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DE102008054297A1 - Katheter-Anordnung zum Einführen in ein Blutgefäß, medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung mit einer solchen Katheter-Anordnung und Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff an einem Blutgefäß im Gehirn - Google Patents

Katheter-Anordnung zum Einführen in ein Blutgefäß, medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung mit einer solchen Katheter-Anordnung und Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff an einem Blutgefäß im Gehirn Download PDF

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catheter
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position detection
blood vessel
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English (en)
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Michael Maschke
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Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Abstract

Eine Katheter-Anordnung (2) zum Einführen in ein Blutgefäß umfasst einen Katheter (4) mit einer proximalen Katheterspitze (10), in dem ein Interventionswerkzeug (6) zum Entfernen eines Blutgerinnsels im Blutgefäß geführt ist. Das Interventionswerkzeug (6) weist im Bereich seiner Spitze (7) ein Element zum Greifen eines Blutgerinnsels auf, insbesondere eine Spirale (8). Im Hinblick auf eine minimierte Röntgenstrahlung während der Behandlung und auf eine sichere Führung des Interventionswerkzeugs (6) ist im Bereich der Katheterspitze (20) ein Positionserkennungselement (9, 10, 22) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Katheter-Anordnung zum Einführen in ein Blutgefäß, umfassend einen Katheter mit einer proximalen Katheterspitze, in dem ein Interventionswerkzeug zum Entfernen eines Blutgerinnsels im Blutgefäß geführt ist, welches im Bereich seiner Spitze ein Element zum Greifen eines Blutgerinnsels, insbesondere eine Spirale aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung mit einer solchen Katheter-Anordnung sowie ein Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff an einem Blutgefäß im Gehirn.
  • In der modernen Medizin werden häufig minimalinvasive Interventionswerkzeuge zur Beseitigung von Blutgerinnseln oder Thromben in Gefäßen eingesetzt. Wenn sich das Blutgerinnsel in einem Blutgefäß im Gehirn befindet, dann erleidet der Patient einen ischämischen Schlaganfall. Bei einem ischämischen Schlaganfall wird die Versorgung des Gehirns mit Blut durch das Blutgerinnsel verhindert, was zu einem Absterben von Nervenzellen führt. Da etwa 3/4 aller Schlaganfall-Patienten einen ischämischen Schlaganfall erleiden, ist eine sichere und schnelle Behandlungsmethode von großer Bedeutung für die Medizin.
  • Aus der US 2005/0033348 ist ein Interventionswerkzeug zur Entfernung eines Thrombus bekannt, das mit Hilfe eines Mikrokatheters zum Thrombus geführt wird. An seinem proximalen Ende weist das Interventionswerkzeug eine entfaltbare Spitze zum Einfangen des Thrombus auf. Beim Zurückziehen des Blutgerinnes wird stromabwärts ein Ballon am Katheter aufgeblasen, damit der Katheter im Blutgefäß fest sitzt und der Blutstrom den minimalinvasiven chirurgischen Eingriff nicht stört.
  • Nachteilig bei der im oben genannten Dokument beschriebenen Behandlung ist jedoch, dass eine kontinuierliche, den Patienten belastende Röntgenuntersuchung teilweise mit Kontrastmitteln durchgeführt werden muss, um das Einführen, Vortreiben und Entfernen des Mikrokatheters im Patienten zu beobachten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Katheter-Anordnung zum Einführen eines Interventionswerkzeugs in ein Blutgefäß zum Entfernen eines Blutgerinnsels anzugeben, welche bei einer minimierten Röntgenstrahlung während der Behandlung eine sichere Führung des Interventionswerkzeugs ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Katheter-Anordnung zum Einführen in ein Blutgefäß, umfassend einen Katheter mit einer proximalen Katheterspitze, in dem ein Interventionswerkzeug zum Entfernen eines Blutgerinnsels im Blutgefäß geführt ist, welches im Bereich seiner Spitze ein Element zum Greifen eines Blutgerinnsels, insbesondere eine Spirale aufweist, wobei im Bereich der Katheterspitze ein Positionserkennungselement angeordnet ist.
  • Die Erfindung basiert auf der Überlegung, dass eine sichere Führung des Interventionswerkzeugs bei einer minimalen erforderlichen Röntgenstrahlung zur Bildgebung ermöglicht ist, indem das eingeführte, proximale Ende des Katheters mit einem Positionserkennungselement versehen ist, so dass die Lage des Katheters visualisiert und überprüft wird. Dadurch ist die Navigation des Katheters deutlich erleichtert, so dass wenige Röntgenaufnahmen während der Behandlung erforderlich sind.
  • Die Verfolgung und Navigation der Katheterspitze im Blutgefäß erfolgt, indem das Positionserkennungselement überlappt zu einer Darstellung des Blutgefäßes angezeigt wird. Die Darstellung ist eine mittels einer medizinischen bildgebenden Modalität, wie etwa eines Röntgensystems, zuvor aufgenommenen und rekonstruierte Darstellung des Blutgefäßes. Alternativ kann das Positionserkennungselement durch eine Bildgebung vom Inneren des Blutgefäßes geortet werden. Nach einer räumlichen Kalibrierung mit der bildgebenden Modalität können die Positionsdaten des Positionserkennungselements einem Röntgenbild in 2D, 3D oder 4D überlagert werden, so dass nur noch bei besonders kritischen Stellen Röntgenaufnahmen gemacht werden müssen. Dadurch kann seine Fortbewegung im Blutgefäß insbesondere auf dem ganzen Weg bis zum Thrombus von einem behandelnden Arzt an einem Bildschirm verfolgt werden. Das Positionserkennungselement ist insbesondere dafür ausgestaltet, kontinuierlich oder in kurzen Zeitabständen von wenigen Sekunden oder Bruchteilen der Sekunde Informationen über seine Position aus dem Inneren des Blutgefäßes zu liefern.
  • Das Positionserkennungselement kann dabei derart ausgebildet sein, dass die Position des proximalen Endes des Katheters „von außen” erkannt wird und dadurch Ortungsinformationen über die Bewegung des Interventionswerkzeugs geliefert werden. Alternativ kann das Positionserkennungselement Bilder aus dem Inneren des Blutgefäßes senden, die zur Verifizierung der Position des Katheters bzw. des Interventionswerkzeugs verwendet werden, da z. B. Abzweigungen und Krümmungen des Blutgefäßes sowohl in den optischen Bildern als auch in der Rekonstruktion der Blutgefäße gut erkennbar sind. In diesem Fall wird die Topografie der Innenwand des Blutgefäßes ermittelt und bei der Navigation des Katheters berücksichtigt.
  • Vorzugsweise ist das Positionserkennungselement Teil eines Ortungssystems. Das Ortungssystem ist insbesondere dafür eingerichtet, eine Lokalisierung des Positionserkennungselements in allen drei Raumrichtungen zu ermöglichen. Mittels des Ortungssystems werden insbesondere sowohl die absolute als auch relative Position des Positionserkennungselements in Bezug z. B. auf das Blutgerinnsel bestimmt. Die vom Ortungssystem erhaltenen Positionsangaben erleichtern das sichere Einführen des Katheters und dessen Navigation zur Zielregion. Des Weiteren lassen sich die Positionsdaten vorteilhaft in die rechnerische Korrektur von Bewegungsartefakten und dergleichen einbeziehen.
  • Bevorzugt umfasst das Ortungssystem einen Positionssender und einen Positionsempfänger, von denen eines das Positionserkennungselement ist. Das Positionserkennungselement kann sowohl der Positionssender als auch alternativ der Positionsempfänger sein. Ergänzend zum Positionserkennungselement ist außerhalb des Patienten ein entsprechender Empfänger oder Sender vorgesehen. Mindestens ein Sender kann als Positionserkennungselement mit einer Ausstrahlung in alle drei Raumrichtungen einem externen Empfänger zugeordnet sein, der sich in der Nähe des Patienten befindet. Umgekehrt kann der Katheter einen Empfänger mit X, Y, Z-Empfangsrichtungen tragen, der einem externen Sender zugeordnet ist, um eine räumliche Ortung der Katheterspitze und somit des Interventionswerkzeugs zu ermöglichen.
  • Im Hinblick auf einen besonders effizienten minimalinvasiven Eingriff ist bevorzugt das Positionserkennungselement an der Spitze des Interventionswerkzeugs angeordnet. Die Spitze des Interventionswerkzeugs kann somit auch beim Einfangen und Abtransportieren des Blutgerinnsels in Echtzeit in Bezug auf die 3D-Rekonstruktionen der Blutgefäße lokalisiert werden.
  • Vorteilhafterweise ist das Ortungssystem wahlweise ein elektromagnetisches Ortungssystem oder ein Ultraschallsystem. Ein elektromagnetisches Ortungssystem, bei dem mit Hilfe elektromagnetischer Signale die Position des Endes eines Führungsdrahts in einem Lebewesen bestimmt wird, ist aus der DE 10 2004 058 008 bekannt. Bei einem solchen elektromagnetischen Ortungssystem sind elektromagnetische Empfangs- oder Sendespulen am Interventionswerkzeug angebracht, die mit entsprechenden externen elektromagnetischen Sende- oder Empfangsantennen kommunizieren. Mit Hilfe eines solchen Ortungssystems erfolgt eine sehr genaue Ortung der Spitze des Interventionswerkzeugs, welche das Einblenden der aktuellen Position des Interventionswerkzeugs auf medizinischen Bildern ermöglicht und dadurch die Navigation des Interventionswerkzeugs deutlich erleichtert. Alternativ ist das Ortungssystem ein Ultraschallsystem. In der DE 198 52 467 A1 ist ein Kathe ter-Verfolgungssystem zum Lokalisieren eines Katheterkopfs beschrieben, welches auf Ultraschallmessungen basiert. Ein solches Verfahren wird auch Sonomikrometrie genannt und beruht auf dem Auffinden von Abständen zwischen Miniatur-Allrichtungs-Ultraschallwandlern durch Messen der Zeit, die die Ultraschallsignale zum Durchlaufen der Strecke zwischen den Ultraschallwandlern benötigen, wobei diese dann mit der Schallgeschwindigkeit multipliziert wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das Positionserkennungselement ein bildgebender Sensor. Mit dem bildgebenden Sensor können „Live-Bilder” vom Ort des minimalinvasiven Eingriffs an eine extern aufgestellte Wiedergabeeinrichtung, z. B. ein computergesteuertes Visualisierungssystem mit angeschlossenem Monitor, übertragen werden. Die Ein- und Durchführung des Katheters durch die Gefäße und die zielgenaue Positionierung des Interventionswerkzeugs kann in Echtzeit kontrollierend verfolgt werden. Durch eine solche hoch aufgelöste Lagedarstellung sind zeitnah feine Positionskorrekturen des Katheters möglich.
  • Vorteilhafterweise ist der bildgebende Sensor derart konfiguriert und ausgerichtet, dass sein Blickfeld einen um die Katheterspitze herum liegenden Raumbereich und/oder einen vor der Katheterspitze liegenden Raumbereich abdeckt. Das heißt, der bildgebende Sensor „blickt” radial nach außen, je nach spezifischer Anordnung und/oder nach Typ und Funktionsprinzip des Sensors und/oder nach Material des Interventionswerkzeugs gegebenenfalls auch durch das Interventionswerkzeug „hindurch” oder an ihm vorbei. Alternativ deckt der Blickfeld des bildgebenden Sensors vor allem den vor der Katheterspitze liegenden Raumbereich ab, also bezogen auf die Einschubrichtung des Katheters nach vorne „blickt”, was während des Injektionsvorgangs besonders zweckmäßig ist, sowie für eine Überwachung des Einführvorgangs des Katheters und dessen Vorschub. Optimalerweise sind für den bildgebenden Sensor die beiden oben genannten Möglichkeiten in geeigneter Weise miteinander kombiniert, so dass der Sensor sowohl in Radial- als auch in Vorwärtsrichtung ein möglichst großes Gesichtsfeld aufweist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist im Bereich der Katheterspitze ein transparentes Fenster vorgesehen. Unter einem transparenten Fenster ist ein Bereich am proximalen Ende des Katheters zu verstehen, der durchlässig für die Strahlen ist, mit denen der bildgebende Sensor arbeitet. Im einfachsten Fall erstreckt sich der Bereich um den Umfang des Katheters. Das transparente Fenster ist derart ausgebildet, dass eine Bildgebung mittels des bildgebenden Sensors zumindest in Radialrichtung, bevorzugt auch in Axialrichtung möglich ist.
  • Die Möglichkeiten zur Bildgebung mittels des optischen Sensors werden erweitert, indem gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der bildgebende Sensor aus dem Katheter ausfahrbar ist. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, den Sensor aus einer in der Nähe des proximalen Endes des Katheters befindlichen „zurückgezogenen” Anschlagsposition in Vorwärtsrichtung aus dem Katheter herauszubewegen, um hierdurch bei einer konstant gehaltenen Position des Katheters einen variabel positionierbaren Beobachtungspunkt zu definieren, von welchem aus die weiter vorne liegenden Bereiche inspiziert werden können. Zu diesem Zweck kann der bildgebende Sensor beispielswese an einem relativ zum Katheter verschiebbaren und in dessen Hohlraum angeordneten Mikro- oder Innenkatheter oder an einem Innenteil angeordnet sein. An der proximalen Stirnseite des Katheters ist hierbei eine Öffnung für den bildgebenden Sensor vorgesehen, die ausreichend abgedichtet ist, so dass keine Flüssigkeiten ins Katheterinnere eindringen können, unabhängig davon, ob der bildgebende Sensor in der zurückgezogenen oder ausgefahrenen Position ist.
  • Vorzugsweise ist als bildgebender Sensor ein (akustischer) Ultraschallsensor vorgesehen. Die Bildgebung mit Ultraschall (Sonographie) erfolgt nach dem so genannten Echo-Impuls-Verfahren. Ein elektrischer Impuls eines Hochfrequenzgenerators wird im Schallkopf eines Ultraschall-Wandlers (zumeist ein Piezo-Kristall, möglich ist auch ein siliziumbasierter Sensor) in einen Schallimpuls umgesetzt und ausgesendet. Die Schallwelle wird an den Inhomogenitäten der Gewebestruktur teilweise oder vollständig gestreut oder reflektiert. Ein zurücklaufendes Echo wird im Schallkopf in ein elektrisches Signal gewandelt und anschließend in einer angeschlossenen elektronischen Auswerte- und Anzeigeeinheit visualisiert, wobei durch ein mechanisches oder elektronisches Schwenken des Sensors ein 2D- oder 3D-Scan des Untersuchungsbereiches erfolgen kann. Die intervaskuläre Ultraschallbildgebung (IVUS) ist besonders zur Abbildung von tiefer liegenden Gewebeschichten und Gefäßstrukturen geeignet.
  • Gemäß einer zweiten vorteilhaften Variante ist als bildgebender Sensor ein Magnetresonanzsensor vorgesehen ist. Dabei handelt es sich um einen so genannten IVMRI-Sensor zur intervaskulären Magnetresonanztomographie (IVMRI = Intra Vascular Magnetic Resonance Imaging). Bei der magnetischen (Kern-)Resonanztomographie werden die magnetischen Momente (Kernspins) der Atomkerne des untersuchten Gewebes in einem äußeren Magnetfeld ausgerichtet und durch eingestrahlte Radiowellen zu einer Kreiselbewegung (Präzession) angeregt, wo – bei in Folge von Relaxationsvorgängen in einer zugeordneten Empfangsspule ein elektrisches Magnetresonanzsignal induziert wird, das die Grundlage für die Bildberechnung darstellt.
  • Neuerdings ist es gelungen, die magnetfelderzeugenden Elemente sowie die Sende- und Empfangsspulen derart zu miniaturisieren und in einem bildgebenden IVMRI-Sensor zu integrieren, dass eine intrakorporale bzw. intervaskuläre Anwendung des MRI-Verfahrens (MRI = Magnetic Resonance Imaging) möglich ist, wobei vorteilhafterweise das erforderliche statische Magnetfeld innerhalb des Patientenkörpers erzeugt bzw. appliziert wird. Ein derartiges Konzept ist z. B. in der US 6,600,319 beschrieben.
  • Zu diesem Zweck sind in den IVMRI-Sensor ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet zur Erzeugung eines statischen Magnet feldes und eine gleichermaßen als Sende- und Empfangsspule wirksame Spule integriert. Der Magnet erzeugt Feldgradienten von vorzugsweise 2 T/m bis zu 150 T/m in der Nähe des zu untersuchenden Gefäßes bzw. Organs. In der Nähe bedeutet hierbei bis zu 20 mm vom Magneten entfernt. Über die Spule können abhängig von der Stärke des Magnetfeldes Radiowellen im Frequenzbereich von 2 MHz bis 250 MHz zur Anregung des umliegenden Körpergewebes ausgekoppelt werden. Höhere statische Magnetfeldstärken erfordern höhere Frequenzen beim Anregungsfeld. Die Spule dient vorteilhafterweise auch zum Empfang des zugehörigen „Antwortfeldes” aus dem Körpergewebe. In einer alternativen Ausgestaltung können getrennte Sende- und Empfangsspulen vorgesehen sein.
  • Im Gegensatz zu herkömmlichen MRI-Anlagen sind der IVMRI-Sensor und die zur Signalaufbereitung und -Auswertung vorgesehenen elektronischen Schaltkreise und digitalen Auswerteeinheiten vorteilhafterweise derart ausgelegt, dass sie auch bei einem vergleichsweise inhomogenen Magnetfeld mit hohen örtlichen Feldgradienten arbeiten und entsprechende Magnetresonanzbilder erzeugen können. Da unter diesen Bedingungen die empfangenen Echo-Signale in charakteristischer Weise durch die mikroskopische Diffusion von Wassermolekülen in dem untersuchten Gewebe beeinflusst werden, ist in der Regel eine ausgezeichnete Darstellung und Differenzierung zwischen unterschiedlichen Weichteilen, z. B. zwischen Lipidschichten und faserigem Gewebe, ermöglicht. Dies ist gerade bei dem nunmehr vorgesehenen Einsatzgebiet minimalinvasiver Eingriffe von besonderem Interesse.
  • Alternativ zu dem hier beschriebenen Konzept kann das statische Magnetfeld auch durch externe Magneten erzeugt werden. Im Gegensatz zur herkömmlichen MRI werden die dynamischen Felder, d. h. die Radiowellen, aber auch bei dieser Ausführungsform zweckmäßigerweise intervaskulär, d. h. durch eine Anzahl von an dem Katheter angeordneten Sende- und Empfangseinheiten erzeugt.
  • Gemäß einer dritten vorteilhaften Variante ist als bildgebender Sensor ein optischer Bildsensor, wahlweise ein CMOS-, ein OCT-, ein LCI-, ein OFDI- oder ein NIR-Sensor vorgesehen.
  • Beispielsweise kommt ein auf der bekannten CMOS-Technologie (CMOS = Complementary Metal Oxide Semiconductor) beruhender optischer Halbleiterdetektor zur Detektion einfallenden Lichtes in Betracht. Ein solcher auch als „Active Pixel Sensor” bekannter CMOS-Sensor basiert ähnlich wie auch die vor allem aus dem Bereich der Digitalfotografie bekannten CCD-Sensoren (CCD = Charge-Coupled Device) auf dem inneren fotoelektrischen Effekt und besitzt neben einem geringen Stromverbrauch den Vorteil, dass er besonders kostengünstig herzustellen ist. Zur Ausleuchtung der Untersuchungs- und Behandlungsregion ist bei dieser Variante der Bildgebung eine geeignete Lichtquelle, z. B. eine LED (LED = Licht Emitting Diode) im Bereich der Katheterspitze vorzusehen, die über eine durch den Katheterhohlraum geführte elektrische Leitung mit elektrischem Strom versorgt werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsvariante kann der Katheter auch mit einem Sensor zur optischen Kohärenztomographie (OCT = Optical Coherence Tomography) ausgestattet sein.
  • Die optische Kohärenztomographie-Bildgebung liefert hoch auflösende Bilder, die insbesondere die Strukturen in der Nähe der Gefäßoberfläche vergleichsweise exakt wiedergeben. Das Prinzip dieses Verfahrens beruht darauf, dass von dem Katheter über einen Lichtleiter zugeführtes Licht, vorzugsweise Infrarotlicht, in das Gefäß oder auf eine Gewebestruktur eingestrahlt wird, wobei das dort reflektierte Licht wieder in den Lichtleiter eingekoppelt und zu einer Auswerteeinrichtung geführt wird. In der Auswerteeinheit wird – ähnlich wie bei einem Michelson-Interferometer – die Interferenz des reflektierten Lichts mit dem Referenzlicht zur Bilderzeugung ausgewertet.
  • Während herkömmliche interferometrische Apparaturen bevorzugt mit Laserlicht einer definierten Wellenlänge arbeiten, welches eine vergleichsweise große optische Kohärenzlänge besitzt, kommen bei der so genannten LCI (LCI = Low Coherence Interferometry) Lichtquellen mit breitbandiger Abstrahlungscharakteristik („weißes Licht”) und mit vergleichsweise geringer Kohärenzlänge des emittierten Lichtes zum Einsatz. Entsprechende Bildsensoren, die nunmehr entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zum Einsatz in dem Katheter vorgesehen sind, sind beispielsweise in der US 2006/0103850 beschrieben.
  • In einer vorteilhaften Abwandlung kann auch ein Bildsensor vorgesehen sein, der auf dem so genannten OFDI-Prinzip (OFDI = Optical Frequency Domain Imaging) beruht. Die Methode ist mit OCT verwandt, benutzt aber ein breiteres Frequenzband. Das Funktionsprinzip ist z. B. in der Veröffentlichung „Optical frequency domain imaging with a rapidly swept laser in the 815–870 nm range", H. Lim et al., Optics Express 5937, Vol. 14, No. 13 näher beschrieben.
  • Schließlich kann der Katheter auch einen bildgebenden Sensor aufweisen, der auf der so genannten „Near-Infrared (NIR) Diffuse Reflectance Spectroscopy” beruht. Eine NIR-Vorrichtung besteht aus einer Laserlichtquelle, einem fiberoptischen Katheter und einer automatischen Rückzugsvorrichtung. Ein NIR-Sensor ist z. B. in der US 2003/0097048 A1 beschrieben.
  • Ferner können auch Kombinationen von mindestens zwei optischen Sensoren der oben genannten Art vorhanden sein.
  • Ein tabellarischer Überblick fasst die Stärken und Schwächen der jeweiligen bildgebenden optischen Verfahren zusammen (von ++ = besonders gut bzw. geeignet bis -- = mangelhaft bzw. ungeeignet):
    Vergleich der Bildsensoren Nah-Auflösung Fern-Auflösung Durchdringung von Blut
    Optisch (CMOS) + + -
    OCT ++ - --
    LCI + + +
    NIR - - +/-
    OFDI ++ - +
  • Da der mit dem jeweiligen Bildsensor erfassbare bzw. zu überblickende Raumwinkel üblicherweise begrenzt ist, ist es insbesondere bei der bereits erwähnten Konfiguration mit radialer Blickrichtung (in Bezug auf die Mittelachse des Katheters) vorteilhaft, wenn der bildgebende Sensor gegenüber dem Katheter drehbar gelagert ist. Dadurch ist es möglich, ohne den Katheter selbst gegenüber der Umgebung im Körperinneren drehen zu müssen, einen 360°-Rundblick zu erhalten. Durch die (mechanische oder elektronische) Rotation des Bildsensors können bei gleichzeitigem Rückzug oder Vorschub durch geeignete, prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannte Methoden der Signalaufbereitung und Bildberechnung vorteilhafterweise 3D-Aufnahmen bzw. Volumendatensätze erzeugt werden.
  • Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch eine medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung mit einer Katheter-Anordnung nach einer der vorhergehenden Ausführungen, wobei das Positionserkennungselement mit einer außerhalb des Katheters befindlichen Bildaufbereitungs- und Wiedergabeeinrichtung verbunden ist und an diese in Echtzeit Informationen vom Ort des mit Hilfe des Katheters durchgeführten minimalinvasiven Eingriffs überträgt.
  • Vorteilhafterweise ist dabei ein erstes Positionserkennungselement Teil eines Ortungssystems und ein zweites Positionserkennungselement als ein bildgebender Sensor ausgebildet, wobei eine Steuereinrichtung dafür eingerichtet ist, das erste und das zweite Positionserkennungselement in zeitlicher Abfolge nacheinander anzusteuern. Um Einflüsse auf die Bildaufbereitung- und Wiedergabeeinrichtung und eine gegenseitige Beeinflussung durch die verschiedenen Magnetfelder des ersten und des zweiten Positionserkennungselements zu vermeiden, werden die unterschiedlichen Einheiten synchronisiert und zeitlich versetzt angesteuert und ausgelesen werden. Beispielsweise wird in einem ersten Schritt die Position der Katheterspitze im Blutgefäß bestimmt und anschließend wird mittels des bildgebenden Sensors der Raumbereich um die Katheterspitze oder in Vorwärtsrichtung zur Überwachung der Navigation des Interventionswerkzeugs visualisiert Dieser Vorgang wiederholt sich mehrmals während der Führung des Katheters mit dem Interventionswerkzeug zum Blutgerinnsel.
  • Die Aufgabe wird zudem erfindungsgemäß gelöst durch Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff an einem Blutgefäß im Gehirn, bei dem eine Katheter-Anordnung mit einem Katheter und einem Interventionswerkzeug zum Entfernen eines Blutgerinnsels im Blutgefäß bis zu einer zu behandelnden Region geführt wird, wobei im Bereich der Katheterspitze ein Positionserkennungselement angeordnet ist, mit dessen Hilfe die Position der Katheterspitze in Echtzeit bestimmt wird und wobei eine Überwachung des Kathetervorschubs und eine Lagekontrolle des Interventionswerkzeugs vorgenommen wird.
  • Die in Bezug auf die Katheter-Anordnung angeführte Vorteile und bevorzugten Ausgestaltung sind sinngemäß auf die medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung und auf das Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff zu übertragen.
  • Ein zweckmäßiger Arbeitsablauf (Workflow) für den Einsatz der Katheter-Anordnung mit dem integrierten Positionserkennungselement sieht beispielsweise wie folgt aus:
    • 1. Positionierung des Patienten auf dem Behandlungstisch,
    • 2. evtl. vorbereitende Röntgenuntersuchung und/oder extrakorporale Ultraschalluntersuchung,
    • 3. Einführung des Katheters über einen venösen Zugang,
    • 4. Führung des Katheters basierend auf der integrierten Bildgebung bis zu der zu behandelnden Region im Gehirn,
    • 5. Herausfahren und Entfalten des Interventionswerkzeugs,
    • 6. Aufblasen eines Halte-Ballons des Katheters
    • 7. Zurückziehen des Interventionswerkzeugs mit dem eingeschlossenen Thrombus,
    • 8. eventuell Kontrolle mit dem bildgebenden Element, ob der Thrombus vollständig entfernt wurde,
    • 9. Entfernung des Katheters,
    • 10. evtl. ergänzende abschließende Röntgenkontrolluntersuchung und/oder extrakorporale Ultraschalluntersuchung,
    • 11. Verlegung des Patienten.
  • Im Fall einer IVMRI–Bildgebung beispielsweise auf Basis von Gadolinium, oder bei einer Ultraschallbildgebung auf Basis von Schwefelhexanfluorid kann es sinnvoll sein, ein Kontrastmittel am Ort der Beobachtung zu applizieren.
  • Zusammengefasst ist mit der hier beschriebenen Katheter-Anordnung vor allem eine Optimierung der medizinischen Arbeitsabläufe bei einem minimalinvasiven Eingriff zum Entfernen eines Blutgerinnsels im Gehirn ermöglicht. Derartige Eingriffe können mit einem höheren Maß an Patientensicherheit und zugleich schneller und patientenschonender als bislang absolviert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen schematisch und stark vereinfacht:
  • 1 eine Katheter-Anordnung mit einem hineingefahrenen Interventionswerkzeug mit einer zusammengefalteten Spirale an seiner Spitze,
  • 2 die Katheter-Anordnung gemäß 1 mit einem herausgefahrenen Interventionswerkzeug mit einer entfalteten Spirale,
  • 3 eine zweite Ausführungsvariante einer Katheter-Anordnung mit einem mittels eines Katheters geführten optischen Sensor und einem stirnseitig am Katheter angeordneten transparenten Fenster für den optischen Sensor,
  • 4 eine dritte Ausführungsvariante einer Katheter-Anordnung mit einem mittels eines Katheters geführten optischen Sensor und einem umfangseitig am Katheter angeordneten transparenten Fenster für den optischen Sensor,
  • 5 eine vierte Ausführungsvariante einer Katheter-Anordnung mit einem optischen Sensor, der mittels eines Katheters ohne transparente Fenster geführt wird,
  • 6 eine fünfte Ausführungsvariante einer Katheter-Anordnung mit einem mittels eines Katheters geführten optischen Sensor und einem Ortungssystem am Katheter,
  • 7 eine sechste Ausführungsvariante einer Katheter-Anordnung mit einem mittels eines Katheters geführten optischen Sensor, einem transparenten Fenster am Katheter und einem Ortungssystem am Katheter,
  • 8 einen CMOS-Sensor für eine Bildgebung in Radialrichtung,
  • 9 einen CMOS-Sensor für eine vorwärts gerichtete Bildgebung,
  • 10 einen OCT-Sensor für eine Bildgebung in Radialrichtung,
  • 11 einen OCT-Sensor für eine vorwärts gerichtete Bildgebung,
  • 12 einen IVMRI-Sensor für eine Bildgebung in Radialrichtung,
  • 13 einen IVMRI-Sensor für eine vorwärts gerichtete Bildgebung,
  • 14 einen IVUS-Sensor für eine Bildgebung in Radialrichtung kombiniert mit einer vorwärts gerichteten Bildgebung,
  • 15 eine vergrößerte Vorderansicht auf den IVUS-Sensor gemäß 16, und
  • 16 in einem Diagramm ein synchronisiertes Auslesen von mehreren Sensoren.
  • In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 und 2 ist eine Katheter-Anordnung 2 für einen minimalinvasiven chirurgischen Eingriff gezeigt, welche einen Katheter 4 und ein Interventionswerkzeug 6 umfasst. Das Interventionswerkzeug 6 ist dafür ausgebildet, ein Blutgerinnsel in einem Blutgefäß im Gehirn eines Patienten zu entfernen und wird mittels des Katheters 4 im Blutgefäß geführt, bis es das Blutgerinnsel erreicht hat. Das Interventionswerkzeug 6 weist im Bereich seiner Spitze 7 ein Element zum Greifen des Blutgerinnsels auf, hier eine entfaltbare Spirale 8 (siehe 2).
  • Für einen optimalen und dauerhaften Heilungserfolg und zur Minimierung eventueller Eingriffsrisiken ist es wichtig, dass die Katheter-Anordnung 2 und deren lokale Umgebung im Körperinneren während des Vorschubs durch ein Blutgefäß für zeitnahe und feine Positionskorrekturen möglichst gut aufgelöst beobachtbar ist. Insbesondere ist es wichtig, dass das Interventionswerkzeug 6 möglichst exakt an der für den jeweiligen Eingriff richtigen Stelle positioniert wird. Eine derartige Überwachung erfolgte bislang üblicherweise durch angiographische Röntgenkontrolle.
  • Für eine qualitativ verbesserte Überwachung ohne Einsatz von ionisierender Röntgenstrahlung weist die Katheter-Anordnung 2 gemäß 1 und 2 an der Spitze 7 des Interventionswerkzeugs 6 ein Positionserkennungselement 9, welches in diesem Ausführungsbeispiel Teil eines elektromagnetischen Ortungssystems 12 ist. Das Positionserkennungselement 9 ist hierbei ein Positionssender 10, der mit einem externen Positionsempfänger 14 in der Nähe des Patienten kommuniziert, wobei das Ortungssignal S des Positionssenders 10 durch den Pfeil 5 angedeutet ist. Alternativ kann das Positionserkennungselement 9 ein Positionsempfänger sein, der Ortungssignale von einem externen Positionssender empfängt. Unabhängig davon, ob das Positionserkennungselement 9 ein Sender oder ein Empfänger ist, ist es dafür ausgebildet, Signale zur Ortung der Spitze 7 des Interventionswerkzeugs 6 in alle drei Raumrichtungen abzusenden bzw. zu empfangen. Dank der Lage des Positionserkennungselements 9 kann die Position der Spitze 7 des Interventionswerkzeugs 6 nicht nur auf dem Weg zum Blutgerinnsel, sondern auch während des Eingriffs geortet werden.
  • Der Katheter 4 umgibt einen zylindrischen Katheterhohlraum 15 (auch als Lumen bezeichnet), in welchem Signalleitungen 16 geführt sind, die den elektromagnetischen Positionssender 10 mit einer Steuereinheit 18 datentechnisch verbinden.
  • Die in 3 dargestellte Katheter-Anordnung 2 umfasst ebenfalls einen flexiblen Katheter 4 zur Einführung des Interventionswerkezugs 6 in ein nicht näher dargestelltes Blutgefäß. In 3 ist das Interventionswerkzeug 6 in einer vollständig in dem Katheter 4 zurückgezogenen bzw. eingefahrenen Transportstellung dargestellt. Zur Durchführung des Eingriffs wird das Interventionswerkzeug 6 in proximaler Richtung aus dem Katheter 4 herausgefahren und somit in eine Behandlungsstellung gebracht (siehe 4).
  • Zusätzlich zum elektromagnetischen Ortungssystem 12 ist die Katheter-Anordnung 2 gemäß 3 nunmehr mit einem zweiten Positionserkennungselement 9, einem bildgebenden Sensor 22 ausgestattet, welcher seitlich zum Interventionswerkzeug 6 im Bereich der Katheterspitze 20 angeordnet ist. Das „Blickfeld” B des Sensors 22 ist je nach Sensortyp und sonstigen Details der Ausgestaltung vorzugsweise radial nach außen (zur umgebenden Gefäßwand, hier nicht dargestellt) und/oder in proximaler Richtung nach vorne (also in Vorschubrichtung des Katheters 4) gerichtet, wie symbolisch durch die Pfeile B angedeutet ist.
  • Der bildgebende Sensor 22 kann beispielsweise ein optischer, ein akustischer (Ultraschall) oder ein auf dem Prinzip der Magnetresonanz beruhender Sensor sein. Die für seinen Betrieb und zur Übertragung der aufgenommenen Bilddaten erforderlichen Signal- und Versorgungsleitungen 24 sind im Inneren der Katheterhülle 4 bis zu einer am körperabgewandten (distalen) Ende des Katheters 2 angeordneten Anschlusskupplung 26 geführt. Über die Anschlusskupplung 26 sind die bildgebenden elektronischen Komponenten der Katheter-Anordnung 2 elektrisch mit einem nur schematisch angedeuteten Signalinterface verbindbar, welches der Steuereinheit 18 gemäß 1 und 2 entspricht und seinerseits mit einer externen Bildaufbereitungs- und Wiedergabeeinrichtung 28 verbunden ist. Ein nicht näher dargestellter Monitor dient zur Wiedergabe der vom bildgebenden Sensor 22 intervaskulär aufgenommenen und gegebenenfalls anschließend rechnerisch aufbereiteten „Live-Bilder” vom Behandlungsort.
  • Um den bildgebenden Sensor 22 innerhalb des feststehenden Katheters 4 um seine eigene Achse rotieren zu können, kann ferner eine rotierbare Antriebswelle im Katheterhohlraum 6 angeordnet sein, die allerdings in 3 nicht näher dargestellt ist. Der bildgebende Sensor 22, die Signalleitungen 24 und gegebenenfalls die Antriebswelle können nach Art eines innerhalb der äußeren Katheterhülle 4 angeordneten Mikro- oder eines Innenkatheters zu einer kompakten Einheit zusammengefasst und von einer innerer Schutzhülle 30 umgeben sein. Insbesondere bei Anwendung interferometrischer Bildgebungsmethoden können in dem Innenkatheter auch Lichtleiter verlegt sein, über die ein- und ausfallende Lichtbündel zu einer extern aufgestellten, über die Anschlusskupplung 26 verbindbaren Interferometereinheit oder dergleichen geführt werden. Im Bereich des bildgebenden Sensors 22 weist die innere Schutzhülle 30 und/oder der Katheter 4 zweckmäßigerweise ein für das jeweilige bildgebende Verfahren transparentes Fenster 32, gegebenenfalls auch eine optische Linse, auf.
  • Des Weiteren können (optional) eine oder mehrere Leitungen (hier nicht dargestellt) für eine Spülflüssigkeit oder ein Kontrastmittel vorgesehen sein, welches über eine in der Nähe des bildgebenden Sensors 22 angeordnete, am proximalen Ende des Katheters 4 befindliche Austrittsöffnung 36 in die zu untersuchende/zu behandelnde Region injizierbar ist.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist der Positionssender 10 im Bereich der Katheterspitze 20 in unmittelbarer Nachbarschaft zum bildgebenden Sensor 22 angeordnet, der im Zusammenspiel mit dem außerhalb des Patientenkörpers angeordneten Positionsempfänger 14 nach dem Sender-Empfänger-Prinzip eine genaue Ortung/Lokalisierung der Katheterspitze 20 durch Identifikation der Koordinaten der Katheterspitze 20 ermöglichen. Die so gewonnenen Positionsdaten können beispielsweise der Bildaufbereitungs- und Wiedergabeeinrichtung 28 zugeführt werden und bei der Bildrekonstruktion, speziell bei der Artefaktkorrektur, Berücksichtigung finden. Die Signalleitungen 16 für den Positionssender 10 können ebenfalls innerhalb der (inneren) Schutzhülle 30 im Wesentlichen parallel zu den Signalleitungen 24 des bildgebenden Sensors 22 geführt sein.
  • In 4 bis 7 sind jeweils konstruktive Abwandlungen der Katheter-Anordnung 2 dargestellt.
  • So ist beispielsweise in 4 ein den bildgebenden Sensor 22 tragende Innenteil 38 gegenüber dem Katheter 4 nach vorne (in proximaler Richtung) aus einer der Position in 3 entsprechenden Rückzugsposition in die hier dargestellte vorgelagerte Position verschiebbar und umgekehrt (angedeutet durch den Doppelpfeil 40). Das heißt, der bildgebende Sensor 22 lässt sich bei Bedarf über das proximale Ende des Katheters 4 hinaus nach vorne schieben und hat dort uneingeschränkte Sicht, insbesondere auf das in 4 ebenfalls aus dem Katheter 4 herausgefahrene Interventionswerkzeug 6. Das Herausfahren/Einfahren der Interventionswerkzeugs 6 und des bildgebenden Sensors 22 ist vorzugsweise unabhängig voneinander möglich.
  • Die Ausführungsform gemäß 5 entspricht im Wesentlichen derjenigen aus 3 oder 4, allerdings ist hier auf ein transparentes Fenster an der Katheterhülle 4 verzichtet. Auch die Ausführungsform gemäß 6 ist ähnlich gehalten wie die bereits beschriebenen, jedoch ist der Positionssender 10 bei dieser Variante nunmehr außen an dem Katheter 4 angeordnet. Bei der Variante gemäß 7 schließlich ist der Verschiebeweg des bildgebenden Sensors 22 in Längsrichtung in dem Katheter 4 hinein vergrößert. Der Positionssender 10 ist hier weiter zum körperabgewandten Ende des Katheters 4 hin angebracht, und das transparente Fenster 32 ist vergrößert.
  • Die oben beschriebenen Katheter-Anordnungen 2 werden auf folgende Weise bei einem unter einem ischämischen Schlaganfall leidenden Patienten eingesetzt: Zum Beginn der Behandlung wird den Patienten einer Röntgenuntersuchung unterzogen. Die Röntgenuntersuchung kann z. B. eine Durchleuchtung und/oder eine Angiographie-Untersuchung mittels eines Kontrastmittels sein, wodurch Bilddaten insbesondere zur 3D-Rekonstruktion der Blutgefäße gewonnen werden. Mit Hilfe des Katheters 4 wird das Interventionswerkzeug 6 über einen venösen Zugang in den Körper des Patienten eingeführt. Die Navigation des Katheters 4 wird hierbei durch das Ortungssystem 12 unterstützt, mit dessen Hilfe die Position der Katheterspitze 20 im Blutgefäß zu jedem Zeitpunkt bekannt ist. Darüber hinaus sendet der bildgebende Sensor 22 Bilder vom Inneren des Blut gefäßes um die Katheterspitze 20. Die Position mindestens des Positionssenders 10 wird vor der Behandlung mit den mittels der Röntgenuntersuchung gewonnen Bilddaten räumlich kalibriert, so dass die Bewegung der Katheter-Anordnung 2 im Blutgefäß durch Überlagerung mit den Röntgenbildern verfolgt werden kann.
  • Während des Einführens des Interventionswerkzeugs 6 bis zum Blutgerinnsel befindet sich dieses in einer eingefahrenen Position im Katheter 4 und die Spirale 8 bleibt zusammengefaltet. Wenn das Blutgerinnsel erreicht ist, wird das Interventionswerkzeug 6 aus dem Katheter 4 ausgefahren und durch das Blutgerinnsel hindurchgeführt. Erst hinter dem Blutgerinnsel entfaltet sich die Spirale 8 und beim Zurückziehen des Interventionswerkzeugs 6 in Richtung des Katheters 4 verfängt sich das Blutgerinnsel in der Spirale 8 und wird von dieser mitgenommen.
  • Der Katheter 4 ist insbesondere ein Führungskatheter, der stromabwärts einen aufblasbaren Ballon aufweist. Der Ballon wird nach dem Greifen des Blutgerinnsels aufgeblasen, damit der Katheter 4 im Gefäß fest sitzt, wenn das Interventionswerkzeug 6 das Blutgerinnsel herauszieht.
  • Das Interventionswerkzeug 6 wird zusammen mit dem eingeschlossenen Blutgerinnsel in Richtung des Führungskatheters 4 zurückgezogen, wobei mit Hilfe des Ortungssystems 12 und dem bildgebenden Sensor 22 die Position der Katheterspitze 20 weiterhin lokalisiert und das Innere des Blutgefäßes visualisiert wird. Wenn die immer noch ausgefahrene Spirale 8 zusammen mit dem eingeschlossenen Blutgerinnsel den Führungskatheter erreicht haben, werden sie in diesen zurückgeführt, damit das Blutgerinnsel nicht mehr dem Blutstrom im Gefäß ausgesetzt ist. Durch Herausziehen des Führungskatheters 4 aus dem Körper des Patienten wird das Blutgerinnsel entfernt. Schließlich kann eine weitere Röntgenuntersuchung durchgeführt werden, um den Erfolg der Behandlung zu überprüfen.
  • In der Detaildarstellung gemäß 8 ist der Bereich der Katheterspitze 20 mit dem bildgebenden Sensor 22 vergrößert herausgehoben, wobei in der hier dargestellten Variante ein optischer Sensor auf CMOS-Basis Verwendung findet. Eine Lichtquelle 42, hier eine Hochleistungs-Mikro-LED, beleuchtet die den bildgebenden Sensor 22 umgebende Gefäßwand 44 (ausgesandtes Licht 46). An der Gefäßwand 44 reflektiertes Licht 50 fällt durch eine Linse 48 auf einen Reflektionsspiegel 52 (oder auch z. B. auf ein Prisma mit analoger Funktionsweise bzw. Strahlführung) und von dort auf den eigentlichen CMOS-Bilddetektor 54. Die Anordnung gemäß 8 ist also für eine radiale Blickrichtung (bezogen auf die Mittelachse 56 des Katheters 2) konfiguriert. Durch eine mit Hilfe einer Antriebswelle 58 bewerkstelligte Rotationsbewegung um die Mittelachse 56, angedeutet durch den Pfeil 60, kann das volle seitliche 360°-Blickfeld abgedeckt werden.
  • Alternativ ist in 9 ein Beispiel für eine Konfiguration von Lichtquelle 42, Linse 48 und CMOS-Detektor 54 dargestellt, mit der eine Vorwärtsbetrachtung ermöglicht ist, die beim Vorschub des Katheters 2 durch die Blutgefäße besonders nützlich ist. Ein in Vorwärtsrichtung liegendes, den weiteren Vorschub möglicherweise behinderndes Hindernis 61 kann so erkannt werden. Die beiden Varianten nach 8 und 9 können gegebenenfalls auch miteinander kombiniert sein, um ein besonders umfassendes Blickfeld in praktisch alle Richtungen bereitzustellen.
  • Die genannten Beobachtungsrichtungen, nämlich radial-/seitlich und vorwärtsgerichtet, können auch bei anderen Sensortypen verwirklicht sein. Beispielsweise ist in 10 eine Konfiguration eines OCT- oder LCI-Sensorkopfes 62 für radiale Abstrahlung und Empfang und in 11 für eine vorwärtsgerichtete Abstrahlung und Empfang darstellt. Genauer gesagt, bezeichnet das Bezugszeichen 62 nur den für die Lichtaus- und Einkopplung in den Lichtleiter 64 zuständigen Sensorteil oder Sensorkopf; die eigentliche interferometrische Auswertung und Bilderzeugung erfolgt außerhalb der Katheter-Anordnung 2.
  • Dargestellt ist jeweils der durch den Reflektionsspiegel 66 und die Linse 68 beeinflusste Strahlengang ausgekoppelter und reflektierter Anteil der Lichtstrahlen.
  • In ähnlicher Weise kann auch ein IVMRI-Sensor oder IVUS-Sensor entweder für radiale oder vorwärtsgerichtete Abstrahlung/Empfang konfiguriert sein, wie in 12 und 13 schematisch für einen IVMRI-Sensor 69 mit Permanentmagneten 70 für das statische Magnetfeld und Sende-/Empfangsspulen 72 dargestellt ist.
  • Bei seitlicher Abstrahlung/Empfang kann es insbesondere im Fall von Ultraschallsensoren anstelle eines einzigen rotierenden Sensors vorteilhaft sein, ein Array von Ultraschallsensorelementen mit verschiedenen „Blickrichtungen” vorzusehen. Ein solcher IVUS-Sensor 74 ist in 14 und 15 dargestellt. Der IVUS-Sensor 74 ist sowohl für Bildgebung in Radialrichtung, angedeutet durch Pfeile 76, als auch zur Bildgebung in Vorwärtsrichtung 78 ausgebildet ist. Wie aus der vergrößerten Darstellung der Stirnseite des IVUS-Sensors 74 gemäß 15 ersichtlich ist, sind auf einem Sensorkörper 80 parallel zueinander mehrere zeilenförmige Ultraschallsensorelemente 82 angeordnet. Die Ultraschallelemente 82 werden über eine hier nicht gezeigten Multiplexer zyklisch aktiviert, d. h. zyklisch angeregt und abgefragt.
  • Da viele für den Eingriff erforderliche Einheiten mit elektrischem Strom betrieben werden, erzeugen sie Magnetfelder, die sich gegenseitig beeinflussen können (z. B. bei einem elektromagnetischen Ortungssystems 12 in Kombination mit einem IVMRI-Sensor 69). Um dies zu vermeiden, werden die unterschiedlichen Einheiten durch die Steuereinheit 18 zeitlich versetzt angesteuert und ihre Signale zeitlich nacheinander ausgelesen. Eine solche synchronisierte Ansteuerung über die Zeit t ist in 16 gezeigt. Das Taktsignal K gibt beispielhaft einen Systemtakt an. Dieser ist beispielsweise vorgegeben von: dem elektromagnetischen Ortungssystem 12, der Steuereinheit 18, der Bildaufbereitungs- und Wiedereingabeein richtung 28 oder einem Bildsystem des Röntgensystems. L bezeichnet das Signal 4 des elektromagnetischen Ortungssystems 12 welches gepulst betrieben wird. Gleich nachdem das Signal L des Ortungssystems 12 ausgelesen wird, wird auch der IVMRI-Sensor 69 ausgelesen (die Kurve M), um ein Bild von der Umgebung um und vor der Katheterspitze 20 zu visualisieren. Schließlich, wenn ein EKG-Gerät oder ein Beatmungsgerät eingesetzt ist, dessen Signal durch die Kurve N dargestellt ist, wird dieses ebenfalls kurz betätigt. All dies erfolgt innerhalb einer Periode Δt, die beispielsweise im Bereich von Millisekunden ist, insbesondere zwischen 10 ms und 3000 ms.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2005/0033348 [0003]
    • - DE 102004058008 [0013]
    • - DE 19852467 A1 [0013]
    • - US 6600319 [0020]
    • - US 2006/0103850 [0028]
    • - US 2003/0097048 A1 [0030]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Optical frequency domain imaging with a rapidly swept laser in the 815–870 nm range”, H. Lim et al., Optics Express 5937, Vol. 14, No. 13 [0029]

Claims (16)

  1. Katheter-Anordnung (2) zum Einführen in ein Blutgefäß, umfassend einen Katheter (4) mit einer proximalen Katheterspitze (10), in dem ein Interventionswerkzeug (6) zum Entfernen eines Blutgerinnsels im Blutgefäß geführt ist, welches im Bereich seiner Spitze (7) ein Element zum Greifen eines Blutgerinnsels, insbesondere eine Spirale, (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Katheterspitze (20) ein Positionserkennungselement (9, 10, 22) angeordnet ist.
  2. Katheter-Anordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionserkennungselement (10) Teil eines Ortungssystems (12) ist.
  3. Katheter-Anordnung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ortungssystem (12) einen Positionssender (10) und einen Positionsempfänger (14) umfasst, von denen eines das Positionserkennungselement (9, 10) ist.
  4. Katheter-Anordnung (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionserkennungselement (9, 10) an der Spitze (7) des Interventionswerkzeugs (6) angeordnet ist.
  5. Katheter-Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ortungssystem (12) wahlweise ein elektromagnetisches Ortungssystem oder ein Ultraschallsystem ist.
  6. Katheter-Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionserkennungselement (9, 22) ein bildgebender Sensor (22) ist.
  7. Katheter-Anordnung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bildgebende Sensor (22) derart konfiguriert ist, dass sein Blickfeld (B) einen um die Katheterspitze (20) herum liegenden Raumbereich und/oder einen vor der Katheterspitze (20) liegenden Raumbereich abdeckt.
  8. Katheter-Anordnung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Katheterspitze (20) ein transparentes Fenster (32) vorgesehen ist.
  9. Katheter-Anordnung (2) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der bildgebende Sensor (22) gegenüber dem Katheter (4) ausfahrbar ist.
  10. Katheter-Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als bildgebender Sensor (22) ein Ultraschallsensor (74) vorgesehen ist.
  11. Katheter-Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als bildgebender Sensor (22) ein Magnetresonanzsensor (69) vorgesehen ist.
  12. Katheter-Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als bildgebender Sensor (22) ein optischer Bildsensor (54, 62), wahlweise ein CMOS-, ein OCT-, ein LCI-, ein OFDI- oder ein NIR-Sensor vorgesehen ist.
  13. Katheter-Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der bildgebende Sensor (22) gegenüber dem Katheter (4) drehbar gelagert ist.
  14. Medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung mit einer Katheter-Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionserkennungselement (9, 10, 22) mit einer außerhalb der Katheter-Anordnung (2) befindlichen Bildaufbereitungs- und Wiedergabeeinrichtung (28) verbunden ist und an diese in Echtzeit Informationen vom Ort eines mit Hilfe des Katheter-Anordnung (2) durchgeführten minimalinvasiven Eingriffs überträgt.
  15. Medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Positionserkennungselement (9) als Teil (10) eines Ortungssystems (12) und ein zweites Positionserkennungselement (9) als ein bildgebender Sensor (22) ausgebildet ist, wobei eine Steuereinrichtung (18) dafür eingerichtet ist, das erste und das zweite Positionserkennungselement (9, 22) in zeitlicher Abfolge nacheinander anzusteuern.
  16. Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff an einem Blutgefäß im Gehirn, bei dem eine Katheter-Anordnung (2) mit einem Katheter (4) und einem Interventionswerkzeug (6) zum Entfernen eines Blutgerinnsels im Blutgefäß bis zu einer zu behandelnden Region geführt wird, wobei im Bereich der Katheterspitze (20) ein Positionserkennungselement (9, 10, 22) angeordnet ist, mit dessen Hilfe die Position der Katheterspitze (20) in Echtzeit bestimmt wird und wobei eine Überwachung des Kathetervorschubs und eine Lagekontrolle des Interventionswerkzeugs (6) vorgenommen wird.
DE102008054297A 2008-11-03 2008-11-03 Katheter-Anordnung zum Einführen in ein Blutgefäß, medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung mit einer solchen Katheter-Anordnung und Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff an einem Blutgefäß im Gehirn Ceased DE102008054297A1 (de)

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US12/611,158 US20100113919A1 (en) 2008-11-03 2009-11-03 Catheter arangement for insertion into a blood vessel for minimally invasive intervention

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