NL1009565C2

NL1009565C2 - Cathetersysteem en een daarin te gebruiken catheter.

Info

Publication number: NL1009565C2
Application number: NL1009565A
Authority: NL
Inventors: Maurits Karel Konings; Lambertus Wilhelmus Bartels
Original assignee: Academisch Ziekenhuis Utrecht
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2000-01-10
Also published as: US6530889B1

Description

Cathetersysteem en een daarin te gebruiken catheter

De uitvinding heeft betrekking op een cathetersysteem ingericht voor drukmeting.

Een dergelijk cathetersysteem wordt toegepast in percutane transluminale angioplastiek. Tijdens de behandeling 5 van bloedvatvernauwingen is het van belang informatie omtrent de bloeddruk instantaan te kunnen meten. Door tegelijkertijd de bloedstroomhoeveelheid te meten, wordt te zamen met de drukmeting informatie over de verstoppingsgraad verschaft, mits de drukmeting zuiver is. Bekende drukmeetsystemen zijn 10 dat veelal niet. Bekend is bijvoorbeeld een systeem om druk te meten aan een opening aan het einde van een catheter, of een meetsysteem waarbij de druk unilateraal door een gaatje in de zijkant van de catheter gemeten wordt. Dat de drukmeting aan een opening aan het einde van de catheter waarbij de 15 normaal van de opening in hoofdzaak evenwijdig ligt aan de bloedstroomrichting, onzuiver is, volgt uit de wet van Ber-nouilli. Het probleem van de unilaterale drukmeting door een gaatje in de zijkant van de catheter is problematisch omdat de drukmeting dan afhankelijk is van de toevallige draaistand 20 van de catheter rond zijn lengte-as. De drukverdeling rond een catheter is zelden homogeen, omdat de catheter bijna altijd tegen de wand van het bloedvat ligt waarin deze aanwezig is.

In een eerste doel van de uitvinding wordt derhalve 25 beoogd een cathetersysteem te verschaffen, waarmee een zuivere drukmeting mogelijk is.

Een tweede doel van de uitvinding is om een cathetersysteem te verschaffen dat bruikbaar is in zogenaamde in-terventionele MRI. Interventionele MRI is een behandelings-30 techniek waarbij de patiënt gedurende zijn verblijf in de magneetscanner (MRI) behandeling ondergaat. Door het verschaffen van een cathetersysteem dat tijdens deze behandeling bruikbaar is, zijn grote voordelen bereikbaar voor de behandeling doordat de chirurg actuele informatie beschikbaar kan 35 krijgen.

1009565 2

In een derde doelstelling van de uitvinding is beoogd een cathetersysteem te verschaffen waarmee ook snelle drukveranderingen in de tijd goed worden geregistreerd zonder dat drukpulsen, zoals deze van de hartslag afkomstig zijn, 5 worden afgevlakt.

Deze doelstellingen worden volgens de uitvinding bereikt, doordat het cathetersysteem erdoor gekenmerkt is, dat deze een zend/ontvanginrichting voor gepolariseerd licht omvat en een op deze zend/ontvanginrichting aansluitbare op-10 tisch geleidende fiber die aan haar distale uiteinde is voorzien van een cilindervormig lichaam van transparant kunststof, welk lichaam een hol centraal om de lengte-as aangebracht binnenlumen heeft, en dat het cilindervormige lichaam aan de van het fiber afgekeerde zijde is voorzien van een 15 spiegel. De uitvinding is tevens belichaamd in de losse catheter die al dan niet als voerdraad te gebruiken is in dit cathetersysteem, en die overeenkomstig de uitvinding aan haar distale uiteinde is voorzien van een cilindervormig lichaam van transparant kunststof, welk lichaam een hol centraal om 20 de lengte-as aangebracht binnenlumen heeft, waarbij het cilindervormige lichaam aan de van het fiber afgekeerde zijde is voorzien van een spiegel. Deze catheter ontbeert ferromag-netische materialen en lange elektrische geleiders die in de weg zouden staan aan gebruik van de catheter in interventio-25 nele MRI. Bij voorkeur is voor de kunststof gebruik gemaakt van A-PET.

De uitvinding berust op het inzicht dat het cilindervormige lichaam van transparant kunststof dat aan het distale uiteinde van de optisch geleidende fiber is aangebracht, 30 birefringente eigenschappen heeft in afhankelijkheid van de uitwendig op dit lichaam aangebrachte druk, dat wil zeggen de j voortplantingssnelheid van het laserlicht dat door het kuns- | tstoflichaam straalt, is afhankelijk van de polarisatierich- ting van dat licht. Wanneer uitwendig op het cilindervormige 35 lichaam een druk aanwezig is, gaat een deel van het in het lichaam ingestraalde licht van een eerste polarisatietoestand over naar een tweede polarisatietoestand, welke tweede toestand loodrecht op de oorspronkelijke polarisatietoestand ligt. De mate van deze overgang is afhankelijk van de druk 1009565 3 die op het cilindervormige lichaam wordt uitgeoefend. Door meting van de hoeveelheid licht die in polarisatierichting is overgegaan, wordt zodoende een indirecte meting van de druk verschaft. Door het kunststoflichaam cilindervormig uit te 5 voeren, wordt bovendien een symmetrisch en alzijdig gevoelige druksensor verschaft, waarbij de rotatiestand van de catheter niet langer van belang is.

Het is wenselijk dat tussen het distale uiteinde van de fiber en het cilindervormige lichaam een lens is aange-10 bracht. Deze lens dient ertoe om het divergente licht dat de fiber uittreedt, om te vormen tot een evenwijdige bundel gepolariseerd laserlicht.

Voorts is wenselijk dat het binnenlumen aan de van het fiber afgekeerde zijde is voorzien van een zwart lichaam. 15 Dit heeft het effect dat het via het binnenlumen zich voortplantende licht uitgedoofd wordt, en stelt zeker dat het door de spiegel gereflecteerde licht het kunststoflichaam tweemaal passeert.

Voor een goede werking van het cathetersysteem vol-20 gens de uitvinding is wenselijk, dat de zend/ontvanginrich-ting een laserbron omvat, en een tussen de laserbron en een polarisatievaste beam splitter opgesteld eerste polarisatie-filter. Dit eerste polarisatiefilter dient ertoe om het licht afkomstig van de laserbron te conditioneren voor de drukme-25 ting.

Voorts is wenselijk dat op de beam splitter een tweede polarisatiefilter en een achter het tweede polarisatief ilter geschakelde detector is aangesloten.

De meting van de druk met het cathetersysteem vol-30 gens de uitvinding laat zich dan eenvoudig realiseren wanneer het eerste en het tweede polarisatiefilter het laserlicht orthogonaal ten opzichte van elkaar polariseren.

De uitvinding is tevens belichaamd in de losse catheter die geschikt is voor toepassing in het hiervoor be-35 sproken cathetersysteem.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, welke in fig. 1 het cathetersysteem volgens de uitvinding toont; •1009565 4 in fig. 2 in detail het distale uiteinde van de catheter volgens de uitvinding toont; en in fig. 3 in schematisch exploded-view het distale uiteinde van de catheter volgens de uitvinding toont.

5 In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.

Verwijzend nu eerst naar fig. 1 wordt een catheter-systeem 1 getoond, dat volgens de uitvinding een zend/ont-vanginrichting 2, 3, 4, 5, 6 omvat voor gepolariseerd licht, 10 en een op deze zend/ontvanginrichting 2, 3, 4, 5, 6 aansluit-bare optisch geleidende fiber 7, die aan haar distale uiteinde 8 is voorzien van een cilindervormig lichaam 9 van transparant kunststof. Dit is bij voorkeur A-PET.

In fig. 3 is duidelijk getoond dat het cilindervor-15 mige lichaam 9 een hol centraal over de lengte-as aangebracht binnenlumen 10 heeft. Het cilindervormige lichaam 9 heeft voorts aan de van het fiber 7 afgekeerde zijde een spiegel 11. Tussen het distale uiteinde van de fiber 7 en het cilindervormige lichaam 9 is bovendien een lens 12 aangebracht.

20 Dit is in zowel fig. 1, 2 als 3 duidelijk getoond. Het binnenlumen 10 heeft voorts aan de van het fiber 7 afgekeerde zijde een zwart lichaam 13.

Verwijzend weer naar fig. 1 wordt getoond dat de zend/ontvanginrichting 2, 3, 4, 5, 6 een laserbron 2 omvat, 25 en een tussen de laserbron 2 en een polarisatievaste beam splitter 4 opgesteld eerste polarisatiefilter 3. De zend/ontvanginrichting omvat voorts een op de beam splitter 4 aangesloten tweede polarisatiefilter 5, en een achter het tweede polarisatiefilter 5 geschakelde detector 6. Het eerste pola-30 risatiefilter 3 en het tweede polarisatiefilter 5 polariseren het van de laserbron 2 afkomstige licht orthogonaal ten opzichte van elkaar.

De werking van het cathetersysteem 1 volgens de uitvinding is als volgt. Het laserlicht verlaat de laser 2 en 35 wordt na polarisatie door het eerste polarisatiefilter 3 in de beam splitter 4 in tweeën gesplitst. De helft van het gepolariseerde licht vervolgt haar weg door de fiber 7. De andere helft kan gebruikt worden in een verdere detector 14 voor het bewaken van de laserintensiteit. De fiber 7 is ge- »1009565 5 schikt om het licht in althans twee orthogonale polarisatie-toestanden te transporteren. Het in een eerste toestand door het eerste polarisatiefliter 3 gepolariseerde licht wordt aan haar distale uiteinde met een lens 12 tot een evenwijdige 5 bundel gevormd die zich door het kunststof van een cilindervormig lichaam 9 voortplant. Het licht dat door het centrale binnenlumen 10 van het cilindervormige lichaam 9 gaat, wordt door een zich aan het uiteinde van dit binnenlumen 10 bevindend zwart lichaam 13 geabsorbeerd. Het cilindervormige li-10 chaam 9 kent aan haar binnenzijde een door de druk in het binnenlumen 10 bepaalde binnendruk. De buitendruk op dit cilindervormige lichaam 9 wordt bepaald door de bloeddruk. De binnendruk en de buitendruk bepalen de mate waarin het licht dat zich door het cilindervormige lichaam 9 voortplant in 15 polarisatierichting wordt gemodificeerd. Nadat het licht door spiegel 11 is gereflecteerd, vervolgt dit haar weg terug door de fiber 7, wordt ontvangen in de beam splitter 4, alwaar splitsing optreedt en de helft van het gereflecteerde licht aanbelandt bij het tweede polarisatiefilter 5 dat voor wat 20 betreft haar polarisatierichting loodrecht is georiënteerd ten opzichte van het eerste polarisatiefilter 3. Op het tweede polarisatiefilter 5 is een detector 6 aangesloten voor het meten van de lichtintensiteit van het licht dat het tweede polarisatiefilter 5 is gepasseerd. Deze lichtintensiteit die 25 door detector 6 gemeten wordt, is een indirecte maat voor de druk die rond het cilindervormige lichaam 9 aanwezig is.

1009565

Claims

1. Cathetersysteem ingericht voor drukmeting, met het kenmerk, dat deze een zend/ontvanginrichting voor gepolariseerd licht omvat en een op deze zend/ontvanginrichting aansluitbare optisch geleidende fiber die aan haar distale 5 uiteinde is voorzien van een cilindervormig lichaam van transparant kunststof, welk lichaam een hol centraal om de lengte-as aangebracht binnenlumen heeft, en dat het cilindervormige lichaam aan de van het fiber afgekeerde zijde is voorzien van een spiegel.

2. Cathetersysteem volgens conclusie 1, met het ken merk, dat de kunststof polyethyleentereftalaat is, en bij voorkeur A-PET.

3. Cathetersysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat tussen het distale uiteinde van de fiber en het 15 cilindervormige lichaam een lens is aangebracht.

4. Cathetersysteem volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het binnenlumen aan de van het fiber afgekeerde zijde is voorzien van een zwart lichaam.

5 A-PET.

5. Cathetersysteem volgens een der conclusies 1-4, 20 met het kenmerk, dat de zend/ontvanginrichting een laserbron omvat, en een tussen de laserbron en een polarisatievaste beam splitter opgesteld eerste polarisatiefilter.

6. Cathetersysteem volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat op de beam splitter een tweede polarisa- 25 tiefilter en een achter het tweede polarisatiefilter geschakelde detector is aangesloten.

7. Cathetersysteem volgens conclusie 5 en 6, met het kenmerk, dat het eerste en het tweede polarisatiefilter het laserlicht orthogonaal ten opzichte van elkaar polariseren.

8. Catheter geschikt voor gebruik in een catheter systeem volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat deze een optisch geleidende fiber omvat die aan haar distale uiteinde is voorzien van een cilindervormig lichaam van transparant kunststof, welk lichaam een hol centraal om de 35 lengte-as aangebracht binnenlumen heeft, en dat het cilinder- 1 0095 6 5 vormige lichaam aan de van het fiber afgekeerde zijde is voorzien van een spiegel.

9. Catheter volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de kunststof polyethyleentereftalaat is, en bij voorkeur

10. Catheter volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat tussen het distale uiteinde van de fiber en het cilindervormige lichaam een lens is aangebracht.

11. Catheter volgens een der conclusies 8-10, met 10 het kenmerk, dat het binnenlumen aan de van het fiber afgekeerde zijde is voorzien van een zwart lichaam. »1009585