ES2241210T3 - Cateter hemodinamico transvascular de ultrasonidos. - Google Patents

Abstract

SE PRESENTA UN APARATO DE CATETER, QUE COMPRENDE UN CUERPO ALARGADO QUE TIENE UN EJE LONGITUDINAL Y UNA MATRIZ DE TRANSDUCTORES ULTRASONICOS QUE TIENEN TRANSDUCTORES ULTRASONICOS MONTADOS SOBRE EL CUERPO, CADA UNO DE LOS ELEMENTOS TRANSDUCTORES ULTRASONICOS DE LA MATRIZ PUEDE ACCIONARSE CONCURRENTEMENTE COMO PARTE DE LA MATRIZ PARA TRANSMITIR SEÑALES ULTRASONICAS PARA LA FORMACION DE IMAGENES. SE DISPONE UN CONDUCTOR ELECTRICO EN EL CUERPO PARA CONECTAR ELECTRICAMENTE LA MATRIZ CON UNA CIRCUITERIA DE CONTROL.

Description

Catéter hemodinámico transvascular de ultrasonidos.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un catéter ultrasónico y de intervención. Más particularmente, la invención se refiere a un catéter que proporciona capacidad de formación de imágenes y capacidad hemodinámica. Además, la invención se refiere a un catéter de este tipo, que proporciona formación de imágenes transvasculares e intracardíacas.

La fluoroscopia de rayos X actual puede localizar dispositivos radio opacos dentro del sistema cardiovascular y describir la anatomía perfilada. No es posible la localización precisa de la anatomía intracardíaca; por ejemplo, la dirección de un catéter de una manera previsible y repetida a través del mismo punto preciso dentro del corazón.

Se puede utilizar ultrasonido (ecocardiografía) para formar imágenes detalladas de la anatomía cardíaca, intracardíaca y vascular. Adicionalmente, es posible la función, la hemodinámica y la visualización de la circulación de la sangre. La ecocardiografía Doppler, que utiliza la física de la frecuencia de ultrasonido para determinar la velocidad y la dirección de la circulación de la sangre, se utiliza para determinar la presión y la circulación y para visualizar el movimiento de la sangre dentro de las cámaras cardíacas.

El ultrasonido se utiliza cada vez con mayor frecuencia como un sustituto de la cateterización cardíaca.

Actualmente, se pueden realizar muchos procedimientos de intervención a través de un catéter; por ejemplo la dilatación de un globo y la valvuloplastia y la ablación de tejido cardíaco anormal son dos procedimientos realizados con frecuencia.

El ultrasonido ha sido introducido recientemente en aplicaciones invasivas. La ecocardiografía transesófaga es la técnica de ultrasonido invasiva más ampliamente utilizada. El ultrasonido intravascular que utiliza transductores de miniatura montados sobre un catéter están siendo sometidos actualmente a ensayos clínicos rigurosos.

El documento WO-A-91-4707 describe un método para la cateterización intravascular para un mamífero superior sin fluoroscopia, que comprende insertar en un vaso sanguíneo periférico un catéter (10) controlable que tiene un transductor de ultrasonido Doppler en su punta, generar a partir de las señales producidas por el transceptor de ultrasonido (18) una indicación continua de la dirección de la circulación de la sangre con relación a la punta del catéter, y representar visualmente la indicación de la dirección del flujo sobre un monitor de pantalla. No obstante, esta referencia no proporciona un campo de visión para la finalidad de formación de imágenes de estructuras bajo fluido.

El documento WO-A-90-13260 describe un método y un aparato para el tratamiento no quirúrgico de trastornos venosos y venas varicosas, donde se inserta un catéter flexible en una vena varicosa de un paciente a tratar. Se guía el catéter hasta la derivación inicial de la vena, visualizando y supervisando al mismo tiempo la circulación de la sangre que existe allí para asegurar la posición y la dirección adecuadas de un tratamiento a través del catéter para tratar la vena varicosas. Esta referencia describe un dispositivo para la formación de imágenes transvenosas y en particular utiliza angioscopia.

Cada vez en mayor medida, la cateterización cardíaca terapéutica está desplazando a la cateterización cardíaca diagnóstica. Por lo tanto, existe una aceptación de la tecnología de catéter como un medio de alteración de la anatomía cardíaca o del sistema de conducción. La angioplastia de globo, la utilización de dispositivos de cierre defectuosos y la interrupción eléctrica de trayectorias de conducción anómalas son ahora prácticas aceptadas consideradas. Sin embargo, la mayoría de estos procedimientos son de naturaleza bastante grande; por ejemplo un globo grande que divide una válvula obstruida, dispositivos brutos insertados en defectos y la aplicación de energía térmica o eléctrica para interrumpir el sistema de conducción o para producir defectos en tabiques.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un catéter ultrasónico y de intervención. La presente invención se refiere particularmente a un catéter ultrasónico y de intervención que proporciona capacidad de formación de imágenes y de hemodinámica, de la presión y de la circulación sanguínea. Además, la invención se refiere a un catéter de este tipo, que reproduce imágenes a través del sistema vascular, es decir, transvascular e intracardíaco.

En una forma de realización, la presente invención se refiere a un aparato de catéter que comprende un cuerpo flexible alargado que tiene extremos próximos y distantes con un transductor ultrasónico montado en la proximidad del extremo distante del cuerpo del catéter para transmitir ultrasonido y recibir ecos resultantes para proporcionar un campo de visión dentro del cual se pueden medir caudales de flujo y características reproducidas en imágenes. Un conductor eléctrico está dispuesto dentro del cuerpo del catéter para conectar eléctricamente el transductor para controlar la circuitería en el exterior del catéter. Un medio de orificio está dispuesto en el cuerpo de catéter y se extiende desde la proximidad del extremo próximo del cuerpo del catéter hasta la proximidad del extremo distante del cuerpo del catéter para recibir un dispositivo terapéutico, de manera que se puede suministrar un dispositivo terapéutico hasta la proximidad del extremo distante del catéter para funcionamiento dentro del campo de visión del transductor. Un medio de orificio de alambre de guía está dispuesto, además, en el cuerpo del catéter y se extiende des la proximidad del extremo próximo del cuerpo del catéter hasta la proximidad del extremo distante del cuerpo del catéter para recibir un alambre de guía.

La presente invención se refiere, además, a un sistema médico que comprende un catéter, medios de circuitería de control para controlar el funcionamiento de un transductor ultrasónico dispuesto sobre el catéter y medios de suministro para visualizar los caudales y las características reproducidas en imágenes por el transductor ultrasónico. En una forma de realización de esta invención, el catéter comprende un cuerpo flexible alargado que tiene extremos distantes y próximos. El transductor ultrasónico está montado en la proximidad del extremo distante del cuerpo del catéter para transmitir ultrasonido y para recibir ecos resultantes para proporcionar un campo de visión dentro del cual se pueden medir caudales de flujo y se pueden representar imágenes de las características. Un conductor eléctrico está dispuesto en el cuerpo del catéter para la conexión eléctrica del transductor para controlar la circuitería en el exterior del catéter. Medios de orificios están dispuestos, además, en el cuerpo del catéter y se extienden desde la proximidad del extremo próximo del cuerpo del catéter hasta la proximidad del extremo distante del cuerpo del catéter para recibir un dispositivo terapéutico, de manera que el dispositivo terapéutico puede suministrarse hasta la proximidad del extremo distante del catéter para funcionamiento dentro del campo de visión del transductor ultrasónico. Un medio de orificio de alambre de guía está dispuesto, además, en el cuerpo del catéter y se extiende desde la proximidad del extremo próximo del cuerpo del catéter hasta la proximidad del extremo distante del cuerpo del catéter para recibir un alambre de guía.

El catéter y el sistema de la presente invención se pueden utilizar en una intervención terapéutica en un cuerpo vivo. Un catéter es insertado en el cuerpo, teniendo el catéter un cuerpo con extremos próximos y distantes. Un dispositivo quirúrgico es insertado en el cuerpo a través de un orificio dispuesto en el cuerpo del catéter y que se extiende desde la proximidad del extremo próximo del cuerpo del catéter hasta el extremo distante del cuerpo del catéter. Un transductor ultrasónico dispuesto en la proximidad del extremo próximo del cuerpo del catéter es impulsado para transmitir ultrasonido y para recibir los ecos resultantes. El dispositivo quirúrgico es accionado dentro del campo de visión proporcionado por el transductor ultrasónico. Los ecos resultantes son procesados para reproducir en imágenes el funcionamiento del dispositivo quirúrgico.

En algunas formas de realización, un transductor de ultrasonido pequeño (longitudinal), transversal, biplano o multiplano, de alineación en fase se combina con un sistema de suministro de catéter. En una forma de realización preferida, el dispositivo incorpora un transductor de alineación en fase de 5 a 10 MHz con un orificio de suministro de 2,5 mm (conducto 8 French). El orificio de suministro sirve como un medio para alimentar a otros catéteres (es decir, catéteres de ablación, etc.) para registrar la presión y la toma de muestras. Dentro del núcleo del catéter de ultrasonido existe también u orificio de 0,889 mm (0,035 pulgadas) para la inserción del alambre. El dispositivo de catéter completo puede requerir típicamente una funda de 5,7 a 7,6 mm (18 a 24 French) para entrada venosa.

La presente invención puede tener numerosas aplicaciones. Una aplicación inicial puede ser la ablación de tractos derechos de conducción cardíaca. El dispositivo propuesto sería ideal para ablación de tractos derechos de derivación cardíaca. La válvula tricúspide y su anillo podrían ser mapeados con seguridad por visualización ultrasónica directa. Un catéter electrofisiológico o catéter de ablación podría pasarse a través del orificio contenido en el catéter. El catéter podría manipularse hasta su destino por medio del uso de un alambre de deflexión dispuesto en el orificio del alambre de guía. El mapeado preciso y la intervención se pueden realizar entonces bajo visualización ultrasónica directa.

Otras aplicaciones incluyen biopsia miocardial guiada por ultrasonido, implante quirúrgico y/o retirada de dispositivos bajo control de ultrasonido, y diagnosis transvascular de patología perivascular y orgánica.

La presente invención proporciona un catéter de ultrasonido intravascular capaz de intervención basada en catéter, mientras está bajo observación visual. La evitación de procedimientos quirúrgicos mayores es una mejora substancial sobre el cuidado actual de los pacientes.

Éstas y otras varias ventajas y características de la novedad, que caracterizan a la invención se explican con particularidad en las reivindicaciones anexas y que forman parte de la misma. No obstante, para una mejor comprensión de la invención, sus ventajas y objetos obtenidos por el uso, se hará referencia a los dibujos que forman una parte adicional de la misma, y a la materia descriptiva que se acompaña, en la que se ilustra y describe una forma de realización preferida de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Se puede conseguir una mejor comprensión de la construcción y de las características de funcionamiento de una forma de realización preferida a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada, especialmente a la luz de los dibujos que se acompañan, en los que los mismos números de referencia en las varias vistas se refieren, en general, a las partes correspondientes.

La figura 1 es una vista en perspectiva parcial de una forma de realización de un catéter de acuerdo con los principios de la presente invención.

La figura 2 es una diagrama de bloques en diagrama parcial y en sección que ilustra parcialmente una forma de realización de un sistema que utiliza el catéter mostrado en la figura 1.

La figura 3 es una vista de la sección transversal ampliada tomada en la proximidad del extremo próximo del catéter mostrado en la figura 1.

La figura 4A es una ilustración que muestra una aplicación de un catéter de acuerdo con los principios de la presente invención.

La figura 4B es una ilustración del extremo distante del catéter mostrado en la figura 4A.

La figura 5A muestra una vista en perspectiva y en la sección transversal de una forma de realización alterna de un catéter de acuerdo con los principios de la presente invención.

La figura 5B muestra una vista del extremo distante del catéter mostrado en la figura 5A.

La figura 6A muestra una vista parcial en perspectiva y en la sección transversal de una variación de la forma de realización alternativa del catéter mostrado en la figura 5A; y

La figura 6B muestra una vista del extremo distante de la forma de realización del catéter mostrado en la figura 6A.

Descripción detallada de una forma de realización preferida

Con referencia ahora a las figuras 1 a 3, se ilustra, en general, por el número de referencia 20, un catéter de acuerdo con los principios de la presente invención. Como se muestra, el catéter 20 incluye un cuerpo de catéter tubular de plástico flexible o rígido alargado 22, que tiene un extremo próximo 24 y un extremo distante 26. El catéter 20 incluye en la proximidad de su extremo distante longitudinal 26 un transductor ultrasónico 30 de alineación en fase, que se utiliza para transmitir ultrasonido y para recibir ecos resultantes para proporcionar un campo de visión dentro del cual se pueden medir caudales de flujo y se pueden representar características e imágenes. Un conductor eléctrico 36 está dispuesto en el cuerpo del catéter 22 para el transductor 30 de conexión eléctrica para controlar la circuitería 34 en el exterior del cuerpo del catéter 22. Un orificio de acceso 40 está dispuesto en el cuerpo del catéter 22 y se extiende desde la proximidad del extremo próximo 24 del cuerpo del catéter 22 hasta la proximidad del extremo distante 26 del cuerpo del catéter 22. El orificio de acceso 40 está configurado para recibir un dispositivo terapéutico, tal como un catéter, medicación, sensores, etc. Para permitir suministrar tales elementos a través del orificio de acceso 40 hasta el extremo distante 26 del cuerpo del catéter 22 para funcionamiento dentro del campo de visión del transductor ultrasónico. Tales elementos se pueden utilizar para intervención; por ejemplo, catéter de ablación, dispositivo quirúrgico, etc., supervisión de la presión sanguínea, toma de muestras de sangre, etc. Un orificio de acceso de alambre de guía 42 está dispuesto también dentro del cuerpo del catéter 22 y se extiende desde la proximidad del extremo próximo 24 del cuerpo del catéter 22 hasta la proximidad del extremo distante 26 del cuerpo del catéter para recibir un alambre de guía 44.

En la forma de realización preferida de la presente invención, el transductor ultrasónico tiene con preferencia una frecuencia de 5 a 20 megahertzios (MHz) y más preferentemente una frecuencia de 7 a 10 MHz. La formación de imágenes intracardíacas en un adulto requerirá la penetración de las imágenes de gasta 2 a 10 centímetros (cm). En la forma de realización preferida, el cuerpo del catéter 22 tiene con preferencia un diámetro de 1,3 a 7,6 mm (de 4 a 24 French [un French es igual a un milímetro (mm) dividido por Pi, y más preferentemente, un diámetro de 1,9 a 3,8 mm (de 6 a 12 French). En la forma de realización preferida, el orificio de acceso 40 tiene un diámetro de 2,2 a 2,5 mm (de 7 a 8 French) y el orificio del alambre de guía 42 tiene un diámetro de 0,635 a 0,965 mm (de 0,025 a 0,038 pulgadas).

Como se ilustra generalmente en la figura 2, el catéter 20 de la presenta invención se puede utilizar en un sistema médico que incluye la circuitería de control 34 adecuada 34 para controlar el funcionamiento del transductor ultrasónico. Como se ilustra en la figura 3, la circuitería de control 34 está interconectada eléctricamente a la circuitería del transceptor 35 (T/R) para recibir y transmitir señales a través del conductor eléctrico 36 hasta el transductor ultrasónico 30. A su vez, la circuitería del transceptor 35 está interconectada eléctricamente a la circuitería Doppler 37 y a un dispositivo de representación adecuado 38 para representar la hemodinámica o la circulación de la sangre. Además, la circuitería del transceptor 35 está interconectada eléctricamente a la circuitería de formación de imágenes adecuada 39 que está interconectada a una pantalla 41 para la visualización de imágenes.

Durante el funcionamiento, la circuitería de control 34 puede estar diseñada para provocar que el transductor ultrasónico 30 vibre para provocar una onda de ultrasonido adecuada para proyectarse desde la proximidad del extremo distante 26 del cuerpo del catéter 22. La onda de ultrasonido, representada por ondas 50 en la figura 2, se propagará a través de la sangre que rodea el extremo distante 26 y una porción de la estructura del cuerpo. Una porción de la onda de ultrasonido transmitida de esta manera será reflejada de retorno desde las células de sangre rojas móviles y desde las estructuras del cuerpo para incidir sobre el transductor 30. De esta manera, se genera una señal eléctrica y se transmite por el cable 36 hasta la entrada del transceptor 35. Entonces se puede transmitir una señal a la circuitería Doppler 37, que incluirá circuitería convencional de amplificación y de filtración comúnmente utilizada en el equipo de medición de flujo Doppler. La circuitería Doppler 37 analizará la desviación Doppler entre la frecuencia transmitida y la frecuencia recibida para derivar de esta manera una salida proporcionar al caudal de flujo. Esta salida se puede representar entonces de una manera conveniente en la pantalla 38, que puede ser un terminal de pantalla convencional. De acuerdo con ello, el usuario será capaz de obtener una lectura de los caudales de circulación de la sangre o una información hemodinámica.

Con el fin de obtener información de formación de imágenes, la circuitería de control 34 activará de la misma manera el transductor ultrasónico 30 a través del transceptor 35 para hacer vibrar y producir una onda de ultrasonido. De nuevo, una porción de la onda o de la energía será reflejada de retorno en el transductor ultrasónico 30 por las características del cuerpo. Una señal correspondiente será emitida entonces por cable 36 a la circuitería del transceptor 35. Una señal correspondiente es emitida entonces a la circuitería de formación de imágenes 39 que analizará la señal entrante para proporcionar, en la pantalla 41, que puede ser un aparato de pantalla convencional, una imagen de las características del cuerpo.

Esta formación de imágenes se puede realizar mientras se está utilizando un dispositivo terapéutico o quirúrgico en el extremo distante 26 del catéter 20 dentro del campo de visión proporcionado por el transductor de ultrasonido 30. De acuerdo con ello, el usuario podrá supervisar sus acciones y los resultados de las mismas.

Como se ilustra en la figura 3, el cuerpo del catéter 22 puede incluir en la proximidad de su extremo próximo 24 una estructura de montaje 52 en el orificio de acceso 40. Una estructura de dispositivo terapéutico o quirúrgico 53 se puede fijar de una manera adecuada a la estructura 52 por medios adecuados, por ejemplo con rosca, etc. Como se ilustra, un miembro 54 similar a un cable alargado se extenderá a lo largo del orificio de acceso 40 y ligeramente más allá del extremo distante 26 del cuerpo del catéter 22, donde se puede interconectar una porción operativa 56 de la herramienta quirúrgica.

En la figura 2 se ilustra un detalle adicional del extremo distante 26 del cuerpo del catéter 22. Como se ilustra en la figura 2, el transductor ultrasónico 30 puede incluir un polímero piezoeléctrico, tal como difluoruro de polivinilideno (PVDF) 60, que se adhiere por una capa epoxi 62 a una depresión 64 en la proximidad del extremo distante 26. Aunque se proporciona cierto detalle con respecto a una forma de realización de un transductor ultrasónico que se puede utilizar, se apreciará que se pueden utilizar varios tipos de transductores que tienen configuraciones y orientaciones diferentes manteniendo la presente invención.

Como se ilustra en la figura 2, la porción operativa 56 del dispositivo terapéutico se ilustra en el sentido de que es capaz de funcionar en el campo de visión del transductor ultrasónico 30. De acuerdo con ello, es posible que el operador supervise el funcionamiento del dispositivo terapéutico por el uso del transductor ultrasónico. Además, es posible que el usuario supervise las características del cuerpo dentro del campo de visión antes, durante y después de la actividad de la intervención.

La figura 5AA muestra una vista de la sección transversal parcial de una forma de realización alternativa del catéter de acuerdo con la presente invención, referido, en general, como 88. El catéter 88 tiene un cuerpo alargado flexible o rígido 90 que tiene un extremo próximo 92 y un extremo distante 94. El catéter 88 tiene también un orificio 96 que se extiende a través del cuerpo 90 desde la proximidad del extremo próximo 92 hasta la proximidad del extremo distante 94. El orificio 96 tiene un extremo distante 97 en la proximidad del extremo distante 94 del cuerpo 90. El extremo distante 97 del orificio 96 sale por el cuerpo 90 en un ángulo agudo hasta un primer lado del cuerpo 90 hacia el extremo distante 94. El orificio 96 está destinado para recibir y suministrar al extremo distante 94 una herramienta de trabajo, tal como la herramienta de trabajo 84. El catéter 84 tiene también un orificio de alambre de guía 98 que se extiende a través del cuerpo 90 desde la proximidad del extremo próximo 92 hasta la proximidad del extremo distante 94. El orificio de alambre de guía 98 está destinado para recibir un alambre de guía 86.

También se muestra en la figura 5A un transductor 100 dispuesto en un primer lado del cuerpo 90 entre el extremo distante 94 y el extremo distante 97 del orificio 96. Desde el transductor 100 se extiende hasta la proximidad del extremo próximo 92 del cuerpo 90 un conductor eléctrico 102 dispuesto en el cuerpo del catéter 90 para conectar eléctricamente el transductor 100 a la circuitería de control del exterior del catéter. Con el transductor 100 dispuesto en el primer lado del cuerpo 90 y el extremo distante 97 del orificio 96 saliendo desde el cuerpo 90 en un ángulo agudo con respecto al primer lado del cuerpo 90 hacia el extremo distante 94, las herramientas de trabajo que se extienden desde el extremo distante 97 del orificio 96 estarán dentro del campo de visión del transductor 100.

La figura 5B muestra una vista del extremo distante 94 del catéter 88, como se muestra en la figura 5A.

La figura 6A muestra una segunda forma de realización alternativa 88, como se muestra en la figura 5A, excepto que en lugar de tener un orificio de alambre de guía 98, esta variación de la segunda forma de realización alternativa 88 tiene un sistema de guía 106 del alambre de desviación para manipular el extremo distante 94. La figura 6B muestra una vista del extremo distante 94 del catéter mostrado en la figura 6A.

El uso del catéter de la presente invención se describe con respecto a la forma de realización preferida 20. Se entiende que el uso de una forma de realización alternativa es similar. En uso, el usuario debería insertar el cuerpo de catéter flexible 22 en el cuerpo a través del acceso vascular adecuado hasta la localización deseada en el cuerpo, tales como las localizaciones venosas deseadas, la cámara cardiaca, etc. En un método, se puede insertar en primer lugar un alambre de guía en el lugar y luego alimentar el cuerpo del catéter a lo largo del alambre de guía. El usuario puede insertar entonces un dispositivo quirúrgico en el cuerpo a través del orificio de acceso 40 y alimentar el dispositivo quirúrgico hasta la proximidad del extremo distante 26 del cuerpo del catéter 22. Antes, durante y después de la operación del dispositivo quirúrgico, el usuario pueda obtener tanto mediciones hemodinámicas como también imágenes a partir del campo de visión del transductor ultrasónico. Por medio del accionamiento del dispositivo quirúrgico dentro del campo de visión del transductor 40, el usuario puede supervisar el funcionamiento del dispositivo quirúrgico en todo momento.

I. Características detalladas de los catéteres descritos

A.

Frecuencia de ultrasonido: el dispositivo propuesto utiliza de una manera óptima un transductor de 5 a 20 mHz con la frecuencia más óptimamente aplicada de 7 a 10 mHz. La frecuencia inferior utilizada en el UIHC refleja la necesidad de reproducir imágenes de objetos mayores, tales como tabiques cardíacos, válvulas, y anatomía extravascular.

B.

Tamaño del catéter: Los diámetros de los catéteres serán generalmente más largos que los catéteres intravasculares y oscilarán entre 4 y 24 French con el diámetro óptimo del catéter entre 6 y 12 French (tamaño de un French = French más diámetro en milímetros dividido por Pi).

C.

Intervención: Una función principal de este sistema de catéter consiste en guiar el uso lógico y seguro de varias herramientas cardiovasculares de intervención basadas en catéter para a) ablación, b) láser, c) corte, d) oclusión e), etc. La invención tiene el orificio de acceso a través del cual pueden pasar otras tecnologías (dispositivos). Una vez que la herramienta de intervención sale de la punta del catéter, se puede dirigir de una manera repetida y selectiva hasta el sitio específico para intervención controlada.

D.

Formación de imágenes: La invención es también un sistema de formación de imágenes capaz de visualizar estructuras intracardiacas, intravasculares y extravasculares. Debido a que las frecuencias de transductor utilizadas son usualmente menores que los sistemas intravasculares, el catéter 20 puede ver múltiples cavidades cardíacas y visualizar estructuras fuera del sistema vascular. La capacidad de formación de imágenes es básicamente doble: 1) diagnóstico y 2) aplicación:

1.

Formación de imágenes de diagnóstico: El catéter 20 puede realizar de una manera efectiva una formación de imágenes intracardiacas y transvasculares de diagnóstico. Esta aplicación se realizará más probablemente justo antes de una aplicación de intervención. La intervención seguirá entonces utilizando el mismo sistema de catéter y su capacidad única de suministro. Algunos ejemplos de formación de imágenes de diagnóstico incluyen 1) visualización exacta y medición de un defecto intracardiaco, 2) caracterización del orificio de la válvula, 3) localización de un tumor y sus conexiones, 4) etc. La diagnosis extravascular incluiría 1) visualizar masa/patología pancreática, 2) patología retroperitoneal, 3) formación de imágenes intracraneales, 4) reconocimiento de patología perivascular, y 5), etc.

2.

La aplicación de la formación de imágenes se refiere al uso del catéter y su capacidad de formación de imágenes para suministrar y luego aplicar otra tecnología, tal como 1) dispositivo de oclusión para el cierre de un defecto séptico, 2) catéteres de ablación para tratamiento de tactos de derivación, 3) creación de un defecto, tal como con el catéter de septostomía de cuchilla o sistema de catéter basado en láser, y 4) dirección de valvuloplastia, etc. Por medio de la formación directa de imágenes de una aplicación, tal como ablación, el procedimiento se podrá realizar de una manera más segura y repetida, y los resultados se pueden evaluar mejor.

E.

Hemodinámica: El catéter 20 es un catéter Doppler ultrasónico y hemodinámico convencional realmente combinado. Existen catéteres Doppler y existen catéteres capacidad de la formación de imágenes y de la medición de la presión hemodinámica. No obstante, el catéter 20 es capaz de hemodinámica Doppler (Doppler de onda continua y pulsada) así como es capaz de registro de la presión hemodinámica de alta fidelidad, formando al mismo tiempo imágenes del corazón y de los vasos sanguíneos. El catéter 20 proporciona una combinación de catéter de formación de imágenes, de hemodinámica y se suministro de intervención.

II. Analogía con otras tecnologías terapéuticas existentes

De la misma manera que la peritoneoscopia de intervención, el ultrasonido intracardiaco es capaz de 1) formación de imágenes, 2) suministro de un dispositivo terapéutico, y 3) obtención de hemodinámica simultánea que se puede utilizar para desarrollar técnicas quirúrgicas cardíacas menos invasivas. El uso simultáneo de uno o más dispositivos dentro del corazón o del árbol vascular abre el potencial de desarrollar terapias quirúrgicas menos invasivas. Los ejemplos incluirían: 1) retirada de un tumor cardíaco agarrando visualmente el tumor con un dispositivo y cortando visualmente su fijación con un segundo dispositivo, permitiendo de esta manera una extracción menos invasiva de lesiones de masa cardiaca, 2) colocar visualmente un catéter electrofisiológico en un tracto de derivación y luego someter a ablación con visualización ultrasónica directa el tracto subyacente con el segundo dispositivo, 3) realizar visualmente la cirugía con láser, tal como la creación de un defecto intra-atrial, la vaporización de la obstrucción de trombo, tal como se ve en la oclusión pseudoíntima de conductos, 4) retirar visualmente un cuerpo extraño desde el corazón o desde el árbol vascular, y 5) dirigir la cirugía intravascular desde el interior de un vaso sanguíneo o supervisar los cambios hemodinámicos concomitantes.

III. Las aplicaciones seleccionadas incluyen las siguientes

A.

Ablación por radio frecuencia: Actualmente un tacto de derivación es localizado por u estudio electrofisiológico que mapea de una manera sistemática el anillo de la válvula atrioventricular. La posición del catéter de ablación se determina por fluoroscopia de rayos-x y ciertas mediciones eléctricas que se refieren a la distancia del catéter de ablación con respecto a un catéter de referencia. El catéter 20 permitirá a un operador mapear la válvula atrioventricular bajo visualización ultrasónica directa. Por lo tanto, se conseguirá una exactitud incrementada de la colocación del catéter, una presión de la terapia aplicada, y la evaluación inmediata de los resultados.

La técnica de ablación anterior sería particularmente aplicable para tractos de derivación del lado derecho (en y alrededor del anillo de la válvula tricúspide). Esto sería realizado por la colocación del catéter 20 a través de la vena cava superior por encima del anillo tricúspide.

Para tractos de derivación del lado derecho, el catéter 20 podría colocarse a través del tabique atrial bajo visualización ultrasónica directa. El anillo mitral podría mapearse de esta manera directamente y podría localizarse el tracto de derivación sometido a ablación con precisión bajo la dirección visual ultrasónica y hemodinámica. Se podrían reducir las complicaciones tales como la perforación de la válvula, las aplicaciones imprecisas múltiples de energía de ablación, y la ablación inadvertida de tejido de conducción normal.

La ablación de tractos de derivación sería una utilización ideal del sistema de catéter de intervención ultrasónico propuesto.

B.

Biopsia cardiaca: En el área de la biopsia cardiaca segura, existe una necesidad de una biopsia de precisión. La dirección ultrasónica del dispositivo de biopsia hasta un tumor intracardiaco, la evitación de costra, y la biopsia selectiva del área de tejido sospechoso son factibles con el dispositivo de catéter 20. Una de las complicaciones más frecuentes que son una amenaza para la vida en el laboratorio de la cateterización cardiaca es la perforación del catéter del corazón. Tales complicaciones acompañan comúnmente a la biopsia cardiaca, a la manipulación del catéter, y a la valvuloplastia. El uso de un catéter de formación de imágenes intracardiacas ultrasónicas, de la hemodinámica, y de suministro incrementaría o mejoraría substancialmente la seguridad de estos procedimientos.

C.

Diagnosis transvasculares: El catéter 20 permitirá la visualización de patología perivascular y extravascular. La formación de imágenes transvascular o transorgánica y la localización de la patología fuera del árbol vascular inmediato conducirá a una etapa de avance substancial en la diagnosis y en el tratamiento posible de la dificultad de llegar a la patología. El catéter 20 no sólo puede diagnosticas sino también guiar una aguja de biopsia y un dispositivo terapéutico hasta una lesión extravascular en cuestión. El retroperitoneo, el mediastio y la patología cerebrovascular basal son áreas lógicas de interés. Será más factible la caracterización exacta de varias patologías. Cada órgano tiene su propio sistema vascular, y el sistema transvascular ultrasónico propuesto es una herramienta ideal para evaluar la dificulta de llegar a áreas del cuerpo. El sistema vascular es un conducto de cada órgano, y el catéter 20 puede ser conducido a cada órgano. En último término, se desarrollará la caracterización del parénquima subyacente y la biopsia o tratamiento transvascular posible.

D.

Manipulación de ultrasonido de dispositivos terapéuticos dentro del corazón y de los vasos sanguíneos: El catéter 20 abre el potencial no sólo para visualizar sino también para intervenir directamente don el mismo sistema de catéter. Existen numerosos sistemas basados en catéter intraoperativos que hasta la fecha utilizan rayos X convencionales para conseguir su objetivo de colocación y aplicación de una terapia específica. Existe una necesidad de un dispositivo que pueda guiare con mayor precisión tal sistema basado en catéter. Es demasiado costoso y técnicamente inaplicable incorporar ultrasonido dentro de cada tecnología basada en catéter. El catéter 20 cumple todas las condiciones previas de un instrumento ideal de formación de imágenes y de intervención y tiene la capacidad de 1) formar imágenes, 2) obtener hemodinámica por medios múltiples (dinámica de presión y Doppler, 3) funcionar como un dispositivo de diagnóstico así como terapéutico, y 4) aceptar otras tecnologías que mejorarían la aplicación de ambos sistemas.

E.

Aplicaciones generales: Se prevé que los dispositivos intravasculares, transvasculares e intracardiacos podrían suministrarse a través de medios de orificio descritos anteriormente dentro o alrededor del corazón y de vasos sanguíneos del cuerpo. Loa catéteres descritos anteriormente, sin embargo, podrían utilizarse también en cualquier tejido ecogénico, tal como hígado, parénquima, conductos biliares, uréteres, vejiga urinaria, e intracraneales, es decir, en cualquier lugar del cuerpo que sea ecogénico que permita el paso de un catéter para aplicaciones de diagnóstico o terapéuticas utilizando visualización ultrasónica.

F.

Ampliación de aplicaciones de tecnologías: El catéter 20 es una innovación nueva y sugestiva para la medicina invasiva. Existen múltiples aplicaciones diferentes y todavía por determinar. Sin embargo, el nuevo concepto descrito abre el desarrollo potencial de dispositivos intravasculares y transvasculares de diagnóstico y quirúrgicos menos costosos, más precisos y seguros.

IV. Resumen

El catéter 20 es muy diferente de cualquier sistema ultrasónico convencional basado en catéter. El catéter 20 incorpora capacidad hemodinámica y de formación de imágenes así como la capacidad de suministrar otras tecnologías diversas a sitios específicos dentro del sistema cardiovascular (corazón y vasos sanguíneos). El catéter 20 se ve como una herramienta de diagnóstico y terapéutica ideal para desarrollo futuro. Las aplicaciones propuestas fomentan una mayor precisión, adaptabilidad y seguridad. El ultrasonido permite la visualización desde el interior de espacios llenos de sangre así como a través de espacios llenos de sangre en otro tejido lleno de agua o de fluido. El catéter 20 evolucionará en el sistema de intervención último.

La figura 4 es una ilustración que muestra un uso potencial del catéter ultrasónico de formación de imágenes y hemodinámico (UIHC). En este ejemplo particular, el UIHC avanza desde la vena cava superior hasta el anillo de la válvula tricúspide. Visualizado al mismo tiempo en el anillo, se realiza un procedimiento electrofisiológico y en último término de ablación. La capacidad para visualizar directamente y para dirigir los dispositivos de catéteres terapéuticos resalta solamente una de las muchas aplicaciones del UIHC.

No obstante, se entiende que aunque se han expuesto numerosas características y ventajas de la presente invención en la descripción anterior, junto con detalles de la estructura y de la función de la invención, la descripción es solamente ilustrativa, y se pueden realizar cambios de detalle, especialmente en cuestiones de forma, tamaño y disposición de partes dentro de los principios de la invención hasta la extensión total indicada por el significado general amplio de los términos, en los que se expresan las reivindicaciones que se acompañan.

Claims (15)

1. Un aparato de catéter de intervención (20), que comprende:

un cuerpo alargado (22) que tiene un eje longitudinal y que tiene un lado substancialmente cilíndrico que se extiende entre un extremo próximo del cuerpo y un extremo distante del cuerpo:

un canal de alambre de guía (42, 98) formado en el cuerpo alargado que se extiende entre sus extremos próximos y distantes; y

un conductor eléctrico (36, 102) dispuesto en el cuerpo (22, 90) del catéter (20, 70) para conectar eléctricamente elementos transductores de ultrasonido a una circuitería de control (34),

en el que un transductor de ultrasonido está montado sobre el lado cilíndrico del cuerpo (22), teniendo el transductor ultrasónico (30, 100) dichos elementos de transductor, que son accionables para transmitir señales ultrasónicas (50) y para recibir información de ultrasonido resultante, siendo capaces la circuitería de control y dicho transductor de ultrasonido (30) de visualizar cavidades internas de órganos o vasos llenos de fluido o de sangre, reproducir imágenes de estructuras llenas de fluido o de sangre fuera de las cavidades internas y proporcionar un campo de visión de ultrasonido para visualizar procedimientos y dispositivos terapéuticos (53, 84) dentro de dicho campo visual, realizando al mismo tiempo mediciones hemodinámicas Doppler.

2. Un aparato de catéter (20) de la reivindicación 1, donde el cuerpo alargado (22) incluye un canal de acceso interno (40) que se extiende desde el extremo próximo (24) hasta un lugar en la proximidad del extremo distante (26) del cuerpo alargado (22).

3. Un aparato de catéter (20) de la reivindicación 2, donde el canal de acceso interno (40) es un orificio para suministrar un dispositivo terapéutico (53, 54) a la región en la proximidad del extremo distante (26) del cuerpo alargado (22).

4. Un aparato de catéter (20) de la reivindicación 1, donde la circuitería de control (34) está en el exterior del aparato de catéter (20).

5. Un aparato de catéter (20) de la reivindicación 1, donde el transductor ultrasónico (30) es un transductor ultrasónico de alineación de fase.

6. El aparato de catéter de la reivindicación 1, en el que dichos elementos de transductor ultrasónicos o transductores ultrasónicos pequeños, longitudinales, transversales, biplanos o multiplanos de alineación en fase.

7. El aparato de catéter de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dichas mediciones hemodinámicas Doppler son lecturas de caudales de flujo de sangre.

8. Un sistema que comprende:

un catéter de intervención (20) como se define en la reivindicación 1, que tiene un extremo próximo y un extremo distante,

medios de circuitería de control (37) para controlar el funcionamiento de un transductor ultrasónico (30) dispuesto en el catéter (20), y

medios de pantalla para la representación de caudales de flujo y representación de características en imágenes por el transductor ultrasónico.

9. El sistema de la reivindicación 8, en el que el transductor ultrasónico es un transductor ultrasónico lineal de alineación de fase.

10. El sistema de la reivindicación 8, en el que un canal de acceso (40, 42) está formado en el cuerpo (22) y se extiende desde su extremo próximo hasta una localización en o en la proximidad de su extremo distante.

11. El sistema e la reivindicación 10, en el que el cuerpo alargado (22) incluye al menos un canal de acceso interno (40) que se extiende desde un extremo próximo (24) hasta un extremo distante (26) del cuerpo alargado (22).

12. El sistema de la reivindicación 11, en el que al menos un canal de acceso interno (40) es un orificio para suministrar el dispositivo terapéutico (53) al extremo distante (26) del cuerpo alargado (22).

13. El sistema de la reivindicación 8, en el que la circuitería de control (34) está en el exterior del aparato de catéter (20).

14. El sistema de la reivindicación 8, en el que dichos elementos de transductor ultrasónico son transductores ultrasónicos pequeños, longitudinales, transversales, biplanos o multiplanos de alineación en fase.

15. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en el que dichas mediciones hemodinámicas Doppler son lecturas de caudales de flujo de sangre.