DE60133099T2

DE60133099T2 - Elektroden mit verstellbarer länge für ablation unter irrigation

Info

Publication number: DE60133099T2
Application number: DE60133099T
Authority: DE
Inventors: David E. Anoka FRANCISCHELLI; Richard H. St. Paul COMBEN; Michael F. Shoreview HOEY; Rahul Stillwater Mehra; Jon M. New Brighton OCEL; Robert Woodbury PEARSON; Paul V. Champlin Trescony; Scott E. Hudson JAHNS
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2021-04-19
Also published as: US20050143729A1; WO2001082813A2; DE60133099D1; WO2001082813A3; AU2001253656A1; US6916318B2; US20030036789A1; US7435250B2; EP1278472A2; US6488680B1; EP1278472B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Ablations- bzw. Abtragungsvorrichtungen, die benutzt werden, um Läsionen in Gewebe zu erzeugen. Genauer bezieht sich die Erfindung auf leitende Elemente zur Benutzung in solchen Vorrichtungen, die in ihrer Länge variieren, und die verbesserte Verfahren zur Abgabe einer Spülung bzw. Irrigation einbeziehen.
Hintergrund der Erfindung
Die Tätigkeit des Herzens ist bekanntermaßen von elektrischen Signalen im Herzgewebe abhängig. Von Zeit zu Zeit funktionieren diese elektrischen Signale nicht ordnungsgemäß. Das MAZE-Verfahren ist eine chirurgische Operation bei Patienten mit chronischer atrieller Fibrillation, die resistent gegenüber einer Medikamentenbehandlung ist. Bei diesem Verfahren werden Einschnitte in den rechten und linken Atrien geschaffen, um eine ordnungsgemäße Passage des elektrischen Pulses bzw. Impulses vom SA-Knoten zum atrioventrikulären Knoten zu herzustellen. Zusätzlich werden blind endende Leitungsbahnen bzw. Blindleitungsbahnen geschaffen, um Wiedereintrittszyklen zu unterdrücken. Gegenwärtig können diese Läsionen immer noch mittels einer traditionellen Schneide- und Näh-Technik hergestellt werden. Das Narbengewebe, das aus dieser Prozedur hervorgeht, führt zu einer nichtleitenden Läsion.
Die Ablation von Herzleitungsbahnen in der Region des Gewebes, in der die Signale fehlfunktionieren, wird heutzutage benutzt, um die chirurgischen Einschnitte zu ersetzen. Die Ablation wird ebenso in anderen Organgeweben wie der Leber, der Prostata und dem Uterus therapeutisch angewendet. Die Ablation von Organgewebe wird ebenso in verschiedenen chirurgischen Prozeduren, sowohl zur Diagnose, als auch zur Therapie benutzt.
In einem Verfahrenstyp erlauben eine oder mehrere Elektroden an der Spitze einer elektrophysiologischen Ablationsvorrichtung es dem Arzt, elektrische Signale entlang der Oberfläche des Herzens zu messen (Mapping). Falls erforderlich, kann bei einem anderen Verfahrenstyp der Arzt bestimmte Gewebe durch Benutzung von, normalerweise, Hochfrequenz-(HF-)Energie, die an eine oder mehrere Ablationselektroden geleitet wird, bestimmte Gewebe ablatieren. Während der Gewebeablation wird Energie benutzt, um Läsionen für unterschiedliche Zwecke im Gewebe zu schaffen. Hohe Energiepegel werden benutzt, um Gewebe zu schneiden und zu entfernen (Elektrochirurgie). Geringere Energiepegel werden benutzt, um Zellschäden zu verursachen, aber die Struktur intakt zu lassen, so dass elektrische Leitungsbahnen innerhalb des Gewebes blockiert werden.
Eine Reihe unterschiedlicher Vorrichtungen, wie beispielsweise Katheter, werden benutzt, um Gewebe zu ablatieren. Üblicherweise aufweisen solche Vorrichtungen eine leitende Spitze auf, die als eine Elektrode in einem elektrischen Stromkreis dient. Der elektrische Stromkreis wird durch eine Erdungselektrode geschlossen, die zusätzlich auf der Vorrichtung vorhanden oder an den Patienten gekoppelt werden kann. Durch Regelung des Energiepegels, der an die Elektrode übertragen wird, ist der Chirurg in der Lage, die Hitzemenge, die für die oben beschriebenen Zwecke erzeugt wird, zu kontrollieren.
Eine Spülung der Ablationsstelle kühlt die Elektrode. Die gespülte Ablation ist zudem dafür bekannt, tiefere Läsionen zu verursachen, die mit höherer Wahrscheinlichkeit transmural sind. Eine Transmuralität ist erreicht, wenn die gesamte Stärke bzw. Dicke des Zielgewebes ablatiert worden ist.
Während der Ablation hilft die Spülung der Ablationsstelle dabei, die Ablationselektroden zu kühlen, und hierdurch eine Überhitzung in der Umgebung der Elektroden zu vermindern. Unerwünschte Konsequenzen der Überhitzung beinhalten die übermäßige Koagulation des Bluts und eine ungewünschte Zerstörung des gesunden Gewebes neben der Ablationsstelle. Das effiziente Kühlen der linearen Ablationselektrode erlaubt die Schaffung längerer Läsionen durch das Zulassen höherer Ablationsenergie, ohne zu übermäßiger Erhitzung der Elektroden zu führen.
Üblicherweise wird die Bereitstellung der Spülung mit einer getrennten Spülungsquelle erreicht, die in die Ablationsvorrichtung oder direkt auf die Zielgewebestelle pumpen kann. Dies erfordert eine getrennte Vorrichtung, die die Spülung gegebenenfalls nicht so ortsspezifisch wie gewünscht liefert.
Darüberhinaus existiert ein relativ hoher hydraulischer Widerstand gegenüber dem Fluss der Salzlösung am distalen Ende einer typischen Ablationsvorrichtung (in Richtung der Ablationsstelle). Im Vergleich hierzu ist der hydraulische Widerstand gegenüber dem Fluss am proximalen Ende der Vorrichtung (in Richtung des Benutzers) geringer. Dies führt bisweilen dazu, dass mehr Spülflüssigkeit am proximalen Ende als am distalen Ende verteilt wird.
Zusätzlich können auch Schwierigkeiten mit dem elektrischen Widerstand bzw. der Impedanz des Flusses der Salzlösung in eine typische Ablationsvorrichtung existieren. Dies kann besonders bei einer Ablationsvorrichtung vom Typ eines Hämostaten zutreffen. Bei einer solchen Vorrichtung wird das Zielgewebe zwischen zwei Backen des Hämostaten positioniert, die beide Ablationselektroden tragen. Wenn das Gewebe kürzer als die Länge der Hämostatenbacken ist, kann sich aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit eine Salzlösungsbrücke zwischen den Hämostatenbacken ausbilden. Diese Salzlösungsbrücke stellt eine Leitungsbahn mit geringem elektrischem Widerstand dar. Der Stromfluss kann daher präferentiell in Richtung der Brücke erfolgen, und zu einer wenig verläßlichen Ablation führen.
Aufgrund der oben beschriebenen Widerstandsfaktoren kann die Spülflüssigkeit auch ungleichmäßig entlang einer einzelnen Elektrode verteilt sein. Eine ungleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit kann zu einer ungleichmäßigen Läsion führen. In manchen Fällen kann das Gewebe dabei in bestimmten Gebieten überhaupt keine Spülflüssigkeit erhalten. Die Elektrode kann die Oberfläche des Zielgewebes in diesen ungespülten Bereichen kontaktieren, und dadurch ein Anhaften oder sogar eine Verkohlung verursachen.
Zusätzlich sind bisweilen längere Elektroden erwünscht, um längere Läsionen zu verursachen. Diese Elektroden weisen einen größeren Druckabfall entlang ihrer Länge auf. Dies führt zu einem höheren Flüssigkeitsfluss vom proximalen Ende als vom distalen Ende, und daher ist die Spülung ungleichmäßig verteilt, was in Anhaften des ablatierten Gewebes an der Elektrode führen kann. Gegenwärtig ist eine Elektrode einer bestimmten Länge erforderlich, um eine Läsion einer bestimmten Länge zu schaffen. Wenn eine Läsion mit einer abweichenden Länge gewünscht wird, muss eine neue Elektrode benutzt werden.
Es wäre daher wünschenswert, Mittel zum Kontrollieren und Variieren der Spülung bereitzustellen.
Es wäre ferner wünschenswert, die Regelung der Läsionslänge zu erleichtern.
Es wäre ferner wünschenswert, Mittel für das gleichmäßige Spülen einer Ablationselektrode und einer begleitenden bzw. zugehörigen Zielgewebestelle bereitzustellen.
Es wäre ferner wünschenswert, Mittel zur gleichmäßigen Spülung von Ablationselektroden unterschiedlicher Länge bereitzustellen.
Es wäre ferner wünschenswert, eine Vorrichtung bereitzustellen, in der die Spülfähigkeiten und Ablationsfähigkeiten integriert sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt eine Ablationsvorrichtung für das Ablatieren vor Organgewebe bereit, mit:
einem leitenden Element mit einer Ablationsoberfläche;
einer Fluidkomponente, die mit dem leitenden Element kommuniziert, wobei die Fluidkomponente eine Öffnung besitzt, um einem Fluid zu ermöglichen, sich durch die Öffnung zu bewegen und mit dem Gewebe in Kontakt zu gelangen bzw. das Gewebe zu kontaktieren; und
einer abnehmbaren Isolierung über dem leitenden Element, wobei die Isolierung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der zweite Abschnitt der Isolierung relativ zu dem ersten Abschnitt wahlweise bewegt oder abgenommen werden kann.
Die Fluidkomponente kann eine nichtporöse Beschichtung sein. Die Vorrichtung kann auch Mittel zum Fließenlassen der Fluidkomponente durch das Interface, wie eine Infusionspumpe, aufweisen.
Die voranstehenden, sowie weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden ferner aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen, deutlich werden. Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen sind dabei rein die Erfindung veranschaulichend und nicht beschränkend, der Umfang der Erfindung ist durch die anhängenden Ansprüche in Äquivalenz hiervon definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines Systems zur Ablation von Gewebe gemäß bzw. entsprechend der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Längsansicht einer Ablationselektrode variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine schematische Längsansicht einer zweiten Ausführungsform einer Ablationselektrode mit variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer dritten Ausführungsform einer Ablationselektrode mit variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine schematische Längsansicht einer vierten Ausführungsform einer Ablationselektrode mit variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine schematische Längsansicht einer fünften Ausführungsform einer Ablationselektrode variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer Ausführungsform einer Ablationselektrode entsprechend der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer anderen Ausführungsform einer Ablationselektrode entsprechend der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer andren Ausführungsform einer Ablationselektrode entsprechend der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer anderen Ausführungsform einer Ablationselektrode entsprechend der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer anderen Ausführungsform einer Ablationselektrode entsprechend der vorliegenden Erfindung; und
12 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer anderen Ausführungsform einer Ablationselektrode entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Systems 10 zur Ablation von Gewebe entsprechend der vorliegenden Erfindung. Typischerweise ist das zu ablatierende Gewebe in einem Körperhohlraum angeordnet, wie etwa das Endokard- oder das Epicardgewebe des Herzens. Andere Organgewebe, wie beispielsweise die Leber, können ebenso mit der vorliegenden Erfindung ablatiert werden. System 10 kann eine Ablationsvorrichtung 20 aufweisen, die wenigstens ein leitendes Element 22, wie beispielsweise eine Elektrode, und eine Verbindung 28 zu einer Energiequelle 30 beinhaltet. System 10 beinhaltet ebenso eine Leitung 38 zu einer Spülungsquelle 40, die Spülungsflüssigkeit an die Ablationsstelle abgibt. System 10 kann ebenso ein isolierendes Material 32 aufweisen, das das leitende Element 22 isolieren kann. Das isolierende Material 32 kann ebenso Energie und/oder Spülung entlang des leitenden Elements 22 abgeben. Das System 10 kann ebenso ein Unterstützungselement 33 aufweisen, das dem leitenden Element 22 strukturelle Integrität zur liefern kann. Das System 10 kann ebenso eine indifferente Elektrode 23 aufweisen, die als eine Rückkehrplatte für Energie, die durch Elektrode 22 übertragen wird, dienen kann. Die Elektrode 23 kann auch durch ein isolierendes Material bedeckt sein und durch ein Unterstützungselement unterstützt werden.
Die Ablationsvorrichtung 20 kann ein geeignetes Ablationswerkzeug beliebiger Art, wie beispielsweise ein Katheter, ein Elektrobrenneisen, eine elektrochirurgische Vorrichtung, eine saugunterstütztes Ablationswerkzeug, eine Ablationshülse, ein Ablationspaddel, ein Ablationshämostat oder ein Ablationsdraht sein. Die Ablationsvorrichtung 20 und ihre Komponenten sind vorzugsweise aus einem biokompatiblen Material wie Edelstahl, biokompatiblem Epoxy oder biokompatiblen Plastik hergestellt. Vorzugsweise ruft ein biokompatibles Material wenig Allergieantwort im Patientenkörper hervor und ist bei der Plazierung im Patientenkörper korrosionsresistent. Darüberhinaus verursacht das biokompatible Material vorzugsweise keine zusätzliche Beanspruchung des Patientenkörpers, z. B. schabt es nicht in schädlicher Weise gegen irgendein Element im chirurgischen Hohlraum.
Vorzugsweise kann die Ablationsvorrichtung 20 permanent oder abnehmbar an eine Manövriervorrichtung zur Manipulation der Vorrichtung 20 auf der Geweboberfläche befestigt sein. Beispielsweise kann die Ablationsvorrichtung 20, wie in 1 gezeigt, an den Hämostatengriffen 12 befestigt sein. Die Ablationsvorrichtung 20 kann auch auf einer oder mehreren der Hämostatenbacken 32 plaziert sein. Die Ablationsvorrichtung 20 kann ebenso in Verbindung mit einem traditionellen Katheter benutzt werden, beispielsweise in einer Ablationsprozedur am geschlossenen Herzen. Die Ablationsvorrichtung 20 kann auch mittels einer Laschen- oder Zugdrahtanordnung manövriert werden. Die Ablationsvorrichtung kann auch auf einer stiftartigen Manövriereinrichtung wie dem Cardioblate pen, wie er von Medtronic, Inc. erhältlich ist, positioniert sein. Alternativ hierzu könnte jeder geeignete flexible oder starre Griff als Manövriervorrichtung benutzt werden. Alternativ hierzu kann auch jede geeignete endoskopische oder thoroskopische Manövriereinrichtung mit Vorrichtung 20 benutzt werden.
Vorrichtung 20 beinhaltet auch vorzugsweise eine Verbindung 28, die geeignet ist, Energie von einer Energiequelle an Vorrichtung 20, speziell an das leitende Element 22, zu leiten.
Das leitende Element 22 der Ablationsvorrichtung 20 ist vorzugsweise eine Elektrode. Diese Elektrode 22 kann an jedem beliebigen Ort auf Vorrichtung 20 positioniert sein. Vorzugsweise wird Elektrode 22 in Nähe eines Endes der Vorrichtung 20 vom Benutzer weg plaziert, um einfacher gegenüber dem Gewebe 60, das ablatiert werden soll, manipuliert werden zu können.
Das System 10 kann auch eine indifferente Elektrode 23 aufweisen, die als Rückkehrplatte für Energie, die durch Elektrode 22 übertragen wird, dienen kann.
Die Elektrode 23 kann an einem anderen Ort auf dem Körper des Patienten als die Ablationsstelle positioniert werden. Beispielsweise kann Elektrode 23 auf dem Rücken oder auf der Hüfte des Patienten positioniert werden. Die Elektrode 23 kann auch als eine zweite Ablationselektrode in einer bipolaren Anordnung dienen. Die zwei Elektroden 22, 23 können auf den Backen des hämostatartigen Werkzeugs, wie in 1 gezeigt, angeordnet sein. Die Elektroden 22, 23 können in anderen Orientierungen zueinander, wie beispielsweise parallel zueinander auf einer Oberfläche angeordnet sein.
Wenn bzw. während eine Ablation stattfindet, ist es bisweilen erwünscht, die Ablationsstelle mit Spülflüssigkeit zu spülen, die beispielsweise jede geeignete Flüssigkeit wie Salzlösung oder eine andere leitende Flüssigkeit sein kann. Die Spülflüssigkeit kann die Elektrode 22 der Ablationsvorrichtung 20 kühlen. Gespülte Ablation ist dafür bekannt, dass sie tiefere Läsionen verursacht, die mit höherer Wahrscheinlichkeit transmural sind. Transmu ralität ist erreicht, wenn die volle Stärke des Zielgewebes ablatiert ist. Darüber hinaus kann ein kontinuierlicher Flüssigkeitsfluss die Ablationsvorrichtungsoberflächentemperatur unter der Grenze für die Blutkoagulation, die die Vorrichtung verstopfen kann, halten. Die Benutzung einer Spülflüssigkeit kann daher die Notwendigkeit, eine verstopfte Ablationsvorrichtung zur Reinigung oder zum Ersatz zu entfernen, reduzieren. Die Präsenz einer ionischen Flüssigkeitschicht zwischen Elektrode 22 und dem Gewebe, das ablatiert werden soll, kann auch dafür sorgen, das eine ionische Flüssigkeitsschicht, die der Gewebekontur angepasst ist, geschaffen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Salzlösung benutzt. Alternativ dazu können andere Energie leitende Flüssigkeiten, wie Ringersche Lösung, Ionenkontrastmittel, oder sogar Blut benutzt werden. Diagnostische oder therapeutische Wirkstoffe, wie etwa Lidocain, Ca⁺⁺-Blocker, Ionenkontrastmittel oder Gentherapiewirkstoffe können zudem vor, während oder nach der Abgabe der Spülflüssigkeit abgegeben werden. Die Spülungsquelle 40 kann jede beliebige Quelle für Spülflüssigkeit, wie beispielsweise eine Standardspülpumpe (nicht gezeigt), sein. Diese Pumpe kann ebenfalls mit Energiequelle 30 verbunden sein oder ihre eigene Energiequelle haben. Vorzugsweise beinhaltet Vorrichtung 20 auch einen Kanal 38 zur Abgabe von Spülung an die Ablationsstelle aus der Ablationsquelle 40.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Elektrode variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. Elektrode 222 kann mit einem isolierenden Material 232 bedeckt sein. Vor der Ablation kann das isolierende Material 232 entfernt werden, bei spielsweise durch Zurückrollen in Richtung eines proximalen Endes der Elektrode 222. Durch Zurückrollen des isolierenden Materials 232 kann die Ablationsoberfläche 242 der Elektrode 222 freigelegt werden. Die Ablationsoberfläche kann an eine Gewebeoberfläche 260 angelegt werden. Die Länge der Ablationsoberfläche 242 kann veränderlich sein, abhängig von der Menge des isolierenden Materials 232, das freigelegt wird. Das isolierende Material 232 ist vorzugsweise ein Material, das den nicht freigelegten Bereich der Elektrode 222 isoliert. Ein derartiges isolierendes Material kann beispielsweise Silikon oder Polyurethan sein. Die freigelegte Ablationsoberfläche 242 kann leitend und gespült sein. Jedoch kann der Abschnitt der Elektrode 222, der durch isolierendes Material 232 bedeckt ist, nichtleitend sein. Darüber hinaus kann der Abschnitt der Elektrode 222, der durch isolierendes Material 232 bedeckt ist, aus einem Material gebildet sein, das es einer Spülflüssigkeit nicht erlaubt, hindurchzufließen. Da die Spülflüssigkeit nicht durch das isolierende Ende fließt, kann sich eine Salzlösungsbrücke, wie sie oben beschrieben ist, nicht ausbilden. Zusätzlich kann das isolierende Material alle Energie auf ein Ziel richten, so dass sie an den freigelegten Abschnitt 242 der Elektrode 222 abgegeben wird. Zusätzlich kann das isolierende Material alle Spülflüssigkeit auf ein Ziel richten, so dass es auf den bloßgelegten Abschnitt 242 der Elektrode 222 abgegeben wird. Die Spülflüssigkeit kann innerhalb des isolierenden Materials 232, aber nicht durch das Material 232 fließen. Daher kann der nicht freigelegte, isolierte Abschnitt des Werkzeugs 20 ungespült sein. Die Spülflüssigkeit kann daher nur an den gewünschten, freigelegten Abschnitt der Elektrode 222 abgegeben werden.
Das isolierende Material 232 kann dann zu seinem ursprünglichen Zustand zurückgeführt werden, um die freigelegte Oberfläche 242 zu bedecken. Die gleiche Elektrode 222 kann dann benutzt werden, um eine kürzere Oberfläche zu ablatieren. Alternativ hierzu kann das isolierende Material eine Spitze sein, die vollständig entfernt werden kann. Ein neues isolierendes Material kann dann über die Elektrode plaziert werden. Die Spitzen isolierenden Materials 232 können eine variable Länge aufweisen.
3 zeigt eine schematische Längsdarstellung einer anderen Ausführungsform der Elektrode variabler Länge der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist das isolierende Material 332 perforiert. Bei Benutzung kann ein Benutzer isolierendes Material 332 von Segment A entfernen und hierbei die Ablationsoberfläche 342 wie gezeigt freilegen. Wenn es der Benutzer wünscht, kann eine längere Ablationsoberfläche zum Beibringen einer längeren Läsion durch Entfernen zusätzlichen isolierenden Materials 332 von Segment B geschaffen werden. Dies führt, wie gezeigt, zu einer längeren Ablationsoberfläche 343. Vorzugsweise ist das zu entfernende isolierende Material wegwerfbar.
4 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Elektrode variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform kann Elektrode 422 durch isolierendes Material 432 und einen sich drehenden Abschnitt isolierenden Materials 452 bedeckt sein. Der Abschnitt 432 des isolierenden Materials kann den größten Anteil der Elektrode 422 bedecken. Die Elektrode 422 kann durch Abschnitt 432 des isolierenden Materials entlang der Länge der Elektrode bedeckt sein. Währenddessen kann der Abschnitt 452 des isolierenden Materials abnehmbar oder bewegbar sein. Vorzugsweise kann Abschnitt 452 durch Drehen entfernbar oder bewegbar sein. Bei Benutzung kann das isolierende Material bewegt werden, um die Ablationsoberfläche 442 freizulegen. Beispielsweise kann Abschnitt 452 des isolierenden Materials in Pfeilrichtung bewegt werden um die Bedeckung zu entfernen. Der Abschnitt 452 kann bewegt werden, um die Ablationsoberfläche 442 der Elektrode 422 entlang der gesamten Länge der Elektrode 422 freizulegen. Alternativ dazu kann Abschnitt 452 des isolierenden Materials bewegt werden, um die Ablationsoberfläche 442 nur entlang eines angegebenen Abschnitts der Elektrode 422 freizulegen. Die Ablationsoberfläche 442 kann benutzt werden, um eine Oberfläche von Gewebe 460 zu ablatieren.
5 zeigt eine schematische Längsansicht der Elektrode variabler Länge der vorliegenden Erfindung. Bei Benutzung kann das isolierende Material 532, das in 5 gezeigt ist als eine Reihe von Feldern bzw. Platten, die Elektrode 522 bedecken, ausgebildet sein. Beispielhaft sind in 5 Felder A, B und C gezeigt. Feld A aus isolierenden Material 532 kann bewegt werden, so dass es über bzw. auf Feld B aus isolierendem Material 532 passt. Feld A kann beispielsweise in Pfeilrichtung bewegt werden. Dies kann die Ablationsoberfläche, die ursprünglich durch Feld A bedeckt war, freilegen. Wenn der Benutzer eine Ausbildung eines längeren Elektrode wünscht, z. B. um eine längere Läsion zu erzeugen, kann der Benutzer Feld B über Feld C und Feld A über Feld B schieben, um eine noch längere Ablationsoberfläche 543 freizulegen. Die Ablationsoberfläche 542, 543 kann benutzt werden, um die Oberfläche des Gewebes 560 zu ablatieren.
In den Ausführungsformen, wie sie in 1 bis 5 gezeigt sind, kann das leitende Element vorzugsweise einer Feder oder eine Spule sein. Alternativ dazu kann das leitende Element ein metallischer Stab mit einem Lumen, das in seine Achse hinein geformt ist, eine Drahtlitze, ein Drahtnetz oder eine andere geeignete Art von Elektrode sein.
6 zeigt eine schematische Längsansicht eines leitenden Elementes 22 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise wird die Spule oder Feder aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Metall, hergestellt sein. Diese Spule kann ein Lumen 24 haben. Spülflüssigkeit kann in das Lumen 24 der Spule 22 hineingeleitet werden. Beispielsweise kann Spülflüssigkeit von Spülquelle 40 gepumpt werden. Wenn die Spülflüssigkeit von der Spülquelle 40 gepumpt wird, kann diese Flüssigkeit gleichmäßig entlang der Spulenlänge tropfen bzw. träufeln, und so Flüssigkeit an die Ablationsstelle abgeben. Ein Unterstützungselement 33 kann ebenso in oder neben dem leitenden Element 22 plaziert sein. Vorzugsweise stellt das Unterstützungselement 33 ein leitendes Element 22 mit zusätzlicher struktureller Starrheit bereit. Das Unterstützungselement 33 kann beispielsweise ein geschlitztes Metallrohr sein. Das Unterstützungselement kann auch aus Materialien wie beispielsweise Nitinol oder anderen superelastischen Materialien sein, die eine Unterstützung und eine gewisse Formbarkeit erlauben.
Das geschlitzte Rohr kann mit einem etwas kleineren Durchmesser als Spule 22 ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein Teil der Spule 22 durch den Schlitz von Rohr 33, wie in Abbildung 630 gezeigt, vorstehen. Dieses Vorstehen der Spule 22 kann entlang der Länge der Elektrode 22 erfolgen. Alternativ dazu kann dieses Vorstehen an einer gegebenen Fläche der Elektrode 22 erfolgen. Dieses Vorstehen kann der Spule 22 helfen, sich der Oberfläche des Gewebes 660, das ablatiert werden soll, anzupassen.
Vorzugsweise kann die Steigung oder die Enge der Spule oder des leitenden Elements 22 die Stromdichte des leitenden Elements 22 bestimmen. Ein Erhöhen der Steigung der Spule (d. h. ein weniger enges Winden der Spule) kann die Stromdichte des leitenden Elements erniedrigen. Eine Verringerung der Steigung kann die Stromdichte des leitenden Elements 22 erhöhen.
Vorzugsweise kann die Steigung oder die Enge der Spule des leitenden Elements 22 die Flussrate der Spülflüssigkeit durch das leitende Element 22 bestimmen. Eine Erhöhung der Steigung der Spule (d. h. ein weniger enges Winden der Spule) kann die Flussrate der Spülflüssigkeit durch das leitende Element 22 erhöhen. Eine Verringerung der Steigung kann die Flussrate der Spülflüssigkeit durch das leitende Element 22 verringern.
Wie in der Ausführungsform der 6 gezeigt, kann die Spule 22 eine doppelt koaxiale, rückwärts gewundene Feder sein. Diese Ausführungsform stellt, beispielsweise, einen erhöhten Widerstand gegenüber dem Flüssigkeitsfluss bereit und führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung entlang der Länge der Spule. Daher kann durch Veränderung der Steigung der leitenden Spule 22 die Charakteristik der Läsion, die entlang der Länge der Elektrode erzeugt wird, ebenso verändert werden. Daher kann ein Arzt, eine Elektrode mit variabler Steigung, wie sie in 6 gezeigt ist, verwenden, wenn er eine flachere Läsion in Abschnitt F als in Abschnitt G wünscht. Die verringerte Steigung in Abschnitt f der Elektrode 22 kann in einer geringeren Rate von Spülungsfluss resultieren. Dies kann eine flachere Läsion in Abschnitt F des Gewebes verursachen. Die erhöhte Steigung in Sektion g der Elektrode 22 kann zu einer höheren Spülungsflussrate führen. Dies kann eine tiefere Läsion in Abschnitt G des Gewebes erzeugen.
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer Elektrode mit variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das leitende Element 622 kann z. B. eine doppelt gewundene Spule oder Feder wie oben beschrieben sein. Spülflüssigkeit kann durch Lumen 724 der Elektrode 722 geleitet werden. Das Unterstützungselement 733 kann z. B. ein geschlitztes Rohr sein. Solch ein geschlitztes Rohr 733 kann aus jedem geeigneten Material sein, das zusätzliche strukturelle Integrität an das leitende Element 722 bereitstellt. Das geschlitzte Rohr 733 hat eine Öffnung oder einen Schlitz 734. Vorzugsweise kann diese Öffnung 734 entlang der Länge eines gesamten leitenden Elements 722 laufen. Diese Öffnung 734 kann auch entlang der Länge einer freigelegten Abschnitts des leitenden Elements 722 laufen, der auf eine Weise, wie sie in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist, freigelegt werden kann. Diese Öffnung 734 kann vorzugsweise einer Oberfläche des Gewebes 760, das ablatiert werden soll, gegenüberliegen. Wie in 7 gezeigt, kann das isolierende Material 732 anstelle des gesamten leitenden Elements 722 einen Abschnitt des leitenden Elements 760 bedecken. Isolierendes Material 732 kann beispielsweise eine mikroporöse, nichtleitende Komponente sein. Solche mikroporösen, nichtleitenden Komponenten können aus einem Material wie Silikon, PTFE, Dacronfaser oder mit Lösungsmittel gefälltem bzw. lösungsmittelgefälltem Polyurethan sein. Vorzugsweise können die Poren in der mikroporösen, nichtleitenden Komponente groß genug sein, um einen freien Fluss der Spülflüssigkeit zu erlauben, aber klein genug, um nicht mit Protein oder anderem Dedritus aus dem Gewebe, das gespült werden soll, zu verstopfen. Die Spülflüssigkeit kann vom Lumen 724 des leitenden Elements 722 in der Weise, wie sie durch die Pfeile angegeben ist, fließen.
8 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer zweiten Ausführungsform einer Elektrode mit variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das leitende Element 822 kann beispielsweise eine doppelt gewundene Spule oder Feder wie oben beschrieben sein. Die Spülflüssigkeit kann durch das Lumen 824 der Elektrode 822 geleitet werden. Das Unterstützungselement 833 kann z. B. ein geschlitztes Rohr sein. Solch ein geschlitztes Rohr 833 kann aus jedem geeigneten Material sein, das eine zusätzliche strukturelle Integrität an das leitende Element 822 bereitstellt. Das geschlitzte Rohr 833 hat eine Öffnung oder einen Schlitz 834. Vorzugsweise kann diese Öffnung entlang dem gesamten leitenden Element 822 verlaufen. Diese Öffnung 834 kann auch entlang der Länge einer freigelegten Abschnitts oder eines leitenden Elements 822 verlaufen, das auf eine Weise, wie sie in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist, freigelegt wurde. Diese Öffnung 834 kann vorzugsweise zu einer Oberfläche des Gewebes 860 gegenüberliegen, die ablatiert werden soll. Wie in 8 gezeigt, kann das isolierende Material 832 das gesamte leitende Element 822 bedecken. Das isolierende Material 832 kann auch das geschlitzte Rohr 833 bedecken. Das isolierende Material 832 kann beispielsweise eine mikroporöse, nichtleitende Komponente sein. Eine derartige mikroporöse, nichtleitende Komponente kann aus einem Material wie Silikon, PTFE, Dacronfaser oder mit Lösungsmittel gefälltem Polyurethan sein. Vorzugsweise sind die Poren in der mikroporösen, nichtleitenden Komponente groß genug sein, um einen freien Fluss der Spülflüssigkeit zu erlauben, aber klein genug, um nicht mit Protein oder andren Detritus von dem Gewebe, das gespült werden soll, zu verstopfen. Spülflüssigkeit kann von Lumen 824 des leitenden Elementes 822 in einer Weise, wie sie durch die Pfeile dargestellt ist, fließen.
9 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer dritten Ausführungsform einer Elektrode mit variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das leitende Element 922 kann geschlitztes Rohr sein, das auch als Unterstützungselement dient. Spülflüssigkeit kann durch Lumen 924 der Elektrode 922 geleitet werden. Das geschlitzte Rohr 922 hat eine Öffnung oder einen Schlitz 934. Vorzugsweise kann diese Öffnung 934 entlang der gesamten Länge des leitenden Elements 922 laufen. Diese Öffnung 934 kann auch entlang der Länge eines freigelegten Abschnitts des leitenden Elements 922 laufen, der auf eine Weise wie er in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist, freigelegt werden kann. Diese Öffnung 934 kann vorzugsweise einer Oberfläche des Gewebes 960, das ablatiert werden soll, gegenüberliegen. Wie in 9 gezeigt, kann das isolierende Material 932 das gesamte leitende Element 922 bedecken. Das isolierende Material 932 kann z. B. eine mikroporöse, nichtleitende Komponente sein. Eine solche mikroporöse, nichtleitende Komponente kann aus einem Material wie Silikon, PTFE, Dacronfaser oder mit Lösungsmittel gefälltem Polyurethan hergestellt sein. Vorzugsweise sind die Poren in dem mikroporösen, nichtleitenden Komponente groß genug, um einen freien Fluss der Spülflüssigkeit zu erlauben, aber klein genug, um nicht Protein oder anderem Detritus von dem Gewebe, das gespült werden soll, zu verstopfen. Die Spülflüssigkeit kann vom Lumen 924 des leitenden Elements 922 auf eine Weise, wie sie durch die Pfeile dargestellt wird, fließen.
10 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer vierten Ausführungsform einer Elektrode mit variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das leitende Element 1022 kann z. B. ein leitender Draht, der in einem nichtporösen Rohr 1040 angeordnet ist, sein. Spülflüssigkeit kann durch das Lumen 1024 des Rohrs 1040 geleitet werden. Das nichtporöse Rohr 1040 kann ein Segment aus isolierendem Material 1032 haben. Vorzugsweise kann dieses Segment 1032 entlang der gesam ten Länge eines leitenden Elements 1022 laufen. Das Segment 1032 kann auch entlang der Länge einer freigelegten Abschnitts eines leitenden Elements 1022 laufen, der auf eine Weise freigelegt wurde, wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben. Dieses Segment 1032 kann vorzugsweise einer Oberfläche des Gewebes 1060 gegenüberliegen, die ablatiert werden soll. Das Segment 1032 aus isolierendem Material kann z. B. eine mikroporöse, nichtleitende Komponente sein. Solch eine mikroporöse, nichtleitende Komponente, kann aus einem Material wie Silikon, PTFE, Dakronfaser oder mit Lösungsmittel gefälltem Polyurethan hergestellt sein. Vorzugsweise können die Poren in der mikroporösen, nichtleitenden Komponente groß genug sein, um einen freien Fluss der Spülflüssigkeit zu erlauben, aber klein genug, um nicht mit Protein oder anderem Detritus von dem Gewebe, das gespült werden soll, zu verstopfen. Die Spülflüssigkeit kann vom Lumen 1024 des nicht porösen Rohrs 1040 in einer Weise, wie durch die Pfeile dargestellt, geleitet werden.
11 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer fünften Ausführungsform einer Elektrode variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das leitende Element 1122 kann beispielsweise ein leitender Draht sein, der in einem nicht porösen bzw. porigen Rohr 1140 angeordnet ist. Die Spülflüssigkeit kann durch das Lumen 1124 der Leitung 1140 geleitet werden. Das nicht poröse Rohr 1140 kann einen starren Abschnitt 1132 aus mikroporösem, nichtleitendem Material haben. Vorzugsweise kann dieses Element 1132 entlang der Länge des gesamten leitenden Elements 1122 laufen. Dieses Segment 1132 kann auch entlang der Länge eines freigelegten Abschnitts eines leitenden Elements 1122 laufen, der auf eine Weise, wie sie in den obigen Ausführungsformen beschreiben wurde, freigelegt wurde. Dieses Segment 1132 kann vorzugsweise einer Oberfläche des Gewebes 1160 gegenüberliegen, die ablatiert werden soll. Das starre Element 1132 kann beispielsweise eine mikroporöse, nichtleitende Komponente sein, die starr ist. Solch eine mikroporöse, nichtleitende Komponente kann aus einem Material hergestellt sein, wie beispielsweise Stabmaterial. Vorzugsweise können die Poren in dem mikroporösen, nichtleitenden Komponente groß genug sein, um einen freien Fluss von Spülflüssigkeit zu erlauben, aber klein genug, um nicht durch Protein oder anderen Detritus aus dem Gewebe, das gespült werden soll, zu verstopfen. Spülflüssigkeit kann vom Lumen 1124 des nicht porösen Rohrs 1140 in einer Weise, wie sie durch die Pfeile angedeutet ist, fließen.
12 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer sechsten Ausführungsform einer Elektrode variabler Länge entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das leitende Element 1222 kann beispielsweise ein leitender Draht in einem nicht porösen, geschlitzten Rohr 1233 sein. Solch ein geschlitztes Rohr 1233 kann jedes beliebige Material sein, das eine zusätzliche strukturelle Integrität für das leitende Element 1222 bereitstellt. Das geschlitzte Rohr 1233 hat eine Öffnung oder einen Schlitz 1234. Vorzugsweise kann diese Öffnung 1234 entlang der Länge des gesamten leitenden Elements 1222 entlang laufen. Diese Öffnung 1234 kann auch entlang der Länge einer freigelegten Abschnitts des leitenden Elements 1222 entlang laufen, der auf eine Weise freigelegt wurde, wie sie in den obigen Ausführungsformen beschreiben ist. Diese Öffnung 1234 kann vorzugsweise zu einer Oberfläche des Gewebes 1260, die ablatiert werden soll, gegenüberliegen. Das Lumen 1224 des Rohrs 1233 kann mit einem Material 1250 gefüllt werden, das Flüssigkeit abgibt, wie beispielsweise einem Hydrogel. Spülflüssigkeit kann durch das Hydrogel 1250, wie oben beschrieben, geleitet werden. Alternativ dazu kann das Hydrogel 1250 mit Spülflüssigkeit gesättigt werden. Wenn das Hydrogel 1250 das Gewebe 1260 kontaktiert, kann das Gel 1250 ausreichend Spülflüssigkeit exsudieren. Das Rohr 1233 kann beispielsweise aus einer mikroporösen, nichtleitenden Komponente, die starr ist, bestehen. Solch eine mikroporöse, nichtleitende Komponente kann aus einem Material wie aus einem Stabmaterial hergestellt sein. Vorzugsweise können die Poren in dem mikroporösen, nichtleitenden Komponente groß genug sein, um einen freien Fluss der Spülflüssigkeit zu erlauben, aber klein genug, um nicht mit Protein oder anderem Detritus aus Gewebe, das gespült werden soll, zu verstopfen. Spülflüssigkeit kann vom Lumen 1224 des nichtporösen Rohrs 1240 in einer Weise, wie sie durch die Pfeile angedeutet ist, fließen.
Es wird darüber nachgedacht, dass die Elektroden der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl unterschiedlicher Ablationssysteme, wie jenen, wie sie von Medtronic, Inc., Minneapolis, USA, verfügbar sind, verwendet werden. Es sollte eingesehen werden, dass die Ausführungsformen, wie sie oben beschrieben sind, als in allen Aspekten nur illustrativ und nicht einschränkend betrachtet werden sollen. Der Umfang der Erfindung wird durch die nachfolgenden Ansprüche und nicht durch die vorangehende Be schreibung angezeigt. Alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Umfangs von Äquivalenten auftreten, sind in ihrem Umfang eingeschlossen.

Claims

Ablations- bzw. Abtragungsvorrichtung zum Abtragen von organischem Gewebe, mit: einem leitenden Element (22), das eine Abtragungsoberfläche (242, 342, 343) besitzt; einer Fluidkomponente (124), die mit dem leitenden Element kommuniziert, wobei die Fluidkomponente eine Öffnung besitzt, um einem Fluid zu ermöglichen, sich durch die Öffnung zu bewegen und mit dem Gewebe in Kontakt zu gelangen bzw. das Gewebe zu kontaktieren; und einer abnehmbaren Isolierung (32) über dem leitenden Element, wobei die Isolierung einen ersten Abschnitt (432) und einen zweiten Abschnitt (452) aufweist, wobei der zweite Abschnitt der Isolierung relativ zu dem ersten Abschnitt wahlweise bewegt oder abgenommen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ferner ein Unterstützungselement enthält, das in der Nähe des Gewebes positioniert ist, um zu ermöglichen, dass sich Fluid durch eine Öffnung in dem Unterstützungselement bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Unterstützungselement ein geschlitztes Rohr ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das leitende Element (22) eine metallische Spule mit einem Hohlraum ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das leitende Element (22) eine Feder mit einem Hohlraum ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das leitende Element außerhalb des Rohrs (33) verläuft.
Abtragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Öffnung eine Länge besitzt, die veränderlich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Rohr mikroporös bzw. mikroporig ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das Rohr perforiert ist.
Abtragungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der zweite Abschnitt der Isolierung rotatorisch beweglich ist, um die Länge der Abtragungsoberfläche zu ändern.
Abtragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei der zweite Abschnitt der Isolierung an dem Rohr gleitend eingestellt werden kann, um die Länge der Abtragungsoberfläche zu ändern.
Abtragungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Isolierung nichtleitend ist.
Abtragungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Isolierung aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Silikonen, PTFE, Dacron-Waren, mikroporösen Polyurethan-Polymerbeschichtungen, die aus einem Lösungsmittel abgeschieden sind, Edelstahl-Nitinol, Bearbeitungsrohstahl, Polyester-Waren bzw. -Geweben, Hydrogelen und einem Gel besteht.
Abtragungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Isolierung zwischen dem leitenden Element und der Oberfläche des Gewebes liegt, wobei die Isolierung mikroporös ist.
Abtragungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Isolierung das leitende Element und das Fluidelement umgibt.
Abtragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Isolierung leitend ist.
Abtragungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das leitende Element ein Draht ist, wobei sich der Draht in der Fluidkomponente befindet.
Abtragungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Fluidkomponente eine nicht poröse Beschichtung ist.
Abtragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 18, wobei die Öffnung ein mikroporöser Abschnitt der Isolierung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 19, wobei das Rohr eine starre Struktur ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 20, wobei das Rohr ein fluidgesättigtes Gel ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 21, die ferner umfasst: Mittel zum Strömenlassen eines Tropffluids durch die Öffnung in dem Rohr.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 22, die ferner umfasst: eine Infusionspumpe (40), die mit der Fluidkomponente kommuniziert, um eine Flüssigkeit durch die Fluidkompo nente und durch die Öffnung strömen zu lassen, um eine ionische Fluidschicht zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 22, die ferner umfasst: einen Handhabungsmechanismus (12), der an dem leitenden Element funktional befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Handhabungsmechanismus ein Werkzeug des Hämostat-Typs ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Handhabungsmechanismus ein Katheter ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei das leitende Element an den Klauen des Werkzeugs des Hämostat-Typs angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Abtragungsoberfläche eine Länge besitzt, die veränderlich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt (452) abgenommen werden kann, um das leitende Element freizulegen.