Miglioramento della manovrabilità e della deflessione del catetere

Apr 10, 2023

7 novembre 2017 di Danielle Kirsh

[Immagine dal medico Murray]

Andy Black e Tanner Hargens, medico Murray

I cateteri spesso devono percorrere anatomie tortuose con un controllo preciso della punta del catetere. I cateteri orientabili vengono spesso utilizzati per accedere ai rami laterali dei vasi madri per introdurre fili guida e altri dispositivi nelle posizioni desiderate. La capacità di guidare un catetere viene generalmente misurata dalla capacità di trasferimento della coppia dall'estremità prossimale del catetere all'estremità distale mentre il catetere mantiene la forma desiderata.

È possibile ottenere una "governabilità" sufficiente rinforzando lo stelo del catetere con filo intrecciato per migliorare la trasmissione della coppia e fornire resistenza all'attorcigliamento. Un comune catetere orientabile è costruito intrecciando il filo su un rivestimento lubrificante, che funge da canale di lavoro, seguito dalla fusione e compressione di uno strato esterno di materiale termoplastico sul rivestimento intrecciato per creare un unico composito fuso.

Molti cateteri orientabili hanno una forma preimpostata sulla punta distale. Queste forme di punta preimpostate possono essere manipolate con fili guida e rotazione dell'albero per accedere ad anatomie impegnative. Esiste un'ampia varietà di forme di punta preimpostate tra cui leggermente angolata, cobra, viscerale, a coda di rondine, ecc.

Per alcuni cateteri potrebbe essere necessario posizionare la punta del catetere in modo molto preciso per un periodo prolungato a temperatura corporea. Gli esempi includono cateteri guida, endoscopia, cateteri per imaging e ablazione dei tessuti. Per queste esigenze più impegnative, deviare la punta in una curva definita può controllare la posizione della punta del catetere.

Uno dei modi più comuni per deviare la punta di un catetere è tirare un filo che corre lungo lo stelo del catetere e si ancora all'interno della punta distale del catetere. Questo tipo di design del catetere flessibile ha solitamente uno stelo prossimale relativamente rigido e una punta distale più morbida, consentendo alla punta distale di flettersi quando il filo viene tirato. L'utilizzo di vari durometri dello strato esterno termoplastico, fuso sul rivestimento intrecciato, altera comunemente la rigidità dell'albero.

I cateteri deflessibili incorporano un rivestimento dedicato che corre per l'intera lunghezza del catetere, per consentire al filo di trazione di muoversi liberamente tra la punta distale morbida e i segmenti prossimali più rigidi del corpo quando sono tutti uniti insieme. Il filo di trazione viene tipicamente ancorato saldando il filo a un anello e quindi incorporando l'anello all'interno dell'estremità distale del catetere. La posizione dell'anello incorporato determinerà la forma deviata quando il filo viene tirato dall'estremità prossimale.

Per i cateteri che necessitano di deviazione in due direzioni, verranno utilizzati due fili di trazione. A ciascun filo di trazione saranno dedicati rivestimenti separati e i fili saranno generalmente saldati all'anello incorporato nella punta a 180° l'uno rispetto all'altro. Questi cavi di trazione possono essere collegati a un meccanismo a leva nel manico per un controllo semplice e fluido della punta con due direzioni di deflessione.

C'è una crescente necessità di considerazioni più avanzate sulla progettazione e sui materiali per alterare la manovrabilità e la deflessione del catetere. Ad esempio, i sistemi di inserimento di impianti cardiaci strutturali devono percorrere un percorso tortuoso e quindi mantenere la forma prevista mentre un impianto rigido e relativamente grande viene fatto avanzare attraverso il catetere.

Questi sistemi di cateteri più avanzati spesso richiedono vari gradi di deflessione, come una leggera deflessione in un segmento con una curva di deflessione molto stretta in un altro segmento. I tratti rettilinei dello stelo del catetere tra questi segmenti di deflessione possono essere utilizzati anche per creare una "portata" per una posizione ottimale della punta quando si dispiegano altri dispositivi attraverso il catetere.

È possibile integrare più zone di deflessione nella lunghezza del catetere variando i materiali dello strato esterno, il rinforzo dell'albero e/o le posizioni di ancoraggio del filo di trazione. La variazione dei materiali dello strato esterno comporta in genere la modifica del durometro del materiale. Il rinforzo dell'albero può essere modificato modificando il modello della treccia, passando dalla treccia alla bobina o incapsulando un ipotubo tagliato al laser. I fili di trazione possono essere ancorati in punti diversi lungo la lunghezza del catetere oppure essere sfalsati radialmente quando saldati allo stesso anello di ancoraggio.