NL1011364C2

NL1011364C2 - Catheter met schakeling voor plaatsbepaling en beeldvorming.

Info

Publication number: NL1011364C2
Application number: NL1011364A
Authority: NL
Inventors: Frans Mous; Cornelis Philipus Nap; Wenzel Franz Hurtak
Original assignee: Cordis Europ
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-08-24
Also published as: AU3241100A; WO2000048512A1

Description

Catheter met schakeling voor plaatsbepaling en beeldvorming

De onderhavige uitvinding betreft een katheter, omvattende: - een slangvormig basislichaam met een distaai en een proximaal einde; en 5 - een door een geleider met het proximale einde verbonden schakeling voor plaatsbepaling en/of beeldvorming nabij het distale einde voor reactie op en/of detectie van een bij aangelegd magnetisch resonantieveld.

Een dergelijke katheter is bekend uit het 10 Amerikaanse octrooischrift 5.715.822, waarbij in de schakeling gebruik wordt gemaakt van ten minste twee spoelen, waarvan er één afzonderlijk wordt gebruikt voor plaatsbepaling en in beide spoelen gezamenlijk geïnduceerde signalen worden toegepast voor beeldvorming.

15 Met de onderhavige uitvinding is beoogd een nieuwe vereenvoudigde configuratie te verschaffen, waarbij een in de praktijk bruikbare katheter is verschaft.

Hiertoe onderscheidt de katheter volgens de onderhavige uitvinding zich, doordat de schakeling ten 20 minste één enkele spoel en een afstemschakeling omvat en de schakeling gevoelig is in een voorafbepaald frequen-tiegebied van het magnetische resonantieveld, zoals velden met om de Larmorfrequentie gecentreerde frequenties.

25 Met een katheter volgens de onderhavige uitvin ding volstaat ten minste een enkele spoel, doordat de schakeling zodanig met behulp van de afstemschakeling gevoelig is gemaakt in het om de Larmorfrequentie gecentreerde frequentiegebied, dat beide werkingstoestanden, 30 te weten plaatsbepaling en beeldvorming, zonder nadere maatregelen te bewerkstelligen zijn. Bovendien is, door- 1 0 1 i 3 3 4 2 dat een enkele spoel volstaat, het minimaal aantal geleiders teruggebracht van ten minste drie naar ten minste twee. Dit brengt een aanzienlijke vereenvoudiging teweeg.

Bij voorkeur omvat de afstemschakeling conden-5 satoren om door vorming van LC-kringen de gevoeligheid van de schakeling in te kunnen stellen.

Bij voorkeur is de afstemschakeling in het materiaal van het basislichaam en hierdoor beschermd aangebracht, d.w.z. ingebed in het materiaal van het 10 basislichaam. Hierbij dient te worden opgemerkt, dat dan het materiaal van het basislichaam een elektrisch isolerend materiaal dient te zijn ter bescherming van de afstemschakeling. Als alternatief of als aanvulling kan van een ander materiaal dan dat van het basislichaam 15 gebruik worden gemaakt om de componenten van de afstemschakeling te isoleren, wanneer het materiaal van het basislichaam hiertoe niet optimaal geschikt is.

Bij voorkeur is de spoel om het lumen aangebracht. Hiermee is een bijzonder eenvoudige configuratie 20 verschaft.

Bij voorkeur is de spoel in het materiaal van het basislichaam en hierdoor beschermd aangebracht. Hiervoor gelden dezelfde overwegingen als boven vermeld in verband met de afscherming van de afstemschakeling.

25 Bij voorkeur vormt de katheter volgens de onderhavige uitvinding een voor behandeling bruikbaar instrument. Bijv. omvat de katheter ten minste één aan- vullend lumen en een met het aanvullende lumen verbonden ballon nabij het distale einde, waarbij de schakeling in 30 of op een vooraf bekende plaats ten opzichte van de ballon is aangebracht. Een dergelijke ballonkatheter kan bijv. voor dillatatie worden toegepast, waarbij zowel plaatsbepaling als door beeldvorming uit te voeren in-specten van de situatie voor en na behandeling te bewerk-35 stelligen is. hierbij is bij voorkeur de geleider in het aanvullende lumen aangebracht voor overdracht van van de schakeling afkomstige informatie m.b.t. plaatsbepaling en/of beeldvorming. Wanneer het aanvullende lumen, dat 10 1 1 s 54 3 dient voor het opblazen en leeg laten lopen van de ballon, wordt gebruikt om de geleider in zich op te nemen, blijft het lumen van het basislichaam vrij voor opname hierin van een leidraad. Juist bij een met fluïda te 5 inflateren ballon, waarin de schakeling kan zijn aangebracht, zijn de maatregelen m.b.t. het elektrisch isoleren van de componenten van de schakeling nuttig.

Deze en andere eigenschappen, voordelen en alternatieven zullen duidelijk worden gemaakt aan de hand 10 van de hierna volgende figuurbeschrijving, die is opgesteld in samenhang met de bijgevoegde figuren, waarin: fig. 1 een aanzicht toont van een uitvoeringsvorm van een katheter volgens de onderhavige uitvinding? fig. 2 een opengewerkt aanzicht van een deel 15 van de in fig. 1 getoonde katheter; en fig. 3 een schematische weergave van het in fig. 2 getoonde aanzicht.

In fig. l is als uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een ballonkatheter 1 getoond. Deze 20 ballonkatheter 1 omvat een slangvormig basislichaam 2 met aan het proximale einde hiervan een koppelstuk 3 en aan het distale einde hiervan een ballon 4.

Het slangvormige basislichaam 2 omvat twee lumen, waarbij het koppelstuk 3 is voorzien van twee 25 koppelingen 5 resp. 6. De koppeling 5 van het koppelstuk 3 dient voor doorvoer van een leidraad 7 en staat in verbinding met het eerste van de twee lumen van het slangvormige basislichaam 2, welk lumen in fig. 2 is aangeduid met referentienummer 8. De tweede koppeling 6 30 van het koppelstuk 3 staat in verbinding met het tweede van de lumen van het basislichaam 2, dat in fig. 2 is aangeduid met referentienummer 9. De koppeling 6 en het lumen 9 dienen voor toe- en afvoer van expansiefluïdum naar resp. van de ballon 4.

35 In het binnenste van de ballon 4 is een schake ling 10 voor plaatsbepaling en beeldvorming in een voor MR-beeldvorming geschikt elektromagnetisch veld aangebracht. Deze schakeling 10 staat via een coaxkabel 11 in 101 1364 4 verbinding met een aansluiting 12 aan de proximale zijde van de katheter l, waarmee de schakeling 10 in verbinding te stellen is met een beeldvormingsinrichting, die hier niet is getoond.

5 Overigens wordt opgemerkt, dat toevoer van het expansiefluïdum voor de ballon 4 via de koppeling 6 in de richting van pijl A plaatsvindt. Aangezien de schakeling 10 in het binnenste van de ballon 4 is aangebracht, is bij voorkeur de schakeling 10 geïsoleerd, om te voorko-10 men, dat kortsluiting op kan treden of signalen van de schakeling 10 op ongewenste wijze beïnvloed worden.

De schakeling 10 bestaat uit een spoel, die is gevormd door twee segmenten 13 en 14, die tegengesteld zijn gewikkeld. De segmenten 13 en 14 zijn om de inwendi-15 ge slang 15, die het centrale lumen 8 voor de leidraad 7 vormt, aangebracht, en zijn in serie geschakeld, zoals ook in fig. 3 is weergegeven. Parallel aan de seriescha-keling van de segmenten 13 en 14 is een condensator 16 geschakeld. De condensator 16 heeft een zodanig gekozen 20 waarde, dat de aldus gevormde LC-kring is afgestemd op een frequentiegebied, dat is gecentreerd op de Larmorfre-quentie, die van belang is bij MR-beeldvormingstechniek, welke 42,6 MHz per tesla van het voor beeldvorming aangelegde elektromagnetische veld bedraagt. Verder is in 25 serie met de parallelschakeling van de segmenten 13 en 14 van de spoel en de condensator 16 een condensator 17 aangebracht, welke dient om de impedantie van de afge-stemde schakeling in overeenstemming te brengen met die van de kabel 11. De kabel 11 is een micro coaxkabel 30 waarbij de schakeling 10 tussen de kerndraad 18 en de mantel 19 is aangebracht op de in fig. 3 getoonde wijze.

De afgestemde schakeling 10 in de ballon 4 funktioneert als een antenne, die gevoelig is voor veranderingen in het magnetische veld. Op basis van de reactie 35 van de spoel 13, 14 op RF-velden in een MRI-inrichting, is deze inrichting in staat de positie van de spoel 13, 14 te bepalen. De spoel 13, 14 kan tevens als antenne worden gebruikt voor ontvangst van zogenaamde spin decay 1 Π 1 ·? O o· , ' u ‘ ^ ^ 'j 4 5 signalen van het omringende weefsel. Hierbij verzamelt de schakeling 10 gegevens voor beeldvorming uit een de balllon 4 omringend gebied. De aldus verkregen gegevens zijn van uitstekende kwaliteit met betrekking tot resolu-5 tie en contrast, temeer daar deze dichtbij het in beeld te brengen weefsel zijn verzameld.

Zoals in fig. 2 is getoond, zijn de segmenten 13, 14 van de spoel in de ballon 4 om de inwendige slang 15 heen aangebracht. Deze inwendige slang 15 heeft een 10 geringere afmeting in doorsnede, dan het slangvormige basislichaam 2 voor de ballon. Hierdoor is het mogelijk de segmenten 13 en 14 van de spoel uit relatief dik koperdraad gevormd kunnen worden, zonder dat de katheter ter plaatse van de schakeling 10 een verdikking vertoont. 15 Door deze grote dikte van de toegepaste koperdraden kan een micro-coaxkabel worden toegepast met geringe dwars-doorsnedes van de geleiders (zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit (Q-factor)), welke onafhankelijk is van de gelijkspanningsweerstand van de coax. Hierdoor is het 20 mogelijk een schakeling met een hoge Q-factor te combineren met de behoefte aan katheters met geringe buitendiameter van het slangvormige basislichaam 2. Het aanbrengen van de gehele schakeling 10 in het binnenste van de ballon 4, waarbij de componenten 13, 14, 16 en 17 hiervan 25 dicht bijelkaar zijn gelegen, zodat de verbindingen hiertussen kort zijn, draagt tevens bij tot een hogere Q-factor.

Vele andere mogelijkheden en uitvoeringsvormen van een katheter volgens de onderhavige uitvinding zullen 30 zich aan de vakman opdringen na kennis genomen te hebben van het voorgaande. Al deze varianten dienen echter te worden beschouwd als te zijn gelegen binnen het bereik van de bijgevoegde conclusies.

10113 S 4

Claims

1. Katheter, omvattende: - een slangvormig basislichaam met een distaai en een proximaal einde; en - een door een geleider met het proximale einde verbonden 5 schakeling voor plaatsbepaling en/of beeldvorming nabij het distale einde voor reactie op en/of detectie van een bij aangelegd magnetisch resonantie-veld, waarbij de schakeling ten minste één enkele spoel en een afstemschakeling omvat en de schakeling gevoelig is in 10 een voorafbepaald frequentiegebied van het magnetische resonantie-veld, zoals velden met om de Larmorfrequentie gecentreerde frequenties.

2. Katheter volgens conclusie l, waarbij de afstemschakeling condensatoren omvat.

3. Katheter volgens conclusie 1, waarbij de afstemschakeling in het materiaal van het basislichaam en hierdoor afgeschermd is aangebracht.

4. Katheter volgens conclusie 1, de spoelen om het lumen zijn aangebracht.

5. Katheter volgens conclusie 1, waarbij de spoelen in het materiaal van het basislichaam en hierdoor afgeschermd zijn aangebracht.

6. Katheter volgens één van de voorgaande conclusies met ten minste één aanvullend lumen en een met 25 het aanvullende lumen verbonden ballon nabij het distale einde, waarbij de schakeling in of op een voorafbekende plaats ten opzichte van de ballon is aangebracht.

7. Katheter volgens conclusie 6, waarbij de geleider in het aanvullende lumen is aangebracht voor 30 overdracht van van de schakeling afkomstige informatie met betrekking tot plaatsbepaling en/of beeldvorming.

8. Katheter volgens conclusie 1, waarbij tussen de schakeling en de geleider een de impedanties in overeenstemming brengende schakeling is aangebracht. 1011364

9. Katheter volgens conclusie 8, waarbij de impedanties in overeenstemming brengende schakeling een condensator omvat.

10. Katheter volgens conclusie 1, waarbij de 5 geleider een micro-coax kabel omvat.

11. Katheter volgens conclusie 1, waarbij de enkele spoel uit twee tegengesteld gewikkelde, in serie verbonden segmenten is gevormd. 1011364