DE3938727A1 - Katheter fuer arterielle gefaesse und arterien - Google Patents
Katheter fuer arterielle gefaesse und arterienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Katheter für arterielle Ge
fäße und Arterien gemäß dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1.
Katheter dieser Gattung werden bei der Beseitigung einer
Stenose (Verstopfung) in einer Arterie mit Hilfe einer
sogenannten Ballon-Dilatation verwendet. Dabei wird zur
Beseitigung der Stenose ein in die Arterie mittels des
Katheters eingeführter kleiner Ballon an der verengten
Stelle mehrfach aufgeblasen und entlüfte. Beim Aufblasen
des Ballons zerspringt die Plaque, so daß im Idealfall
der verengte Querschnitt der Arterie beseitigt ist.
Bei der Ballon-Diatation ist allerdings zu berück
sichtigen, daß durch das Zerspringen der Plaque eine
Wundfläche entsteht, mit der Folge, daß das durch die
Arterie fließende Blut an dieser Stelle die Bildung
eines Gerinnsels hervorruft. Grundsätzlich besteht
dabei die Gefahr, daß das Gerinnsel als überschießen
des Gerinnsel wiederum einen Verschluß der Arterie
bewirkt. In solchen Fällen ist es dann erforderlich,
einen Bypass zu verlegen, was jedoch nur im Wege
elne Operation erfolgen kann.
Bis zur der Operation muß jeweils ein geringer
Blutfluß durch die Verstopfung bzw. Stenose hin
durch aufrechterhalten werden, damit der Herzmuskel
keinen Schaden erleidet. Zu diesem Zweck sind
Perfusionskatheter bekannt geworden. Diese
Perfusionskatheter bestehen aus einem durch
die Verstopfung hindurchgeführten Schlauch, der
auf seiner Oberfläche mit Öffnungen versehen ist.
Durch die Öffnungen kann das Blut durch den Schlauch
hindurch und von der einen Seite der Verstopfung zur
anderen Seite fließen.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß der Perfu
sionskatheter mit Nachteilen behaftet ist, denn es
besteht die Gefahr, daß die Löcher des Perfusions
katheters ebenfalls durch die Bildung von Gerinnseln
verschlossen werden können. Der Schlauch des Perfu
sionskatheters mit seinen Öffnungen bildet für das
durch die Arterie fließende Blut nämlich einen Fremd
körper, auf den das Blut in der Weise reagiert, daß
Gerinnsel gebildet werden.
In Kenntnis dieser möglichen Gefahr des Verschließens
der Öffnungen des Perfusionskatheters und damit der
Unterbrechung des Blutstromes von der einen Seite
der Verstopfung auf die andere Seite hat man dem
Patienten bisher intravenös Medikamente eingegeben,
welche eine hemmende Wirkung auf die Bildung von Ge
rinnseln ausüben, um somit nach Möglichkeit eine Ver
stopfung der Öffnungen des Perfusionskatheters zu
verhindern.
Bei der intravenösen Applikation gelangt das betreffen
de Medikament in die gesamte Blutbahn des menschlichen
Körpers, so daß es erforderlich ist, eine relativ große
Menge des hemmenden Medikamentes vorzusehen, um die
angestrebte Wirkung an dem gewünschten Ort zu erzielen.
Im übrigen besteht bei der intravenösen Applikation die
Gefahr, daß an anderen Stellen der Blutbahn des mensch
lichen Körpers - also nicht nur an dem gewünschten Ort
der betreffenden Stenose - die natürliche Gerinnung ge
hemmt wird. Wenn daher an einer anderen Stelle der
Blutbahn eine Wunde auftritt, wird dort in nachteili
ger Weise die zur Heilung erforderliche Bildung eines
Gerinnsels unterbunden bzw. gehemmt.
Die intravenöse Applikation kommt in der Praxis
auch dann zum Einsatz, wenn sich keine Verstopfung
infolge eines überschießenden Gerinnsels ein
stellt, denn in jedem Fall besteht bei der Ballon-
Dilatation die Forderung, die Bildung des Gerinnsels
in vernünftigen Grenzen zu halten, um schädliche Quer
schnittsverengungen in der Arterie zu vermeiden. Da
bei ist es in jedem Fall erforderlich, relativ große
Mengen des die Gerinnselbildung hemmenden Medikamentes
in die Blutbahn einzugeben, was zu den voranstehend
geschilderten schädlichen Nebenwirkungen führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Katheter
zu schaffen, dessen Ausgestaltung eine Vermeidung der
beschriebenen Nachteile ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem im Oberbe
griff des Patentanspruchs 1 genannten Katheter durch
die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentan
spruchs 1.
Durch die Erfindung wird ein Katheter geschaffen, wel
cher innerhalb seines Katheterschlauches einen von
außen zugänglichen Zusatzkanal besitzt. Dieser Zu
satzkanal durchdringt den Katheterschlauch im un
mittelbaren Applikationsbereich. Durch diese über
raschende Maßnahme wird die Möglichkeit geschaffen,
die erforderlichen medizinischen Mittel gezielt und
direkt, also lokal, an der gewünschten Stelle zuzu
führen, und zwar in relativ hoher Konzentration und
Dosierung. Daraus ergeben sich eine Reihe von be
deutsamen Vorteilen.
So ist es durch die hohe Dosierung mit der lokalen
Applikation in wesentlich verbesserter Weise möglich,
eine nachteilige Gerinnselbildung zu unterbinden. Dies
gilt auch für den Fall des Einsatzes eines Perfusions
katheters, da durch die nach der Erfindung vorgesehene
lokale und extrem hohe Dosis verhindert werden kann,
daß sich die Öffnungen des Perfusionskatheters durch
Gerinnselbildung verschließen.
Als ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist hervor
zuheben, daß gezielt und lokal an der gewünschten
Stelle extrem hohe Dosen appliziert werden können,
und damit eine maximale Effektivität erreicht wird,
daß sich die lokal zugeführte Menge jedoch im Verlauf
der weiteren Blutbahn soweit verdünnt, daß die weiter
oben erwähnten schädlichen Nebenwirkungen an anderen
Stellen nicht mehr zu befürchten sind.
Um die beschriebenen Vorteile erzielen zu können, ist
es lediglich erforderlich, den Katheter gemäß der Er
findung mit einem Zusatzkanal zu versehen, durch welchen
von außen her das gewünschte Medikament lokal innerhalb
der Arterie zugeführt werden kann.
Wenn der Katheter als mit einer in den Ballon führenden
Druckleitung ausgebildet ist, sieht eine zweckmäßige Aus
gestaltung der Erfindung vor, daß die Wandung der Druck
leitung in einem Bereich örtlich vor dem Ballon und vor
der Öffnung des Zusatzkanals weicher als die übrige Wan
dung ausgebildet ist. In dem genannten Bereich kann sich
also die Druckleitung bei Überschreiten eines wählbaren
Druckes innerhalb der Druckleitung ballonartig aufweiten
und dadurch den Zusatzkanal bis zu dessen Verschluß zu
sammendrücken. Durch diese Maßnahme wird also die
Möglichkeit einer gewünschten Beeinflussung des Zu
satzkanals bzw. der Zuführung des entsprechenden Medi
kaments durch den Zusatzkanal geschaffen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der
Katheter als Perfusionskatheter ausgebildet, dessen Ka
theterschlauch im Endbereich mit Öffnungen versehen ist.
Die Öffnung des Zusatzkanals befindet sich dann örtlich
vor dem oder in dem mit den anderen Öffnungen versehenen
Endbereich des Katheterschlauches, so daß es möglich ist,
gewünschte Medikamente zur Verhinderung der Bildung von
Gerinnsel lokal direkt an der erforderlichen Stelle zu
applizieren.
Der Katheter gemäß der Erfindung schützt durch seinen
neuartigen Aufbau die angioplastizierte (erweiterte)
Gefäßstelle, wobei das Prinzip des neuen Katheters im
wesentlichen darauf beruht, durch lokale Applikation
durch den hierfür gesondert vorgesehenen Zusatzkanal
Substanzen bzw. Medikamente direkt an den Interventions
ort zu bringen, um das Ergebnis der Intervention be
reits während der Intervention direkt zu schützen.
Der Katheter ist dabei so gestaltet, daß einerseits
lokal extrem hohe Dosen appliziert werden können und
damit eine maximale Effektivität erreicht werden kann,
und daß andererseits daraus eine systemische Wirkung
im Patienten nicht entsteht, die als systemische Wir
kung vom Patienten unter Umständen nicht vertragen würde
und zu schweren Nebenwirkungen führen könnte. Darüber
hinaus ist der Katheter so gestaltet, daß die Medi
kamentenintervention während der gesamten lokalen Be
handlungsdauer aufrechterhalten werden kann und somit
keine Unterbrechung der Intervention zur lokalen Be
handlung oder das Einführen weiterer Interventionska
theter notwendig ist.
Der Einsatzort und der Einsatzzweck des neuen Kathe
ters sind alle arteriellen Gefäße, insbesondere die
Herzkranzgefäße, Nierenarterien, Arm- und Beinarterien
sowie Arterien des Kopf- und Halsbereichs. Die Verwendung
des Katheters ist möglich bei allen Gefäßinterventionen
durch z.B. Katheter-Dilatation, Atherektomie (Ausschä
len von Arterien) mit Atherektomiekathetern oder durch
Laser-Angioplastie (Gefäßmodulierung).
Als besondere Einsatzbereiche für einen Perfuisionska
theter kommen in Betracht:
- 1. Kurzzeitige Überbrückung von Akutverschlüssen nach o.g. Interventionen bis zur Operation und Aufrecht erhaltung des Blutflusses über einen Zeitraum bis zu mehreren Stunden;
- 2. Einbringung von aktiven Substanzen gleichzeitig mit der Überbrückung des Akutverschlusses zur sekundären Beseitigung des Akutverschlusses;
- 3. Einbringung von aktiven Substanzen, die Sekundär schäden, die durch den Akutverschluß bzw. durch die Wiederherstellung des koronaren Blutflusses nach einer längeren Verschlußpause mildern oder beseitigen können, insbesondere z.B. Puffersubstan zen (um das bei Sauerstoffmangel resultierende sauere Milleu zu beseitigen);
- 4. Einbringung von Substanzen, die die Einwanderungen von weißen Blutzellen verhindern können oder die Ausschleusung von toxischen Substanzen aus den weißen Blutzellen verhindern können;
- 5. Einbringung von Substanzen, die freie Radikale ab fangen oder deren Entstehung verhindern können;
- 6. Einbringung von Substanzen, die die Organisation von Gefäßthromben (Blutgerinnsel) verhindern können;
- 7. Einbringung von Substanzen, die das Wachsen oder Weiterwachsen von Gerinnseln verhindern oder hemmen können;
- 8. Einbringung von Substanzen, die den Gefäßtonus (Weite des Gefäßes) beeinflussen können;
- 9. Einbringung von Substanzen, die die Proliferation (Vermehrung und Wachstum) von Bestandteilen der Ge fäßwand (z.B. Bindegewebe, glatte Muskelzellen o.ä.) hemmen oder verhindern können.
Als Angioplastiekatheter kann die Erfindung eingesetzt
werden zur bereits während der Intervention beginnenden
medikamentösen Therapie zur
- 1. Verhinderung oder Hemmung der Proliferation von Be standteilen der Gefäßwand (Bindegewebe, glatte Muskel zelien o.ä.);
- 2. zur Verhinderung oder Hemmung vom Wiederauftreten von Stenosen nach solchen Gefäßeingriffen bereits während des Gefäßeingriffes;
- 3. zur Aufrechterhaltung des Blutflusses während des Eingriffs durch Transport von Blut von der einen Seite des Katheters auf die andere Seite des Kathe ters, indem das Blut durch Gerinngungshemmung dünn flüssig gehalten wird;
- 4. zur Hemmung der Gerinnselbildung am Ort de Gefäß verletzung, die durch den Eingriff gesetzt wird;
- 5. zur Einbringung von Substanzen, die das Einlagern von Blutfetten in die Gefäßwand am Ort der Ver letzungsstelle verhindern können;
- 6. zur Einbringung von Substanzen, die zur Versiegelung der Wundfläche dienen können;
- 7. zum Einbringen von Substanzen, die das schnellere Abheilen der durch den Eingriff hervorgerufenen Gefäßverletzung bewirken können z.B. durch beschleu nigtes Endothel-(Gefäßinnenhaut-)wachstum bzw. aller Substanzen, die durch andere Angriffsorte ähnliche hemmende Auswirkungen auf die Restenosierung (Wieder engwerden) oder andere Gewebe- oder Gefäßschäden haben und bereits entwickelt sind oder sich noch in Entwicklung befinden.
Im Zusammenhang mit der Leukozyteneinwanderung (Ein
wanderung von weißen Blutzellen) und der Hemmung freier
Radikale ist dabei besonders an Substanzen zu denken, die
als Radikalfänger oder Verhinderung der Radikalbildung
gelten können, wie Superoxiddismutase oder Katalase.
Im Zusammenhang mit Blutgerinnung ist insbesondere an
Thombinantagonisten wie Hirudin oder andere niedermole
kulare, synthetische Substanzen, oder Heparinoide, oder
Thromboxanantagonisten, oder Prostazykline, oder Blut
plättchen (Thrombozyten) Rezeptorantagonisten zu denken.
Im Zusammenhang mit der Hemmung oder Verhinderung der
Proliferation von Bestandteilen der Gefäßwand ist ins
besondere nicht gerinnungswirksames Heparin und Hepa
rinoide sowie Heparin allgemein, an ACE-Hemmer o.ä.
in Betracht zu ziehen. Bei Substanzen, die das schnel
lere Abheilen der entstehenden Wunden aus der Interven
tion begünstigen können, ist ebenfalls an nicht ge
rinnungswirksames Heparin bzw. Heparine und Heparinoide
allgemein und an ACE-Hemmer zu denken. Bei Substanzen,
die den Gefäßtonus beeinflussen können, sind insbeson
dere Nitrate und Kalziumantagonisten sowie nitratähnliche
Substanzen wie z.B. Molsidomin, Thromboxane,
Proxazykline, Substanz P o.ä. von Bedeutung.
Somit dient der neue Katheter insgesamt zur Verhinderung
bzw. Minimierung von Schäden bei Akutkomplikationen der
Interventionen sowie zur Verhinderung bzw. Minimie
rung von chronischen Komplikationen, bzw. unerwünsch
ten weiteren Entwicklungen und Wirkungen, deren Ur
sache bereits aus der eigentlichen Intervention her
rührt.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungs
beispiele wird die Erfindung nachfolgend zum besseren
Verständnis näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnitts
ansicht eines Perfusionskathe
ters in einer Arterie,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines
als Ballonkatheter ausgebildeten
Perfusionskatheters,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines
Ballonkatheters, und
Fig. 4 eine detaillierte Darstellung
eines Bereiches des Ballonkathe
ters gemäß Fig. 3.
Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt in einer schematischen
Querschnittsansicht einen Perfusionskatheter mit einem
Katheterschlauch 14, der in eine Arterie 10 eingeführt
ist. Die Arterie 10 besitzt eine Stenose 12, durch wel
che der Endbereich des Katheterschlauches 14 hindurch
geführt ist, der in diesem Endbereich auf seiner Ober
fläche mit Öffnungen 16 versehen ist. Mit dem Pfeil A
ist die Richtung des durch die Arterie 10 fließenden Blu
tes angedeutet.
Wie man in Fig. 1 erkennen kann, befinden sich die Öff
nungen 16 des Katheterschlauches 14 sowohl auf der linken
als auch auf der rechten Seite der Stenose 12, so daß
das Blut durch diese Öffnungen den Bereich der Stenose
12 durchdringen kann. Durch den Pfeil B ist angedeutet,
daß der Katheterschlauch 14 des Perfusionskatheters in an
sich bekannter Weise mit den üblichen Steuerdrähten usw.
versehen ist.
Innerhalb des Katheterschlauches 14 erstreckt sich ein
Zusatzkanal 18, welcher den Katheterschlauch 14 im Be
reich der Stenose 12 mit seiner Öffnung 20 durchdringt.
Über diesen Zusatzkanal 18 lassen sich Medikamente lokal
applizieren, wobei diese Medikamente dann unmittelbar
am gewünschten Ort durch die Öffnung 20 in die Blutbahn
bzw. in die Arterie 10 austreten können.
In Fig. 2 ist ein Ballonkatheter mit einem Ballon 22
dargestellt. Dieser Ballonkatheter ist wegen der Öff
nungen 16 als Katheter mit einer Perfusionszusatzein
richtung anzusehen. Zum Aufblasen des Ballons 22 bzw.
zu dessen Entlüftung dient eine Druckleitung 24. Ferner
umfaßt der Katheter in an sich bekannter Weise einen oder
mehrere Steuerdrähte 26.
Auch hier ist gemäß der Erfindung innerhalb des Kathe
terschlauches 14 wieder ein Zusatzkanal 18 mit der Öff
nung 20 vorgesehen, wobei durch den Zusatzkanal 18 Me
dikamente lokal appliziert werden können. Wegen der Aus
bildung des Ballonkatheters mit den Perfusionsöffnungen
16 bleibt der Blutstrom in jedem Fall aufrechterhalten,
so daß der Ballon 22 auch für längere Zeit - z.B. 5 Mi
nuten - aufgeblasen werden kann.
Fig. 3 zeigt einen Ballonkatheter ohne eine Perfusions
zusatzeinrichtung. Hier ist der Blutstrom durch die Ar
terie also bei aufgeblasenem Ballon 28 unterbrochen.
Innerhalb des Katheterschlauches 14 erstreckt sich die
Druckleitung 24, um den Ballon 28 aufzublasen bzw.
entlüften zu können. Bei der Anwendung dieses Katheters
wird also der Ballon 28 nacheinander immer wieder auf
geblasen und entlüftet. Dabei ist es wichtig, daß nach
der Entlüftung des Ballons 30 die Wandfläche der
Arterie sofort behandelt wird, daß also ein Mittel zu
geführt wird, um die Bildung eines Gerinnsels zu ver
hindern.
Dieser Gesichtspunkt wird auch bei dem Katheter gemäß
Fig. 3 wieder durch den Zusatzkanal 18 berücksichtigt,
durch dessen Öffnung 20 das betreffende Medikament
lokal zugeführt werden kann.
Eine Besonderheit bei diesem Katheter besteht darin,
daß die Wandung der Druckleitung 24 innerhalb eines Be
reiches C gemäß Fig. 3 und 4 weicher und damit nachgie
biger als die übrige Wandung der Druckleitung 24 aus
gebildet ist.
Bei einer Druckzufuhr zum Aufblasen des Ballons 28 wird
sich dann die Druckleitung 24 an der genannten Stelle
zu einem Sperrballon 30 aufweiten, mit der Folge, daß
eine Medikamentenzufuhr über den Zusatzkanal 18 an die
ser Stelle unterbrochen wird. Wenn umgekehrt der Ballon
28 über die Druckleitung 24 entlüftet wird, ist der Weg
über den Zusatzkanal 18 wieder freigegeben.
Bei dieser Variante ist berücksichtigt, daß für das be
treffende Medikament in aller Regel kontinuierliche
Infusionspumpen verwendet werden. Wenn der Ballon 28
aufgeblasen ist, und wenn sich also das Blut in der
Arterie staut, bildet sich zugleich auch der Sperr
ballon 30 aus, so daß in gewünschter Weise die Zufuhr
des Medikaments über den Zusatzkanal 18 unterbrochen
ist. Erst wenn der Ballon 28 entlüftet wird, und wenn
sich gleichzeitig auch der Sperrballon 30 zurückbildet,
kann über den Zusatzkanal 18 wieder das Medikament in
gewünschter Weise zugeführt werden.
Claims (3)
1. Katheter für arterielle Gefäße und Arte
rien, mit einem Katheterschlauch und gegebenenfalls mit
einer Druckleitung, insbesondere Perfusionskatheter oder
Ballonkatheter, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des
Katheterschlauches (14) ein von außen zugänglicher Zu
satzkanal (18) vorgesehen ist, der den Katheterschlauch
(14) benachbart zu dessen Ende im Applikationsbereich mit
einer Öffnung (20) durchdringt.
2. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Katheter als Ballonkatheter mit einer
in den Ballon (28) führenden Druckleitung (24)
ausgebildet ist, und daß die Wandung der Druckleitung
(24) in einem Bereich (C) örtlich vor dem Ballon (28) und
vor der Öffnung (20) des Zusatzkanals (18) weicher als
die übrige Wandung ausgebildet ist, so daß sich die
Druckleitung (24) in diesem Bereich (C) bei Überschreiten
eines wählbaren Druckes innerhalb der Druckleitung (24)
ballonartig (30) aufweitet und dadurch den Zusatzkanal
(18) bis zum Verschluß zusammendrückt.
3. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Katheter als Perfusionskatheter
ausgebildet ist, dessen Katheterschlauch (14) im
Endbereich mit Öffnungen (16) versehen ist, und daß sich
die Öffnung (20) des Zusatzkanals (18) örtlich vor dem
oder in dem mit den anderen Öffnungen (16) versehenen
Endbereich des Katheterschlauches (14) befindet.
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