DE69733707T2

DE69733707T2 - Elektrophysiologischer Katheter mit einem Mehrzweckdraht und entsprechendes Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69733707T2
Application number: DE69733707T
Authority: DE
Inventors: Scott H. Tracy West
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: EP0823264A3; DE69733707D1; US6156027A; JPH10137340A; US5987344A; US6263224B1; EP0823264B1; US6035224A; US6169916B1; EP0823264A2; US5826576A

Description

Elektrophysiologiekatheter sind für die Verwendung beim Mapping und/oder Ablationen des Herzens aufgebaut. Elektrophysiologiekatheterumfassen typischerweise eine Reihe von an dem Spitzenabschnitt des Katheterschafts angebrachten Bandelektroden und eine Spitzenelektrode am distalen Ende des Katheterschafts. Um die Elektroden an den Zielorten in einem Herzen richtig handhaben zu können, muss der Spitzenabschnitt flexibel sein und zu einer Vielzahl von Formen gebildet werden können. Die US-Patentanmeldung Nr. 5,487,757 mit dem Titel "Mehrfach gekrümmter, biegbarer Katheter" offenbart einen Elektrophysiologiekatheter, bei dem der Spitzenabschnitt durch Ziehen an einem Manipulatordraht radial gebogen werden kann und durch Drehen eines Kerndrahtes, welcher sich in den Spitzenabschnitt erstreckt, auch lateral gebogen werden kann. Zusätzlich zu Manipulator- und Kerndraht offenbart dieses Patent die Verwendung eines axial verschiebbaren Versteifungsdrahtes, dessen distales Ende in verschiedenen Positionen entlang dem Spitzenabschnitt angeordnet werden kann, um die Steifigkeit der Spitzen und damit die allgemeine Größe der Biegung der Spitze zu verändern.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrophysiologiekatheter, welcher die Funktion eines drehbaren Kerndrahtes und eines verschiebbaren Versteifungsdrahtes in einem einzigen Element kombiniert. Zusätzlich sieht die Erfindung die Konstruktion des Elektrophysiologiekatheters derart vor, dass die laterale Biegung im Wesentlichen eine laterale Biegung in der Ebene sein kann.
Der Elektrophysiologiekatheter umfasst einen Griff, von dem sich ein Katheterschaft erstreckt. Der Katheterschaft umfasst einen flexiblen Spitzenabschnitt, der eine oder mehrere Elektroden trägt. Ein Radialbiegungselement, typischerweise ein Manipulatordraht, verbindet den Spitzenabschnitt mit einem ersten, an dem Griff angebrachten Manipulator. Das Bedienen des ersten Manipulators bewirkt, dass der Spitzenabschnitt radial gebogen oder gekrümmt wird. Ein Mehrzweckdraht erstreckt sich von dem Griff zum Inneren des Spitzenabschnitts. Der Mehrzweckdraht umfasst ein distales Ende, welches sich in einem, in dem Spitzenabschnitt gebildeten Mehrzweckhohlraum verschiebt. Dies verändert die Steifigkeit des Spitzenabschnitts wirksam, um die allgemeine Größe der Biegung in der Spitze zu verändern. Der Mehrzweckdraht ist an einen zweiten, an dem Griff angebrachten Manipulator gekoppelt. Der zweite Manipulator ist dazu aufgebaut, dem Benutzer zu ermöglichen, den Mehrzweckdraht in Längsrichtung entlang dem Katheterschaft zu verschieben, um das distale Ende des Mehrzweckdrahtes in einer gewählten Position entlang dem Mehrzweckhohlraum in dem Spitzenabschnitt zu positionieren. Das distale Ende des Mehrzweckdrahtes und der Mehrzweckhohlraum sind derart konfiguriert, d. h. miteinander verkeilt, dass ineinander greifende Drehflächen vorgesehen sind. Der Benutzer verwendet einen dritten Manipulator, um das proximale Ende des Mehrzweckdrahtes um seine Längsachse zu drehen. Dies bewirkt, dass das distale Ende des Mehrzweckdrahtes eine Drehkraft gegen die eingreifende Drehfläche des Mehrzweckhohlraums ausübt, was eine laterale Biegung des radial gekrümmten Spitzenabschnitts bewirkt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft die Möglichkeit, die laterale Biegung im Wesentlichen als laterale Biegung in der Ebene zu erhalten. Dies bedeutet, dass nachdem der Spitzenabschnitt durch den Manipulatordraht radial in seine gewünschte, gekrümmte Form gebogen worden ist, das Drehen oder Verdrehen des Mehrzweckdrahtes vorzugsweise eine laterale Biegung des Spitzenabschnitts derart bewirkt, dass sich die Längsposition des distalen Endes des Spitzenabschnitts nicht wesentlich verändert. Eine laterale Biegung in der Ebene kann auf dem einen oder den beiden folgenden Wegen erreicht werden. Ein Weg besteht darin, sicherzustellen, dass die radiale Krümmung des Spitzenabschnitts nicht proximal der eingegriffenen, Drehmoment-übertragenden, eingreifenden Drehflächen vorliegt. Da der Hauptabschnitt des Katheterschafts im Allgemeinen torsionssteif ist und daher schwierig zu verdrehen ist, wird häufig bevorzugt, die Verschiebebewegung in Längsrichtung des Mehrzweckdrahtes so zu begrenzen, dass das distale Ende des Mehrzweckdrahtes in seiner am weitesten proximalen Position wenigstens einen gewählten, minimalen Abstand von der Verbindung des Spitzen- und Hauptabschnitts des Katheterschafts vorsieht. Eine zweite Möglichkeit, eine laterale Biegung in der Ebene zu erreichen, besteht darin, sicherzustellen, dass der Katheterschaft in der Nachbarschaft der Verbindung des Spitzen- und des Hauptabschnitts des Katheterschafts drehelastisch ist; d. h., dass er eine geringe Torsionssteifigkeit aufweist und in hohem Maße verdrehbar oder verdrillbar ist. Dies kann erzielt werden, indem entweder das Katheterschaftmaterial an der Verbindungsstelle so gewählt wird, dass es in hohem Maße verdrehbar ist oder indem ein Drehgelenk an der Verbindungsstelle verwendet wird oder auch durch andere Mittel. Indem einer dieser Ansätze oder beide gewählt werden, kann die laterale Biegung dadurch vollständig oder wenigstens im Wesentlichen als laterale Biegung in der Ebene erfolgen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Drehmoment-übertragende distale Ende des Mehrzweckdrahtes ausreichend flexibel, sodass es radial verbogen oder gebogen werden kann, indem der Manipulatordraht gezogen oder gedrückt wird; jedoch ist der Rest des Mehrzweckdrahtes vorzugsweise steif genug, um sich nicht wesentlich biegen zu lassen, indem der Manipulatordraht gezogen oder gedrückt wird. Dies garantiert wirksam, dass der radial gebogene Teil des Spitzenabschnitts nicht proximal der eingegriffenen, Drehmoment-übertragenden, eingreifenden Drehflächen liegt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass nur zwei Drähte, anstatt von drei Drähten wie in der Vergangenheit, verwendet werden müssen, um die drei Funktionen der radialen Biegung, lateralen Biegung und Veränderung der Spitzenkrümmung zu erzielen. Dies ermöglicht, dass ein Manipulatordraht mit einem größeren Durchmesser verwendet werden kann, da mehr Platz für den Manipulatordraht zur Verfügung steht. Der Manipulatordraht mit größerem Durchmesser weist eine größere Säulenfestigkeit auf, und ermöglicht damit, dass der radial gebogene Spitzenabschnitt zu seiner ursprünglichen, geraden Form zurückkehren kann, indem der Manipulatordraht gedrückt wird. Hier besteht ein Unterschied zu weniger steifen Manipulatordrähten mit geringerem Durchmesser, welche nicht die nötige Säulenfestigkeit aufweisen, um den Spitzenabschnitt wieder vollständig zu begradigen, wenn der Manipulatordraht distal des Griffs gedrückt wird. Dieses Merkmal kann auch ermöglichen, dass der Spitzenabschnitt in entgegengesetzte Richtungen gebogen wird, abhängig davon, ob der Manipulatordraht gezogen oder gedrückt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, in der die bevorzugte Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert wird.
1 ist eine vereinfachte Gesamtansicht eines erfindungsgemäß gebildeten Elektrophysiologiekatheters;
2 ist eine vergrößerte, vereinfachte partielle Querschnittsansicht des Spitzenabschnitts des Katheterschafts aus 1, welche den Mehrzweckdraht in einer stärker proximalen Position mit einer größeren radialen Biegungskrümmung darstellt;
Die 2A und 2B sind vergrößerte, detaillierte Querschnittsansichten des Spitzenabschnitts aus 2, angefertigt am distalen Ende des Mehrzweckdrahtes bzw. am distalen Ende des Spitzenabschnitts;
2C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2C-2C in 2, welche drei in dem Spitzenabschnittskörper gebildete Hohlräume, die eingreifenden Drehflächen des distalen Endes des Mehrzweckdrahtes und den Mehrzweckdrahthohlraum zeigt, wobei beide ähnliche, längliche Querschnittsformen aufweisen;
3 stellt den Spitzenabschnitt aus 2 dar, wobei das distale Ende des Mehrzweckdrahtes in einer distalen Richtung bezüglich der Position in 2 bewegt ist, was bewirkt, dass der Spitzenabschnitt steifer ist, wodurch bei Betätigung des Radialbiegedrahtes am Spitzenabschnitt eine Krümmung mit geringerem Radius erzeugt wird;
4 ist eine schematische Darstellung, welche eine laterale Biegung in der Ebene eines radial gebogenen Katheterspitzenabschnitts zeigt; und
5 ist eine schematische Darstellung, welche eine laterale Biegung eines radial gebogenen Katheterspitzenabschnitts aus der Ebene hinaus zeigt.
1 stellt einen Elektrophysiologiekatheter 2 dar, umfassend einen Griff 4, von dem sich ein Katheterschaft 6 erstreckt. Der Griff 4 umfasst einen Körper 8, an welchem ein erster Manipulator 10, ein zweiter Manipulator 11 und ein dritter Manipulator 12 beweglich angebracht sind. Der Griff 4 umfasst auch ein Elektroverbindungselement 14. Der Katheterschaft 6 umfasst einen Hauptabschnitt 16 mit einem sich von dem Griff 4 erstreckenden proximalen Ende 18 und einem distalen Ende 20. Der Katheterschaft 6 umfasst auch einen Spitzenabschnitt 22 mit einem an dem distalen Ende 20 des Hauptabschnitts 16 an einer Stoßverbindung 25 befestigten und sich davon erstreckenden proximalen Ende 24. Der Spitzenabschnitt 22 umfasst eine Reihe von Bandelektroden 26 und eine Spitzenelektrode 28, wobei sich die Spitzenelektrode 28 am distalen Ende des Spitzenabschnitts 22 befindet.
Mit Bezug zu den 2–2D ist zu sehen, dass der Hauptabschnitt 16 des Katheterschafts 6 einen verstärkten Schaftkörper 30 umfasst, welcher einen Haupthohlraum 32 definiert. Der Körper 30 ist vorzugsweise aus einer inneren Auskleidung aus Polyetherimid, einem Edelstahl-Drahtgeflecht und einer äußeren Ummantelung aus PEBAX^® (Polyamidpolyether-Blockkopolymer) gebildet. Die PEBAX-Außenummantelung weist einen Durometer-Härtewert von ungefähr 40D-75D und vorzugsweise ungefähr 55D auf. Der Hauptabschnitt 16 ist steifer als der Spitzenabschnitt 22 und kann, falls gewünscht, zum proximalen Ende 18 hin steifer gefertigt sein als zum distalen Ende 20 hin. Der Spitzenabschnitt 22 umfasst einen Spitzenabschnittskörper 34, welcher bei dieser Ausführungsform drei axial verlaufende Hohlräume aufweist, genauer einen Hohlraum 36 für einen Elektrodraht, einen Hohlraum 38 für einen Mehrzweckdraht und einen Hohlraum 40 für einen Radialbiegedraht. Der Körper 34 ist vorzugsweise aus PEBAX gefertigt und weist einen Durometer-Härtewert von ungefähr 35D–55D und stärker bevorzugt von ungefähr 40D auf. Ein Radialbiegedraht 42, welcher typischerweise aus mit PTFE (Polytetrafluorethylen) beschichtetem Edelstahl gefertigt ist, erstreckt sich von dem ersten Manipulator 10 an seinem proximalen Ende zu einem Isolierverbindungselement 46 neben der Spitzenelektrode 28. Der Draht 42 weist einen Durchmesser von ungefähr 0,38 mm (0,015 Zoll) über den Großteil seiner Länge auf, ist jedoch vorzugsweise an seinem distalen Ende zu einem geringeren Durchmesser, wie beispielsweise ungefähr 0,23 mm (0,009 Zoll) verjüngt. Das Isolierverbindungselement 46 ist vorzugsweise aus PEEK (Polyether-ether-keton) oder einem anderen harten Isoliermaterial gefertigt und ist thermal oder anders mit dem distalen Ende 48 des Spitzenabschnittkörpers 34 verbunden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Abschnitt des Spitzenabschnitts 22, welcher die Elektroden 26, 28 trägt, vorzugsweise steifer als der Rest des Spitzenabschnitts 22, um einen geraden Abschnitt am distalen Ende zu bilden; ein solcher Abschnitt des Spitzenabschnitts 22 könnte steifer oder weniger steif sein als der Rest des Spitzenabschnitts, abhängig von den gewünschten besonderen Merkmalen. Um diese zusätzliche Steifigkeit vorzusehen, ist eine Hypotube 50 aus Edelstahl über dem Radialbiegedraht 42 zwischen dem Isolierverbindungselement 46 und der am weitesten proximalen Bandelektrode 26 positioniert.
Elektrische Drähte 52 erstrecken sich von dem Elektroverbindungselement 14 des Griffs 4 durch den Haupthohlraum 32 in dem verstärkten Schaftkörper 30 durch den Hohlraum 36 für den Elektrodraht in den Spitzenabschnittskörper 34 und enden an den verschiedenen Elektroden 26, 28. Thermokopplungsdrähte 54, wie Elektrodrähte 52, verlaufen von dem Elektroverbindungselement 14 durch den Griff 4 entlang den Hohlräumen 32, 36 und enden zum Bilden einer Thermokopplung 55, welche in einem in der Spitzenelektrode 28 gebildeten Hohlraum 56 aufgenommen ist. Die Thermokopplung 55 ist von einem wärmeleitenden, elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise LOCTITE 498 Cyanoacrylat-Temperaturwechselklebstoff umgeben. Die Drähte 52 sind vorzugsweise isolierte Nickeldrähte.
Ein in den 2 und 3 gezeigter Mehrzweckdraht umfasst ein proximales Ende, welches an den zweiten Manipulator 11 des Griffs 4 und ein distales Ende 64 gekoppelt ist. Das distale Ende 64 ist ungefähr 20–40 mm und vorzugsweise 30 mm lang und weist eine längliche Querschnittsform auf, wie am Besten in 2C zu sehen ist. Das distale Ende 64 weist Querschnittsmaße von ungefähr 0,05 bis 0,13 mm (0,002 bis 0,005 Zoll) und vorzugsweise ungefähr 0,08 mm (0,003 Zoll), bis zu 0,76 bis 1,3 mm (0,030 bis 0,050 Zoll) und vorzugsweise ungefähr 1 mm (0,040 Zoll) auf. Der Rest 66 des Mehrzweckdrahtes 60 weist eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsform von ungefähr 0,38 bis 0,64 mm (0,015 bis 0,025 Zoll) und vorzugsweise ungefähr 0,5 mm (0,020 Zoll) im Durchmesser auf. Sowohl das distale Ende 64 als auch der Rest 66 weisen eine geeignete Größe auf, um durch den Mehrzweckdrahthohlraum 38 zu passen, welcher ebenfalls eine längliche Querschnittsform von vorzugsweise ungefähr 0,5 mm bis zu 1,3 mm (0,020 Zoll bis zu 0,050 Zoll) aufweist. Der Draht 60 kann unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen und kann aus Edelstahl, Nickel-Titan, Kunststoff oder anderen Materialien gebildet sein, welche eine ausreichende Flexibilität und Torsionssteifigkeit aufweisen. Der Draht 60 ist vorzugsweise mit PTFE oder einem anderen Material mit geringer Reibung beschichtet.
Die Längsbewegung des zweiten Manipulators 11 bewirkt die entsprechende Längsbewegung des Mehrzweckdrahtes 60, um das distale Ende 64 zwischen einer stärker proximalen Position in 2 und einer stärker distalen Position in 3 zu bewegen. In der Position der 2 ist der Spitzenabschnitt 22 über seine gesamte Länge nicht so steif wie in der Position in 3. Ziehen oder Drücken des Radialbiegedrahtes 42 durch Betätigung des ersten Manipulators 10 bewirkt, dass der Spitzenabschnitt 22 eine Gestalt mit größerem Krümmungsradius annimmt, wie in 2 gezeigt, oder eine Gestalt mit geringeren Krümmungsradius annimmt, wie in 3 gezeigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Rest 66 des Mehrzweckdrahtes 60 ausreichend steif, sodass im Wesentlichen die gesamte radiale Biegung des Spitzenabschnitts 22 distal der Verbindung 67 des distalen Endes 64 und des Rests 66 auftritt.
Der radial gebogene Spitzenabschnitt 22 kann durch Drehen oder Verdrehen des proximalen Endes des Mehrzweckdrahtes 60 durch die Drehung des dritten Manipulators 12 lateral gebogen werden. Der Abschnitt des Mehrzweckdrahtes 60, welcher sich in Längsrichtung durch den dritten Manipulator 12 verschiebt (aufgrund der Längsbewegung des zweiten Manipulators 11) weist eine nicht runde Querschnittsform auf (wie beispielsweise eine Hantelform), welche in ein im Allgemeinen komplementäres Loch in dem dritten Manipulator passt. Diese Anordnung ermöglicht dem Benutzer, das proximale Ende des Mehrzweckdrahtes durch Drehen des dritten Manipulators 12 um die Griffachse zu verdrehen. Die laterale Biegung des Spitzenabschnitts 22 tritt aufgrund der entsprechenden Formen des Mehrzweckdrahthohlraums 38 und des distalen Endes 64 des Mehrzweckdrahtes 60 auf. Das heißt, dass der Hohlraum 38 und das distale Ende 64 Drehmoment-übertragende, eingreifende Drehflächen 68, 70 aufweisen, welche beim Drehen oder Verdrehen des Mehrzweckdrahtes 60 eingreifen. Der Spitzenabschnittskörper 34 ist ausreichend verdrillbar/verdrehbar (im Gegensatz zu dem Schaftkörper 30), sodass das Verdrillen oder Verdrehen des Katheterschafts 6 entlang der Länge des Spitzenabschnitts proximal des distalen Endes 64 des Mehrzweckdrahtes 60 auftritt. Diese Länge ist durch die Abstände 72 und 74 in den 2 beziehungsweise 3 gezeigt.
Die kreisförmige Querschnittsform des Rests 66 des Mehrzweckdrahtes 60 ist im Allgemeinen aufgrund seiner Torsionssteifigkeit bevorzugt. Die längliche Querschnittsform des distalen Endes 64 kann zu anderen Formen verändert werden, wie beispielsweise zu einer Kreuzform, solange das distale Ende 64 und der Mehrzweckdrahthohlraum 38 eingreifende Drehflächen aufweisen. Während das distale Ende 64 und das Lumen 38 typischerweise ähnliche Querschnittsformen aufweisen, ist dies nicht erforderlich. Beispielsweise könnte das distale Ende 64 eine längliche Querschnittsform aufweisen, während der Hohlraum 38 eine kreuzförmige Querschnittsform mit einer Größe aufweisen könnte um eingreifende Drehflächen mit dem distalen Ende 64 aufzuweisen. Andere Formen, einschließlich Formen mit gekrümmten, eingreifenden Drehflächen, welche zueinander passen, könnten auch verwendet werden. Während der Mehrzweckdraht 60 ein einteiliger Draht sein kann, ist er vorzugsweise gefertigt, indem das distale Ende 64 und der Rest 66 an der Verbindung 67 angeschweißt werden.
Solange dieser verdrillbare/verdrehbare Abschnitt 72, 74 im Wesentlichen gerade ist, verändert eine laterale Biegung des gekrümmten Spitzenabschnitts 22 die Form des gekrümmten Spitzenabschnitts 22 nicht. Folglich gilt eine solche laterale Biegung des Spitzenabschnitts 22 als eine laterale Biegung in der Ebene. Eine laterale Biegung in der Ebene ist in 4 dargestellt, wobei die radiale Biegung durch den Pfeil 76 gezeigt wird und die laterale Biegung in der Ebene, bei der die Form des Spitzenabschnitts nicht verändert wird, ist durch den Pfeil 78 gezeigt. Im Gegensatz dazu steht die laterale Biegung herkömmlicher verdrehbarer Elektrophysiologiekatheter aus der Ebene heraus, bei denen die laterale Biegekraft in der Nähe des distalen Endes des Spitzenabschnitts des Katheters ausgeübt wird. Die in 5 gezeigte laterale Biegung nach dem Stand der Technik aus der Ebene heraus, resultiert typischerweise, wenn die Form des Spitzenabschnitts 80 eines Katheters 82 durch die laterale Biegung des Spitzenabschnitts korkenzieherartig verändert wird. Das heißt, dass sich während der lateralen Biegung aus der Ebene heraus das distale Ende 84 des Spitzenabschnitts 80 lateral in einer Drehrichtung bewegt und ebenso axial in einer distalen Richtung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Torsionssteifigkeit des Spitzenabschnittkörpers 34 über die gesamte Länge im Wesentlichen gleichmäßig. Falls erforderlich, kann jedoch ein Teil des Spitzenabschnitts 22 in der Nähe des proximalen Endes 24 mit einer geringeren Torsionssteifigkeit gebildet sein als der Rest des Spitzenabschnitts 22. Dies trägt dazu bei sicherzustellen, dass ein gekrümmter Spitzenabschnitt 22 proximal der Verbindungsstelle 67 nicht wesentlich verdreht wird, sondern vielmehr die gesamte, oder wenigstens im Wesentlichen die gesamte Drehung des Spitzenabschnitts 22 in der Nähe der Stoßverbindung 25 auftritt. Dies trägt auch dazu bei sicherzustellen, dass die laterale Biegung des Spitzenabschnitts 22 im Wesentlichen eine laterale Biegung in der Ebene ist, da der Teil des Spitzenabschnitts 22 in der Nähe der Stoßverbindung 25 vorzugsweise während der Verwendung gerade bleibt. Anstatt der Verwendung eines Teils mit geringer Torsionssteifigkeit neben der Stoßverbindung 25 kann dieselbe Wirkung erzielt werden, indem eine Drehkopplung an der Stoßverbindung 25 verwendet wird.
Bei der Konstruktion des Elektrophysiologiekatheters 2 wird bevorzugt, dass die Bewegung des Mehrzweckdrahtes 60 so begrenzt ist, dass der minimale Abstand 72 zwischen dem distalen Ende 64 des Mehrzweckdrahtes 60 und dem proximalen Ende 24 des Spitzenabschnitts 22 wenigstens ungefähr 1 cm bis 2 cm (0,400 bis 0,800 Zoll) beträgt und vorzugsweise ungefähr 1,5 cm (0,600 Zoll). Dies begrenzt die Höhe der erforderlichen Drehkraft und trägt dazu bei sicherzustellen, dass die laterale Biegung des Spitzenabschnitts 22 auftritt, ohne dass die Form des gekrümmten Spitzenabschnitts während der lateralen Biegung von wenigstens 90° in jeder Richtung wesentlich verändert wird. Das Beibehalten der Form des radial gebogenen Spitzenabschnitts 22 stellt sicher, dass die laterale Biegung des Spitzenabschnitts 22 im Wesentlichen eine laterale Biegung in der Ebene ist.
Wie bei dieser Anmeldung der Fall ist, liegt eine laterale Biegung im Wesentlichen in der Ebene vor, wenn eine Veränderung 90 der axialen Position des distalen Endes 84 des Spitzenabschnitts 80, gemessen parallel zu der Achse 92, für eine laterale Biegung von 90° geringer ist, als ungefähr 10% der anfänglichen Biegung 94 des distalen Endes 84.
Bei der Anwendung ist der Katheterschaft 6 durch den Hohlraum eines Blutgefäßes in einem Patienten derart positioniert, dass sich der flexible, biegbare Spitzenabschnitt 22 in dem Herzen befindet. Der zweite Manipulator 11 wird in Längsrichtung bewegt, um das distale Ende 64 des Mehrzweckdrahtes 60 in der geeigneten Position in dem Mehrzweckdrahthohlraum 38 abhängig von der Größe der gewünschten radialen Krümmung zu positionieren. Eine axiale Kraft wird dann durch die Betätigung des ersten Manipulators 10 ausgeübt, wobei der Radialbiegedraht 42 gezogen oder gedrückt wird, um zu bewirken, dass sich der Spitzenabschnitt 22 in einer radialen Krümmung bewegt. Der dritte Manipulator 12 wird dann betätigt, um das proximale Ende des Mehrzweckdrahtes 60 zu drehen, wodurch das Eingreifen der Drehflächen 68, 70 und damit die laterale Biegung des Spitzenabschnitts 22 bewirkt wird. Diese verschiedenen Aktionen werden ausgeführt, um dem Arzt zu ermöglichen, die Elektroden 26, 28 an der geeigneten Zielstelle in geeigneter Weise zu positionieren. Falls erwünscht, können diese Schritte in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden oder einer oder mehrere Schritte können ausgelassen oder gestrichen werden. Mapping, Ablationen, oder andere Verfahren können dann durch das Elektroverbindungselement 14, die Elektrodrähte 52 und die Elektroden 26, 28 ausgeführt werden.
Eine Modifikation und Veränderung der offenbarten Ausführung kann erfolgen, ohne von dem Ziel der Erfindung gemäß der Definition in den folgenden Ansprüchen abzuweichen. Beispielsweise kann es möglich sein, die Funktionen des zweiten Manipulators 11 und des dritten Manipulators 12 in einem einzigen Manipulator zu kombinieren, welcher beide Funktionen vorsieht.

Claims

Katheter (2), umfassend einen Katheterschaft (6) mit einem Spitzenabschnitt (22), wobei der Spitzenabschnitt (22) einen ersten Hohlraum (38) definiert; einen Mehrzweckdraht (60), welcher sich entlang dem Katheterschaft (6) erstreckt und einen distalen Abschnitt (64) umfasst, welcher sich in den ersten Hohlraum (38) erstreckt und in diesem in Längsrichtung frei verschieben kann; wobei der Mehrzweckdraht (60) dazu aufgebaut ist, sich in Längsrichtung selektiv zu einer gewählten Stelle zu verschieben; wobei der Mehrzweckdraht (60) eine Steifigkeit aufweist, welche eine radiale Biegungskrümmung des Katheters (2) abhängig von dem gewählten Anbringungsort des Mehrzweckdrahtes (60) verändert; und wobei der Hohlraum (38) und der distale Abschnitt (64) eingreifende Drehflächen umfassen, sodass ein Drehen des Mehrzweckdrahtes (60) den Spitzenabschnitt (22) verdreht.
Katheter nach Anspruch 1, welcher ferner einen Radialbiegedraht (42) umfasst, der sich entlang dem Katheterschaft erstreckt und ein an dem Spitzenabschnitt (22) befestigtes distales Ende aufweist, um zu ermöglichen, dass der Spitzenabschnitt (22) radial gebogen wird.
Katheter nach Anspruch 2, wobei der distale Abschnitt (64) einen zweiten Hohlraum umfasst, welcher das distale Ende aufnimmt.
Katheter (2) nach Anspruch 1, umfassend einen Griff (4) einschließlich eines Manipulators (10), einen sich von dem Griff zu dem flexiblen Spitzenabschnitt (22) erstreckenden Katheterschaft (6), eine an dem Spitzenabschnitt angebrachte und elektrisch mit dem Griff gekoppelte Elektrode (26, 28) und einen Radialbiegedraht (42), welcher an einem Ende mit dem Manipulator und am anderen Ende mit dem flexiblen Endabschnitt gekoppelt ist und in der Lage ist, den Spitzenabschnitt radial zu einer radial gebogenen Form zu biegen, wobei der Griff einen zweiten und einen dritten Manipulator (11, 12) umfasst; wobei sich der Mehrzweckdraht (60) entlang dem Katheterschaft erstreckt und ein proximales Ende umfasst, welches betriebsmäßig mit dem zweiten Manipulator gekoppelt ist und das distale Ende (64), welches mit dem Spitzenabschnitt aufgenommen ist; wobei der zweite Manipulator dazu aufgebaut ist zu bewirken, dass sich der Mehrzweckdraht in Längsrichtung verschiebt, um das distale Ende des Mehrzweckdrahtes an einer gewählten Stelle in Längsrichtung entlang dem Spitzenabschnitt zu positionieren; wobei der dritte Manipulator dazu aufgebaut ist, das proximale Ende des Mehrzweckdrahtes zu drehen; wobei der Spitzenabschnitt einen lateralen Biegehohlraum (38) umfasst, welcher das distale Ende des Mehrzweckdrahtes für eine Verschiebebewegung in Längsrichtung darin aufnimmt; wobei der laterale Biegehohlraum und das distale Ende des Mehrzweckdrahtes miteinander eingreifende Drehflächen (68, 70) aufweisen, sodass das Drehen des Mehrzweckdrahtes durch den zweiten Manipulator bewirkt, dass die miteinander eingreifenden Drehflächen eingreifen und eine laterale Biegung des distalen Endes des Spitzenabschnitts bewirken.
Katheter nach Anspruch 4, wobei: die miteinander eingreifenden Drehflächen flache Flächen umfassen; der laterale Biegehohlraum eine längliche Querschnittsform aufweist; und der Griff ein elektrisches Verbindungselement (14) umfasst, mit welchem ein elektrischer Leiter (52) verbunden ist.
Katheter nach Anspruch 1, wobei der Mehrzweckdraht umfasst, einen länglichen, flexiblen Körper, umfassend einen distalen Abschnitt (64) und einen Hauptabschnitt; wobei der Hauptabschnitt eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsform für eine effiziente Drehmomentsübertragung aufweist; und wobei der distale Abschnitt eine andere Form als eine kreisförmige Querschnittsform mit einer Drehmoment-übertragenden Fläche (70) aufweist.
Katheter nach Anspruch 6, wobei: der distale Abschnitt eine längliche Querschnittsform aufweist; die Drehmoment-übertragende Fläche eine flache Fläche umfasst; und der Körper ein einteiliger Körper ist.
Katheter nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Griff, umfassend einen ersten, einen zweiten und einen dritten Manipulator; einen hohlen, flexiblen, sich von dem Griff erstreckenden Katheterschaft; wobei der Katheterschaft einen Hauptabschnitt mit einem distalen Ende und einen Spitzenabschnitt umfasst, wobei der Spitzenabschnitt ein proximales Ende neben dem distalen Ende des Hauptabschnitts und ein distales Ende umfasst; eine von dem Spitzenabschnitt getragene Elektrode; einen sich durch den Katheterschaft von der Elektrode zu dem Griff erstreckenden elektrischen Leiter; den sich entlang dem Katheterschaft erstreckenden Mehrzweckdraht mit einem betriebsmäßig an den zweiten und den dritten Manipulator gekoppelten, proximalen Ende und einem distalen Ende; wobei der zweite Manipulator dazu aufgebaut ist, den Mehrzweckdraht in Längsrichtung selektiv zu schieben, um so das distale Ende des Mehrzweckdrahtes an einer gewählten Stelle zu positionieren; wobei der dritte Manipulator dazu aufgebaut ist, das proximale Ende des Mehrzweckdrahtes selektiv zu drehen; einen Radialbiegedraht mit einem proximalen Ende, welches an dem Griff endet und betriebsmäßig an den ersten Manipulator gekoppelt ist, und einem distalen Ende, welches mit einer Position entlang dem Spitzenabschnitt verbunden ist, sodass die Betätigung des ersten Manipulators eine Längsbewegung des Radialbiegedrahtes bewirkt und damit eine radiale Biegung des distalen Endes des Spitzenabschnitts bewirkt; wobei die Form der lateralen Biegung durch den gewählten Ort des distalen Endes des Mehrzweckdrahtes beeinflusst wird; wobei der Spitzenabschnitt einen lateralen Biegehohlraum umfasst, der das distale Ende des Mehrzweckdrahtes für eine Gleitbewegung in Längsrichtung darin aufweist; wobei der laterale Biegehohlraum und das distale Ende des Mehrzweckdrahtes eingreifende Drehflächen aufweisen, sodass ein Drehen des Mehrzweckdrahtes durch den dritten Manipulator bewirkt, dass die eingreifenden Drehflächen eingreifen, und somit eine laterale Biegung des distalen Endes des Spitzenabschnitts bewirkt.
Katheter nach Anspruch 8, wobei die Elektrode eine Spitzenelektrode und eine Vielzahl von Bandelektroden umfasst; und wobei der Radialbiegedraht ein mit dem distalen Ende des Spitzenabschnitts verbundener Manipulator ist und konfiguriert ist, um den Spitzenabschnitt radial zu biegen, sowohl wenn der Radialbiegedraht in Spannung als auch wenn er in Komprimierung platziert ist.
Verfahren zum Konstruieren eines Elektrophysiologiekatheters, umfassend die folgenden Schritte: Aufbauen einer Katheteranordnung, umfassend einen verbesserten Elektrophysiologiekatheter desjenigen Typs, welcher einen Griff mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Manipulator umfasst, einen sich von dem Griff erstreckenden Katheterschaft mit einem flexiblen Endabschnitt, eine an dem Spitzenabschnitt befestigte und elektrisch an den Griff gekoppelte Elektrode, und einen an einem Ende an den ersten Manipulator und am anderen Ende an den flexiblen Spitzenabschnitt gekoppelten Radialbiegedraht, welcher den Spitzenabschnitt zu einer radial gebogenen Form radial biegen kann, einen sich entlang dem Katheterschaft erstreckenden Mehrzweckdraht mit einem betriebsmäßig an den zweiten Manipulator gekoppelten proximalen Ende und einem in dem Spitzenabschnitt aufgenommenen distalen Ende, wobei der zweite Manipulator dazu aufgebaut ist zu bewirken, dass sich der Mehrzweckdraht in Längsrichtung verschiebt, um das distale Ende des Mehrzweckdrahtes an einer gewünschten Stelle in Längsrichtung entlang dem Spitzenabschnitt zu positionieren, wobei der Mehrzweckdraht eine Steifigkeit aufweist, welche eine radiale Biegungskrümmung des Katheters abhängig von dem gewählten Ort des Mehrzweckdrahtes verändert, wobei der dritte Manipulator dazu aufgebaut ist zu bewirken, dass der Mehrzweckdraht das proximale Ende des Mehrzweckdrahtes dreht, wobei der Spitzenabschnitt einen lateralen Biegehohlraum umfasst mit dem distalen Ende des Mehrzweckdrahtes für eine Verschiebebewegung in Längsrichtung darin, wobei der laterale Biegehohlraum und das distale Ende des Mehrzweckdrahtes eingreifende Drehflächen umfassen, sodass ein Drehen des Mehrzweckdrahtes durch den zweiten Manipulator bewirkt, dass die eingreifenden Drehflächen eingreifen, und eine laterale Biegung des distalen Endes des Spitzenabschnitts bewirkt; Begrenzen der Verschiebebewegung in Längsrichtung des Mehrzweckdrahtes, sodass sich die eingreifende Drehfläche des Mehrzweckdrahtes nur zwischen einer proximalen und einer distalen Position in Längsrichtung entlang des Spitzenabschnitts bewegen kann, wobei sich die proximale Position in Längsrichtung wenigstens in einem gewählten Abstand von dem proximalen Ende des Spitzenabschnitts befindet; und Selektieren des gewählten Abstands derart, dass im Wesentlichen die gesamte laterale Biegung von wenigstens 90° beim Drehen des Spitzenabschnitts durch die eingreifenden Drehflächen entlang des gewählten Abstands auftreten kann.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei: der Begrenzungsschritt mit dem gewählten Abstand von wenigstens ungefähr 1 cm ausgeführt wird; und der Begrenzungsschritt der Gleitbewegung in Längsrichtung und der Selektionsschritt des gewählten Abstands derart ausgeführt werden, dass sich die Gestalt des Spitzenabschnitts nicht wesentlich verändert, sodass die laterale Biegung wenigstens im Wesentlichen eine lateralen Biegung in der Ebene ist.