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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug, das einen Korbhohlraum
zum Entfernen eines diskreten Objekts aus dem Körper eines menschlichen oder
tierischen Patienten entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs
1 definiert. Solch ein Werkzeug ist aus der WO-A-99/48429 bekannt.
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Stand der
Technik
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Der
Anmelder der vorliegenden Anmeldung stellt eine Vorrichtung zum
Greifen, Fixieren und Entfernen von Fremdobjekten aus dem Körper eines menschlichen
Patienten her. Diese Fremdobjekte können Steine, Fragmente und
Konkremente in den medizinischen Gebieten der Urologie und Gastroenterologie
umfassen. In der vorliegenden Vorrichtung werden beide Enden einer
Anzahl einzelner Drähte mit
einem Ring zusammengehalten. Normalerweise besitzen die Drähte einen
kreisförmigen
Querschnitt. Einer dieser Ringe bildet das distale Ende eines Schafts
und der andere Ring ist axial vom ersten Ring beabstandet. Wenn
die einzelnen Drähte
alle radial nach außen
gebogen werden und in regelmäßigen Abständen um
den Umfang der Achse herum verteilt werden, dann bilden diese Drähte longitudinale
Stränge
einer Umhüllung,
die einen auf der langen Achse des Schafts zentrierten Hohlraum
definiert. Die Drähte
sind elastisch und werden mit einer nach außen gebogenen symmetrisch oder
spiralförmig verdrehten
Form versehen, um einen Korbhohlraum zu bilden, der sich radial
innerhalb der von den Drähten
definierten Umhüllung
befindet. Die Anzahl der Drähte
befindet sich gewöhnlich
im Bereich von 2 bis 6. Die gesamte Vorrichtung wird in eine Hülse platziert.
Um das Fremdobjekt zu greifen, wird das distale Ende des Schafts
und die Korbanordnung aus dem distalen Ende der Hülse herausgeschoben,
wodurch es die Elastizität
der Drähte
erlaubt, den Korb durch Nach-außen-Biegen zu bilden.
Sobald das Fremdobjekt in den Korb gefischt wurde, kann dann der
Schaft proximal zu einem mehr oder weniger großen Ausmaß zurückgezogen werden, sodass das
distale Ende der Hülse
den Durchmesser des Korbs zusammendrückt und so die Korbdrähte das
Fremdobjekt in dem Korbhohlraum mit verlängertem Durchmesser unmittelbar
neben dem distalen Ende der Hülse
greifen. Dann können
der Schaft und die Hülse
zusammen in der proximalen Richtung zurückgezogen werden, um das Fremdobjekt
im Korb aus dem Köper
zu tragen.
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In
der endoskopischen Chirurgie ist ein kleiner Durchmesser für die Hülse erwünscht. Zur
Zeit besitzen die auf dem Markt befindlichen Vorrichtungen einen
Hülsendurchmesser,
der in einem Bereich von Außendurchmessern
von 0,63 bis 1,83 mm fällt, was
einem Bereich von 1,9 bis 5,5 French entspricht (1 French = 1/3
mm).
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Ein
Nachteil der gegenwärtig
vermarkteten Vorrichtungen ist, dass gelötete, verschweißte oder verklebte
Verbindungen verwendet werden, um die einzelnen Drähte an den
Ringen und dem Schaft zu befestigen. Diese Verbindungen stellen
das Risiko eines möglichen
Versagens dar und ihre ultimative Festigkeit muss in jedem Fall
durch extensive Prüfungen
und Tests festgestellt werden.
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Abgesehen
davon definiert die Verbindung der Drähte an den Ringen den größten Außendurchmesser
des Schaftelements der Vorrichtung, welche daher den Innendurchmesser
der Hülse
bestimmt und somit indirekt den Außendurchmesser der Hülse bestimmt,
was eine Grenze für
die Verkleinerung des äußeren Hülsendurchmessers
festsetzt.
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Des
weiteren bestimmt die Umhüllung
aus Drähten
eine charakteristische Maschengröße des Korbs
und diese Maschengröße muss
sowohl zum Fischen eines Objekts in den Korb als auch für das nachfolgende
Halten des Objekts im Korb geeignet sein, bis dieser aus dem Körper entfernt
wird. Während
eine kleine Maschengröße beim
Halten und Entfernen hilft, hilft sie nicht beim Vorgang des Fischens des
Fremdobjekts in den Korb. Ein Kompromiss in Bezug auf die Maschengröße muss
gefunden werden.
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Die
EP-A-818180 offenbart ein Endoskopzubehör in Form eines Rohrs mit einem
geschlitzten distalen Endabschnitt. Die Schlitze können radial nach
außen
verformt werden, um eine Vielzahl von Öffnungen zu bilden, indem vom
proximalen Ende des Rohrs an einem Zugdraht 13 gezogen wird, der an
seinem distalen Ende mit dem distalen Ende des geschlitzten Abschnitts
verbunden ist. Die Offenbarung der EP-A-737450 ist in dieser Hinsicht ähnlich, ebenso
wie die US-A-4,807,627.
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Die
EP-A-512729 offenbart ein endoskopisches chirurgisches Instrument,
welches ein Rohr mit einem geschlitzten Abschnitt an seinem distalen Ende
umfasst. In einer entspannten Anordnung der Wandabschnitte zwischen
den Schlitzen sind diese voneinander beabstandet, um einen Korb
zu bilden. Das geschlitzte Rohr befindet sich selbst koaxial in einem äußeren Rohr
mit einem distalen Ende und der Korb kann durch Ziehen des Korbs,
ausgehend von seinem proximalen Ende, proximal in das äußere Rohr
am distalen Ende des äußeren Rohrs
vorbei geschlossen werden. Das geschlitzte Rohr besteht aus einem
Polyurethanmaterial und der Korb wird durch Anwenden von Dampferhitzung
auf das geschlitzte Ende gebildet.
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Die
DE-A-19722429 offenbart ein Nitinolrohr, das an seinem distalen
Ende geschlitzt ist, und als Korb zum Sammeln von Steinen aus Körperhohlräumen verwendet
wird. Es soll sich von früheren
Körben
darin unterscheiden, dass die Stränge des Korbs mit dem Rohr
einstückig
ausgebildet sind.
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Die
WO94/18888 ist eine weitere Offenbarung eines Steinsammelkorbs,
der aus einer Vielzahl von Nitinoldrähten besteht. Die Drähte sind
um den Umfang des Korbs paarweise angeordnet und mit einer spiralförmigen Verdrehung
versehen, was die Anzahl der Kontaktpunkte zwischen dem Korb und
den eingefangenen Kalkuli (Steinen) erhöhen soll und vom Chirurgen
keine weitere Geschicklichkeit erfordern soll als jene, die bei
Körben
des Stands der Technik mit einer kleineren Anzahl von Kontaktpunkten
erforderlich war.
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Die
WO 96/23446 offenbart einen Steinsammelkorb, bei dem eine distale
Hälfte
der Korbumhüllung
eine größere Anzahl
von Korbsträngen
aufweist als die proximale Hälfte
der Korbumhüllung.
Jeder längsgerichtete
Strang in der proximalen Hälfte
des Korbs teilt sich auf halbem Weg über die Korbumhüllung in
eine Vielzahl von Strängen,
die dabei helfen, die proximale Hälfte der Korbumhüllung zu
bilden. Am distalen Ende des Korbs befindet sich eine Kappe, an
der alle die Korbumhüllung
bildenden Filamente verschweißt
sind.
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Die
WO 99/16365 offenbart einen Steinsammelkorb, der von einer Vielzahl
von Beinen definiert wird, wobei besprochen wird, welche Querschnittsformen
der Beine von Nutzen sind und welche Oberflächentopographie auf der nach
innen gewandten Oberfläche
jedes Beins von Nutzen ist.
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Die
WO 99/48429 ist eine weitere Offenbarung eines Steinsammelkorbs,
der einstückig
aus einem Rohr mit längsgerichteten
Schlitzen an seinem distalen Ende gebildet wird, wobei der Korb
in seiner expandierten Gestalt entspannt ist und aus einem Material
besteht, das eine Nickeltitanformgedächtnislegierung wie z.B. Nitinol
sein kann.
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Darstellung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einige oder alle der oben genannten
Schwierigkeiten zu mildern und zielt jedenfalls darauf ab, die gegenwärtige Technologie
zu verbessern.
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Die
Erfindung ist im Folgenden Anspruch 1 definiert, wobei bevorzugte
Ausführungsformen
von den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 9 definiert sind.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine wie oben beschriebene medizinische
Vorrichtung bereitgestellt, um ein Fremdobjekt aus dem Körper eines
menschlichen oder tierischen Patienten zu entfernen, wobei:
der
Schaft und der Werkzeugkopf aus einer einzelnen Länge einer
Röhre gebildet
sind;
wobei die Röhre
in Längsrichtung
innerhalb einer Länge
aufgeschlitzt ist, die in dem Werkzeugkopf enthalten ist und kurz
vor einer distalen Endfläche
der Röhre
aufhört,
um dadurch mindestens drei parallele erste Stränge zu bilden, die zusammen
eine Umhüllung
des Korbhohlraums definieren;
dadurch gekennzeichnet, dass:
das
Werkzeug mit einem Satz von zweiten Strängen versehen ist, jeder durch
Aufschlitzen eines der ersten Stränge in einem distalen Abschnitt
des ersten Strangs gebildet, wobei der distale Abschnitt eine Länge besitzt,
die kleiner als die volle Länge
des ersten Strangs ist.
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Auf
diese Weise kann erreicht werden, dass die Maschengröße der Korbstruktur
des distalen Endes des Korbs in Form von kleineren Öffnungen
bereitgestellt wird als jene, die am proximalen Ende des Korbs vorhanden
sind. Auf diese Weise können Fremdobjekte
in den Korb an seinem proximalen Ende hineingefischt werden, wonach
sie in den Maschen mit kleinerer Öffnung am distalen Ende des Korbs
gehalten werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform
besitzen die zweiten Stränge
eine Länge
in einem Bereich von 45 bis 80% der Länge der ersten Stränge.
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Es
ist zu verstehen, dass bei dem Werkzeug der vorliegenden Erfindung
keine Verbindungen erforderlich sind. Der Korb wird stattdessen
aus der Grundröhre
des Schafts des Werkzeugs hergestellt.
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Weiter
ist zu verstehen, dass der größte Durchmesser
des Werkzeugs von der Grundröhre selbst
dargestellt wird, da kein größerer Durchmesser
von Ringen an jedem Ende des Korbs vorhanden ist.
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Denkbarerweise
könnte
ein Korb durch Aufschlitzen jedes der zweiten Stränge über einen
Abschnitt seiner Länge
aufgebaut sein, welche geringer als die volle Länge des zweiten Strang ist,
wodurch ein Satz von dritten Strängen über einen
Teil der Länge
des Korbs definiert wird und dabei eine Öffnungsgröße in jenem Bereich der Länge des
Korbs festgelegt wird, die kleiner ist als es sonst bei Abwesenheit der
dritten Stränge
der Fall wäre.
Z.B. könnte
der Bereich der dritten Stränge
sich in einem „Bauchabschnitt" des Korbs befinden,
wo sein Durchmesser nahe am Maximum ist, wodurch eine Öffnungsgröße in diesem
Bauchabschnitt erzielt wird, die kleiner als die Öffnungsgröße in einer
proximalen Hälfte
der Korbumhüllung
ist, und wodurch ein in der proximalen Hälfte des Korbs gefangenes Objekt
besser in der kleineren Maschengröße der distalen Hälfte des Korbs
gehalten wird.
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Geeigneterweise
ist die Röhre
aus einer Nickeltitan-Formgedächtnislegierung
hergestellt und die Stränge
sind durch einen Laserstrahl mit engem Durchmesser geformt, welche
durch die Wand der Röhre
durchschneiden.
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Es
ist zu verstehen, dass aufgrund der Tatsache, dass die Vorrichtung
auf einer Röhre
basiert, die Möglichkeit
besteht, einen Führungsdraht
oder einen anderen Kerndraht während
der Verwendung des Werkzeugs vorzusehen. Z.B. könnte man das Werkzeug entlang
eines zuvor platzierten Führungsdrahts in
Position schieben. Für
das Laserschneiden könnte man
im röhrenförmigen Werkstück einen
Kern platzieren, sodass der einfallende Laserstrahl durch eine Wanddicke
hindurch und in den Kern eintritt, jedoch nicht über den Kern hinaus in die
Wanddicke der Röhre
auf der gegenüberliegenden
Seite des Kerns eindringt. Auf diese Weise könnte man die Röhre in Abständen von
120° um
ihren Umfang herum aufschlitzen, um drei erste Stränge zu erzeugen,
und dann könnte
der Laser verwendet werden um jeden der drei ersten Stränge entlang
eines distalen Abschnitts seiner Länge in zwei zweite Stränge aufzuschlitzen
und dadurch insgesamt sechs zweite Stränge zu bilden, die in Abständen von
60° um den
Umfang der Röhre
herum verteilt sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung und um deutlicher zu zeigen, wie dieselbe umgesetzt
wird, wird im Folgenden im Zuge eines Beispiels auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen, in denen:
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1 ein
diagrammatischer Längsschnitt
eines Werkzeugs des Stands der Technik zum Entfernen eines Fremdobjekts
aus dem Körper
eines Patienten ist;
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2 ein ähnlicher
Schnitt durch eine erste Ausführungsform
eines Werkzeugs in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist, und zwar in seiner kompakten
Anordnung;
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3 ein
der 2 entsprechender Querschnitt ist, der das Werkzeug
der 2 in der aufgeweiteten Position zeigt;
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4 einen
transversalen Schnitt durch die Linie IV-IV in 2 zeigt;
und
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5 ein
transversaler Querschnitt durch die Linie V-V der 2 ist.
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Detaillierte
Beschreibung
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Mit
Bezug auf 1 besitzt ein herkömmliches
Werkzeug einen Schaft 12 mit einem distalen Ende 14,
auf dem ein erster Ring 16 angebracht ist. Im offenen distalen
Ende des Rings 16 sind vier Drähte 18 aus Nickeltitan-Formgedächtnislegierung mit
kreisförmigem
Querschnitt Seite an Seite verschweißt. Alle vier distalen Enden
des Drahts 18 sind in einem Endring 20 verschweißt, der
vom distalen Ende 14 zum Schaft 12 beabstandet
ist und selbst ein distales Ende der Vorrichtung 10 darstellt.
Wie in der Figur gezeigt ist, ist jeder der Drähte 18 durch eine
thermische Behandlung, die dem Fachmann bekannt ist, mit einer gebogenen
Form versehen. Die gesamte Vorrichtung befindet sich teleskopartig
in einer Hülse
(nicht gezeigt), die einen Innendurchmesser besitzt, der groß genug
ist, um die Ringe 16 und 20 aufzunehmen.
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Zum
Greifen und Entfernen von Fremdobjekten wird das distale Ende der
Hülse an
eine erwünschte
Stelle im Körper
vorgeschoben und dann wird der Schaft 12 vorgeschoben,
bis der Korb 18 sich gerade distal über das distale Ende der Hülse hinaus öffnet. Durch
Bewegung der Hülse
fischt der behandelnde Arzt das Zielobjekt in den Hohlraum 22 im Korb,
der von den Drähten 18 definiert
wird, und der Schaft 12 wird proximal zurückgezogen,
und zwar um einen Abstand, der ausreichend ist, damit das distale Ende
der Hülse
die Drähte 18 auf
das Fremdobjekt drückt,
wodurch es in dem Korbhohlraum 20 gehalten wird. Dann werden
die Hülse
und der Schaft zusammen proximal herausgezogen, wobei das Objekt
aus dem Körper
getragen wird.
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Das
Verfahren zum Verwenden eines Werkzeugs in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung ist ähnlich.
Jedoch ist die Herstellung des Werkzeugs recht verschieden, wie
aus 2 ersichtlich ist.
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Die 2 zeigt
ein Werkzeug 40, das auf einer einzelnen Länge einer
Röhre 42 basiert,
die ein Lumen 44 besitzt, welches sich entlang ihrer vollen Länge erstreckt.
Die Röhre
besteht aus einer Nitinol-Formgedächtnislegierung. In der Nähe des distalen
Endes der Röhre 42 ist
eine Vielzahl von Schlitzen vorgesehen, die einen Satz von vier
ersten Schlitzen 46 umfassen, die in Abständen von
90° um den
Umfang der Röhre 42 herum
angeordnet sind. Gleichmäßig beabstandet
zwischen den jeweiligen Paaren von ersten Schlitzen 46 befinden
sich die Schlitze eines Satzes von vier zweiten Schlitzen 48, die
wiederum mithilfe eines Lasers hergestellt werden. Die 2 zeigt
einen Kerndraht 49, der in das Lumen 44 im distalen
Bereich der Röhre 42 platziert werden
kann, wenn es erwünscht
ist, dass der einfallende Laserstrahl lediglich eine Wanddicke der
Röhre 42 durchdringt
und nicht über
das Lumen 44 hinausgeht (wie es angebracht wäre, wenn
z.B. eine Anordnung von drei ersten Schlitzen 46 in Abständen von 120° um den Umfang
der Röhre 42 herum
spezifiziert werden würde).
Die Länge
des Satzes der ersten Schlitze 46 entspricht der erwünschten
Länge des Objekt-greifenden
Korbs des Werkzeugs 40.
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Mit
Bezug auf 3 kann nun der Korb der 2 in
seiner aufgeweiteten Position gesehen werden. Ebenso wie Nitinol-Stents durch Wärmebehandlung
mit einer gespeicherten abrufbaren Abmessung versehen werden, so
wird das Werkzeug der 2 durch Wärmebehandlung mit der in 3 dargestellten
Korbform versehen. Wenn somit die Röhre 42 in eine sie
umgebende Hülse
geschoben wird, werden die Stränge 50 zwischen
benachbarten ersten Schlitzen 46 und die Stränge 52 zwischen
den benachbarten ersten und zweiten Schlitzen 46, 48 aus
der aufgeweiteten Anordnung der 3 in eine
in 2 gezeigte kompakte Anordnung zusammengedrückt. Wenn
dann das distale Ende der Röhre 42 distal
aus dem distalen Ende der Hülse
herausgeschoben wird, können
die Stränge 50 und 52 die
gespeicherte entfaltete Anordnung der 3 annehmen. 3, 4 und 5 offenbaren
einen wertvollen technischen Effekt der vorliegenden Erfindung,
nämlich dass
die Maschengröße des Korbs
variiert werden kann, und zwar von einem Ende des Korbs zum anderen,
wodurch es ermöglicht
wird, dass Fremdobjekte durch die relativ weite Öffnungszone des proximalen
Endes des Korbs in die Korbumhüllung
eingeführt
werden, dann jedoch besonders sicher bei den Abschnitten mit den Öffnungen
des im Vergleich hierzu kleineren Durchmessers am distalen Ende
des Korbs in dem Korb gehalten werden. Man bemerke auch das Vorhandensein
eines Führungsdrahts 54 in 3.
Das Werkzeug könnte
auf solch einem Führungsdraht
an eine erwünschte
Stelle vorgeschoben werden, dann könnte der Führungsdraht 54 proximal zurückgezogen
werden, um den Korbhohlraum leer zu lassen, und dann könnte das
Fremdobjekt in den Korb gefischt werden.
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Nicht
unmittelbar offensichtlich aus den Zeichnungen ist eine weitere
nützliche
technische Wirkung der vorliegenden Erfindung. Während der distale Ring 20 der
Vorrichtung des Stands der Technik eine recht bedeutende Länge aufweist,
könnte
die ungeschlitzte distale Spitze 56 einer Vorrichtung entsprechend
der vorliegenden Erfindung im Vergleich viel kürzer gemacht werden. Dies könnte die
Leistungsfähigkeit
der Vorrichtung verbessern, wenn es erwünscht ist, ein Objekt in den
Korb zu fischen, welches ziemlich nah an der Oberfläche einer
Gewebewand in einem Körperhohlraum
oder -lumen liegt.
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Das
Laserschneiden der Schlitze in die zylindrische Wandfläche einer
Röhre aus
einer Nitinol-Formgedächtnislegierung
ist eine Technologie, die heutzutage von jenen Firmen relativ gut
verstanden wird, welche sich auf die Herstellung von selbst-expandierenden
Stents spezialisierten. Solchen Firmen wird aus der obigen Beschreibung
offensichtlich sein, dass die beigefügten Zeichnungen und die oben
gegebene spezifische Beschreibung lediglich ein Beispiel darstellen,
wie das Konzept der vorliegenden Erfindung realisiert werden kann.
Das Konzept der Erfindung erlaubt eine neue Kombination von Steinzerstörung durch
Lithotripsie in situ. Die Technik der Lithotripsie umfasst das Treffen
eines Steins mit einem Sondenkörper,
welcher selbst von einem Projektil am proximalen Ende der Lithotripsiesonde
getroffen wird, um auf den Stein einen ballistischen Stoß mit kinetischer
Energie auszuüben
und den Stein zu fragmentieren. Es wird in Betracht gezogen, dass
die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung den Stein einfangen würde und
dann eine Lithotripsiesonde in das proximale Ende des rohrförmigen Schafts
eingeführt
und in den Korb am distalen Ende vorgeschoben würde, um den darin eingefangenen Stein
anzugreifen. Eine geeignete Sonde könnte von EMS Electromedical
Systems SA, CH-1347 Le Sentier, Schweiz, erhalten werden.
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Solchen
Lesern werden Abwandlungen und Änderungen
dieser obigen spezifischen Beschreibung offensichtlich sein. Der
Schutzumfang der folgenden Ansprüche
ist nicht als auf die spezifischen Details der oben gegebenen Beschreibung
beschränkt
anzusehen.