Mejora de la maniobrabilidad y desviación del catéter

Nov 22, 2023

7 de noviembre de 2017 Por Danielle Kirsh

[Imagen de Médico Murray]

Andy Black y Tanner Hargens, Médico Murray

Los catéteres a menudo necesitan navegar por una anatomía tortuosa con un control preciso de la punta del catéter. Los catéteres orientables se utilizan a menudo para acceder a las ramas laterales de los vasos principales para introducir cables guía y otros dispositivos en las ubicaciones deseadas. La capacidad de dirigir un catéter generalmente se mide por qué tan bien se transfiere el par desde el extremo proximal del catéter al extremo distal mientras el catéter retiene la forma deseada.

Se puede lograr una "direccionabilidad" suficiente reforzando el eje del catéter con alambre trenzado para mejorar la transmisión del par y proporcionar resistencia a las torceduras. Un catéter orientable común se construye trenzando alambre sobre un forro lubricante, que sirve como canal de trabajo, seguido de fusión y compresión de una capa exterior de termoplástico sobre el forro trenzado para crear un solo compuesto fusionado.

Muchos catéteres orientables tienen una forma predeterminada en la punta distal. Estas formas de punta preestablecidas se pueden manipular con guías y rotación del eje para acceder a anatomías desafiantes. Hay una gran variedad de formas de punta preestablecidas que incluyen un ángulo ligero, cobra, visceral, coleta, etc.

Es posible que se requiera que algunos catéteres coloquen la punta del catéter con mucha precisión durante un período prolongado a la temperatura corporal. Los ejemplos incluyen catéteres guía, endoscopia, catéteres de imágenes y ablación de tejidos. Para estas necesidades más desafiantes, desviar la punta en una curva definida puede controlar la ubicación de la punta del catéter.

Una de las formas más comunes de desviar la punta de un catéter es tirando de un cable que corre a lo largo del eje del catéter y se ancla dentro de la punta distal del catéter. Este tipo de diseño de catéter desviable generalmente tiene un eje proximal relativamente rígido y una punta distal más blanda, lo que permite que la punta distal se desvíe cuando se tira del alambre. El uso de varios durómetros de la capa exterior termoplástica, fundida sobre el revestimiento trenzado, comúnmente altera la rigidez del eje.

Los catéteres desviables incorporan un revestimiento exclusivo que recorre toda la longitud del catéter para permitir que el cable de tracción se mueva libremente entre la punta distal suave y los segmentos del eje proximal más rígidos cuando están todos unidos. El cable de tracción normalmente se ancla soldando el cable a un anillo y luego incrustando el anillo dentro del extremo distal del catéter. La ubicación del anillo incrustado dictará la forma desviada cuando se tire del alambre desde el extremo proximal.

Para los catéteres que necesitan desviarse en dos direcciones, se utilizarán dos cables de tracción. Se dedicarán revestimientos separados a cada cable de tracción, y los cables normalmente se soldarán al anillo incrustado en la punta 180° entre sí. Estos cables de tracción se pueden conectar a un mecanismo de palanca acodada en el mango para un control simple y suave de la punta con dos direcciones de desviación.

Existe una necesidad cada vez mayor de diseños más avanzados y consideraciones de materiales para modificar la maniobrabilidad y la desviación del catéter. Por ejemplo, los sistemas de colocación de implantes cardíacos estructurales deben navegar por un camino tortuoso y luego mantener la forma prevista mientras se hace avanzar un implante rígido relativamente grande a través del catéter.

Estos sistemas de catéteres más avanzados a menudo requieren diversos grados de desviación, como una ligera desviación en un segmento con una curva de desviación muy estrecha en otro segmento. Los tramos rectos del eje del catéter entre estos segmentos de desviación también se pueden utilizar para crear un "alcance" para una ubicación óptima de la punta al desplegar otros dispositivos a través del catéter.

Se pueden integrar múltiples zonas de desviación en la longitud del catéter variando los materiales de la capa externa, el refuerzo del eje y/o las ubicaciones de anclaje del cable de tracción. La variación de los materiales de la capa exterior normalmente implica cambiar la dureza del material. El refuerzo del eje se puede modificar cambiando el patrón de trenzado, pasando de trenzado a enrollado o encapsulando un hipotubo cortado con láser. Los cables de tracción se pueden anclar en diferentes lugares a lo largo del catéter o se pueden desplazar radialmente cuando se sueldan al mismo anillo de anclaje.

Todas las opciones anteriores se pueden combinar para obtener una variedad casi ilimitada de resultados deseados. El ensamblaje de catéteres que combinan estas características puede requerir una cantidad sorprendente de sutileza.

Están surgiendo nuevos métodos de navegación del catéter. En lugar de utilizar un cable de tracción, la fuerza se puede transmitir a la punta distal usando tubos concéntricos o pequeñas cámaras hidráulicas colocadas dentro de la punta del catéter. La fuerza se puede generar dentro de la punta por energía eléctrica o térmica. Los imanes también pueden integrarse en la punta y luego controlarse mediante sistemas magnéticos externos. Cualquiera de estas nuevas tecnologías puede finalmente desplazar los métodos actuales de catéteres orientables y desviables.

Andy Black dirige todo el desarrollo de productos desde el concepto inicial hasta la fabricación y lidera los equipos de proyecto en las cuatro instalaciones de Medical Murray en todo el país. Tanner Hargens tiene una amplia experiencia en diseño y comercialización de dispositivos y dirige el equipo de ingeniería de ventas en Medical Murray (North Barrington, Illinois).