DE60126335T2

DE60126335T2 - Arzneimittelabgabekatheter mit einem hochnachgiebigen ballon mit infusionslöchern

Info

Publication number: DE60126335T2
Application number: DE60126335T
Authority: DE
Inventors: Yung-Hui Thomas San Jose CHIEN; Henry Redwood Shores NITA; Alain Cornil
Original assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Current assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: AU2002230801A1; ES2277958T3; WO2002049706A2; JP2004538036A; JP4053882B2; EP1351738B1; EP1351738A2; ATE352344T1; CA2431427A1; WO2002049706A3; US6623452B2; US20020077594A1; DE60126335D1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Katheter zur intravaskulären Arzneimittelabgabe. Insbesondere betrifft die Erfindung Katheter zur intravaskulären Arzneimittelabgabe mit einem Ballon mit Infusionslöchern zur Abgabe eines fluidförmigen bzw. flüssigen Arzneimittels durch diese.
Viele verschiedene Ballonkatheter zur intravaskulären Arzneimittelabgabe sind bisher zur Behandlung von Gefäßkrankheiten vorgeschlagen worden. Ein Beispiel für einen Ballonkatheter zur intravaskulären Arzneimittelabgabe ist in US-A-5 087 244 von Wolinsky et al. offenbart. Wolinsky et al. offenbaren einen Over-the-wire-Ballonkatheter mit einem dünnwandigen flexiblen Ballon mit mehreren sehr kleinen Löchern, durch die ein Medikament mit einer relativ niedrigen Durchflußrate strömen kann. Wolinsky et al. stellen fest, daß der Ballon aus verschiedenen Polymermaterialien ausgebildet sein kann und vorzugsweise eine dünne, flexible, nichtelastische Wand hat.
EP-A-0 835 673 betrifft eine kombinierte Dilatations- und Arzneimittelabgabevorrichtung mit einem flexiblen Katheter, einem Arzneimittelabgabeschaft, der an einem distalen Endbereich des Katheters angeordnet ist, und einem Dilatationsballon oder eine andere Dilatationsvorrichtung, der bzw. die am Katheter angeordnet ist und in einer Kammer enthalten ist, die durch den Schaft gebildet wird. Der Schaft ist dadurch radial expandierbar, daß ein flüssiger therapeutischer Wirkstoff unter mäßigem Druck in die Kammer abgegeben wird. Der Dilatationsballon ist dadurch expandierbar, daß ein Dilatationsfluid unter einem viel höheren Druck in den Ballon abgegeben wird. Der Schaft kann aus einem hochelastischen Mate rial bestehen oder kann recht dünn sein und ist in beiden Fällen unabhängig von der Dilatationsvorrichtung angeordnet.
US-A-5 833 658 betrifft einen Einzelballoninfusionskatheter, der eine Infusionskammer zwischen einem Körperlumen und dem Katheterballon bereitstellt, wenn der Katheterballon inflatiert ist. Hohe Konzentrationen pharmazeutischer Formulierungen oder anderer Flüssigkeiten und Lösungen können für eine Lokalinfusionstherapie unter niedrigem Druck in die Infusionskammer abgegeben werden. Als Wahlmöglichkeit läßt es der Katheter zu, daß Blut während der Infusionstherapie weiterhin durch das Körperlumen fließt.
WO 00/69502 offenbart einen Einlumen-Ballonmikrokatheter, wobei ein distaler Abschnitt eines Schafts verstärkt ist und sich in einen Ballon erstreckt, um plötzliche Steifigkeitsübergänge des Ballonbereichs auszuschließen. Der Ballon kann aus einem thermoplastischen Polyisoprenkautschuk bestehen.
Bei der Behandlung bestimmter Typen von Gefäßkrankheiten, insbesondere solche, die ein weiches Verschlußmaterial erfordern, Vasospasmen und Aneurysmen, ist der Einsatz eines Arzneimittelabgabeballons mit einer nichtelastischen Wand unerwünscht. Beispielsweise ist bei der Behandlung eines ischämischen Schlaganfalls, der durch die Bildung eines Blutgerinnsels verursacht wird, die Verwendung eines nichtelastischen Ballons nicht optimal, da sich der Ballon nicht an das weiche Gerinnselmaterial anpaßt und eine unbeabsichtigte Verschiebung desselben verursachen kann, bevor ein Arzneimittel abgegeben wird. Demzufolge besteht ein ungedeckter Bedarf an einem verbesserten Arzneimittelabgabeballonkatheter zur Behandlung von weichen Blutgerinnseln, Vasospasmen, Aneurysmen oder anderen Gefäßkrankheiten, wo es sich um weiches Gewebe handelt.
Um sich mit diesem ungedeckten Bedarf auseinanderzusetzen, stellt die Erfindung einen intravaskulären Arzneimittelabgabeballonkatheter gemäß den Ansprüchen bereit, wobei der Katheter einen hochnachgiebigen Ballon mit mehreren Infusionslöchern aufweist. Der hochnachgiebige Ballon expandiert elastisch bei einem niedrigen Inflationsdruck (z. B. 1,01 × 10⁵ Pa (1,0 at)) und hat vorzugsweise eine Nachgiebigkeit von 2,0 mm/1,01 × 10⁵ Pa (2,0 mm/at) oder mehr bei Drücken von weniger als 2,02 × 10⁵ Pa (2,0 at). Ein Überdruckventil, das bei Drücken über einen Schwellwert (z. B. 1,52 × 10⁵ Pa (1,5 at)) öffnet, kann in den Katheter einbezogen sein, um eine Überdruckbeanspruchung des Ballons zu vermeiden, die andernfalls eine Überdehnung des Ballons und/oder eine zu starke Infusion des Arzneimittels bewirken kann. In einer Ausführungsform sind die Infusionslöcher offen, wenn der Ballon deflatiert ist, und vergrößern sich, wenn der Ballon inflatiert wird. In einer weiteren Ausführungsform definiert der Ballon zwei inflatierbare Keulen, und die Infusionslöcher sind zwischen den Keulen angeordnet. Der Katheter kann auch eine Führungsdrahtdichtung aufweisen, um eine Einlumenausführung zu realisieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A stellt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Arzneimittelabgabeballonkatheters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar und zeigt den Ballon im deflatierten Zustand;
1B stellt eine Seitenansicht des distalen Abschnitts des in 1 dargestellten Arzneimittelabgabeballonkatheters dar und zeigt den Ballon im inflatierten Zustand;
2A ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2A-2A in 1A;
2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2B-2B in 1A;
2C ist eine alternative Schnittansicht entlang der Linie 2A-2A und 2B-2B in 1A;
3A stellt eine Seitenansicht eines Arzneimittelabgabeballonkatheters gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung dar und zeigt den Ballon im deflatierten Zustand;
3B stellt eine Seitenansicht des distalen Abschnitts des in 3A dargestellten Arzneimittelabgabeballonkatheters dar und zeigt den Ballon im inflatierten Zustand;
4A ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4A-4A in 3A;
4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4B-4B in 3A; und
4C ist eine alternative Schnittansicht entlang Linie 4A-4A und die Linie 4B-4B in 3A.
Die nachstehende Beschreibung sollte mit Bezug auf die Zeichnungen gelesen werden, in denen gleiche Elemente in verschiedenen Zeichnungen mit gleichem Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgerecht sind, stellen anschauliche Ausführungsformen dar und sind nicht dazu bestimmt, den Schutzbereich der Erfindung einzuschränken.
Wir betrachten nunmehr 1A, 1B, 2A, 2B und 2C, die verschiedene Ansichten des Arzneimittelabgabeballonkatheters 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellen. 1A stellt den Ballonkatheter 10 im deflatierten Zustand dar, und 2B stellt den Ballonkatheter 10 im inflatierten Zustand dar. Der Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 weist einen länglichen Schaft 12 mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende auf. Ein Verteilerstück 16 ist mit dem proximalen Ende des länglichen Schafts 12 verbunden, und ein hochnachgiebiger Ballon 14 ist mit dem distalen Ende des länglichen Schafts 12 verbunden. Der hochnachgiebige Ballon 14 weist mehrere Infusionslöcher 15 auf, die die Abgabe von Arzneimitteln oder anderen Fluiden an eine spezifische Stelle im Gefäßsystem eines Patienten ermöglichen.
Das proximale und das distale Ende des hochnachgiebigen Ballons 14 ist mit dem distalen Ende des länglichen Schafts 12 verbunden. In der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform bildet der Ballon 14 eine einzige Keule beim Inflatieren, wie am besten in 1B zu sehen ist. Als Alternative ist in der in 3A und 3B dargestellten Ausführungsform der Mittelabschnitt des Ballons 14 mit dem länglichen Schaft 12 so verbunden, daß der Ballon 14 mehrere Keulen 14A/14B beim Inflatieren bildet, wie am besten in 3B zu sehen ist.
Der Ballon 14 weist vorzugsweise ein hochnachgiebiges Material auf, das bei Druckbeaufschlagung elastisch expandiert. Da der Ballon 14 elastisch vom deflatierten Zustand zum inflatierten Zustand expandiert, hat der Ballon 14 im deflatierten Zustand ein extrem geringes Profil und erfordert keine Faltung des Ballons wie bei anderen nichtnachgiebigen oder halbnachgiebigen Ballonmaterialien. Vorzugsweise besteht der Ballon 14 aus einem extrudierten thermoplastischen Isoprenkautschuk, z. B. ein hydrierter Polyisoprenkautschuk mit einem Härtegrad von 40A, der im Handel unter dem Handelsnamen Chronoperene von CT Biomaterials vertrieben wird.
Hydriertes Polyisopren ergibt einen Ballon 14 mit höchstem Leistungsvermögen und besten Herstellungsattributen. Insbesondere kann hydriertes Polyisopren mit normaler Polyolefinverarbeitungsausrüstung verarbeitet werden, um Ballonröhrenmaterial mit einer Wanddicke von annähernd 25,4 μm bis 254 μm (0,001 Zoll bis 0,010 Zoll) und einem entsprechenden Innendurchmesser von annähernd 406 μm bis 711 μm (0,016 Zoll bis 0,028 Zoll) zu ergeben. Es ist demonstriert worden, daß solche Röhren Ballons mit einem nominalen Außendurchmesser von annähernd 3,0 mm bis 5,5 mm ergeben, wenn sie inflatiert sind.
Der hochnachgiebige Ballon 14 expandiert vorzugsweise bei Drücken von weniger als 1,01 × 10⁵ Pa (1,0 at). Der hochnachgiebige Ballon 14 kann eine Drucknachgiebigkeit von 2,0 mm/1,01 × 10⁵ Pa (2,0 mm/at) oder mehr bei Drücken von weniger als 2,02 × 10⁵ Pa (2,0 at) haben. Wenn die Infusionslöcher 15 verstopft sind, kann der hochnachgiebige Ballon 14 bei Drücken von weniger als 2,02 × 10⁵ Pa (2,0 at) eine volumetrische Nachgiebigkeit von annähernd 0,3 mm/0,01 ml bis 0,5 mm/0,01 ml haben, und zwar bei Ballons mit einem nominalen Durchmesser von annähernd 3,5 mm und einer Länge von annähernd 10 mm bis 15 mm.
Wie bereits ausgeführt, weist der hochnachgiebige Ballon 14 mehrere von Infusionslöcher 15 auf. Die Infusionslöcher 15 können unter Verwendung einer Laserbohrtechnik oder einer anderen dem Fachmann bekannten Technik gebohrt sein. Die Infusionslöcher 15 können an dem inflatierbaren Keulenabschnitt des Ballons 14 angeordnet sein, wie in 1A und 1B dargestellt, oder zwischen inflatierbaren Keulen 14A/14B angeordnet sein, wie in 3A und 3B dargestellt. In beiden Fällen sind die Infusionslöcher 15 vorzugsweise offen, wenn der Ballon 14 deflatiert ist. Wenn die Infusionslöcher 15 im inflatierbaren Keulenabschnitt des Ballons 14 positioniert sind, vergrößert sich die Größe der Infusionslöcher 15, wenn der Ballon inflatiert wird.
Die Größe und die Anzahl der Infusionslöcher 15 können so gewählt werden, daß sich der Ballon 14 bis zu einem vorgeschriebenen Durchmesser inflatieren läßt und die gewünschte Arzneimittelinfusionsrate erreicht wird. Die Größe der Infusionslöcher 15 kann entlang der Länge des Ballons 14 variieren, um Druckabfälle zu korrigieren und einen Infusionsratengradienten entlang der Länge des Ballons 14 bereitzustellen. Die Infusionslöcher 15 können sich in einem orthogonalen oder in einem nichtorthogonalen Winkel durch die Wand des Ballons 14 erstrecken, um das Arzneimittel je nach Bedarf distaler oder proximaler einzubringen.
Der Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 ist zur Verwendung in Kombination mit einem Führungsdraht 90 geeignet. Der Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 kann einen Fixed-wire-Ballonkatheter oder einen Over-the-wire-Ballonkatheter umfassen, wie dargestellt. Außerdem können Over-the-wire-Ausführungsformen des Arzneimittelabgabeballonkatheters 10 einen Einlumenaufbau, wie in 2A und 2B gezeigt, oder einen Mehrlumenaufbau aufweisen, wie in 2C gezeigt (z. B. zwei Lumen nebeneinanderliegend, koaxiale Lumen usw.).
In der in 2A und 2B gezeigten Einlumenausführung weist der längliche Schaft 12 ein gemeinsames Führungsdraht/Inflationslumen 18 auf, das sich durch diesen erstreckt. Das gemeinsame Lumen 18 nimmt den Führungsdraht 90 auf und ermöglicht das Inflatieren/Deflatieren des Ballons 14. Eine Führungsdrahtdichtung 20 ist am distalen Ende des länglichen Schafts 12 vorgesehen, um eine Fluiddichtung um den Führungsdraht 90 herum bereitzustellen. Bei dieser Anordnung strömt ein Infusionsfluid aus der Inflationsspritze (nicht dargestellt) durch das gemeinsame Lumen 18 um den darin angeordneten Führungsdraht 90 herum, durch die Inflationsanschlüsse 22 und in das Innere des Ballons 14, um das Inflatieren und Deflatieren desselben zu ermöglichen. Da die Infusionsanschlüsse 15 mit dem Inneren des Ballons 14 in Fluidkommunikation ste hen, wird das gemeinsame Lumen 18 auch zur Abgabe von Infusionsflüssigkeit verwendet.
Die Führungsdrahtdichtung 20 kann ein Dichtspalt oder eine Dichtpassung sein. Der Dichtspalt stellt einen Spalt um den Führungsdraht 90 dar, der ausreichend klein ist, um den Verlust von Infusionsfluid durch diesen zu verhindern, der jedoch ausreichend groß ist, um eine freie Längs- und Drehbewegung des Führungsdrahts 90 darin zu ermöglichen. Eine Dichtpassung stellt keinen Spalt dar, sondern vielmehr eine Kontaktfläche mit dem Führungsdraht 90, die einen Verlust an Infusionsfluid durch diesen verhindert, aber eine genügend geringe Reibungscharakteristik hat, um eine freie Längs- und Drehbewegung des Führungsdrahts 90 in diesem zu ermöglichen. In beiden Fällen ermöglicht die Führungsdrahtdichtung 20 die Verwendung einer Ausführung mit einem einzelnen Lumen 18, die ein wesentlich geringeres Profil und eine wesentlich verbesserte Leistung im Vergleich zu den Ausführungen mit mehreren Lumen hat.
Bei der in 2C gezeigten Mehrlumenausführung weist der längliche Schaft 12 getrennte Lumen für den Führungsdraht 19 und zum Inflatieren 17 auf, die sich durch diesen erstrecken. Der Schaft 12 kann koaxial ausgeführt sein und ein Innenteil 35 aufweisen, das das Führungsdrahtlumen 19 bildet, wobei das Innenteil 35 in einem Außenteil 37 angeordnet ist, um ein ringförmiges Inflationslumen 17 zwischen diesen zu bilden. Das Führungsdrahtlumen 19 nimmt den Führungsdraht 90 auf, und das Inflationslumen ermöglicht das Inflatieren/Deflatieren des Ballons 14. In dieser Ausführungsform ist eine Führungsdrahtdichtung 20 nicht notwendig, da das Führungsdrahtlumen 19 vom Inflationslumen 17 fluidisch getrennt ist. Wie bei der Einlumenausführung wird, da die Infusionsanschlüsse 15 in Fluidkommunikation mit dem Innern des Ballons 14 sind, das Inflationslumen 17 auch zur Abgabe von Infusionsfluid verwendet.
Ähnliche Varianten sind bei der in 3A und 3B dargestellten Ausführungsform möglich. In dieser Ausführungsform kann der Katheter 10 ein Einlumenkatheter sein, wie in 4A und 4B gezeigt, oder eine Mehrlumenausführung, wie in 4C gezeigt.
In der in 4A und 4B gezeigten Einlumenausführung weist der längliche Schaft 12 ein gemeinsames Führungsdraht/Inflationslumen 18 auf, das sich durch diesen erstreckt. Das gemeinsame Lumen 18 nimmt den Führungsdraht 90 auf und ermöglicht das Inflatieren/Deflatieren der Ballonkeulen 14A/14B. Eine Führungsdrahtdichtung (nicht dargestellt) ist am distalen Ende des länglichen Schafts 12 vorgesehen, um eine Fluiddichtung um den Führungsdraht 90 herum bereitzustellen. Bei dieser Anordnung strömt Inflationsfluid aus der Inflationsspritze (nicht dargestellt) durch das gemeinsame Lumen 18 um den darin angeordneten Führungsdraht 90 durch die Inflationsanschlüsse 22 und in das Innere der Ballonkeulen 14A/14B, um deren Inflatieren und Deflatieren zu ermöglichen. Da die Infusionsanschlüsse 15 in Fluidkommunikation mit dem gemeinsamen Lumen 18 sind, wird das gemeinsame Lumen 18 auch zur Abgabe von Infusionsfluid verwendet.
Bei der in 4C gezeigten Mehrlumenausführung weist der längliche Schaft 12 ein gemeinsames Führungsdraht/Inflationslumen 18 und ein getrenntes Infusionslumen 13 auf, die sich durch diesen erstrecken. Das gemeinsame Lumen 18 nimmt den Führungsdraht 90 auf und ermöglicht das Inflatieren/Deflatieren der Ballonkeulen 14A/14B. Eine Führungsdrahtdichtung (nicht dargestellt) ist am distalen Ende des länglichen Schafts 12 vorgesehen, um eine Fluiddichtung um den Führungsdraht 90 herum bereitzustellen. Die Infusionsanschlüsse 15 sind in Fluidkommunikation mit dem Infusionslumen 13, das unabhängig vom Inflatieren/Deflatieren der Ballonkeulen 14A/14B zur Abgabe von Infusionsfluid verwendet werden kann.
Das Verteilerstück 16 kann ein herkömmlicher "Y"-Adapter mit einem Führungsdrahtzweig 24 und einem Inflationszweig 26 sein. Der Führungsdrahtzweig 24 und der Inflationszweig 26 können in Abhängigkeit von der bestimmten Ausführungsform des zu implementierenden Katheters 10 in Fluidkommunikation miteinander oder fluidisch unabhängig sein. Eine Klemmverschraubung (nicht dargestellt) kann mit dem Führungsdrahtzweig 24 verbunden sein, um einen fluiddichten Verschluß um den Führungsdraht 90 herum selektiv bereitzustellen und den Führungsdraht 90 relativ zum Katheter 10 selektiv zu arretie ren. Der Inflationszweig 26 kann mit einer Fluidquelle (nicht dargestellt), z. B. einer Spritze oder einer anderen Inflationsvorrichtung verbunden sein, um den Ballon 14 selektiv zu inflatieren und zu deflatieren. Die Fluidquelle oder Inflationsvorrichtung kann das Inflationsfluid und/oder Infusionsfluid enthalten.
Ein Überdruckventil 30, das in 1A schematisch dargestellt ist, kann in das Verteilerstück 16 einbezogen sein, um einen Überdruckzustand des Ballons 14 zu verhindern. Das Überdruckventil 30 ist bei der Verwendung in Kombination mit einem hochnachgiebigen Ballon 14, der auf einen relativ niedrigen Druck inflatiert werden kann, besonders nützlich. Das Überdruckventil 30 kann in das Verteilerstück 16 einbezogen sein, wie gezeigt, oder in irgendein anderes Teil des Katheters 10, das in Fluidkommunikation mit dem gemeinsamen Lumen 18 ist. Beispielsweise kann das Überdruckventil 30 in den länglichen Schaft 12 nahe seinem proximalen Ende einbezogen sein.
Das Überdruckventil 30 weist einen Entlüftungsdurchgang 32 auf, der das Infusionsfluid bei Drücken über einen vorbestimmten Schwellendruck durch diesen abläßt. Der vorbestimmte Schwellendruck kann so gewählt werden, daß er einem Druck entspricht, der geringfügig unter dem ausgewiesenen Berstdruck des Ballons 14 ist, der annähernd 1,52 × 10⁵ Pa (1,5 at) sein kann. Als Alternative kann der Schwellendruck so gewählt werden, daß er einem nominalen Inflationsdurchmesser des Ballons 14 entspricht. Wenn beispielsweise der Ballon 14 einem nominalen Durchmesser von 3,0 mm (1,52 × 10⁵ Pa (1,5 at)) entspricht, kann das Überdruckventil 30 das Infusionsfluid bei Drücken über 1,52 × 10⁵ Pa (1,5 at) durch den Entlüftungsdurchgang 32 ablassen. Als weitere Alternative kann der Schwellendruck so gewählt werden, daß er einer maximalen Arzneimittelinfusionsrate entspricht. Der Fachmann wird anerkennen, daß der Schwellendruck in Abhängigkeit von der Leistungscharakteristik des Ballons 14 und der gewünschten Arzneimittelinfusionsrate geändert werden kann.
Strahlenundurchlässige Markerbänder 28 können am länglichen Schaft 12 nahe der Verbindung zwischen dem Ballon 14 und dem länglichen Schaft 12 angeordnet sein, um eine radiographische Positionierung des Ballons 14 zu ermöglichen. Das proximale Markerband kann ein geteiltes Band aus Platin oder anderem strahlenundurchlässigen Metall sein, und das distale Markerband 28 kann ein massives Band aus Platin oder anderem strahlenundurchlässigen Metall sein.
Der Aufbau des länglichen Schafts 12 kann im wesentlichen den Katheterschaftaufbauausführungen gleichen, die in der gleichzeitigen US-Patentanmeldung 09/311 446 offenbart sind, eingereicht am 14. Mai 1999 mit dem Titel SINGLE LUMEN BALLOON-TIPPED MICRO CATHETER WITH REINFORCED SHAFT, erteilt als US-A-6 648 854.
Beispielsweise kann der längliche Schaft 12 einen proximalen Abschnitt 36 und einen distalen Abschnitt 34 aufweisen. Der proximale Abschnitt 36 kann eine angenäherte Länge von 120 cm, einen angenäherten Innendurchmesser von 559 μm (0,022 Zoll) und einen angenäherten Außendurchmesser von 940 μm (0,037 Zoll) haben. Der distale Abschnitt 34 kann eine angenäherte Länge von 30 cm, einen angenäherten Innendurchmesser von 457 μm (0,018 Zoll) und einen angenäherten Außendurchmesser von 940 μm bis 762 μm (0,037 Zoll bis 0,030 Zoll) haben. Die distale Dichtung 20 kann einen Innendurchmesser von annähernd 254 μm (0,010 Zoll) haben, um einen Verschluß um den Dichtdraht 90 zu bilden. Der Fachmann wird anerkennen, daß die Länge und der Durchmesser des länglichen Schafts 12 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abschnitt des zu durchdringenden Gefäßsystems des Patienten und des jeweiligen gewählten Führungsdrahts 90 reguliert werden können.
Der proximale Abschnitt 36 des länglichen Schafts 12 kann eine einzelne Schicht 38 aus extrudiertem Polymer, z. B. extrudiertem Polypropylen, aufweisen, das handelsüblich unter dem Handelsnamen Profax 6743 von Himont vertrieben wird. Die Einzelschicht 38 aus extrudiertem Polymer kann mit dem distalen Abschnitt 34 des länglichen Schafts 12 überlappungsverschweißt sein. Der distale Abschnitt 34 kann eine extrudierte innere Füllschicht 40, eine Metallgeflechtschicht 42 und eine extrudierte äußere Füllschicht 44 aufweisen. Die innere Füllschicht 40, die äußere Füllschicht 44 und die äußere Schrumpf schlauchschicht 46 können sich zum distalen Ende des länglichen Schafts 12 nahe dem proximalen Ende der Führungsdrahtdichtung 20 erstrecken, während die Geflechtschicht 42 zwecks zusätzlicher Flexibilität nahe dem proximalen Ende des Ballons 14 enden kann. Der proximale Schaftabschnitt 36 und der distale Schaftabschnitt 34 können durch Aufschrumpfung mit einer äußeren Schicht 46 überzogen sein, die einen extrudierten Polymerschlauch umfaßt. Die gesamte Außenfläche des länglichen Schafts 12 kann mit einer hydrophilen Polymerbeschichtung überzogen sein.
Die innere Füllschicht 40 kann ein Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur umfassen, das von Dow, Produktnummer PE2517NT, vertrieben wird. Die innere Füllschicht 40 erstreckt sich vom proximalen Ende des distalen Schaftabschnitts 34 und endet nahe dem proximalen Ende der Führungsdrahtdichtung 20.
Die Metallgeflechtschicht 42, die um die innere Füllschicht 40 herum angeordnet ist, kann ein aus acht Drähten bestehendes Geflechtband von 76 μm × 12,7 μm (0,003 Zoll × 0,0005 Zoll) aus Nickeltitanlegierung umfassen. Die Geflechtschicht 42 erstreckt sich vom proximalen Ende des distalen Schaftabschnitts 36 und endet nahe dem proximalen Ende des Ballons 14.
Die äußere Füllschicht 44 kann Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur aufweisen, das von Dow, Produktnummer PE2517NT, vertrieben wird. Die äußere Füllschicht 44 ist um die Metallgeflechtschicht 42 herum angeordnet. Die äußere Füllschicht 44 erstreckt sich vom proximalen Ende des distalen Schaftabschnitts 34 und endet nahe dem proximalen Ende der Führungsdrahtdichtung 20.
Die Führungsdrahtdichtung 20 kann eine getrennte Spitzenröhre aufweisen, die mit dem distalen Ende des länglichen Schafts 12 verschweißt ist, wobei sich das distale Ende des Ballons 14 partiell über die distale Spitze erstreckt. Beispielsweise kann die Führungsdrahtdichtung eine getrennte Röhre aus Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur sein, die mit dem distalen Ende des länglichen Schafts 12 verschweißt ist.
Die äußere Schrumpfschlauchschicht 46 kann ein Ethylenvinylacetatcopolymer aufweisen, das von Dupont, Produktnummer ELVAX 460, vertrieben wird. Die äußere Schrumpfschlauchschicht 46 wird auf die einzelne Polymerschicht 38 des proximalen Schaftabschnitts 36 und die äußere Füllschicht 44 des distalen Schaftabschnitts 34 aufgeschrumpft. Die äußere Schrumpfschlauchschicht 46 erstreckt sich vom proximalen Ende des länglichen Schafts 12 und endet nahe dem proximalen Ende der Führungsdrahtdichtung 20.
Bei der Herstellung eines Arzneimittelabgabeballonkatheters 10 werden zur Verwendung die Lumen 13/17/18/19 gespült, und der Ballon 14 wird partiell inflatiert, um unter Verwendung einer mit dem Verteilerstück 16 verbundenen Spülspritze Luft aus dem System zu entfernen. Nach dem Spülen wird eine Inflationsspritze oder eine andere Inflationsvorrichtung mit dem Inflationszweig 26 zum nachfolgenden Inflatieren und Deflatieren des Ballons 14 und/oder zur Arzneimittelinfusion verbunden. Der Führungsdraht 90 wird dann durch das Führungsdrahtlumen 18/19 vorgeschoben, bis das distale Ende des Führungsdrahts 90 außerhalb des distalen Endes des Schafts 12 ist. Die Inflationsspritze wird dann verwendet, um den Ballon 14 zu inflatieren und ihn auf Oberflächenabnormalitäten und/oder Luftblasen zu untersuchen. Wenn Luftblasen im Ballon 14 verblieben sind, kann ein zusätzliches Infusionsfluid verwendet werden, um alle Luftblasen auszuspülen.
Um den Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 im Gefäßsystem des Patienten zu positionieren, kann ein entsprechender Führungsdraht (nicht dargestellt) unter Verwendung herkömmlicher Techniken im Gefäßlumen plaziert werden. Der Führungsdraht 90 und der Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 werden dann in den Führungskatheter eingesetzt, bis die distale Spitze des Katheters 10 das distale Ende des Führungskatheters erreicht. Der Ballonkatheter 10 und der Führungsdraht 90 werden alternierend vorgeschoben, bis der Ballon 14 im Bereich des zu behandelnden Gefäßes positioniert ist. Die Position des Ballons 14 relativ zur gewünschten Behandlungsstelle im Gefäßsystem des Patienten kann unter Verwendung herkömmlicher radio graphischer Techniken in Kombination mit strahlenundurchlässigen Markern 28 erreicht werden.
Wenn der Ballon 14 in der Mitte der gewünschten Behandlungsstelle plaziert ist und der Führungsdraht 90 bis über das distale Ende des Schafts 12 hinaus vorgeschoben ist, wird der Ballon 14 dann unter Verwendung der Inflationsspritze inflatiert, indem das gewünschte Volumen an Inflationsfluid langsam eingeleitet wird. In bestimmten Ausführungsformen entweicht das Inflationsfluid unmittelbar aus den Infusionslöchern 15, und deshalb ist es erwünscht, den Ballon 14 schnell zu inflatieren, so daß der Ballon 14 mit der Gefäßwand oder dem Verschlußmaterial ohne wesentlichen Verlust an Inflationsfluid in Eingriff tritt.
Das Inflationsfluid kann Salzlösung, strahlenundurchlässiges Kontrastmittel und/oder das gewünschte Arzneimittel oder das Medikament zur Behandlung aufweisen. Beispiele für geeignete Arzneimittel, die zum Lösen ischämischer Gerinnsel verwendet werden, sind rTPA, Reteplase, Urikinase usw. Das im Infusionsfluid enthaltene strahlenundurchlässige Kontrastmittel läßt eine Visualisierung des Ballons 14 während des Inflatierens zu und ermöglicht dem Arzt eine visuelle Rückkopplung in bezug auf die Effektivität der Infusion durch die Löcher 15 und in das umgebende Gewebe an der Behandlungsstelle. Beispiele für geeignete Arzneimittel, die zur Öffnung eines Vasospasmas verwendet werden, sind u. a. Papaverin. Der Fachmann wird anerkennen, daß praktisch jedes gewünschte Arzneimittel mit dem erfindungsgemäßen Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 verwendet werden kann.
Wenn der in 1A und 1B dargestellte Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 verwendet wird, werden die Ballonkeule 14 und die Infusionslöcher 15 so positioniert, daß sie mit dem Verschlußmaterial oder der Stelle des Vasospasmas in Berührung kommen. Der Ballon 14 wird inflatiert, um sich an das Gewebe der Behandlungsstelle anzupassen. Der Inflationsdruck kann intermittierend erhöht werden, um die Angioplastik zu wiederholen und das Arzneimittel in die Behandlungsstelle zu infundieren, bis das Verschlußmaterial gelöst und/oder das Vasospasma geöffnet ist. Die intermittierende Erhöhung des Inflations drucks führt zu einem pulsierenden Inflatieren des Ballons 14 und zu einer entsprechenden pulsierenden Infusion des Arzneimittels. Sowohl in der in 2A und 2B gezeigten Einlumenausführungsform als auch in der in 2C gezeigten Mehrlumenausführungsform wird durch die Zunahme des Inflationsdrucks auch der Infusionsdruck erhöht, wodurch der Fluidstrom durch die Infusionslöcher 15 erhöht wird.
Wenn der in 3A und 3B gezeigte Arzneimittelabgabeballonkatheter 10 verwendet wird, werden Tandemballonkeulen 14A/14B auf beiden Seiten des Verschlußmaterials oder der Stelle des Vasospasmas positioniert. Die Tandemballons 14A/14B werden gleichzeitig durch die Inflationsanschlüsse 22 inflatiert. Bei dieser Tandemanordnung werden die Infusionslöcher 15 nahe der gewünschte Behandlungsstelle positioniert, so daß die Ballonkeulen 14A/14B das Verschlußmaterial/Vasospasma zwischen sich einschließen, wodurch eine sehr konzentrierte Ansammlung von Medikamentenwirkstoff bereitgestellt wird, um das Verschlußmaterial/Vasospasma zu behandeln. Der Infusionsdruck kann intermittierend erhöht werden, um pulsierende Fluidstrahlen aus den Infusionslöcher 15 austreten zu lassen, um ein mechanisches Auflösen von Verschlußmaterial zu ermöglichen. Wenn die in 4A und 4B gezeigte Einlumenausführung verwendet wird, wird durch Erhöhung des Inflationsdrucks auch der Infusionsdruck erhöht, wodurch der Fluidstrom durch die Infusionslöcher erhöht wird. In der in 4C gezeigten Mehrlumenausführung können der Inflationsdruck und der Infusionsdruck unabhängig gesteuert werden.
Der Fachmann wird anerkennen, daß die Erfindung außer den spezifischen Ausführungsformen, die hier beschrieben und als denkbar erläutert worden sind, in vielerlei verschiedenen Formen manifestiert werden kann. Demzufolge ist die vorliegende Erfindung in den beigefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe mit: einem länglichen Schaft (12) mit einem proximalen Ende, einem distalen Ende, einem Inflationslumen (18); wobei der Katheter ferner gekennzeichnet ist durch: einen inflatierbaren Ballon (14), der vom distalen Ende des Schafts (12) getragen wird und mit dem Inflationslumen (18) in Fluidkommunikation steht, wobei der Ballon (14) ein hochnachgiebiges Material aufweist, so daß der Ballon (14) bei einem Inflationsdruck von weniger als 1,01 × 10⁵ Pa (1,0 at) elastisch expandiert, wobei der Ballon (14) mehrere Infusionslöcher (15) hat.
Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 1, wobei das hochnachgiebige Material bei Drücken, die kleiner sind als 2,02 × 10⁵ Pa (2,0 at), eine Nachgiebigkeit von 2,0 mm/1,01 × 10⁵ Pa (2,0 mm/at) oder mehr hat.
Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 1, ferner mit einem Überdruckventil (30) in Fluidkommunikation mit dem Ballon (14).
Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 3, wobei das Überdruckventil (30) bei einem Druck von 1,52 × 10⁵ Pa (1,5 at) oder mehr Entlüftung bewirkt.
Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 1, wobei die Infusionslöcher (15) offen sind, wenn der Ballon (14) deflatiert ist, und sich vergrößern, wenn der Ballon (14) inflatiert wird.
Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 1, wobei der Ballon (14) zwei inflatierbare Keulen (14A, 14B) definiert.
Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 6, wobei die Infusionslöcher (15) zwischen den Keulen (14A, 14B) angeordnet sind.
System zur intravaskulären Arzneimittelabgabe, gekennzeichnet durch: den Ballonkatheter (10) zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 1, wobei das distale Ende des Schafts (12) eine Führungsdrahtdichtung (20) aufweist; und einen Führungsdraht (90), der im Inflationslumen (18) angeordnet ist, wobei die Führungsdrahtdichtung (20) eine Fluiddichtung um den Führungsdraht 90 bildet.
System zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 8, wobei das hochnachgiebige Material bei Drücken von weniger als 2,02 × 10⁵ Pa (2,0 at) eine Nachgiebigkeit von 2,0 mm/2,02 × 10⁵ Pa (2,0 mm/at) oder mehr hat.
System zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 8, ferner mit einem Überdruckventil (30) in Fluidkommunikation mit dem Ballon (14).
System zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 10, wobei das Überdruckventil (30) bei einem Druck von 1,52 × 10⁵ Pa (1,5 at) oder mehr Entlüftung bewirkt.
System zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 8, wobei die Infusionslöcher (15) offen sind, wenn der Ballon (14) deflatiert wird, und sich vergrößern, wenn der Ballon (14) inflatiert wird.
System zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 8, wobei der Ballon (14) zwei inflatierbare Keulen (14A, 14B) definiert.
System zur intravaskulären Arzneimittelabgabe nach Anspruch 13, wobei die Infusionslöcher (15) zwischen den Keulen (14A, 14B) angeordnet sind.