DE69631531T2

DE69631531T2 - Katheter zur Verabreichung von Arzneien

Info

Publication number: DE69631531T2
Application number: DE69631531T
Authority: DE
Inventors: W. David CLARK; S. Souise CLARK; R. Michael FORMAN
Original assignee: INTERVENTIONAL INNOVATIONS COR; INTERVENTIONAL INNOVATIONS CORP ST PAUL
Current assignee: INTERVENTIONAL INNOVATIONS COR; INTERVENTIONAL INNOVATIONS CORP ST PAUL
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2004-12-23
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: EP0836489B1; EP0836489A1; WO1996040325A1; DE69631531D1; EP0836489A4; AU6042696A; US5713853A

Description

Die Erfindung betrifft einen Arzneiabgabekatheter mit: einem Abgabeabschnitt, der einen Schaft, eine Vielzahl von Abgabeelementen an einem distalen Abschnitt des Schafts und sich axial durch den Schaft und die Abgabeelemente erstreckende Abgabelumina aufweist, wobei jedes Abgabeelement eine Vielzahl von Abgabeöffnungen in fluidischer Verbindung mit dem Abgabelumen besitzt.
Häufig ist es notwendig, Arzneien an eine bestimmte Stelle innerhalb eines Körpers abzugeben. Es werden beispielsweise Katheter verwendet, um Arzneien oder andere Mittel an Lumina oder Gefäße innerhalb des kardiovaskulären Systems, der Harnröhre, Blase, Prostata, des Rektums und des zentralen Nervensystems, wie beispielsweise des Rückenmarks, abzugeben.
Bei kardiovaskulären Anwendungen werden beispielsweise verschiedene Arten von Mitteln für die Verwendung bei der Verhinderung einer Restenose einer Arterie nach einer perkutanen transluminalen koronaren Angioplastik (PTCA) oder perkutanen transluminalen Angioplastik (PTA) untersucht. Heparin, ein Antikoagulans und Inhibitor der arteriellen Glattmuskelproliferation, ist eine derartige Arznei. Auch Dexamethason kann die Glattmuskelproliferation verhindern. Integralin, ein Antithrombozytmittel, kann zur Verhinderung von Restenose ebenfalls zweckmäßig sein. Siehe beispielsweise "Use of a Monoclonal Antibody Directed Against The Platelet Glykoprotein IIb/IIIa Receptor in High-Risk Coronary Angioplasty", Califf, Dr. Robert M., The New England Journal of Medicine, 7. April 1974, S. 956. Auch andere Arzneien und Mittel werden auf ihre Wirksamkeit hin untersucht. Derartige Arzneien können vor oder nach dem Angioplastikverfahren verabreicht werden. Auch die Verabreichung lytischer Mittel wie Urokinase, Streptokinase und Plasmi nogenaktivator vom rekombinanten Gewebetyp (rTPA) zum Auflösen von Plaque oder einer Thrombose in Arterien und Venen wird untersucht. Integralin kann ebenfalls wirksam sein.
Aufgrund des Blutstroms durch die Arterie können z. B. an den Ort eines Angioplastikverfahrens verabreichte Arzneien sich rasch verteilen und von der Abgabestelle entfernt werden, bevor sie soweit absorbiert werden können, daß ihre Wirksamkeit eintreten kann. Daher sind Katheter entwickelt worden, um Arzneien direkt an den gewünschten Ort abzugeben und sie dort zu halten. U.S.-Patent Nr. 5,087,244, erteilt an Wolinsky et al., offenbart z. B. einen Katheter mit einem flexiblen Ballon mit einer Vielzahl winziger Öffnungen. Der Ballon kann mit Heparin aufgeblasen werden. Wenn die Wände des Ballons die Arterienwandung kontaktieren, tritt das Heparin aus dem Ballon direkt auf die Wände aus. Zwar ermöglicht das Aufblasen des Ballons die direkte Arzneienabgabe an die gewünschte Stelle, aber dabei kann die Arterienwand beschädigt und damit Restenose gefördert werden. Der Ballon kann auch die Blutperfusion fernab der Abgabestelle blockieren, wobei dem Gewebe das benötigte Blut vorenthalten wird. Dies begrenzt die für die Arzneiengabe verfügbare Zeit. Da der Ballon mit Heparin aufgeblasen wird, kann außerdem Heparin austreten, bevor ein Kontakt mit der Arterienwand hergestellt wird, so daß die Arznei vergeudet wird. Außerdem muß der Ballon entleert werden, bevor er entfernt wird oder Blut strömen kann. Der zum Entleeren des Ballons erforderliche Druck könnte Blut in den Ballon ziehen, was eine Weiterverwendung des Katheters bis zur Beseitigung des Blutes verhindern würde.
Das ebenfalls an Wolinsky erteilte U.S.-Patent Nr. 4,824,436 offenbart einen Arzneiabgabekatheter mit zwei Okklusionsballons zum Sichern des Katheters in seiner Position und Isolieren eines Bereichs der Arterie, der durch PTCA geöffnet worden ist, und einer Arzneiabgabeleitung zum Abgeben von Heparin in den von den Okklusionsballons isolierten Bereich unter Druck. Der Druck des Heparin zwingt das Heparin, sich auf das Arteriengewebe zu legen und es zu durchdringen. Diese Ausgestaltung wirft ähnliche Pertusionsprobleme auf wie die oben beschriebenen. Daher wird das Heparin nur für 5–60 Sekunden abgegeben, was für eine ausreichende Absorption unzureichend sein kann.
In dem U.S.-Patent Nr. 4,636,195 offenbart Wolinsky einen ähnlichen Katheter zur Abgabe einer Solubilisierlösung zum Auflösen von eine Arterie verstopfender Plaque. Dieses Patent verläßt sich auch auf den Druck der Arzneienabgabe, um die Lösung in die Plaque zu pressen. Zwischen den beiden Okklusionsballons kann auch ein dritter Ballon vorgesehen sein, um die Plaque zusammenzudrücken und die Solubilisierlösung hineinzudrücken. Die Lösung kann auch mit geringem Druck abgegeben werden und passiv absorbieren.
Die Verwendung ausreichender Drücke zum Treiben der Arznei in das Gewebe oder die Plaque kann die Arterienwand beschädigen. Die passive Abgabe erfolgt langsam und ermöglicht eventuell keine ausreichende Absorption des Medikaments. Eine passive Abgabe kann insbesondere aufgrund der be- grenzten Zeit, für die der Blutstrom gestoppt werden kann, für die Arzneiabgabe in einer Arterie ungeeignet sein.
Das an Kaplan et al. erteilte U.S.-Patent Nr. 5,336,170 offenbart einen Katheter mit Arzneiabgaberippen, die mittels eines aufblasbaren Ballons mit den Wänden des Körperlumens in Kontakt gebracht werden. In der Nähe des Ballons kann eine Reihe von Öffnungen in dem Katheterschaft vorgesehen sein, um eine Perfusion des Bluts durch den Katheterschaft zu ermöglichen. Wie oben ist die Menge des Bluts, das perfundiert werden kann, begrenzt. Außerdem kann das Aufblasen des Ballons die Wand des Lumens beschädigen.
Ein im Handel erhältliches Arzneiabgabeprodukt ist DISPATCH von Scimed. DISPATCH weist eine aufblasbare Polyurethanspirale auf, die einen Weg für den Blutstrom bereitstellt und die Bereiche in der Nähe der Wand des Gefäßes begrenzt, in die die Arznei abgegeben wird. Zwar ermöglicht die Vorrichtung offensichtlich eine signifikante Perfusion, aber sie ist komplex und schwierig im Gebrauch und der Herstellung. Ferner kann die aufblasbare Spirale auch verhindern, daß Teile der Arterie von der Arznei erreicht werden.
Es wird auch aktive Perfusion, wie beispielsweise die Injektion von Perfluorchemikalien oder Blut durch das Führungsdrahtlumen, angewandt.
Es ist bekannt, daß die Geschwindigkeit der Fluidströmung durch ein Röhrchen über den axialen Querschnitt des Röhrchens variiert. Die Geschwindigkeit ist in der Mitte des Röhrchens am höchsten und geht an den Wänden gegen Null. In einer Arterie oder Vene ist der Blutfluß in dem Bereich in der Nähe der Wände sehr langsam. Könnten Arzneien oder andere Mittel effizient in die Nähe der Wände verbracht werden, können der Blut- oder ein anderer Fluidstrom die abgegebene Arznei oder das abgegebene Mittel atraumatisch über die betreffende Stelle befördern. Die abgegebene Arznei bzw. das abgegebene Mittel würde sich auch nicht so schnell ausbreiten wie eine in der Mitte des Gefäßes abgegebene Arznei. Dann könnte es sein, daß eine geringere Arzneimenge abgegeben werden müßte, wodurch die Abläufe verkürzt und ihre Kosten verringert würden.
Eine Arzneiabgabevorrichtung, die Arzneien in die Nähe der Gefäßwände abgeben könnte, ohne den Blutstrom zu blockieren, wäre von Vorteil.
US-A-5,304,120 offenbart eine Vorrichtung, die die Verwendung von Elektroden und eines Fluidmittels kombiniert, das an die Elektroden angrenzend infundiert wird, um die Wände der Endothelzellen vorübergehend für das therapeutische Gene oder Arzneien mitführende Fluidmedium durchlässig zu machen. In ausgestellter Ausgestaltung liegen die das Fluidmedium führenden Röhrchen bei dieser Vorrichtung nicht an einer Wand des Gefäßes an.
WO 95/101317 offenbart die Verabreichung einer Medikation und insbesondere eines Antikoagulans an die Gefäßwand. Die Stelle, an die die Arznei abgegeben wird, ist jedoch nicht sehr präzise, da während des Herausschiebens eines Abgabeabschnitts aus dem Schaft der Abgabepunkt in axialer Richtung bewegt wird. Da das Röhrchen ferner eindimensional ist, werden nur ausgewählte Teile des Gefäßes in diesem Bereich behandelt, die sich hauptsächlich in axialer Richtung erstrecken.
Zur Lösung der oben erwähnten Probleme ist der Katheter gemäß dem Oberbegriff durch die Merkmale von Anspruch 1 gekennzeichnet.
Weitere Aspekte und Merkmale finden sich in der Beschreibung und den Ansprüchen.
Beschreibung der Figuren
1 ist eine Seitenansicht eines Arzneiabgabekatheters in seiner entfalteten Position innerhalb eines Lumens, wie beispielsweise einer Arterie;
2 ist eine geschnittene Teilansicht des Katheters von 1, wobei eine Manschette teilweise weggeschnitten ist, um den distalen Abschnitt des Schafts freizulegen, wenn der Katheter in einer nicht entfalteten Position ist;
3 ist eine Schnittansicht des Katheters von 1;
4 ist eine entlang der Linie 4-4 von 1 geschnittene Ansicht des Katheters von 1;
5 ist eine Schnittansicht des proximalen Abschnitts des Katheters von 1;
6 ist eine Schnittansicht des Katheters von 1, bei dem ein Faden die Abgabeelemente zusammendrückt;
7 ist eine Schnittansicht des Katheters von 1, bei dem der Faden sich durch ein Führungsdrahtlumen erstreckt;
8 ist eine Schnittansicht des Katheters von 1, bei dem der Faden sich durch ein Abgabelumen erstreckt;
9A–9E stellen die Bildung eines lösbaren Knotens zur Verwendung bei den Ausführungsbeispielen der 6-8 dar;
10 ist eine Seitenansicht eines Katheters eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in seiner entfalteten Position innerhalb eines Lumens;
11 ist eine Schnittansicht des Katheters von 10;
12–13 stellen Schritte bei der Herstellung der Katheter der 1 und 10 dar;
14-15 stellen weitere Schritte bei der Herstellung des Katheters von 10 dar;
16 ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels, das z. B. in einer Vene entfaltet ist;
17 ist eine Schnittansicht des Katheters von 16;
18 ist eine entlang der Linie 18-18 geschnittene Ansicht des Katheters von 16;
19 ist eine geschnittene Teilansicht des Katheters von 16, wobei ein Teil der Manschette im Schnitt dargestellt ist, um den distalen Abschnitt des Schafts freizulegen;
20–23 stellen Schritte bei der Herstellung des Katheters von 16 dar;
24 ist eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Katheters in seiner entfalteten Position innerhalb eines Lumens, wie beispielsweise der Hohlvene;
25 ist eine Schnittansicht des Katheters von 24;
26 ist eine geschnittene Teilansicht des Katheters von 24 in seiner zusammengedrückten Position, wobei die Manschette teilweise weggeschnitten ist, um den distalen Abschnitt des Schafts freizulegen;
27 ist eine Seitenansicht eines bei der Herstellung des Katheters von 25 verwendeten Werkzeugs; und
28 ist eine Schnittansicht des sich in Position befindenden Werkzeugs von 27 während der Herstellung des Katheters von 25.
Beschreibung der Erfindung
1 ist eine Seitenansicht eines Katheters 100, der zur Abgabe von Arzneien oder anderen Mitteln in einem Lumen oder Gefäß, wie beispielsweise einer Arterie 102, entfaltet ist. Der Katheter weist einen Schaft 104 mit einem distalen Abschnitt auf, der ein oder mehrere federnde Abgabeelemente 106 aufweist, die sich unter einem spitzen Winkel von dem Schaft weg zu den Wänden der Arterie 102 aufspreizen. In diesem Ausführungsbeispiel sind acht Abgabeelemente 106 vorgesehen, von denen fünf in 1 gezeigt sind. Die drei zusätzlichen Abgabeelemente, die in der Ansicht von 1 verdeckt sind, sind in 2 gezeigt.
2 ist eine Ansicht des Katheters 100 von 1 in einer Position vor der Entfaltung. In 2 ist eine Einrichtung gezeigt, die die federnden Abgabeelemente 106 zusammendrückt. Die Einrichtung ist vorzugsweise ein Teil wie eine Manschette 108, wobei ein Teil derselben in der Ansicht von 2 im Schnitt gezeigt ist. Die Manschette 108 erstreckt sich vorzugsweise über die Länge des Schafts 104. Der Schaft 108 drückt die Abgabeelemente 106 zusammen, wobei er sie innerhalb des Innendurchmessers der Manschette 108 hält, solange der Katheter 100 gelagert, zu einer gewünschten Stelle vorgeschoben und, wahlweise, wenn der Katheter 100 gezogen wird. Wenn das distale Ende des Katheters 100 an der betreffenden Stelle B korrekt positioniert ist, können die Abgabeelemente 106 durch Zurückziehen der Manschette 108 freigegeben werden, wobei ermöglicht wird, daß die Abgabeelemente 106 des distalen Abschnitts nach außen über den Durchmesser des Schafts 104 und der Manschette 108 hinaus ausgestellt werden, um wie in 1 die Lumenwände vorzugsweise zu kontaktieren und gegen diese zu drücken. Dies gewährleistet, daß die Arznei in der Nähe der Wand abgegeben wird.
Die Komprimierungseinrichtung braucht sich nur über den distalen Abschnitt des Schafts 104 oder über die Abgabeelemente 106 selbst zu erstrecken. Zum Zusammendrücken der Elemente kann auch ein Ring, ein Bund, eine kurze Manschette oder ein Faden verwendet werden. Mit der Komprimierungseinrichtung können auch ein Faden, Röhrchen oder Stangen verbunden sein, um die Komprimierungseinrichtung von den Abgabeelementen 106 zurückzuziehen. Nachfolgend wird im Zusammenhang mit den 6–9 ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem zum Komprimieren und Freigeben der Abgabeelemente ein Faden verwendet wird.
Arzneien oder andere Mittel werden durch die sich, wie in 3 gezeigt, in Längsrichtung durch den Schaft 104 und die Abgabeelemente 106 zu Öffnungen 112, die sich vorzugsweise an den distalen Enden der Abgabeelemente 106 befinden, erstreckenden Abgabelumina 110 abgegeben. Die Öffnungen 112 geben die Arznei in der Nähe der Arterienwand ab, wo die Fluidströmung sehr langsam ist. In dieser Ansicht sind außerdem ein Führungsdraht 114 und ein Führungsdrahtlumen 116 gezeigt, die sich axial durch den Schaft 104 erstrecken.
Vorzugsweise wird die Arznei in Bezug auf die Blutströmung stromaufwärts der Stelle abgegeben, so daß die langsame Blutströmung in der Nähe der Wandung die Arznei atraumatisch über die Stelle befördert. In 1 ist die Richtung der Blutströmung durch einen Pfeil A angezeigt und die Stelle ist mit B bezeichnet.
4 ist eine entlang der Linie 4-4 geschnittene Ansicht des Katheters von 1. Das Führungsdrahtlumen 116 und die acht Arzneiabgabelumina 110, eines für jedes Abgabeelement 106, sind gezeigt. Dieselbe Arznei oder dasselbe Mittel kann durch alle acht Lumina und Elemente abgegeben werden, oder durch einige oder alle Lumina und Elemente können verschiedene Arzneien oder Mittel abgegeben werden. Zwar wird im folgenden generell der Ausdruck "Arznei" verwendet, aber es sei darauf verwiesen, daß auch andere Mittel abgegeben werden können.
Die Anzahl der Abgabeelemente 106 kann variieren. Die bevorzugte Anzahl kann von dem Durchmesser des Gefäßes abhängen, in dem die Arznei abgegeben werden soll. In diesem Ausführungsbeispiel sind beispielsweise vorzugsweise acht Abgabeelemente 106 vorgesehen, die eine gleichmäßige Verteilung der abgegebenen Arznei um den Umfang der Arterienwand in einer Arterie mit einem Durchmesser zwischen etwa 2,5–5 mm ermöglichen. Bei größeren Gefäßen könnten zusätzliche Abgabeelemente 106 bevorzugt sein, während in kleineren Gefäßen weniger verwendet werden können. Die Abgabeelemente 106 sind vorzugsweise einstückige Teile des Katheterschafts 104 und bestehen aus demselben Polymermaterial wie der Schaft 104.
Wie oben erwähnt, drücken die Abgabeelemente 106 vorzugsweise gegen die Wand des Lumens, wenn sie vollständig entfaltet sind, um eine Arzneiabgabe in der Nähe der Wände der Arterie zu ermöglichen. Die Kraft, mit der die Elemente 106 gegen die Wand drücken, verhindert auch, daß die Elemente 106 von den Wänden der Arterie oder einem anderen derartigen Lumen durch die Blut- oder Fluidströmung verschoben werden. In Kranzarterien könnte auch das Pumpen des Herzens die Elemente verschieben. Die Andrückkraft reicht zum Beschädigen der Wände des Gefäßes nicht aus.
Um solch eine stabilisierende Andrückkraft bereitzustellen, weisen die Abgabeelemente 106 im vollständig aufgespreizten Zustand vorzugsweise einen äußersten Durchmesser D auf, der, wie in 3 gezeigt, über einen von den äußeren Spitzen der Elemente begrenzten Umfang gemessen geringfügig größer als der Durchmesser des Gefäßes ist. Im vollständig entfalteten Zustand stehen die Abgabeelemente 106 vorzugsweise unter einem Winkel zwischen etwa 25–50° von dem Schaft ab. Ausgehend von ihren vollständig ausgestellten Positionen drückt die Wand des Gefäßes oder Lumens die Abgabeelemente vorzugsweise um 10–50% zusammen. Die geringere Komprimierung des Durchmessers von 10% oder 0,4 mm ist am meisten bevorzugt. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D im vollständig ausgestellten Zustand und dem horizontalen Abstand N von dem Schaft 104 zu einer Überkragung der Spitze des Elements zur Längsachse zwischen etwa 2 : 1 bis 1 : 1, um eine ausreichende Andrückkraft gegen die Lumenwand zu erreichen.
Die Durchmesser der Arterien können beispielsweise zwischen etwa 2,5–8,0 mm variieren. Falls der Katheter zur Verwendung in einer Arterie mit einem Durchmesser von etwa 3,0 mm vorgesehen ist, sind die Abgabeelemente vorzugsweise so ausgestaltet, daß sie einen Außendurchmesser D von etwa 3,3 mm aufweisen, wenn sie vollständig ausgestellt sind. Falls die Elemente 106 in einem Winkel von etwa 45° von dem Schaft 104 abstünden, betrüge die Länge L der Elemente 106 etwa 2,3 mm. Zur Verwendung in einer größeren Arterie mit einem Innendurchmesser von etwa 8 mm kann der Durchmesser D zwischen gegenüberliegenden Elementen etwa 8,4 mm betragen. Falls die Elemente 106 unter einem Winkel von etwa 45° von dem Schaft 104 abstehen, beträgt die Länge jedes Elements 106 etwa 6 mm.
Die Innendurchmesser der Abgabelumina 110 und ihrer Öffnungen 112 betragen vorzugsweise zwischen 0,005–0,010 Inch. Falls eine größere Arzneiabgabe erwünscht ist, können größere Abgabelumina 110 vorgesehen sein.
Die Durchmesser des Schafts 104 und der Manschette 108 können in Abhängigkeit von dem Durchmesser der vorgesehenen Stelle variieren. In Bereichen von Arterien mit Durchmessern zwischen etwa 2,5–5 mm z. B. kann der Außendurchmesser der Manschette 108 etwa 0,16 cm (0,065 Inch) oder weniger betragen. Der Innendurchmesser der Manschette 108 beträgt vorzugsweise etwa 0,14 cm (0,055 Inch). Der Außendurchmesser des Schafts 104 kann etwa 0,11 cm (0,045 Inch) betragen. Zwischen der Manschette 108 und dem Schaft 104 ist vorzugsweise ein Zwischenraum 117 vorgesehen, um die Bewegung relativ zueinander zu erleichtern, wie in den 2-4 gezeigt. Für eine Stelle mit größerem Durchmesser mag ein Katheter von größerem Durchmesser erwünscht sein, während für eine engere Stelle ein Katheter mit geringerem Durchmesser erwünscht sein kann. Der Durchmesser des Führungsdrahtlumens 116 kann beispielsweise etwa 0,022 Inch betragen.
Im ausgestellten Zustand befindet sich zwischen den Arzneiabgabeelementen 106 ausreichend Platz, um eine signifikante Blutperfusion zwischen den Teilen zu ermöglichen. Dies steigert die mögliche Dauer von chirurgischen Verfahren, ohne daß Perfusionseinrichtungen erforderlich sind, die die Komplexität der Verwendung und Herstellung des Katheters steigern können.
Auf 1 zurückkommend, weist die Manschette 108 vorzugsweise ein röntgenstrahlenundurchlässiges Band 118, z. B. aus Gold oder Tantal, an ihrem distalen Ende auf, um die Verfolgung der Fortbewegung des Katheters während eines Verfahrens auf einem Röntgenbildschirm zu unterstützen. Der Schaft 104 weist vorzugsweise ebenfalls ein strahlenundurchlässiges Band 120 vorzugsweise ganz nahe bei der Stelle auf, an der die Abgabeelemente 106 von dem Schaft 104 abgehen. Die Bänder 118, 120 sind vorzugsweise derart positioniert, daß die Manschette 108 ausreichend weit zurückgezogen ist, um die Abgabeelemente 106, wie in 3 gezeigt, freizugeben, wenn das strahlenundurchlässige Band 118 der Manschette 108 im wesentlichen mit dem strahlenundurchlässigen Band 120 des Schafts 104 ausgerichtet ist. Die Manschette 108 kann während der Verwendung auch weiter von dem distalen Ende des Schafts 104 zurückgezogen werden.
Die Manschette 108 und der Schaft 104 weisen vorzugsweise Materialien auf, die in Bezug zueinander leicht gleitend verschiebbar sind. Ferner ist der Schaft 104 vorzugsweise ein thermoplastisches Elastomer mit Formgedächtnisfähigkeit mit einer geeigneten Behandlung, wie nachfolgend beschrieben. Der Schaft 104 kann ein thermoplastisches Elastomerharz, wie beispielsweise Polyetherblockamid (PEBA) sein. Ein derartiges Material ist von Atochem Inc., New Jersey, erhältliches PEBAX^©. Für den Schaft 104 ist eine Härte zwischen 25–50 Shore D bevorzugt, wobei eine Härte von 40 am meisten bevorzugt ist. Die Eigenschaften eines geeigneten Materials, wie beispielsweise von PEBAX© der Klasse 4033 SA 00, sind nachfolgend aufgeführt:
Hytrel^©, ein von Du Pont, Wilmington, Delaware, erhältliches Polyesterelastomer und sämtliche bekannten Polyethylenklassen, wie beispielsweise lineares Polyethylen von geringer Dichte (LLDPE), Polyethylen von geringer Dichte (LDPB), Polyethylen von hoher Dichte (HDPE) und Polyethylen von ultrahoher Dichte (UHDPE) und andere thrombogene Materialien, die für Katheterschäfte geeignet sind und Formgedächtniseigenschaften aufweisen können, können auch verwendet werden.
Ein geeignetes Material für die Manschette 108 ist beispielsweise Marlex HHM 4903 HDPE, erhältlich von Phillips 66, Pasadena, Texas. Die Eigenschaften von Marlex HHM 4903 sind nachfolgend aufgeführt:
Ein anderes geeignetes Material für die Manschette 108 ist Hytrel^© 5556. Bei Verwendung von Hytrel^© 5556 kann es erwünscht sein, einen distalen Abschnitt des Schafts aus einem weicheren Material, wie beispielsweise Hytrel^© 4056, vorzusehen, damit die Flexibilität verbessert ist und Gewebeschäden verhindert werden.
Es können auch andere nicht-thrombogene Materialien verwendet werden. Die Manschette 108 kann beispielsweise PBAX@, mit einer Härte von z. B. 55, Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethylen, fluoriertes Ethylen-Propylen (FEP) und sämtliche bekannten Grade von Polyethylen wie LLDPE, LDPE, HDPB und UHDPE aufweisen.
Um die Bewegung der Manschette 108 in Bezug auf den Schaft 104 weiter zu erleichtern, ist über dem Schaft 104 z. B. eine Silikonschmierbeschichtung vorgesehen. Um den Transport durch den Führungskatheter und in dem Gefäß zu erleichtern, ist die Schmierbeschichtung vorzugsweise auch über der Manschette 108 vorgesehen.
Falls die bevorzugten Materialien für die Manschette 108 und den Schaft 104 nicht starr genug sind, um sich leicht entlang des Führungsdrahtes 114 durch einen Führungskatheter vorschieben zu lassen, kann, wie in den 3-5 gezeigt, eine Verstärkungsmanschette 122 aus z. B. rostfreiem Stahl, Titan oder Titannickel vorgesehen sein. Die Verstärkungsmanschette 122 erstreckt sich vorzugsweise vom proximalen Ende des Katheters 100 über mehr als die Hälfte der Länge des Katheters 100 bis zu etwa 12 Inch bzw. etwa 30 mm entfernt von dem distalen Ende des Schafts 104. Wenn das Führungsdrahtvolumen 116 etwa 0,022 Inch beträgt, kann die Verstärkungsmanschette 122 z. B. einen Außendurchmesser von etwa 0,020 Inch und einen Innendurchmesser von etwa 0,016 Inch aufweisen.
Es können auch andere Mittel zur Verstärkung des Katheters verwendet werden. Beispielsweise kann statt des Schafts 104 die Manschette 108 verstärkt werden. In die Manschette 108 oder den Schaft 104 kann auch ein starrer Draht oder ein starres Stilett eingebettet sein. Wie auf dem Gebiet bekannt, kann auch die Bestrahlung der Manschette oder des Schafts mit einem Elektronenstrahl eingesetzt werden, um die Vernetzung und somit die Steifigkeit des Polymermaterials zu erhöhen. Für die Manschette 108 oder den Schaft 104 kann auch ein härteres Material als die oben bevorzugten verwendet werden, wobei dann der distale Abschnitt der Manschette oder des Schafts eventuell "abgesetzt" sein muß, um seinen Außendurchmesser zu verringern, wobei seine Flexibilität erhöht wird.
Der Katheter 100 der vorliegenden Erfindung kann zur Abgabe von Antiproliferativen, Antikoagulanzien oder Antithrombozytmitteln wie Heparin, Dexamethason und Integralin an den Ort eines PTCA-, PTA- oder Stent-Verfahrens verwendet werden, um z. B. Restenose zu verhindern. Die Arznei kann vor oder nach dem Erweiterungsvorgang abgegeben werden. Er kann ebenfalls zur Abgabe lytischer Mittel, wie beispielsweise Urokinase, Streptokinase oder rTPA, an den Ort eines Thrombus in einer Arterie oder Vene abgegeben werden. Eine bevorzugte Konfiguration zur Verwendung in einer Vene ist in den 16–19 gezeigt und wird weiter unten beschrieben. Es könnten auch andere bekannte oder zu entwickelnde Arzneien und Mittel abgegeben werden.
5 ist eine Schnittansicht des proximalen Abschnitts des Katheters 100, mit einem Verteiler 124 zum Liefern einer Arznei oder eines anderen Mittels in die Abgabelumina 110. Die Arznei wird von einer Arzneiinfusionseinheit 126 oder einer (nicht gezeigten) Spritze durch eine erste Öffnung 128 zugeführt. Der Führungsdraht 114 kann sich durch eine zweite Öffnung 130 erstrecken. Ein Ring 132 an dem proximalen Ende des Katheters 100 ist an der Manschette 108 angebracht, um diese vorzuschieben oder zurückzuziehen. Die Manschette 108 wird zurückgezogen, indem der Ring 132 um eine ausreichende Strecke zurückgezogen wird, so daß der distale Abschnitt der Manschette 108 die Abgabeelemente 106 nicht mehr zusammendrückt oder einspannt. Das Vorschieben des Rings 132 schiebt die Manschette 108 zurück über die Abgabeelemente 106.
Eine Dichtung, wie beispielsweise ein O-Ring 133 aus Latex oder Silikon, ist zwischen dem Ring und dem proximalen Abschnitt des Katheterschafts 104 vorgesehen, um Auslecken zu verhindern. Durch den Ring 132 kann eine Öffnung 135 vorgesehen sein, um das Ableiten von Luft zu ermöglichen. Es kann auch eine Salzlösung durch die Öffnung 135 abgegeben werden, um den Zwischenraum 117 offenzuhalten. Die Öffnung 135 könnte auch zur Abgabe einer Arznei oder eines anderen Mittels, wie beispielsweise Heparin, in das Gefäß verwendet werden. Der Verteiler 124 läßt sich leicht modifizieren, um auch unterschiedliche Arzneien oder andere Mittel durch unterschiedliche Öffnungen abzugeben.
Im Gebrauch kann der Katheter 100 über den Führungsdraht 114 durch einen (nicht gezeigten) Führungskatheter zu der betreffenden Stelle B vorgeschoben werden. Die Abgabeelemente 106 sind vorzugsweise derart positioniert, daß die Arznei in Bezug auf den Blutstrom stromauf der betreffenden Stelle abgegeben wird. Falls der Katheter 100 beispielsweise entlang der Richtung des Blutstroms vorgeschoben wird, würde die Arzneienabgabe vorzugsweise in der Nähe der Stelle B erfolgen, wie in 1. Würde der Katheter 100 in dem Blutstrom entgegengesetzter Richtung vorgeschoben, erfolgte die Arzneienabgabe vorzugsweise distal in Bezug auf die Stelle, wie in 16.
Wenn der Katheter 100 richtig positioniert ist, wird die Manschette 108 durch Zurückziehen des Rings 132 um eine ausreichende Strecke zurückgezogen. Vorzugsweise läßt sich dies an der Ausrichtung der strahlenundurchlässigen Bänder 118, 120 an dem Schaft 108 und der Manschette 104, wie in 3 gezeigt, beobachten. Die Abgabeelemente 106 würden sich dann um einen spitzen Winkel in die Position von 1 drehen. In der Nähe der Gefäßwand wird dann die Arznei oder das andere Mittel abgegeben. Die langsame Blutströmung nahe der Gefäßwand befördert die abgegebene Arznei atraumatisch über die Stelle B. Die Perfusion des Bluts wird nicht behindert, da das Blut oder andere Fluide zwischen den Abgabeelementen her strömen. Falls erwünscht oder erforderlich, kann die Manschette 108 weiter zurückgezogen werden als in den 1 oder 3 gezeigt.
Wenn ausreichend Arznei abgegeben worden ist, kann die Manschette 108 wieder über den distalen Abschnitt des Schafts 104 vorgeschoben werden oder der Schaft 104 kann in die Manschette 108 zurückgezogen werden. Dann kann der Katheter 100 durch den Führungskatheter entfernt werden. Es ist auch möglich, diesen Katheter durch den Führungskatheter zu entfernen, während er sich in der entfalteten Position befindet. Zusätzlich zur Abgabe von Arzneien durch die Elemente kann der Führungsdraht 114 entfernt und Arzneien können durch das Führungsdrahtlumen 116 abgegeben werden. Dies könnte insbesondere bei der Thrombosebehandlung zweckmäßig sein, bei der die Arznei sowohl auf das Zentrum des Thrombus hin als auch auf seinen Umfang entlang der Gefäßwand gerichtet werden kann. Zwar wird die Arznei vorzugsweise in der Nähe der Wand des Gefäßes oder Lu mens abgegeben, aber dies kann außerdem an verschiedenen Stellen über den Querschnitt des Gefäßes erfolgen, indem das Maß, in dem die Manschette zurückgezogen wird, variiert wird. Ferner können Arzneien auch durch die Öffnung 135 von 5 durch den Zwischenraum 117 zwischen der Manschette 108 und dem Schaft 104 abgegeben werden.
Die 6–9 zeigen eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der 1-4, bei der statt einer Manschette 108 ein Faden 140 die Abgabeelemente 106 einzwängt und zusammendrückt. Der Faden 140 kann als lösbarer Knoten 142, wie beispielsweise als in 9E gezeigter Pferdediebesknoten (horse thief's knot), um den Umfang der Abgabeelemente 106 gebunden sein. Die Bildung eines Pferdediebesknoten ist in den 9A–9D gezeigt. Zunächst wird an einem Ende des Fadens 140 unter den Abgabeelementen 106 eine Schlaufe 144 gebildet. Zwecks Veranschaulichung sind die Abgabeelemente in diesen Ansichten nicht gezeigt. Die Schlaufe 144 weist ein kurzes Ende 146 und ein langes Ende 148 auf. Ein Teil 150 des kurzen Endes 146 wird, wie in 9B gezeigt, über die Elemente und unterhalb der Schlaufe 144 hergeführt, um, wie in 9C gezeigt, eine zweite Schlaufe 152 zu bilden. Dann wird das lange Ende 148 unter dem kurzen Ende 146, über die erste Schlaufe 144 und durch die zweite Schlaufe 152 geführt. Zum Festziehen des Knotens wird an dem kurzen Ende 146 gezogen. Durch Ziehen an dem langen Ende 148 wird der Knoten gelöst, so daß die Abgabeelemente 106 sich in ihre Entfaltungsposition ausstellen können.
Das lange Ende 148 des Fadens 140 kann sich, wie in 6 gezeigt, über das Äußere des Schafts 104 durch ein Lumen in dem Schaft 104, wie das Führungsdrahtlumen 116, wie in 7 gezeigt, oder durch ein Abgabelumen 110, wie in 8 gezeigt, erstrecken. Das Führungsdrahtlumen 116 kann in zwei Lumen, eines für den Führungsdraht 144 und eines für den Faden 140, aufgeteilt sein. Der Faden 140 kann beispielsweise aus Nylon sein. Der Faden kann einen Durchmesser zwischen beispielsweise etwa 0,005–0,008 Inch haben. Die Verwendung eines Fadens 140 statt einer Manschette ver ringert den Außendurchmesser des Katheters und kann daher insbesondere für die Verwendung in kleinen Gefäßen, wie zerebralen Arterien, zweckmäßig sein, welche beispielsweise Durchmesser von etwa 1,0–2,5 mm haben können. Der proximate Abschnitt des Katheters gemäß 5 kann für die Verwendung bei diesem Ausführungsbeispiel in geeigneter Weise abgewandelt werden. Es ist beispielsweise kein Ring 132 zum Zurückziehen einer Manschette erforderlich.
10 zeigt einen Katheter 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Abgabeelemente 206 einen ersten verjüngten Abschnitt 241 und einen zweiten Längsabschnitt 261 aufweisen. Entlang des verjüngten und des Längsabschnitts kann eine Reihe von Öffnungen 212 zur Abgabe von Arzneien in der Nähe der betreffenden Stelle vorgesehen sein. An dem distalen Ende des Elements kann, wie auch in dem Ausführungsbeispiel von 2, eine einzelne Öffnung vorgesehen sein. Die Arznei kann auch direkt auf die betreffende Stelle abgegeben werden. Die Öffnungen 208 können einen Durchmesser von etwa 0,12–0,25 mm (0,005–0,010 Inch) aufweisen. Im übrigen ist der Katheter 200 der gleiche wie oben.
11 ist eine geschnittene Teilansicht des Katheters 200, bei dem sich die Abgabeelemente 206 in einer Manschette 208 befinden und von dieser zusammengedrückt werden. In dieser Ansicht ist die Hülse 208 in Teilschnittansicht gezeigt. Die Abgabelumina 210 und das Führungsdrahtlumen 214 sind ebenfalls gezeigt. Wie in den 7-9 können die Abgabeelemente 206 durch einen Faden oder auch von einer anderen Komprimierungseinrichtung zusammengedrückt werden. Der proximale Abschnitt des Katheters 200 kann derselbe wie der in 5 gezeigte sein.
Zur Herstellung der Katheter der Ausführungsbeispiele der 1–9 kann der Schaft 104 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Mehrfach-Lumina-Extrusionsverfahren in auf dem Gebiet bekannter Weise extrudiert werden. Ein Ende oder beide Enden des Extrudats können einen verjüngten Teil aufweisen, der zu einem breiteren Längsbereich führt, um anschließende Abläufe an dem Schaft zu erleichtern. Derartige breitere Bereiche können mittels eines ebenfalls auf dem Gebiet bekannten Erhebungsextrusionsverfahrens ausgebildet werden.
Die Abgabeelemente 106 sind durch jeweiliges Einschneiden des distalen Endes des Schafts 104 zwischen den Abgabelumina 110 in einer gewünschten Länge, abhängig von der gewünschten Länge für die Elemente, ausgebildet. Eine Klinge oder eine andere dünne Schneidfläche ist bevorzugt. Der Schaft kann von Hand oder mittels einer Maschine eingeschnitten werden. Die Maschine kann eine Halterung zum Sichern des Schafts und eine Reihe von radial angeordneten Schneidklingen zum gleichzeitigen Einschneiden des distalen Abschnitts des Schafts entlang seiner Längsachse aufweisen. Die Anzahl der Klingen entspricht der Anzahl der erwünschten Abgabeelemente. Die Stärke der Klingen beträgt vorzugsweise weniger als 0,25 mm (0,010 Inch). Am meisten bevorzugt wird eine Stärke von etwa 0,13 mm (0,005 Inch) oder weniger. Falls die Ausbildung des distalen Endes mittels Erhebungsextrusion erfolgt, wird das distale Ende durch die Verjüngung durchschnitten, um dieses Ende zu verkürzen, bevor der Schaft eingeschnitten wird. Das Schneiden des Schafts kann auch mit einem Laser erfolgen.
Wie oben erwähnt, kann die Länge der Abgabeelemente 106 in Abhängigkeit von der Anwendung variieren. Die Länge sämtlicher Abgabeelemente ist vorzugsweise dieselbe, wodurch die Entfaltungsfähigkeit der Elemente nach dem Zurückziehen der Manschette verbessert ist.
Zur Ausbildung der Aufweitung in dem Ausführungsbeispiel der 1–6 wird ein Werkzeug, wie beispielsweise das in 12 gezeigte Werkzeug 300, in das Führungsdrahtlumen 114 des extrudierten Schafts 104 eingeschoben, nachdem das Schneiden des distalen Abschnitts, wie in 12 gezeigt, erfolgt ist. Das Werkzeug 300 weist einen stabförmigen Führungsdorn oder draht 302 auf, der von einer konischen Fläche 304 herabhängt. Wenn die distalen Enden der Abgabeelemente 106 an der konischen Fläche zur Anlage gelangen, werden sie, wie in der Schnittansicht von 13 gezeigt, nach außen gedrückt. Das Werkzeug 300 wird bis zu dem nicht geschnittenen Abschnitt des Schafts vorgeschoben. Wenn das Werkzeug 300 in geeigneter Weise positioniert ist, werden der Schaft 104 und das Werkzeug 300 für etwa 5–30 Minuten in einem Ofen bei etwa 107–121°C (225°–250°F) angeordnet, um die Abgabeelemente 106 einer Thermofixierung zu unterziehen. In diesem Ausführungsbeispiel liegt der Aufweitungswinkel vorzugsweise zwischen etwa 25°–50°. Falls für das distale Ende das Erhebungsextrusionsverfahren angewendet wird, sind die Abgabeelemente 106 bereits teilweise verjüngt. Dann ist das Ausmaß der zusätzlichen Aufweitung nach dem Schneiden möglicherweise nicht so groß. Das Werkzeug 300 kann beispielsweise aus Messing, rostfreiem Stahl oder PTFE bestehen.
Nach der Thermofixierung wird die Verstärkungsmanschette 122 in den Schaft 104 eingesetzt. Vorzugsweise sind an dem Schaft 104 und der Manschette 108 strahlenundurchlässige Bänder 118, 120 angebracht. Auf den Schaft 104 wird eine Schmierbeschichtung aufgetragen, und die Manschette 108 wird über dem Schaft 104 angeordnet oder der Faden 140 wird an die Abgabeelemente 106 gebunden.
Bei der Herstellung des Ausführungsbeispiels der 10–11, bei dem die Abgabeelemente 206 den zweiten, den Längsabschnitt 261, aufweisen, wird das distale Ende des Schafts vorzugsweise nicht im Erhebungsextrusionsverfahren hergestellt. Der erste aufgeweitete Abschnitt der Abgabeelemente 206 kann mit demselben Werkzeug wie dem in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten ausgebildet werden. Das Werkzeug 300 wird vorgeschoben, bis die Elemente 206 über den konischen Teil des Werkzeugs in für den ersten Längsabschnitt 261 gewünschter Länge hinausragen, wie in 14 gezeigt. Ein Rohr oder Bund 400 mit einem Durchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des Werkzeugs 300, wird dann über das proximale Ende des Schafts und über das erste Werkzeug 300 geführt, wobei gewährleistet ist, daß die Abgabeelemente 202 wie in der Schnittansicht von 18 gegen die Wand des ersten Werkzeugs 300 andrücken. Dann wird der Schaft wie oben erwärmt. Die Öffnungen können in auf dem Gebiet bekannter Weise von einer Stanze, einem Bohrer oder Laser ausgebildet werden.
Die 16–19 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, das besonders für die Verwendung in einer Vene, wie der oberen Hohlvene, oder in zerebralen Arterien geeignet ist. Der Katheter 500 ist derselbe wie der Katheter 100 in den 1–6, außer daß die Abgabeelemente 506 sich von dem distalen Ende des Schafts 504 aus nach hinten erstrecken, wie in der Seitenansicht von 16 gezeigt. Die Abgabeöffnungen 512 befinden sich vorzugsweise am Ende der Abgabeelemente 506. Entlang der Innenflächen der Abgabeelemente 506 kann auch eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen sein. Diese Konfiguration ist zur Abgabe von Arzneien oder anderen Mitteln in einer Vene bevorzugt, weil der Katheter bei solchen Anwendungen üblicherweise in dem Blutstrom entgegengesetzter, durch den Pfeil C in 16 angezeigter Richtung in die Jugular- oder Femoralvene eingesetzt wird. Diese Konfiguration gibt die Arznei oder das andere Mittel in der Nähe der Gefäßwand in der Richtung des Blutstroms ab. Dann befördert das Blut die abgegebene Arznei atraumatisch über die vorgesehene Stelle, die mit E bezeichnet ist. Die Abgabe in einer dem Blutstrom entgegengesetzten Richtung könnte Wirbelströme verursachen, wobei eine Laminarströmung entlang der Gefäßwand verhindert würde.
17 ist eine Schnittansicht des Katheters 500 von 16, die die Abgabelumina 510 und das Führungsdrahtlumen 516 zeigt. 18 ist eine entlang der Linie 18-18 in 16 geschnittene Ansicht des Katheters 500. 19 ist eine Schnittansicht des Katheters 500, bei der die Abgabeelemente 506 in der Manschette 508 aufgenommen sind und zusammengedrückt werden. Der proximale Abschnitt des Katheters 500 kann derselbe sein wie der in 5 gezeigte.
Wie oben hängen die Abmessungen des Katheters 500 von der vorgesehenen Stelle ab. Die zerebralen Arterien weisen, beispielsweise einen Durchmesser von etwa 1,0–2,5 mm auf. Venen können dagegen Durchmesser von etwa 6–10 mm aufweisen. Im vollständig ausgestellten Zustand weisen die Elemente 502 vorzugsweise einen Durchmesser auf, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des Gefäßes selbst, um zu gewährleisten, daß sie gegen die Wandungen des Gefäßes andrücken. Vorzugsweise drehen sich die Abgabeelemente 502 um einen Winkel zwischen 115°–140°, um die Position von 16 zu erreichen.
Zur Behandlung von Thrombose mit diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielsweise kann der Katheter 500 durch einen Führungskatheter und über einen Führungsdraht durch den Thrombus eingesetzt werden. Wenn der distale Abschnitt des Katheters ausreichend über den distalen Teil des Thrombus hinaus positioniert ist, kann die Manschette 508 zurückgezogen werden, wobei die Abgabeelemente 506 freigegeben werden, die sich um einen stumpfen Winkel in die Position von 17 drehen. Möglicherweise muß der Katheter 500 geringfügig vorgeschoben werden, damit sich die Abgabeelemente 506, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der des Gefäßes, ganz drehen können. Dann wird ein lytisches Mittel wie Urokinase, Streptokinase oder rTPA abgegeben. Integralin kann ebenfalls abgegeben werden. Es kann auch eine beliebige andere bekannte oder zu entwickelnde Arznei oder Mittel verwendet werden, die zur Auflösung eines Thrombus wirksam ist. Die Blutströmung und der Abgabedruck befördern die abgegebene Arznei in Richtung auf den Thrombus. Die Arznei wird bis zur Auflösung des Thrombus verabreicht. Wenn der Thrombus aufgelöst ist, kann die Manschette vor ihrem Zurückziehen über den distalen Abschnitt des Katheters vorgeschoben werden.
Diese Konfiguration kann auch als Filter zum Auffangen und Beseitigen eines Thrombus oder von Plaque verwendet werden. Die Elemente 506 können massiv sein oder Lumina und eine Reihe von Öffnungen entlang ihrer Flächen zur Abgabe von Arzneien aufweisen, um von den Elementen 506 aufgefangenes Material aufzulösen. Der Katheter 500 kann durch einen Thrombus und über diesen hinaus eingeführt und entfaltet werden. Dann kann der distale Abschnitt des Katheters zusammen mit dem Thrombus in den Führungskatheter zurückgezogen werden, welcher in der Nähe des Thrombus positioniert wäre.
Alternativ kann der Katheter an einer Stelle in einer Vene oder Arterie entfaltet werden, um möglicherweise passierendes thrombolytisches Material aufzufangen. Ein lytisches Mittel wie die oben erwähnten kann vor und während der Beseitigung des thrombolytischen Materials durch die Elemente abgegeben werden. Es kann eine Vielzahl von Öffnungen zur Ermöglichung der Abgabe der Arznei entlang der Innenfläche des Abgabeelements vorgesehen sein, um die Abgabe eines lytischen Mittels direkt auf das von den Elementen 506 aufgefangene thrombolytische Material zu ermöglichen. Diese Ausführungsform könnte besonders in zerebralen Arterien zweckmäßig sein.
Es könnte ebenfalls vorteilhaft sein, die Ausführungsbeispiele der 1-4 und 16-19 gemeinsam zu verwenden, um lytische Mittel auf die proximalen und distalen Seiten des Thrombus aufzutragen. Zunächst kann der Katheter 100 in der Nähe des Thrombus entfaltet werden. Dann kann der Katheter 500 durch und distal in bezug auf den Thrombus über denselben Führungsdraht 114 wie der Katheter 100 durch das Führungsdrahtlumen 116 des Katheters 100 vorgeschoben werden. Alternativ könnte der Katheter 500 zunächst distal in bezug auf den Thrombus entfaltet werden, und dann könnte die Ausführungsform des Katheters 100 darüber vorgeschoben werden. Dann kann ein lytisches Mittel gleichzeitig oder sequentiell durch beide Katheter zugeführt werden.
Die 20–23 stellen die Bildung der Ausführungsform der 16–19 dar. Nach erfolgtem Schneidvorgang an dem distalen Abschnitt des Schafts 504 wird das Werkzeug 300 von 12 zum Aufspreizen der Elemente 506 verwendet. Wenn die Elemente sich an den Seitenwänden des Werkzeugs 300 vorbei erstrecken, wie in 20, wird ein Rohr oder Bund 600 über das distale Ende des Werkzeugs vorgeschoben, wobei es an den Teilen der Abgabeelemente angreift und sie, wie in 21 gezeigt, nach hinten drückt. Dann wird das erste Werkzeug entfernt und ein zweites Werkzeug 602, das in 22 im Schnitt dargestellt ist, wird an dem Bund 600 angebracht. Von dem Werkzeug 602 hängt ein Draht oder Dorn 603 herab und wird in der gezeigten Weise in den Schaft eingesetzt. Das zweite Werkzeug 602 ist so ausgestaltet, daß es an die erwünschte Position der Elemente 506 im voll- ständig entfalteten Zustand angepaßt ist. Von dem Bund 600 aus wird der Schaft in Pfeilrichtung über den Draht 603 in das zweite Werkzeug 602 vorgeschoben. Wenn der Schaft 104 sich vollständig in dem zweiten Werkzeug 602 befindet, sind die Abgabeelemente 506 an die Krümmung der Flächen 604 des zweiten Werkzeugs 602 angepaßt, wie in 23 gezeigt. Dann wird der Bund 600 entfernt.
Der Katheterschaft mit dem sich in Position befindenden Werkzeug 602 wird für 5–30 Minuten bei etwa (225–250°F) 107–121°C erwärmt. Dann ist der Katheterschaft, wie oben, bereit.
Die 24-26 stellen einen Katheter 700 mit einem dehnbaren distalen Abschnitt gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, der für die Arzneiabgabe, als thrombolytisches Filter mit Gerinnselauflösefähigkeit oder nur als thrombolytisches Filter verwendet werden kann. 24 ist eine Seitenansicht des Katheters 700 in seiner entfalteten Position z. B. in der Hohlvene. Der Katheter 700 weist einen Schaft 704 mit einem dehnbaren distalen Abschnitt und eine Einrichtung zum Zusammendrücken des dehnbaren Abschnitts, vorzugsweise eine Manschette 708, auf. Wie oben beschrieben, können auch andere Einrichtungen zum Zusammendrücken verwendet werden. Der distale Abschnitt weist vorzugsweise eine Vielzahl von Längsrippen 706 mit proximalen und distalen Enden auf, die von dem Schaft 702 herabhängen. Es können auch andere Konfigurationen, wie z. B. überlappende Rippen, verwendet werden. Ein mittlerer Abschnitt der Rippen 706 zwischen dem proximalen und dem distalen Ende der Rippen 706 ist radial über den Außendurchmesser des Katheterschafts hinaus aufgespreizt. Wie in 24 gezeigt, drückt ein Teil der Rippen 706 vorzugsweise gegen die Wandung der Hohlvene an. Wie oben ist der Durchmesser D der Rippen 706 in ihrer vollständig aufgespreizten Position über die Mitte des Außenumfangs eines von den Rippen begrenzten Bereichs gemessen, wie in 25 gezeigt, vorzugsweise größer als der Durchmesser der Stelle, wobei gewährleistet ist, daß die Rippen gegen die Wandung drücken, wie in 24 gezeigt.
Die Längsrippen 706 können eine beliebige gewünschte Länge aufweisen und variieren vorzugsweise zwischen 6–10 mm. Der größte Durchmesser D der Längsrippen 706 im vollständig aufgespreizten Zustand beträgt vorzugsweise das 1,5–2fache ihrer Länge L, wie in 25 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind acht Lumina vorgesehen, doch abhängig von der Größe des Lumens oder Gefäßes an der betreffenden Stelle können mehr oder weniger verwendet werden.
In jeder Rippe 706 ist mindestens eine und vorzugsweise eine Reihe von Öffnungen 708 vorgesehen. Wie in 25 gezeigt, geben die Abgabelumina 710 Arzneien oder andere Mittel an die Öffnungen 712 ab. Es ist auch ein Führungsdrahtlumen 716 vorgesehen. Falls die Öffnungen 712 nur für die Arzneienabgabe an die Wandung des Gefäßes, wie bei der Verhinderung von Restenose, verwendet werden sollen, erstrecken sich die Öffnungen 712 vorzugsweise nach außen. Soll der Katheter als thrombolytisches Filter verwendet werden, sind vorzugsweise an den Seiten der Rippen für die Arzneienabgabe zwischen den Rippen und entlang der Unterseite der Rippen für die Arzneienabgabe an den Bereich innerhalb der Rippen zusätzliche Öffnungen vorgesehen. Die Öffnungen 712 haben vorzugsweise ungefähr 0,12 mm (0,005 Inch) und können mittels einer Stanze, eines Bohrers oder Lasers ausgebildet werden. Für die Arzneienabgabe können auch Schlitze verwendet werden, die von einer Klinge oder einem Laser erzeugt sein können. Zur Auflösung von von dem Filter aufgefangenem thrombolytischem Material kann ein lytisches Mittel wie die oben erwähnten oder eine beliebige andere bekannte oder zu entdeckende Arznei oder Mittel abgegeben werden. Der proximale Abschnitt des Katheters 700 kann derselbe wie der in 5 gezeigte sein. Ansonsten kann der Katheter 700 derselbe sein wie in den obigen Ausführungsbeispielen.
26 ist eine geschnittene Teilansicht des Katheters von 24, wobei der distale Abschnitt des Schafts sich vollständig innerhalb der Manschette 708 befindet. Die Manschette drückt den distalen Abschnitt des Schafts so zusammen, daß sein Durchmesser geringer ist als derjenige der Manschette 708. In dieser Konfiguration wird der Katheter 700 gelagert, zu der gewünschten Stelle vorgeschoben und vorzugsweise zurückgezogen.
In der Konfiguration von 26 kann der Katheter 700 beispielsweise durch einen Führungskatheter zu seiner gewünschten Stelle vorgeschoben werden. Wenn die Stelle erreicht ist, wird die Manschette 708 zurückgezogen, wobei der distale Abschnitt des Katheterschafts freigegeben wird, so daß die Längsrippen 706 sich gemäß 24 nach außen aufspreizen können. Durch den von den Rippen 706 begrenzten Bereich können Blut oder andere Fluide strömen. Thrombolytisches Material, das größer als der Abstand zwischen den Rippen ist, wird von den Rippen aufgefangen. Wenn das Filter entfernt werden soll, wird die Manschette 708 vorgeschoben oder der Schaft 704 zurückgezogen, derart, daß sich der distale Abschnitt des Schafts innerhalb der Manschette befindet.
Falls lediglich eine Filtrierung erwünscht ist, können die Rippen massiv sein. Dann wären auch keine Abgabelumina erforderlich.
Der Katheter 700 dieses Ausführungsbeispiels kann aus denselben Materialien wie oben beschrieben hergestellt werden. Zunächst wird der Katheterschaft 704 mit den Abgabelumina 710, falls erforderlich, extrudiert. Dann wird durch den distalen Abschnitt des Führungsdrahtlumens 716 ein Draht eingesetzt. Dann wird eine Reihe von radialen Längsschnitten, die nicht bis zu dem distalen Ende des Schafts reichen, mittels einer Schneidklinge oder Rasierklinge durch den Schaft bis zu dem Führungsdrahtlumen 716 erzeugt, um die Längsrippen 706 zu bilden. Der Draht wird entfernt und dann wird ein länglich geformtes Werkzeug 724 aus z. B. Messing, rostfreiem Stahl oder PTFE zwischen die Rippen eingeschoben. In 27 ist eine perspektivische Ansicht des Werkzeugs 724 gezeigt. In 28 ist eine Schnittansicht des Werkzeugs 724 und zweier Rippen 706 gezeigt. Das Werkzeug weist vorzugsweise eine Öffnung 726 entlang seiner Längsachse zur Aufnahme eines durch das distale Ende des Schafts 704 eingesetzten Drahts 428 auf. Der Draht 728 unterstützt das zentrierte Halten des Werkzeugs 724 zwischen den Rippen 706. Dann werden der Schaft 702 und das Werkzeug 724 wie oben in einem Ofen erwärmt. Die anschließende Verarbeitung ist ebenfalls dieselbe wie oben.
Die obigen Ausführungsformen sind Beispiele für Implementierungen der vorliegenden Erfindung, die in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Katheter (100, 200, 500, 700) mit – einem Abgabeabschnitt, einen Schaft (104, 504, 704), eine Mehrzahl von Abgabeelementen (106, 206, 506, 706) an einem distalen Abschnitt des Schafts sowie Abgabelumina umfassend, die sich axial durch den Schaft und die Abgabeelemente erstrecken, wobei jedes Abgabeelement eine Mehrzahl von Abgabeöffnungen (112, 212, 512, 712) in fluidischer Verbindung mit dem Abgabelumen besitzt und die Abgabeelemente in der Lage sind, sich vom Schaft aus in einem Winkel bezüglich der Längsachse durch den Katheterschaft wegzustrecken; wobei der Katheter weiter – Mittel (108, 140, 208, 508, 708) umfaßt, um die Abgabeelemente während des Einsetzens und des Vorschubs des Katheters zum erwünschten Ort in einer nicht weggestreckten Konfiguration zu halten, worin die Abgabeelemente, wenn die Mittel zum Halten der Abgabeelemente von den Abgabeelementen abgenommen werden, sich vom Katheterschaft aus in einem Winkel bezüglich der Längsachse des Katheterschafts wegstrecken, um in der weggestreckten Konfiguration gegen eine Gefäßwandung zu drücken, – dadurch gekennzeichnet, daß diese Abgabeelemente (106, 206, 506, 706) mit einer Mehrzahl von Abgabeöffnungen (112, 512, 712) gleichmäßig um eine Peripherie des Schafts herum angeordnet sind, um eine gleichmäßige Verteilung der abgegebenen Arznei um die Peripherie der Gefäßwandung herum zu ermöglichen und die Arznei direkt auf die Wandung abzugeben.
Katheter des Anspruchs 1, worin die Mittel zum Halten der Abgabeelemente eine Manschette umfassen und worin der Schaft und die Manschette gegeneinander bewegt werden können; wobei der Schaft eine Mehrzahl federnder Abgabeelemente aufweist.
Katheter des Anspruchs 1, worin die Mittel zum Halten des zumindest einen Abgabeelements einen um die Abgabeelemente geschnürten Faden umfassen.
Katheter eines beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, worin der Winkel spitz ist.
Katheter eines beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, worin der Winkel stumpf ist.
Katheter eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin sich die Öffnung an einem distalen Ende des Abgabeelements befindet.
Katheter eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin das Abgabeelement mit dem Schaft integriert ist.
Katheter eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin der Katheterschaft weiter ein Führungsdrahtlumen umfaßt.
Katheter eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin jedes Abgabeelement eine Spitze hat und die Abgabeelemente einen äußersten Durchmesser haben, und zwar über einen Umfang gemessen, der durch die Spitzen der Abgabeelemente definiert wird, wenn die Abgabeelemente im Winkel ausgestellt sind, und wo der äußerste Durch messer größer als ein Durchmesser eines Gefäßes ist, wohin eine Arznei abgegeben wird, so daß die Abgabeelemente gegen das Gefäß drücken, wenn die Abgabeelemente im Winkel ausgestellt sind.
Katheter eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin die Abgabeelemente aus Polymermaterial bestehen.
Katheter des Anspruchs 3, worin sich der Faden über die Länge des Schafts erstreckt.
Katheter des Anspruchs 3, worin sich der Faden über die Außenseite des Schafts erstreckt.
Katheter des Anspruchs 3, worin sich der Faden durch ein Lumen erstreckt, das sich längs durch den Schaft erstreckt.
Katheter eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin jedes Abgabelumen eine andere Arznei oder ein anderes Mittel abgeben kann.
Katheter eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche, worin – der Schaft eine Mehrzahl von federnden, festen Elementen umfaßt, die einen ersten Abschnitt besitzen, von dem ein distales Ende sich vom distalen Abschnitt des Schafts aus rückwärts erstreckt, wenn die Manschette vom distalen Abschnitt zurückgezogen wird.