend: einen länglichen Schaft (802), welcher ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist; zumindest eine Schutzkappe (854), befestigt an dem länglichen Schaft in der Nähe des distalen Endes davon; zumindest eine Schutzkappe, welche eine Einlassmündung, eine Auslassmündung und einen sich dazwischen erstreckenden Fluidströmungskanal (836) definiert; und zumindest einen Temperatursensor (820), dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor innerhalb des durch die zumindest eine Schutzkappe definierten Strömungskanals angeordnet ist.
  2. Katheter des Anspruchs 1, wobei der zumindest eine Temperatursensor angepasst ist, um die Temperatur des Blutes zu messen, welches durch den Strömungskanal hindurchtritt.
  3. Katheter des Anspruchs 1, wobei der zumindest eine Temperatursensor angepasst ist, um die Temperatur des Blutes zu messen, welches durch den Strömungskanal hindurchtritt; und wobei die zumindest eine Schutzkappe so konfiguriert ist, dass die Temperatur des durch den Strömungskanal hindurchtretenden Blutes die Temperatur einer inneren Oberfläche des Blutgefäßes widerspiegelt, das in der Nähe des distalen Endes des Katheters ist.
  4. Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor ein Widerstandstemperaturglied aufweist.
  5. Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor ein Thermoelement aufweist.
  6. Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor einen Thermistor aufweist.
  7. Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor ein Mikrobolmeter aufweist.
  8. Katheter des Anspruchs 1, weiter aufweisend ein interstitielles Element, das zwischen der zumindest einen Schutzkappe und dem länglichen Schaft angeordnet ist.
  9. Katheter des Anspruchs 1, weiter aufweisend einen Ballon, der zwischen der zumindest einen Schutzkappe und dem länglichen Schaft angeordnet ist.
  10. Katheter des Anspruchs 9, wobei der Ballon einen aufgeblasenen Zustand und einen entleerten Zustand aufweist.
  11. Katheter des Anspruchs 10, wobei der Ballon so konfiguriert ist, dass der Blutstrom um die zumindest eine Schutzkappe verhindert wird, wenn der Ballon sich in aufgeblasenem Zustand befindet.
  12. Katheter des Anspruchs 10, wobei der Ballon so konfiguriert ist, dass die zumindest eine Schutzkappe radial von dem länglichen Schaft weggedrückt wird, wenn der Ballon sich in dem aufgeblasenen Zustand befindet.
  13. Katheter des Anspruchs 1, weiter aufweisend eine Mehrzahl von Schutzkappen, radial angeordnet über dem länglichen Schaft.
  14. Katheter zum Aufzeichnen gefährdender Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes, aufweisend: einen länglichen Schaft, welcher ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist; eine Mehrzahl von Schutzkappen, radial angeordnet über den länglichen Schaft, in der Nähe des distalen Endes davon; wobei jede Schutzkappe eine Einlassmündung, eine Auslassmündung und einen Fluidströmungskanal definiert, welcher sich dort dazwischen erstreckt; und eine Mehrzahl von Temperatursensoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoren innerhalb eines jeden Strömungskanals angeordnet sind.
  15. Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor ein Widerstandstemperaturglied aufweist.
  16. Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor ein Thermoelement aufweist.
  17. Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor einen Thermistor aufweist.
  18. Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor ein Mikrobolmeter aufweist.
  19. Katheter des Anspruchs 14, weiter aufweisend ein interstitielles Element, angeordnet zwischen den Schutzkappen und dem länglichen Schaft.
  20. Katheter des Anspruchs 14, weiter aufweisend einen Ballon, angeordnet zwischen der Mehrzahl von Schutzkappen und dem länglichen Schaft.
  21. Katheter des Anspruchs 20, wobei der Ballon einen aufgeblasenen Zustand und einen entleerten Zustand aufweist.
  22. Katheter des Anspruchs 21, wobei der Ballon so konfiguriert ist, dass der Blutstrom um die Schutzkappen verhindert wird, wenn der Ballon sich im aufgeblasenen Zustand befindet.
  23. Katheter des Anspruchs 21, wobei der Ballon so konfiguriert ist, dass die Schutzkappen radial weg von dem länglichen Schaft gedrückt werden, wenn sich der Ballon im aufgeblasenen Zustand befindet.
  24. Katheter zum Aufzeichnen gefährdender Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes, aufweisend: einen länglichen Schaft, welcher ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist; eine Anordnung von Schutzkappen, radial angeordnet über den länglichen Schaft, in der Nähe des distalen Endes davon; wobei jede Schutzkappe der Anordnung von Schutzkappen eine Einlassmündung, eine Auslassmündung und einen sich dort hindurch erstreckenden Fluidstromkanal definiert; eine Mehrzahl von Temperatursensoren; und Mittel zum radialen Expandieren der Anordnung von Schutzkappen, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoren innerhalb eines jeden Strömungskanals angeordnet sind.
  25. Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor ein Widerstandstemperaturglied aufweist.
  26. Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor ein Thermoelement aufweist.
  27. Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor einen Thermistor aufweist.
  28. Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor ein Mikrobolmeter aufweist.
  29. Katheter des Anspruchs 24, wobei die Mittel zum radialen Ausdehnen der Anordnung von Schutzkappen einen Hydraulikmechanismus aufweisen.
  30. Katheter des Anspruchs 29, wobei der Hydraulikmechanismus einen Ballon aufweist.
  31. Katheter des Anspruchs 30, wobei der Ballon so konfiguriert ist, dass ein Blutstrom um die Schutzkappen verhindert wird, wenn sich der Ballon im aufgeblasenen Zustand befindet.
  32. Katheter des Anspruchs 24, wobei die Mittel zum radialen Ausdehnen der Anordnung der Schutzkappen einen mechanischen Mechanismus aufweisen.
  33. Katheter des Anspruchs 24, wobei die Mittel zum radialen Ausdehnen der Anordnung der Schutzkappen eine Mehrzahl von elastischen Armen aufweisen.
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