DE60204663T2 - Intravaskulärer temperatursensor - Google Patents
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- A61B2017/22051—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for with an inflatable part, e.g. balloon, for positioning, blocking, or immobilisation
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
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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 der1 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 der5 ; -
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 der10 ; 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.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters100 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter100 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagablagerungen22 innerhalb eines Blutgefäßes20 . Ein Katheter100 weist auf einen länglichen Schaft102 , welcher ein distales Ende104 , ein proximales Ende (nicht gezeigt in1 ) und eine äußere Oberfläche106 aufweist. Ein Katheter100 schließt auch ein eine Vielzahl von Armen108 . In der Ausführungsform der1 ist ein Sensor120 an jedem Arm108 in der Nähe des ersten Endes122 davon fixiert. Ein zweites Ende124 eines jeden Arms108 ist an dem länglichen Schaft102 fixiert. - Die Arme
108 weisen bevorzugt eine ausgefahrene Position und eine eingefahrene Position auf. In der Ausführungsform der1 sind die Arme108 in der ausgefahrenen Position gezeigt. Eine Hülle126 ist um den länglichen Schaft102 angeordnet. Arme108 können in die eingefahrene Position gedrückt werden durch Vorschieben der Hülle126 distal entlang des länglichen Schafts102 . In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert jeder Sensor120 eine innere Oberfläche24 des Blutgefäßes20 , wenn sich die Arme108 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 Sensor120 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 Belagsablagerungen22 . Jede gefährdende Belagsablagerung schließt ein einen Kernabschnitt26 , wel cher ein verhältnismäßig weiches Material aufweist, und eine Kappe28 , welche über dem Kern liegt. Wenn ein Katheter100 proximal und/oder distal durch das Blutgefäß20 bewegt wird, kontaktieren Sensoren120 bevorzugt verschiedene Abschnitte der inneren Oberfläche24 des Blutgefäßes20 . Das Signal eines jeden Sensors120 kann angezeigt und/oder aufgezeichnet werden unter Verwendung eines geeigneten Instruments. Veränderungen in diesen Signalen können festgestellt werden, wenn der Katheter100 proximal und/oder distal durch das Blutgefäß20 bewegt wird. Die Veränderungen in dem Sensorsignal können korreliert werden mit der axialen Position des Katheters100 . Diese Information kann verwendet werden, um die Position irgendwelcher gefährdenden Belagsablagerungen im Blutgefäß20 zu identifizieren. -
2 ist eine Längsquerschnittsansicht eines Blutgefäßes20 . Der Katheter100 der1 ist angeordnet innerhalb eines Lumens30 des Blutgefäßes20 zu sehen. Ein Katheter100 kann verwendet werden zum Aufzeichnen des Orts von gefährdenden Belagsablagerungen22 innerhalb eines Blutgefäßes20 , wie oben beschrieben. In2 kann festgestellt werden, dass Arme108 des Katheters100 sich axial weg von dem länglichen Schaft102 erstrecken. Ein Sensor120 ist an jedem Arm108 in der Nähe eines ersten Endes122 davon fixiert. Ein zweites Ende124 eines jeden Arms108 ist an dem länglichen Schaft102 fixiert. Die Winkelorientierung der Belagsablagerungen22 innerhalb eines Blutgefäßes20 kann identifiziert werden durch Beobachten von Veränderungen zwischen den Signalen von den unterschiedlichen Sensoren120 . Zum Beispiel können Sensoren120 , welche sich in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen22 befinden, höhere Temperaturen messen als Sensoren120 , welche sich nicht in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen befinden. -
3 ist eine Draufsicht eines Katheters200 in Übereinstimmung mit einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter200 weist auf einen länglichen Schaft202 , welcher ein distales Ende204 , ein proximales Ende (in3 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche206 aufweist. Ein Katheter200 schließt auch ein eine Vielzahl von Armen208 . In der Ausführungsform der3 ist ein Sensor220 an jedem Arm208 in der Nähe des ersten Endes222 davon fixiert. Ein mittlerer Abschnitt226 eines jeden Arms208 ist an einem länglichen Schaft202 des Katheters200 fixiert, und ein freier Abschnitt228 eines jeden Arms208 erstreckt sich weg von dem länglichen Schaft202 . In einer bevorzugten Ausführungsform wirken freie Abschnitte228 der Arme208 , um den Blutstrom zu stabilisieren, wenn ein Katheter200 innerhalb eines Blutgefäßes angeordnet ist. In der Ausführungsform der3 sind die Arme208 in der ausgefahrenen Position gezeigt. Arme208 weisen bevorzugt eine ausgefahrene Position und eine eingefahrene Position auf. -
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters300 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter300 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Katheter300 weist einen länglichen Schaft302 auf, welcher ein distales Ende304 , ein proximales Ende (in4 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche306 aufweist. - Eine Hülle
326 ist gleitend um einen Abschnitt des länglichen Schafts302 angeordnet. Die ersten Enden322 der Vielzahl von Armen308 sind an der Hülle326 fixiert. Das zweite Ende324 eines jeden Arms308 ist an einem Körperelement330 eines Katheters300 fixiert. In der Ausführungsform der4 ist ein Körperelement330 um einen länglichen Schaft302 in der Nähe des distalen Endes304 angeordnet. Ein Sensor320 ist an jedem Arm308 zwischen einem ersten Ende322 und einem zweiten Ende324 fixiert. In der Ausführungsform der4 sind die Arme308 in der ausgefahrenen Position gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Arme308 vorgespannt, um die ausgefahrene Position einzunehmen. Arme308 können in eine eingefahrene Position gedrückt werden durch Bewegung einer Hülle326 proximal relativ zum länglichen Schaft302 . Arme308 können auch in die ausgefahrene Position gedrückt werden durch Bewegen einer Hülle326 distal relativ zu dem länglichen Schaft302 . In einer bevorzugten Aus führungsform kontaktiert jeder Sensor320 die innere Oberfläche eines Blutgefäßes, wenn sich Arme308 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 Sensor320 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 Katheters400 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter400 schließt auch einen Arm408 ein, welcher eine Feder432 aufweist, welche vorgespannt ist, um die ausgefahrene Position, die in5 gezeigt ist, einzunehmen. Ein Sensor420 ist an einem Arm408 in der Nähe eines ersten Endes422 davon fixiert. Ein zweites Ende424 des Arms408 ist an einem länglichen Schaft402 fixiert. Ein länglicher Schaft402 schließt ein ein distales Ende404 , ein proximales Ende (in5 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche406 . - In
5 ist ein Katheter400 , angeordnet innerhalb eines Blutgefäßes20 , gezeigt, welches gefährdende Belagsablagerungen22 aufweist. Der Katheter400 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte der gefährdenden Belagsablagerungen22 innerhalb eines Blutgefäßes20 . In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert ein Sensor420 eine innere Oberfläche24 des Blutgefäßes20 , wenn ein Arm408 sich in der in5 gezeigten ausgefahrenen Position befindet. In dieser bevorzugten Ausführungsform kann die vom Sensor420 gemessene Temperatur steigen, wenn sich ein Sensor420 in der Nähe einer gefährdenden Belagsablagerung22 befindet. - Jede in
5 gezeigte gefährdende Belagsablagerung schließt ein einen Kernabschnitt26 , welcher ein verhältnismäßig weiches Material aufweist, und eine Kappe28 , die über dem Kern liegt. Wenn ein Katheter400 proximal und/oder distal durch ein Blutgefäß20 bewegt wird, kontaktieren Sensoren420 bevorzugt verschiedene Abschnitte einer inneren Oberfläche24 des Blutgefäßes20 . - 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 Katheter400 proximal und/oder distal durch ein Blutgefäß20 bewegt wird, und diese Veränderungen können mit der axialen Position des Katheters400 korreliert werden. Variationen in dem Signal von dem Sensor420 können auch festgestellt werden, wenn ein Katheter400 um seine Längsachse gedreht wird. Diese Veränderungen können mit der Winkelorientierung des Katheters400 korreliert werden. Die vom Sensor420 gesammelte Information kann verwendet werden, um die Position irgendwelcher gefährdenden Belagsablagerungen in einem Blutgefäß20 zu identifizieren. -
6 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Katheters400 der5 . In6 sei festgestellt, dass ein Katheter400 eine Hülle426 einschließt, welche um einen länglichen Schaft402 angeordnet ist. In der Ausführungsform der6 ist die Hülle426 distal entlang eines länglichen Schafts402 vorgeschoben, so dass ein Arm408 des Katheters400 in einer eingefahrenen Position angeordnet ist. In6 sei festgestellt, dass ein Katheter400 ein Kabel434 einschließt, angeordnet zwischen einer Hülle426 und einem länglichen Schaft402 . Ein distales Ende des Kabels434 ist bevorzugt an einen Sensor420 gekoppelt, und ein proximales Ende des Kabels434 ist bevorzugt an ein Instrument gekoppelt, welches angepasst ist, ein Signal von einem Sensor420 anzuzeigen und/oder aufzuzeichnen. Es soll anerkannt werden, dass ein Kabel434 jedwelche Anzahl von Leitern einschließen kann. In einigen Anwendungen kann die Anzahl von Leitern ausgewählt werden, um den Sensoren420 zu entsprechen. Zum Beispiel kann ein Sensor420 ein Thermoelement aufweisen, welches zwei Kontakte aufweist, die mit zwei Leitern des Kabels434 gekoppelt sind. -
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters500 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter500 weist auf einen länglichen Schaft502 , welcher ein distales Ende504 , ein proximales Ende (in7 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche506 aufweist. Ein Körperelement530 eines Katheters500 ist um einen länglichen Schaft502 angeordnet. Ein Körperelement530 definiert eine Vielzahl von Strömungskanälen536 . - In der Ausführungsform der
7 ist ein Sensor520 innerhalb eines jeden Strömungskanals536 angeordnet. Ein Katheter500 schließt auch einen Referenzsensor521 ein, angeordnet in der Nähe eines distalen Endes504 des länglichen Schafts502 . Sensoren520 und521 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 Körperelement530 ist bevorzugt so bemessen, dass eine äußere Oberfläche505 des Körperelements530 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. Sensoren520 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 Sensoren520 . - Wenn ein Katheter
500 proximal und/oder distal durch ein Blutgefäß bewegt wird, wird das distale Ende des Körperelements530 in der Nähe unterschiedlicher Ab schnitte der inneren Oberfläche des Blutgefäßes sein. Veränderungen in den Signalen von den Sensoren können festgestellt werden, wenn ein Katheter500 proximal und/oder distal durch das Blutgefäß bewegt wird, und diese Veränderungen können korreliert werden mit der axialen Position des Katheters500 . 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 Strömungskanäle536 und Sensoren520 radial um einen länglichen Schaft502 angeordnet sind. Eine Winkelkomponente der Position der Belagsablagerungen innerhalb des Blutgefäßes kann identifiziert werden durch Beobachten von Veränderungen zwischen den Signalen von unterschiedlichen Sensoren520 . Zum Beispiel können Sensoren520 , welche sich in der Nähe gefährdender Belagsablagerungen befinden, höhere Temperaturen messen als Sensoren520 , welche sich nicht in der Nähe von gefährdenden Belagsablagerungen befinden. -
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters600 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter600 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Katheter600 weist auf einen länglichen Schaft602 , welcher ein distales Ende604 , ein proximales Ende (in8 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche606 aufweist. Ein Sensor620 ist so angeordnet, dass er über einer äußeren Oberfläche606 des länglichen Schafts602 liegt. In der Ausführungsform der8 weist ein Sensor620 ein flexibles Substrat640 und eine Leiterbahn638 auf. Eine Leiterbahn638 ist mit einem ersten Leiter642 und einem zweiten Leiter644 gekoppelt. In einer bevorzugten Ausführungsform verändert sich der elektrische Widerstand der Leiterbahn638 mit einer Temperatur. Auch sind in einer bevorzugten Ausführungsform ein erster Leiter642 und ein zweiter Leiter644 isoliert. Ein erster Leiter642 und ein zweiter Leiter644 können z.B. isoliert sein durch eine Schicht eines Schrumpfschlauchs, welche über einem länglichen Schaft602 liegt. In der Ausführungsform der8 weist der Sensor620 allgemein eine zylindrische äußere Oberfläche605 auf. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Form einer äußeren Oberfläche605 ausgewählt, so dass der Sensor620 die innere Oberfläche eines Blutgefäßes über eine wesentliche Fläche kontaktiert. -
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheters700 in Übereinstimmung mit noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Ein Katheter700 kann verwendet werden zum Aufzeichnen der Orte von gefährdenden Belagsablagerungen innerhalb eines Blutgefäßes. Ein Katheter700 weist auf einen länglichen Schaft702 , welcher ein distales Ende704 , ein proximales Ende (in9 nicht gezeigt) und eine äußere Oberfläche706 aufweist. Ein Katheter700 schließt auch ein einen Sensor720 , angeordnet nahe eines distalen Endes704 eines länglichen Schafts702 . In der Ausführungsform der9 weist der Sensor720 einen Körper746 auf, welcher eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Form des Körpers746 ausgewählt, so dass ein Sensor720 die innere Oberfläche des Blutgefäßes über eine wesentliche Fläche kontaktiert. Ein erster Leiter742 und ein zweiter Leiter744 sind mit einem Sensor720 gekoppelt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Temperaturaufzeichnungs- und -anzeigeinstrument einen Sensor720 über einen ersten Leiter742 und einen zweiten Leiter744 abfragen. -
10 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Katheters800 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Katheter800 weist auf einen länglichen Schaft802 , welcher eine äußere Oberfläche806 aufweist. Ein Zwischenelement, wie etwa ein Ballon850 des Katheters800 ist um einen länglichen Schaft802 angeordnet. - Ein Katheter
800 schließt auch ein eine Anordnung852 , welche eine Vielzahl von Schutzkappen854 aufweist, in Umfangsrichtung angeordnet um einen Ballon850 . Schutzkappen854 sind bevorzugt an einem Ballon850 fixiert. Jede Schutz kappe854 definiert eine Einlassmündung856 , eine Auslassmündung858 und einen Strömungskanal836 , welcher sich dort dazwischen erstreckt. - Ein Sensor
820 (in10 nicht gezeigt) ist bevorzugt innerhalb eines jeden Strömungskanals836 angeordnet. Jeder Sensor820 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 der10 ist ein Ballon850 an einer Außenseite eines Blutgefäßes angeordnet, und er ist in einem aufgeblasenen Zustand gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Ballon850 so konfiguriert, dass Schutzkappen854 radial weg von einem länglichen Schaft802 gedrückt werden, wenn sich ein Ballon850 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 Schutzkappe854 und an einem gegenüberliegenden Ende an dem länglichen Schaft802 angebracht ist. -
11 ist eine Querschnittsdraufsicht eines Katheters800 der10 . In11 kann ein Sensor820 gesehen werden, der innerhalb eines jeden Strömungskanals836 angeordnet ist. Jeder Strömungskanal836 wird definiert durch eine Schutzkappe854 , welche bevorzugt an einem Ballon850 fixiert ist. Ein Ballon850 ist um einen länglichen Schaft802 angeordnet. - In der Ausführungsform der
11 ist ein Ballon850 an einer Außenseite eines Blutgefäßes angeordnet, und er ist in einem aufgeblasenen Zustand gezeigt. Ein Ballon850 kann z.B. aufgeblasen werden durch Drücken eines Fluids durch ein Aufblaslumen860 und eine Aufblasmündung862 , die durch einen länglichen Schaft802 definiert ist. - Ein Ballon
850 ist bevorzugt so konfiguriert, dass Schutzkappen854 gegen die innere Oberfläche eines Blutgefäßes gedrückt werden, wenn ein Ballon850 in dem aufgeblasenen Zustand platziert ist, während ein Katheter800 innerhalb eines Blutgefäßes angeordnet ist. Ein Ballon850 ist bevorzugt so konfiguriert, dass ein Blutstrom um Schutzkappen854 verhindert wird, wenn sich der Ballon850 im aufgeblasenen Zustand befindet. - Blut, welches in der Nähe der inneren Oberfläche des Blutgefäßes strömt, strömt bevorzugt durch Strömungskanäle
836 , die durch Schutzkappen854 definiert sind. Sensoren820 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 Sensoren820 . -
12 ist eine Querschnittsdraufsicht eines Katheters900 in Übereinstimmung mit noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Katheter900 weist auf einen länglichen Schaft902 , welcher eine äußere Oberfläche906 aufweist. Ein Ballon950 des Katheters900 ist um einen länglichen Schaft902 angeordnet. - Ein Katheter
900 schließt auch ein eine Anordnung952 , welche eine Vielzahl von Schutzkappen954 aufweist, die in Umfangsrichtung um einen Ballon950 angeordnet sind. In der Ausführungsform der12 weist jede Schutzkappe eine allgemein keilförmige Querschnittsform auf. Jede Schutzkappe954 ist bevorzugt an einem Ballon950 fixiert. - Jede Schutzkappe
954 definiert einen Strömungskanal936 . Ein Sensor920 ist bevorzugt innerhalb eines jeden Strömungskanals936 angeordnet. Jeder Sensor920 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 der12 ist ein Ballon950 innerhalb eines Blutgefäßes20 angeordnet, und er ist in einem aufgeblasenen Zustand gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Ballon950 so konfiguriert, dass die Schutzkappen954 radial weg von einem länglichen Schaft902 gedrückt werden, wenn ein Ballon950 sich im aufgeblasenen Zustand befindet. In12 kann festgestellt werden, dass Schutzkappen954 gegen die innere Oberfläche24 eines Blutgefäßes20 durch einen Ballon950 gedrückt werden. Ein Ballon950 kann aufgeblasen sein, z.B. durch Drücken eines Fluids durch ein Aufblaslumen960 und eine Aufblasmündung962 , die durch einen länglichen Schaft902 definiert ist. - Ein Ballon
950 ist bevorzugt so konfiguriert, dass ein Blutstrom um die Schutzkappen954 herum verhindert wird, wenn ein Ballon950 sich im aufgeblasenen Zustand befindet. Blut, welches in der Nähe einer inneren Oberfläche24 eines Blutgefäßes20 strömt, strömt bevorzugt in Strömungskanäle936 , die durch Schutzkappen954 definiert sind. Sensoren920 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 Sensoren920 . - 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)
- 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. - Katheter des Anspruchs 1, wobei der zumindest eine Temperatursensor angepasst ist, um die Temperatur des Blutes zu messen, welches durch den Strömungskanal hindurchtritt.
- 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.
- Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor ein Widerstandstemperaturglied aufweist.
- Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor ein Thermoelement aufweist.
- Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor einen Thermistor aufweist.
- Katheter des Anspruchs 1, wobei der Temperatursensor ein Mikrobolmeter aufweist.
- Katheter des Anspruchs 1, weiter aufweisend ein interstitielles Element, das zwischen der zumindest einen Schutzkappe und dem länglichen Schaft angeordnet ist.
- Katheter des Anspruchs 1, weiter aufweisend einen Ballon, der zwischen der zumindest einen Schutzkappe und dem länglichen Schaft angeordnet ist.
- Katheter des Anspruchs 9, wobei der Ballon einen aufgeblasenen Zustand und einen entleerten Zustand aufweist.
- 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.
- 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.
- Katheter des Anspruchs 1, weiter aufweisend eine Mehrzahl von Schutzkappen, radial angeordnet über dem länglichen Schaft.
- 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.
- Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor ein Widerstandstemperaturglied aufweist.
- Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor ein Thermoelement aufweist.
- Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor einen Thermistor aufweist.
- Katheter des Anspruchs 14, wobei jeder Temperatursensor ein Mikrobolmeter aufweist.
- Katheter des Anspruchs 14, weiter aufweisend ein interstitielles Element, angeordnet zwischen den Schutzkappen und dem länglichen Schaft.
- Katheter des Anspruchs 14, weiter aufweisend einen Ballon, angeordnet zwischen der Mehrzahl von Schutzkappen und dem länglichen Schaft.
- Katheter des Anspruchs 20, wobei der Ballon einen aufgeblasenen Zustand und einen entleerten Zustand aufweist.
- 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.
- 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.
- 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.
- Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor ein Widerstandstemperaturglied aufweist.
- Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor ein Thermoelement aufweist.
- Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor einen Thermistor aufweist.
- Katheter des Anspruchs 24, wobei jeder Temperatursensor ein Mikrobolmeter aufweist.
- Katheter des Anspruchs 24, wobei die Mittel zum radialen Ausdehnen der Anordnung von Schutzkappen einen Hydraulikmechanismus aufweisen.
- Katheter des Anspruchs 29, wobei der Hydraulikmechanismus einen Ballon aufweist.
- 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.
- Katheter des Anspruchs 24, wobei die Mittel zum radialen Ausdehnen der Anordnung der Schutzkappen einen mechanischen Mechanismus aufweisen.
- Katheter des Anspruchs 24, wobei die Mittel zum radialen Ausdehnen der Anordnung der Schutzkappen eine Mehrzahl von elastischen Armen aufweisen.
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