DE69929523T2

DE69929523T2 - Ultraschallkopf auf einem katheter

Info

Publication number: DE69929523T2
Application number: DE69929523T
Authority: DE
Inventors: R. James Redmond ANDERSON; Gary Woodinville LICHTTENEGGER
Original assignee: Ekos LLC
Current assignee: Ekos LLC
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: EP1100385B1; DE69929523D1; US6210356B1; US20090105633A1; WO2000007508A1; JP2002522108A; EP1100385A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katheter mit einem Ultraschallaufbau und insbesondere einen Katheter mit einem Ultraschallaufbau, der das Aufbringen von Ultraschallenergie in mindestens einem Lumen innerhalb des Katheters reduziert.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Die US 5,081,993 betrifft eine Ultraschallsonde. Der Katheter hat eine äußere Oberfläche. Ein Transducerelement ist vorgesehen. Eine Anzahl von Lumina innerhalb einer an dem Katheter angebrachten Spitze ist vorgesehen.
Die EP 0 774 276 A2 , auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, betrifft eine Vorrichtung für eine Therapie mit transurethral aufgebrachtem fokussiertem Ultraschall. Eine Sonde ist mit einem länglichen Katheterkörper verbunden. Die Sonde weist einen Transducer auf. Die Sonde trägt den Transducer. Der Transducer ist auf einem Viertelwellenlängenplättchen montiert.
Es ist oft wünschenswert, einen Katheter zu verwenden, um an Behandlungsstellen innerhalb des Körpers verschiedene Medien zuzuführen. Die zugeführten Medien beinhalten oft Arzneimittel, Medikamente, Mikroblasen und andere therapeutisch vorteilhafte Verbindungen. Beispielsweise werden Katheter oft verwendet, um Thrombosen zu behandeln, die sich in den kardiovaskulären Gefäßen des Körpers gebildet haben. Diese Katheter werden verwendet, um Lösungen, die sich zersetzende Verbindungen enthalten, direkt an den Thrombus zu verabreichen. Viele Katheter beinhalten einen Ultraschalltransducer für das Zuführen von Ultraschallenergie zu der Behandlungsstelle zugeführte Medien. Die Ultraschallenergie in Kombination mit den verabreichten Medien und/oder die Ultraschallenergie kann die gewünschten therapeutischen Wirkungen verstärken.
Die Medien werden der Behandlungsstelle typischerweise durch Lumina in dem Katheter zugeführt. Diese Lumina müssen häufig in der Nähe des Ultraschalltransducers verlaufen. Im Ergebnis können die Medien der Ultraschallenergie ausgesetzt werden, ehe die Medien der Behandlungsstelle zugeführt werden. Diese Aussetzung kann die therapeutische Wirkung der Medien vermindern. Wenn es sich bei den verabreichten Medien beispielsweise um Mikroblasen handelt, so können die Mikroblasen in dem Lumen platzen, ehe die Mikroblasen zugeführt werden. Die therapeutische Wirkung von Mikroblasen kann ein Ergebnis des Platzens der Mikroblasen nach der Zuführung an die Behandlungsstelle sein. Das Platzen der Mikroblasen vor deren Zuführung an die Behandlungsstelle kann der Behandlungsstelle diese therapeutische Wirkung entziehen.
Viele Katheter, die für die Zuführung bzw. Verabreichung von Medien und Mikroblasen geeignet sind, werden häufig unter Verwendung von Einbringungs- bzw. Plazierungstechniken mit Führungsdrähten in einem Patienten positioniert. Wenn diese Techniken verwendet werden, ist es oft wünschenswert, den Führungsdraht während der Zuführung der Medien und der Ultraschallenergie innerhalb eines Katheters zu belassen. Die Anwesenheit des Führungsdrahts innerhalb des Katheters kann jedoch die Frequenz der durch den Ultraschalltransducer erzeugten Ultraschallenergie verändern. Im Ergebnis kann sich die Frequenz der tatsächlich durch den Ultraschalltransducer erzeugten Ultraschallenergie von der gewünschten Frequenz unterscheiden.
Es besteht ein Bedarf nach einem Katheter mit einem Ultraschallaufbau, der die Aussetzung von Lumina innerhalb des Katheters an von dem Ultraschalltransducer zugeführte Ultraschallenergie reduziert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
Ein Ziel einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, einen Katheter für die Zuführung von Ultraschallenergie an eine Behandlungsstelle innerhalb eines Gefäßes bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, einen Katheter für die Zuführung von Ultraschallenergie und eines anderen Mediums an eine Behandlungsstelle innerhalb eines Gefäßes bereitzustellen.
Noch ein weiteres Ziel einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, einen Katheter für die Zuführung von Ultraschallenergie und Medien an eine Behandlungsstelle innerhalb eines Gefäßes bereitzustellen, wobei das Bestrahlen der Medien mit Ultraschallenergie während des Transports der Medien durch den Katheter reduziert wird.
Noch ein weiteres Ziel einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, einen Katheter für die Zuführung von Ultraschallenergie an eine Behandlungsstelle innerhalb eines Gefäßes bereitzustellen, wobei die Auswirkungen eines in einem Lumen des Katheters positionierten Führungsdrahts auf die Frequenz der Ultraschallenergie reduziert werden.
Ein weiteres Ziel einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, einen Katheter mit einem Ultraschalltransducer, der zu einer sich entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers erstreckenden Kammer benachbart ist, bereitzustellen.
Noch ein weiteres Ziel einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, einen Katheter mit einem Ultraschalltransducer, der zu einer sich entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers erstreckenden und mit einem Material geringer akustischer Impedanz gefüllten Kammer benachbart ist, bereitzustellen.
Noch ein weiteres Ziel einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, einen Katheter mit einem Ultraschalltransducer, der zu einer sich entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers erstreckenden evakuierten Kammer benachbart ist, bereitzustellen.
Ein Katheter wird beschrieben. Der Katheter beinhaltet einen länglichen Körper mit einer äußeren Oberfläche und einen Ultraschalltransducer mit einer longitudinalen Länge. Ein Trägerteil trägt den Ultraschalltransducer an der äußeren Oberfläche des länglichen Körpers und definiert eine Kammer, die an die äußere Oberfläche des länglichen Körpers angrenzt bzw. zu dieser benachbart ist. Die Kammer reduziert die Übertragung von Ultraschallenergie von dem Ultraschalltransducer in den länglichen Körper entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers.
Eine weitere Ausführungsform des Katheters beinhaltet einen länglichen Körper mit einer äußeren Oberfläche und einen Ultraschalltransducer mit einer longitudinalen Länge. Ein Trägerteil trägt den Ultraschalltransducer an der äußeren Oberfläche des länglichen Körpers. Das Trägerteil definiert zumindest teilweise eine Kammer, die an die äußere Oberfläche des länglichen Körpers angrenzt. Die Kammer erstreckt sich kontinuierlich entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers.
Eine weitere Ausführungsform des Katheters beinhaltet einen länglichen Körper mit einer äußeren Oberfläche, der zumindest teilweise eine Kammer definiert, die an die äußere Oberfläche des länglichen Körpers angrenzt. Ein Ultraschalltransducer ist benachbart zu der Kammer angeordnet, und eine Beschichtung grenzt an eine äußere Oberfläche des Ultraschalltransducers an. Mindestens ein Temperatursensor ist mit der Beschichtung verbunden.
Eine weitere Ausführungsform des Katheters beinhaltet einen länglichen Körper, der zumindest einen Teil einer Kammer definiert, und einen Ultraschalltransducer, der auf einer dem länglichen Körper gegenüberliegenden Seite der Kammer positioniert ist. Ein Ballon ist mit dem länglichen Körper verbunden.
Ein Ultraschallaufbau für die Verwendung mit einem Katheter ist ebenfalls offenbart. Der Aufbau beinhaltet einen länglichen Körper mit einer äußeren Oberfläche und einen Ultraschalltransducer mit einer longitudinalen Länge. Ein Trägerteil trägt den Ultraschalltransducer an der äußeren Oberfläche des länglichen Körpers und definiert zumindest teilweise eine Kammer, die an die äußere Oberfläche des länglichen Körpers angrenzt bzw. zu dieser benachbart ist. Zumindest ein Ende des Aufbaus ist für eine Verbindung mit dem Katheter ausgestaltet.
Eine weitere Ausführungsform des Ultraschallaufbaus beinhaltet einen länglichen Körper mit einer äußeren Oberfläche und einen Ultraschalltransducer mit einer longitudinalen Länge. Ein Trägerteil trägt den Ultraschalltransducer an der äußeren Oberfläche des länglichen Körpers und definiert zumindest teilweise eine Kammer, die an die äußere Oberfläche des länglichen Körpers angrenzt. Die Kammer erstreckt sich kontinuierlich entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers.
Noch eine weitere Ausführungsform des Ultraschallaufbaus beinhaltet einen länglichen Körper, der zumindest einen Teil einer Kammer definiert, und einen Ultraschalltransducer, der auf einer dem länglichen Körper gegenüberliegenden Seite der Kammer positioniert ist. Zumindest ein Ende des Aufbaus ist für eine Verbindung mit dem Katheter ausgestaltet.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1A ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung.
1B ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung.
1C veranschaulicht ein Trägerteil mit integralen bzw. eingebauten Haltern.
1D veranschaulicht ein Trägerteil, das von einer äußeren Beschichtung getragen wird.
2A ist eine Querschnittsansicht eines Katheters, der ein Ultraschallaufbaumodul beinhaltet, welches von einer ersten Katheterkomponente und einer zweiten Katheterkomponente unabhängig ist.
2B veranschaulicht die erste und die zweite Katheterkomponente, die mit dem Ultraschallaufbaumodul verbunden sind.
2C ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus, der einstückig mit einem Katheter ausgebildet ist.
3A ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus, der dafür ausgestaltet ist, Ultraschallenergie in einer radialen Richtung abzustrahlen. Die Drähte, die den Ultraschalltransducer antreiben bzw. lenken, verlaufen durch ein Nutzlumen in dem Katheter.
3B ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus, der dafür ausgestaltet ist, Ultraschallenergie in einer radialen Richtung abzustrahlen. Die Leitungen, die den Ultraschalltransducer antreiben, verlaufen durch Leitungslumina in dem Katheter.
3C ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus, der so ausgestaltet ist, daß er Ultraschallenergie longitudinal abstrahlt. Der distale Teil einer Leitung verläuft proximal durch die äußere Beschichtung.
3D ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus, der so ausgestaltet ist, daß er Ultraschallenergie longitudinal überträgt. Der distale Teil einer Leitung verläuft proximal durch ein Leitungslumen in dem Katheter.
4A ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einer Mehrzahl von Ultraschallaufbauten.
4B ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus, der in einem Katheter mit einer Mehrzahl von Nutzlumina enthalten ist.
4C ist eine Querschnittsansicht eines Ultraschallaufbaus, der in einem Katheter mit einer Mehrzahl von Nutzlumina enthalten ist.
5A ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einem Ballon.
5B ist eine Querschnittsansicht eines Katheters mit einem Ballon, der einen Ultraschallaufbau beinhaltet.
6A ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einem Ballon, der relativ zu einem Ultraschallaufbau distal angeordnet ist.
6B ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einem Ultraschallaufbau, der relativ zu einem Ballon distal angeordnet ist.
6C ist eine Querschnittsansicht eines Katheters mit einem Ultraschallaufbau, der am distalen Ende des Katheters angeordnet ist.
7A ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einem Medienzuführungsanschluß, der zwischen einem Ultraschallaufbau und einem Ballon positioniert ist.
7B ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einem Ultraschallaufbau, der zwischen einem Medienzuführungsanschluß und einem Ballon positioniert ist.
7C ist eine Querschnittsansicht eines Katheters mit einem Ultraschallaufbau, der am distalen Ende des Katheters positioniert ist.
8A ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einem Medienzuführungsanschluß und einem Ultraschallaufbau, der zwischen einem ersten und einem zweiten Ballon positioniert ist.
8B ist eine Seitenansicht eines Katheters mit einem Medienzuführungsanschluß und einem Ultraschallaufbau, der zwischen einem ersten und einem zweiten Ballon positioniert ist.
8C ist eine Querschnittsansicht eines Ballons, der in einem Katheter mit einem ersten und einem zweiten Ballon enthalten ist.
9A veranschaulicht parallel angeschlossene Ultraschalltransducer.
9B veranschaulicht in Reihe angeschlossene Ultraschalltransducer.
9C veranschaulicht Ultraschalltransducer, die mit einer gemeinsamen Leitung verbunden sind.
10 veranschaulicht einen Schaltkreis für das elektrische Anschließen von Temperatursensoren.
11 veranschaulicht ein Rückkopplungssteuerungssystem zur Verwendung mit einem Katheter mit einem Ultraschallaufbau.
12A veranschaulicht einen benachbart zu einer Behandlungsstelle positionierten Ultraschallaufbau und Mikroblasen, die über ein Nutzlumen zugeführt werden.
12B veranschaulicht einen benachbart zu einer Behandlungsstelle positionierten Ultraschallaufbau und ein Medium, das über einen Medienzuführungsanschluß zugeführt wird.
12C veranschaulicht einen benachbart zu einer Behandlungsstelle positionierten Ultraschallaufbau und ein Medium, das über einen Medienzuführungsanschluß zugeführt wird, während ein Führungsdraht in einem Nutzlumen positioniert ist.
12D veranschaulicht einen Katheter mit einem Ballon, der benachbart zu einer Behandlungsstelle positioniert ist.
12E veranschaulicht einen Katheter mit einem Ballon, der so aufgeweitet wurde, daß er mit einer Behandlungsstelle in Kontakt ist.
12F veranschaulicht einen Katheter mit einem Ultraschallaufbau außerhalb eines Ballons, der an einer Behandlungsstelle positionier ist.
12G veranschaulicht den Ballon von 12F, der so aufgeweitet wurde, daß er mit einem Gefäß in Kontakt ist, um das Gefäß zu verschließen bzw. zu verstopfen.
12H veranschaulicht einen Katheter mit einem Ultraschallaufbau außerhalb eines ersten und eines zweiten Ballons, die an einer Behandlungsstelle positioniert sind.
12I veranschaulicht den ersten und den zweiten Ballon von 12H, die so aufgeweitet wurden, daß sie mit einem Gefäß in Kontakt sind, um das Gefäß zu verschließen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katheter mit einem Ultraschallaufbau. Der Katheter beinhaltet einen länglichen Körper mit mindestens einem Nutzlumen, welches sich durch den längli chen Körper erstreckt. Die Nutzlumina können verwendet werden, um einer Behandlungsstelle verschiedene Medien zuzuführen und/oder um einen Führungsdraht aufzunehmen, so daß der Katheter zur Behandlungsstelle geführt werden kann. Der Ultraschallaufbau kann einen Ultraschalltransducer beinhalten, der Ultraschallenergie übertragen kann. Ein Trägerteil kann den Ultraschalltransducer benachbart zu einer äußeren Oberfläche des länglichen Körpers tragen und so eine Kammer zwischen dem Ultraschalltransducer und dem länglichen Körper definieren.
Die Kammer kann mit einem Material gefüllt sein, welches eine geringe akustische Impedanz erzeugt, um die Aussetzung mindestens eines Nutzlumens innerhalb des länglichen Körpers an von dem Ultraschalltransducer zugeführte Ultraschallenergie zu reduzieren. Beispielsweise kann die Kammer mit einem Material gefüllt sein, welches Ultraschallenergie absorbiert, reflektiert oder deren Übertragung durch die Kammer verhindert. Alternativ kann die Kammer evakuiert sein, um die Übertragung von Ultraschallenergie durch die Kammer zu reduzieren.
Das Trägerteil kann Enden haben, die sich über das Ultraschallteil hinaus erstrecken. Im Ergebnis kann die Kammer benachbart zur gesamten longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers positioniert sein und kann sich über die Enden des Ultraschalltransducers hinaus erstrecken. Diese Ausgestaltung maximiert den Teil bzw. Abschnitt des Ultraschalltransducers, der an die Kammer angrenzt. Eine Vergrößerung des Teils des Ultraschalltransducers, der an die Kammer angrenzt, kann die an die Nutzlumina übertragene Menge an Ultraschallenergie reduzieren. Der Ultraschallaufbau kann eine äußere Beschichtung auf dem Ultraschalltransducer beinhalten. Temperatursensoren können in der äußeren Beschichtung benachbart zu dem Ultraschalltransducer positioniert werden. Diese Position der Temperatursensoren liefert eine Rückmeldung bezüglich der Temperatur neben den Ultraschalltransducern, wo die Wärmeenergie weniger Gelegenheit hat, zu dissipieren. Im Ergebnis stellen die Temperatursensoren eine Messung der Temperatur an der äußeren Oberfläche des Transducers zur Verfügung.
Die 1A–1B veranschaulichen einen Katheter 10 mit einem Ultraschallaufbau 12 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Katheter 10 beinhaltet einen länglichen Körper 14 mit einem Nutzlumen 16, welches sich durch den länglichen Körper 14 erstreckt. Das Nutzlumen 16 kann einen Führungsdraht aufnehmen, so daß der Katheter 10 entlang des Führungsdrahts geschraubt werden kann. Das Nutzlumen 16 kann auch für die Zuführung von Medien, einschließlich Arzneimitteln, Medikamenten, Mikroblasen und anderer Verbindungen, die eine therapeutische Wirkung liefern, verwendet werden.
Der Ultraschallaufbau 12 beinhaltet einen Ultraschalltransducer 18. Geeignete Ultraschalltransducer 18 beinhalten PZT-4D, PZT-4, PZT-8 und zylindrisch geformte Piezokeramiken, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Wenn der Ultraschalltransducer 18 eine zylindrische Form hat, kann der Ultraschalltransducer 18 den länglichen Körper 14 umgeben, wie es in 1B veranschaulicht ist. Der Ultraschallaufbau 12 beinhaltet auch ein Trägerteil 20. Geeignete Trägerteile 20 beinhalten Polyimid, Polyester und Nylon, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Das Trägerteil 20 kann an dem Ultraschalltransducer 18 angebracht sein. Geeignete Mittel zum Anbringen des Ultraschalltransducers 18 an dem Trägerteil 20 beinhalten Aufkleben und Thermokleben, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Ultraschallaufbau 12 kann auch eine äußere Beschichtung 22 beinhalten. Geeignete äußere Beschichtungen 22 beinhalten Polyimid, Parylen und Polyester, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Das Trägerteil 20 trägt das Ultraschallteil 20 an einer äußeren Oberfläche 24 des länglichen Körpers 14, so daß zwischen dem Ultraschalltransducer 18 und der äußeren Oberfläche 24 des länglichen Körpers 14 eine Kammer 26 definiert wird. Die Kammer 26 hat vorzugsweise eine Höhe von 0,25–10 μm, bevorzugter von 0,50–5 μm und besonders bevorzugt von 0,0–1,5 μm. Das Trägerteil 20 kann von Haltern 28 getragen werden, die an den Enden 30 des Trägerteils 20 positioniert sind, wie es in 1B veranschaulicht ist. Die Halter 28 können mit dem Trägerteil 20 integral ausgebildet sein, wie es in 1C veranschaulicht ist. Die äußere Beschichtung 22 kann als die Halter dienen, wie es in 1D veranschaulicht ist.
Die Enden 30 des Trägerteils 20 können sich über die Enden 32 des Ultraschalltransducers 18 hinaus erstrecken. Die Halter 28 können über die Enden 32 des Ultraschalltransducers 18 hinausgehend positioniert sein. Im Ergebnis kann sich die Kammer 26 entlang der longitudinalen Länge 34 des Ultraschalltransducers 18 erstrecken, was den Abschnitt bzw. Teil des Ultraschalltransducers 18, der an die Kammer 26 angrenzt, maximiert. Die Kammer 26 kann mit einem Medium gefüllt sein, welches Ultraschallenergie absorbiert oder die Übertragung von Ultraschallenergie verhindert. Geeignete gasförmige Medien zum Befüllen der Kammer 26 beinhalten Helium, Argon, Luft und Stickstoff, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Geeignete feste Medien zum Befüllen der Kammer 26 beinhalten Silicium und Gummi, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Kammer 26 kann auch evakuiert sein. Geeignete Drücke für eine evakuierte Kammer 26 beinhalten negative Drücke bis –760 mm Hg, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Ein oder mehrere Temperatursensoren 36 können in der äußeren Beschichtung 22 positioniert sein. Die Temperatursensoren 36 können benachbart zu dem Ultraschalltransducer 18 positioniert sein, um eine Rückmeldung bezüglich der Temperatur neben dem Ultraschalltransducer 18 zu liefern.
Der Ultraschallaufbau 12 kann ein separates Modul 38 sein, wie es in den 2A–2B veranschaulicht ist. In 2A beinhaltet der Katheter 10 eine erste Katheterkomponente 40, eine zweite Katheterkomponente 42 und ein Ultraschallaufbaumodul 38. Die erste Katheterkomponente 40 und die zweite Katheterkomponente 42 beinhalten Komponentenenden 44, die zu den Enden 46 des Ultraschallaufbaumoduls komplementär sind. Die Komponentenenden 44 können mit den Enden 46 des Ultraschallaufbaumoduls verbunden werden, wie es in 2B veranschaulicht ist. Geeignete Mittel zum Verbinden der Komponentenenden 44 und der Enden 46 des Ultraschallaufbaumoduls beinhalten Klebeverfahren, mechanische Verfahren und Wärmeverfahren, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Ultraschallaufbau 12 kann mit dem Katheter 10 einstückig ausgebildet sein, wie es in 2C veranschaulicht ist. Weiterhin kann die äußere Beschichtung 22 einen Durchmesser haben, der größer ist als der Durchmesser des länglichen Körpers 14, wie es in 1A ausgestaltet ist, oder sie kann mit der äußeren Oberfläche 24 des länglichen Körpers 14 bündig abschließen, wie es in den 2A–2C veranschaulicht ist.
Der Ultraschallaufbau 12 kann elektrisch angeschlossen sein, um radiale Vibrationen des Ultraschalltransducers 18 zu erzeugen, wie es in den 3A–3B veranschaulicht ist. Eine erste Leitung 48 ist mit einer äußeren Oberfläche 50 des Ultraschalltransducers 18 verbunden, während eine zweite Leitung 52 mit einer inneren Oberfläche 54 des Ultraschalltransducers 18 verbunden ist. Die erste Leitung 48 und die zweite Leitung 52 können proximal durch das Nutzlumen 16 verlaufen, wie es in 3A veranschaulicht ist. Alternativ können die erste Leitung 48 und die zweite Leitung 52 proximal durch Leitungslumina 56 innerhalb des Katheters 10 verlaufen, wie es in 3B veranschaulicht ist. Geeignete Leitungen für den Ultraschalltransducer 18 beinhalten Kupfer, Gold und Aluminium, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Geeignete Frequenzen für die durch den Ultraschalltransducer 18 zugeführte Ultraschallenergie beinhalten 20 kHz bis 2 MHz, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Der Ultraschallaufbau 12 kann elektrisch angeschlossen sein, um longitudinale Vibrationen des Ultraschalltransducers 18 zu erzeugen, wie es in den 3C–3D veranschaulicht ist. Eine erste Leitung 48 ist mit einem ersten Ende 58 des Ultraschalltransducers 18 verbunden, während eine zweite Leitung 52 mit einem zweiten Ende 60 des Ultraschalltransducers 18 verbunden ist. Der distale Teil bzw. Abschnitt 62 der zweiten Leitung 52 kann durch die äußere Beschichtung 22 verlaufen, wie es in 3C veranschaulicht ist. Alternativ kann der distale Teil 62 der zweiten Leitung 52 durch Leitungslumina 56 in dem Katheter 10 verlaufen, wie es in 3D veranschaulicht ist. Wie es oben diskutiert wurde, können die erste Leitung 48 und die zweite Leitung 52 proximal durch das Nutzlumen 16 verlaufen.
4A veranschaulicht einen Katheter 10 mit einer Mehrzahl von Ultraschallaufbauten. Der Katheter 10 beinhaltet einen Elektronikanschluß 64, eine Mehrzahl von Medienzuführungsanschlüssen 66 und einen Medieneinlaßanschluß 68. Der Elektronikanschluß 64 ist für eine Verbindung mit Elektroniken (nicht gezeigt), die Signale von den Temperatursensoren 36 empfangen, ausgestaltet. Die 4B–4C sind Querschnittsansichten eines Katheters 10 mit einem zweiten Nutzlumen 16A, welches mit den Medienzuführungsanschlüssen 66 verbunden ist. Das zweite Nutzlumen 16A kann auch mit dem Medieneinlaßanschluß 68 verbunden werden, wie es in 4A veranschaulicht ist. Der Medieneinlaßanschluß 68 ist so ausgestaltet, daß er mit einer Medienquelle (nicht gezeigt) verbunden ist. Medien können über das zweite Nutzlumen 16A von der Medienquelle und durch die Medienzuführungsanschlüsse 66 transportiert werden.
Der Katheter 10 kann einen Ballon 70 beinhalten, wie es in 5A veranschaulicht ist. Der Ballon 70 kann aus einem impermeablen bzw. undurchlässigen Material oder aus einer permeablen bzw. durchlässigen Membran oder einer selektiv permeablen Membran, die es bestimmten Medien erlaubt, durch die Membran zu strömen, während andere Medien daran gehindert werden, durch die Membran zu strömen, hergestellt bzw. aufgebaut sein. Geeignete Membranmaterialien für den Ballon 70 beinhalten Zellulose, Zelluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polyolefin, Polyurethan und Polysulfon, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Wenn der Ballon 70 aus einer permeablen Membran oder einer selektiv permeablen Membran aufgebaut ist, betragen die Porengrößen der Membran im Durchmesser vorzugsweise 5 A-2 μm, bevorzugter 50 A-900 A und besonders bevorzugt 100 A-300 A.
Wie es in 5B veranschaulicht ist, können ein Ultraschallaufbau 12, ein erster Medienzuführungsanschluß 66A und ein zweiter Medienzuführungsanschluß 66B innerhalb des Ballons 70 positioniert sein. Der erste Medienzuführungsanschluß 66A und der zweite Medienzuführungsanschluß 66B sind mit einem zweiten Nutzlumen 16A und einem dritten Nutzlumen 16B verbunden. Das zweite Nutzlumen 16A und das dritte Nutzlumen 16B können mit demselben Medieneinlaßanschluß 68 oder mit unabhängigen Medieneinlaßanschlüssen 68 verbunden sein. Wenn der erste Medienzuführungsanschluß 66A und der zweite Medienzuführungsanschluß 66B mit verschiedenen Medieneinlaßanschlüssen 68 verbunden sind, können verschiedene Medien über den zweiten Medienzuführungsanschluß 66A und den dritten Medienzuführungsanschluß 66B zugeführt werden. Beispielsweise kann ein Medium in Form eines Medikaments bzw. ein Medikamentenmedium über das dritte Nutzlumen 16B zugeführt werden, und ein Ausdehnungsmedium kann über das zweite Nutzlumen 16A zugeführt werden. Das Medium in Form eines Medikaments kann Arzneimittel oder andere Medikamente beinhalten, die eine therapeutische Wirkung bereitstellen können. Das Ausdehnungsmedium kann dazu dienen, den Ballon 70 aufzuweiten oder die den Ballon 70 enthaltende Membran anzufeuchten. Das Anfeuchten der den Ballon 70 enthaltenden Membran kann dazu führen, daß eine minimal permeable Membran permeabel wird.
Der Ultraschallaufbau 12 kann außerhalb des Ballons 70 positioniert sein, wie es in den 6A–6C veranschaulicht ist. In 6A ist der Ballon 70 distal zu dem Ultraschallaufbau 12 positioniert, und in 6B ist der Ultraschallaufbau 12 distal zu dem Ballon 70 angeordnet. 6C ist eine Querschnittsansicht eines Katheters 10 mit einem Ultraschallaufbau 12, der außerhalb des Ballons 70 positioniert ist. Der Katheter beinhaltet ein zweites Nutzlumen 16A, welches mit einem ersten Medienzuführungsanschluß 66A verbunden ist. Das zweite Nutzlumen 16A kann verwendet werden, um ein Ausdehnungsmedium und/oder ein Medikamentenmedium an den Ballon 70 zuzuführen. Wenn der Ballon 70 aus einer permeablen Membran aufgebaut ist, kann das Medikamentenmedium und/oder das Ausdehnungsmedium durch den Ballon 70 hindurchtreten. In ähnlicher Weise können, wenn der Ballon 70 aus einer selektiv permeablen Membran aufgebaut ist, bestimmte Komponenten des Medikamentenmediums und/oder des Ausdehnungsmediums durch den Ballon 70 hindurchtreten. Druck kann verwendet werden, um das Medium oder die Komponenten des Mediums durch den Ballon zu treiben. Andere Mittel, wie Phorese, können ebenfalls verwendet werden, um das Medium oder Komponenten des Mediums durch den Ballon 70 zu treiben bzw. zu drücken.
Wie es in 6C veranschaulicht ist, kann der Ultraschallaufbau 12 am distalen Ende des Katheters 10 positioniert sein. Das zweite Nutzlumen 16A kann verwendet werden, um ein Ausdehnungsmedium und/oder ein Medikamentenmedium an den Ballon 70 zuzuführen. Das Nutzlumen 16 kann verwendet werden, um ein Medikamentenmedium zuzuführen und um den Katheter 10 entlang eines Führungsdrahts zu führen.
Wie es in den 7A–7C veranschaulicht ist, kann der Katheter 10 einen zweiten Medienzuführungsanschluß 66B beinhalten, der außerhalb des Ballons positioniert ist. In den 7A–7C sind der Ultraschallaufbau 12 und der zweite Medienzuführungsanschluß 66B relativ zu einem Ballon 70 distal angeordnet, jedoch kann der Ballon 70 relativ zu dem Ultraschallaufbau 12 und dem zweiten Medienzuführungsanschluß 66B distal angeordnet sein. In 7A ist der Ultraschallaufbau 12 distal zu dem zweiten Medienzuführungsanschluß 66B angeordnet, und in 7B ist der zweite Medienzuführungsanschluß 66B distal zu dem Ultraschallaufbau 12 angeordnet.
7C ist eine Querschnittsansicht des Katheters 10, der in 7A veranschaulicht ist. Der Katheter 10 beinhaltet einen ersten Medienzuführungsanschluß 66A und einen zweiten Medienzuführungsanschluß 66B, die mit einem zweiten Nutzlumen 16A und einem dritten Nutzlumen 16B verbunden sind. Das zweite Nutzlumen 16A und das dritte Nutzlumen 16B können mit unabhängigen Medieneinlaßanschlüssen 68 (nicht gezeigt) verbunden sein. Das zweite Nutzlumen 16A kann verwendet werden, um ein Ausdehnungsmedium und/oder ein Medikamentenmedium an den Ballon 70 zuzuführen, während das dritte Nutzlumen 16B verwendet werden kann, um ein Medikamentenmedium durch den zweiten Medienzuführungsanschluß 66B zuzuführen.
Wie es in den 8A–8B veranschaulicht ist, kann der Katheter 10 einen ersten Ballon 70A und einen zweiten Ballon 70B beinhalten. Der Ultraschallaufbau 12 kann zwischen dem ersten Ballon 70A und dem zweiten Ballon 70B positioniert sein. Ein zweiter Medienzuführungsanschluß 66B kann optional zwischen dem ersten Ballon 70A und dem zweiten Ballon 70B positioniert sein. In 8A ist der zweite Medienzuführungsanschluß 66B relativ zu dem Ultraschallaufbau distal angeordnet, und in 8B ist der Ultraschallaufbau relativ zu dem zweiten Medienzuführungsanschluß 66B distal angeordnet.
8C ist eine Querschnittsansicht des ersten Ballons 70A, der in 8B veranschaulicht ist. Der Katheter beinhaltet ein zweites Nutzlumen 16A, ein drittes Nutzlumen 16B und ein viertes Nutzlumen 16C. Das zweite Nutzlumen 16A ist mit einem ersten Medienzuführungsanschluß 66A innerhalb des ersten Ballons verbunden. Das dritte Nutzlumen 16B ist mit dem zweiten Medienzuführungsanschluß 66B verbunden, und das vierte Nutzlumen 16C ist mit einem dritten Medienzuführungsanschluß 66C in dem zweiten Ballon 70B (nicht gezeigt) verbunden. Das zweite Nutzlumen 16A und das vierte Nutzlumen 16C können verwendet werden, um Ausdehnungsmedium und/oder Medikamentenmedium an den ersten Ballon 70A und den zweiten Ballon 70B zuzuführen. Das zweite Nutzlumen 16A und das vierte Nutzlumen 16C können mit demselben Medieneinlaßanschluß oder mit unabhängigen Medieneinlaßanschlüssen (nicht gezeigt) verbunden sein. Wenn das zweite und das vierte Nutzlumen mit demselben Medieneinlaßanschluß verbunden sind, ist der Druck innerhalb des ersten Ballons 70A und des zweiten Ballons 70B ähnlich. Wenn das zweite und das vierte Nutzlumen mit unabhängigen Medieneinlaßanschlüssen verbunden sind, können in dem ersten Ballon 70A und dem zweiten Ballon 70B verschiedene Drücke erzeugt werden. Das dritte Nutzlumen 16B kann mit einem unabhängigen Medieneinlaßanschluß verbunden und dazu verwendet werden, ein Medikamentenmedium über den zweiten Medienzuführungsanschluß 66B zuzuführen.
Wie es oben diskutiert wurde, kann der Katheter 10 eine Mehrzahl von Ultraschallaufbauten beinhalten. Wenn der Katheter 10 eine Mehrzahl von Ultraschallaufbauten beinhaltet, kann jeder Ultraschalltransducer 18 jeweils individuell mit Energie versorgt werden. Wenn der längliche Körper 14 N Ultraschalltransducer 18 enthält, muß der längliche Körper 14 2 N Leitungen beinhalten, um N Ultraschalltransducer 18 einzeln mit Energie zu versorgen. Die einzelnen Ultraschalltransducer 18 können auch in Reihe oder parallel elektrisch angeschlossen sein, wie es in den 9A–9B veranschaulicht ist. Diese Anordnungen gestatten ein Maximum an Flexibilität, da sie nur 2 Leitungen erfordern. Alle Ultraschalltransducer 18 empfangen gleichzeitig Energie, ganz gleich, ob die Ultraschalltransducer 18 in Reihe oder parallel angeschlossen sind. Wenn die Ultraschalltransducer 18 in Reihe angeschlossen sind, ist weniger Strom erforderlich, um dieselbe Energie von jedem Ultraschalltransducer 18 zu erzeugen, als wenn die Ultraschalltransducer 18 parallel angeschlossen sind. Der reduzierte Strom erlaubt die Verwendung kleinerer Leitungen, um den Ultraschalltransducern 18 Energie zuzuführen, und erhöht dementsprechend die Flexibilität des länglichen Körpers 14. Wenn die Ultraschalltransducer 18 parallel angeschlossen sind, kann ein Ultraschalltransducer 18 ausfallen, und die verbleibenden Ultraschalltransducer 18 funktionieren weiterhin bzw. bleiben in Betrieb.
Wie es in 9C veranschaulicht ist, kann eine gemeinsame Leitung 72 jedem Ultraschalltransducer 18 Energie bereitstellen, wobei jeder Ultraschalltransducer 18 seine eigene Rückführleitung 74 besitzt. Ein bestimmter Ultraschalltransducer 18 kann durch Schließen eines Schalters 76, um einen Schaltkreis zwischen der gemeinsamen Leitung 72 und der Rückführleitung 74 des betreffenden Ultraschalltransducers 18 zu schließen, einzeln aktiviert werden. Sobald ein Schalter 76, der einem bestimmten Ultraschalltransducer 18 entspricht, geschlossen wurde, kann die dem Ultraschalltransducer 18 zugeführte Menge an Energie mit dem entsprechenden Potentiometer 78 eingestellt bzw. angepaßt werden. Dementsprechend erfordert ein Katheter 10 mit N Ultraschalltransducern 18 nur N + 1 Leitungen und erlaubt dennoch eine unabhängige Steuerung der Ultraschalltransducer 18. Diese reduzierte Anzahl an Leitungen erhöht die Flexibilität des Katheters 10. Um die Flexibilität des Katheters 10 zu verbessern, können die einzelnen Rückführleitungen 74 Durchmesser haben, die kleiner sind als der Durchmesser der gemeinsamen Leitung 72. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform, bei der N Ultraschalltransducer 18 gleichzeitig mit Energie versorgt werden, der Durchmesser der einzelnen Rückführleitungen 74 um die Quadratwurzel von N-mal kleiner sein als der Durchmesser der gemeinsamen Leitung 72.
Wie es oben diskutiert wurde, kann der Ultraschallaufbau 12 mindestens einen Temperatursensor 36 beinhalten. Geeignete Temperatursensoren 36 beinhalten Thermistoren, Thermoelemente, Temperaturwiderstandsdetektoren (RTD) und faseroptische Temperatursensoren 36, die thermochrome Flüssigkristalle einsetzen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Geeignete Geometrien von Temperatursensoren beinhalten einen Punkt, einen Flicken, einen Streifen und ein Band, die den Ultraschalltransducer 18 umgeben, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Wenn der Ultraschallaufbau 12 eine Mehrzahl von Temperatursensoren 36 beinhaltet, können die Temperatursensoren 36 elektrisch angeschlossen sein, wie es in 10 veranschaulicht ist. Jeder Temperatursensor 36 kann mit einer gemeinsamen Leitung 72 verbunden sein und dann seine eigene Rückführleitung 74 beinhalten. Dementsprechend können N + 1 Leitungen verwendet werden, um die Temperatur an den Temperatursensoren 36 unabhängig zu erfassen, wenn N Temperatursensoren 36 verwendet werden. Eine geeignete gemeinsame Leitung 72 kann aus Konstantan aufgebaut sein, und eine geeignete Rückführleitung 74 kann aus Kupfer aufgebaut sein. Die Temperatur an einem bestimmten Temperatursensor 36 kann durch Schließen eines Schalters 76, um einen Schaltkreis zwischen der Rückführleitung 74 des Thermoelements und der gemeinsamen Leitung 72 zu schließen, bestimmt werden. Wenn die Temperatursensoren 36 Thermoelemente sind, kann die Temperatur aus der Spannung in dem Schaltkreis berechnet werden. Um die Flexibilität des Katheters 10 zu verbessern, können die einzelnen Rückführleitungen 74 Durchmesser haben, die kleiner sind als der Durchmesser der gemeinsamen Leitung 72.
Jeder Temperatursensor 36 kann auch unabhängig elektrisch angeschlossen sein. Die Verwendung von N unabhängig elektrisch angeschlossenen Temperatursensoren 36 macht es erforderlich, daß 2 N Leitungen über die Länge des Katheters 10 verlaufen.
Die Flexibilität des Katheters 10 kann auch durch die Verwendung von Temperatursensoren 36 auf Basis von Faseroptiken verbessert werden. Die Flexibilität kann verbessert werden, da nur N Faseroptiken verwendet werden müssen, um die Temperatur bei N Temperatursensoren 36 zu erfassen.
Der Katheter 10 kann mit einem Rückkopplungssteuerungssystem verbunden sein, wie es in 11 veranschaulicht ist. Die Temperatur an jedem Temperatursensor 36 wird überwacht, und die von einer Energiequelle abgegebene Energie wird entsprechend eingestellt. Der Arzt kann, falls dies gewünscht ist, das System mit geschlossener oder offener Schleife einsetzen.
Das Rückkopplungssteuerungssystem beinhaltet eine Energiequelle 80, Stromschaltkreise 82 und eine Vorrichtung 84 zur Berechnung der Energie bzw. des Stroms, die mit jedem Ultraschalltransducer 18 verbunden ist. Eine Temperaturmeßvorrichtung 86 ist mit den Temperatursensoren 36 auf dem Katheter 10 verbunden. Eine Verarbeitungseinheit 88 ist mit der Stromberechnungsvorrichtung 84, den Stromschaltkreisen 82 und einer Benutzerschnittstelle und Anzeige 90 verbunden.
Im Betrieb wird die Temperatur an jedem Temperatursensor 36 in der Temperaturmeßvorrichtung 86 bestimmt. Die Verarbeitungseinheit 88 empfängt Signale, die die bestimmten Temperaturen von der Temperaturmeßvorrichtung 86 anzeigen. Die bestimmten Temperaturen können dem Benutzer dann an der Benutzerschnittstelle und Anzeige 90 angezeigt werden.
Die Verarbeitungseinheit 88 beinhaltet eine Logik für das Erzeugen eines Temperatursteuerungssignals. Das Temperatursteuerungssignal ist proportional zu dem Unterschied zwischen der gemessenen Temperatur und einer gewünschten Temperatur. Die gewünschte Temperatur kann durch den Benutzer bestimmt werden. Der Benutzer kann die vorbestimmte Temperatur an der Benutzerschnittstelle und Anzeige 90 einstellen.
Das Temperatursteuerungssignal wird von den Stromschaltkreisen 82 empfangen. Die Stromschaltkreise 82 stellen den Leistungspegel der Energie ein, die den Ultraschalltransducern 18 von der Energiequelle 80 zugeführt wird. Wenn beispielsweise das Temperatursteuerungssignal oberhalb eines bestimmten Niveaus liegt, wird die einem bestimmten Ultraschalltransducer 18 zugeführte Energie im Verhältnis zur Stärke des Temperatursteuerungssignals reduziert. In ähnlicher Weise wird, wenn das Temperatursteuerungssignal unterhalb eines bestimmten Niveaus liegt, die einem bestimmten Ultraschalltransducer 18 zugeführte Energie im Verhältnis zur Stärke des Temperatursteuerungssignals erhöht. Nach jeder Einstellung der Energie überwacht die Verarbeitungsein heit 88 die Temperatursensoren 36 und erzeugt ein weiteres Temperatursteuerungssignal, das von den Stromschaltkreisen 82 empfangen wird.
Die Verarbeitungseinheit 88 kann auch eine Sicherheitssteuerlogik beinhalten. Die Sicherheitssteuerlogik erfaßt es, wenn die Temperatur an einem Temperatursensor 36 einen Sicherheitsgrenzwert überschritten hat. Die Verarbeitungseinheit 88 kann dann ein Temperatursteuerungssignal liefern, welches die Stromschaltkreise 82 dazu veranlaßt, die Zuführung von Energie von der Energiequelle 80 an die Ultraschalltransducer 18 zu stoppen.
Die Verarbeitungseinheit 88 empfängt auch ein Leistungssignal von der Leistungsberechnungsvorrichtung 84. Das Leistungssignal kann verwendet werden, um die Energie zu bestimmen, die jeder Ultraschalltransducer 18 empfängt. Die bestimmte Energie kann dem Benutzer dann an der Benutzerschnittstelle und Anzeige 90 angezeigt werden.
Das Rückkopplungssteuerungssystem kann das zu den Ultraschalltransducern 18 benachbarte Gewebe für eine ausgewählte Zeitdauer innerhalb eines gewünschten Temperaturbereichs halten. Wie es oben beschrieben wurde, können die Ultraschalltransducer 18 elektrisch angeschlossen sein, so daß jeder Ultraschalltransducer 18 eine unabhängige Ausgabe erzeugen kann. Die Ausgabe erhält an jedem Ultraschalltransducer 18 für eine ausgewählte Zeitdauer eine ausgewählte Energie aufrecht.
Die Verarbeitungseinheit 88 kann eine digitale oder analoge Steuerung oder ein Computer mit Software sein. Wenn die Verarbeitungseinheit 88 ein Computer ist, kann sie eine CPU beinhalten, die durch einen Systembus angeschlossen ist. Die Benutzerschnittstelle und Anzeige 90 kann eine Maus, eine Tastatur, ein Diskettenlaufwerk oder irgendein anderes nicht-flüchtiges Speichersystem, ein Anzeigebildschirm oder ein anderes Peripheriegerät sein, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Mit dem Bus sind weiterhin ein Programmspeicher und ein Datenspeicher verbunden.
Anstelle der oben beschriebenen Reihe von Einstellungen des Stroms kann ein Profil der jedem Ultraschalltransducer 18 zugeführten Energie in die Verarbeitungseinheit 88 eingegeben werden, und eine voreingestellte Menge an zuzuführender Energie kann ebenfalls in einem Profil vorliegen. Die jedem Ultraschalltransducer 18 zugeführte Energie kann dann entsprechend den Profilen eingestellt werden.
Die 12A–12C veranschaulichen die Betriebsweise verschiedener Ausführungsformen von Kathetern 10, die Ultraschallaufbauten gemäß der vorliegenden Erfindung beinhalten. In 12A ist der Katheter 10 so positioniert, daß der Ultraschallaufbau 12 an eine Behandlungsstelle 92 innerhalb eines Gefäßes 94 angrenzt. Geeignete Behandlungsstellen 92 beinhalten Thrombosen in Venen und andere Abnormitäten von Gefäßen innerhalb des Körpers, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Katheter 10 kann zu der Behandlungsstelle 92 geführt werden, indem ein Führungsdraht in dem Nutzlumen 16 positioniert wird und indem herkömmliche Führungsdrahttechniken angewandt werden. Wenn der Katheter 10 sich in seiner Position befindet, wird der Führungsdraht aus dem Nutzlumen 16 entfernt, und Medium kann über das Nutzlumen 16 zugeführt werden, wie es durch die Pfeile 100 gezeigt wird. In 12A werden Mikroblasen 96 über das Nutzlumen 16 an die Behandlungsstelle 92 zugeführt, und Ultraschallenergie 98 wird von dem Ultraschalltransducer 18 zugeführt. Die Zuführung von Ultraschallenergie 98 kann vor, nach, während oder intermittierend bzw. abwechselnd mit der Zuführung der Mikroblasen 96 erfolgen. Da die Übertragung von Ultraschallenergie 98 in das Nutzlumen 16 reduziert wird, platzen die Mikroblasen 96 nicht innerhalb des Nutzlumens 16, sondern sie platzen, wenn sie Ultraschallenergie 98 außerhalb des Katheters 10 ausgesetzt werden.
In 12B wird Ultraschallenergie 98 von dem Ultraschalltransducer 18 zugeführt, und ein Medium wird durch den Medienzuführungsanschluß 66 zugeführt, wie es durch die Pfeile 100 gezeigt ist. Die Zuführung von Ultraschallenergie 98 kann vor, nach, während oder intermittierend mit der Zuführung des Mediums über den Medienzuführungsanschluß 66 erfolgen. Wie es in 12C gezeigt ist, kann der Führungsdraht 102 während der Zuführung des Mediums über die Medienzuführungsanschlüsse 66 in dem Nutzlumen 16 verbleiben. Weil die Übertragung von Ultraschallenergie 98 in das Nutzlumen 16 reduziert wird, wird auch die Veränderung der Frequenz des Ultraschalltransducers 18, die auf die Anwesenheit des Führungsdrahts in dem Nutzlumen 16 zurückzuführen ist, reduziert.
In 12D ist ein Katheter 10 mit einem Ballon 70 so positioniert, daß der Ballon an die Behandlungsstelle 92 angrenzt. In 12E wurde der Ballon 70 so aufgeweitet, daß er mit der Behandlungsstelle 92 in Kontakt ist. Wenn der Ballon 70 aus einer Membran oder einer selektiv permeablen Membran aufgebaut ist, kann ein Medium über den Ballon 70 der Behandlungsstelle 92 zugeführt werden. Das Medium kann dazu dienen, die Membran anzufeuchten, oder es kann ein Arzneimittel oder ein anderes Medikament beinhalten, welches eine therapeutische Wirkung bereitstellt. Ultraschallenergie 98 kann vor, nach, während oder intermittierend mit der Zuführung des Mediums von dem Ultraschallaufbau 12 zugeführt werden. Die Ultraschallenergie 98 kann dazu dienen, das Medium mittels Phonophorese durch die Membran zu drücken, oder es kann die therapeutische Wirkung des Mediums steigern.
In 12F ist ein Katheter 10 mit einem Ultraschallaufbau 12 außerhalb eines Ballons 70 an der Behandlungsstelle 92 positioniert, so daß der Ultraschallaufbau 12 an die Behandlungsstelle 92 angrenzt. Ein Fluid innerhalb des Gefäßes strömt an dem Ballon vorbei, wie es durch den Pfeil 106 gezeigt ist. In 12G wurde der Ballon 70 so aufgeweitet, daß er mit dem Gefäß 94 in Kontakt ist. Der Ballon 70 kann aus einem undurchlässigen Material aufgebaut sein, so daß das Gefäß 94 verschlossen wird. Im Ergebnis wird der Fluidfluß durch das Gefäß 94 reduziert oder gestoppt. Ein Medikamentenmedium wird durch das Nutzlumen 16 zugeführt, und Ultraschallenergie 98 wird von dem Ultraschallaufbau 12 zugeführt. In Ausführungsformen des Katheters 10, die einen Medienzuführungsanschluß 66 außerhalb des Ballons 70 beinhalten (d.h. in den 7A–7C), kann das Medikamentenmedium über den Medienzuführungsanschluß 66 zugeführt werden. Weiterhin kann ein erstes Medikamentenmedium über den Medienzuführungsanschluß 66 zugeführt werden, während ein zweites Medikamentenmedium über das Nutzlumen 16 zugeführt werden kann oder während ein Führungsdraht innerhalb des Nutzlumens 16 positioniert ist. Die Ultraschallenergie 98 kann vor, nach, während oder intermittierend mit der Zuführung des Mediums von dem Ultraschallaufbau 12 zugeführt werden. Das Verschließen des Gefäßes 94 vor der Zuführung des Medi ums kann dazu dienen, zu verhindern, daß das Medium durch den Fluidfluß von der Behandlungsstelle 92 weggespült wird. Obwohl der in den 12F–12G gezeigte Ballon 70 relativ zu dem Ultraschallaufbau 12 proximal positioniert ist, kann der Fluidfluß durch das Gefäß 94 durch Aufweiten eines einzigen Ballons 70, der relativ zu dem Ultraschallaufbau 12 distal positioniert ist, ebenfalls reduziert werden.
In 12H ist ein Katheter 10 mit einem ersten Ballon 70A und einem zweiten Ballon 70B so an einer Behandlungsstelle 92 positioniert, daß der Ultraschallaufbau 12 benachbart zu der Behandlungsstelle 92 positioniert wird. Ein Fluid innerhalb des Gefäßes 94 strömt an dem Ballon 70 vorbei, wie es durch den Pfeil 106 gezeigt ist. In 12I wurden der erste Ballon 70A und der zweite Ballon 70B so aufgeweitet, daß sie mit dem Gefäß 94 in Kontakt sind. Der erste Ballon 70A und der zweite Ballon 70B können aus einem undurchlässigen Material aufgebaut sein, so daß das Gefäß 94 proximal und distal zu dem Ultraschallaufbau 12 verschlossen ist. Im Ergebnis wird der Fluidfluß benachbart zur Behandlungsstelle 92 reduziert oder gestoppt. Ein Medikamentenmedium wird durch den Medienzuführungsanschluß 66 zugeführt, und Ultraschallenergie 98 wird von dem Ultraschallaufbau 12 zugeführt. Die Ultraschallenergie 98 kann vor, nach, während oder intermittierend mit der Zuführung des Mediums von dem Ultraschallaufbau 12 zugeführt werden. Das Verschließen des Gefäßes 94 vor der Zuführung des Mediums kann dazu dienen, zu verhindern, daß das Medium durch den Fluidfluß von der Behandlungsstelle 92 weggespült wird.
Die oben offenbarten Katheter können strahlungsundurchlässige Marker beinhalten, um die Anordnung des Katheters relativ zur Behandlungsstelle 92 zu unterstützen.
Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und der Beschreibung gegeben. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Es ist offensichtlich, daß viele Modifikationen, Kombinationen und Variationen für Fachleute auf diesem Gebiet auf der Hand liegen.

Claims

Katheter (10), der aufweist: einen länglichen Körper (14) mit einer äußeren Oberfläche (24), einen Ultraschalltransducer (18) mit einer longitudinalen Länge (34) und ein Trägerteil (20), das an der äußeren Oberfläche des länglichen Körpers angeordnet ist für das Tragen des Ultraschalltransducers, wobei das Trägerteil zumindest teilweise eine Kammer (26) definiert, welche zwischen dem Ultraschalltransducer und der äußeren Oberfläche des länglichen Körpers definiert ist, wobei die Kammer die Übertragung von Ultraschallenergie von dem Ultraschalltransducer in den länglichen Körper entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers reduziert, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter ein sich durch den länglichen Körper erstrekkendes Nutzlumen (16) für die Zuführung von Medien an eine Behandlungsstelle aufweist.
Katheter nach Anspruch 1, wobei die Kammer sich kontinuierlich entlang der longitudinalen Länge des Ultraschalltransducers erstreckt.
Katheter nach Anspruch 1, wobei der Ultraschalltransducer zu der Kammer benachbart ist und wobei der Katheter weiterhin aufweist eine Beschichtung (22), die an eine äußere Oberfläche des Ultraschalltransducers angrenzt, und zumindest einen Temperatursensor (36), der mit der Beschichtung verbunden ist.
Katheter nach Anspruch 3, wobei der zumindest eine Temperatursensor innerhalb der Beschichtung positioniert ist.
Katheter nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Kammer mit einem Material geringer akustischer Impedanz gefüllt ist.
Katheter nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Kammer mit Luft gefüllt ist.
Katheter nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Kammer mit Stickstoff gefüllt ist.
Katheter nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Kammer evakuiert ist.
Katheter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, der weiterhin aufweist: eine Beschichtung (22), die zu einer äußeren Oberfläche des Ultraschalltransducers benachbart ist, und zumindest einen Temperatursensor (36), der mit der Beschichtung verbunden ist.
Katheter nach Anspruch 9, wobei der zumindest eine Temperatursensor innerhalb der Beschichtung positioniert ist.
Katheter nach Anspruch 9, wobei die Beschichtung Parylen trägt.
Katheter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, der weiterhin aufweist: zumindest einen Temperatursensor (36) und ein Rückkopplungssteuerungssystem für das Einstellen einer Energie, die dem Ultraschalltransducer in Reaktion auf ein Signal von dem zumindest einen Temperatursensor zugeführt wird.
Katheter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, der weiterhin aufweist: einen Halter (28), der zwischen dem Trägerteil und dem länglichen Körper positioniert ist.
Katheter nach Anspruch 13, wobei der Halter mit dem Trägerteil einstückig ausgebildet ist.
Katheter nach Anspruch 1, der weiterhin aufweist: eine Beschichtung, die das Trägerteil trägt.
Katheter nach Anspruch 2, der weiterhin aufweist: eine Beschichtung, die zu dem Ultraschalltransducer benachbart ist und das Trägerteil trägt.
Katheter nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, der weiterhin aufweist: einen aufweitbaren Ballon (70), der den Ultraschalltransducer umschließt.
Katheter nach Anspruch 1, wobei das Nutzlumen eines aus einer Mehrzahl von Nutzlumina, die sich durch den Ultraschalltransducer erstrecken, aufweist.
Katheter nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei das Nutzlumen eines aus einer Mehrzahl von Nutzlumina (16), die sich durch den länglichen Körper erstrecken, aufweist.
Katheter nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der Ultraschalltransducer Enden (32) beinhaltet und sich die Kammer über die Enden des Ultraschalltransducers hinaus erstreckt.
Katheter nach Anspruch 3, der weiterhin aufweist: zumindest einen Halter, der zwischen dem Trägerteil und dem länglichen Körper positioniert ist.
Katheter nach Anspruch 21, wobei der zumindest eine Halter mit dem Trägerteil einstückig ausgebildet ist.
Katheter nach Anspruch 3, der weiterhin aufweist: eine Beschichtung, die an den Ultraschalltransducer angrenzt und das Trägerteil trägt.
Katheter nach Anspruch 3, der weiterhin aufweist: ein Ultraschallisolierungsteil, das in der Kammer positioniert ist.
Katheter nach Anspruch 1, der weiterhin aufweist: einen Ballon (70; 70a; 70B), der mit dem länglichen Körper verbunden ist.
Katheter nach Anspruch 1, wobei der längliche Körper zumindest einen Teil der Kammer definiert, wobei die Kammer eine erste Seite, die zu dem länglichen Körper benachbart ist, und eine zweite Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, aufweist, und der Ultraschalltransducer auf der zweiten Seite der Kammer positioniert ist und der Katheter weiterhin aufweist einen Ballon (70), der mit dem länglichen Körper verbunden ist.
Katheter nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, wobei: der Ballon den Ultraschalltransducer umgibt.
Katheter nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, wobei: der Ballon auf dem länglichen Körper relativ zu dem Ultraschalltransducer distal angeordnet ist.
Katheter nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, wobei: der Ballon auf dem länglichen Körper relativ zu dem Ultraschalltransducer proximal angeordnet ist.
Katheter nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, der weiterhin aufweist: ein zweites Nutzlumen (16B) und einen Medienzuführungsanschluß (66B), der mit dem zweiten Nutzlumen verbunden und außerhalb des Ballons angeordnet ist.
Katheter nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, der weiterhin aufweist: einen zweiten Ballon (70A; 70B), der mit dem länglichen Körper verbunden ist.
Katheter nach Anspruch 31, der weiterhin aufweist: ein zweites Nutzlumen (16B) und einen Medienzuführungsanschluß (66B), der mit dem zweiten Nutzlumen verbunden und außerhalb des Ballons angeordnet ist.