DE60025168T2 - Positionierungssystem für ein pulmonares ostium-ablationsgerät - Google Patents

Positionierungssystem für ein pulmonares ostium-ablationsgerät Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Das Gebiet der Erfindung betrifft eine chirurgische Vorrichtung. Genauer betrifft es eine Anordnung mit einer Vorrichtung zum Abtragen von Gewebe, bei der ein Umfangs-Ablationselement in Kombination mit einer Positionsüberwachungsanordnung verwendet wird, um das Umfangs-Ablationselement entlang einem Umfangsbereich aus Gewebe an einem Ort zu positionieren, wo eine Lungenvene sich von einem linken Vorhof erstreckt.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Viele Geräte und Verfahren, die lokal Energie liefern, sind entwickelt worden, um die verschiedenen anomalen Gewebezustände in dem Körper zu behandeln, und insbesondere, um anomales Gewebe entlang Körperhohlraumwänden zu behandeln, welche verschiedene Körperhohlräume in dem Körper definieren. Zum Beispiel sind verschiedene Geräte mit dem Hauptzweck des Behandeln oder Neukanalisierens arteriosklerotischer Gefäße mit lokalisierter Energiezufuhr offenbart worden. Mehrere Geräte und Verfahren des Standes der Technik kombinieren Energiezufuhranordnungen in Kombination mit kardiovaskulären Stent-Vorrichtungen, um lokal Energie an Gewebe zu liefern, um in geschädigten Lumen, so wie Blutgefäßen, die Durchgängigkeit zu erhalten. Endometriose, ein weiterer anomaler Wandgewebezustand, der mit dem endometrialen Hohlraum verbunden ist und gekennzeichnet ist durch gefährlich wucherndes Gebärmutterwandgewebe entlang der Fläche des endometrialen Hohlraums, ist auch durch Geräte und Verfahren mit lokaler Energiezufuhr behandelt worden. Mehrere andere Vorrichtungen und Verfahren sind auch offenbart worden, die auf Katheter befindliche Wärmequellen zu dem gedachten Zweck des Induzierens von Thrombose und Kontrollierens von Blutungen innerhalb bestimmter Körperlumen, so wie Gefäßen, benutzen. Genaue Beispiele von Geräten mit lokaler Energiezufuhr und verwandten Prozeduren, so wie denjenigen des oben beschriebenen Typs, sind in den folgenden Druckschriften offenbart: US-Patent Nr. 4 672 962 an Hershenson; US-Patent Nr. 4 676 258 an InoKuchi u.a.; US-Patent Nr. 4 790 311 an Ruiz; 4 807 620 an Strul u.a.; US-Patent Nr. 4 998 933 an Eggers u.a.; US-Patent Nr. 5 035 694 an Kasprzyk u.a.; US-Patent Nr. 5 190 540 an Lee; US-Patent Nr. 5 226 430 an Spears u.a.; und US-Patent Nr. 5 292 321 an Lee; US-Patent Nr. 5 449 380 an Chin; US-Patent Nr. 5 505 730 an Edwards; US-Patent Nr. 5 558 672 an Edwards u.a.; und US-Patent Nr. 5 562 720 an Stern u.a.; US-Patent Nr. 4 449 528 an Auth u.a.; US-Patent Nr. 4 522 205 an Taylor u.a.; und US-Patent Nr. 4 662 368 an Hussein u.a.; US-Patent Nr. 5 078 736 to Behl; und US-Patent Nr. 5 178 618 an Kandarpa.
  • Andere Geräte und Verfahren des Standes der Technik koppeln während der lokalen Energiezufuhr für die Behandlung anomaler Gewebe elektrisch Fluid an ein Ablationselement. Einige derartige Geräte koppeln das Fluid an das Ablationselement zu dem Hauptzweck, die Temperatur des Elementes während der Energiezufuhr zu steuern. Andere solche Geräte koppeln das Fluid direkter an die Grenzfläche Gewebe-Gerät, entweder als ein weiterer Temperatursteuermechanismus oder in bestimmten anderen bekannten Anmeldungen als ein Träger oder Medium für die lokalisierte Energiezufuhr. Genaue Beispiele von Ablationsvorrichtungen, welche Fluid einsetzen, damit es beim elektrischen Ankoppeln der Elektroden an Gewebe unterstützt, sind in den folgenden Druckschriften offenbart: US-Patent Nr. 5 348 554 an Imran u.a.; US-Patent Nr. 5 423 811 an Imran u.a.; US-Patent Nr. 5 505 730 an Edwards; US-Patent 5 545 161 an Imran u.a.; US-Patent Nr. 5 558 672 an Edward u.a.; US-Patent Nr. 5 569 241 an Edwards; US-Patent Nr. 5 575 788 an Baker u.a.; US-Patent Nr. 5 658 278 an Imran u.a.; US-Patent Nr. 5 688 267 an Panescu u.a.; US-Patent Nr. 5 697 927 an Imran u.a.; US-Patent Nr. 5 722 403 an McGee u.a.; US-Patent Nr. 5 769 846; und PCT-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 97/32525 an Pomeranz u.a.; und PCT-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 98/02201 an Pomeranz u.a.
  • Vorhofflimmern
  • Herzarrhythmien und Vorhofflimmern insbesondere bestehen als übliche und gefährliche medizinische Gebrechen, die mit anomalem Herzkammerwandgewebe zusammenhängen, und werden oftmals bei älteren Patienten beobachtet. Bei Patienten mit Herzarrhythmie folgen anomale Bereiche des Herzgewebes nicht dem synchronen Schlagzyklus, der mit normal leitendem Gewebe bei Patienten mit Sinusrhythmus verbunden ist. Statt dessen leiten die anomalen Bereiche des Herzgewebes abweichend an benachbartes Gewebe, so daß der Herzzyklus in einen asynchronen Herzrhythmus gestört wird. Bei einer solchen anomalen Leitung ist bekannt, daß sie in verschiedenen Bereiches des Herzens auftritt, so beispielsweise in dem Bereich des sinuatrialen (SA) Knotens, entlang den Leitungswegen des artrioventrikularen (AV) Knotens und des His'-Bündels oder in dem Herzmuskelgewebe, das die Wände der ventrikularen und artrialen Herzkammern bildet.
  • Herzarrhythmien, einschließlich Vorhofarrhythmien können von einem wieder eintretenden Multiwavelet-Typ sein, gekennzeichnet durch mehrere asynchrone Schleifen aus elektrischen Impulsen, die um die Vorhofkammer gestreut werden und oftmals selbst fortpflanzend sind. In der Alternative oder zusätzlich zu dem wiedereintretenden Multiwavelet-Typ können Herzarrhythmien auch einen herdartigen Ursprung haben, beispielsweise wenn ein isolierter Bereich des Gewebes in einem Vorhof autonom in schneller, wiederholender Weise feuert. Herzarrhythmien, einschließlich Vorhofflimmern, kann im allgemeinen erfaßt werden, indem man die globale Technik eines Elektrokardiogramms (EKG) nutzt. Empfindliche Prozeduren des Abbildens der spezifischen Leitung entlang den Herzkammern sind auch offenbart worden, so beispielsweise im US-Patent Nr. 4 641 649 an Walinsky u.a. und in der PCT-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 96/32897 an Desai.
  • Eine Vielzahl klinischer Zustände kann sich aus der unregelmäßigen Herzfunktion und daraus folgenden hämodynamischen Anomalitäten ergeben, die mit Vorhofflimmern verbunden sind, einschließlich Schlaganfall, Herzversagen und andere thromboembolische Ereignisse. Tatsächlich wird vermutet, daß Vorhofflimmern einer wesentlichen Ursache des Hirnschlags ist, wobei die anomalen Hämodynamiken in dem linken Vorhof, hervorgerufen durch die flimmernde Wandbewegung, die Bildung eines Blutpfropf innerhalb der Herzkammer beschleunigen. Eine Thromboembolie wird schließlich in die linke Kammer abgelöst, die danach die Embolie in den Hirnkreislauf pumpt, wo sie zu einem Hirnschlag fuhrt. Demgemäß sind zahlreiche Prozeduren zum Behandeln von Herzarrhythmien entwickelt worden, einschließlich pharmakologischer, chirurgischer und Katheterablationsprozeduren.
  • Mehrere pharmakologische Ansätze, die dazu gedacht sind, Herzarrhythmien zu lindern oder auf andere Weise zu behandeln, sind offenbart worden, so zum Beispiel diejenigen Ansätze, die in den folgenden Druckschriften offenbart sind: US-Patent Nr. 4 673 563 an Berne u.a.; US-Patent Nr. 4 569 801 an Molloy u.a.; und „Current Management of Arrhythmias (Gegenwärtige Behandlung von Arrhythmien)" (1991) von Hindricks u.a.. Bei solchen pharmakologischen Lösungen jedoch wird nicht allgemein vermutet, daß sie in vielen Fällen vollständig wirksam sind, und es wird sogar vermutet, daß sie in einigen Fällen zu Proarrhythmie und langfristig zu fehlender Leistungsfähigkeit führt.
  • Mehrere chirurgische Ansätze sind auch entwickelt worden mit der Absicht, Vorhofflimmern zu behandeln. Ein besonderes Beispiel ist als die „Irrgarten-Prozedur" bekannt, wie sie von Cox, J. L. u.a. in „The surgical treatment of atrial fibrillation. I. Summary" (Die chirurgische Behandlung des Vorhofflimmern. I. Zusammenfassung) Thoracic and Cardiovascular Surgery 101(3), Seiten 402–405 (1991) und auch von Cox, J. L. in „The surgical treatment of atrial fibrillation. N. Surgical Technique", Thoracic and Cardiovascular Surgery 101(4), Seiten 584–592 (1991) offenbart ist. Im allgemeinen ist die "Irrgarten"-Prozedur so gestaltet, daß sie Vorhofarrhythmie durch Wiederherstellen der effektiven Vorhofsystolen- und Sinusknoten-Steuerung durch ein vorgeschriebenes Muster an Inzisionen um die Gewebewand mildert. In den frühen klinischen Erfahrungen, die berichtet worden sind, umfaßte die „Irrgarten"-Prozedur chirurgische Inzisionen sowohl in der rechten als auch in der linken Vorhofkammer. Jedoch sagen jüngere Berichte voraus, daß die chirurgische „Irrgarten"-Prozedur wesentlich wirksam sein kann, wenn sie nur in dem linken Vorhof durchgeführt wurde. Siehe Sueda u.a., „Simple Left Atrial Procedure for Chronic Atrial Fibrillation Associated With Mitral Valbe Disease (Einfache Prozedur am linken Vorhof für chronisches Vorhofflimmern verbunden mit Mitralklappenerkrankung)" (1996).
  • Die „Irrgarten-Prozedur", wenn sie in dem linken Vorhof vorgenommen wird, umfaßt das Bilden vertikaler Inzisionen von den zwei oberen Lungenvenen, die in dem Bereich des Mitralklappenringes enden, wobei sie den Bereich der unteren Lungenvenen auf ihrem Weg durchqueren. Eine zusätzliche horizontale Linie verbindet auch die oberen Enden der zwei vertikalen Inzisionen. Somit wird der Bereich der Vorhofwand, der von dem Lungenvenenosteum begrenzt wird, von dem anderen Vorhofgewebe isoliert. Bei diesem Prozeß schaltet das mechanische Durchschneiden des Vorhofgewebes die arrhythmogene Leitung von dem, eingeschlossenen Bereich der Lungenvenen zum Rest des Vorhofs aus, indem Leitungsblöcke innerhalb der anomalen elektrischen Leitungswege erzeugt werden. Andere Variationen oder Abänderungen dieses bestimmten Musters, wie es gerade beschrieben worden ist, sind auch offenbart worden, wobei alle den Hauptzweck des Isolierens bekannter oder angenommener Bereiche des arrhythmogenen Ursprungs oder Fortpflanzung entlang der Vorhofwand gemeinsam haben.
  • Obwohl die „Irrgarten"-Prozedur und ihre Variationen, wie sie von Dr. Cox und anderen berichtet sind, einigen Erfolg beim Behandeln von Patienten mit Vorhofarrhythmie gezeigt haben, wird vermutet, daß ihre hoch invasive Methodologie in den meisten Fällen verboten sein sollte. Jedoch haben diese Prozeduren ein führendes Prinzip geliefert, daß das elektrische Isolieren defekten Herzgewebes erfolgreich Vorhofarrhythmien verhindern kann und insbesondere Vorhofflimmern, das durch Arrhythmie verursachende Leitung hervorgerufen wird, welche aus dem Bereich der Lungenvenen kommt.
  • Weniger invasive auf Katheter basierende Ansätze, Vorhofflimmern zu behandeln, sind offenbart worden, welche die Herzgewebeablation zum Beenden Arrhythmie verursachender Leitung in dem Vorhof ausführen. Beispiele solcher auf Katheter basierenden Geräte und Behandlungsmethoden haben im allgemeinen die Vorhofsegmentierung mit Ablationskathetervorrichtungen und Verfahren zum Ziel gehabt, die so ausgelegt sind, daß sie lineare oder krummlinige Läsionen in dem Wandgewebe bilden, das die Vorhofkammern definiert. Einige besonders offenbarte Ansätze stellen bestimmte Ablationselemente zur Verfügung, die über eine definierte Länge linear sind, dazu gedacht, am Gewebe zum Erzeugen der linearen Läsion anzugreifen. Andere offenbarte Ansätze stellten geformte oder steuerbare Führungshülsen oder Hülsen innerhalb von Hülsen für den beabsichtigten Zweck des Richtens von Spitzenablationskathetern in Richtung auf die hintere linke Vorhofwand zur Verfügung, so daß aufeinanderfolgende Ablationen entlang dem vorbestimmten Weg des Gewebes die gewünschte Läsion erzeugen können. Zusätzlich sind verschiedene Merkmalsmodifikationen für die Energiezufuhr offenbart worden, um Vorhofwandläsionen zu bilden, und umfassen den Einsatz von Mikrowellen, Laser, Ultraschall, thermischer Leitung und allgemeiner Hochfrequenzenergien, um Leitungsblöcke entlang der Herzgewebewand zu erzeugen.
  • Genaue Beispiele von Ablationsvorrichtungsanordnungen und -verfahren zum Erzeugen von Läsionen entlang einer Vorhofwand sind in den folgenden US-Patentdokumenten offenbart: US-Patent Nr. 4 898 591 an Jang u.a.; US-Patent Nr. 5 104 393 an Isner u.a.; US-Patent Nr. 5 427 119; US-Patent Nr. 5 487 385 an Avitall; US-Patent Nr. 5 497 119 an Swartz u.a.; US-Patent Nr. 5 545 193 an Fleischman u.a.; US-Patent Nr. 5 549 661 an Kordis u.a.; US-Patent Nr. 5 575 810 an Swanson u.a.; US-Patent Nr. 5 575 766 an Swartz u.a.; US-Patent Nr. 5 582 609 an Swanson; US-Patent 5 575 766 an Swartz u.a.; US-Patent 5 582 609 an Swanson; US-Patent Nr. 5 617 854 an Munsif US-Patent Nr. 5 687 723 an Avitall; US-Patent Nr. 5 702 438 an Avitall. Weitere Beispiele solcher Ablationsgeräte und -verfahren sind in den PCT- Patentanmeldungen mit den folgenden Veröffentlichungsnummern offenbart WO 93/20767 an Sern u.a.; WO 94/21165 an Kordis u.a.; Wo 96/10961 an Fleischman u.a.; WO 96/26675 an Klein u.a.; und WO 97/37607 an Schaer. Zusätzliche Beispiele solcher Ablationsgeräte und -verfahren sind in den folgenden veröffentlichten Artikeln offenbart: „Physics and Engineering of Transcatheter Tissue Ablation (Physik und Technik der Transkatheter-Gewebeablation)", Avitall u.a., Journal of American College of Cardiology, Band 22, Nr. 3: 921–932 (1993); und „Right and Left Atrial Radiofrequency Catheter Therapy of Paroxysmal Atrial Fibrillation (Hochfrequenz-Kathetertherapie am rechten und linken Vorhof bei in Anfällen auftretendem Vorhofflimmern)", Haissaguerre u.a., Journal of Cardiovascular Electrophysiology 7(12), Seiten 1132–1144 (1996).
  • Zusätzlich zu den oben zusammengefaßten bekannten Anordnungen sind in jüngster Zeit zusätzliche Gewebeablationsvorrichtungsanordnungen für den speziellen Zweck des Sichern eines festen Kontaktes und des konsistenten Positionierens eines linearen Ablationselementes entlang einer Länge des Gewebes durch Verankern des Elementes wenigstens an einem vorbestimmten Ort entlang der Länge offenbart worden, beispielsweise um ein Läsionsmuster vom „Irrgarten"-Typ in dem linken Vorhof zu bilden. Ein Beispiel solcher Anordnungen ist das, das in dem US-Patent Nr. 5 971 983, ausgegeben am 26. Oktober 1999, offenbart ist. Die Anordnung umfaßt einen Anker an jedem der beiden Enden eines linearen Ablationselementes, um diese Enden an jedem von zwei vorbestimmten Orten entlang einer linken Vorhofwand zu sichern, so wie zwei benachbarten Lungenvenen, so daß Gewebe entlang der Länge des Gewebes, das sich zwischen diesen erstreckt, abgetragen werden kann.
  • Zusätzlich zu dem Versuch der Vorhofwandsegmentierung mit langen linearen Läsionen zum Behandeln von Vorhofarrhythmie sind auch andere Ablationsgeräte und -verfahren offenbart worden, die dazu gedacht sind, aufweitbare Elemente, so wie Ballons, zu benutzen, um Herzgewebe abzutragen. Einige solcher Geräte sind hauptsächlich für den Einsatz beim Abtragen von Gewebewandbereichen entlang der Herzkammern offenbart worden. Andere Geräte und Verfahren sind zum Behandeln anomaler Leitung der linksseitigen Nebenwege und insbesondere in Verbindung mit dem „Wolff-Parkinson-White"-Syndrom offenbart worden – verschiedene solcher Offenbarungen benutzen einen Ballon zum Abtragen eines Bereiches eines zugeordneten coronaren Sinus benachbart dem gewünschten Herzgewebe, das abzutragen ist. Weitere genauere Beispiele von Vorrichtungen und Verfahren, beispielsweise derjenigen Typen, die soeben beschrieben worden sind, sind vielfältig in den folgenden veröffentlichten Druckschriften offenbart: Fram u.a. in „Feasibility of RF Powered Thermal Ballon Ablation of Atrioventricular Bypass Tracts via the Coronary Sinus: In vivo Canine Studies (Durchführbarkeit der Ablation von atrioventrikularen Bypass-Trakten durch den Herzsinus mittels Hochfrequenz betriebenem thermischem Ballon: in vivo Studien an Hunden, PACE Band 18, Seite 1518–1530 (1995); „Long-term effects of percutaneous laser balloon ablation from the canine coronary sinus (Langzeitwirkungen der perkutanen Laserballonablation von dem Herzsinus von Hunden)", Schulter CD u.a., Circulation (1992) 86: 947–954; und „Percutaneous Laser balloon coagulation of accessory pathways (Perkutane Laserballonkoagulation von Nebenwegen)", McMath LP u.a., Diagn Ther Cardiovasc Interven 1991; 1425: 165–171.
  • Arrhythmien, die von Herden in Lungenvenen herrühren
  • Bei verschiedenen Arten des Vorhofflimmerns ist auch beobachtet worden, daß sie in ihrer Natur herdartig sind, hervorgerufen durch das schnelle und wiederholte Feuern eines isolierten Zentrums innerhalb des Herzmuskelgewebes, das dem Vorhof zugeordnet ist. Solche Herde können als entweder ein Startsignal von anfallsweise auftretendem Vorhofflimmern wirken oder können sogar das Flimmern aufrechterhalten. Verschiedene Offenbarungen haben vorgeschlagen, daß von einem Herd ausgehende Vorhofarrhythmie oftmals wenigstens einem Gewebebereich entlang einer oder mehrerer der Lungenvenen des linken Vorhofs entspricht und sogar besonders in den oberen Lungenvenen ihren Ursprung hat.
  • Wenig invasive perkutane Katheterablationstechniken sind offenbart worden, die Endelektrodenkathetergestaltungen verwenden, mit der Absicht, Arrhythmieherde in den Lungenvenen abzutragen und somit zu behandeln. Diese Ablationsprozeduren sind typischerweise gekennzeichnet durch die inkrementale Anwendung elektrischer Energie auf das Gewebe, um Herdläsionen zu bilden, die so gestaltet sind, daß sie die unrichtige Arrhythmie verursachende Leitung beenden.
  • Ein Beispiel eines Ablationsverfahrens für einen Herd, das dazu gedacht ist, Herdarrhythmie zu behandeln, die ihren Ursprung in einer Lungenvene hat, ist von Haissaguerre u.a. in „Right and Left Atrial Radiofrequency Catheter Therapy of Paroxysmal Atrial Fibrillation (Hochfrequenzkathetertherapie am rechten und linken Vorhof bei anfallsweise auftretendem Vorhofflimmern)" in Journal of Cardiovascular Electrophysiology 7(12), Seiten 1132–1144 (1996) offenbart. Haissaguerre u.a. offenbart die Hochfrequenzkatheterablation von arzneimittelresi stentem anfallsweise auftretenden Vorhofflimmern, wobei lineare Vorhoffläsionen verwendet werden, vervollständigt durch Herdablation, abgezielt auf Arrhythmie verursachende Herde, bei einer gesichteten Patientenbevölkerung. Die Orte der Arrhythmie verursachenden Herde wurden im allgemeinen unmittelbar innerhalb der oberen Lungenvene lokalisiert, und die Herdablationen wurden im allgemeinen ausgeführt, indem eine standardmäßige einzige Ablationselektrode mit 4 mm Spitze eingesetzt wurde.
  • Ein anderes Herdablationsverfahren zum Behandeln von Vorhofarrhythmien ist bei Jais u.a. „A focal source of atrial fibrillation treated by discrete radiofrequency ablation (Eine Herdquelle des Vorhofflimmerns, behandelt durch diskrete Hochfrequenzablation)", Circulation 95: 572–576 (1997) offenbart. Jais u.a. offenbart das Behandeln von Patienten mit anfallsweise auftretenden Arrhythmien, die von einer Herdquelle herrühren, indem diese Quelle abgetragen wird. An der Stelle des Arrhythmie verursachenden Gewebes, sowohl im rechten als auch im linken Vorhof, wurden mehrere Pulse einer diskreten Quelle für Hochfrequenzenergie aufgegeben, um den Flimmerprozeß zu beseitigen.
  • Andere Anordnungen und Verfahren sind offenbart worden, die die Herdquellen der Arrhythmie in Lungenvenen ansprechen, indem Umfangsbereiche des Gewebes entweder entlang der Lungenvene, am Ostium der Vene entlang der Vorhofwand oder das Ostium einkreisend und entlang der Vorhofwand abgetragen werden. Genauere Beispiele von Vorrichtungsanordnungen und Verfahren zum Behandeln von Herdarrhythmie wie gerade beschrieben sind in der PCT-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO99/02096 an Diedrich u.a. offenbart und auch in den folgenden anhängigen US-Patentanmeldungen: USSN# 08/889,798 für eine „Circumferential Ablation Device Assembly (Vorrichtungsanordnung für die Ablation am Umfang)" an Michael D. Lesh u.a., angemeldet am 8. Juli 1997, nun US-Patent Nr. 6 024 740, ausgegeben am 15. Februar 2000; USSN# 08/889,835 für „Device and Method for Forming a Circumferential Conduction Block in a Pulmonary Vein (Vorrichtung und Verfahren zum Bilden eines Umfangs-Leitungsblockes in einer Lungenvene)" an Michael D. Lesh, angemeldet am 8. Juli 1997; USSN# 09/199,736 für eine „Circumferential Ablation Device Assembly (Vorrichtungsanordnung für Umfangsablation)" an Chris J. Diederich u.a., angemeldet am 3. Februar 1998; und USSN# 09/260,316 für „Device and Method for Forming a Circumferential Conduction Block in a Pulmonary Vein (Vorrichtung und Verfahren zum Ausbilden eines Umfangsleitungsblockes in einer Lungenvene)" an Michael D. Lesh.
  • Eine weitere bestimmte Vorrichtungsanordnung und ein Verfahren, die dazu gedacht sind, das Herd-Vorhofflimmern durch Abtragen eines Umfangsbereiches von Gewebe zwischen zwei Versiegelungen, um einen Leitungsblock zu bilden, um einen Arrhythmie verursachenden Herd innerhalb einer Lungenvene zu isolieren, zu behandeln, ist in dem US-Patent Nr. 5 938 660 und einer verwandten PCT-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 99/00064 offenbart.
  • Thermokopplungen können mit Ablationskathetern des Standes der Technik eingesetzt werden, um zu positionieren und um den Ablationsprozeß zu regulieren. Eine Schwierigkeit tritt jedoch beim Positionieren und Regulieren des Ablationsprozesses mit einer oder mehreren Thermokopplungen auf, wenn die Ablation über einen aufblähbaren Ballon geschieht, so wie in der Vorrichtungsanordnung, die in der PCT-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 99/02096 an Diederich u.a. offenbart ist. Die WO 99/02096 offenbart eine Ablationsvorrichtung gemäß dem einleitenden Teil von Anspruch 1, die einen strahlungsundurchlässigen Markierer benutzt, um den Ort eines Umfangsablationselementes zu identifizieren, um die Ortung des Ablationselementes über Röntgenstrahlenvisualisierung zu erleichtern. Thermokopplungen werden üblicherweise an der Katheterwelle angebracht, und wenn Ablation an einer Grenzfläche zwischen dem Ballon und dem Gewebe auftritt, messen die Thermokopplungen wegen ihrer Entfernung in Bezug auf die Ablationsstelle nicht genau die Temperatur. Demgemäß existiert ein Bedürfnis nach einer Temperaturüberwachungsanordnung und einem Verfahren, um die Katheterposition zu überwachen, wobei wenigstens eine Thermokopplung auf dem Ballon in ausreichender Nähe zu der ausgewählten Ablationsstelle angebracht ist, um die genaue Positionierungsinformation zur Verfügung zu stellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein medizinisches Vorrichtungssystem zum Abtragen eines Umfangsbereiches von Gewebe zur Verfügung, um einen Umfangsleitungsblock entlang einer Fläche zu bilden, wo sich eine Lungenvene von einem linken Vorhof erstreckt, wie in Anspruch 1 definiert. Ein solcher Leitungsblock kann gebildet werden, um beispielsweise: eine herdartige Arrhythmiequelle in der Lungenvene von dem Rest des Vorhofs elektrisch zu isolieren oder lineare Läsionen zu verbinden, so daß ein Muster aus Leitungsblöcken gebildet werden kann, um einen Bereich der hinteren linken Vorhofwand von dem Rest des Vorhofs zu isolieren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Positionsüberwachungsanordnung mit einem Umfangs-Ablationsglied gekoppelt, um in kontrollierbarer Weise das Umfangs-Ablationsglied an einem gewünschten Ort zu positionieren, derart, daß das Ablationsglied an den Umfangsbereich des Gewebes koppeln und dieses abtragen kann. Bei verschiedenen Ausführungsform der Erfindung enthält die Positionsüberwachungsanordnung Ultraschallsensoren, Drucksensoren, Temperatursensoren oder andere Sensoren oder Kombinationen aus diesen, um den Ort des Ablationsglied relativ zu dem Gewebe, das abgetragen werden soll, zu überwachen. Solche Sensoren sind auf einem Zuführelement (z.B. einem Katheter) angeordnet, welches ein Ablationsglied an den Zielort zuliefert, und sind mit einem System gekoppelt, das Rückkopplungsinformation zur Verwendung beim Positionieren des Ablationsgliedes an dem Zielort erhält und anzeigt.
  • Gemäß einer Ausführungsform überwacht die Positionsüberwachungsanordnung die Position des Ablationsgliedes durch Einsatz einer Ultraschallsensoranordnung, die in einem Amplitudenmodus (A-Modus) betrieben wird. In diesem Modus überwacht die Ultraschallsensoranordnung die Entfernung von dem Sensor auf dem Katheter zur nächsten Wand. Die Entfernung zwischen dem Ultraschallsensor und einer umgebenden Wand ist geringer, wenn der Sensor sich der Vene nähert oder sich darin befindet, als wenn der Sensor sich innerhalb der größeren Kammer des Vorhofs befindet, wobei dieser Unterschied durch die Positionsüberwachungsanordnung überwacht wird.
  • Gemäß einem Aspekt dieser Ausführungsform wird ein Ultraschall-Ablationselement auch für das Ultraschallabtasten im „A-Modus" eingesetzt, um die Position des Ablationselementes zu überwachen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein getrennter Ultraschall-Transducer als ein von einem getrennten Ablationselement individuelles Element verwendet, um das Positionsabfühlen und Überwachen im „A-Modus" zur Verfügung zu stellen. Der getrennte Transducer kann zur Verfügung gestellt werden: distal zu dem Ablationselement; proximal zu dem Ablationselement; in einer Kombination zweier solcher getrennter Transducer, die sich sowohl proximal als auch distal zum Ablationselement befinden; oder zwischen zwei Ablationselementen.
  • Bei einem weiteren Aspekt wird ein multimodaler Ultraschallsensor verwendet, um die Position eines Ablationselementes in bezug auf eine axiale Mittellinie des Osteums zu überwa chen. Bei einer bestimmten Variation wird ein multimodaler Ultraschallsensor benutzt, um den schrägen Winkel zwischen einer axialen Mittellinie des Ablationselementes und einer axialen Mittellinie des Osteums zu überwachen.
  • Bei einem weiteren Aspekt ist der multimodale Ultraschallsensor, der in der Positionsüberwachungsanordnung verwendet wird, aufgebaut, indem getrennte Elektroden um ein einzelnes piezoelektrisches Modul angeordnet sind.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird Doppler-Ultraschall in der Positionsüberwachungsanordnung verwendet, um die Position des Katheters durch Messen der Geschwindigkeit des Blutes nahe dem Katheter zu ermitteln. Weiter mit diesem Aspekt ist beobachtet worden, daß Blut in der Vene schneller fließt als in dem Vorhof, und daher liefert ein beobachtetes Anwachsen in der mit Ultraschall abgefühlten Blutgeschwindigkeit nahe dem Ablationsglied ein Indiz dafür, daß der Katheter aus dem Vorhof in die Vene eingetreten ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Ultraschall-Abbildungssystem eingesetzt, um die Position des Katheters zu messen. Bei einer Variation umfaßt eine Ultraschall-Abbildungsanordnung einen Abbildungssensor, der direkt an das Ablationsglied gekoppelt ist. Andere Variationen, die Abbildungsanordnungen und -techniken benutzen, umfassen das Transthoraxecho (TTE), das Transösophagusecho (TEE) oder das intrakardiale Echo (ICE) und dergleichen. Wünschenswerterweise werden diese Formen der Ultraschallabbildung in Kombination mit einer oder mehreren der anderen Ausführungsformen für das Positionsüberwachen, die hierin offenbart sind, eingesetzt.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform werden Drucksensoren eingesetzt, um die Katheterposition relativ zu dem Osteum der Lungenvene zu messen. Eine Änderung im überwachten Blutdruck distal am Katheter liefert einen Hinweis darauf, daß der Katheter aus dem Vorhof in die Vene eingetreten ist, beispielsweise entsprechend bekannter Unterschiede in den physiologischen Drücken in solchen Bereichen. Oder die Drucküberwachung kann entsprechend einer erkannten Druckänderung durchgeführt werden, die das Vorlegen des Katheters in der Vene widerspiegelt und insbesondere, wenn ein aufweitbares Element (z.B. Ballon) auf ein okklusives Profil aufgeweitet wird, wenn das Ablationselement in die Vene eintritt. Bei einer Abänderung dieser Ausführungsform wird der Druck des Fluides innerhalb eines Ballons, der entlang dem Ablationsglied angeordnet ist, abgefühlt.
  • Beide Ausführungsformen des Positionsüberwachungssystems, die den Einsatz von Doppler- und Drucksensoren umfassen, umfassen das Abfühlen physiologischer Änderungen, die aus einer Änderung in der anatomischen Struktur zwischen der linken Vorhofkammer und dem relativ engeren Osteum der Lungenvene herrühren. Ein Arzt kann bestimmen, wann das Ablationsglied in das Osteum der Lungenvene vorgeschoben ist, indem ein markiertes Differential im Druck oder der Blutgeschwindigkeit zwischen diesen beiden Körperräumen beobachtet wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform werden eine Temperaturüberwachungsanordung und ein verwandtes Verfahren verwendet, um die Katheterposition zu überwachen. Die Gewebewand der Vene ändert die Temperatur während des Abtragens, beispielsweise wenn das Ablationselement angetrieben und an dem gewünschten Ort relativ zu dem Gewebe positioniert wird. Diese Änderung in der Temperatur wird mit einem Temperatursensor gemessen, der entlang dem Umfangs-Ablationsglied angeordnet ist. Bei einer bestimmten Variation dieser Ausführungsform wird ein Ablationselement des Umfangs-Ablationsgliedes vor dem Einführen des Umfangs-Ablationsgliedes in die Lungenvene betrieben, so daß eine Temperaturänderung an dem Temperatursensor eine Position des Ablationsgliedes angibt, die in bezug zu der gewünschten ablativen Kopplung des Ablationselementes an das gewünschte Gewebe in Bezug steht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Rückkopplungssensoren entweder befestigt an oder werden verwendet mit einem aufweitbaren Element, um eine Vielfalt von Parametern abzufühlen, die zu dem Fortschritt und der Wirksamkeit des Ablationsprozesses in Bezug stehen. Solche Sensoren werden wünschenswerterweise in Kombination mit einem oder mit mehreren der Ausführungsformen zum Positionsüberwachen verwendet, um beim Positioneren zu helfen und bei einigen Anwendungen festzustellen, ob der Kontakt zwischen dem Ablationsglied und dem Zielgewebe hergestellt worden ist. Diese Sensoren diesen wünschenswerterweise entweder zum Abfühlen der Temperatur oder zum Abbilden elektrischer Signale, und bevorzugt werden beide Typen Sensoren mit dem Ablationsglied verwendet.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein positionsabfühlendes Ablationskathetersystem zur Verfügung, das ein Umfangs-Ablationsglied und eine Positionsüberwachungsanordnung umfaßt, die dazu ausgelegt ist, die Position des Umfangs-Ablationselementes relativ zu dem Umfangsbereich des Gewebes, das abgetragen werden soll, abzufühlen. Ein in Erwägung gezogenes Merkmal für die Zuführanordnung bildet ein Führungsdraht, der bewegbar im Eingriff mit einem Führungsdrahtzugelement ist, das an das Umfangs-Ablationsglied gekoppelt ist – das Vorbewegen des Führungsdrahtzugelementes über den Führungsdraht erlaubt es, daß das Ablationselement für die Ablation an dem gewünschten Ort positioniert wird. Gemäß einem weiteren Merkmal bildet das Umfangs-Ablationsgliedt einen aufweitbaren Ballon. Der aufweitbare Ballon kann so positioniert werden, daß er den Umfangsbereich des Gewebes angreift und somit direkt das Ablationselement an das Gewebe koppelt, oder er kann positioniert werden, um auf andere Weise das Ablationselement an einem gewünschten Ort relativ zu dem Gewebe, das abgetragen werden soll, zu verankern. In jedem Fall wird der Positionssensor eingesetzt, um den Ort des Ablationsgliedes relativ zu dem Umfangsbereich des Gewebes, das abgetragen werden soll, an dem Ort, wo sich die Lungenvene von dem linken Vorhof erstreckt, zu bestimmen.
  • Ein zusätzlicher Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Positionieren eines Ablationselementes relativ zu einem Umfangsbereich des Gewebes, das sich dort befindet, wo sich eine Lungenvene von einem linken Vorhof erstreckt, so wie die Basis der Lungenvene selbst, entlang dem Osteum der Lungenvene oder entlang der hinteren linken Vorhofwand und das Osteum der Lungenvene umgebend.
  • Eine Ausführungsform des Verfahrens umfaßt die Tätigkeiten: (1) Bereitstellen eines Umfangs-Ablationsgliedes mit einem Ablationselement und gekoppelt an eine Zuführanordnung, (2) Vorbewegen des Umfangs-Ablationsgliedes mit der Zuführanordnung von einem linken Vorhof und in Richtung auf das Osteum einer Lungenvene, bis das Umfangs-Ablationsglied sich an einem gewünschten Ort befindet, so daß das Ablationselement ablativ an den Umfangsbereich des Gewebes gekoppelt werden kann; und (3) Verwenden eines Positionssensors, um die Position des Umfangs-Ablationsgliedes relativ zu dem gewünschten Ort zu überwachen. Gemäß einer Variation dieser Ausführungsform kann die Zuführanordnung einen Führungsdraht oder ein Führungselement bilden, das bewegbar an einem Zugelement angreift, welches mit dem Umfangs-Ablationsglied gekoppelt ist, so daß das Umfangs-Ablationsglied in Richtung auf die Lungenvene vorbewegt wird, indem das Zugelement über den Führungsdraht in die Lungenvene gezogen wird.
  • Weiterhin kann es sein, daß der bestimmte gewünschte Ort für das Ablationsglied, das dazu ausgelegt ist, das Ablationselement ablativ an den gewünschten Umfangsbereich des Gewebes zu koppeln, für einen besonderen Patienten nicht bestimmt oder bekannt ist, bevor das Ablationsglied gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen positioniert wird. Das System und Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es daher, daß die jeweilige Anatomie eines gegebenen Patienten für einen solchen gewünschten Ort selbstdefinierend ist. Die Positionsüberwachungsanordnung fühlt ab, wenn die Position des Ablationsgliedes an einem Ort ist, der das ablative Koppeln des Ablationselementes an einem Umfangsbereich des Gewebes ermöglicht, so daß der gewünschte Umfangs-Leitungsblock erhalten werden kann.
  • Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Ablationssystem mit einer Ablationsvorrichtungsanordnung, die wenigstens einen Positionssensor umfaßt, und einem Positionsüberwachungssystem, das mit dem Positionssensor kommuniziert. Das Positionsüberwachungssystem umfaßt wünschenswerterweise eine Anzeige. Die Ablationsvorrichtungsanordnung umfaßt ein Ablationsglied, welches ein aufweitbares Element und ein Ablationselement aufweist. Ein Ablationsantrieb ist an das Ablationselement gekoppelt, um selektiv das Ablationselement anzutreiben, so daß an einer Zielstelle eine Läsion gebildet wird. In einer Abänderung weist der Ablationsantrieb einen Ultraschallerzeuger auf, der einen Ultraschalltransducer treibt, welcher wenigstens einen Teil des Ablationselementes bildet. Bei einer weiteren Abänderung umfaßt der Ablationsantrieb eine Hochfrequenz-Stromquelle. Das Ablationssystem umfaßt auch wünschenswerterweise einen Aufweit-Antrieb, der an das aufweitbare Element gekoppelt ist. Bei einer Abänderung umfaßt der Aufweit-Antrieb eine Druckquelle für Aufblähmedium.
  • Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Ablationssystem mit einem länglichen Körper mit einem proximalen Endbereich und einem distalen Endbereich, einer Einrichtung zum Abtragen eines Gewebebereiches und einer Einrichtung zum Abfühlen einer Position der Ablationseinrichtung relativ zu dem Osteum einer Lungenvene.
  • Es wird auch ein Verfahren zum Positionieren einer Ablationsvorrichtung in einem Osteum einer Lungenvene offenbart, welches das Einsetzen eines Ultraschallsensors aufweist, um einen Abstand von dem Sensor zu einer Gewebewand zu messen und eine Position eines Ablationsgliedes in Bezug auf die Gewebewand zu bestimmen, basierend auf einer Position des Ablationsgliedes in Bezug auf den Sensor.
  • Bei einer Abänderung des Positionierverfahrens wird ein Verfahren zum Positionieren einer Ablationsvorrichtung in dem Osteum einer Lungenvene offenbart. Das Verfahren weist das Verwenden eines Temperatursensors auf, um einen Temperaturanstieg zu messen, der durch ein Ablationselement erzeugt wird, und ein Zeitverlaufsprofil des Temperaturanstiegs zu beobachten, wenn das Ablationselement in das Osteum einer Lungenvene eingeführt wird.
  • Als Alternative wird ein Verfahren zum Bestimmen der genauen Position und Aufweitung eines aufweitbaren Elementes im Osteum einer Lungenvene offenbart. Das Verfahren weist das Messen einer Dopplerverschiebung in einem Fluid auf, das hinter dem aufweitbaren Element strömt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Vorteile und Merkmale der offenbarten Erfindung werden leicht den Fachleuten aus der folgenden genauen Beschreibung bewußt werden, wenn sie zusammen mit den Zeichnungen, die hiernach aufgeführt sind, gelesen wird.
  • 1A zeigt ein Beispiel eines kreisförmigen Ablationsweges.
  • 1B zeigt ein Beispiel eines elliptischen Ablationsweges.
  • 1C zeigt ein Beispiel eines unregelmäßigen Ablationsweges.
  • 1D zeigt ein Beispiel eines gestuften Ablationsweges.
  • 2A zeigt einen Ablationskatheter mit der Möglichkeit des Positionsabfühlens, der betriebsmäßig mit einem Ablationssteuersystem und einem Positionierabfühlsystem verbunden ist. Ein aufweitbares Element des Katheters ist in einem aufgeweiteten Zustand dargestellt.
  • 2B zeigt Einzelheiten eines Ablationsgliedes in dem aufgeweiteten Zustand an einem distalen Ende des Ablationskatheters der 2A, einschließlich eines Sensors.
  • 3 zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem, welches ein Ablationselement als einen Ultraschallpositionssensor benutzt.
  • 4A zeigt die zylindrischen Ultraschall-Wellenfronten, die durch einen gleichförmigen Umfangs-(zylindrischen) Ultraschalltransducer erzeugt worden sind.
  • 4B zeigt eine vollständige Zeitbereichsantwort, die von einem Ultraschallabfühlsystem mit einem Ultraschall-Transducer, der als ein Transceiver, welcher einen Kurzpuls-Sender benutzt, konfiguriert ist, erzeugt wird.
  • 4C zeigt eine vollständige Zeitbereichsantwort, die durch ein Ultraschallabfühlsystem mit einem Ultraschall-Transducer, der als ein Transceiver, welcher einen Sender mit modifiziertem Puls verwendet, konfiguriert ist, erzeugt wird.
  • 5A zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem, welches ein Ultraschall-Abfühlelement proximal dem Ablationselement benutzt.
  • 5B zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem, das ein Ultraschall-Abfühlelement distal dem Ablationselement benutzt.
  • 5C zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem, das zwei Ultraschall-Abfühlelemente benutzt, wobei ein Ultraschallelement proximal zum Ablationselement ist und ein Ultraschallelement distal zum Ablationselement ist.
  • 5D zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem zwischen zwei Ablationselementen, die von einem einzigen Ballon eingeschlossen sind.
  • 5E zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem zwischen zwei Ablationselementen, wobei jedes Ablationselement von einem getrennten Ballon eingeschlossen ist.
  • 5F zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem, das sich neben einem Ablationselement und zwischen einem Paar aufblähbarer Ballons befindet.
  • 5G zeigt ein Paar Ultraschallelemente eines Positionssensorsystems, die sich neben einem Ablationselement befinden, das zwischen einem Paar aufblähbarer Ballons angeordnet ist.
  • 6A zeigt eine vollständige Zeitbereichsantwort eines Ultraschall-Abfühlsystems mit einzelnem Transducer, wenn der Transducer in dem Vorhof angeordnet ist.
  • 6B zeigt eine vollständige Zeitbereichsantwort eines Ultraschall-Abfühlsystems, wenn der Transducer teilweise in das Osteum eingesetzt ist.
  • 6C zeigt eine vollständige Zeitbereichsantwort eines Ultraschall-Abfühlsystems mit einzelnem Transducer, wenn der Transducer vollständig in das Osteum eingesetzt ist.
  • 6D zeigt eine vollständige Zeitbereichsantwort eines Ultraschall-Abfühlsystems mit mehreren Transducern, wenn ein proximaler Ultraschalltransducer nicht in dem Osteum angeordnet ist und ein distaler Transducer in dem Osteum angeordnet ist.
  • 7A zeigt ein Ultraschall-Abfühlsystem, das in einem Hohlraum oder Osteum zentriert ist, und eine entsprechende abfallende Zeitbereichsantwort.
  • 7B zeigt ein Ultraschall-Abfühlsystem, das außerhalb des Zentrums in einem Hohlraum oder Osteum angeordnet ist und eine entsprechende abfallende Zeitbereichsantwort.
  • 8A ist eine Seitenansicht einer Anordnung von Ultraschalltransducern, die um einen Katheter angeordnet sind, und 8B ist eine Querschnittsansicht des Katheters, der in 8A gezeigt ist, und veranschaulicht Ultraschallwellenfronten, die durch die Anordnung der Ultraschalltransducer erzeugt worden sind.
  • 9A zeigt vollständige Zeitbereichsantworten der Ultraschallsensoren, die in 8 gezeigt sind, wenn der Katheter in einem Osteum zentriert ist, wie schematisch veranschaulicht.
  • 9B zeigt vollständige Zeitbereichsantworten des Ultraschallsensors, der in 8A gezeigt ist, wenn der Katheter außerhalb des Zentrums in einem Osteum angeordnet ist.
  • 10A ist eine Querschnittszeichnung, welche den Aufbau eines zylindrischen Ultraschalltransducers mit innerer und äußerer Elektrode zeigt.
  • 10B zeigt eine Teil-Seitenaufrißansicht eines Umfangs-Ablationskatheters zur Verwendung mit einem Positionsüberwachungssystem und zeigt das Ablationselement, wie es einen einzelnen zylindrischen Ultraschalltransducer umfaßt, so wie den, der in 10A veranschaulicht ist, welcher entlang einem inneren Element mit einem aufweitbaren Ballon, der in einem radial aufgeweiteten Zustand gezeigt ist, angeordnet ist.
  • 10C zeigt eine Querschnittsansicht des Umfangs-Ablationskatheters, der in 10B gezeigt ist, entlang der Linie 10C-10C, die in 10B gezeigt ist.
  • 10D zeigt eine Querschnittsansicht des Umfangs-Ablationskatheters, der in 10B gezeigt ist, entlang der Linie 10D-10D, die in 10B gezeigt ist.
  • 10E zeigt eine perspektivische Ansicht des Ultraschalltransducers der 10B isoliert, ähnlich dem, der in 10A gezeigt ist, und zeigt weiter elektrische Leitungen, die an den Transducer gekoppelt ist.
  • 10F zeigt eine modifizierte Version des Ultraschalltransducers der 10E mit individuell betriebenen Sektoren.
  • 10G zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ultraschalltransducers in einer Gesamtanordnung, wobei die elektrischen Leitungen von einer Koaxialkabelanordnung zu dem Ultraschalltransducer in einer zugentlastenden Gestaltung gekoppelt sind.
  • 10H zeigt eine Seitenansicht eines Umfangs-Ablationskatheters, der ähnlich dem Katheter ist, der in 10B gezeigt ist, und zeigt den distalen Endbereich des Umfangs-Ablationskatheters während eines Verwendungsmodus beim Bilden eines Umfangs-Leitungsblockes in einer Lungenvene in dem Bereich ihres Osteum entlang einer linken Vorhofwand (die im Querschnitt in Phantomdarstellung gezeigt ist).
  • 10I zeigt eine ähnliche Seitenansicht eines Umfangs-Ablationskatheters und des Osteums einer Lungenvene (im Querschnitt in Phantomdarstellung gezeigt), wie die, die in
  • 10H gezeigt ist, jedoch mit dem Umfangs-Ablationskatheter, das einen Ballon mit einem abgeschrägten Außendurchmesser hat.
  • 10J zeigt eine Ansicht ähnlich der, die in den 10H–I gezeigt ist, obwohl dies einen anderen Umfangs-Ablationskatheter zeigt, bei dem der Ballon einen „Birnen"-förmigen Außendurchmesser hat, mit einer konturierten Oberfläche entlang einer Abschrägung, die so ausgelegt ist, daß sie in dem Osteum einer Lungenvene sitzt.
  • 10K zeigt eine Querschnittsansicht eines Umfangs-Leitungsblockes, der durch Einsatz eines Umfangs-Ablationskatheters gebildet werden kann, so wie dem, der in 10J gezeigt ist, und zeigt in Phantomdarstellung einen weiteren Umfangs-Leitungsblock einschließlich eines Gewebebereichs innerhalb der Lungenvene.
  • 10L zeigt eine Seitenansicht des distalen Endbereiches eines weiteren Umfangs-Ablationskatheters zur Verwendung mit einer Positionsüberwachungsanordnung, wobei eine äußere Abschirmung oder ein Filter entlang der Außenfläche des Ballons vorgesehen ist, um Schallübertragungen von dem inneren Ultraschalltransducer zu nur einer schmalen Umfangsfläche zu isolieren, welche ein schmales Umfangsband entlang einem Zwischenbereich der Arbeitslänge des Ballons umschreibt.
  • 10M zeigt eine ähnliche Ansicht wie die der 10L, obwohl sie den distalen Endbereich eines anderen Umfangs-Ablationskatheters zeigt, welcher eine Wärmesenke als ein Äquatorialband innerhalb des Umfangsweges der Energieemission von einem inneren Ultraschalltransducer umfaßt.
  • 10N zeigt eine Querschnittsansicht eines zusätzlichen Umfangs-Ablationskatheters und zeigt das Ablationselement, das ein einziges Transducer-Sektorsegment umfaßt, das entlang einem inneren Element innerhalb eines aufweitbaren Ballons angeordnet ist, der weiterhin in einem radial aufgeweiteten Zustand gezeigt ist.
  • 10O zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Umfangs-Ablationskatheters zur Verwendung mit einer Positionsüberwachungsanordnung und zeigt das Ablationselement, das einen einzigen krummlinigen Abschnitt umfaßt, der so angebracht ist, daß seine konkave Fläche in eine Richtung radial nach außen weisend gebracht wird.
  • 11A ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer kreisförmigen Anordnung von Ultraschalltransducern mit einer gemeinsamen inneren Elektrode zeigt.
  • 11B ist eine Querschnittsansicht der kreisförmigen Anordnung der Ultraschalltransducer von 11A.
  • 11C ist eine Querschnittszeichnung, die den Aufbau einer kreisförmigen Anordnung aus Ultraschalltransducern mit einer gemeinsamen inneren Elektrode und einem genuteten piezoelektrischen Element zeigt.
  • 11D ist eine Querschnittszeichnung, die den Aufbau einer kreisförmigen Anordnung aus Ultraschalltransducern mit unabhängigen inneren und äußeren Elektroden zeigt.
  • 12 zeigt einen schräg abfühlenden Katheter, der in einem Körperlumen positioniert ist (z.B. Osteum), in einer schrägen Ausrichtung.
  • 13 zeigt eine Anzeige, erzeugt von Daten von einem schräg abfühlenden Katheter.
  • 14 zeigt einen positionsabfühlenden Katheter mit Ultraschalltransducern, die so positioniert sind, daß sie Dopplermessungen der Blutgeschwindigkeit in dem Körperlumen (z.B. Osteum) liefern.
  • 15 zeigt eine Thermokopplung, die an einem Ablationsglied befestigt ist, um Temperaturrückkopplung für Ablationssteuerung und Positionssteuerung zu liefern.
  • 16A zeigt eine segmentierte Ansicht eines linken Vorhofes und von Lungenvenen, die sich von dem Vorhof erstrecken, und zeigt eine perspektivische Ansicht eines Typs Ablationskatheters mit einem Umfangs-Ablationsglied und einem Ballon in einem nicht aufgeweiteten Zustand, der in dem linken Vorhof positioniert ist.
  • 16B zeigt einen sequentiellen Einsatzmodus für den Ablationskatheter, der in 16A gezeigt ist, zeigt jedoch das Umfangs-Ablationsglied, nachdem es über einen Führungsdraht vorwärts bewegt ist und an einem gewünschten Ort an einer Stelle positioniert ist, wo sich die Lungenvene von dem linken Vorhof erstreckt, wobei der Ballon aufgeweitet ist und an der umgebenden Wand während der Ablation anliegt, um einen Umfangs-Leitungsblock zu bilden.
  • 16C zeigt eine segmentierte Ansicht eines linken Vorhofs und von Lungenvenen mit einem Typ der Umfangsläsion, die nach dem Abtragen mit einem Umfangs-Ablationsglied gemäß den Ausführungsformen der 16A–B gebildet ist.
  • 16D–E zeigen jeweils sequentielle Einsatzmodi eines weiteren Ablationskatheter in einer teilweise segmentierten Ansicht eines linken Vorhofs und von Lungenvenen ähnlich der, die in den 16A–B gezeigt ist, wobei 16D ein Umfangs-Ablationselement mit einen aufgeblähten Ballon und positioniert innerhalb des linken Vorhofs zeigt und wobei 16E das Ablationselement zeigt, nachdem es vorbewegt worden ist, wobei der Ballon aufgebläht wird, bis er an einem gewünschten Ort positioniert ist, wo der aufgeweitete Ballon an der Lungenvene, dem Venenosteum und einem Gewebebereich entlang der hinteren linken Vorhofwand, die das Osteum umgibt, anliegt (16E).
  • 16F zeigt eine segmentierte Ansicht eines linken Vorhofs und von Lungenvenen mit einem Typ der Umfangsläsion, die während des Abtragens mit einem Umfangs-Ablationsglied gemäß den Modi, die in den 16D–E gezeigt sind, gebildet wurde.
  • 16G zeigt eine segmentierte Ansicht eines linken Atriums und von Lungenvenen mit einer ähnlichen Umfangsläsion wie der, die in 16F gezeigt ist, zeigt jedoch weiter den Einschluß solcher Läsion in einem Muster mit anderen Läsionen, die entlang der hinteren linken Atriumwand in einem Patienten gebildet sind.
  • 16H zeigt ein weiteres Umfangs-Ablationsglied zur Verwendung mit der Positionsüberwachungsanordnung und umfaßt einen birnenförmigen aufweitbaren Ballon mit einer konturierten Außenfläche und einem Ablationselement, das ein Umfangsband entlang einer distal weisenden Abschrägung der konturierten Außenfläche bildet.
  • 16I zeigt einen Umfangs-Ablationskatheter mit einem Umfangs-Ablationsglied ähnlich dem, was in 16H gezeigt ist, nachdem eine Positionsüberwachungsanordnung verwendet wurde, um das Ablationsglied an einem gewünschten Ort zu positionieren, wobei der Bal lon am Gewebe in einer ähnlichen Weise anliegt, wie es für das Umfangs-Ablationsglied in 16E gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß 16I das Umfangsband zeigt, das durch das Ablationselement gebildet wird, das an den Umfangsbereich des Gewebes entlang der hinteren linken Vorhofwand und das Osteum der Lungenvene umgebend gekoppelt ist.
  • 16J zeigt einen Typ einer Umfangsläsion, die entsprechend dem Modus gebildet ist, der in 16I gezeigt ist.
  • 16K zeigt eine segmentierte Ansicht eines linken Vorhofs und von Lungenvenen mit einer ähnlichen Umfangsläsion wie der, die in 16F gezeigt ist, zeigt jedoch weiterhin die Umfangsläsion in Kombination mit anderen Läsionen, die entlang der hinteren linken Vorhofwand in einem Patienten gebildet sind, um einen Typ eines Läsionsmusters zum Verhindern von Vorhofarrhythmie zu bilden.
  • 16L zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Läsionsmusters, die durch Verwendung eines Umfangs-Ablationsgliedes gebildet werden kann, das an eine Positionsüberwachungsanordnung gekoppelt ist.
  • 17A zeigt ein Umfangs-Ablationselement, das einen aufweitbaren Käfig mit einem Muster aus Elektroden umfaßt, und das zum Einsatz mit einer Positionsüberwachungsanordnung ausgelegt ist, um einen Umfangsbereich Gewebe abzutragen, beispielsweise entsprechend den Einsatzmodis und um die Umfangs-Leitungsblöcke zu erzeugen, die vielfältig in den 16A–L gezeigt sind.
  • 17B zeigt ein Umfangs-Ablationselement zur Verwendung mit einer Positionsüberwachungsanordnung, welche proximale und distale Isolatoren über die Arbeitslänge eines Ballons umfaßt, so daß ein schmales Umfangsband, welches die Arbeitslänge umschreibt, unisoliert gelassen wird, um somit die ablative Kopplung zwischen einer Ablationsquelle innerhalb des Ballons und einem Umfangsbereich Gewebe, das an dem schmalen nicht isolierten Band anliegt, zu isolieren.
  • 18A zeigt einen Ablationskatheter mit einem aufweitbaren Element (so wie einem Ballon) in einer zusammengefallenen Position und eine Thermokopplung, die an einer Innenwand des aufweitbaren Elementes befestigt ist.
  • 18B zeigt den Ablationskatheter der 18A, wobei das aufweitbare Element in einer aufgeweiteten Position ist.
  • 18C ist eine vergrößerte Ansicht der Fläche A-A, die in den 18A–B bezeichnet ist, welche eine Technik zum Befestigen der Thermokopplung an der Innenwand des aufweitbaren Elementes veranschaulicht.
  • 18D ist eine Drauf- und Querschnittsansicht einer weiteren Konfiguration einer Thermokopplung und der Technik für die Befestigung.
  • 18E ist eine Draufsicht auf eine Thermokopplung, die als eine ovale Schleife gebildet ist.
  • 18F ist eine Draufsicht auf eine Thermokopplung, die in einer „T"-Form ausgebildet ist.
  • 18G ist eine Draufsicht auf eine Thermokopplung, die in einer Serpentinen- oder „S"-Form ausgebildet ist.
  • 18H ist eine Draufsicht auf eine Thermokopplung, die in einer Hakenform ausgebildet ist.
  • 18I ist eine Draufsicht auf eine Thermokopplung, die als Kugelball ausgebildet ist.
  • 18J zeigt eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des distalen Endbereiches eines Umfangs-Ablationskatheters während eines Modus des Anbringens einer Thermokopplung an der Innenfläche eines Ballons in einer Anordnung ähnlich der, wie sie in den 18A–B gezeigt ist.
  • 18K zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren sequentiellen Aufbaumodus der Anordnung, die in 18J gezeigt ist.
  • 19A–D zeigen verschiedene perspektivische Schnittansichten und vergrößerte Querschnittsansichten der Fläche innerhalb des Kreises B-B der 19A–B eines Ablati onskatheters mit einem aufweitbaren Element und einer Thermokopplung, die an dem aufweitbaren Element durch eine Schleifenkopplung zwischen dem Thermokopplungselement und einer relativ flexiblen Klebmittelbefestigung befestigt ist.
  • 20 zeigt einen Verstärkungsbereich, in dem die Innenwand eines Ballons nahe einem Belastungspunkt verdickt ist, beispielsweise einem Punkt, wo eine Thermokopplung, Elektrode oder anderes Element an dem Ballon befestigt wird, wobei die Verstärkung so gestaltet ist, daß der Ballon an dem Belastungspunkt verfestigt wird, während weiterhin eine relativ glatte Außenfläche des Ballons beibehalten wird.
  • 21 zeigt ein Verstärkungsgebiet, bei dem die Verstärkung das Verdicken der Außenwand des Ballons umfaßt.
  • 22A, 22B und 22C zeigen eine Seitenansicht, eine Längsschnittansicht und eine vergrößerte Querschnittsansicht jeweils einer Thermokopplung (oder einer Elektrode), welche durch eine Öffnung in der Wand eines Ballons ragt, so daß die Thermokopplung auf der Außenseite des Ballons angeordnet ist.
  • 23 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Grenzfläche Thermokopplung/Ballon, wobei die Thermokopplung so geformt ist, daß sie entlang der Außenwand eines Ballons gelegt und mit einem Wulst aus Klebmittel oder anderem Material gesichert ist.
  • 24 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Höckers, der einstückig entlang der Außenfläche einer Ballonwand gebildet ist, und zeigt eine Thermokopplung, die nach außen durch einen Kanal eingesetzt ist, der sich durch den Höcker erstreckt, und zeigt weiter die Thermokopplung, wie sie in einer Einsenkung auf der Außensichtseite des Höckers eingekapselt ist.
  • 25 zeigt eine ähnliche Ansicht einer Ballonwand, eines Höckers und einer Thermokopplung wie die, die in 24 gezeigt sind, obwohl sie den Kanal so zeigt, daß er nur teilweise durch die Wand des Ballons gebildet ist, so daß die Thermokopplung innerhalb des Höckers endet und innerhalb des Kanals durch Verwendung nur eines Klebmittels entlang der Innenfläche des Ballons eingekapselt ist.
  • 26A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Thermokopplungsdrahtes und einer Thermokopplung, die zwischen zwei Schichten eines Mehrschichtballons angeordnet sind.
  • 26B–D zeigen in verschiedener Weise perspektivische Längsansichten (26B–C) und axiale Teilschnittansichten (26D) verschiedener Aspekte für eine bestimmte Ausführungsform einer Anordnung aus Thermokopplung/Mehrschichtballon, so wie der Anordnung, die in 26A gezeigt ist.
  • 26E–F zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen für eine Anordnung aus Thermokopplung/Mehrschichtballon, wobei 26E den Thermokopplungsdraht innerhalb eines Kanals eingebunden zeigt, der entlang dem Ballon gebildet ist, in Fluidisolation vom Inneren des Ballons, und 26F zeigt den Thermokopplungsdraht ungebunden und bewegbar innerhalb des Kanals, wenn der Kanal so ausgelegt ist, daß er mittels eines Ports mit dem Ballonaufblähmedium kommuniziert, um Drücke zwischen dem Kanal und der Ballonkammer auszugleichen.
  • 26G zeigt eine Teillängsschnittansicht einer Anordnung aus Thermokopplung/Ballon gemäß 26F, wobei der Port gezeigt ist, der entlang dem proximalen abgeschrägten Bereich des Ballons angeordnet ist.
  • 27A–B zeigen Teilaxialschnitt- (27A) und Längsschnitt- (27B) ansicht einer weiteren Anordnung aus Thermokopplung/Mehrschichtballon, wobei ein Stentglied innerhalb des Thermokopplungskanals angeordnet ist, um zu verhindern, daß die Thermokopplung während des Aufblähens des Ballons angebunden wird.
  • 28A–B zeigen Teillängsschnitt- (28A) und axiale (28B) Ansichten einer weiteren Ausführungsform zum Positionieren einer Thermokopplung an einem geeigneten Ort innerhalb eines Ballons einer Umfangs-Ablationsanordnung und zeigen in vielfältiger Weise eine Vielzahl von Thermokopplungen auf Streifenelementen, die eine erste Form haben, wenn der Ballon entlastet ist und eine zweite Form, die die Thermokopplungen an gewünschten Orten positioniert, wenn der Ballon aufgebläht ist.
  • 28C–D zeigen teilweise geschnittene Längsansichten einer Anordnung aus Thermokopplung/Ballon ähnlich denen, die in den 28A–B gezeigt sind, obwohl sie weitere Einzelheiten in bezug auf den Wellenaufbau einer solchen Anordnung zeigen, und wobei 28D weiterhin eine dritte Thermokopplung zeigt, die sich von einem der Streifenelemente der anderen Thermokopplungen erstreckt und nahe einem Ultraschall-Transducer der gesamten Umfangs-Ablationselementanordnung angeordnet ist.
  • 28E–F zeigen teilweise geschnittene Längsansichten einer Anordnung aus Thermokopplung/Ballon, wobei ein innerer Ballon, der innerhalb eines äußeren Ballons und unterhalb der Thermokopplungen angeordnet ist, in einem entlasteten Zustand für die Anordnung gezeigt (28E) und in einem aufgeblähten Zustand, wobei die Thermokopplungen von dem aufgeblähten inneren Ballon nach außen und gegen die Innenfläche der Wand des aufgeblähten äußeren Ballons (28F) gezwungen gezeigt sind.
  • 28G–H zeigen eine teilweise geschnittene Explosions-Längsansicht einer weiteren Anordnung aus Thermokopplung/Ballon in einem entlasteten Zustand (28G) und in einem aufgeblähten Zustand (28H).
  • 29A und 29B zeigen Längsseitenansichten zusätzlicher Anordnungen aus Thermokopplung/Ballon ähnlich der, die in 28A gezeigt ist, obwohl 29B die länglichen Thermokopplungselemente so zeigt, daß sie eine streckbare Zone umfassen, die so ausgelegt ist, daß die Thermokopplungselemente sich verlängern können, derart, daß die Thermokopplungen ihre relative Position entlang der Länge des Ablations-Ballonelementes beibehalten, wenn sich der Ballon aufbläht.
  • 30 zeigt eine perspektivische Längsansicht einer weiteren Anordnung aus Thermokopplung/Ballon, die ähnlich denjenigen ist, die in den 29A–B gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß 30 die distalen Enden der länglichen Thermokopplungselemente an einem gleitfähigen Kragen befestigt zeigt, der um die Welle des Ablationskatheters distal zu dem Ballon angeordnet ist.
  • 31 zeigt eine perspektivische Längsansicht eines temperaturabfühlenden Kathetersystems, bei dem das distale Ende eines temperaturabfühlenden Katheters an einem Kragen be festigt ist, der um ein Führungselement angeordnet ist, das von dem distalen Ende eines getrennten Umfangs-Ablationskatheter hervorsteht.
  • 32 zeigt eine perspektivische Längsansicht eines Ablationskathetersystems mit lenkbaren positionierbaren temperaturabfühlenden Elementen, die sich von Lumen in der Katheterwelle erstrecken.
  • 33 zeigt eine perspektivische Längsansicht eines Ablationskathetersystems mit positionierbaren Temperaturelementen, die gleitfähig von dem proximalen Ende der Katheterwelle positioniert und gesteuert werden, wobei das distale Ende jedes positionierbaren Temperaturelementes an einem Kragen befestigt ist, der gleitfähig auf der Katheterwelle angeordnet ist.
  • 34A zeigt einen Ablationskatheter mit einem Thermokopplungsbündel, das innerhalb eines aufweitbaren Elementes angeordnet ist, wobei die Thermokopplungen so positioniert sind, daß sie ein Profil der Temperaturen innerhalb des aufweitbaren Elementes zur Verfügung stellen.
  • 34B zeigt zusätzliche Einzelheiten des Thermokopplungsbündels, das in 34A gezeigt ist.
  • 35 zeigt ein Umfangs-Ablationskathetersystem, das mit einem Thermokopplungssensor zwischen zwei äußeren Elektroden versehen ist, welche entlang der Arbeitslänge des Ballons angeordnet sind, der dazu verwendet wird, um die Leitfähigkeit der Lungenvene abzubilden und um die Wirksamkeit der Ablation zu ermitteln.
  • 36 zeigt eine weitere Anordnung mit mehreren Thermokopplungen an bestimmten Positionen innerhalb eines Ballonelementes, um verschiedene Parameter während der Operation eines Umfangs-Ablationskathersystems zu überwachen.
  • 37 zeigt eine Vorrichtung eines Umfangs-Ablationskatheters, die mit einem Mehrschichtballon versehen ist, welcher Thermokopplungen hat, die zwischen den Ballonschichten befestigt sind.
  • In den Zeichnungen gibt die erste Ziffer irgendeiner dreiziffrigen Zahl im allgemeinen die Nummer der Figur an, in dem das Element zuerst erscheint. Wenn Referenzzahlen mit vier Ziffern verwendet werden, geben die ersten beiden Ziffern die Figurennummer an.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Definition der Ausdrücke
  • Die folgenden Ausdrücke werden in dieser Beschreibung die folgende Bedeutung haben.
  • Der Ausdruck „Körperraum", einschließlich dessen Ableitungen, ist hierin so gedacht, daß er irgendeinen Hohlraum oder Lumen innerhalb des Körpers bedeutet, der wenigstens teilweise durch eine Gewebewand definiert ist. Zum Beispiel werden die Herzkammern, die Gebärmutter, die Bereiche des gastrointestinalen Traktes und die arteriellen oder venösen Gefäße alle als veranschaulichende Beispiele von Körperräumen innerhalb der gedachten Bedeutung angesehen.
  • Der Ausdruck „Körperlumen", einschließlich dessen Ableitungen, ist hierin so gedacht, daß er irgendeinen Körperraum bedeutet, welcher entlang einer Länge durch eine rohrförmige Gewebewand umschrieben wird und welche an jedem von zwei Enden in wenigstens einer Öffnung endet, die außerhalb des Körperraums kommunizieren. Zum Beispiel sind der Dick- und Dünndarm, der Vas Deferens, die Luftröhre und die Eileiter veranschaulichende Bespiele von Lumen innerhalb der beabsichtigten Bedeutung. Blutgefäße werden hierin auch als Lumen betrachtet, einschließlich Bereichen des Gefäßbaumes zwischen ihren Verzweigungspunkten. Genauer sind Lungenvenen Lumen innerhalb der beabsichtigten Bedeutung, einschließlich der Bereiche der Lungenvenen zwischen den verzweigten Abschnitten ihrer Ostien entlang einer linken Ventrikelwand, obwohl das Wandgewebe, das die Ostien definiert, typischerweise eindeutig abgeschrägte lumenartige Formen zeigt.
  • Die Ausdrücke „Umfang" oder „umfangsmäßig", einschließlich deren Ableitungen, wie sie hierin benutzt werden, umfassen einen kontinuierlichen Weg oder eine Linie, die eine äußere Grenze oder Außenumfang bildet, welcher einen eingeschlossenen Raumbereich umgibt und dadurch definiert. Ein solcher kontinuierlicher Weg beginnt an einem Ort entlang der äußeren Grenze oder dem Außenumfang und bewegt sich entlang der äußeren Grenze oder dem Au ßenumfang, bis er an dem ursprünglichen Startort geschlossen wird, um den definierten Raumbereich einzuschließen. Der verwandte Ausdruck „umschreiben", einschließlich dessen Ableitungen, wie hierin benutzt, umfaßt eine Fläche, die einen definierten Raumbereich einschließt, umgibt oder umfaßt. Daher „umschreibt" eine kontinuierliche Linie, die um einen Raumbereich gezogen wird und im wesentlichen am selben Ort beginnt und endet, den Raumbereich und hat einen „Umfang", welcher die Entfernung umfaßt, die die Linie durchläuft, während sie sich entlang dem Weg bewegt, der den Raum umschreibt.
  • Noch weiter kann ein Umfangsweg oder -element eine oder mehrere von verschiedenen Formen umfassen und kann zum Beispiel kreisförmig, länglich, eiförmig, elliptisch oder eine andere planare Umfassung sein. Ein Umfangsweg kann auch dreidimensional sein, so wie zum Beispiel zwei gegenüberliegende halbkreisförmige Wege in zwei unterschiedlichen parallelen oder versetzten Ebenen, die an ihren Enden durch Liniensegmente verbunden sind, welche die Ebenen überbrücken.
  • Zum Zwecke der weiteren Veranschaulichung und als Beispiel zeigen die 1A–1D Umfangswege 160, 162, 164 bzw. 168. Jeder Weg 160, 162, 164, 166 bewegt sich entlang einem Abschnitt einer Lungenvenenwand und umschreibt einen definierten Raumbereich, gezeigt bei 161, 163, 165 bzw. 167, wobei jeder umschriebene Raumbereich ein Teil eines Lungenvenenlumens ist.
  • Der Ausdruck „durchschneiden", einschließlich dessen Ableitungen, wie hierin benutzt, umfaßt einen Weg, einen Raumbereich in isolierte Bereiche aufzuteilen oder zu trennen. Somit durchschneidet jeder der Bereiche, die durch die Umfangswege, wie sie in den 1A–1D gezeigt sind, umschrieben sind, die jeweilige Lungenvene, einschließlich ihres Lumens und ihrer Wand, in dem Ausmaße, daß die entsprechende Lungenvene in einen ersten Längsbereich, der sich auf einer Seite des Durchschneidebereiches befindet, in 1A beispielsweise bei Bereich „X" gezeigt, und einen zweiten Längsbereich der anderen Seite durchschneidenden Ebene, auch in 1A beispielsweise im Bereich „Y" gezeigt, aufgeteilt wird.
  • Daher wird ein „Umfangs-Leitungsblock" gemäß der vorliegenden Erfindung entlang einem Gewebebereich gebildet, der einem Umfangsweg entlang der Lungenvenenwand folgt, welcher das Lungenvenenlumen umschreibt und die Lungenvene in Bezug auf elektrische Leitung entlang ihrer Längsachse durchschneidet. Der durchschneidende Umfangs-Leitungsblock isoliert daher die elektrische Leitung zwischen gegenüberliegenden Längsabschnitten der Lungenwand relativ zu dem Leitungsblock und entlang der Längsachse.
  • Die Ausdrücke „abtragen" oder „Ablation", einschließlich deren Ableitungen, sind hiernach so beabsichtigt, daß sie das wesentliche Ändern der mechanischen, elektrischen, chemischen oder weiteren strukturellen Natur des Gewebes umfassen. In dem Umfeld der Ablationsanwendungen, die mit Bezug auf die Abänderungen der veranschaulichten Vorrichtung unten gezeigt und beschrieben werden, ist „Ablation" so gedacht, daß es das ausreichende Ändern von Gewebeeigenschaften umfaßt, um wesentlich die Leitung elektrischer Signale von oder durch das abgetragene Herzgewebe zu blockieren.
  • Der Ausdruck „Element" im Kontext des „Ablationselementes" ist hierin so gedacht, daß er ein diskretes Element, so wie eine Elektrode, oder eine Vielzahl diskreter Elemente, so wie eine Vielzahl beabstandeter Elektroden, die so positioniert sind, daß sie gemeinsam einen Gewebebereich abtragen, umfaßt.
  • Daher kann ein „Ablationselement" entsprechend den definierten Ausdrücken eine Vielfalt bestimmter Strukturen umfassen, die so ausgelegt sind, daß sie einen definierten Gewebebereich abtragen. Zum Beispiel kann ein geeignetes Ablationselement für den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung entsprechend den Lehren der Ausführungsformen hiernach aus einer Struktur vom „Energie aussendenden Typ" gebildet werden, die so ausgelegt ist, daß sie ausreichend Energie aussendet, um Gewebe abzutragen, wenn sie mit einer Energiequelle gekoppelt und von dieser angeregt wird. Geeignete „Energie aussendende" Ablationselemente für den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung können daher zum Beispiel umfassen: Ein Elektrodenelement, das so ausgelegt ist, daß es an eine Gleichstrom („DC")- oder Wechselstrom- („AC") Quelle koppelt, beispielsweise eine Hochfrequenz („RF")- Quelle; ein Antennenelement, welches von einer Mikrowellen-Energiequelle angeregt wird; ein Heizelement, so wie ein metallisches Element oder einen anderen thermischen Leiter, der dazu angeregt wird, Wärme auszustrahlen, beispielsweise durch Konvektions- oder Leitungs-Wärmeübertrag, durch Widerstandsheizen aufgrund von Stromfluß oder durch optisches Heizen mit Licht; ein lichtemittierendes Element, so wie ein Faseroptik-Element, welches ausreichend Licht überträgt, um Gewebe abzutragen, wenn es an eine Lichtquelle gekoppelt ist; oder ein Ultraschallelement, so wie ein Ultraschall-Kristallelement, das dazu ausgelegt ist, Ultraschallwellen aus zusenden, die ausreichen, Gewebe abzutragen, wenn sie an eine geeignete Anregungsquelle gekoppelt wird.
  • Zusätzlich können andere Elemente zum Andern der Natur des Gewebes als „Ablationselemente" unter der vorliegenden Erfindung geeignet sein, wenn sie entsprechend der genauen Beschreibung der Erfindung hiernach ausgelegt sind. Zum Beispiel kann ein kryogenes Ablationselement (Cryoblation), das dazu ausgelegt ist, Gewebe ausreichend zu kühlen, um dessen Struktur wesentlich zu ändern, geeignet sein, wenn es entsprechend den Lehren der vorliegenden Erfindung angepaßt wird. Weiterhin kann ein Fluidzufuhrelement, so wie ein einzelner Port oder eine Vielzahl von Ports, die fluidmäßig an eine Fluidzufuhrquelle gekoppelt sind, ausgelegt werden, um ein abtragendes Fluid, so wie ein Fluid, welches Alkohol enthält, in das Gewebe benachbart dem Port oder den Ports einzuspülen, um die Natur des Gewebes wesentlich zu ändern.
  • Geeignete „Energie aussendende" Ablationselemente für den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung umfassen beispielsweise, jedoch ohne Beschränkung: ein Elektrodenelement, das dazu ausgelegt ist, an eine Gleichstrom (DC)- oder Wechselstrom (AC)-Quelle anzukoppeln, so wie eine Hochfrequenz (RF)-Stromquelle; ein Antennenelement, welches von einer Mikrowellenenergiequelle angeregt wird; ein Heizelement, so wie ein metallisches Element oder ein anderer thermischer Leiter, der dazu angeregt wird, Wärme auszusenden, beispielsweise durch Konvektion oder Leitungs-Wärmeübertrag, durch Widerstandsheizen aufgrund von Stromfluß, oder ein Ultraschallelement, so wie ein Ultraschall-Kristallelement, das dazu ausgelegt ist, Ultraschallwellen auszusenden, die ausreichen, Gewebe abzutragen, wenn es an eine geeignete Anregungsquelle gekoppelt ist.
  • Ausführung sformen der Erfindung
  • Das Folgende beschreibt mehrere Ablationsvorrichtungen eines medizinischen Gerätesystems. Mehrere der offenbarten Vorrichtungen benutzen Sensoren (z.B. Thermokopplungen, Elektroden usw.), die mit einem aufweitbaren Element des medizinischen Gegenstandes eingesetzt werden, um eine Vielfalt von Parametern in bezug auf den Fortschritt und die Wirksamkeit des Ablationsprozesses abzufühlen, und veranschaulichen eine Vielfalt von Wegen, in denen solche Sensoren mit dem aufweitbaren Element eingesetzt werden.
  • Mehrere der offenbarten Vorrichtungen umfassen auch ein Positionsüberwachungssystem, das es einem Arzt ermöglicht, präzise ein distales Ende des medizinischen Gerätes innerhalb eines Körperraumes zu lokalisieren, indem Rückkopplungsinformation benutzt wird, die von dem System zur Verfügung gestellt wird. Solche Rückkopplungsinformation gibt die Position des distalen Endes der medizinischen Vorrichtung innerhalb des Körperraumes an. Die folgenden Vorrichtungen des Positionsüberwachungssystems sind besonders gut geeignet für Anwendungen, welche das Positionieren des Ablationselementes in einem Bereich umfassen, wo sich eine Lungenvene von einem linken Vorhof erstreckt, und relativ zu einem Ziel-Umfangsgewebebereich innerhalb dieses Bereiches, und daher werden diese Vorrichtungen in diesem Umfeld beschrieben. Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung jedoch können leicht von den Fachleuten auf Anwendungen angepaßt werden, welche das Positionieren medizinischer Geräte innerhalb anderer Körperräume umfassen.
  • Bevor die verschiedenen Geräte des Positionsüberwachungssystems und die Vielfalt von Wegen, in denen ein Sensor an ein aufweitbares Element gekoppelt und/oder mit diesem benutzt werden kann, beschrieben werden, wird eine Beschreibung der bevorzugten Ablationskatheteranordnung zur Verfügung gestellt.
  • In dem Kontext der veranschaulichten Anwendung umfassen auf Katheter basierende Herzarrhythmie-Therapien im allgemeinen das Einführen eines Ablationskatheters in eine Herzkammer, beispielsweise in einer perkutanen transluminalen Prozedur, wobei ein Ablationselement auf dem distalen Endabschnitt des Katheters bei oder benachbart dem anomalen leitenden Gewebe positioniert wird. Das Ablationselement wird verwendet, um das ins Ziel gefaßte Gewebe abzutragen, so daß eine Läsion erzeugt wird.
  • 2A zeigt eine beispielhafte Ablationskatheteranordnung 100, die betriebsmäßig durch einen elektrischen Verbinder 112 an ein Ablationssteuersystem 118 gekoppelt ist. Die Katheteranordnung 100 umfaßt ein längliches Zuführelement 102 mit eine proximalen Endbereich 104 und einem distalen Endbereich 106. Der distale Endbereich 106 trägt ein Ablationsglied 128, welches ein Ablationselement 120 und ein aufweitbares Element 108 umfaßt. Das aufweitbare Element kann auch einen Sensor 109 umfassen, der hiernach erläutert wird.
  • Das Zuführelement 102 umfaßt wünschenswerterweise eine Vielzahl von Lumen (von denen einige in 2B veranschaulicht sind). Verschiedene Drähte und elektrische Leitungen werden zu dem distalen Endbereich 106 durch wenigstens einige dieser Lumen geführt. Bei einer bevorzugten Vorrichtung laufen diese Lumen im allgemeinen entlang der Länge des Zuführelementes 102; für einige Anwendungen jedoch können die Lumen kürzer sein. Bei einem Beispiel läuft ein Führungsdraht 110 durch ein Lumen in dem Zuführelement 102 von dem proximalen Endbereich 104 zu dem distalen Endbereich 106. Der proximale Endbereich 104 ist auch durch ein Rohr 113 mit einem Schraubverbinder 114 verbunden. Durch Einführen von Fluid in den Schlauch 113 durch den Schraubverbinder 114 kann ein Arzt das aufweitbare Element 108 aufblähen, wie es in der Technik bekannt ist.
  • Bei einigen Ausführungsarten der Katheteranordnung, wie in 2B zu sehen, umfaßt das Zuführelement 102 einen distalen Port 121, der distal zu einem Ablationsglied 128 liegt. Zusätzlich gibt es einen proximalen Port 122, der proximal zum Ablationsglied 128 liegt. Der proximale Port 122 ist mit einem proximalen Portlumen 123 verbunden und der distale Port 121 ist mit einem distalen Portlumen 124 verbunden. Der distale Port 121 erlaubt es dem Arzt, Fluide in den Patienten einzuführen, dem Patienten Fluidproben zu entnehmen und eine Fluiddruckablesung auf der distalen Seite des Ablationsgliedes vorzunehmen. In ähnlicher Weise erlaubt es der proximale Port 122 dem Arzt, Fluide in den Patienten einzuführen, dem Patienten Fluidproben zu entnehmen und die Fluiddruckablesung auf der proximalen Seite des Ablationsgliedes 123 vorzunehmen. Diese Ports 121, 122 und Lumen 123 und 124 sind insbesondere nützlich, wenn Druck- oder Röntgenstrahlenpositioniertechniken eingesetzt werden, wie es hiernach erläutert wird; jedoch braucht die Katheteranordnung 100 solche Ports und Lumen nicht zu umfassen, wenn nur ein A-Modus- oder Doppler-Positionsüberwachungssystem mit der Katheteranordnung verwendet wird.
  • Bei der veranschaulichten Vorrichtung umfaßt das Zuführelement 102 auch ein Führungsdrahtlumen 125, das so bemessen ist, daß es über den Führungsdraht 110 gezogen werden kann. Das Lumen 125 endet an einem distalen Port 127, der sich auf dem distalen Ende 106 des Zuführelementes 102 befindet.
  • Wenn es zum Einsatz bei transseptalen Ablationsprozeduren am linken Vorhof aufgebaut ist, hat das Zuführelement 102 wünschenswert einen Außendurchmesser, der in dem Bereich von ungeführ 5 French bis ungefähr 10 French zur Verfügung gestellt wird und weiter bevorzugt von ungefähr 7 French bis ungefähr 9 French. Das Führungsdrahtlumen 125 ist bevorzugt so ausgelegt, daß es gleitend Führungsdrähte aufnimmt, die im Bereich von ungefähr 0.010 Zoll bis ungefähr 0.038 Zoll im Durchmesser liegen, und ist bevorzugt zum Einsatz mit Führungsdrähten ausgelegt, die im Bereich von 0.018 Zoll bis ungefähr 0.035 Zoll im Durchmesser liegen. Wenn ein Führungsdraht mit 0.035 Zoll eingesetzt werden soll, hat das Führungsdrahtlumen 125 bevorzugt einen Innendurchmesser von 0.040 Zoll bis ungefähr 0.042 Zoll. Zusätzlich, wenn das Zuführelement 102 ein Aufblaslumen 130 zum Einsatz mit einem aufblähbaren Ballon (eine bevorzugte Form des aufweitbaren Elementes 108) umfaßt, hat das Aufblaslumen 130 bevorzugt einen Innendurchmesser von ungefähr 0.020 Zoll, um schnelle Entlastungszeiten zu ermöglichen, obwohl dies basierend auf der Viskosität des verwendeten Aufblähmediums, der Länge des Lumens 130 und anderer dynamischer Faktoren, die in bezug zu Fluidstrom und Druck stehen, variieren kann.
  • Zusätzlich dazu, daß die erforderlichen Lumen und Halterungen für das Ablationsglied 128 zur Verfügung gestellt werden, ist das Zuführelement 102 für die veranschaulichende Anwendung auch so ausgelegt, daß es in den linken Vorhof eingeführt werden kann, so daß der distale Endbereich 106 in einer perkutanen transluminalen Prozedur innerhalb des Ostiums der Lungenvene angeordnet werden kann, und noch weiter bevorzugt in einer transseptalen Prozedur, wie sie sonst hierin bereitgestellt wird. Daher ist der distale Endbereich 106 bevorzugt flexibel und so ausgelegt, daß er über und entlang einem Führungsdraht gezogen werden kann, der innerhalb der Ziel-Lungenvene gesetzt ist.
  • Bei einem weiteren Aufbau ist der proximale Endbereich 104 so ausgelegt, daß er wenigstens 30% steifer ist als der distale Endbereich 106. Bei dieser Beziehung kann der proximale Endbereich 104 in geeigneter Weise ausgelegt werden, um eine Schubübertragung auf den distalen Endbereich 106 zur Verfügung zu stellen, während der distale Endbereich 106 geeigneterweise so ausgelegt ist, daß er durch gekrümmte Anatomie während der in vivo Zuführung des distalen Endbereichs 106 der Vorrichtung in den gewünschten Ablationsbereich ziehen kann.
  • Ungeachtet der spezifischen Vorrichtungsaufbauten, die gerade beschrieben worden sind, werden auch weitere Zuführmechanismen zum Zuführen des Ablationsgliedes 108 in dem gewünschten Ablationsbereich in Betracht gezogen. Zum Beispiel, während die Variation der 2A als ein „über den Draht"-Katheteraufbau gezeigt ist, sind weitere Führungsdrahtzuggestaltungen geeignete Austauschvarianten, so wie beispielsweise Kathetervorrichtungen, die als „Schnelltausch"- oder „Monoschienen"-Variationen bekannt sind, bei denen der Füh rungsdraht nur koaxial innerhalb eines Lumens des Katheters in dem distalen Bereich des Katheters untergebracht sind. Bei einem weiteren Beispiel kann eine Gestaltung mit ablenkbarer Spitze auch ein geeignetes Austauschmittel sein, um unabhängig eine gewünschte Lungenvene auszuwählen und die Transduceranordnung an den gewünschten Ort für die Ablation zu führen. Über diese letztere Abänderung hinaus können das Führungsdrahtlumen und der Führungsdraht der Abänderung, die in 2A dargestellt ist, durch ein „Zugdraht"-Lumen und einen zusätzlichen festen Zugdraht ersetzt werden, der so ausgelegt ist, daß er die Spitze des Katheters ablenkt, indem Spannung entlang von Übergängen mit sich ändernder Steifigkeit entlang der Länge des Katheters aufgegeben wird. Noch über diese Abänderung mit Zugdraht hinaus können akzeptable Zugdrähte einen Durchmesser innerhalb des Bereichs von ungefähr 0.008 Zoll bis ungefähr 0.020 Zoll haben und können weiterhin eine Abschrägung umfassen, so wie beispielsweise einen abgeschrägten Außendurchmesser von ungefähr 0.020 Zoll bis ungefähr 0.008 Zoll.
  • Wie oben diskutiert, trägt der distale Endbereich 106 des Zuführelementes ein Ablationsglied 128. Das Ablationsglied 128 umfaßt ein aufweitbares Element 108 und ein Ablationselement 120. Das aufweitbare Element 108 wirkt mit dem Ablationselement 120 zusammen, um das Ablationselement 120 relativ zu einem Umfangsbereich des Gewebes an einem Ort zu positionieren und zu verankern, wo sich eine Lungenvene von dem linken Vorhof erstreckt, welcher für die Ablation als Ziel gesehen wird.
  • Bei der veranschaulichten Vorrichtung ist das aufweitbare Element 108 ein aufblähbarer Ballon. Der Ballon hat einen Durchmesser im zusammengefallenen Zustand, der grob derselbe ist wie der Außendurchmesser des distalen Endbereichs 106 des Zuführelements. Der Ballon 108 kann auf einen Durchmesser aufgeweitet werden, der im allgemeinen an den Durchmesser des Umfangsbereichs des Gewebes angepaßt ist und kann in eine Vielzahl aufgeweiteter Positionen aufgeweitet werden, um mit Ostien der Lungenvene und/oder Lungenvenen unterschiedlicher Größen zu arbeiten. Es wird jedoch verstanden, daß die Ablationskatheteranordnung auch andere Typen aufweitbarer Elemente umfassen kann, so wie zum Beispiel Körbe, Käfige und ähnliche aufweitbare Strukturen.
  • Der aufweitbare Ballon 108 kann aus einer Vielfalt bekannter Materialien aufgebaut sein, obwohl der Ballon bevorzugt so ausgelegt ist, daß er mit der Kontur des Ostium einer Lungenvene und/oder der Lumenwand der Lungenvene übereinstimmt. Zu diesem Zweck kann das Ballonmaterial aus der hochgradig nachgiebigen Vielfalt, so daß sich das Material bei Anwendung von Druck längt und die Form des Körperlumens oder Raums annimmt, wenn es vollständig aufgebläht ist. Geeignete Ballonmaterialien umfassen Elastomere, so wie beispielsweise, jedoch ohne Beschränkung, Silikon, Latex oder Polyorethan mit niedriger Festigkeit (z.B. einer Festigkeit von ungefähr 80 A).
  • Zusätzlich oder als Alternative zum Ausbauen des Ballons aus hochnachgiebigem Material kann der Ballon so geformt sein, daß er eine vordefinierte voll aufgeblähte Form hat (d.h. vorgeformt sein), um im allgemeinen an die anatomische Form des Körperlumens angepaßt zu sein, in dem der Ballon aufgebläht wird. Zum Beispiel, wie hiernach in größeren Einzelheiten beschrieben wird, kann der Ballon eine distal abgeschrägte Form haben, so daß er im allgemeinen an die Form eines Ostium der Lungenvene angepaßt ist und/oder kann ein kugeliges proximales Ende umfassen, um im allgemeinen an einen Übergangsbereich der Hinterwand des Vorhofs benachbart dem Ostium der Lungenvene angepaßt zu sein. Auf diese Weise kann das gewünschte Einsitzen innerhalb der unregelmäßigen Geometrie einer Lungenvene oder eines Venenostium sowohl mit nachgiebigen als auch mit nicht nachgiebigen Ballonvariationen erreicht werden.
  • Ungeachtet der Alternativen, die akzeptabel sein können, wie es gerade beschrieben ist, ist der Ballon bevorzugt so aufgebaut, daß er wenigstens 300% Aufweitung bei 3 Atmosphären Druck zeigt und weiter bevorzugt wenigstens 400% Aufweitung bei dem Druck zeigt. Der Ausdruck „Aufweitung" ist hierin so gedacht, daß er den Außendurchmesser des Ballons nach dem unter Druck setzen dividiert durch den Innendurchmesser des Ballons vor dem unter Druck setzen bedeutet, wo bei der Innendurchmesser des Ballons vor dem unter Druck setzen gemessen wird, nachdem der Ballon mit Fluid in einem schlaffen Zustand im wesentlichen gefüllt ist. Mit anderen Worten ist „Aufweitung" hierin so beabsichtigt, daß es sich auf die Änderung im Durchmesser bezieht, die der Materialnachgiebigkeit in einer Belastungs/Spannungs-beziehung zuzuschreiben ist. Bei einem weiter genauen Aufbau, von dem vermutet wird, daß er zum Einsatz bei den meisten Leitungsblockprozeduren in der Gegend der Lungenvenen geeignet ist, ist der Ballon so ausgelegt, daß er in einem normalen Druckbereich derart expandiert, daß sein Außendurchmesser aus einer radial zusammengefallenen Position von ungefähr 5 mm in eine radial aufgeweitete Position von ungefähr 2.5 cm (oder ungefähr 500% Aufweitung) eingestellt werden kann.
  • Das Ablationselement 120 wirkt mit dem aufweitbaren Element 108 zusammen, so daß das Ablationselement 120 in einer im allgemein festen Position relativ zu dem Zielumfangsbereich des Gewebes gehalten wird. Das Ablationselement kann außerhalb oder innerhalb des aufweitbaren Elementes angeordnet sein oder kann wenigstens teilweise außerhalb des aufweitbaren Elementes angeordnet sein. Das Ablationselement umfaßt in einigen Formen auch einen Teil des aufweitbaren Elementes. Beispielsweise umfaßt die Ablationskatheteranordnung in den 2A–B einen Ultraschalltransducer, der sich innerhalb des aufweitbaren Elementes 108 befindet. Bei einer Vorrichtung regt der Ultraschalltransducer während der Ablation einen Teil des aufweitbaren Elementes 108 an. Der spezifische Aufbau des Ultraschalltransducers und der zugeordnete Aufbau der Welle des Zuführelementes, welche den Transducer trägt, wird unten in Verbindung mit den 10A–O beschrieben.
  • Wie oben angemerkt kann das Ablationselement auch viele andere Formen annehmen. Zum Beispiel kann das Ablationselement eine oder mehrere Elektroden umfassen, die auf der Außenseite des aufweitbaren Elementes freiliegen und dazu ausgelegt sind, mit dem Zielgewebe in Kontakt zu kommen. Die 16A, D, H und 17A veranschaulichen Vorrichtungen dieses Typs Ablationselement, die unten beschrieben sind. Die Elektrode(n) kann auch innerhalb des aufweitbaren Elementes angeordnet werden, wobei ein elektrischer Weg zwischen der Elektrode und dem Gewebe durch eine elektrolytische Lösung (z.B. Salzlösung) eingerichtet wird, wie es in weiteren Einzelheiten in Verbindung mit 17B unten diskutiert ist. Bei jeder dieser Ausführungsformen, wie in 2A veranschaulicht, ist das Ablationselement 120 typischerweise mit dem elektrischen Verbinder 112 und mit einem Erdungsflecken (nicht gezeigt) verbunden. Ein Kreis wird dadurch erzeugt, welcher das Ablationselement 120, den Körper des Patienten und den Erdungsflecken umfaßt, der entweder eine Erdmasse oder schwimmende Masse für die Ablationssteuerung 118 zur Verfügung stellt. In dem Kreis kann ein elektrischer Strom, beispielsweise ein Hochfrequenz (RF)-Signal durch den Patienten zwischen dem Ablationselement 120 und dem Erdungsflecken geschickt werden.
  • 2B zeigt Einzelheiten des distalen Endbereiches 106 der Katheteranordnung 100 und zeigt insbesondere das Ablationselement 120, das sich am Umfang um eine axiale Mittellinie des Zuführelementes 102 befindet. Ein Paar Drähte 129 verbindet das Ablationselement 120 mit einem Verbinder 112 an dem proximalen Ende des Katheters (in 2A gezeigt). Der Verbinder 112 ist an ein entsprechendes Kabel des Ablationssteuersystems 118 gekoppelt. Wenn das Ablationselement 120 mehr als eine Elektrode umfaßt, kann der Leitungsdraht eine Verbindung zu all den Elektroden oder Energiequellen schaffen, oder getrennte Leiter können benutzt werden, um so die unabhängige Steuerung jeder Elektrode oder Energiequelle in einigen Betriebsmodi zu erlauben.
  • Die Gewebeablationskatheteranordnung 100 umfaßt auch wünschenswerterweise Rückkopplungssteuerung. Zum Beispiel kann das aufweitbare Element 108 einen oder mehrere Thermosensoren 109 umfassen (z.B. Thermokopplungen, Thermistoren usw.), die entweder an der Außenseite oder der Innenseite des aufweitbaren Elementes 108 vorgesehen sind. Das Überwachen der Temperatur an diesem Ort liefert Hinweise für den Fortschritt der Läsion. Wenn die Temperatursensoren sich innerhalb des aufweitbaren Elementes 108 befinden, kann es auch nötig sein, daß die Rückkopplungssteuerung irgendwelche Temperaturgradienten berücksichtigt, die durch die Wand des aufweitbaren Elementes 108 hindurch auftreten.
  • Wenn sich die Sensoren 109 auf der Außenseite des aufweitbaren Elementes 108 befinden, können sie auch eingesetzt werden, um Elektrogrammsignale aufzuzeichnen, indem die Signalleitungen an unterschiedliche Eingangsports einer signalverarbeitenden Einheit neu angeschlossen werden. Solche Signale können nützlich beim Abbilden des Zielgewebes sowohl vor als auch nach der Ablation sein.
  • Die Thermokopplungen und/oder Elektroden werden wünschenswerterweise in das aufweitbare Element 108 eingebracht, um ein glattes Profil zu zeigen. Übergangsbereiche, die entweder durch Klebmittel oder geschmolzenen Polymerschlauch gebildet sind, „glätten" die Oberfläche des aufweitbaren Elementes 108 aus, wenn die Oberfläche von der Außenfläche des aufweitbaren Elementes 108 zur Oberfläche der Thermokopplung stufenartig aufsteigt. Verschiedene Aufbauten zum Integrieren der Thermokopplungen und/oder Elektroden in das aufweitbare Element, ebenso wie verschiedene Ansätze zum Verwenden von Thermokopplungen und Elektroden mit einem aufweitbaren Element werden in Einzelheiten unten beschrieben.
  • Die veranschaulichte Ablationskatheteranordnung 100 ist für die Behandlung der üblicheren Formen des Vorhofflimmerns gestaltet, die sich aus andauernd wandernden neu eintretenden Wavelets ergeben. Solche Arrhythmien sind im allgemeinen lokalisierten Ablationstechniken nicht zugänglich, da die Anregungswellen eine fokale Läsion umgehen können. Somit benutzt die Katheteranordnung 100 ein Ablationselement 120, um eine im wesentlichen am Umfang verlaufende Läsion oder Läsionen zu bilden, um das Vorhofgewebe zu segmentieren, um so die Leitung der wieder eintretenden Wellenfronten zu blockieren.
  • Während einer chirurgischen Prozedur führt ein Arzt die Ablationskatheteranordnung 100 in den linken Vorhof. Der Arzt handhabt den Katheter dann so, daß das Ablationsglied in die Lungenvene vom linken Vorhof eintritt. Das Ziel der chirurgischen Prozedur ist es, das Ablationsglied unmittelbar innerhalb der Lungenvene zu positionieren, am Ostium der Lungenvene. Wenn einmal das aufweitbare Element an der gewünschten Stelle innerhalb des Ostium und relativ zu dem Zielbereich des Umfangsgewebes positioniert ist, wird das Ablationselement 120 aktiviert, um das Zielgewebe abzutragen und somit die gewünschte Läsion zu bilden.
  • Der Zugang zu dem Vorhof wird erhalten, indem Techniken eingesetzt werden, die auf dem Gebiet bekannt sind. Nachdem der Zugang zu dem Vorhof erhalten ist, wird ein weiterer Führungsdraht oder ein Führungselement in die Lungenvene vorgeschoben. Dies geschieht typischerweise durch eine führende Eintrittseinrichtung, die koaxial innerhalb einer transseptalen Hülse liegt, welche in der Fossa Ovalis sitzt, oder indem ein ablenkbarer Führungsdraht oder ein Katheter, so wie diejenigen, die in dem US-Patent Nr. 5 575 766 an Swartz offenbart sind, verwendet wird. Als Alternative sollte der Führungsdraht ausreichend Steifigkeit und Handhabbarkeit in dem linken Vorhofhohlraum haben, um eindeutig die gewünschte Lungenvene distal zur transseptalen Hülse, die an der Fossa Ovalis sitzt, auszuwählen. Der Führungsdraht wird in das Ostium der Lungenvene an eine geeignete Verankerungsposition vorbewegt.
  • Der Ablationskatheter 100 wird dann über das proximale Ende des Führungsdrahtes 110 geschoben und vorbewegt, bis das Ablationsglied des Ablationskatheters 100, einschließlich des Ablationselementes 120, in dem Gebiet positioniert ist, wo sich die Lungenvene vom linken Vorhof erstreckt. Eine Kombination abwechselnd von Schieben und Ziehen beim Führungsdraht 110 und dem Ablationskatheter 100 kann verwendet werden, um die Vorbewegung und das Positionieren des Ablationskatheters 100 zu erleichtern.
  • Die Zufuhr von Energie (z.B. thermischer, Hochfrequenz, Ultraschall, elektrischer usw.) zum Gewebe des Ostium der Lungenvene wird begonnen, wenn das Ablationselement 120 einmal an dem gewünschten Ablationsbereich positioniert ist. Das gute Ankoppeln der Energie, die von dem Ablationselement 120 erzeugt wird, an das Gewebe erleichtert das Erzeugen einer kontinuierlichen Läsion. Energie von dem Ablationssteuersystem 118 (2A) wird an das Ablationselement 120 typischerweise über elektrische Leitungsdrähte geliefert. Das Ablationssteuersystem 118 umfaßt eine Stromquelle zum Zuführen von Strom zu dem Ablationselement 120, eine Überwachungsschaltung und eine Steuerschaltung. Die Stromquelle wird an das Ablationselement 120 über einen Leitungssatz (und in einigen Ausführungsformen zu einem Erdungsflecken) gekoppelt. Die Überwachungsschaltung kommuniziert wünschenswerterweise mit einem oder mehreren Sensoren (z.B. Temperatur- und/oder Stromsensoren), welche den Betrieb des Ablationselementes 120 überwachen. Die Steuerschaltung ist mit der Überwachungsschaltung und mit der Stromquelle verbunden, um den Ausgangspegel des Stroms einzustellen, welcher das Ablationselement 120 treibt, basierend von dem abgefühlten Zustand (z.B. von der Beziehung zwischen der überwachten Temperatur und einem vorbestimmten Temperatureinstellpunkt).
  • Positionsüberwachungssystem
  • 2A zeigt einen Ablationskatheter mit der Möglichkeit der Positionsüberwachung, der betriebsmäßig mit einem Ablationssteuersystem 118 und einem Positionsüberwachungssystem 202 verbunden ist. Das Positionsüberwachungssystem 202 umfaßt ein Sensorsteuersystem 204 und eine Anzeige 206. Das Sensorsteuersystem 204 kommuniziert mit einem oder mehreren Sensorelementen 220, die sich in oder nahe dem aufweitbaren Element 108 befinden. Bei einer Abänderung sind das Ablationselement 120 und das Sensorelement 220 in ein einziges Element kombiniert, das sowohl Abfühl- als auch Ablationsmöglichkeiten zur Verfügung stellt. Bei anderen Abänderungen werden getrennte Elemente für das Ablationselement 120 und das/die Sensorelement(e) 220 verwendet. Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen von Vorrichtungen des Positionssensors 220 werden in Verbindung mit den 3–14 beschrieben.
  • Amplitudenüberwachung
  • 3 veranschaulicht den Grundbetrieb eines Ultraschall-Positionsüberwachungssystems. In 3 ist der Sensor 320 als einzelner umfangssymmetrischer Ultraschalltransducer 320 verkörpert. Der Sensor 320 kann das Ultraschall-Ablationselement sein, wie es in den 2A und 3 veranschaulicht ist, oder ein getrennter Ultraschalltransducer zusätzlich zu einem Ultraschall-Ablationselement, wie es in den 5A–E veranschaulicht ist, die hiernach beschrieben werden. Der Transducer 320 ist in einer Lungenvene 322 positioniert gezeigt, und der Transducer 320 ist betriebsmäßig mit einem Sensorsteuersystem 304 verbunden. Bei einer beispielhaften Vorrichtung ist das Sensorsteuersystem ein Panametrics Modell 5073 PR. Das Sensorsteuersystem 304 umfaßt einen Sender 305, einen Empfänger 306 und einen Diplexer 307. Eine Ausgabe von dem Sender 305 wird an einen Senderport (Port 1) des Diplexers 307 gegeben. Eine Ausgabe von einem Empfängerport (Port 3) des Diplexers 307 wird an einen Eingang des Empfängers 306 gegeben. Ein Transducerport (Port 2) des Diplexers 307 wird über einen Verbinder 308 dem Transducer 320 zur Verfügung gestellt. Eine Ausgabe von dem Empfänger 306 wird an die Anzeige 202 gegeben.
  • Ein Diplexer, so wie der Diplexer 307, wird üblicherweise in Radar- und Sonarsystemen benutzt, um den Senderausgang von dem Empfängereingang zu isolieren. Energie, die an den Senderport des Diplexers (Port 1) geliefert wird, wird an den Transducerport (Port 2) des Diplexeres 307 gegeben, jedoch nicht an den Empfängerport des Diplexers (Port 3). Energie, die von dem Transducer 320 an den Transducerport des Diplexers (Port 2) geliefert wird, wird an den Empfängerport (Port 3) des Diplexers 307 gegeben, jedoch nicht an den Senderport (Port 1) des Diplexers.
  • Der Diplexer 307 kann ein Zirkulator oder ein elektronisch gesteuerter Schalter, der von einem Zeitgebungsgenerator gesteuert wird, sein. Der Zeitgebungsgenerator setzt den Schalter, um den Sender 305 mit dem Transducer 320 über eine erste Zeitdauer zu verbinden. Der Zeitgebungsgenerator setzt dann den Schalter, um den Empfänger mit dem Transducer 320 für eine zweite Zeitdauer zu verbinden. Indem der Transducer 320 zwischen dem Sender 305 und dem Empfänger 306 geschaltet wird, „teilt" der Diplexer 307 in effektiver Weise „die Zeit" des Transducers 320 zwischen dem Sender 305 und dem Empfänger 306 „auf".
  • Der Sender 305 erzeugt ein Signal, welches den Transducer 320 treibt. Wenn der Diplexer 307 den Sender 305 mit dem Transducer 320 verbindet, bewirkt das Antriebssignal von dem Sender 305, daß der Transducer 320 eine Ultraschallwelle aussendet. Die Ultraschallwelle pflanzt sich durch das Innere des aufweitbaren Elementes 108, durch die Wand des aufweitbaren Elementes 108 fort und wird von der Innenwand es Ostium 322 reflektiert. Die reflektierte Ultraschallenergie kehrt zu dem Transducer 320 zurück und bewirkt, daß der Transducer 320 ein Echosignal erzeugt. Das Echosignal wird durch den Diplexer 307 an den Empfänger 306 geliefert. Der Empfänger 306 verstärkt und verarbeitet das Echosignal, um ein Anzeigesignal zu erzeugen. Das Anzeigesignal wird an die Anzeige 202 geliefert.
  • 4A ist ein Axialquerschnitt, welcher den Transducer 320 in dem Ostium 322 zentriert zeigt. Der Transducer sendet eine abgestrahlte Welle 406. Bei einem zylindersymmetrischen Transducer 320 wird die abgestrahlte Welle 406 ungefähr eine zylinderische Welle sein, die sich weg von dem Transducer 320 ausdehnt. Wenn die zylinderische Welle das Ostium 322 erreicht, wird die Welle in einer im wesentlichen zylindersymmetrischen Weise reflektiert werden, um eine reflektierte Welle 408 zu erzeugen, die ebenso ähnlich einer zylinderischen Welle ist. Die reflektierte Welle 408 pflanzt sich zurück zu dem Transducer 320 fort.
  • Reflexionen werden auftreten, wenn die Ultraschallwelle, die sich in einem Medium fortpflanzt, auf einen Übergang (oder Grenzfläche) in den akustischen Eigenschaften des Mediums auftrifft. Jede Grenzfläche zwischen Materialien mit unterschiedlichen akustischen Eigenschaften wird bewirken, daß ein Teil der Welle reflektiert wird.
  • 4B zeigt eine vollständige Auftragung über einen Zeitbereich des Amplitudenmodus (A-Modus) der Antwort, die auf der Anzeige 202 durch das in 3 gezeigte System erzeugt wird. Die x-Achse der Auftragung, die in 4B gezeigt ist, ist eine Zeitachse, wobei t = 0 der Zeit entspricht, zu der der Diplexer 307 den Transducer 320 mit dem Empfänger 306 verbindet. Während einer Zeitdauer unmittelbar vor t = 0 ist der Transducer 320 mit dem Sender 305 verbunden, und der Sender erzeugt einen Sendepuls 419. Die y-Achse in 4B ist eine Amplitudenauftragung der Energie, die durch Ultraschallschwingungen des Transducers 320 erzeugt wird. Die Auftragung in 4B zeigt ein abfallendes Signal 420 während einer Abklingperiode 422 (einer Zeitdauer 0 < t < tR). Die Auftragung zeigt auch einen Echopuls 424 zu einer Zeit tR.
  • Der Sendepuls 419 bewirkt, daß der Transducer 320 während der Abklingdauer 422 schwingt (in einer Weise, die sehr ähnlich einer Glocke ist), so daß das Abklingsignal 420 erzeugt wird. Der Echopuls 424 wird durch Ultraschallenergie hervorgerufen, die von dem Ostium 322 zurück zu dem Transducer 320 reflektiert wird. Während der Abklingdauer 422 ist es schwierig, Signale zu sehen, die von Reflexionen verursacht werden (so wie das Signal 424), da die Signale, die durch Reflexionen erzeugt werden, typischerweise relativ klein in der Amplitude sind und leicht durch die relativ großen Amplitudenteile des Abklingsignals 420 maskiert werden. Somit ist es schwierig, Reflexionen von Zielbereichen zu erfassen, die so nahe an dem Transducer 320 liegen, daß ihre Reflexionen während der Abklingdauer 422 zurückkehren. Dies kann den minimalen nutzbaren Bereich des Transducers 320 begrenzen.
  • Wie in 4C gezeigt, kann die Abklingzeit des Transducers 320 reduziert werden, indem der Sender 305 so konfiguriert wird, daß er einen geformten Sendepuls 449 liefert. Der geformte Sendepuls treibt den Transducer 320 in einer Weise, die die Amplitude des Klingelns reduziert und die Abklingperiode abkürzt. So zeigt 4C eine Abklingzeit 448, die geringer ist als die Abklingzeit 422, die in 4B gezeigt ist. 4C zeigt auch ein Abklingsignal 440 mit einer Amplitude, die relativ kleiner ist als die Amplitude des Abklingsignals 420 in 4B. Da die Abklingdauer 448 kürzer ist, ermöglicht es der geformte Sendepuls 449, daß der Transducer 320 eingesetzt werden kann, um Zielbereiche in einem kürzeren Abstand zu erfassen.
  • Bei einer Vorrichtung, in der der Transducer 320 auch als das Ablationselement 120 verwendet wird, stellt der Sender 305 zwei Leistungsmodi zur Verfügung, einen Modus mit niedriger Leistung, der für Positionsmessungen verwendet wird, und einen Modus mit hoher Leistung, der zur Ablation verwendet wird. Wenn Ablation gewünscht ist, beendet der Dipelxer 307 das Schalten zwischen dem Empfänger 306 und dem Sender 305 und bleibt auf dem Sender 305 verriegelt, während der Sender in dem Hochleistungsmodus arbeitet.
  • Ultraschallablation erfordert, daß der Transducer 320 eine Ultraschallwelle mit relativ hoher Leistung erzeugt. Höhere Leistung erfordert typischerweise einen Transducer 320 mit einer relativ großen physikalischen Größe. Größere Transducer haben oftmals längere Abklingzeiten. Obwohl die Verwendung eines geformten Sendepulses die Abklingzeiten verringern wird, verkürzt bei einigen Transducern sogar die Verwendung eines geformten Sendepulses die Abklingzeit nicht ausreichend, um es zu ermöglichen, daß das Ablationselement 120 für die Positionsabtastung benutzt wird. Darüberhinaus ist in einigen Vorrichtungen das Ablationselement 120 kein Ultraschalltransducer und kann somit für den Einsatz als ein Positionssensor ungeeignet sein. Somit ist es bei manchen Vorrichtungen wünschenswert, einen oder mehrere Ultraschalltransducer hinzuzufügen, die für die Positionserfassung verwendet werden.
  • 5A zeigt ein distales Ende eines auf einem Katheter basierenden Ultraschall-Positionsüberwachungssystems, welches ein Ultraschall-Abfühlelement 516 proximal dem Ablationselement 120 benutzt. (In den 5A–C ist zur Klarheit das aufweitbare Element 108 weggelassen.) Das abfühlende Element 516 wird für die Positionserfassung benutzt, nicht für die Ablation, und braucht daher nicht mit den höheren Leistungen zu arbeiten, die für ein Ablationselement benötigt werden. Dies erlaubt es, daß die Eigenschaften des abfühlenden Elementes 516 maßgeschneidert auf Eigenschaften sind, die für die Positionserfassung benötigt werden, solche Eigenschaften umfassen typischerweise geringe Größe, niedrige Leistung, kurze Abklingzeiten usw. Wenn es in Verbindung mit dem Sensorsteuersystem 304 verwendet wird, das in 3 gezeigt ist, wird anstelle des Ablationstransducers 120 das abfühlende Element 516 mit dem Diplexer 307 verbunden. In anderer Hinsicht arbeitet das abfühlende Element in einer Weise ähnlich der, die oben in Verbindung mit den 4A–C diskutiert ist.
  • 5B zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem, das ein Ultraschall-Abfühlelement 518 distal zu dem Ablationselement 120 verwendet. In weitere Hinsicht ist das in 5B gezeigte System ähnlich dem System, das in 5A gezeigt ist.
  • 5C zeigt ein Ultraschall-Positionsabfühlsystem, das sowohl den proximalen Sensor 516 als auch den distalen Sensor 518 verwendet. Die beiden Sensoren 516 und 518 werden jeder von dem Sensorsteuersystem 304 betrieben, entweder parallel (wobei in dem System 304 separate Kanäle verwendet werden) oder seriell (erst der eine, dann der andere).
  • 5D–E zeigen noch andere Vorrichtungen eines Ultraschallsensorsystems, bei dem ein einzelner, die Position abfühlender Transducer 524 zwischen einem proximalen Ablationselement 522 und einem distalen Ablationselement 520 vorgesehen ist. In 5D sind beide Ablationselemente 520 und 522 von einem einzigen aufweitbaren Element (z.B. einem Ballon) 512 eingeschlossen. In 5E umgibt ein aufweitbares Element 523 das Ablationselement 522, und ein aufweitbares Element 525 umgibt das Ablationselement 520. In 5E sind die Ablationselemente 522 und 520 optional, und Ablationsenergie kann beispielsweise durch eine Ablationslösung zur Verfügung gestellt werden, die in den Raum 530 zwischen den aufweitbaren Elementen 523 und 525 gegeben wird. Ablationslösungen umfassen Lösungen, die Ablation hervorrufen, so wie zum Beispiel Lösungen, die Kühlen bewirken, Lösungen, die Erhitzen bewirken oder Lösungen, die chemische Reaktionen auf der Gewebewand in dem Bereich 530 hervorrufen.
  • 5F veranschaulicht eine weitere Vorrichtung eines Ultraschallsensorsystems. Ein einzelner, die Position abfühlender Transducer 518 wird neben einem Ablationselement 120 angeordnet. Bei der veranschaulichten Vorrichtung befindet sich der Transducer auf der distalen Seite des Ablationselementes 120; er kann jedoch ebenso auf der proximalen Seite angeordnet werden. Sowohl der abfühlende Transducer als auch das Ablationselement sind zwischen einem Paar aufweitbarer Elemente 526, 528 angeordnet. Bei einer Abänderung sind die aufweitbaren Elemente ein Paar aufblähbarer Ballons, die unterschiedliche Durchmesser haben können, so daß der am weitesten distal liegende Ballon den Blutstrom absiegelt, während der proximale Ballon erlaubt, daß etwas Fluid aus dem Raum 520 zwischen den Ballonen strömt. Bei der veranschaulichten Abänderung weist das Ablationsglied wenigstens eine Elektrode 120 auf, und ein Fluidport 540 kommuniziert mit dem Raum 530 zwischen den Ballonen 526, 528. Eine elektrolytische Lösung (z.B. Salzlösung) wird in den Raum zwischen den Ballons eingeführt. Diese Lösung koppelt die Elektrode elektrisch an den Umfangsbereich des Gewebes, das sich zwischen dem aufgeblähten Ballonpaar befindet. Der abfühlende Transducer 518 hilft beim richtigen Positionieren dieser Anordnung innerhalb des Ostiums der Lungenvene in der oben beschriebenen Weise.
  • Bei einer weiteren Abänderung, wie sie in 5G zu sehen ist, umfaßt das Ultraschallsensorsystem ein Paar positionsabfühlende Transducer 518. Jeder Transducer 518 befindet sich in einem der aufweitbaren Elemente 526, 528 (z.B. aufblähbarer Ballone), wobei das Ablationselement 120 zwischen den aufweitbaren Elementen 526, 528 angeordnet ist.
  • Die Sensorsysteme, die in 3 und in den 5A–F gezeigt sind, werden alle in einer ähnlichen Weise eingesetzt, um die Position des Ablationselementes relativ zu dem Ostium zu messen. Die 6A–C veranschaulichen den Einsatz der Ultraschallsysteme im A-Modus, um die Position festzustellen.
  • 6A zeigt eine Antwort für den A-Modus der Ultraschallsensorsysteme, wenn ein Ultraschalltransducer, so wie der Ultraschalltransducer 320, sich in dem Vorhof und nicht in der Vene befindet. Die Antwort im A-Modus in 6A zeigt ein Abklingsignal 602 und sonst nur wenig mit Ausnahme einiger undefinierter Echorückführungen 604. Die Antwort zeigt keine eindeutigen Echosignale, da die Wände des Vorhofes zu weit weg von dem Transducer sind und/oder schlecht ausgerichtet sind, um eine starke Echoantwort zurück zu dem Transducer zu liefern.
  • 6B zeigt eine Antwort für den A-Modus der Ultraschallsensorsysteme, wenn ein Ultraschalltransducer, so wie der Ultraschalltransducer 320, sich teilweise in der Lungenvene befindet (z.B. halb in die Vene ragt). Die Antwort für den A-Modus in 6B zeigt das Abklingsignal 602 und eine relativ schwache Echorückkehr 606. Darüberhinaus ist die Echorückkehr 606 zeitlich relativ ausgeweitet. Das Signal ist schwach, da nur ein Teil des Transducers 302 in der Vene ist und nur der Teil des Transducers 302 in der Vene ein starkes Echo erhält. Der Teil des Transducers 302 außerhalb der Vene (im Vorhof) sieht keine starke Echoantwort. Die Echorückkehr 606 ist in der Zeit relativ aufgeweitet, da der Durchmesser der Vene sich beträchtlich nahe der Öffnung in die Vorhofkammer ändert.
  • 6C zeigt eine Antwort für den A-Modus der Ultraschallsysteme, wenn ein Ultraschalltransducer, so wie der Ultraschalltransducer 320, vollständig in die Lungenvene eingeführt ist. Die Antwort für den A-Modus in 6C zeigt das Abklingsignal 602 und eine relativ starke, kurze Echorückkehr 608. Das Signal ist relativ stärker als das Signal 606, da der gesamte Transducer 302 sich innerhalb der Vene befindet und somit der gesamte Transducer 302 ein Rückkehrecho erhält. Das Signal 608 ist auch relativ kurz, weil alle Teile der Echorückkehr fast zur selben Zeit geschehen (es sei angenommen, daß der Transducer 320 sich nahe dem Zentrum der Vene befindet).
  • Um den Transducer 320 (und somit das Ablationselement 120) zu positionieren, führt der Arzt (z.B. ein eingreifender Elektrophysiologe) den Ablationskatheter ein, während er die Anzeige 202 wegen des Fortschritts der Echosignale 605, 606 und 608 beobachtet. Der Arzt beendet das Vorbewegen des Zuführelementes, sobald er oder sie ein Signalprofil ähnlich dem Signal 608, das in 6 veranschaulicht ist, sieht.
  • 6D zeigt eine zweispurige Anzeige, die von dem System mit zwei Transducern erzeugt wird, welche in 5C gezeigt sind, das eine proximalen Sensor 516 und einen distalen Sensor 518 hat. Das System mit zwei Transducern kann ein präziseres Positionieren des Ablationselements 120 bieten, da, wie es in 6D gezeigt ist, der proximale Sensor 516 ein erstes Signal im A-Modus mit einem Abklingpuls 602 und einem Echopuls 612 erzeugt; und der distale Sensor 518 erzeugt ein zweites Signal im A-Modus mit einem Abklingpuls 602 und einem Echopuls 610.
  • Wenn ein System mit zwei Transducern in das Ostium eingeführt wird, wird der Arzt zunächst den Echopuls 610 ansteigen und sich in Richtung auf den Abklingpuls 602 bewegen sehen (wenn der distale Sensor sich in die Vene bewegt). Der Arzt wird dann den Echopuls 612 ansteigen und sich in Richtung auf den Abklingpuls 602 bewegen sehen, wenn der Arzt den proximalen Transducer 516 in das Ostium der Lungenvene vorbewegt.
  • Wie bei dem Einzelsensorsystem ist die Entfernung zwischen dem Abklingpuls und dem Echopuls ein Maß für die Entfernung zum Ziel (z.B. der Lungenwand, Venenwand usw.), das den Echopuls erzeugt. Das nicht quantifizierte Signalprofil kann von dem Arzt benutzt werden, um das Ablationselement 120 relativ zu dem Ostium einer Lungenvene zu positionieren, um einen Umfangsbereich des Gewebes an einem Ort abzutragen, wo sich die Lungenvene vom linken Vorhof erstreckt; jedoch kann dieses Signal auch quantifiziert werden, um Information im Hinblick auf die anatomische Größe und Form des Ostiums der Vene des bestimmten Patienten zu liefern. Der Arzt kann solche Information benutzen, um festzustellen, ob die Größe des aufweitbaren Elementes ausreichend ist, an der Wand der Vene und/oder des Venenostiums anzuliegen.
  • Die Form (Breite und Höhe) der Echopulse 608, 610 und 612 kann auch benutzt werden, um den Transducer 320 innerhalb des Venenostiums zu zentrieren. Die Echopulse 608, 610 und 612 werden durch den Ort des Ultraschalltransducers in Bezug auf die axiale Mittellinie der Vene beeinflußt. Wie in 7A gezeigt, wenn sich ein zylindrischer Transducer, so wie der Transducer 320, nahe der Mitte der Vene befindet, ist die Entfernung von dem Transducer zu der Wand der Vene in allen radialen Richtungen im wesentlichen dieselbe. Wenn somit der Transducer 320 zentriert ist, wird die Anzeige des A-Modus den Abklingpuls 602 und einen Echopuls 702, der „scharf ist", mit einer relativ großen Amplitude und relativ kurzen Dauer, zeigen. Im Gegensatz dazu, wenn der Transducer 320 aus dem Zentrum versetzt ist, wie in 7B gezeigt ist, wird die Entfernung von dem Transducer 320 zur Wand der Vene nicht gleichförmig sein. Somit, wenn der Transducer 320 aus dem Zentrum versetzt ist, wird die Anzeige des A-Modus den Abklingpuls 602 und einen Echopuls 704, der „ausgeschmiert" ist, mit einer relativ kleineren Amplitude und relativ längerer Dauer, zeigen.
  • Die Variation der Echorückkehrzeiten für einen Transducer außerhalb des Zentrums können vorteilhaft benutzt werden, um die Position des Ablationselementes 120 in bezug auf die Mitte der Vene zu messen. Eine Anordnung mit einer Vielzahl von Sensoren, bevorzugt drei oder mehr, können vorteilhaft benutzt werden, um die Position des Ablationselementes 120 in bezug auf die Mitte zu messen. Zum Beispiel zeigen die 8A–B eine Teil einer Katheteranordnung mit einer Anordnung aus vier Ultraschallsensoren 810–813, die in einem Umfangsmuster um den Katheter 310 angeordnet sind. Jeder der Ultraschallsensoren 810–813 wird benutzt, um eine Auftragung für den A-Modus zu erzeugen.
  • 9A zeigt vollständige Zeitbereichsantworten der Ultraschallsensoren 810–813, wenn der Katheter 310 in einer Vene zentriert ist. Die Ultraschallsensoren 810–813 erzeugen jeweils Auftragungen 902–905 für den A-Modus. Jede der Auftragungen 902–905 hat jeweils einen Abkling (t = 0)-Puls 912–915 und jeweils einen Echopuls 922–925. Für gleiche Transducer sind die Abklingpulse 912–915 gleich. Wenn der Katheter 310 in der Vene zentriert ist, werden die Echopulse 922–925 auch ähnlich sein und an ähnlichen Vollbereichsentfernungen (Zeiten) liegen.
  • 9B zeigt vollständige Zeitbereichsantworten von Ultraschallsensoren 810–813, wenn der Katheter 310 in einer Vene außerhalb des Zentrums versetzt ist. In 9B befindet sich der Katheter 310 oberhalb des Zentrums, und somit ist der obere Transducer 810 der Wand am nächsten, der linke und rechte Transducer 811, 813 sind von der Wand gleich beabstandet und der untere Transducer 812 ist am weitesten von der Wand entfernt. 9B zeigt Auftragungen 942–945 für den A-Modus, jeden mit einem Abklingpuls 952–955 bzw. einem Echopuls 962–965. Für gleiche Transducer sind die Abklingpulse 952–955 gleich. Von den Echopulsen 962–965 ist der Echopuls 962 am nächsten zu den Abklingpulsen und am stärksten. Die Echopulse 963, 965 haben ungefähr den gleichen Abstand vom Abklingpuls. Der Echopuls 964 ist am weitesten von den Abklingpulsen entfernt und der schwächste. Ein Arzt, der die Auftragungen 942–945 sieht, würde wissen, daß der Katheter 310 in der Vene oberhalb des Zentrums liegt und würde somit in der Lage sein, den Katheter und den Führungsdraht zu manipulieren (z.B. durch Verdrehen oder Straffziehen des Führungssdrahtes), um das Ablationsglied nahe an das Zentrum der Vene zu bringen. Wenn das Ablationsglied auf einer ablenkbaren oder steuerbaren Zuführplattform angeordnet ist, kann das distale Ende des Zuführelementes bewegt werden, um das Ablationsglied neu zu positionieren. Als Alternative kann eine graphische Darstellung, wie sie in 13 unten gezeigt ist, benutzt werden, um den Ort der Anordnung in bezug auf das Zentrum der Vene zu zeigen. Diese Information kann dann benutzt werden, um unterschiedliche Leistungspegel an eine entsprechende Anordnung von Ablationsvorrichtungen (z.B. Ultraschalltransducersegmente, wie unten beschrieben) zu liefern, die wenigstens einen Teil des Ablationselementes bilden.
  • Die Anordnung der Transducer 810–813 kann aufgebaut werden, indem getrennte Transducer an dem Katheter 310 befestigt werden. Als Alternative kann die Anordnung der Transducer 810–813 aufgebaut werden, indem ein einzelner Transducer modifiziert wird, um einen Multimodus-Transducer zu erzeugen.
  • 10A ist eine Querschnittszeichnung, die den Aufbau eines einzelnen zylindrischen Ultraschalltransducers zeigt, der eine zylindrische innere Elektrode 1002, eine zylindrische äußere Elektrode 1004 und ein zylindrisches piezoelektrisches Material 1003 zwischen den Elektroden aufweist. Das piezoelektrische Material 1003 ist ein geeignetes Material, so wie zum Beispiel Quarz, PZT und dergleichen, das eine Änderung in der physikalischen Abmessung in Antwort auf eine aufgeprägte Spannung zeigt. Das piezoelektrische Material 1003 ist so ausgerichtet, daß, wenn eine Spannung zwischen den Elektroden 1002 und 1004 aufgeprägt wird, sich die Dicke des piezoelektrischen Materials 1003 leicht ändert. Dann wird die Polarität der aufgeprägten Spannung mit einer Ultraschallfrequenz F gewechselt, und das piezoelektrische Material 1003 wird mit der Ultraschallfrequenz F schwingen. Die Schwingungen des piezoelektrischen Materials 1003 erzeugen Ultraschallwellen. Da die Elektroden zylindersymmetrisch sind, wird das piezoelektrische Material 1003 radial schwingen, mit Zylindersymmetrie. Umgekehrt, wenn eine Ultraschallwelle auf das piezoelektrische Material 1003 trifft, wird die Ultraschallwelle Schwingungen in dem piezoelektrischen Material hervorrufen. Diese Schwingungen werden eine Spannung zwischen den Elektroden 1002 und 1004 erzeugen. Somit ist der Transducer eine reziproke Vorrichtung, die Ultraschallwellen sowohl senden als auch empfangen kann.
  • 10B bis O zeigen in vielfältiger Weise Umfangs-Ablationsvorrichtungsanordnungen, welche Ultraschalltransducer enthalten, um einen Umfangsbereich des Gewebes abzutragen, um den gewünschten Leitungsblock zu bilden, um Arrhythmien des linken Vorhofs gemäß der vorliegenden Erfindung zu behandeln. Von solchen Ultraschall-Ablationsanordnungen wird vermutet, daß sie besonders zweckmäßig mit den Positionsüberwachungsanordnungen einzusetzen sind, welche Abfühlmöglichkeiten des Ablationstransducers selbst enthalten, so wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkend auf ein im „A"-Modus arbeitendes Abfühlsystem. Jedoch wird weiter in Betracht gezogen, daß die besonderen Ablationsvorrichtungen der 10B–O auch mit den anderen Positionsüberwachungsanordnungen und verwandten Sensoren, die auch hierin gezeigt und beschrieben sind, kombiniert werden können. Weiterhin können solche Ultraschallablationsanordnungen auch mit den verschiedenen Ablationsüberwachungsanordnungen kombiniert werden, so wie Temperaturüberwachungsanordnungen und Sensoren, die ebenso an anderer Stelle in diese Offenbarung beschrieben sind.
  • Als gemeinsam für jede der folgenden Vorrichtungen wird eine Quelle für akustische Energie zur Verfügung gestellt, so wie eine Zuführvorrichtung, die auch einen Verankerungsmechanismus umfaßt. Bei einer Ausführungsform weist die Verankerungsvorrichtung ein aufweitbares Element auf, das auch die Quelle für akustische Energie innerhalb des Körpers positioniert; jedoch können auch andere Verankerungs- und Positioniervorrichtungen benutzt werden, so wie zum Beispiel ein Korbmechanismus. In einer spezifischeren Form befindet sich die Quelle für akustische Energie innerhalb des aufweitbaren Elementes, und das aufweitbare Element ist so ausgelegt, daß es an einem Umfangsweg des Gewebes entweder um oder entlang einer Lungenvene in dem Bereich ihres Ostiums entlang einer Wand des linken Vorhofs anliegt. Die Quelle für akustische Energie wiederum ist akustisch an die Wand des aufweitbaren Elementes gekoppelt und somit an den Umfangsbereich des Gewebes, an dem die Wand des aufweitbaren Elementes anliegt, indem ein umfangsmäßig und longitudinal kollimiertes Ultraschallsignal ausgesendet wird, wenn mit einem Treiber für die akustische Energie angetrieben wird. Der Einsatz akustischer Energie und insbesondere von Ultraschallenergie bietet den Vorteil des gleichzeitigen Aufgebens einer Energiedosis, die ausreichend ist, eine relativ große Oberfläche innerhalb oder nahe dem Herzen auf eine gewünschte Heiztiefe abzutragen, ohne das Herz einer großen Strommenge auszusetzen. Zum Beispiel kann ein kollimierter Ultraschalltransducer eine Läsion bilden, die eine Breite von ungefähr 1.5 mm hat, um ein Lumen von 2.5 mm Durchmesser, so wie einer Lungenvene, und mit einer ausreichenden Tiefe, um einen wirksamen Leitungsblock zu bilden. Es wird vermutet, daß ein wirksamer Leitungsblock gebildet werden kann, indem eine Läsion innerhalb des Gewebes gebildet wird, die transmural oder im wesentlichen transmural ist. Abhängig von dem Patienten, ebenso wie von dem Ort innerhalb des Ostium der Lungenvene, kann die Läsion eine Tiefe von 1 mm bis 10 mm haben Es ist beobachtet worden, daß der kollimierte Ultraschalltransducer angeregt werden kann, um eine Läsion mit diesen Parametern zu bilden, um so einen effektiven Leitungsblock zwischen der Lungenvene und der hinteren Wand des linken Vorhofs zu bilden.
  • Mit speziellem Bezug nun auf die Vorrichtung, die in den 10B–E veranschaulicht ist, umfaßt eine Umfangs-Ablationsvorrichtungsanordnung 1001' einen länglichen Körper 1002' mit proximalem und distalem Endbereich 1010, 1012, einen aufweitbaren Ballon 1020, der sich entlang dem distalen Endbereich 1012 des länglichen Körpers 1002' befindet und einen Umfangs-Ultraschalltransducer 1030, der ein Umfangs-Ablationsglied bildet, das akustisch mit dem aufweitbaren Ballon 1020 gekoppelt ist. In weiteren Einzelheiten zeigen die 10B–D vielfältig den langgestreckten Körper 1002', einschließlich des Führungsdrahtlumens 1004', des Aufblählumens 1006 und des Lumens 1008 für die elektrische Leitung. Die Ablationsvorrichtung jedoch kann vom selbststeuernden Typ sein anstelle einer Vorrichtung vom Typ über den Draht.
  • Jedes Lumen erstreckt sich zwischen einem proximalen Port (nicht gezeigt) und einem entsprechenden distalen Port, wobei die distalen Ports als distaler Führungsdrahtport 1005 für das Führungsdrahtlumen 1004', distaler Aufblähport 1007 für das Aufblähen des Lumens 1006 und distaler Leitungsport 1009 für das Lumen 1008 für elektrische Leitungen gezeigt sind. Obwohl die Lumen für Führungsdraht, Aufblähen und elektrische Leitungen im allgemeinen nebeneinander angeordnet sind, kann der längliche Körper 1002' mit einem oder mehreren dieser Lumen aufgebaut sein, die in einer koaxialen Lagebeziehung angeordnet sind, oder in irgendeiner einer weiten Vielfalt von Konfigurationen, die dem Durchschnittsfachmann leicht deutlich werden.
  • Zusätzlich ist der längliche Körper 1002' auch in den 10B und 10D gezeigt, wo er ein inneres Element 1003' umfaßt, das sich distal über die Ports 1007, 1009 für Aufblähen und Leitungen erstreckt, durch eine Innenkammer, die durch den aufweitbaren Ballon 1020 gebildet ist und distal über den aufweitbaren Ballon 1020 hinaus, wobei der längliche Körper in einer distalen Spitze endet. Das innere Element 1003' bildet den distalen Bereich für das Führungsdrahtlumen 1004' über die Ports für Aufblähen und Leitungen hinaus und stellt auch ein Trägerelement für den zylindrischen Ultraschalltransducer 1030 und für den distalen Hals aus den Ballons zur Verfügung, wie es in weiteren Einzelheiten hiernach beschrieben wird.
  • Ein genauerer Aufbau für die Komponenten des länglichen Körpers 1002', von dem vermutet wird, daß er geeignet für den Einsatz in transseptalen Prozeduren für die Abtragung am linken Vorhof ist, ist wie folgt. Der längliche Körper 1002' selbst kann einen äußeren Durchmesser in dem Bereich von ungefähr 1.67 mm (5 French) bis ungefähr 3.33 mm (10 French) liegt und weiter bevorzugt von ungefähr 2.33 mm (7 French) bis ungefähr 3 mm (9 French) haben. Das Führungsdrahtlumen ist vorzugsweise so ausgelegt, daß es Führungsdrähte zum Gleiten aufnimmt, die im Bereich von ungefähr 0.254 mm (0.010 Zoll) bis ungefähr 0.965 mm (0.038 Zoll) im Durchmesser liegen, und ist bevorzugt ausgelegt für den Einsatz mit Führungsdrähten im Bereich von ungefähr 0.457 mm (0.018 Zoll) bis ungefähr 0.889 mm (0.035 Zoll) im Durchmesser. Wenn ein Führungsdraht von 0.889 mm (0.035 Zoll) benutzt werden soll, hat das Führungsdrahtlumen bevorzugt einen Innendurchmesser von 1.016 mm (0.040 Zoll) bis ungefähr 1.067 mm (0.042 Zoll). Zusätzlich hat das Aufblählumen vorzugsweise einen Innendurchmesser von ungefähr 0.508 mm (0.020 Zoll), damit schnelle Entlastungszeiten möglich werden, obwohl dieser variieren kann, basierend auf der Viskosität des eingesetzten Aufblähmediums, der Länge des Lumens und anderer dynamischer Faktoren, die zu Fluidstrom und Druck in bezug stehen.
  • Zusätzlich dazu, daß die erforderlichen Lumen und Trägerelemente für die Ultraschalltransduceranordnung zur Verfügung gestellt werden, muß der längliche Körper 1002' der vorliegenden Vorrichtung auch dazu ausgelegt werden, in den linken Vorhof eingeführt zu werden, so daß der distale Endbereich mit Ballon und Transducer in dem Ostium der Lungenvene in einer perkutanen transluminalen Prozedur angeordnet werden kann und sogar weiter bevorzugt in einer transseptalen Prozedur, wie sie an anderen Stellen hierin bereitgestellt wird. Daher ist der distale Endbereich 1012 bevorzugt flexibel und so ausgelegt, daß er über und entlang einem Führungsdraht gezogen werden kann, der innerhalb der ins Ziel gefaßten Lungenvene sitzt. Bei einer weiteren genaueren Ausgestaltung, von er vermutet wird, daß sie geeignet ist, ist der proximale Endbereich so ausgelegt, daß er wenigstens 30% steifer ist als der distale Endbereich. Bei dieser Beziehung kann der proximale Endbereich in geeigneter Weise so ausgelegt werden, daß er die Schiebeübertragung zu dem distalen Endbereich bietet, wobei der distale Endbereich geeigneterweise so ausgelegt ist, daß er durch gekrümmte Anatomie während der in vivo Zuführung des distalen Endbereichs der Vorrichtung in den gewünschten Ablationsbereich gezogen wird.
  • Ungeachtet der besonderen Vorrichtungsaufbauten, die gerade beschrieben worden sind, werden weitere Zuführmechanismen zum Zuführen des Ultraschall-Ablationsgliedes in den gewünschten Ablationsbereich ebenso in Betracht gezogen. Zum Beispiel, während die Abänderungen der 10B als eine Katheterkonstruktion „über den Draht" gezeigt sind, können andere Gestaltungen des Führungsdrahtziehens geeignete Ersatzformen sein, so wie zum Beispiel Kathetervorrichtungen, die als „schneller Austausch" – oder „Monoschienen"-Variationen bekannt sind, bei denen der Führungsdraht nur koaxial innerhalb eines Lumens des Katheters in den distalen Bereichen des Katheters untergebracht ist. Bei einem weiteren Beispiel kann eine Gestaltung mit einer ablenkbaren Spitze auch eine geeignete Ersatzform sein, die weiter so ausgelegt ist, daß sie unabhängig eine gewünschte Lungenvene auswählt und die Transduceran-ordnung zu dem gewünschten Ort für die Abtragung führt. Weiterhin bezüglich dieser letzteren Abänderung können das Führungsdrahtlumen und der Draht der Abänderung der 10B durch ein „Zugdraht"-Lumen und einen zugeordneten festen Zugdraht ersetzt werden, der dazu ausgelegt ist, die Katheterspitze abzulenken, indem Spannung entlang verschiedener Steifigkeitsübergänge entlang der Länge des Katheters ausgeübt wird. Noch weiter bei dieser Zugdraht-Abänderung können akzeptable Zugdrähte einen Durchmesser innerhalb des Bereiches von ungefähr 0.203 mm (0.008 Zoll) bis ungefähr 0.508 mm (0.020 Zoll) haben und können weiterhin eine Abschrägung umfassen, so wie zum Beispiel einen abgeschrägten Außendurchmesser von ungefähr 0.508 mm (0.020 Zoll) bis ungefähr 0.203 mm (0.008 Zoll).
  • Genauer im Hinblick auf den aufweitbaren Ballon 1020, wie er in verschiedenen Einzelheiten in den 10B und 10D gezeigt ist, ist ein zentraler Bereich 1022 im allgemeinen koaxial über dem inneren Element 1003' angeordnet und ist an seinen Endhalsbereichen durch proximale und distale Anpassungen 1024, 1028 begrenzt. Die proximale Anpassung 1024 ist dichtend über den länglichen Körper 1002' proximal zu den distalen Ports 1007, 1009 für das Aufblähen und die elektrischen Leitungen gelegt, und die distale Anpassung 1026 ist dichtend über das innere Element 1003' gelegt. Bei dieser Anordnung wird eine fluiddichte Innenkammer innerhalb des aufweitbaren Ballons 1020 gebildet. Diese Innenkammer ist fluidmäßig mit einer unter Druck setzbaren Fluidquelle (nicht gezeigt) über das Aufblählumen 1006 gekoppelt. Zusätzlich zu dem Aufblählumen 1006 kommuniziert auch das Lumen 1008 für die elektrischen Leitungen mit der Innenkammer des aufweitbaren Ballons 1020, so daß der Ultraschalltransducer 1030, der in der Kammer und über dem inneren Element 1003' angeordnet ist, elektrisch mit einer Antriebsquelle oder einem Antrieb für Ultraschall gekoppelt werden kann, wie es in weiteren Einzelheiten hiernach bereitgestellt werden wird.
  • Der aufweitbare Ballon 1020 kann aus einer Vielfalt bekannter Materialien aufgebaut sein, obwohl der Ballon 1020 bevorzugt so ausgelegt ist, daß er sich an die Kontur eines Ostiums einer Lungenvene anpaßt. Zu diesem Zweck kann das Ballonmaterial aus einer Vielfalt hochgradig nachgiebiger Materialien sein oder eine vordefinierte Form haben, wie oben angemerkt.
  • Das Ablationselement, das in den 10B–E veranschaulicht ist, nimmt die Form eines ringförmigen Ultraschalltransducers 1030 an. Bei der veranschaulichten Vorrichtung hat der ringförmige Ultraschalltransducer 1030 eine einheitliche zylindrische Form mit einem hohlen Inneren (d.h. ist rohrförmig); jedoch kann der Transducer-Anwender 1030 eine im allgemeinen ringförmige Form haben und aus einer Vielzahl von Segmenten gebildet sein. Zum Beispiel kann der Transducer-Anwender 1030 durch eine Vielzahl von Rohrsektoren gebildet sein, die zusammen eine ringförmige Form bilden. Die Rohrsektoren können auch eine ausreichende Bogenlänge haben, so daß, wenn sie miteinander verbunden werden, die Sektoranordnungen eine „Kleeblatt"-Form haben. Es wird vermutet, daß diese Formen Überlappen in erwärmten Bereichen zwischen benachbarten Formen bietet. Die im allgemeinen ringförmige Form kann auch durch eine Vielzahl planarer Transducersegmente gebildet werden, die in einer polygonalen Form angeordnet sind (z.B. hexagonal). Zusätzlich, obwohl in der veranschaulichten Vorrichtung der Ultraschalltransducer ein einzelnes Transducerelement aufweist, kann der Transducer-Applikator aus einer Vielelementanordnung gebildet sein, wie es in weiteren Einzelheiten hiernach beschrieben wird.
  • Wie es in Einzelheiten in 10E gezeigt ist, umfaßt der zylinderische Ultraschalltransducer 1030 eine rohrförmige Wand 1031, welche drei konzentrische rohrförmige Schichten umfaßt. Die zentrale Schicht 1032 ist ein rohrförmiges Element aus einem piezokeramischen oder piezoelektrischen kristallinen Material. Der Transducer ist vorzugsweise aus Typ PZT-4, PZT-5, PZT-8, Quarz oder piezokeramischem Material vom Typ Lithiumniobat hergestellt, um hohe Leistungsausgabemöglichkeiten sicherzustellen. Diese Typen von Transducermaterialien sind im Handel erhältlich bei Stavely Sensors, Inc., East Hartford, Connecticut, oder bei Valpey-Fisher Vorp., Hopkinton, Massachusetts.
  • Das äußere und innere rohrförmige Element 1033, 1034 umschließen die zentrale Schicht 1032 innerhalb ihrer koaxialen Räume und sind aus einem elektrisch leitenden Material aufgebaut. Bei der veranschaulichten Vorrichtung weisen diese Transducerelektroden 1033, 1034 eine metallische Beschichtung auf und weiter bevorzugt eine Beschichtung aus Nickel, Kupfer, Silber, Gold, Platin oder Legierungen dieser Metalle.
  • Ein genauerer Aufbau für einen zylindrischen Ultraschalltransducer zum Einsatz bei der vorliegenden Anwendung ist wie folgt. Die Länge des Transducers 1030 oder der Transduceranordnung (z.B. Vielelementanordnung aus Transducerelementen) wird nach Wunsch für eine gegebene klinische Anwendung ausgewählt. Im Zusammenhang mit dem Bilden von Umfangs-Leitungsblöcken im Gewebe der Herz- oder Lungenvenenwand, kann die Länge des Transducers in den Bereich von ungefähr 2 mm bis hinauf zu mehr als 10 mm fallen und ist bevorzugt ungefähr 5 mm bis 10 mm. Von einem demgemäß bemessenen Transducer wird vermutet, daß er eine Läsion mit einer Breite bildet die ausreichend ist, die Integrität des gebildeten Leitungsblockes ohne unnötige Gewebeabtragung zu bilden. Für andere Anwendungen jedoch kann die Länge beträchtlich größer sein.
  • Ähnlich wird der äußere Durchmesser des Transducers wünschenswerterweise so ausgewählt, daß er das Zuführen durch einen bestimmten Zugangsweg (z.B. perkutan und transseptal), das richtige Plazieren und Anordnen innerhalb eines bestimmten Körperraums und das Erreichen einer gewünschten Ablationswirkung berücksichtigt. Bei der gegebenen Anwendung innerhalb oder nahe dem Ostium der Lungenvene hat der Transducer 1030 bevorzugt einen äußeren Durchmesser in dem Bereich von ungefähr 1.8 mm bis mehr als 2.5 mm. Es ist beobachtet worden, daß ein Transducer mit einem Außendurchmesser von ungefähr 2 mm akustische Leistungspegel erzeugt, die sich 20 Watt pro Zentimeter Strahler oder höher innerhalb des myocadialen oder vaskularen Gewebes annähern, wobei vermutet wird, daß dies ausreichend für das Abtragen von Gewebe ist, an dem der äußere Ballon mit bis zu ungefähr 2 cm Außendurchmesser des Ballons anliegt. Für die Anwendung in anderen Körperräumen kann der Transducer-Applikator 1030 einen Außendurchmesser in dem Bereich von 1 mm bis mehr als 3–4 mm haben (z.B. bishin zu 1 bis 2 cm für Anwendungen in einigen Körperräumen).
  • Die mittlere Schicht 1032 des Transducers 1030 hat eine Dicke, die so ausgewählt ist, daß sie eine gewünschte Betriebsfrequenz erzeugt. Die Betriebsfrequenz wird sich natürlich abhängig von den klinischen Notwendigkeiten ändern, so wie dem tolerierbaren Außendurchmesser bei der Abtragung und der Heiztiefe, ebenso wie von der Größe des Transducers, wie er durch den Zuführweg und die Größe des Zielortes begrenzt ist. Wie es in weiteren Einzelheiten hiernach beschrieben wird, arbeitet der Transducer 1003 in der veranschaulichten Anwendung bevorzugt innerhalb des Bereiches von ungefähr 5 MHz bis ungefähr 20 MHz und weiter bevorzugt innerhalb des Bereiches von ungefähr 7 MHz bis ungefähr 10 MHz. Somit kann der Transducer zum Beispiel eine Dicke von ungefähr 0.3 mm für eine Betriebsfrequenz von ungefähr 7 MHz haben (d.h. eine Dicke, die im allgemeinen gleich ½ der Wellenlänge ist, die der gewünschten Betriebsfrequenz zugeordnet ist).
  • Der Transducer 1030 wird über die Wanddicke in Schwingungen versetzt und so, daß er kollimierte akustische Energie in der radialen Richtung abstrahlt. Zu diesem Zweck, wie es am besten in den 10B und 10E zu sehen ist, werden die distalen Enden der elektrischen Leitungen 1036, 1037 elektrisch mit äußeren bzw. inneren rohrförmigen Elementen oder Elektroden 1033, 1034 des Transducers 1030 gekoppelt, zum Beispiel durch Verschweißen der Drähte mit den metallischen Beschichtungen oder durch Widerstandsschweißen. Bei der veranschaulichten Vorrichtung bestehen die elektrischen Leitungen aus Silberdraht mit 4–8 mil (0.004 bis 0.008 Zoll Durchmesser) oder dergleichen.
  • Die proximalen Enden dieser Leitungen sind so ausgelegt, daß sie an einen Ultraschalltreiber oder Antrieb 1040 koppeln, der schematisch in 10E veranschaulicht ist. Die 10B–E zeigen weiter Leitungen 1036, 1037 als getrennte Drähte innerhalb des Lumens 1008 für elektrische Leitungen, wobei in diesem Aufbau die Leitungen gut isoliert sein müssen, wenn sie in engem Kontakt sind. Weitere Konfigurationen für Leitungen 1036, 1037 werden daher betrachtet. Zum Beispiel kann ein Koaxialkabel ein Kabel für beide Leitungen bilden, was in bezug auf Interferenz durch Induktivität gut isoliert ist, wie es weiter hiernach mit Bezug auf 10G entwickelt wird. Oder die Leitungen können in Richtung auf den distalen Endbereich 1012 des länglichen Körpers durch unterschiedliche Lumen zusammengeführt werden, die durch den Katheterkörper getrennt sind.
  • Der Transducer kann auch sektoriert werden, indem die äußere Transducerelektrode 1033 und ein Teil der Mittelschicht 1032 entlang Linien geritzt oder gekerbt werden, die parallel zu der Längsachse L des Transducers 1030 sind, wie in 10F veranschaulicht ist. Eine getrennte elektrische Leitung führt zu jedem Sektor, um den Sektor mit einer dafür vorgesehenen Leistungssteuerung zu koppeln, die individuell den entsprechenden Transducersektor anregt. Durch Steuern der Antriebsleistung und Betriebsfrequenz für jeden individuellen Sektor kann der Ultraschalltreiber 1040 die Gleichförmigkeit des Ultraschallstrahls um den Transducer 1030 verbessern und kann ebenso den Grad des Heizens (d.h. Läsionssteuerung) in der Winkeldimension variieren.
  • Der eben beschriebene Ultraschalltransducer wird mit der gesamten Vorrichtungsanordnung entsprechend der vorliegenden Vorrichtung wie folgt kombiniert. Bei der Anordnung ist der Transducer 1030 wünschenswert „mit Luft hinterlegt", um mehr Energie zu erzeugen und um die Gleichförmigkeit der Energieverteilung zu verbessern, wie es in der Technik bekannt ist. Mit anderen Worten ist das innere Element 1003' nicht über einen merkbaren Betrag der Innenfläche des inneren rohrförmigen Elementes 1034 des Transducers in Kontakt. Dies geschieht, da der piezoelektrische Kristall, der die mittlere Schicht 1032 des Ultraschalltransducers 1030 bildet, so ausgelegt ist, daß er sich radial zusammenzieht und ausdehnt (oder radial „schwingt"), wenn ein Wechselstrom von einer Stromquelle und über die äußeren und inneren rohrförmigen Elektroden 1033, 1034 des Kristalls über die elektrischen Leitungen 1036, 1037 angelegt wird. Diese gesteuerte Schwingung sendet die Ultraschallenergie aus, die dazu ausgelegt ist, Gewebe abzutragen und einen Umfangs-Leitungsblock gemäß der vorliegenden Vorrichtung zu bilden. Daher wird vermutet, daß merkbare Kontaktwerte entlang der Oberfläche des Kristalls einen Dämpfungseffekt hervorrufen können, der die Schwingung des Kristalls verringert und somit den Wirkungsgrad der Ultraschallübertragung begrenzt.
  • Zu diesem Zweck sitz der Transducer 1030 koaxial um dem inneren Element 1003' und wird um das innere Element 1003' in einer Weise gehalten, daß ein Spalt zwischen dem inneren Element 1003' und dem inneren rohrförmigen Element 1034 des Transducers gebildet wird. Das heißt, das innere rohrförmige Element 1034 bildet eine innere Bohrung 1035, welche das innere Element 1003' locker aufnimmt. Irgendeine aus einer Vielfalt von Strukturen kann eingesetzt werden, um den Transducer 1030 um das innere Element 1003' zu halten. Zum Beispiel können Abstandhalter oder Streifen benutzt werden, um den Transducer 1030 koaxial um das innere Element 1003' zu positionieren, wobei ein im allgemeinen ringförmiger Raum zwischen diesen Komponenten gelassen wird. In der Alternative können auch andere herkömmliche und bekannte Ansätze zum Halten des Transducers verwendet werden. Zum Beispiel können O-Ringe, die das innere Element 1003' umschreiben und zwischen dem inneren Element und dem Transducer 1030 liegen, den Transducer 1030 in einer Weise halten, die ähnlich der ist, die indem US-Patent Nr. 5 606 974, ausgegeben am 4. März 1997 und mit dem Titel „Catheter Having Ultrasonic Device (Katheter mit Ultraschallvorrichtung)" veranschaulicht ist. Genauere Beispiele der alternativen Haltestrukturen für den Transducer, die gerade beschrieben sind, sind jeweils in den folgenden Dokumenten offenbart: US-Patent Nr. 5 620 479 an Diederich, ausgegeben am 15. April 1997 und mit dem Titel „Method and Apparatus for Thermal Therapy of Tumors (Verfahren und Vorrichtung für die thermische The rapie von Tumoren)", und US-Patent Nr. 5 606 974 an Castellano, ausgegeben am 4. März 1997 und mit dem Titel „Catheter Having Ultrasonic Device (Katheter mit Ultraschallvorrichtung)".
  • Bei der veranschaulichten Vorrichtung ist ein Abstandhalter 1038 vorgesehen, um sicherzustellen, daß der Transducer 1030 eine radiale Abtrennung von dem inneren Element 1003' hat, um einen Spalt zu bilden, der mit Luft und/oder einem anderen Fluid gefüllt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die in 10D gezeigt ist, ist der Abstandhalter 1038 ein rohrförmiges Element mit einer Vielzahl umfangsmäßig beabstandeter äußerer Streifen 1039, die den Großteil der Innenfläche des Transducers weg von der Oberfläche der Anlage zwischen den Streifen halten, so daß die Dämpfungsbeeinflussungen aus der Kopplung des Transducers an den Katheter minimiert werden. Das rohrförmige Element, welcher eine Abstandhalter so wie den Abstandhalter 1039 in der Vorrichtung der 10D bildet, kann auch seine innere Bohrung als das Führungsdrahtlumen in dem Bereich des Ultraschalltransducers zur Verfügung stellen, als Alternative zum Bereitstellen eines getrennten Abstandhalters koaxial über ein weiteres rohrförmiges Element, welches das innere Element bildet, so wie entsprechend der Vorrichtung der 10D.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform kann der längliche Körper 1002' auch zusätzliche Lumen umfassen, die entweder nebeneinander liegen oder koaxial mit dem Führungsdrahtlumen 1004' sind und die an Ports enden, welche sich innerhalb des Raumes zwischen dem inneren Element 1003' und dem Transducer 1030 befinden. Ein Kühlmedium kann durch den Raum zirkulieren, der durch den Abstandhalter zwischen dem inneren Element 1003' und dem Transducer 1030 über diese zusätzlichen Lumen definiert ist. Als Beispiel kann Kohlendioxidgas, das mit einer Geschwindigkeit von 5 Litern pro Minute umläuft, als ein geeignetes Kühlmedium eingesetzt werden, um den Transducer auf einer niedrigeren Betriebstemperaur zu halten. Es wird vermutet, daß ein solches thermisches Kühlen es ermöglicht, daß mehr akustische Leistung auf das ins Ziel gefaßte Gewebe übertragen wird, ohne daß das Transducermaterial verschlechtert würde.
  • Der Transducer 1030 ist wünschenswerterweise elektrisch und mechanisch von dem Inneren des Ballons 1020 isoliert. Wieder kann eine Vielfalt von Beschichtungen, Hülsen, Dichtmitteln, Schläuchen und dergleichen für diesen Zweck geeignet sein, so wie die, die in den US-Patenten Nrn. 5 620 479 und 5 606 974 beschrieben sind. Bei der veranschaulichten Vorrich tung, wie es am besten in 10D veranschaulicht ist, wird ein herkömmliches, flexibles, akustisch kompatibles Epoxidharz 1042 medizinischer Qualität über den Transducer 1030 gelegt. Das Epoxidharz 1042 kann beispielsweise Epotek 301, Epotek 310 sein, das im Handel über Epoxy Technology erhältlich ist, oder Tracon FDA-8. Zusätzlich kann ein herkömmliches Dichtmittel, so wie zum Beispiel General Electric Silicon II Dichtklebmittel und Abdichtung an dem proximalen und distalen Ende des Transducers 1030 wünschenswert um die freiliegenden Teile des inneren Elementes 1003', die Drähte 1036, 1037 und die Anlage 1038 gegeben werden, um den Raum zwischen dem Transducer 1030 und dem inneren Element 1003' an diesen Orten abzudichten.
  • Ein extrem dünnwandiger Wärmeschrumpfschlauch 1044 aus Polyester oder dergleichen dichtet dann den mit Epoxiharz beschichteten Transducer ab. Als Alternative können statt dessen der mit Epoxiharz bedeckte Transducer 1030, das innere Element 1003' und der Abstandhalter 1038 in einen dichten dünnwandigen Gummi- oder Kunststoffschlauch eingesetzt werden, der aus einem Material so wie Teflon®, Polyethylen, Polyurethan, Silastic oder dergleichen hergestellt ist. Der Schlauch hat wünschenswerterweise eine Dicke von 0.0005 bis 0.003 Zoll.
  • Wenn man die Ablationsvorrichtungsanordnung zusammensetzt, wird zusätzliches Epoxiharz in den Schlauch gespritzt, nachdem der Schlauch über den mit Epoxiharz beschichteten Transducer 1030 gebracht ist. Wenn der Schlauch schrumpft, strömt überschüssiges Epoxiharz aus, und eine dünne Schicht Epoxiharz bleibt zwischen dem Transducer und dem Wärmeschrumpfschlauch 1044. Diese Schichten 1042, 1044 schützen die Transduceroberfläche, helfen dabei, den Transducer 30 akustisch an die Last anzupassen, machen die Ablationsvorrichtung robuster und stellen die luftdichte Einheit der Lufthinterlegung sicher.
  • Obwohl dies nicht in 10B veranschaulicht ist, um die Zeichnung zu vereinfachen, erstreckt sich der Schlauch 1044 über die Enden des Transducers 1030 hinaus und umgibt einen Teil des inneren Elementes 1003' auf jeder Seite des Transducers 1030. Ein Füllmittel (nicht gezeigt) kann auch benutzt werden, um die Enden des Schlauches 1044 zu halten. Geeignete Füllmittel umfassen flexible Materialien, so wie zum Beispiel, jedoch ohne Beschränkung, Epoxiharz, Teflon®-Band und dergleichen.
  • Der Ultraschallantrieb 1040 erzeugt Wechselstrom, um den Transducer 1030 mit Leistung zu versorgen. Der Ultraschallantrieb 1040 treibt den Transducer 1030 mit Frequenzen innerhalb des Bereiches von ungefähr 5 bis ungefähr 20 MHz und bevorzugt für die veranschaulichte Anwendung innerhalb des Bereiches von urgefähr 7 MHz bis ungefähr 10 MHz. Zusätzlich kann der Ultraschalltreiber die treibenden Frequenzen modulieren und/oder die Leistung ändern, um den erzeugten kollimierten Ultraschallstrahl zu glätten oder zu vereinheitlichen. Zum Beispiel kann der Funktionsgenerator des Ultraschallantriebs 1040 den Transducer mit Frequenzen innerhalb des Bereiches von 6.8 MHz und 7.2 MHz durch kontinuierliches oder diskretes Überstreichen zwischen diesen Frequenzen betreiben.
  • Der Ultraschalltransducer 1030 der vorliegenden Vorrichtung koppelt sich schallmäßig an die Außenhaut des Ballons 1020 in einer Weise, welche einen Umfangs-Leitungsblock in einer Lungenvene bildet, wie folgt. Für den Anfang wird vermutet, daß der Ultraschalltransducer seine Energie in einem Umfangsmuster aussendet, das hochgradig entlang der Länge des Transducers relativ zu seiner Längsachse L kollimiert ist (siehe 10F). Das Umfangsband hält daher seine Breite und das Umfangsmuster über einen merkbaren Bereich von Durchmessern weg von der Quelle an dem Transducer. Auch ist der Ballon bevorzugt mit Fluid aufgebläht, das für Ultraschall relativ transparent ist, so wie zum Beispiel entgastem Wasser. Daher, wenn der Transducer 1030 betrieben wird, während der Ballon 1020 aufgebläht ist, kann das Umfangsband der Energie sich durch das Aufblasefluid fortbewegen und schließlich schallmäßig an ein Umfangsband der Ballonhaut koppeln, welches den Ballon 1020 umschreibt. Darüberhinaus kann das Material des Umfangsbandes der Ballonhaut auch weiter entlang einem Umfangsweg von Gewebe anliegen, welches den Ballon umschreibt, so wie zum Beispiel, wenn der Ballon innerhalb einer Lungenvenenwand, dem Ostium oder einem Bereich der Vorhofwand aufgebläht wird und dort anliegt. Demgemäß, wenn der Ballon aus einem für Ultraschall relativ transparenten Material aufgebaut ist, kann das Umfangsband der Ultraschallenergie durch die Ballonhaut und in den anliegenden Umfangsweg des Gewebes laufen, so daß der Umfangsweg aus Gewebe abgetragen wird.
  • Weiter zu der Beziehung zwischen Transducer und Ballon, die gerade beschrieben worden ist, wird die Energie an das Gewebe weitgehend über das Aufblasefluid und die Ballonhaut gekoppelt. Es wird vermutet, daß für in vivo Verwendungen der vorliegenden Erfindung der Wirkungsgrad der Energiekopplung an das Gewebe und daher der Wirkungsgrad der Ablation sich beträchtlich unter solchen Umständen verringern kann, wenn es schlechten Kontakt und eine schlecht übereinstimmende Grenzfläche zwischen der Ballonhaut und dem Gewebe gibt. Demgemäß wird daran gedacht, daß unterschiedliche Ballontypen zum Abtragen unterschiedlicher Gewebestrukturen zur Verfügung gestellt werden können, so daß eine besondere Form für einen bestimmten Bereich von Gewebe, das abgetragen werden soll, ausgewählt werden kann.
  • Bei einer besonderen Kombination aus Ballon und Transducer, die in 10B gezeigt ist, hat der Ultraschalltransducer bevorzugt eine Länge derart, daß das über Ultraschall gekoppelte Band der Ballonhaut, mit einer ähnlichen Länge d entsprechend dem kollimierten elektrischen Signal, kürzer ist als die Arbeitslänge D des Ballons. Gemäß diesem Aspekt der Beziehung wird der Transducer als ein Umfangs-Ablationsglied ausgelegt, das an den Ballon gekoppelt ist, um ein Ablationselement entlang einem Umfangsband des Ballons zu bilden, daher wird ein Umfangs-Ablationselementband gebildet, welches den Ballon umschreibt. Bevorzugt hat der Transducer eine Länge, die geringer ist als zwei Drittel der Arbeitslänge des Ballons und ist weiter bevorzugt geringer als ein halb der Arbeitslänge des Ballons. Indem die Länge d des Ultraschalltransducers geringer bemessen wird als die Arbeitslänge D des Ballons 1020 – und somit kürzer als eine Länge in Längsrichtung der Anlagefläche zwischen dem Ballon 1020 und der Wand des Körperraums (z.B. Ostium der Lungenvene) – und durch allgemeines Zentrieren des Transducers 1030 innerhalb der Arbeitslänge D des Ballons arbeitet der Transducer 1030 in einem Gebiet, das von der Blutsammelstelle isoliert ist. Eine allgemeine Äquatorposition des Transducers 1030 relativ zu den Enden der Arbeitslänge des Ballons hilft auch bei der Isolation des Transducers 1030 von der Blutsammelstelle. Es wird vermutet, daß die Positionierung des Transducers entsprechend dieser Anordnung der Bildung eines Thrombus vorbeugen kann, der ansonsten an einer Läsionsstelle auftreten könnte, insbesondere in dem linken Vorhof.
  • Für den Ultraschalltransducer, der in verschiedenen Graden von Einzelheiten oben beschrieben worden ist, ist beobachtet worden, daß er einen geeigneten Grad an Strahlungsdurchlässigkeit zur Verfügung stellt, so daß die Energiequelle an einem geeigneten Ort zum Abtragen des Leitungsblockes positioniert wird. Jedoch wird weiter in Erwägung gezogen, daß der längliche Körper 1002' einen zusätzlichen strahlungsundurchlässigen Markierer oder Markierer (nicht gezeigt) umfassen kann, um den Ort des Ultraschalltransducers 1030 zu identifizieren, um das Positionieren des Transducers in einem ausgewählten Ablationsbereich einer Lungenvene über Sichtbarmachung mittels Röntgenstrahlen zu erleichtern. Der strahlungsun durchlässige Markierer ist für Röntgenstrahlen undurchlässig und kann beispielsweise aus einem strahlungsundurchlässigen Material, so wie Gold, Platin oder Wolfram, aufgebaut sein, oder kann ein strahlungsundurchlässiges Polymer aufweisen, so wie ein mit Metall versetztes Polymer. Der strahlungsundurchlässige Markierer wird koaxial über einem inneren rohrförmigen Element 1003' positioniert.
  • Die vorliegende Umfangs-Ablationsvorrichtung wird in eine Lungenvene des linken Vorhofs in einer Weise eingeführt, die ähnlich zu der oben beschriebenen ist. Wenn sie einmal richtig innerhalb der Lungenvene oder dem Ostium der Vene positioniert ist, bläht die Quelle für Unter druck stehendes Fluid den Ballon 1020 auf, um ihn an die Lumenfläche des Ostium der Lungenvene anzulegen. Wenn einmal richtig positioniert ist, wird der Ultraschalltreiber 1040 angeregt, um den Transducer 1030 zu treiben. Es wird vermutet, daß durch Treiben des Ultraschalltransducers 1030 mit 20 Watt akustisch bei einer Betriebsfrequenz von 7 MHz eine ausreichend bemessene Läsion am Umfang um das Ostium der Lungenvene in einer relativ kurzen Zeitdauer (z.B. 1 bis 2 Minuten oder weniger) gebildet werden kann. Es wird auch daran gedacht, daß der Steuerpegel der Energie zugeführt werden kann, dann auf Läsionsbildung mit einem Testreiz in der Lungenvene getestet wird, entweder von einer Elektrode, die an der Spitzenfläche des Ultraschallkatheters zur Verfügung steht oder auf einer separaten Vorrichtung, so wie einem Führungsdraht durch den Ultraschallkatheter. Daher kann die Prozedur Abtragen bei einem ersten Energiepegel in der Zeit umfassen, dann Überprüfung des effektiven Leitungsblocks, der sich durch die ergebende Läsion gebildet wird, und dann nachfolgende Abtragungen und Prüfung, bis ein vollständiger Leitungsblock gebildet ist.
  • Zusätzlich oder als Alternative kann die Umfangs-Ablationsvorrichtung auch Rückkopplungssteuerung umfassen, zum Beispiel wenn Thermokopplungen am Umfangselement bereitgehalten werden, das entlang der Außenfläche des Ballons gebildet wird. Das Überwachen der Temperatur an diesem Ort liefert Hinweise für den Fortschritt der Läsion. Dieses Rückkopplungsmerkmal kann zusätzlich oder als Alternative zu der Vielschrittprozedur, die oben beschrieben worden ist, benutzt werden.
  • 10G zeigt eine bestimmte Vorrichtung, bei der ein Koaxialkabel 1029 elektrische Leitungen 1036, 1037 zur Verfügung stellt, die an den Ultraschalltransducer 1030 in einer zugentlastenden Anordnung (bezeichnet innerhalb des schattierten Kreises) koppeln, von der beobachtet wurde, daß sie eine robuste Leitungs-Transducer-Kopplung mit minimiertem Risi ko des Brüchigwerdens oder auf andere Weise Verschlechtern der Verbindungen zwischen diesen Elementen zur Verfügung stellt.
  • Genauer wird die zugentlastende Anordnung, die in 10G gezeigt ist, gebildet, indem die Leitung 1036 und die Leitung 1037 vom Koxialkabel 1029 getrennt werden. Eine Verbindungsleitung 1037' wird dann an die Innenfläche 1035 des Transducers 1030 gelötet, woraufhin die Verbinderleitung 1037' um das innere Element 1031 gespult und dann an das distale Ende der Leitung 1037 gelötet wird, um die Lötverbindung 1037'' zu bilden. Die Leitung 1036 ist auf dem umflochtenen Außenmantel des Koaxialkabels 1029 gebildet, welcher auf eine Seite des Kabels 1029 geschoben und verdrillt und mit der Außenelektrodenfläche des Transducers 1030 verlötet wird, wie es an der Verbindung 1036' zu sehen ist. Bei einer bestimmten Vorrichtung dieser Anordnung, von der beobachtet worden ist, daß sie geeignet ist, ist die Weite des Spaltes G zwischen dem distalen Ende des Kabels 1029 und dem Transducer 1030 zwischen 1 und 5 mm, wobei der gespulte Verbinderdraht 1037' einen Außendurchmesser von 0.15 mm hat und der Transducer hat einen Außendurchmesser von 2.0 bis 2.5 mm und eine Länge von ungefähr 5 mm. Bei der Abänderung der 10G ist die Verbindung 1035' zugentlastet und eine Längsspannung auf die Verbindung 1035' wird minimiert, wenn die gesamte Anordnung in eine Krümmung gebracht wird, so wie zum Beispiel während des Ablenkens oder Ziehens der Anordnung um kurvenreiche Krümmungen, um das Ablationselement in den Bereich, in dem abgetragen werden soll, zu führen.
  • Die 10H–K zeigen verschiedene alternative Vorrichtungen bei einem Ablationsglied zum Zwecke des Veranschaulichens der Beziehung zwischen dem Ultraschalltransducer und dem Ballon des gerade oben beschriebenen Elementes. Genauer zeigt 10H den Ballon 1020 mit einer „geraden" Konfiguration mit einer Arbeitslänge D und einem relativ konstanten Durchmesser X zwischen proximaler und distaler Abschrägung 1024, 1026. Wie es in 10H gezeigt ist, wird von dieser Variation vermutet, daß sie besonders gut für den Einsatz beim Bilden eines Umfangs-Leitungsblockes entlang eines Umfangsweges des Gewebes, welches eine Lungenvenenwand umschreibt und durchschneidet, geeignet ist. Solange der Ballon jedoch nicht aus einem Material mit einem hohen Grad der Nachgiebigkeit und Anpaßbarkeit gebildet ist, kann diese Form für Spalte im Kontakt zwischen dem gewünschten Umfangsband des Gewebes und dem Umfangsband der Ballonhaut entlang der Arbeitslänge des Ballons 1020 sorgen.
  • Der Ballon 1020 in 10H ist auch konzentrisch relativ zu der Längsachse des länglichen Körpers positioniert. Es wird jedoch verstanden, daß der Ballon asymmetrisch auf dem länglichen Körper positioniert werden kann und daß die Ablationsvorrichtung mehr als einen Ballon umfassen kann.
  • 10I zeigt eine weitere Anordnung, wobei diese Anordnung einen Ballon 1020 umfaßt, welcher einen abgeschrägten Außendurchmesser von einem proximalen Außendurchmesser X1 zu einem kleineren distalen Außendurchmesser X2 hat. (Gleiche Bezugsziffern sind bei jeder dieser Vorrichtungen benutzt worden, um im allgemeinen gemeinsame Elemente zwischen den Vorrichtungen zu identifizieren.) Bei dieser Ausführungsform wird vermutet, daß diese abgeschrägte Form gut mit anderen abgeschrägten Raumbereichen zur Übereinstimmung zu bringen ist, und sie kann auch besonders nützlich zur Verwendung beim Anlegen und Abtragen von Umfangswegen von Geweben entlang einem Ostium der Lungenvene sein.
  • 10J zeigt weiter eine ähnlich Form für den Ballon wie die, die gerade durch Bezug auf 10I veranschaulicht ist, mit der Ausnahme, daß die Vorrichtung der 10J weiterhin einen Ballon 1020 umfaßt und ein knollenartiges proximales Ende 1046 umfaßt. Bei der veranschaulichten Vorrichtung gibt das proximale knollenartige Ende 1046 des Zentralbereiches 1022 dem Ballon 1020 eine „Birnen"-Form. Genauer ist eine konturierte Fläche 1048 entlang der abgeschrägten Arbeitslänge D und zwischen der proximalen Schulter 1024 und der kleineren distalen Schulter 1026 des Ballons 1020 angebracht. Wie es durch die Ansicht der 10J nahegelegt wird, wird vermutet, daß diese birnenförmige Vorrichtung nützlich beim Bilden des Umfangs-Leitungsblockes entlang einem Umfangsweg von Vorhofwandgewebe ist, welches das Ostium der Lungenvene umgibt und möglicherweise umfaßt. Zum Beispiel wird bei der Vorrichtung, die in 10J gezeigt ist, vermutet, daß sie geeignet ist, eine ähnliche Läsion zu der zu bilden, die als Umfangsläsion 1050 in 10K gezeigt ist. Die Umfangsläsion 1050 isoliert elektrisch die jeweilige Lungenvene 1052 von einem wesentlichen Teil der linken Vorhofwand. Bei der Vorrichtung, die in 10J gezeigt ist, wird auch vermutet, daß sie geeignet ist, eine längliche Läsion zu bilden, die sich entlang einem wesentlichen Teil des Ostium 1054 der Lungenvene erstreckt, z.B. zwischen der proximalen Kante der veranschaulichten Läsion 1050 und der gestrichelten Linie 56, die schematisch eine distale Kante solch einer beispielhaften länglichen Läsion 1050 markiert.
  • Wie oben angesprochen kann der Transducer 1030 aus einer Anordnung mehrerer Transducerelemente gebildet werden, die in Reihe und/oder koaxial angeordnet sind. Der Transducer kann auch so gebildet sein, daß er eine Vielzahl von Längssektoren hat. Diese Ausführungsform des Transducers haben besondere Nützlichkeit in Verbindung mit den Gestaltungen der abgeschrägten Ballons, die in den 10I und 10J gezeigt sind. In diesen Fällen, wegen der unterschiedlichen Abstände entlang der Länge des Transducers zwischen dem Transducer und dem ins Ziel gefaßten Gewebe, wird vermutet, daß eine nicht gleichförmige Heiztiefe auftreten könnte, wenn der Transducer mit einer konstanten Leistung betrieben würde. Um das ins Ziel gefaßte Gebiet entlang der Länge der Transduceranordnung gleichförmig zu erhitzen, kann daher mehr Leistung am proximalen Ende des distalen Ende erforderlich sein, da die Leistung mit 1/Radius von einer Quelle (d.h. vom Transducer) in Wasser abfällt. Darüberhinaus, wenn der Transducer 1030 in einem dämpfenden Fluid arbeitet, dann kann es sein, daß der gewünschte Leistungspegel, die Dämpfung die durch das Fluid hervorgerufen wird, berücksichtigen muß. Der Bereich des kleineren Ballondurchmessers nahe dem distalen Ende erfordert somit geringere Leistungsausgabe des Transducers als der Bereich des größeren Ballondurchmessers nahe dem proximalen Ende. Weiter mit dieser Voraussetzung können in einer spezielleren Vorrichtung Transducerelemente oder -sektoren, die einzeln mit Leistung versorgt werden, zur Verfügung gestellt werden und eine schrägverlaufende Ultraschalleistungsabgabe erzeugen. Das heißt, das proximale Transducerlement oder der Sektor können mit einem höheren Leistungspegel betrieben werden als das distale Transducerelement oder der Sektor, um so die Gleichförmigkeit des Heizens zu verbessern. Wenn der Transducer schräg relativ zu der Zielstelle liegt.
  • Die Umfangs-Ablationsvorrichtung kann auch zusätzliche Mechanismen umfassen, um die Tiefe des Heizens zu steuern. Zum Beispiel kann der längliche Körper ein zusätzliches Lumen umfassen, das auf dem Körper angeordnet ist, um so das Aufblähfluid durch ein geschlossenen Fluid umzuwälzen. Ein Wärmetauscher kann Wärme aus dem Aufblähfluid abziehen, und die Strömungsrate durch das geschlossene System kann gesteuert werden, um die Temperatur des Aufblähfluides zu regulieren. Das abgekühlte Aufblähfluid innerhalb des Ballons 1020 kann somit als eine Wärmesenke wirken, um etwas der Wärme von dem Zielgewebe abzuleiten und das Gewebe unterhalb einer gewünschten Temperatur (z.B. 90°C) zu halten und somit die Heiztiefe zu vergrößern. Das heißt, indem die Temperatur des Gewebes an der Grenzfläche Ballon/Gewebe unterhalb einer gewünschten Temperatur gehalten wird, kann mehr Leistung in dem Gewebe für das stärke Eindringen abgegeben werden. Umgekehrt darf das Fluid warm werden. Das Verwenden dieses Merkmals und der Temperatur des Aufblähfluides kann von Prozedur zu Prozedur variiert werden, ebenso wie während einer bestimmten Prozedur, um den Grad des Abtragens bei einer gegebenen Anwendung oder einem Patienten maßzuschneidern.
  • Die Heiztiefe kann auch gesteuert werden, indem das Aufblähmaterial so ausgewählt wird, daß es bestimmte Absorptionscharakteristiken hat. Wenn zum Beispiel ein Aufblähmaterial mit höherer Absorption als Wasser ausgewählt wird, wird weniger Energie die Ballonwand erreichen, was so das thermische Eindringen in das Gewebe begrenzt. Es wird vermutet, daß die folgenden Fluide für diese Anwendung geeignet sind: pflanzliches Öl, Silikonöl und dergleichen.
  • Gleichförmiges Heizen kann auch verstärkt werden, indem der Transducer innerhalb des Ballons gedreht wird. Zu diesem Zweck kann der Transducer 1030 auf einem drehbaren Element angebracht werden, das bewegbar innerhalb eines Lumens liegt, welches durch den länglichen Körper gebildet ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Beziehung Ballon-Transducer der vorliegenden Vorrichtung wird auch mit Bezug auf die 10L–M veranschaulicht. Im allgemeinen bei den Abänderungen, die in den Figuren verkörpert werden, wird das Umfangs-Ultraschallenergiesignal am Ballon-Kopplungspegel modifiziert, so daß eine Steuerung dritter Ordnung für das Gewebeläsionsmuster zur Verfügung gestellt wird (die Steuerung erster Ordnung sind die Transducereigenschaften, die die Signalemission beeinflussen, so wie Länge, Breite, Form des Transducerkristalls; die Steuerung zweiter Ordnung für das Gewebeläsionsmuster ist die Ballonform, wie oben mit Bezugnahme zu den 10H–J).
  • Genauer zeigt 10L einen Ballon 1020, der einen Filter 1060 umfaßt, welcher ein vorbestimmtes Muster entlang der Ballonfläche hat und der so ausgelegt ist, daß er Gewebe von dem Ultraschallsignal abschirmt, z.B. durch entweder Absorbieren oder Reflektieren des Ultraschallsignals. In der besonderen Abänderung, die in 10L gezeigt ist, ist der Filter 1060 mit einem Muster versehen, so daß das Energieband, das durch die Ballonwand läuft, wesentlich enger ist als das Band, welches der Transducer 1030 innen im Ballon 1020 aussendet. Der Filter 1060 kann beispielsweise aufgebaut werden, indem der Ballon 1020 mit einem ultraschallreflektierenden Material beschichtet wird, so wie mit einem Metall oder mit einem ultraschallabsorbierenden Material, so wie einem Polyurethan-Elastomer. Oder der Filter 1060 kann gebildet werden, indem die Wanddicke des Ballons variiert wird, so daß ein Umfangsband 1062, das in der Längsrichtung schmal im Vergleich zu der Länge des Ballons ist, auch (in einer radialen Richtung) dünner ist als die umgebenden Bereiche, so daß Signale bevorzugt durch das Band 1062 laufen können. Die dickeren Wände des Ballons 1020 auf jeder Seite des Bandes 1062 verhindern die Fortpflanzung der Ultraschallenergie durch die Ballonhaut an diesen Orten.
  • Aus verschiedenen Gründen kann die „Engpaßfilter"-Vorrichtung der 10L besonders gut für die Verwendung beim Bilden von Umfangs-Leitungsblöcken in der linken Vorhofwand und in Lungenvenengeweben gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sein. Es wird vermutet, daß der Wirkungsgrad der Ultraschallübertragung von einem piezoelektrischen Transducer durch die Länge des Transducer begrenzt ist, wobei bei diesen Begrenzungen weiter vermutet ist, daß sie eine Funktion der Wellenlänge des ausgesendeten Signals sind. Somit kann es für einige Anwendungen sein, daß der Transducer 1030 länger sein muß als die Länge, die für die zu bildende Läsion gewünscht ist. Viele Prozeduren, die beabsichtigen, Leitungsblöcke in dem linken Vorhof oder in Lungenvenen zu bilden, so wie zum Beispiel weniger invasive Prozeduren vom Typ „Irrgarten", erfordern nur genug Läsionsbreite, um einen funktionalen elektrischen Block zu erzeugen und einen Gewebebereich elektrisch zu isolieren. Zusätzlich zieht sich als ein allgemeines Anliegen das Begrenzen der Menge an Schaden, der entlang einer Vorhofwand gebildet wird, selbst bei einer kontrollierten Ablationsprozedur, durch. Ein Transducer jedoch, der notwendig ist, um den Block zu bilden, oder der aus anderen Gründen wünschenswert sein kann, mag eine Länge erfordern, die viel länger ist und kann Läsionen erzeugen, die viel breiter sind als es funktional für den Block erforderlich ist. Ein „Engpaß"-Filter entlang dem Ballon bietet eine Lösung solcher widerstreitenden Interessen.
  • 10M zeigt eine weitere Variation der Beziehung Ballon-Transducer in einer Ultraschall-Ablationsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Anders als die Abänderung, die in 10L gezeigt ist, zeigt 10M das Anordnen eines ultraschallabsorbierenden Bandes 1064 entlang dem Ballon 1020 und direkt im Zentralbereich des vom Transducer 1030 ausgesendeten Energiesignals. Bei dieser Abänderung ist das ultraschallabsorbierende Band 1064 so ausgelegt, daß es sich mit einem signifikanten Temperaturanstieg heizt, wenn es schallmäßig über das Ultraschallsignal an den Transducer gekoppelt ist. Es wird vermutet, daß einige Ablationsverfahren aus dem Kombinieren von Ablationsmodi Ultraschall/thermische Leitung in einem ins Ziel gefaßten Umfangsband des Gewebes Nutzen ziehen. Bei einem weiteren Aspekt dieser Abänderung kann das ultraschallabsorbierende Band 1064 als eine Energiesenke arbeiten, als ein Hilfsmittel, das Ausmaß der Abtragung auf einen weniger traumatischen und invasiven Wert zu steuern, als der, der erreicht werden würde, indem man erlaubt, daß die rohe Ultraschallenergie direkt an das Gewebe koppelt. Mit anderen Worten, indem das absorbierende Band 1064 aufgeheizt wird, wird das Signal auf einen Pegel verringert, der eine kontrollierte Tiefe der Gewebeabtragung haben könnte. Weiter bei diesem Aspekt kann das absorbierende Band 1064 daher auch eine Breite haben, die der Länge des Transducers angemessener ist, wie es in einer alternativen Ausführungsform schattiert beim absorbierenden Band 1064 gezeigt ist.
  • Es wird weiter in Erwägung gezogen, daß, wenn äußere Abschirmungen, absorbierende Bänder oder Senken über und um den Ultraschalltransducer gebracht werden (wie in den 10L–M), der Einsatz des Transducers als ein Positionsüberwachungssensor, wie hierin mit Bezug auf verschiedene Vorrichtungen beschrieben, beeinflußt werden kann. Zum Beispiel kann die Ultraschallabschirmung oder -senke ein hervorstechendes Signal erzeugen, welches den Abstand des aufgeweiteten Ballons von dem Transducer wiedergibt, wobei das Signal die Möglichkeit maskieren oder auf andere Weise beeinflussen kann, das Signal abzufühlen, das die gewünschte anatomische Information darstellt, radial von dem Ablationsbereich entlang dem Ballon angeordnet. Daher kann Signalverarbeitung oder andere Mittel, unterscheidende Eigenschaften des gewünschten anatomischen Signals zu erkennen, erforderlich sein, um zwischen den anatomischen Ultraschalldaten und den abgefühlten Ultraschalldaten von den Abschirmungen(en) oder Senke(n) aufzuschlüsseln.
  • Bei jeder der Vorrichtungen, die in den 10B–M veranschaulicht sind, hatte der Ultraschalltransducer eine ringförmige Form, um so Ultraschallenergie um den gesamten Umfang des Ballons auszusenden. Die vorliegende Umfangs-Ablationsvorrichtung jedoch kann einen kollimierten Strahl aus Ultraschallenergie in einer bestimmten Winkelexposition aussenden. Zum Beispiel, wie es in 10N zu sehen ist, kann der Transducer so aufgebaut werden, daß er nur einen aktiven Sektor hat (z.B. 180° Exposition). Der Transducer kann auch eine ebene Form haben. Indem der längliche Körper gedreht wird, kann der Transducer 360° überstreichen, um eine Umfangsablation zu bilden. Zu diesem Zweck kann der Transducer 1030 auf einem drehbaren Element 1003'' in der oben beschriebenen Weise angebracht werden.
  • 10O veranschaulicht einen anderen Typ eines Ultraschalltransducers, der an einem drehbaren Element 1003'' innerhalb des Ballons 1020 angebracht werden kann. Der Transducer 1030 ist durch einen krummlinigen Abschnitt gebildet und ist auf dem inneren Element 1003'' angebracht, wobei seine konkave Oberfläche einer Richtung radial nach außen zugewandt ist. Das innere Element 1003'' ist wünschenswerterweise mit einer Ausnehmung gebildet, das im wesentlichen an einen Teil der konkaven Fläche des Transducers 1030 angepaßt wird. Das innere Element 1003'' umfaßt auch Längsrippen auf den Kanten der Ausnehmung, die den Transducer oberhalb des inneren Elementes halten, so daß ein Luftspalt zwischen dem Transducer und dem inneren Element gebildet wird. Auf diese Weise ist der Transducer „mit Luft hinterlegt". Dieser Raum wird in der Weise, die oben in Verbindung mit der Vorrichtung der 10B–G beschrieben ist, abgedichtet und verschlossen.
  • Der invertierte Transducerabschnitt erzeugt ein hochgradig gerichtetes Strahlmuster. Indem der Transducer 360° Drehung durchstreift, wie oben beschrieben, kann eine Umfangsläsion gebildet werden, während weniger Leistung eingesetzt wird, als bei einem planaren oder rohrförmigen Transducer erforderlich sein würde.
  • Es soll weiter verstanden werden, daß die verschiedenen Ausführungsformen der Ultraschall-Ballonvorrichtungen, die soeben mit Bezug auf die 10B–O veranschaulicht worden sind, gemäß mehrerer verschiedener bestimmter Verfahren eingesetzt werden, so wie denjenigen Verfahren, die ansonsten in dieser Offenbarung beschrieben sind. Zum Beispiel kann irgendeine der Ultraschalltransducervorrichtungen benutzt werden, um einen Leitungsblock zu bilden, um fokale Arrhythmien zu verhindern oder zu behandeln, die von einer bestimmten Lungenvene herrühren, oder können alternativ oder zusätzlich eingesetzt werden, um benachbarte lineare Läsionen in einer weniger invasiven Prozedur vom Typ „Irrgarten" zu verbinden.
  • 11A ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer kreisförmigen Anordnung aus Ultraschalltransducern zeigt, die die innere Elektrode 1134 als eine gemeinsame Elektrode und das zylindrische piezoelektrische Material 1132 als ein gemeinsames Element haben. Die einzelne äußere Elektrode 1033 jedoch ist durch vier Längsnuten 1110 in vier Elektroden getrennt, die um die Außenfläche des piezoelektrischen Materials 1132 angeordnet sind. Die vier Elektroden entsprechen der Anordnung von vier Sensoren, wobei jede Elektrode einem Sensor entspricht.
  • 11B ist eine Querschnittszeichnung, die den Aufbau einer kreisförmigen Anordnung von Ultraschalltransducern zeigt, die die innere Elektrode 1134 als eine gemeinsame Elektrode und das zylindrische piezoelektrische Material 1132 als ein gemeinsames Element haben. Die einzelne äußere Elektrode 1133 jedoch ist durch vier Längsnuten in vier Elektroden 1101–1104 getrennt, die um die Außenfläche des piezoelektrischen Materials 1132 angeordnet sind. Die vier Elektroden 1101–1104 entsprechen der Anordnung von vier Sensoren, wobei jede Elektrode einem Sensor entspricht.
  • Wenn eine Wechselspannung zwischen der inneren Elektrode 1134 und einer ausgewählten der vier Elektroden 1101–1104 aufgeprägt wird, schwingt das piezoelektrische Material in dem Bereich zwischen der inneren Elektrode 1134 und der ausgewählten Elektrode. Zum Beispiel wird eine Wechselspannung, die zwischen die innere Elektrode 1134 und die Elektrode 1101 gelegt ist, bewirken, daß der Bereich zwischen der Elektrode 1134 und der Elektrode 1101 schwingt. Jedoch ist das piezoelektrische Material 1132 ein einziges Stück Material, wie in 11B gezeigt, so daß eine Schwingung zwischen der inneren Elektrode 1134 und der Elektrode 1101 auch etwas Schwingung in den Bereichen zwischen der Elektrode 1134 und den Elektroden 1104 und 1102 bewirken wird. Die Schwingung in den Bereichen zwischen der Elektrode 1134 und den Elektroden 1104 und 1102 wird eine Spannung zwischen der Elektrode 1134 und den Elektroden 1104 und 1102 erzeugen. Somit sind die Sensoren, die durch die Elektroden 1101–1104 erzeugt sind, nicht vollständig unabhängig voneinander, und es wird etwas Kopplung zwischen den Sensoren geben.
  • Die Kopplung zwischen den Sensoren, die durch die Elektroden 1101–1104 erzeugt worden sind, kann verringert werden, indem die Längsnuten zwischen den Elektroden in das einzige Stück aus piezoelektrischem Material 1132 erstreckt werden, um ein mit Zonen versehenes piezoelektrisches Material 1123 zur Verfügung zu stellen, wie es in 11C gezeigt ist. Die Nuten in dem piezoelektrischen Material 1123 werden dazu neigen, das piezoelektrische Material 1132 in vier Zonen 1123 physikalisch zu trennen. Jede Zone wird weniger Masse haben als das einzige Stück piezoelektrischen Materials 1132, und somit wird jede der vier Zonen typischerweise einen schnellere Abklingzeit zur Verfügung stellen, als das einheitliche piezoelektrische Material 1132.
  • Die Kopplung zwischen den Sensoren, die durch die Elektroden 1101–1104 erzeugt wird, kann weiter verringert werden, indem die Längsnuten ganz durch das piezoelektrische Material 1132 erstreckt werden, wie es in 11D gezeigt ist, so daß vier getrennte Stücke piezoelektrischen Materials 1124–1127 erzeugt werden.
  • Die Elektroden 1101–1104, die in den 11B–D gezeigt sind, können separat angetrieben werden, so daß vier getrennte Transducer gebildet werden. Die Elektroden 1101–1104 können auch im Gleichklang betrieben werden, um einen einzigen Transducer ähnlich dem Transducer, der in 10A gezeigt ist, zur Verfügung zu stellen.
  • Wie oben diskutiert ist ein einziger Ultraschallsensor ausreichend, um festzustellen, wann das Ablationselement in das Ostium eingetreten ist. Eine Anordnung von Sensoren kann verwendet werden, um zu bestimmen, daß der Katheter in dem Ostium aus dem Zentrum versetzt ist. Durch Erweiterung zeigt 12 ein schräg abfühlendes System, das zwei Anordnungen von Sensoren benutzt, eine proximale Anordnung 1202 und eine distale Anordnung 1204, die verwendet werden können, um festzustellen, daß die Längsmittellinie des Katheters 1210 in bezug auf die Längsmittellinie der Vene gewinkelt („schräg") ist. Die Schrägheit wird erfaßt, indem abgefühlt wird, daß die Anordnung 1202 in einer ersten Richtung aus dem Zentrum versetzt ist, wenn die Anordnung 1204 in einer zweiten Richtung aus dem Zentrum versetzt ist. In der veranschaulichten Abänderung ist der Ultraschalltransducer 1220, der das Ablationselement bildet, zwischen der proximalen 1202 und distalen 1204 Anordnung der Sensortransducer gezeigt.
  • 13 zeigt ein Paar Anzeigen, die aus Daten von einem schräg abfühlenden Katheter erzeugt worden sind. Eine proximale Anzeige 1302 zeigt die Position der proximalen Anordnung 1202. Eine distale Anzeige 1304 zeigt die Position der distalen Anordnung 1204. Der Katheter 1210 ist in der Vene zentriert, ohne Schrägliegen, wenn sowohl die Anzeige 1302 als auch die Anzeige 1304 zeigen, daß die Anordnungen zentriert sind.
  • Doppler-Überwachung
  • Die Position des Ablationsgliedes (und somit des Ablationselementes) kann auch bestimmt werden, indem die Geschwindigkeit des Blutstromes nahe einem Ablationselement gemessen wird, da Blut in der Vene schneller fließt als in dem linken Vorhof des Herzens. 14 zeigt einen positionsabfühlenden Doppler-Katheter mit Ultraschalltransducern, die nahe an einem Ablationselement 1406 angeordnet sind, um Doppler-Messungen der Blutgeschwindigkeit nahe dem Ablationselement 1406 zur Verfügung zu stellen. Das Ablationselement 1406 ist von einem aufweitbaren Element 1404 umgegeben. Der Doppler-Katheter ist innerhalb einer Vene 1401 gezeigt, und der Katheter umfaßt ein Multi-Lumen-Wellenteil 1402. Ein Führungsdraht 1405 läuft durch eines der Lumen in der Welle 1402 und ragt aus dem distalen Ende der Welle 1402 hervor. Das aufweitbare Element 1404 befindet sich nahe dem distalen Ende der Welle 1402.
  • Ein Ultraschalltransducer 1422 ist innerhalb des aufweitbaren Elementes 1404 und distal zu dem Ablationselement 1406 angebracht. Der Ultraschalltransducer 1422 ist so ausgerichtet, daß er ein Sichtfeld hat, das einen Bereich zwischen dem aufweitbaren Element 1404 und der Innenwand der Vene 1401 umfaßt. Ein weiterer Ultraschalltransducer 1420 ist innerhalb des aufweitbaren Elementes 1404 und proximal zum Ablationselement 1406 angebracht. Der Ultraschalltransducer 1420 ist so ausgerichtet, daß er ein Sichtfeld hat, das den Bereich zwischen dem aufweitbaren Element 1404 und der Wand der Vene 1401 umfaßt. Ein Ultraschalltransducer 1421 ist an der Katheterwelle 1402 außerhalb des aufweitbaren Elementes 1404 und distal zu dem Ablationselement 1406 angebracht. Der Ultraschalltransducer 1421 ist so ausgerichtet, daß er ein Sichtfeld hat, das im allgemeinen den Kanal der Vene 1401 hinunter distal zum Ultraschalltransducer 1421 ist. Ein Ultraschalltransducer 1423 ist an der Katheterwelle 1402 außerhalb des aufweitbaren Elementes 1404 und proximal zu dem Ablationselement 1406 angeordnet. Der Ultraschalltransducer 1423 ist so ausgerichtet, daß er ein Sichtfeld hat, das im allgemeinen entlang dem Kanal der Vene 1401 proximal zu dem Ultraschalltransducer 1423. Ein Ultraschalltransducer 1424 ist auf dem Ende des Führungsdrahtes 1405 angebracht. Der Ultraschalltransducer 1424 ist so ausgerichtet, daß er ein Sichtfeld hat, das allgemein den Kanal der Vene 1401 abwärts distal zu dem Ende des Führungsdrahtes 1405 ist.
  • Jeder der Ultraschallsensoren 1420–1424 ist so aufgebaut, daß er eine Ultraschallwelle in das Blut sendet, welches in der Vene 1401 strömt. Die Ultraschallsensoren 1420–1424 sind so ausgerichtet, daß die gesendete Schallwelle sich in einer Vektorrichtung fortpflanzen will, die eine Komponente parallel zu der Richtung des Blutstromes hat. Ein Teil der Ultraschallwelle wird zurück zu dem Ultraschallsensor reflektiert. Die Reflexionen werden typischerweise von Teilchen und Turbulenz in dem Blutstrom hervorgerufen. Die Geschwindigkeit des Blutstromes wird erhalten, indem eine Frequenzdifferenz zwischen der Frequenz der gesende ten Schallwelle und der Frequenz der reflektierten Schallwelle erhalten wird. Eine relativ geringe Frequenzdifferenz entspricht niedrigeren Geschwindigkeiten, und eine relativ höhere Frequenzdifferenz entspricht höheren Geschwindigkeiten. Wie angegeben ist die Geschwindigkeit des Blutstromes typischerweise höher in der Vene 1401 als in dem Vorhof. Wenn sich das aufweitbare Element 1404 aufweitet, wird erwartet, daß die höchsten Geschwindigkeiten in der Blutströmung zwischen dem aufweitbaren Element 1404 und der Innenwand der Vene 1401 (entsprechend dem Sichtfeld der Sensoren 1422 und 1420) auftreten. Wenn das aufweitbare Element 1404 innerhalb der Vene 1401 vollständig aufgeweitet ist, wird sehr wenig Blut, wenn überhaupt, über das aufweitbare Element 1404 strömen, und somit wird die gemessene Geschwindigkeit sehr nahe bei Null sein. Im Gegensatz dazu, wenn das aufweitbare Element innerhalb der Herzkammer aufgeweitet ist, wird wenig oder keine Änderung in der Geschwindigkeit des Blutstroms gesehen werden.
  • Somit, wenn der Katheter in die Vene 1401 eingesetzt wird, wird jeder der Sensoren 1420–1424 eine Zunahme in der Strömungsgeschwindigkeit abfühlen. Wenn das aufweitbare Element 1404 aufgeweitet ist, werden die Sensoren 1420 und 1422 eine weitere Zunahme in der Strömungsgeschwindigkeit fühlen, gefolgt von einer beträchtlichen Abnahme in der Strömungsgeschwindigkeit, wenn das aufweitbare Element 1404 die Vene 1401 schließt. Wenn sich das aufweitbare Element aufweitet, werden die Sensoren 1421, 1423 und 1424 eine allgemeine Abnahme in der Strömungsgeschwindigkeit sehen, entsprechend dem verringerten Blutfluß. Irgendeiner der Sensoren 1420–1424 ist ausreichend, um die Position des aufweitbaren Elementes 1404 und des Ablationselementes 1406 in der Vene 1401 zu bestimmen. Jedoch wird die Verwendung von mehr als einem der Sensoren 1420–1424 typischerweise größere Genauigkeit zur Verfügung stellen.
  • Die Lungenvene ist sehr dehnbar, und selbst mit einem aufweitbaren Element 1404, das sich zur Wand über den „normalen" Durchmesser der Vene 1401 ausbläst, kann die Nachgiebigkeit der Venenwand es ermöglichen, das Blutströmung um das aufweitbare Element 1404 läuft. Es ist wünschenswert, diese Strömung zu minimieren, da sie ein konvektives Kühlmittel bildet, das mit dem Wunsch konkurriert, das Gewebe während der Ablation aufzuheizen. Die Doppler-Sensoren 1420 und 1422 können vorteilhaft benutzt werden, um anzuzeigen, daß das Ablationselement 1406 in dem Ostium der Vene positioniert ist, und um auf Leckströmung um das aufweitbare Element 1404 zu prüfen. Die Doppler-Messungen der Leckströme können dazu benutzt werden, dem Arzt zu helfen, wenn er die Position des aufweitbaren Elementes 1404 anpaßt und wenn er die Größe des aufweitbaren Elementes 1404 einstellt, so daß es keinen merkbaren Leckstrom um das aufweitbare Element 1404 gibt.
  • Die Vorrichtungen für den A-Modus, die in Verbindung mit den 3–13 diskutiert sind, und die Vorrichtung für den Doppler-Modus, die in Verbindung mit 14 diskutiert ist, schließen sich nicht wechselseitig aus. Eine Kombination aus Abfühlen im A-Modus und Abfühlen im Doppler-Modus kann vorteilhaft eingesetzt werden, um zusätzliche Information im Hinblick auf die Position eines Ablationselementes im Ostium einer Lungenvene zur Verfügung zu stellen.
  • Überwachung des Fluiddruckes
  • Der Fluiddruck an verschiedenen Orten im Körper des Patienten kann auch benutzt werden, um die Position des Ablationskatheters einzurichten, entweder allein oder in Kombination mit den Druckmessungstechniken, die hierin diskutiert sind. Druckmessungen können den distalen Druck, proximalen Druck und ein Differential zwischen distalem und proximalem Druck umfassen.
  • Der distale Druck kann entweder durch mit Fluid gefüllte Lumen, so wie das Führungsdrahtlumen oder das distale Lumen, das mit dem distalen Port verbunden ist, überwacht werden. Das mit Fluid gefüllte Lumen wird als eine Fluidsäule benutzt, an der ein Drucktransducer befestigt wird. Als Alternative kann der Druck durch piezoelektrische Drucktransducer überwacht werden, die auf der Katheterwelle distal zu dem aufweitbaren Element angebracht sind. Bei noch einer anderen Vorrichtung kann ein getrenntes, den Druck überwachendes Führungselement (z.B. Führungsdraht) durch ein Lumen in der Katheterwelle eingeführt werden, um den intraluminalen Blutdruck zu messen.
  • Der distale intraluminale Blutdruck ist relativ höher, wenn die Vene verschlossen ist im Vergleich dazu, wenn die Vene nicht verschlossen ist. Ein relativ gradueller Anstieg im distalen Druck wird beobachtet, wenn das distale Ende des Katheters in die Lungenvene eintritt. Ein relativ scharfes Anwachsen im distalen Druck wird beobachtet, wenn das aufweitbare Element im Ostium der Lungenvene sitzt und den Strom von der Lungenvene in den Vorhof blockiert. Das Einsitzen kann entweder durch Einführen des Ablationsgliedes in das Ostium der Lungenvene und Aufweiten des aufweitbaren Elementes, das es an der Wand des Ostium anliegt oder durch Aufweiten des aufweitbaren Elementes in dem Atrium und dann Vorbewegen des aufgeweiteten aufweitbaren Elementes in das Ostium der Lungenvene in einer rückläufigen Bewegung geschehen. Durch Überwachen des Druckes, wenn das aufweitbare Element positioniert ist, um die Vene zu verschließen, ist es möglich festzustellen, daß das aufweitbare Element richtig in dem Ostium sitzt. Der proximale Druck wird typischerweise entweder gemessen indem ein proximales Portlumen, das an einem proximalen Port befestigt ist, als eine Fluidsäule benutzt wird, indem ein piezoelektrischer Drucktransducer, der auf der Katheterwelle proximal zu dem aufweitbaren Element angebracht ist, verwendet wird, oder durch einen den Druck überwachenden Führungsdraht, der durch das proximale Portlumen eingesetzt wird. Wenn das aufweitbare Element richtig im Ostium der Lungenvene sitzt, wird eine Druckdifferenz zwischen dem distalen Druck und dem distalen Druck beobachtet, wobei der distale Druck relativ höher ist als der proximale Druck. Diese Druckdifferenz wird relativ graduell zunehmen, wenn das aufweitbare Element in das Ostium eintritt, und er wird relativ schnell zunehmen, wenn das aufweitbare Element in dem Ostium sitzt.
  • Sichtbarmachen durch Röntgenstrahlen
  • Ein distaler Port oder das Führungsdrahtlumen können auch benutzt werden, um strahlungsundurchlässige Farbstoffe in den Blutstrom einzuführen. Indem ein Röntgenstrahlensystem benutzt wird, kann der Arzt den Weg des strahlungsundurchlässigen Farbstoffes in dem Blutstrom des Patienten beobachten. Wenn sich das aufweitbare Element in dem Atrium befindet, wird der strahlungsundurchlässige Farbstoff aufgrund des relativ großen Volumens des Blutes und Turbulenz in dem Vorhof dispergieren. Wenn sich der distale Port in der Lungenvene befindet, sieht man den strahlungsundurchlässigen Farbstoff, daß er hinter dem aufweitbaren Element vorbeifließt, aufgrund des relativ gleichförmigen Stromes von Blut in der Vene. Wenn das aufweitbare Element am Ostium der Lungenvene sitzt, wird man sehen, daß sich der strahlungsundurchlässige Farbstoff sammelt, oder stagniert, nahe dem distalen Port, aufgrund des Abschneidens des Stromes in der Vene.
  • Temperaturüberwachung
  • Die Position des Ablationsgliedes kann auch durch Temperaturmessung bestimmt werden. 15 zeigt einen Temperatursensor 1504, so wie zum Beispiel eine Thermokopplung, eine Festkörper-Halbleiterverbindung, einen Thermistor, einen optische Verbindung und derglei chen, der an dem aufweitbaren Element 1508 befestigt ist. Der Sensor 1504 kann an der Innenwand des aufweitbaren Elementes 1508 befestigt werden, an der Außenwand des aufweitbaren Elementes 1508 oder zwischen Schichten der Wand des aufweitbaren Elementes 1508. Ein Kabel 1505, so wie zum Beispiel ein Draht, ein optisches Kabel, ein Wellenleiter usw., wird an den Sensor 1504 gelegt. Das Kabel 1505 wird durch ein Lumen 1502 in dem Katheter 1506 und zurück zu einem proximalen Sensorelementsystem (nicht gezeigt) geleitet.
  • Wenn das aufweitbare Element 1508 an der Wand einer Vene 1501 sitzt, kann der Temperatursensor 1504 die Temperatur eines Gewebebereichs 1510 auf der Wand der Vene 1501 messen. Wenn der Sensor 1504 nicht auf der Außenseite des aufweitbaren Elementes 1508 angebracht ist, können Temperaturkorrekturen benutzt werden, um eine gemessene Temperatur an dem Sensor 1504 in eine tatsächliche Temperatur für das Gewebe 1510 zu konvertieren. Solche Temperaturkorrekturen können benutzt werden, um die nicht perfekte thermische Leitfähigkeit der Materialien zu kompensieren, die typischerweise für das aufweitbare Element 1508 benutzt werden. Obwohl 15 einen einzelnen Sensor 1504 zeigt, können mehrere Temperatursensoren in einer ähnlichen Weise benutzt werden, um weitere Bereiche der Wand der Vene 1501 zu überwachen.
  • Bei einer Vorrichtung liegt der Sensor 1504 in dem Weg der Ablationsenergie, die von dem Ablationselement 1520 erzeugt wird, und die Ablationsenergie verursacht einen Temperaturabstieg (oder -abfall) in dem Sensor 1504. Zum Beispiel wird ein Hochfrequenz- oder Ultraschall-Ablationselement das Heizen einer Thermokopplung hervorrufen. Die Temperaturablesung, die von dem Sensor 1504 erzeugt wird, wird bevorzugt kompensiert, um Temperaturvariationen zu entfernen, die durch die Ablationsenergie hervorgerufen werden, welche in den Sensor 1504 koppelt. Bei einer Vorrichtung werden die Temperaturvariationen, die durch Koppeln der Ablationsenergie in den Sensor 1504 hervorgerufen werden, identifiziert, indem ein relativ langsamer Temperaturabfall (oder -anstieg) aufgrund der thermischen Leitung (mit den abgetragenen Geweben) aus einer relativ schnellen Temperaturänderung aufgrund der Ablationsenergie, die ein- oder ausgeschaltet wird herausgezogen.
  • Der Sensor 1504 kann verwendet werden, um die Position des Ablationselementes 1520 zu überwachen und zu steuern. Der Sensor 1504 kann auch verwendet werden, um die Temperatur des Gewebes 1510 während des Ablationsprozesses zu überwachen und zu steuern. Wenn der Temperatursensor 1504 (oder der Teil des aufweitbaren Elementes 1508 nahe dem Sensor 1504) nicht in Kontakt mit der Wand der Vene 1501 ist, wird Blut, das hinter den Sensor 1504 strömt, den Sensor kühlen. Somit, zum Beispiel, wenn das Ablationselement 1520 aktiviert wird, während sich der Temperatursensor 1504 in dem Vorhof befindet, wird Blut, das hinter dem Sensor 1504 strömt, die Wärme wegtragen, die von dem Ablationselement 1520 erzeugt wird, und der Temperatursensor wird einen relativ geringen Temperaturanstieg feststellen. In ähnlicher Weise, wenn das aufweitbare Element 1508 nicht richtig in dem Ostium sitzt, um den Strom des Blutes von der Vene abzuschneiden, wird wiederum Blut das hinter den Sensor 1504 strömt, Wärme wegtragen, die von dem Ablationselement 1520 erzeugt wird, und der Temperatursensor wird nur einen relativ geringen Temperaturanstieg erfassen. Wenn jedoch das aufweitbare Element 1508 richtig in dem Ostium sitzt, wird wenig oder kein Blut hinter dem Sensor 1504 fließen, der Gewebebereich 1510 wird einen relativ starken Temperaturanstieg zeigen, und der Temperatursensor wird einen relativ starken Temperaturanstieg messen. Somit kann der Arzt das Ablationselement positionieren, indem nach dem erwarteten Temperaturanstieg gesucht wird, und kann bestimmen, ob das aufweitbare Element richtig an dem ins Ziel gefaßten Gewebe anliegt (d.h. feststellen, ob das aufweitbare Element in Kontakt mit dem Zielgewebe ist).
  • Der Temperatursensor kann auch dazu benutzt werden, beim anfänglichen Positionieren des Ablationsgliedes (wenn es in einem unaufgeweiteten Zustand ist) im Ostium der Lungenvene zu helfen. Bei dieser Ausführungsform wird das Ablationselement aktiviert, während sich das Ablationsglied in dem Vorhof befindet. Wenn das Ablationsglied in das Ostium der Lungenvene vorbewegt wird, wurde beobachtet, daß sich die abgefühlte Temperatur senkt. Der Arzt kann diese Rückkopplungsinformation benutzen, um festzustellen, wann sich das Ablationsglied im Ostium der Lungenvene befindet.
  • Bei einer Vorrichtung wird das Ablationselement mit einer mittleren Leistung aktiviert, das heißt, genug Leistung, um einen meßbaren Temperaturanstieg hervorzurufen, jedoch nicht genug Leistung, um das Denaturieren der Zellen, des Blutes oder Gewebes benachbart dem Ablationsband des Ablationsgliedes hervorzurufen. Der Arzt bewegt dann den Katheter 1506 vor, bis der Sensor 1504 einen plötzlichen Temperaturanstieg angibt, was anzeigt, daß das aufweitbare Element 1508 richtig in dem Ostium sitzt. Wenn einmal das aufweitbare Element richtig sitzt, wird das Ablationselement mit einer hohen Leistung betrieben, um das Abtragen des Gewebebereichs 1510 hervorzurufen. Der Sensor 1504 wird benutzt, um die Temperatur des Bereiches 1510 zu messen, um den Ablationsprozeß zu steuern und ausreichend Energie zur Verfügung zu stellen, um das gewünschte Abtragen zu erzeugen, ohne den Gewebebereich 1510 übermäßig abzutragen.
  • Die 16A–L zeigen verschiedene Arten, ein Umfangs-Ablationsglied zu betreiben, und verschiedene Umfangs-Leitungsblöcke, die dadurch gebildet werden. Die vorliegende Erfindung denkt an verschiedene Kombination dieser Ablationsanordnungen und Verfahren mit den Positionsüberwachungsanordnungen und dazu in bezug stehenden Sensorvorrichtungen und/oder mit Ablationsüberwachungsanordnungen, so wie Temperaturüberwachungsanordnungen, die ansonsten hierin gezeigt und beschrieben sind, wie es einem Durchschnittsfachmann deutlich werden würde. Daher wird das Einschließen einer Positionsüberwachungsanordnung 1650 auf verschiedene Weise in schematischer Form in den 16A–L gezeigt, und weiterhin können verschiedene Ablationsüberwachungssensoren und -schaltungen, so wie Temperaturüberwachungsensoren und -schaltungen, an die verschiedenen Ablationsglieder gekoppelt werden, die gezeigt sind, wo es zweckmäßig ist.
  • 16A zeigt einen Ablationskatheter, der auf seinem distalen Ende ein Umfangs-Ablationsglied 1601 mit einem Ablationselement trägt, was ein abtragendes Umfangsbands 1603 bildet, welches ein aufweitbares Element 1608, das als Ballon gezeigt ist, umschreibt. Das aufweitbare Element 1608 ist in einer radial zusammengefallenen Position gezeigt, ausgelegt für die perkutane transluminale Zuführung in eine Lungenvene. Jedoch ist das aufweitbare Element 1608 auch in eine radial aufgeweitete Position einstellbar, wenn es von einem Expansionsantrieb betrieben wird, so wie zum Beispiel einer Quelle für unter Druck stehendes Fluid, wie in 16B gezeigt, um das Umfangsband 1603 an einen Umfangsbereich von Gewebe zu koppeln und somit einen Umfangs-Leitungsblock 1654 zu bilden, wie in 16C gezeigt. Genauer ist das Umfangsband 1603 schematisch gezeigt, wie es an den Ablationsantrieb 1602 an einem proximalen Endbereich des Katheters gekoppelt ist. Nachdem das aufweitbare Element 1608 in die radial aufgeweitete Position eingestellt ist und das Band 1603 an der Wand der Lungenvene in dem Ablationsbereich anliegt, wird das Ablationselement von dem Ablationsantrieb 1602 betrieben, so daß das Umfangsband 1603 den umgebenden Umfangsweg des Gewebes abträgt, so daß eine Umfangsläsion gebildet wird, welche die Lungenvene umschreibt, wie es in 16C gezeigt ist.
  • Wie es in verschiedenen anderen veranschaulichten Beispielen und Einsatzformen in den 16D–I gezeigt ist, kann das gewünschte Positionieren des Ablationsgliedes werden, wie es durch die Anatomie eines bestimmten Patienten definiert wird, und das entsprechend gewünschte Abtragungskoppeln einer bestimmten Ablationselementvorrichtung über einen bestimmten Modus für das aufweitbare Element des Ablationsgliedes geändert werden. Genauer kann bei den sequentiellen Betriebsarten für das Ablationsglied, die in den 16D–E gezeigt sind, der Positionssensor der Positionsüberwachungsanordnung an das aufweitbare Element gekoppelt werden. Bei einem Modus wird das Anliegen des aufweitbaren Elementes an dem Gewebe, das das Ostium der Lungenvene umgibt, durch den Positionsüberwachungssensor abgefühlt, beispielsweise wenn das Ablationselement vor dem Anliegen betrieben wird, wie in 16D, und der Sensor fühlt ab, wann das Element unmittelbar das Abtragen beginnt, wenn die Anordnung in die Vene vorbewegt wird, so wie wenn das Band 1608 an das Gewebe koppelt, wie es in 16E gezeigt ist. Bei einem anderen Modus, durch Einführen eines bereits aufgeblähten Ballons in das Ostium der Vene, wie in den 16D–E gezeigt, können unterschiedliche Änderungen anderer Parameter, so wie Blutstrom oder -druck, auch hervorgehoben werden, um bei der Positionsüberwachung entsprechend den dazu in bezug stehenden Sensorvorrichtungen, die oben beschrieben sind, zu unterstützen.
  • Darüberhinaus, wie in den 16D und 16L gezeigt, kann der gewünschte Ort für das Ablationsglied wenigstens teilweise außerhalb der Lungenvene sein (und unter manchen Umständen, wie gezeigt teilweise innerhalb der Vene und teilweise außerhalb), derart, daß das Ablationselement an einen Umfangsbereich des Gewebes entlang der hinteren linken Vorhofwand und das Ostium umgebend gekoppelt wird. Weiter bei diesem besonderen Umstand kann das ablative Koppeln sowohl Gewebe außerhalb und innerhalb der Lungenvene umfassen (16D–G), oder nur Gewebe außerhalb der Vene und entlang der Vorhofwand (16H–L). Noch weiter, wie es vielfältig in den 16F–G und 16K–L gezeigt ist, werden solche Umfangsläsionen, wie vielfältig beschrieben, in Verbindung mit anderen Läsionen gebildet, um bestimmte Muster verbundener Läsionen zu bilden, um Arrhythmie verursachende Herde von anderen Teilen des Vorhofes zu isolieren.
  • Verschiedene Formen von Ablationselementen können für eine gesamte Ablationseinrichtung, wie sie innerhalb der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen wird, geeignet sein.
  • Bei einem Beispiel umfaßt das Band 1603 eine oder mehrere leitende Elektroden. Bei einer Vorrichtung umfaßt das Band 1603 eine poröse Haut, die so ausgelegt ist, daß Fluid, so wie eine hypertonische Salzlösung, von einer inneren Kammer, die durch den Katheter definiert ist, und nach außen fließt, um mit dem Gewebe des Ostiums in Kontakt zu kommen. Eine solche poröse Haut kann gemäß mehreren unterschiedlichen Verfahren aufgebaut werden, so wie durch Bilden von Löchern in einem ansonsten zusammenhängenden Polymermaterial, einschließlich mechanischen Bobrens oder Einsetzens von Laserenergie, oder die poröse Haut kann einfach ein inhärent poröser Aufbau sein, so wie ein poröses Fluorpolymer, z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE), Zellulose, Polyurethan oder anderes poröses Material, Mischung oder Aufbau. In jedem Fall dient durch elektrisches Koppeln des Fluids mit der porösen Ballonhaut an eine Hochfrequenz-Stromquelle (bevorzugt monopolar) das poröse Band als eine Elektrode, wobei Hochfrequenzstrom nach außen durch die Poren über das leitende Fluid strömt. Zusätzlich wird weiter daran gedacht, daß eine poröse Außenhaut extern bei einem anderen getrennten aufweitbaren Element vorgesehen sein kann, so wie einem getrennten aufweitbaren Ballon, wobei das leitende Fluid in einem Bereich zwischen der porösen Außenhaut und dem aufweitbaren Element, das darin enthalten ist, gehalten wird. Verschiedene andere Gestaltungen einer „Fluidelektrode" als diejenige, die hierin besonders beschrieben ist, können einem Durchschnittsfachmann auch geeignet erscheinen, wenn er diese Offenbarung liest.
  • Als Alternative oder zusätzlich zu den Abänderungen der Hochfrequenzelektrode, die gerade beschrieben worden sind, kann das Umfangs-Ablationselement auch weitere Quellen oder Senken für Ablativenergie umfassen, und kann insbesondere einen thermischen Leiter umfassen, der den äußeren Umfang der Arbeitslänge eines aufweitbaren Elementes umschreibt. Beispiele geeigneter thermischer Leiteranordnungen umfassen ein metallisches Element, das zum Beispiel aufgebaut sein kann, wie es zuvor für die obigen genaueren Hochfrequenzvorrichtungen beschrieben ist. Bei einer Vorrichtung kann der thermische Leiter, so wie ein metallisches Element, im allgemeinen entweder in einer Schaltung mit geschlossener Schleife innerhalb des Katheters widerstandsbeheizt werden oder von einer Wärmequelle, die an den thermischen Leiter gekoppelt ist, über Leitung beheizt werden. In dem letzteren Fall des Heizens über Leitung des thermischen Leiters mit einer Wärmequelle kann das aufweitbare Element zum Beispiel eine polymere Ballonhaut sein, die mit einem Fluid aufgebläht wird, das entweder durch eine Widerstandsspule oder einen bipolaren Hochfrequenzstrom beheizt wird. In jedem Fall wird vermutet, daß ein thermischer Leiter auf der Außenfläche des aufweitbaren Elementes geeignet ist, wenn er ausgelegt ist, das benachbarte Gewebe auf eine Temperatur zwischen 40° und 80°C zu heizen.
  • Bei einer weiteren Variation umfaßt ein anderer Ablationskatheter zum Einsatz mit einer Positionsüberwachungsanordnung ein aufweitbares Element, das eine Käfigstruktur 1750 aufweist, wie in 17 gezeigt. Der Käfig 1750 umfaßt ein Netz aus Drähten 1751 und ist aufweitbar, um an einem gewünschten Ablationsbereich in einer Lungenvene anzuliegen.
  • Die radiale Aufweitung des Käfigs 1750 wird wie folgt erreicht. Eine Hülse 1752 wird proximal um die Drähte 1751 befestigt. Ein Kern 1753, welcher ein metallischer Dorn sein kann, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, erstreckt sich durch die Hülse 1752 und distal in den Käfig 1750, indem er in einer distalen Spitze 1756 endet. Die Drähte 1751 sind an der distalen Spitze 1756 beispielsweise durch Löten, Schweißen, Kleben, Wärmeschrumpfen eines polymeren Elementes über den Drähten oder irgendeine Kombination dieser Verfahren gesichert. Der Kern 1753 kann innerhalb der Hülse 1752 gleiten und kann beispielsweise innerhalb eines rohrförmigen Lumens (nicht gezeigt) innerhalb der Hülse 1752 untergebracht werden. Indem die Hülse 1752 relativ zu dem Kern 1753 unter der distalen Spitze 1756 bewegt wird (gezeigt durch die Pfeile in 17), kann der Käfig 1750 entlang seiner Längsachse zusammenfallen, um eine nach außen gerichtete radiale Vorbelastung (auch mit den Pfeilen in 17 gezeigt) auf die Drähte 1751 in einer organisierten Weise zu zwingen, um eine Arbeitslänge des Käfigs 1750 zu bilden, die aufgeweitet ist (nicht gezeigt).
  • Eine Vielzahl von Ablationselektroden 1755 ist an dem Käfig 1750 befestigt. Jede Elektrode ist auf einem der Drähte 1751 angeordnet und jede Elektrode befindet sich in ähnlicher Weise entlang der Längsachse des Käfigs 1750. Die radiale Vorbelastung, die auf die Drähte 1751 während des Aufweitens gegeben wird, zusammen mit dem Ort der Ablationselektroden 1755, dient dazu, die Vielzahl der Ablationselektroden 1755 entlang einem am Umfang verlaufenden Äquatorband entlang der aufgeweiteten Arbeitslänge des Käfigs 1750 zu positionieren.
  • Die Drähte 1751 sind bevorzugt elektrisch leitend und sind typischerweise aus einer elastischen Metallegierung hergestellt, so wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, Nickel-Titan oder einer Kombination beider. Bei einer Vorrichtung werden getrennte elektrische Leiter verwendet, um die Ablationselektroden 1755 zu betreiben, um in effizienter Weise Ablationsstrom in umgebendes Gewebe zu senden. Die Drähte 1751 selbst können auch als elektrische Leiter für Ablationselektroden 1755 dienen. Die Drähte 1751 können mit einem elektrischen Isolator beschichtet sein, um den elektrischen Strom in den Ort der Ablationselektroden 1755 umge bende Gewebe zu isolieren. Darüberhinaus können die Ablationselektroden 1755 gebildet werden, indem elektrische Isolation entfernt wird, so daß ein ausgewählter Bereich 1751 freigelegt wird, um zu ermöglichen, daß Strom in Gewebe nur von dem freiliegenden Bereich fließt.
  • Zu dem Zwecke der weiteren Veranschaulichung zeigt 17B weiter ein anderes geeignetes Umfangs-Ablationsglied 1750', das einen aufblähbaren Ballon 1751 als das aufweitbare Element umfaßt. Das Umfangs-Ablationsglied 1750' umfaßt weiter Abschirmungen oder Isolatoren 1752', 1756', welche eine ablative Kopplung von einer Ablationsquelle innerhalb des Ballons zum Umfangsband 1755' isolieren, das entlang einem nicht isolierten Teil des Ballons zwischen den Isolatoren 1752', 1756' gebildet ist. Weiter ist bei dieser Anordnung der Ablationstantrieb 1702 angekoppelt und treibt die Ablationsquelle 1703 an, welche dadurch ablativ in das Aufblasmedium und durch den Ballon 1751' zum Gewebe koppelt, das an dem Umfangsband 1755' liegt. Die ablative Kopplung kann viele Formen annehmen, wie es hierin für die verschiedenen Typen der Ablationselemente beschrieben ist. Zum Beispiel kann das Band 1755' eine poröse Haut umfassen, so wie oben beschrieben, wobei Fluid innerhalb des Ballons 1751' ablativ durch die Haut koppelt, so wie ein chemisches Ablationsmittel oder ein elektrisches Ablationsmittel (schattiert schematisch gezeigt durch elektrische Stromquelle 1702, die an die Ablationsquelle 1703 gekoppelt ist, welche beispielsweise eine Elektrode sein kann). Die Isolatoren gemäß diesen Abänderungen erlauben eine solche Kopplung entlang den isolierten Bereichen des Ballons nicht. Weiterhin kann die Kopplung thermisch sein, so wie durch Heizen oder hypothermisches Kühlen von Gewebe, das an dem Band 1755' anliegt. Weiter können die Isolatoren Ultraschall- oder Lichtabschirmungen sein, wobei die Ablationsquelle 1751 ein Ultraschall oder Licht aussendendes Ablationselement sein kann.
  • Noch weiter können andere Ablationsglieder und dazu in bezug stehende Ablationselement mit einer Positionsüberwachungsanordnung oder mit einer Ablationsüberwachungsanordnung wie hierin beschrieben verwendet werden, ohne daß man sich vom Umfang der Erfindung entfernt. Zum Beispiel können verschiedene geformte Ablationsglieder, so wie Schleifenelemente, die dazu ausgelegt sind, einen Umfangsbereich von Gewebe abzutragen, geeignete Ersatzmittel zum Einbau in die Gesamtanordnungen, die hierin beschrieben sind, sein.
  • Befestigung von Thermokopplung-Elektrode
  • Wie oben angesprochen kann die Katheteranordnung einen oder mehrere Temperatursensoren (z.B. Thermokopplungen) umfassen, um (1) die Position des Ablationsgliedes zu bestimmen und/oder (2) die Abtragung von Gewebe zu überwachen. Somit können solche Temperatursensoren im Zusammenhang mit all den oben beschriebenen Positionsüberwachungssystemen verwendet werden.
  • Die Katheteranordnung kann auch eine oder mehrere Elektroden umfassen, die so angeordnet sind, daß sie Kontakt mit Venen- und/oder Herzgewebe benachbart dem Zielbereich des Gewebes herstellen. Solche Elektroden sind wünschenswerterweise zu Zwecken elektrischer Abbildung angeordnet, ebenso dazu, die Integrität des Leitungsblockes nach dem Abtragen des Gewebebereiches zu überprüfen. Zum Beispiel ist bei einer Ausführungsform eine Elektrode distal zum Ablationselement angebracht und wird verwendet, um einen arrhythmogenen Zustand im Venen/Herzgewebe distal zur gebildeten Läsion aufzurufen. Diese Elektrode kann selbst oder in Kombination mit einer oder mehreren Elektroden verwendet werden, die proximal zu dieser am weitesten distal liegenden Elektrode positioniert sind.
  • Eine oder mehrere dieser proximalen Elektroden kann verwendet werden, um die elektrophysiologische Antwort abzubilden, um festzustellen, ob die Antwort die gebildete Läsion (d.h. den erzeugten Leitungsblock) durchschneidet. Bei einer Abänderung umfaßt die Katheteranordnung nur eine distale Elektrode und eine proximale Elektrode, die auf gegenüberliegenden Seiten des Ablationselementes angeordnet sind. Bei einer weiteren Abänderung umfaßt die Katheteranordnung eine Anordnung von Elektroden, die entlang einer Länge des Katheters angeordnet sind. Wenn das aufweitbare Element in einer zusammengefallenen Position liegt, kann der distale Bereich des Zuführelementes manipuliert werden, um die Anordnung der Elektroden gegen das Gewebe und über die gebildete Läsion zu positionieren. Auf diese Weise kann die Integrität des gebildeten Leitungsblockes überwacht und geprüft werden.
  • Sowohl Temperatursensoren als auch Elektroden sind wünschenswerterweise entlang wenigstens einem Teil der Länge des aufweitbaren Elementes (z.B. des aufblähbaren Ballons) angeordnet. Das folgende bildet eine Beschreibung von mehreren Wegen, solche Sensoren und Elektroden zu befestigen oder solche Sensoren und Elektroden mit einem aufweitbaren Element zu benutzen.
  • Es wird vermutet, daß die hierin gezeigten und beschriebenen Temperatursensorvorrichtungen insbesondere gut geeignet sind zum Einsatz mit hochgradig elastomeren Ballons, wobei solche Gestaltungen wenigstens teilweise dazu gedacht sind, die großen Längungsbeträge an der Grenzfläche Ballon/Sensor zu berücksichtigen und aufzufangen. Genauere Beispiele solcher stark nachgiebigen oder elastomeren Ballone sind an anderen Stellen in der Offenbarung beschrieben.
  • Ungeachtet der hoch nützlichen Aspekte solcher Anordnungen können Ausführungsformen auch mit anderen Vielfalten nicht nachgiebiger Ballons kombiniert werden oder können weiter an andere Ablationsglieder gekoppelt werden, die keine Ballone umfassen, so wie zum Beispiel diejenigen, die aufweitbare Käfige benutzen, bei denen der Außendurchmesser eines solchen Käfigs auswechselbar durch die Ballonhaut in den gezeigten Vorrichtungen substituiert werden kann. Bei anderen isolierteren Dingen können die Temperaturüberwachungssensoranordnungen, die hierin offenbart sind, mit bestimmten Umfangs-Ablationsgliedern ohne Vertrauen auf irgendeine besondere Gestaltung eines Umfangs-Ablationsgliedes kombiniert werden, so wie in dem Fall von eingesetzten Thermokopplungsstreifen, die in einem Umfangsmuster angeordnet werden können, um das Abtragen in einer Weise zu überwachen, die relativ unabhängig von den Merkmalen des Ablationsgliedes ist (siehe zum Beispiel 28A–F).
  • Bei einer Vorrichtung sind eine oder mehrere Thermokopplungen oder Elektroden nahe einem distalen Ende eines Katheters angeordnet. Die 18A–B zeigen einen Katheter mit einer Katheterwelle 1801 und einem aufweitbaren Element, so wie einem Ballon 1802, der in der Figur gezeigt ist, nahe dem distalen Ende der Welle 1801. In 18A ist der Ballon 1802 zusammengefallen und in der 18B ist der Ballon 1802 aufgeweitet. Der Katheter umfaßt optional ein Ablationselement, so wie ein Ultraschall-Ablationselement 1803, das innerhalb oder nahe dem Ballon 1802 liegen kann. Ein Thermokopplungsdraht 1804 läuft durch ein Lumen in der Welle 1801 und tritt aus der Welle innerhalb des Ballons aus. Eine Thermokopplung 1806 auf dem Thennokopplungsdraht 1804 ist an dem Ballon 1802 befestigt.
  • Geeignete Formen für die Thermokopplung 1806 umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf eine Schleife 1807, wie in der Draufsicht der 18D gezeigt, eine ovale Schleife 1811, wie in der Draufsicht der 18E gezeigt, eine „T"-Konfiguration 1812, wie in der Draufsicht der 18F gezeigt, eine „S"-Konfiguration 1813, wie in der Draufsicht der 18G gezeigt, eine Hakenkonfiguration 1814, wie in der Draufsicht der 18H gezeigt, oder eine Konfiguration 1815 mit einem kugeligen Ball, wie in der Draufsicht der 18I gezeigt. Solche Formen sind wünschenswert sowohl für das Verankern der Thermokopplung an dem Ballon und zum Abfühlen der Temperatur des Gewebes außerhalb des Ballons. Das heißt, bei jeder der obigen Formen liegt ein Teil der Thermokopplung im allgemeinen normal zu oder wenigstens schräg relativ zu der Achse des Thermokopplungsdrahtes, um die Kopplung zwischen der Thermokopplung und dem Klebmittel zu verbessern, das sie an die Ballonwand bindet, wie unten beschrieben wird. Diese Formen bilden auch mehr Oberfläche für die Thermokopplung, ohne die Thermokopplung zu verlängern. Für diese Thermokopplungen, mit mehr freiliegender Fläche als bei einer geraden Thermokopplung, wird vermutet, daß sie eine bessere Genauigkeit und Antwortzeit haben.
  • Die Thermokopplung 1806 ist an einer Innenwand des Ballons 1802 befestigt, wie in 18C gezeigt, mittels eines Befestigers 1809. Bei einer Abänderung ist der Befestiger 1809 ein Wulst aus Klebmittel, das kompatibel mit dem Material ist, welches zum Herstellen des Ballons 1802 verwendet wurde. Geeignete Klebmittel umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Epoxiharze, Cyanoacetat-Klebmittel, Silikon-Klebmittel, flexible Klebmittel usw. Bei alternativen Ausführungsformen ist der Befestiger 1809 ein Band, das an den Ballon geklebt ist, ein Wulst aus Material, der an den Ballon angeformt oder heißgebunden ist.
  • Der Thermokopplungsdraht 1804 hat bevorzugt eine ausreichende Flexibilität, so daß er nicht ernsthaft das Aufweiten des Ballons 1802 erschwert. Zusätzlich, gemäß einem hochgradig nützlichen Aspekt der Ausführungsform, die in den 18A–18B gezeigt ist, ist der Thermokopplungsdraht 1804 mit einer schleifenartigen oder Federform mit einer Wicklung versehen, so daß der Draht sich mit dem Ballon 1802 aufweitet und wiederum nicht ernsthaft die Aufweitung des Ballons 1802 erschwert und auch nicht auf die eingebettete Thermokopplung drückt, wenn der Ballon 1802 aufgeweitet wird.
  • In 18C, obwohl der Befestiger 1809 aufgebaut werden kann, indem ein flexibles Material benutzt wird, ist der Befestiger 1809 so gezeigt, daß er einen relativ nicht einstellbaren oder festen Befestigungspunkt zwischen der Thermokopplung 1806 (oder dem Thermokopplungsdraht 1804) und dem Ballon 1802 zur Verfügung stellt.
  • Die Befestigung der Thermokopplung an der Innenwand des Ballons 1802 kann nach vielen Arten beendet werden, wobei eine davon hierin zum Zwecke der Veranschaulichung in den 18J–K zur Verfügung gestellt wird. Genauer in 18J gezeigt ist das proximale Ende des Ballons 1802 auf der Katheterwelle an einer proximalen Anpassung 1810 gesichert und wird dann über die Welle umgekehrt, so daß die innere Ballonfläche 1808 freiliegt. Die Thermokopplung 1806 ist an der Innenfläche 1808 in der Ausrichtung gesichert, die in 18J gezeigt ist, und durch Einsatz von Klebmittel, wie es an anderen Stellen hierin beschrieben ist. Andere zusätzliche Thermokopplungen können auf diese Weise befestigt werden, wie es auch in weiteren Einzelheiten in 36 unten gezeigt und beschrieben ist. Der Ballon wird dann zurückgerollt in seine ursprüngliche nicht umgekehrte Ausrichtung, wo die distale Anpassung 1812 an der Welle angebracht ist, was die Thermokopplung innerhalb der Innenkammer des Ballons 1802 sichert, wie in 18K gezeigt.
  • Die 19A–D zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der eine Befestigung 1920 die Thermokopplung 1806 oder den Thermokopplungsdraht 1807 an dem Ballon 1802 befestigt. Die Befestigung 1920 ist einstellbar und liefert eine relativ flexible Befestigung. Bei der Ausführungsform, die in den 19C–19D veranschaulicht ist, ist die Befestigung 1920 ein Wulst aus Klebmittel, das einen Kanal oder Schlauch 1924 umfaßt. Der Thermokopplungsdraht 1804 ist gleitend in dem Schlauch angeordnet, so daß, wenn sich der Ballon 1802 ausdehnt, der Thermokopplungsdraht 1804 etwas in Bezug auf den Ballon 1802 bewegen kann. Bei einer Ausführungsform ist der Thermokopplungsdraht 1802 in dem Schlauch 1924 durch einen oder mehrere Wülste 1922a, b aus Material gehalten, das an dem Thermokopplungsdraht 1804 befestigt ist, wie es in 19D gezeigt ist. Der Thermokopplungsdraht 1804 kann in dem Schlauch auch durch eine Schleife oder Krümmung in dem Thermokopplungsdraht gehalten werden, wie es in 19C gezeigt ist.
  • Zu Zwecken der Klarheit zeigen die Figuren eine einzelne Thermokopplung. Trotzdem kann auch eine Vielzahl von Kopplungen an dem Ballon 1802 befestigt werden, indem die Techniken verwendet werden, die in den 18A–I und 19A–D gezeigt sind. Ein nützlicher Aufbau für solche Thermokopplungen benutzt Thermokopplungsdraht vom „T"-Typ, der im Handel bei „Hudson International" erhältlich ist und aus Kupfer und Konstantan aufgebaut ist, und insbesondere eine bifilare Konfiguration mit 44 Gauge geeignet ist.
  • Kurz gesagt können solche Thermokopplungsdrähte auf die gewünschte Länge geschnitten und dann verlötet werden, wo die Temperaturüberwachung stattfinden soll – ein solches Löten entfernt die Isolation zwischen den einzelnen Fäden des bifilaren Materials und koppelt elektrisch die Leitungen in einer Weise, die auf Änderungen in der Temperatur empfindlich ist. Ungeachtet der Nutzen, die durch solche Thermokopplungen bei den vorliegenden Ausführungsformen zur Verfügung gestellt werden, können andere wohlbekannte Temperatursensoren nützliche Ersatzmittel für die hierin beschriebenen Thermokopplungen sein, ohne daß man sich vom Umfang der Erfindung entfernt.
  • Die Befestigungspunkte befinden sich typischerweise in den hochbelasteten Flächen. Bei einer Ausführungsform kann die Wand des Ballons 1802 nahe den Befestigungspunkten verstärkt werden, so wie es in den 20–21 gezeigt ist. Genauer zeigt 20 eine Verstärkung 2009, bei der die Wandfläche des Ballons 1802 auf einer Innenseite nahe dem Befestigungspunkt verdickt ist. Das Verdicken der inneren Wandfläche liefert vergrößerte Festigkeit, wobei weiterhin eine glatte Außenfläche des Ballons 1802 beibehalten wird, was so ermöglicht, daß der Ballon leicht innerhalb des Körpers des Patienten manipuliert werden kann.
  • 21 zeigt eine Verstärkung 2109, wobei die Verstärkung das Verdicken der Wand des Ballons 1802 auf eine Außenseite umfaßt. Die verdickten Flächen der Außenwandfläche des Ballons können geglättet werden, so daß der Ballon weiterhin eine relativ glatte Außenkontur bereithält. Jedenfalls kann eine solche variable Wanddicke durch Verwenden der Formen des Ballonmaterials erzeugt werden, entweder als ein thermohärtender oder thermoplastischer Materialprozeß, oder indem die Betriebsparameter oder Dornabmessungen variiert werden, wenn der Ballon durch einen Tauchbeschichtungsprozeß gebildet wird, oder ansonsten durch Nachbearbeitung eines zuvor extrudierten, im allgemeinen gleichförmigen Schlauches (z.B. Schrumpfen, Strecken, Laminieren des Schlauches, wie es geeignet ist, um die gewünschten Abmessungen und Geometrie zu erhalten).
  • Bei einer weiteren Abänderung von Thermokopplung/Ballon, in den 22A–C gezeigt, ragt der Thermokopplungsdraht 1804 durch eine Öffnung oder ein Loch 2202 in der Wand des Ballons 1802, derart, daß die Thermokopplung 1806 (oder eine Elektrode) auf der Außenseite des Ballons 1802 angeordnet ist. Die Thermokopplung 1806 wird an ihrem Ort mittels eines Wulstes aus Klebmittel 2204 gehalten, das mit dem Ballon 1802 kompatibel ist, so wie zum Beispiel ein flexibles Klebmittel, ein elastomeres Klebmittel, ein Silikonklebmittel usw.
  • Das Anordnen der Thermokopplung 1806 auf der Außenseite des Ballons 1802 bietet typischerweise verbesserten thermischen Kontakt zwischen der Thermokopplung 1806 und der Lungenvene. Das Anbringen, wie es in den 22A–C gezeigt ist, kann auch benutzt werden, um eine Elektrode in Kontakt mit der Lungenvene zu bringen, indem die Thermokopplung durch eine Elektrode ersetzt wird und die Elektrode elektrisch leitend zum benachbarten Gewebe gelassen wird (oder lediglich die Thermokopplung als eine Elektrode verwendet wird). Wie oben angemerkt sind Elektroden nützlich zum Stimulieren und Abbilden der elektrischen Eigenschaften von Gewebe, beispielsweise entlang des Abtragungsbereiches oder an anderen Orten zum Zwecke des Überwachens der elektrischen Herzssignale oder um ansonsten die Bildung eines Leitungsblockes zu bewerten, z.B. wo sich eine Lungenvene von einer Vorhofwand erstreckt.
  • 23 zeigt eine zusätzliche Ausführungsform, bei der die Thermokopplung 1806 entlang einer Außenwand 2302 des Ballons 1802 gelegt ist und mittels eines Wulstes aus Klebmittel 2304 oder eines anderen Materials gesichert ist. 24 zeigt noch eine andere Ausführungsform, bei der ein Höcker 2400 in die Wand des Ballons 1802 gebildet ist und der Thermokopplungsdraht 1802 sich von der Innenfläche des Ballons und durch den Höcker 2400 erstreckt, wobei die Thermokopplung 1806 auf der Außenfläche des Höckers oder innerhalb einer Ausnehmung 2402 auf der Außenfläche des Höckers 2400 sitzt.
  • 25 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Höcker 2500 in der Wand des Ballons 1802 gebildet ist und die Thermokopplung 1806 innerhalb des Höckers 2500 sitzt, ohne die Notwendigkeit, ein Loch vollständig durch die Wand des Ballons 1802 einzuführen. Die Höcker 2400 und 2500, die in den 24 und 25 gezeigt sind, geben der Wand des Ballons 1802 zusätzliche Festigkeit an dem Belastungspunkt, der durch die Thermokopplung 1806 gebildet wird. Die Höcker 2400, 2500 helfen auch dabei, die Außenfläche des Ballons mit einer externen Thermokopplung 1806 zu glätten, somit zu ermöglichen, daß der Ballon sanft durch den Patienten gleitet. Bei den gezeigten Ausführungsformen sind die Höcker 2400 und 2500 einstückig mit der Ballonwand 1802 ausgebildet, beispielsweise entsprechend den zuvor oben beschriebenen Aufbauten, obwohl sie auf andere Weise in geeigneten Ersatzaufbauten oder Verfahren gebildet werden können, ohne daß man sich vom Umfang der Erfindung entfernt.
  • 26A zeigt eine Ausführungsform, bei der die Thermokopplung 1806 zwischen zwei Schichten eines vielschichtigen Ballons 2602 angeordnet ist. Ebenso wie die zuvor diskutierten Ballons ist der Ballon 2602 auf einer Katheterwelle 26c angebracht. Der Ballon 2602 umfaßt eine zweischichtige Wand mit einer äußeren Schicht 2620 und einer inneren Schicht 2621. Die äußere Schicht 2620 ist mittels einer äußeren Dichtung 2650 an de Katheterwelle angebracht, und die innere Schicht 2621 ist mittels einer inneren Dichtung 2652 an der Katheterwand befestigt. Der Thermokopplungsdraht tritt aus einem Lumen 2654 über einen Austrittsport 2556 in die Katheterwelle aus, der sich zwischen der inneren und der äußeren Dichtung befindet. Die Thermokopplung 1806 ist zwischen der äußeren Schicht 2620 und der inneren Schicht 2621 angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform, die in den 26B–D gezeigt ist, sind der Thermokopplungsdraht 1804 und die Thermokopplung 1806 zum Gleiten zwischen der inneren Schicht 2621 und der äußeren Schicht 2620 derart angeordnet, daß die Thermokopplung innerhalb des Ballons 2602 gleitet, wenn sich der Ballon 2602 ausdehnt. Wenn der Ballon 2602 zusammengefallen ist, wie in 26B gezeigt, ist die Thermokopplung in einer ersten Position. Wenn der Ballon 2602 aufgeweitet ist, wie es in 26C gezeigt ist, bewegt sich die Thermokopplung 1806 um eine Entfernung <d (siehe 26B) in eine zweite Position aufgrund der Ausdehnung des Ballons. Bei der besonderen Abänderung, wie sie gezeigt ist, gleiten die Thermokopplung 1806 und der Thermokopplungsdraht 1804 in einem Kanal 2624 (26D), der zwischen der inneren Schicht 2621 und der äußeren Schicht 2620 gebildet ist. Der Kanal 2624 kann mit einem Fluid gefüllt werden, beispielsweise um die Bewegung der Thermokopplungen wie beschrieben zu erleichtern oder zu verhindern, daß Luftblasen eingefangen werden. Es kann weiter wünschenswert sein, den Kanal 2624 mit einem Material zu füllen, das eine akustische Eigenschaft ähnlich den akustischen Eigenschaften des Fluides hat, das benutzt wird, um den Ballon 2602 zu füllen und auszudehnen.
  • Es wird in Betracht gezogen, daß die Ausführungsform mit Kanal, die soeben mit Bezug auf die 26A–D beschrieben worden ist, weiter aus einem kontinuierlichen Ballonmaterial heraus aufgebaut werden kann, im Gegensatz zu zwischen laminierten Schichten. Zum Beispiel können in einem Tauchbeschichtungsprozeß zum Bilden des Ballons 2602 die Thermokopplung und das Thermokopplungselement entlang der teilweise gebildeten Ballonlänge gelegt werden und während des Beendens des Tauchprozesses übergetaucht werden, bis sie innerhalb des sich ergebenden gehärteten Ballons eingebettet sind. Weiterhin kann ein ge trenntes Element, so wie ein relativ schmierendes „wulstbildendes" Dornelement, genauer ein wulstbildender Dorn, der aus Polytetrafluorethylen (PTFE) aufgebaut ist, während des Tauchbeschichtungsprozesses verwendet werden, wie er gerade für die Thermokopplung beschrieben ist. Bei dieser Abänderung jedoch wird nach dem Beenden und Aushärten des wollständig tauchbeschichteten Ballons der wulstbildende Dorn entfernt, um den Kanal 2624 zu lassen. Die Thermokopplung wird dann innerhalb des Kanals eingefügt, der in einer endgültigen Unteranordnung Thermokopplung/Ballon gebildet wurde. In dem Fall, daß ein bifilarer Aufbau für die Thermokopplung verwendet wird, mit Außenabmessungen von 0.076 mm bis 0.152 mm (0.003 Zoll bis 0.006 Zoll)(anwendbar bei den anderen Ausführungsformen von Thermokopplungen, die hierin beschrieben sind), ist der Einsatz eines wulstbildenden Dorns mit 0.178 mm (0.007 Zoll) aus PTFE in einem solchen Prozeß ein veranschaulichendes Beispiel, von dem vermutet wird, daß es besonders geeignet ist.
  • Darüberhinaus und weiter bei anderen geeigneten Ausführungsformen, wie sie hierin gezeigt und beschrieben sind, ist für eine Anordnung aus Thermokopplung/Ballon beobachtet worden, daß sie geeignet ist, wenn der Ballon 2602 aus Silikongummi gebildet ist, so wie es von „Applied Silicones", PN40000 erhältlich ist, gebildet entsprechend den Verfahren, die beschrieben sind, mit einer Wanddicke von ungefähr 0.381 mm (0.015 Zoll) in einem nicht aufgeblähten Zustand und ungefähr 0.0635 mm (0.0025 Zoll) in dem aufgeblähten Zustand bei 25 mm Außendurchmesser. Der Kanal 2624 kann auch entlang der gesamten Länge des Ballons gebildet werden und dann distal an der Thermokopplung 1806 und proximal über der Thermokopplungsleitung angesiegelt werden, um die Unteranordnung aus Thermokopplung/Ballon fertigzustellen. Bei einem besonderen Aufbau, der das gerade oben beschriebene Silikonmaterial verwendet, ist beobachtet worden, daß LocTiteTM 4011 ein geeignetes Klebmittel für diese Dichtungen ist.
  • Es wird auch verstanden, daß die Konstruktionsverfahren, die gerade beschrieben worden sind, auch auf die Abänderung mit dem mehrschichtigen Ballon anwendbar sind, die zuvor beschrieben worden ist, und insbesondere wenn die vielen Schichten miteinander verklebt oder laminiert sind, wie es dem Durchschnittsfachmann bei dieser Offenbarung deutlich werden würde.
  • Weiter wurde bei der Abänderung „Thermokopplung im Ballon eingebettet", die soeben mit Bezug auf die 26A–D beschrieben worden ist, beobachtet, daß Druck innerhalb der Ballonkammer 2610 gelegentlich die innere und äußere Schicht 2621, 2620 zusammenfallen lassen kann und den Kanal 2624 über der Thermokopplung 1806 abschließen kann, so daß die gewünschte Bewegung der Thermokopplung 1806 verhindert wird, was wiederum die Ausdehnungseigenschaften des Ballons während des Aufblähens (siehe 26E) begrenzt. Daher zeigt 26F eine weitere Abänderung, bei der eine Öffnung oder ein Port 2605 vorgesehen ist, der die Fluidkommunikation zwischen dem Kanal 2624 und dem Aufblähmedium innerhalb der Ballonkammer 2610 ermöglicht. Es wird vermutet, daß eine solche Kommunikation zwischen diesen Bereichen es erlaubt, daß sich ihre jeweiligen Drücke ausgleichen, so daß der Kanal 2624 offen und während des Aufblasens des Ballons durchgängig bleibt. Der Port 2605 wird gebildet, indem durch die Innenwand des Ballons 2602 gestochen wird, bis der Kanal 2624 mit der Ballonkammer 2610 kommuniziert.
  • Wie es in 26G gezeigt ist, ist der Port 2605 bevorzugt entlang dem proximalen Abschrägungsbereich des Ballons 2602 gebildet, teilweise aus Gründen der Zuverlässigkeit, so daß der induzierte Materialfehler in den Ballon aus dem Einstechen, welches den Port 2605 bildet, nicht entlang dem Hochbelastungsbereich der Arbeitslänge des Ballons gebildet wird. Bei einem solchen Positionieren wird auch vermutet, daß es dabei hilft, das gewünschte Druckgleichgewicht zu erreichen, wohingegen sich die Thermokopplung distal davon entlang dem Ballon erstreckt und proximal in die Richtung des Ports 2605 während des Aufblähens gezogen wird.
  • Zusätzlich oder als Alternative dazu, die Druckkommunikation und das Gleichgewicht zwischen dem Kanal 2624 und der Ballonkammer 2610 zur Verfügung zu stellen, zeigen die 27A–B eine Ausführungsform, bei der ein Schlauch aus Material, so wie zum Beispiel Polyimidmaterial, entlang dem Kanal 2624 zwischen der äußeren Schicht 2620 und der inneren Schicht 2621 zur Verfügung gestellt wird. Bei dieser Abänderung bildet der Schlauch ein Stent-Element 2725 zum Verhindern des Zusammenfallens des Kanals 2624 und zum Aufrechterhalten der Durchlässigkeit des Kanals während des Aufblähens des Ballons. Andere Abänderungen von „Stent-Elementen" können auch geeignete Ersatzmittel für die besondere Ausführungsform sein, die in 27 gezeigt ist, so wie zum Beispiel durch Einsatz einer Spule oder einer Flechtverstärkung innerhalb des Kanals 2624 zwischen den Schichten.
  • Die 28A–H zeigen Abänderungen einer weiteren Ausführungsform zum Einsetzen einer Thermokopplung bei oder nahe der Ballonhaut in einer Umfangs- Ablationsvorrichtungsanordnung, bei der die Thermokopplungselemente 2810a, b „frei schwimmend" innerhalb der Ballonkammer sind, in dem Sinne, daß die Thermokopplung innerhalb der Ballonkammer unabhängig von der Ballonhaut einsetzbar sind und es keine direkte Kopplung zwischen der Thermokopplung und der Ballonhaut gibt. Es wird vermutet, daß diese Ausführungsformen einen einfacheren Aufbau für den Ballon erlauben, als er durch andere Gestaltungen für Ballon/Thermokopplung zur Verfügung gestellt werden kann.
  • In einer Hinsicht können die Thermokopplung oder Thermokopplungen mit einer Zuführanordnung gekoppelt werden, die in einem zusammengefallenen Zustand ist, wenn der Ballon zusammengefallen ist, und in einen erweiterten Zustand einstellbar ist, wenn der Ballon aufgebläht ist. Zum Beispiel zeigen die 28A–D verschiedene Ausführungsformen einer solchen Thermokopplungs-Zuführanordnung, welche geformte oder formbare Thermokopplungsstreifen 2810 umfassen, die entweder selbstausdehnend sein können oder die betrieben werden können, daß sie sich ausdehnen, um in mechanischer Weise die Thermokopplung, so wie die Thermokopplung 1806 an den gewünschten Ort zu bringen, so wie gegen die Ballonhaut, wie es in den 28B und D gezeigt ist. Ein solches Transportieren kann beispielsweise durch Einführen eines superelastischen Legierungselementes in den Streifen erreicht werden, so wie eine Nickel-Titan-Legierung, die vorgeformt ist, um sich beim Aufblasen des Ballons auszudehnen oder durch Einführen einer Formgedächtnislegierung, so wie auch beispielsweise einer Nickel-Titan-Legierung, die entweder elektrisch oder durch Leitung erwärmt werden kann, um die notwendige Form anzunehmen, damit die Thermokopplungen (wie gezeigt) eingesetzt werden.
  • Eine weitere Ausführungsform, die Thermokopplungen unabhängig aufzustellen, damit sie eine Grenzstelle mit einer aufgeweiteten Ballonhaut bilden, ist in den 28E–F gezeigt, bei der ein intern aufweitbares Element oder ein Ballon 2850 innerhalb des äußeren Ballons 2602 und neben dem Thermokopplungsstreifen 2810 positioniert ist. Der interne Ballon 2850 bläht sich durch den Aufblähport 2852 auf, um den Thermokopplungsstreifen 2810 radial nach außen zu schieben, bis die Thermokopplung 2810, die entlang dem Streifen vorgesehen ist, wie gewünscht positioniert ist.
  • Die 28G–H zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der eine mechanische Einrichtung zum Positionieren der Thermokopplung 1806 und des Streifens 2810 in die gewünschte Ausrichtung und Position innerhalb des Ballons in die Wand des Ballons 2602 ein gebaut ist. Genauer ist der Thermokopplungsstreifen 2810 zum Gleiten innerhalb eines Kanals 2860 (schattiert gezeigt) untergebracht, der entlang der proximalen Abschrägung 2809 (28H) angeordnet ist. Der Streifen 2810 erstreckt sich distal vom Kanal 2860 am Port 2865, der entlang der proximalen Abschrägung 2809 angeordnet ist, so daß die Thermokopplung 1806 innerhalb der Kammer des Ballons 2602 frei schwimmt. Beim Aufblähen des Ballons nimmt der Kanal 2860 eine radial versetzte Ausrichtung zu der proximalen Schulter oder Abschrägung 2809 an und stellt sich mit dieser in der Ausrichtung zum Streifen 2810 auf, so daß die Thermokopplung 1806 gegen die Innenwand des Ballons 2602 gezwungen wird, bevorzug entlang eines Abtragungsbereiches zum Zwecke der Temperaturüberwachung dort, wie es in 28H gezeigt ist.
  • Die 29A–B zeigen eine alternative Technik zum Befestigen von Thermokopplungen oder Elektroden an einem Katheter 2601 und dem Ballon 2602. In 29A ist eines oder sind mehrere längliche flexible Elemente 2910 um den Ballon 2602 angeordnet. Obwohl die Elemente 2910 hierin bei einer veranschaulichten Ausführungsform so beschrieben sind, daß sie relativ „flexibel" sind, faßt die vorliegende Erfindung ins Auge, daß die Elemente 2910 nicht notwendigerweise flexibel sind, und in einigen speziellen Ausführungsformen bevorzugt relativ steif sein können, um eine kontrollierte Bewegung und Positionierung zu liefern, wenn der Ballon 2602 aufgebläht wird. Jedes längliche flexible Element 2910 ist an der Katheterwelle 2601 proximal zu dem Ballon 2602 befestigt, und jedes längliche flexible Element 2910 ist an der Katheterwelle 2601 distal zu dem Ballon 2602 befestigt. Jedes längliche flexible Element 2910 umfaßt eine oder mehrere Thermokopplungen 1806 und Thermokopplungsdrähte. Die länglichen flexiblen Elemente können aufgebaut sein: als Schläuche, wobei die Thermokopplungen und Thermokopplungsdrähte innerhalb des Schlauches sind; als flexible gedruckte Schaltungen; als Bündel aus Thermokopplungen und Thermokopplungsdrähten usw. Wenn der Ballon 2602 sich ausdehnt, drückt er die länglichen flexiblen Elemente 2910 gegen die Innenwand der Lungenvene.
  • Bei einer Ausführungsform sind die länglichen flexiblen Elemente 2910 an der Katheterwelle 1801 mit genug Durchhängen befestigt, daß sich der Ballon 2602 richtig ausdehnen kann. Bei einer Ausführungsform sind die länglichen flexiblen Elemente 2910 mit ausreichender Streckung versehen, damit sich der Ballon 2602 ausreichend ausdehnen kann. Bei einer Ausführungsform, die in 29B gezeigt ist, sind die länglichen flexiblen Elemente 2910 mit einer streckbaren Zone 2950 versehen, um zu ermöglichen, daß sich die länglichen flexiblen Ele mente 2910 an die Ausdehnung des Ballons 2602 anpassen. Die proximalen Enden der länglichen flexiblen Elemente 2910 sind an dem Katheterkörper 2601 befestigt.
  • Bei einer zusätzlichen Ausführungsform, in 30 gezeigt, sind die distalen Enden der länglichen flexiblen Elemente 2910 an einem gleitenden Kragen 3011 befestigt, der um die Katheterwelle 2601 distal zu dem Ballon 2602 angeordnet ist. Der gleitende Kragen 3011 gleitet längs entlang der Katheterwelle 2601, so daß ermöglicht wird, daß sich die länglichen flexiblen Elemente 2910 an die Ausdehnung des Ballons 2602 anpassen.
  • Die länglichen flexiblen Elemente 2910, die außerhalb des Ballons 2602 liegen, können mit Thermokopplungen und Elektroden, oder mit beiden zur Verfügung gestellt werden. Die Thermokopplungen können benutzt werden, um die Position des Ballons zu messen, wie es oben diskutiert ist, und zum Überwachen des Ablationsprozesses, wie oben diskutiert. Die Elektroden können für das Abtragen benutzt werden, wie oben diskutiert, und zum Abbilden der elektrischen Eigenschaften des Gewebes, so wie entlang der Wand der Lungenvene entweder entlang einem Ablationsbereich oder distal oder proximal dazu.
  • 31 zeigt ein Ablationskathetersystem, welches einen getrennten Temperaturkatheter (oder Draht) 3132 zusätzlich zu der Katheterwelle 2601 und dem Ballon 2602 verwendet. Das distale Ende des Temperaturkatheters 3132 wird an einem Kragen 3130 befestigt, der um einen Führungsdraht 3102 angeordnet ist, der von dem distalen Ende der Katheterwelle 2601 hervorsteht. Die Temperaturkatheter 3132 umfaßt eine oder mehrere Thermokopplungen (oder Elektroden) 3133.
  • Bei einer chirurgischen Prozedur wird der Führungsdraht 3102 in die Lungenvene eingeführt. Der Temperaturkatheter 3132 wird dann über den Führungsdraht 3102 bewegt. Nachdem der Temperaturkatheter 3132 in der Lungenvene in Position ist, wird der Ablationskatheter 2601 über den Führungsdraht 3102 bewegt. Die Thermokopplungen 3133 auf dem Temperaturkatheter 3132 können benutzt werden, um den Ablationskatheter 2601 an einen gewünschten Ort für die Ablation zu bringen, wie es zuvor für die Positionsüberwachungsanordnungen oben beschrieben worden ist dies gilt für die anderen Ausführungsformen für die Temperaturüberwachung ebenso). Der Temperaturkatheter 3132 wird auch verwendet, um eine Temperaturrückkopplung während des Ablationsprozesses zur Verfügung zu stellen. Der Temperaturkatheter 3132 kann auch mit Elektroden versehen werden, um die Leitfähigkeit des Ostium der Lungenvene sowohl vor als auch nach dem Abtragen abzubilden, wie es an anderer Stelle hierin beschrieben ist.
  • 32 zeigt ein Ablationskathetersystem mit einer Katheterwelle 3201, dem Ballon 2602 und einem oder mehreren eingesetzten Temperaturelementen 3210. Jedes einsetzbare Temperaturelement 3210 ist zum Gleiten in einem Lumen an der Katheterwelle 3201 angeordnet und wird nach außen von einem Port 3218 in dem Lumen eingesetzt, so daß das einsetzbare Temperaturelement 3210 zum Gleiten eingesetzt und vom proximalen Ende der Katheterwelle 3201 gesteuert werden kann. Jedes einsetzbare Temperaturelement 3210 wird typischerweise derart eingesetzt, daß das distale Ende des einsetzbaren Temperaturelementes 3210 distal zu dem Ballon 2602 ist. Ein oder mehrere Temperatursensoren (z.B. Thermokopplungen) in den einsetzbaren Temperaturelementen 3210 liefern Temperaturrückkopplung, die benutzt wird, um die Position des Ablationskatheters zu messen und/oder den Ablationsprozeß zu überwachen.
  • Bei einer Ausführungsform, so wie der, die in 32 gezeigt ist, ist jedes einsetzbare Temperaturelement 3210 mit einer lenkbaren Spitze 3230a, b versehen, die es erlaubt, daß das einsetzbare Temperaturelement nach Wunsch innerhalb des Patienten manövriert wird. Bei einer weiteren Ausführungsform, so wie der, die in 33 gezeigt ist, ist das distale Ende jedes der einsetzbaren Temperaturelemente 3210 an einem Teil der Katheterwelle 3201 distal zu dem Ballon 2602 befestigt. Die einsetzbaren Temperaturelemente 3210 können fest an der Katheterwelle 3201 befestigt oder zum Gleiten an der Katheterwelle 3201 befestigt sein (z.B. befestigt an einem Kragen 3315, der zum Gleiten um die Katheterwelle 3201 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform gleiten die Temperaturelemente durch die Öffnungen 3318a, b in der Katheterwelle 3201.
  • Der Einsatz von Thermokopplungen innerhalb eines aufweitbaren Elementes (z.B. eines Ballons), wie zum Beispiel in den 18A–K gezeigt, ist nicht auf Thermokopplungen, die an dem Ballon befestigt sind, beschränkt, sondern umfaßt Thermokopplungen, die innerhalb des Ballons angeordnet sind, wie es in den 34A–B gezeigt ist. 34A zeigt die Katheterwelle 2601, den Ballon 2602, den Thermokopplungsdraht 1804 und die Thermokopplung 1806. 34A zeigt auch zusätzliche Thermokopplungsdrähte 3411, 3413, die jeweils zu zusätzlichen Thermokopplungen 3410, 3412 führen. Die Thermokopplungsdrähte 1804, 3411 und 3413 sind Elemente eines Thermokopplungsbündels 3402, wie in 34B ge zeigt. Jede Thermokopplung hat zwei Anschlüsse. Der Thermokopplungsdraht 1804 umfaßt zwei Leiter für die Thermokopplung 1806. Der Thermokopplungsdraht 3411 umfaßt zwei Leiter für die Thermokopplung 3410. Der Thermokopplungsdraht 3413 umfaßt zwei Leiter für die Thermokopplung 3412.
  • Als Alternative kann der erste Anschluß jeder der Thermokopplungen 1804, 3410 und 3412 an einen gemeinsamen Thermokopplungsbus (nicht gezeigt) gegeben w, und der zweite Anschluß der Thermokopplungen 1806, 3410 und 3412 wird an Einzelleiter-Ausführungen der Thermokopplungsdrähte 1804, 3411 bzw. 3413 gegeben. Die Thermokopplungen sind in dem Bündel 3402 abgestuft, so daß, wenn der Ballon 2602 aufgeweitet wird, die Thermokopplung 3412 relativ nahe der Welle 2601 innerhalb des Ballons 2602 positioniert wird und die Thermokopplung 3410 zwischen den Thermokopplungen 1806 und 3412 positioniert wird.
  • Die Thermokopplungen 1806, 3410 und 3412, die an unterschiedlichen Orten innerhalb des Ballons 2602 angeordnet sind, sind zweckmäßig beim Messen eines axialen Temperaturgradienten über den Ballon 2602. Die Temperatur der Wand der Lungenvene, die in Kontakt mit dem Ballon 2602 nahe der Thermokopplung 1806 ist, kann typischerweise relativ genauer berechnet werden, wenn man den axialen Temperaturgradienten verwendet, als sie berechnet werden kann, indem man die Temperatur, die von der Thermokopplung 1806 gemessen wird, alleine verwendet.
  • Insbesondere, wenn eine Thermokopplung innerhalb des Weges der ablativen Kopplung zwischen einem Ablationselement innerhalb des Ballons und der Grenzfläche Ballon/Gewebe angeordnet ist, kann es falsche Temperaturablesungen für die Thermokopplung geben, aufgrund einer Antwort der Thermokopplung selbst auf die Ablationsenergie (z.B. Ultraschallheizen der Thermokopplung innerhalb eines Ultraschall-Ablationsenergieweges kann die Thermokopplung auf eine größere Temperatur aufheizen als ihre Umgebung). In diesem Fall kann das Bereitstellen mehrerer Thermokopplungen an unterschiedlichen Orten und das Vergleichen ihrer Betriebsparameter (z.B. Antwortzeiten usw.) nützliche Information zur Verfügung stellen, um zu ermöglichen, daß bestimmte solcher Variablen ausgefiltert werden und somit eine genaue Temperatur an dem Ort der Thermokopplung berechnet wird.
  • Wie in 35 gezeigt, kann ein Ablationskathetersystem mit Elektroden versehen werden, die zum Abbilden der Leitfähigkeit der Lungenvene und zum Ermitteln der Wirksamkeit des Abtragens verwendet werden. 35 zeigt die Katheterwelle 2601, den Ballon 2602, den Thermokopplungsdraht 1804 und die Thermokopplung 1806. 35 zeigt auch eine distale Elektrode 3502 und eine proximale Elektrode 3504. Die distale Elektrode liegt distal zu einem Abtragungsbereich des Gewebes 3509, und die proximale Elektrode liegt proximal zu dem abgetragenen Bereich 3509. Bei dieser Ausrichtung werden die distale und proximale Elektrode 3502, 3504 so positioniert, daß sie das Überwachen eines Aktionspotential über die Ablationszone ermöglichen, wo sich die Thermokopplung befindet, so daß es einem Benutzer möglich wird, die Bildung eines Leitungsblockes entweder während oder nach dem Durchführen einer Ablationsprozedur mit der Anordnung zu bestätigen.
  • 36 zeigt weiter eine besondere Anordnung von Thermokopplungen innerhalb eines auf Ballon basierenden Umfangs-Ablationsgliedes, in das ein Ultraschall-Ablationselement 3607 eingebaut ist, so wie zuvor oben beschrieben ist. Genauer sind die Thermokopplungen 3601 und 3603 an der Innenwand des Ballons 2602 mit einer 180°-Trennung um den Umfang des Ballons gesichert, wobei jede Thermokopplung an dem Ballon in einer Ausrichtung gesichert ist, wie es oben diskutiert ist, die eine Schleife in den zugeordneten Leitungen ermöglicht, um Durchhängen und eine robuste Kopplung während des Aufblasens des Ballons zu erzeugen. Die Thermokopplung 3602 ist mit einem mit der Thermokopplung 3601 gemeinsamen Zuführelement gekoppelt und ist von der Thermokopplung 3601 ausreichend beabstandet, um einen Vergleich der Temperatur an der Gewebegrenzfläche und innerhalb des Ultraschall-Abtragungsweges in dem Ballon-Aufblähmedium zu ermöglichen, so wie zum Beispiel mit einer Trennung von ungefähr 2 mm. Bei einem Aufbau können diese beiden Thermokopplungen als ein verdrilltes Paar bifilarer Leitungen gebildet werden. Die Thermokopplung 3604 ist entlang der proximalen Abschrägung des Ballons 2602 angeordnet, zu dem Zwecke des Überwachens der allgemeinen Ballontemperatur außerhalb der Ablationszone (Umfangsmuster der strahlenden Energie von dem Ablationselement 3607), und kann an der Innenfläche der Abschrägung durch Klebmittel oder wie sonst für die verschiedenen Ausführungsformen oben beschrieben, gesichert werden. Die Thermokopplung 3606 ist unterhalb des Ultraschall-Ablationselementes 3607 angeordnet (oder kann zwischen dem Ablationselement und einem Streifenelement liegen oder zwischen dem Streifenelement und dem inneren Katheterelement 3608 entsprechend den genauen Ultraschall-Aufbauten, die oben beschrieben sind), um die Betriebsparameter des Transducers beispielsweise für Zwecke der Sicherheit und Wirkungsgrad des Betriebs zu überwachen. Die Thermokopplung 3605 ist an einer Außenfläche eines PET-Elementes befestigt, die das Transducer-Ablationselement 3607 zu einem ähnlichen Zweck wie die Thermokopplung 3606 bedeckt.
  • Es wird vermutet, daß diese besondere Anordnung eine nützliche Anordnung von Datenpunkten zum Überwachen verschiedener Aspekte des Ablationsgliedes während des Abtragens zur Verfügung stellt, wie es gerade beispielhaft für jede Thermokopplung beschrieben worden ist. Verschiedene Modifikationen für diese besondere Anordnung der Transduceranordnung jedoch können getroffen werden, ohne daß man sich vom Umfang der Erfindung entfernt, wie es teilweise durch die weiteren Ausführungsformen deutlich gemacht wird. Zum Beispiel wird vermutet, daß das Bereitstellen dreier Thermokopplungen entlang der Grenzfläche Ballon/Gewebe mit einer radialen Trennung von 120° einen hohen Grad an Zuverlässigkeit beim Überwachen des kompletten Umfangs des Abtragens während bestimmter Ablationsprozeduren in und um Lungenvenen herum zur Verfügung stellen kann, obwohl vermutet wird, daß die zwei Thermokopplungen mit 180° Trennungen, wie es gezeigt ist, bei vielen, wenn nicht den meisten Anwendungen angemessen sind.
  • 37 stellt eine weitere Ausführungsform einer besonderen Anordnung von Thermokopplungen zur Verfügung, welche zwischen der Ballonwand 2602 und einer Silikonschicht 3704 eines auf Ballon basierenden Umfangs-Ablationsgliedes angeordnet ist. Wie veranschaulicht laufen die Thermokopplungsdrähte 1804 von den Öffnungen 3708 in der Katheterwelle 2601 durch die Löcher 3710 in der Ballonwand 2602.
  • Die Ausführungsform, die in 37 veranschaulicht ist, kann durch Bohren oder Stechen des Loches 3710 durch den Ballon 2602 hergestellt werden, um einen Durchlaß für die Thermokopplungsdrähte 1804 zu bilden. Die Thermokopplung 1806 wird dann vom Inneren des Ballons 2602 nach außerhalb des Ballons 2602 gefädelt. Es sollte angemerkt werden, daß die Thermokopplungsdrähte 1804 das Loch 3710 durchqueren, um in das Innere der Katheterwelle 2601 einzutreten. Die Thermokopplung 1806 wird dann an der Außenseite des Ballons durch ein Klebmittel oder eine andere Verbindung befestigt, wie es zuvor diskutiert worden ist. Die Kombination Ballon/Thermokopplung wird dann in ein Silikonbad getaucht, um die Schicht aus Silikon 3704 zu erzeugen, welche die Thermokopplung 1806 abdeckt.
  • Obwohl die obige Beschreibung des sensorischen Systems nicht mit einem Ablationskatheter verwendet werden muß, wird vermutet, daß die hierin beschriebenen Ausführungsformen insbesondere zweckmäßig bei Katheteranordnungen sind, die spezifisch zum Abtragen von Gewebe entlang einem Bereich ausgelegt sind, wo sich eine Lungenvene von einem linken Vorhof erstreckt, bei der Behandlung von Vorhofflimmern, wie oben angemerkt. Daher sind die Anordnungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung auch zur Verwendung in Kombination mit, oder wo zweckmäßig, als Alternative zu, den verschiedenen besonderen Merkmalen und Ausführungsformen gedacht, die in den folgenden ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldungen gezeigt und beschrieben sind, welche auch die Umfangsablation an einem Ort, an dem sich eine Lungenvene von einem Vorhof erstreckt, ansprechen: USSN# 08/889,798 für „CIRCUMFERENTIAL ABLATION DEVICE ASSEMBLY (Umfangs-Ablationsvorrichtungsanordnung) an Lesh u.a., angemeldet am 8. Juli 1997, nun US-Patent Nr. 6 024 740, ausgegeben am 15. Februar 2000; USSN# 08/889,835 für „DEVICE AND METHOD FOR FORMING A CIRCUMFERENTIAL CONDUCTION BLOCK IN A PULMONARY VEIN (Vorrichtung und Verfahren zum Bilden eines Umfangs-Leitungsblockes in einer Lungenvene)" an Lesh, angemeldet am 8. Juli 1997; USSN# 09/199,736 für „CIRCUMFERENTIAL ABLATION DEVICE ASSEMBLY (Umfangs-Ablationsvorrichtungsanordnung)" an Diederich u.a., angemeldet am 3. Februar 1998; und USSN# 09/260,316 für „DEVICE AND METHOD FOR FORMING A CIRCUMFERENTIAL CONDUCTION BLOCK IN A PULMONARY VEIN (Vorrichtung und Verfahren zum Bilden eines Umfangs-Leitungsblockes in einer Lungenvene)" an Lesh.
  • Es wird weiter in Betracht gezogen, daß die hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen kombiniert, zusammengebaut, oder wenn zweckmäßig, ausgetauscht werden können durch die verschiedenen Merkmalen und Ausführungsformen, welche in den folgenden ebenfalls anhängigen vorläufigen und nicht vorläufigen US-Patentanmeldungen offenbart sind: die ebenfalls anhängige vorläufige US-Patentanmeldung für „FEEDBACK APPARATUS AND METHOD ABLATION AND PULMONARY VEIN OSTIUM (Rückkopplungs-Vorrichtung und -Verfahren für das Abtragen am Ostium einer Lungenvene)", angemeldet am gleichen Tag wie diese Anmeldung, die ebenfalls anhängige vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 60/122,571 für „FEEDBACK APPARATUS AND METHOD ABLATION AND PULMONARY VEIN OSTIUM (Rückkopplungs-Vorrichtung und -Verfahren für das Abtragen am Ostium einer Lungenvene)", angemeldet am 2 März 1999; die ebenfalls anhängige vorläufige US-Patentanmeldung mit der Nr. 60/133,610 für „BALLOON ANCHOR WIRE (Ballonverankerungsdraht)", angemeldet am 11. Mai 1999; die ebenfalls anhängige nicht vorläufige US-Patentanmeldung für „TISSUE ABLATION DEVICE ASSEMBLY AND METHOD FOR ELECTRICALLY I SOLATING A PULMONARY VEIN OSTIUM FROM A POSTERIOR LEFT ATRIAL WALL (Gewebeablationsvorrichtungsanordnung und Verfahren zum elektrischen Isolieren eines Ostium einer Lungenvene von einer hinteren linken Vorhofwand)", angemeldet am selben Tag wie diese Anmeldung und die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Nr. 60/133,677, angemeldet am 11. Mai 1999 beanspruchend; die ebenfalls anhängige nicht vorläufige US-Patentanmeldung für „APPARATUS AND METHOD INCORPORATING AN ULTRASOUND TRANSDUCER ONTO A DELIVERY MEMBER (Vorrichtung und Verfahren, welche einen Ultraschalltransducer auf einem Zuführelement enthalten)", angemeldet am selben Tag wie diese Anmeldung und die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Nr. 60/133,680, angemeldet am 11. Mai 1999, beanspruchend; und die ebenfalls anhängige vorläufige US-Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 60/133,807 für „CATHETER POSITIONING SYSTEM (Katheterpositioniersystem)".
  • Zusätzlich kann eine solche Umfangs-Ablationsvorrichtungsanordung mit anderen linearen Ablationsanordnungen und Verfahren eingesetzt werden, und verschiedenen damit in Bezug stehenden Komponenten und Schritten solcher Anordnungen bzw. Verfahren, um einen Umfangs-Leitungsblock zusätzlich zu der Bildung langer linearer Läsionen zu bilden, wie bei der gering invasiven Prozedur vom „Irrgarten-Typ". Beispiele solcher Anordnungen und Verfahren, die zu der Bildung linearer Läsionen Bezug haben und die in Kombination mit den zuvor offenbarten Ausführungsformen in Betracht gezogen werden, sind in den folgenden zusätzlichen ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldungen und Patenten gezeigt und beschrieben: US-Patent Nr. 5,971,983, ausgegeben am 26. Oktober 1999, mit dem Titel „TISSUE ABLATION DEVICE AND METHOD OF USE (Gewebeablationsvorrichtung und Einsatzverfahren)", angemeldet von Lesh am 9. Mai 1997; USSN# 091260,316 für „TISSUE ABLATION SYSTEM AND METHOD FOR FORMING LONG LINEAR LESION (Gewebeablationssystem und Verfahren zum Bilden einer langen linearen Läsion)" an Langberg u.a., angemeldet am 1. mai 1999; und USSN# 09/073,907 für „TISSUE ABLATION DEVICE WITH FLUID IRRIGATED ELECTRODE (Gewebeablationsvorrichtung mit fluidgespülter Elektrode)" an Schaer u.a., angemeldet am 6. Mai 1998.
  • Obwohl eine Anzahl von Abänderungen der Erfindung Einzelheiten gezeigt und beschrieben worden sind, werden weitere Modifikationen und Einsatzverfahren, die innerhalb des Umfangs dieser Erfindung in Betracht gezogen werden, den Fachleuten basierend auf dieser Of fenbarung schnell deutlich. Es wird in Betracht gezogen, daß verschiedene Kombinationen oder Unterkombinationen der bestimmten Ausführungsformen vorgenommen werden können und weiterhin in den Umfang der Erfindung fallen. Zum Beispiel können die Ausführungsformen, die verschiedentlich als „Führungsdraht" Zug-Variationen zum Zuführen in einen linken Vorhof um oder innerhalb einer Lungenvene gezeigt sind, modifiziert werden, daß sie statt dessen eine ablenkbare/lenkbare Spitze anstelle des Führungsdrahtzuges haben und auch in Betracht gezogen werden. Darüberhinaus wird vermutet, daß alle beschriebenen Anordnungen einsetzbar sind, wenn sie modifiziert werden, um andere Gewebe in dem Körper zu behandeln, insbesondere andere Bereiche des Herzens, so wie den Herzsinus und umgebende Flächen. Weiter können die offenbarten Anordnungen zweckmäßig beim Behandeln anderer Zustände sein, bei denen unnormale elektrische Leitung impliziert werden kann, so wie zum Beispiel Herzflattern. Tatsächlich können andere Zustände, in denen Katheter basierte gerichtete Gewebeablation indiziert werden kann, so wie zum Beispiel bei der Abtragung von Eileiterzysten. Demgemäß sollte verstanden werden, daß verschiedene Anwendungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß man sich vom Umfang der folgenden Ansprüche entfernt.

Claims (16)

  1. Gewebeablationssystem zum Behandeln von Vorhofarrhythmie durch Abtragen eines wesentlichen Teiles eines Umfangsbereiches von Gewebe an einem Ort, wo eine Lungenvene sich von einem Vorhof erstreckt, mit: einem länglichen Körper (102) mit einem proximalen Endbereich (104) und einem distalen Endbereich (106) der eine Längsachse hat; einem Ablationsglied (128) entlang dem distalen Endbereich (106) mit einem Ablationselement (120), das so ausgelegt ist, daß es ablativ an eine im wesentlichen einem Umfang folgende Fläche, die die Längsachse umgibt, gekoppelt ist, wobei die im wesentlichen einem Umfang folgende Fläche so ausgelegt ist, daß sie im wesentlichen mit dem wesentlichen Teil des Umfangsbereiches von Gewebe übereinstimmt, wenn das Ablationsglied (128) sich an dem Ort befindet; und gekennzeichnet durch: eine Positionsüberwachungsanordnung (202) mit einem Sensor (109), der an den distalen Endbereich (106) gekoppelt ist und der so ausgelegt ist, daß er einen vorbestimmten Parameter abfühlt, der einen Leitwert für die Position des Ablationsgliedes (128) relativ zu dem Ort liefert, wobei der Sensor einen aufweist aus: einem Drucksensor, der so ausgelegt ist, daß er einen vorbestimmten Parameter, der einen Fluiddruck an einem vorbestimmten Ort relativ zu dem Ablationsglied abfühlt, einem Strömungssensor (1420–1424), der so ausgelegt ist, daß er einen vorbestimmten Parameter, der einen Wert eines Blutstroms um das Ablationsglied (128) angibt, abfühlt und einem Akustikwellensensor, der so ausgelegt ist, daß er eine akustische Welle, die von einer Gewebewand, welche den distalen Endbereich (106) umgibt, reflektiert wird, abfühlt.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem der Sensor (109) so ausgelegt ist, daß er an eine Positionsüberwachungsschaltung ankoppelt, die so ausgelegt ist, daß sie wenigstens einen Aspekt des vorbestimmten Parameters, der von dem Sensor (109) abgefühlt wird, überwacht.
  3. System nach Anspruch 1, bei dem die Positionsüberwachungsanordnung (202) weiterhin einen Positionsdetektor (220) aufweist, der an den Sensor (109) gekoppelt ist, wobei der Positionsdetektor (220) so ausgelegt ist, daß er erfaßt, wenn das Ablationsglied (128) sich an dem Ort befindet, basierend auf dem abgefühlten vorbestimmten Parameter.
  4. System nach Anspruch 1, wenn der Sensor einen Drucksensor aufweist, bei dem das Ablationsglied (128) ein ausdehnbares Element (109) aufweist, das sich entlang dem distalen Endbereich (106) befindet, und sich der Drucksensor innerhalb des ausdehnbaren Elementes (109) befindet.
  5. System nach Anspruch 1, wenn der Sensor einen Drucksensor aufweist, bei dem der Drucksensor aufweist: einen Durchlaß, der sich zwischen einem distalen Port, der entlang dem distalen Endbereich angeordnet ist, und einen proximalen Port, der entlang dem proximalen Endbereich des länglichen Körpers angeordnet ist, erstreckt; ein im wesentliches inkompressibles Fluid, das sich innerhalb des Durchlasses befindet; und einen Drucktransducer, der an den Durchlaß gekoppelt ist.
  6. System nach Anspruch 1, wenn der Sensor einen Drucksensor aufweist, bei dem das Ablationsglied (128) ein ausdehnbares Element (108) aufweist, das zwischen einer radial zusammengedrückten Position und einer radial aufgeweiteten Position einstellbar ist, wobei in der radial aufgeweiteten Position entlang dem Ort das ausdehnbare Element (108) so ausgelegt ist, daß es im wesentlichen den Blutstrom zwischen der Lungenvene und dem Vorhof verschließt; und der Drucksensor so positioniert ist, daß er einen Druck benachbart dem ausdehnbaren Element (108) abfühlt, der charakteristisch für das ausdehnbare Element (108) ist, das entlang dem Ort an die radial aufgeweitete Position angepaßt ist.
  7. System nach Anspruch 1, bei dem der Sensor einen Drucksensor aufweist, wobei der Drucksensor distal von dem Ablationsglied angeordnet ist.
  8. System nach Anspruch 1, wenn der Sensor einen Strömungssensor aufweist, wobei der Strömungssensor so ausgelegt ist, daß er einen vorbestimmten Parameter abfühlt, der eine Geschwindigkeit des Blutes, das um das Ablationsglied strömt, aufweist.
  9. System nach Anspruch 1, wenn der Sensor einen Strömungssensor aufweist, bei dem der Sensor einen Doppler-Strömungssensor aufweist, der sich entlang dem distalen Endbereich befindet.
  10. System nach Anspruch 9, bei dem das Umfangs-Ablationsglied ein aufweitbares Element aufweist, das sich entlang dem distalen Endbereich befindet, und der Doppler-Strömungssensor sich innerhalb des aufweitbaren Elementes befindet.
  11. System nach Anspruch 9, bei dem der Doppler-Strömungssensor distal zum Ablationsglied angeordnet ist.
  12. System nach Anspruch 1, wenn der Sensor einen Akustikwellensensor aufweist, bei dem der Sensor eine Ultraschallsensoranordnung (1030) aufweist, die so ausgelegt ist, daß sie eine akustische Welle abfühlt, die eine Angabe für die Position des Ablationsgliedes (128) relativ zu einer Gewebewand entlang dem Ort liefert.
  13. System nach Anspruch 12, bei dem die Ultraschallsensoranordnung eine Vielzahl einzelner Ultraschall-Transducer aufweist, die am Umfang um den distalen Endbereich beabstandet sind.
  14. System nach Anspruch 12, bei dem die Ultraschallsensoranordnung einen ersten Ultraschall-Transducer aufweist und bei dem das Ablationselement weiterhin einen zweiten Ultraschall-Transducer aufweist.
  15. System nach Anspruch 1, wenn der Sensor einen Akustikwellensensor aufweist, bei dem das Ablationselement und der Sensor einen gemeinsamen Ultraschall-Transducer aufweisen, der so ausgelegt ist, daß er sowohl in einem ersten Modus als ein Ultraschall-Ablationselement als auch in einem zweiten Modus als ein Ultraschallsensor betrieben werden kann.
  16. System nach Anspruch 15, das weiterhin einen Controller aufweist, der an den gemeinsamen Ultraschall-Transducer gekoppelt ist und der so ausgelegt ist, daß er Betriebsmodi des gemeinsamen Ultraschall-Transducers zwischen dem ersten und zweiten Modus abwechselt.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6656174B1 (en) 2000-07-20 2003-12-02 Scimed Life Systems, Inc. Devices and methods for creating lesions in blood vessels without obstructing blood flow
US6666862B2 (en) * 2001-03-01 2003-12-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Radio frequency ablation system and method linking energy delivery with fluid flow
US6763722B2 (en) 2001-07-13 2004-07-20 Transurgical, Inc. Ultrasonic transducers
US20040082859A1 (en) 2002-07-01 2004-04-29 Alan Schaer Method and apparatus employing ultrasound energy to treat body sphincters
EP1587438A2 (de) * 2003-01-21 2005-10-26 Baylis Medical Company, Inc. Methode und vorrichtung zur chirurgischen perforation mit fähigkeit zur ekg-überwachung, drucküberwachung, biegung und markierung
US7753906B2 (en) 2004-09-14 2010-07-13 Richard Esposito Catheter having anchoring and stabilizing devices
WO2007136566A2 (en) 2006-05-19 2007-11-29 Prorhythm, Inc. Ablation device with optimized input power profile and method of using the same
US20210121227A1 (en) 2006-09-29 2021-04-29 Baylis Medical Company Inc. Connector system for electrosurgical device
US11666377B2 (en) 2006-09-29 2023-06-06 Boston Scientific Medical Device Limited Electrosurgical device
US8152786B2 (en) * 2006-11-07 2012-04-10 Osprey Medical, Inc. Collection catheter and kit
US20080177258A1 (en) * 2007-01-18 2008-07-24 Assaf Govari Catheter with microphone
US8618943B2 (en) 2007-05-24 2013-12-31 Cutsforth, Inc. Brush holder assembly monitoring apparatus, assembly, system and method
US8162964B2 (en) 2008-06-05 2012-04-24 Cardiovascular Systems, Inc. Split flexible tube biasing and directional atherectomy device and method
US8821484B2 (en) 2008-06-27 2014-09-02 Boston Scientific Scimed, Inc. Methods and devices for monitoring tissue ablation
JP5694947B2 (ja) * 2008-12-11 2015-04-01 エムシー１０ インコーポレイテッドＭｃ１０，Ｉｎｃ． 医療用途のための伸張性電子部品を使用する装置
EP2376011B1 (de) 2009-01-09 2019-07-03 ReCor Medical, Inc. Vorrichtung zur behandlung von mitralklappeninsuffizienz
WO2010091701A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-19 Umc Utrecht Holding B.V. Ablation catheter and method for electrically isolating cardiac tissue
EP2995350B1 (de) * 2009-10-30 2016-08-03 ReCor Medical, Inc. Vorrichtung zur behandlung von bluthochdruck durch perkutane ultrschall-nierendenervation
EP2496165B1 (de) * 2009-11-04 2017-01-11 Emcision Limited Vorrichtung zur lumenneumodellierung
CN106178294B (zh) 2013-03-14 2018-11-20 瑞蔻医药有限公司 一种血管内的基于超声波的消融***
JP6636449B2 (ja) * 2014-04-11 2020-01-29 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 圧電性ポリマーセンサを備えた信号とノイズとを区別する医療デバイスを含むシステム及びその作動方法
EP3331466A1 (de) * 2015-08-05 2018-06-13 Boston Scientific Scimed, Inc. Mapping- und ablationsvorrichtung mit expandierbarem ballon
US20200038672A1 (en) * 2015-12-16 2020-02-06 Japan Electel Inc. Radiofrequency balloon catheter system
CN106725838B (zh) * 2016-02-11 2024-03-29 上海魅丽纬叶医疗科技有限公司 兼具球囊扩张和射频消融功能的导管及其消融方法
EP3630270A4 (de) * 2017-05-29 2021-03-03 Neuronano AB Verfahren zur mikroelektrodenidentifizierung
US11471219B2 (en) * 2017-08-18 2022-10-18 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter probe navigation method and device employing opposing transducers
US10959784B2 (en) * 2017-10-24 2021-03-30 Biosense Webster (Israel) Ltd. Determining balloon catheter contact with anatomy using ultrasound
WO2019159090A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-22 Navix International Limited Systems and methods for automated guidance of treatment of an organ
EP3752079B1 (de) 2018-02-15 2024-01-24 Boston Scientific Scimed Inc. Medizinische atherektomievorrichtung
JP7208672B2 (ja) 2018-10-04 2023-01-19 カッツフォース インコーポレイテッド 電気機械の１つ以上の構成要素の状態を監視するためのシステム及び方法
WO2020072806A2 (en) 2018-10-04 2020-04-09 Cutsforth, Inc. System and method for monitoring the status of one or more components of an electrical machine
KR102482726B1 (ko) * 2020-02-03 2022-12-29 주식회사 인성메디칼 온도 센서를 갖는 카테터
CN115297794A (zh) 2020-03-31 2022-11-04 东丽株式会社 球囊导管及球囊导管***
KR20220159940A (ko) 2020-03-31 2022-12-05 도레이 카부시키가이샤 벌룬 카테터 및 벌룬 카테터 시스템

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1244889A (en) 1983-01-24 1988-11-15 Kureha Chemical Ind Co Ltd HYPERTHERMIA DEVICE
US4672962A (en) 1983-09-28 1987-06-16 Cordis Corporation Plaque softening method
US5226430A (en) 1984-10-24 1993-07-13 The Beth Israel Hospital Method for angioplasty
US4790311A (en) 1986-06-03 1988-12-13 Ruiz Oscar F Radio frequency angioplasty catheter system
US4807620A (en) 1987-05-22 1989-02-28 Advanced Interventional Systems, Inc. Apparatus for thermal angioplasty
US4998933A (en) 1988-06-10 1991-03-12 Advanced Angioplasty Products, Inc. Thermal angioplasty catheter and method
US5220927A (en) * 1988-07-28 1993-06-22 Bsd Medical Corporation Urethral inserted applicator for prostate hyperthermia
US5035694A (en) 1989-05-15 1991-07-30 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Dilatation catheter assembly with heated balloon
US5190540A (en) 1990-06-08 1993-03-02 Cardiovascular & Interventional Research Consultants, Inc. Thermal balloon angioplasty
WO1995010225A1 (en) * 1993-10-15 1995-04-20 Ep Technologies, Inc. Multiple electrode element for mapping and ablating
AU733465B2 (en) * 1996-03-05 2001-05-17 Tyco Healthcare Group, Lp Vascular catheter-based system for heating tissue
JP4018147B2 (ja) * 1996-05-17 2007-12-05 バイオセンス・インコーポレイテッド 自己位置合せカテーテル
US6063078A (en) * 1997-03-12 2000-05-16 Medtronic, Inc. Method and apparatus for tissue ablation
IL133901A (en) * 1997-07-08 2005-09-25 Univ Emory Circumferential ablation device assembly and method

Also Published As

Publication number Publication date
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