DE102011121963A1 - Catheter used during endovascular intervention of blood vessel, has deformable distal portion that is provided with distal opening, and inner and outer pipe elements which are axially displaced with respect to each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Katheter mit einer variablen Spitzenöffnung für diagnostische und therapeutische Zwecke, vorwiegend zum Einsatz in Gefäßsystemen, bevorzugt zum Verschließen von Aneurysmen, wie er beispielsweise bei endovaskulären Interventionen eingesetzt wird.The invention relates to a catheter with a variable tip opening for diagnostic and therapeutic purposes, primarily for use in vascular systems, preferably for closing aneurysms, as used for example in endovascular interventions.
Für die Behandlung von Gefäßerkrankungen oder Behandlungen von Erkrankungen im nahen Umfeld von Blutgefäßen werden Katheter über das Gefäßsystem zum Ort der Erkrankung vorgeschoben. Diese Gefäßerkrankungen können z. B. Gefäßaussackungen, so genannte Aneurysmen sein. Weitere Gefäßerkrankungen sind z. B. Thromben oder Blutgerinnsel, die zur Verstopfungen der Blutzufuhr führen können. Thromben werden entweder medikamentos aufgelöst oder mechanisch entfernt.For the treatment of vascular diseases or treatments of diseases in the vicinity of blood vessels, catheters are advanced via the vascular system to the site of the disease. These vascular diseases can z. As Gefäßaussackungen, so-called aneurysms. Other vascular diseases are z. As thrombi or blood clots that can lead to blockages of the blood supply. Thrombi are either dissolved medically or mechanically removed.
Die mechanische Entfernung von Thromben erfolgt mit Korkenzieherartigen, Bürsten oder Körbchen-förmigen Drähten. Damit wird der Thrombus eingefangen. Dann wird der Thrombus in den Katheter zurückgezogen. Hierbei ist eine weite Öffnung der Katheterspitze wünschenswert um den Thrombus sicher abzusaugen.The mechanical removal of thrombi takes place with corkscrew-type brushes or basket-shaped wires. This captures the thrombus. Then the thrombus is withdrawn into the catheter. In this case, a wide opening of the catheter tip is desirable to safely aspirate the thrombus.
Thromben können speziell bei kleinen Gefäßen und den dann verwendeten Mikrokathetern nur schwer mechanisch entfernt werden, da die Katheteröffnung oftmals zu klein ist, um den Thrombus in den Katheter hineinzuziehen.Thrombi are difficult to remove mechanically, especially with small vessels and the microcatheters used, as the catheter opening is often too small to pull the thrombus into the catheter.
Aneurysmen werden je nach Art, Lokalität und Größe unterschiedlich behandelt. Sie könne chirurgisch entfernt oder außen geklammert werden. Dabei können erhebliche Traumata entstehen. Bekannt ist beispielsweise ein endovaskuläres Verfahren, bei dem Aneurysmen mit so genannten Coils oder Klebstoffen verfüllt werden. Dabei wird die Ausdehnung des Aneurysmen nur geringfügig reduziert.Aneurysms are treated differently depending on species, location and size. It can be surgically removed or stapled externally. This can cause significant trauma. For example, an endovascular procedure is known in which aneurysms are filled with so-called coils or adhesives. The extent of the aneurysm is only slightly reduced.
In der Aneurysmentherapie führt ein Verfüllen nicht zur Volumenminderung der Gefäßaussackung. Der Druck auf intakte Strukturen und die damit verbundenen Einschränkungen in Bezug auf die vorhandenen Gefäßaussackungen bleiben erhalten. Es werden weiterhin keine gesunden Gefäßoberflächen zusammen gebracht, wodurch ein Abheilen erschwert wird.In aneurysm therapy, filling does not lead to a reduction in the volume of the vessel lining. The pressure on intact structures and the associated restrictions on the existing Gefäßaussackungen remain intact. Furthermore, no healthy vessel surfaces are brought together, which hampers healing.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Katheter zur Verfügung zu stellen, um mit einfachen Mitteln eine gezielte lokale Behandlung von Gefäßaussackungen mit einer Volumenreduzierung dieser zu ermöglichen.Against this background, the object of the present invention is to provide a catheter in order to enable a simple localized treatment of Gefäßaussackungen with a volume reduction of these.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Katheter gemäß Anspruch 1 sowie den weiteren vorteilhaften Ausführungsformen gemäß den Unteransprüchen.This object is achieved by a catheter according to
Erfindungsgemäß wird ein Katheter vorgeschlagen, welcher für diagnostische und therapeutische Zwecke, vorwiegend zum Einsatz in Gefäßsystemen geeignet ist. Dieser umfasst zumindest,
- – ein Außenrohrelement, welches ein erstes distales Ende und ein erstes proximales Ende aufweist,
- – ein Innenrohrelement, welches ein zweites distales Ende und ein zweites proximales Ende und ein sich vom zweiten distalen Ende zum zweiten proximalen Ende erstreckendes Lumen aufweist, wobei
- – das Außenrohrelement und das Innenrohrelement koaxial zueinander angeordnet sind und einen Zwischenraum, einen distalen Bereich mit einer distalen Öffnung, einen Zwischenbereich und einen proximalen Bereich bilden, wobei sich der distale Bereich von einer ersten Ebene zu einer zweiten Ebene erstreckt.
- An outer tube member having a first distal end and a first proximal end,
- An inner tube member having a second distal end and a second proximal end and a lumen extending from the second distal end to the second proximal end, wherein
- - The outer tube member and the inner tube member are arranged coaxially with each other and form a gap, a distal region with a distal opening, an intermediate region and a proximal region, wherein the distal region extends from a first plane to a second plane.
Das Außenrohrelement und das Innenrohrelement stehen zumindest in einem diskreten Bereich der ersten und zweiten distalen Enden in Verbindung, wobei das Innenrohrelement und das Außenrohrelement axial zueinander verschiebbar angeordnet sind und wobei der distale Bereich verformbar ist.The outer tube member and the inner tube member communicate at least in a discrete region of the first and second distal ends, wherein the inner tube member and the outer tube member are axially displaceable relative to each other and wherein the distal portion is deformable.
Das proximale Ende des Katheters ist beispielsweise zur Aufnahme eines Connectors, vorzugsweise eines Luer-Connectors geeignet. Der distale Bereich, der als eine Katheterspitze ausgebildet sein kann, wird durch die erste und die zweite Ebene begrenzt.The proximal end of the catheter is suitable, for example, for receiving a connector, preferably a Luer connector. The distal region, which may be formed as a catheter tip, is bounded by the first and second planes.
Durch ein axiales Verschieben des Innenrohrelements zum Außenrohrelement und einer damit verbundenen gezielten Krafteinleitung auf die Katheterspitze kann diese verformt, insbesondere gebogen und hierdurch auch gesteuert werden. Hierbei sind die erste und die zweite Ebene als fiktive Ebenen zu betrachten.By an axial displacement of the inner tube member to the outer tube member and an associated targeted application of force to the catheter tip this can be deformed, in particular bent and thereby also controlled. Here, the first and the second level are to be regarded as fictitious levels.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der distale Bereich durch axiale Verschiebung des Innenrohrelements zum Außenrohrelement aufweitbar ist. In einer weiteren Ausführungsform ist der distale Bereich durch axiale Verschiebung des Innenrohrelements zum Außenrohrelement hin verengbar.An embodiment of the invention provides that the distal region can be expanded by axial displacement of the inner tube element to the outer tube element. In a further embodiment, the distal region can be narrowed by axial displacement of the inner tube element towards the outer tube element.
Durch die verformbare, insbesondere aufweitbare oder verengbare Spitze können größere Thromben in das Lumen gezogen werden. Ebenfalls können kleinere Aneurysmen in das Lumen eingesaugt werden, wobei diese durch das Verengen der distalen Öffnung wie ein Sack verschlossen werden können.Due to the deformable, in particular expandable or constricting tip larger thrombi can be pulled into the lumen. Also, smaller aneurysms can be aspirated into the lumen, these by narrowing the distal opening like a sack can be closed.
Der Katheter findet insbesondere im diagnostischen und therapeutischen Bereich Anwendung, zum Beispiel bei endovaskulären Interventionen und kann vorwiegend zum Einsatz in Gefäßsystemen aber auch in der Nähe von Gefäßen genutzt werden. Durch den koaxialen Aufbau kann der Katheterdurchmesser klein gehalten und dennoch eine große Öffnung des distalen Endes erreicht werden. Für die Therapie von Aneurysmen und Thromben ergeben sich hierdurch neue Behandlungsmöglichkeiten.The catheter is used in particular in the diagnostic and therapeutic field, for example in endovascular interventions and can be used primarily for use in vascular systems but also in the vicinity of vessels. Due to the coaxial structure, the catheter diameter can be kept small and yet a large opening of the distal end can be achieved. This opens up new treatment options for the treatment of aneurysms and thrombi.
In einer weiten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der distale Bereich durch axiale Verschiebung des Innenrohrelements zum Außenrohrelement hin abplattbar ist. Hierdurch kann die Katheterspitze beispielsweise zu einem Gefäß hin abdichtend angelegt werden, wodurch vorzugsweise das Ansaugen eines Aneurysmas erleichtert wird.In a wide embodiment of the invention, it is provided that the distal region can be flattened by axial displacement of the inner tube element towards the outer tube element. In this way, the catheter tip can for example be applied sealingly to a vessel, whereby preferably the aspiration of an aneurysm is facilitated.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Katheter eine Verstärkungslage aufweist, die in dem Zwischenraum angeordnet ist und in Verbindung mit dem Innenrohrelement steht, vorzugweise an diskreten Stellen, wodurch der Katheter im Zwischenbereich versteift wird und zusätzlich eine Versteifung des Innenrohrelements auftritt. Hierdurch kann die Katheterspitze leicht geöffnet und geschlossen werden und somit als Greifelement zum Erfassen von beispielsweise Tromben oder Aneurysmen genutzt werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the catheter has a reinforcing layer, which is arranged in the intermediate space and in communication with the inner tube element, preferably at discrete locations, whereby the catheter is stiffened in the intermediate region and in addition a stiffening of the inner tube element occurs , As a result, the catheter tip can be easily opened and closed and thus used as a gripping element for detecting, for example, trunks or aneurysms.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Verstärkungslage vorgesehen ist, die in dem Zwischenraum angeordnet ist und in Verbindung mit dem Außenrohrelement steht, vorzugweise an diskreten Stellen, wodurch der Katheter im Zwischenbereich versteift wird und zusätzlich eine Versteifung des Außenrohrelements auftritt. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Katheterspitze definiert zu öffnen und zu schließen und gleichzeitig die Funktion des Greifens zu verbessern.A further embodiment of the invention provides that a reinforcing layer is provided, which is arranged in the intermediate space and is in communication with the outer tubular element, preferably at discrete locations, whereby the catheter is stiffened in the intermediate region and in addition a stiffening of the outer tubular element occurs. By this arrangement, it is possible to open and close the catheter tip defined while improving the function of gripping.
Daneben kann die Verstärkungslage auch mit dem Innenrohrelement und zumindest partiell mit dem Außenrohrelement in Verbindung stehen, derart dass ein axiales Verschieben des Innenrohrelements relativ zum Außenrohrelement hin noch möglich ist, um zumindest die Katheterspitze bzw. den distalen Bereich des Katheters zu verformen.In addition, the reinforcing layer can also be in communication with the inner tube element and at least partially with the outer tube element such that an axial displacement of the inner tube element relative to the outer tube element is still possible in order to deform at least the catheter tip or the distal region of the catheter.
Ebenfalls besteht die Möglichkeit, dass die Verstärkungslage mit dem Außenrohrelement und zumindest partiell mit dem Innenrohrelement in Verbindung steht, derart dass ein axiales Verschieben des Innenrohrelements relativ zum Außenrohrelement hin noch möglich ist, um zumindest die Katheterspitze bzw. den distalen Bereich des Katheters zu verformen.There is also the possibility that the reinforcing layer is in communication with the outer tube element and at least partially with the inner tube element such that an axial displacement of the inner tube element relative to the outer tube element is still possible in order to deform at least the catheter tip or the distal region of the catheter.
Das Außenrohrelement und/oder das Innenrohrelement und/oder die Verstärkungslage sind in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein- oder mehrlagig ausgebildet. Hierbei können ein oder mehrere Gewebe, Gewirke, Geflechte, Gitter, Netze, Vliese, Faserstranggebilde zu Einsatz kommen. Ebenfalls können eine Feder, eine durchgehende oder perforierte Folie oder ein durchgehender oder perforierter Schlauch und dergleichen, sowie Kombinationen daraus vorgesehen sein.The outer tube element and / or the inner tube element and / or the reinforcing layer are formed in a further embodiment of the invention in one or more layers. Here, one or more fabrics, knitted fabrics, braids, meshes, nets, nonwovens, fiber strand formations can be used. Also may be provided a spring, a continuous or perforated foil or a continuous or perforated tube and the like, as well as combinations thereof.
Insbesondere durch Materialkombinationen, bei denen ein steiferes und ein flexibleres Material miteinander in Verbindung stehen, lassen sich hervorragende Eigenschaften für den Katheter insbesondere im distalen Bereich und hierbei insbesondere hinsichtlich seiner gezielten Verformbarkeit, wie beispielsweise Biegbarkeit, Lenkbarkeit, Öffen- und Schließbarkeit erzeugen, wobei ungewollte Verletzungen im Bereich von Gefäßwänden vermieden werden können.In particular, by material combinations in which a stiffer and a more flexible material are related to each other, excellent properties for the catheter in particular in the distal region and in this case in particular with regard to its specific deformability, such as bendability, steerability, openability and lockability can be produced, with unwanted Injuries in the area of vessel walls can be avoided.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Außenrohrelement und/oder das Innenrohrelement und/oder die Verstärkungslage zumindest ein Material umfassen, welches der folgenden Gruppe angehört:
- – Kunststoffe, vorzugsweise TPU, Silikon, Kautschuk, PE, PP, PA, bevorzugt Nylon oder Darcon, Biopolymere, sowie deren Mischungen und Copolymere und Kombinationen daraus, vorzugsweise Füllstoffe beinhaltend, besonders bevorzugt Calciumcarbonat oder anorganische Faserstoffe,
- – Metall, beispielsweise Titan, Edelstahl, vorzugsweise körperverträgliche Metalllegierungen,
- – keramische Materialien,
- – natürliche Faserstoffe, vorzugsweise Hanf oder Baumwolle.
- Plastics, preferably TPU, silicone, rubber, PE, PP, PA, preferably nylon or darcon, biopolymers, and mixtures thereof and copolymers and combinations thereof, preferably containing fillers, particularly preferably calcium carbonate or inorganic fibrous materials,
- Metal, for example titanium, stainless steel, preferably biocompatible metal alloys,
- - ceramic materials,
- - natural fibers, preferably hemp or cotton.
Durch eine derart breitgefächerte Möglichkeit der Materialkombination kann der Katheter in definierten Teilbereichen funktional auf den jeweiligen Anwendungszweck eingestellt werden.By such a wide-ranging possibility of material combination of the catheter can be adjusted in defined sub-areas functionally to the particular application.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest das Außenrohrelement ein anderes Material umfasst als das Innenrohrelement. Hierdurch können Katheter mit variierbaren Eigenschaften hergestellt werden.It has proved to be advantageous if at least the outer tube element comprises a different material than the inner tube element. As a result, catheters with variable properties can be produced.
Beispielsweise kann eine Kombination von einem sehr flexiblen Außenrohrelement mit einem steiferen Innenrohrelement beim Aufsetzen des Katheters auf eine Gefäßwand und eventuellem Anlegen eines Unterdrucks zu einer enormen Abflachung der Katheterspitze führen, wobei der Durchmesser der distalen Öffnung erhalten bleiben kann, aber auch eine Erweiterung oder Verengung erfahren kann und die Katheterspitze an der Gefäßwand formschlüssig fixiert werden kann, um Folgebewegungen, die zu einer Verengung oder Erweiterung der Katheterspitze führen, realisieren zu können.For example, a combination of a very flexible outer tube member with a stiffer inner tube member when placing the catheter on a vessel wall and possibly applying a negative pressure to a tremendous flattening of the catheter tip, while maintaining the diameter of the distal opening, but also can experience an enlargement or narrowing and the catheter tip can be fixed positively on the vessel wall to realize subsequent movements that lead to a constriction or dilation of the catheter tip to realize.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Verstärkungslage im Zwischenraum teilweise über den distalen Bereich des Katheters erstreckt. Bei herkömmlichen Kathetern ist bekannt, dass sich die Verstärkungslage über den gesamten distalen Bereich erstreckt. Erfindungsgemäß führt eine teilweise Erstreckung der Verstärkungslage in den distalen Bereich hinein dazu, dass eine definierte Verformung des distalen Bereichs ermöglicht wird. Beispielsweise kann die Verstärkungslage im distalen Bereich zwischen der zweiten und ersten Ebene in einem Winkel auslaufen.According to a further embodiment of the invention it is provided that the reinforcement layer extends in the intermediate space partially over the distal region of the catheter. In conventional catheters, it is known that the reinforcing layer extends over the entire distal region. According to the invention, a partial extension of the reinforcing layer into the distal region leads to a defined deformation of the distal region being made possible. For example, the reinforcing layer may leak at an angle in the distal region between the second and first plane.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der distale Bereich durch axiale Verschiebung des Innenrohrelements zum Außenrohrelement hin einseitig oder mehrseitig biegbar.In a particularly preferred embodiment of the invention, the distal region can be bent on one or more sides by axial displacement of the inner tube element towards the outer tube element.
Vorgesehen ist ebenfalls, dass sich die Verstärkungslage im Zwischenraum erstreckt und an die zweite Ebene des distalen Bereichs angrenzt und dabei zumindest in einem diskreten Bereich in Verbindung mit dem Innenrohrelement oder dem Außenrohrelement steht.It is also envisaged that the reinforcing layer extends in the intermediate space and adjoins the second plane of the distal region and thereby stands in connection with the inner tube element or the outer tube element at least in a discrete area.
Die Verstärkungslage kann sowohl an diskreten Stellen als auch vollflächig mit dem Innenrohrelement oder dem Außenrohrelement in Verbindung stehen. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass die Verstärkungslage innerhalb des Innenrohrelements oder des Außenrohrelements angeordnet ist. Diese Anordnungen der Verstärkungslage können in dem jeweiligen Rohrelement dafür sorgen, dass eine effektivere Kraftübertragung bei relativer Bewegung der Rohrelemente zueinander erfolgen kann.The reinforcing layer may be in discrete locations as well as over the entire surface with the inner tube member or the outer tube member in conjunction. It is also contemplated that the reinforcing layer is disposed within the inner tube member or the outer tube member. These arrangements of the reinforcing layer can ensure in the respective tubular element that a more effective transmission of force can take place with relative movement of the tubular elements relative to one another.
Auch können die zuvor genannten Anordnungen abschnittsweise in dem erfindungsgemäßen Katheter alternierend vorgesehen sein, um beispielsweise abschnittsweise eine bessere Lenkbarkeit oder Beweglichkeit des Katheters zu erzeugen.The aforementioned arrangements may also be provided alternately in sections in the catheter according to the invention in order, for example, to produce in sections a better steerability or mobility of the catheter.
Der erfindungsgemäße Katheter kann bedingt durch seinen Aufbau sehr unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Beispielsweise können für das Innenrohrelement und/oder das Außenrohrelement und/oder die Verstärkungslage Außendurchmesser zwischen 0,2 mm bis 20 mm, vorzugsweise zwischen 0.4 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt zwischen 0.4 mm bis 3 mm. Die Wanddickenbereiche können zwischen 0,001 mm bis 2 mm vorgesehen sein.Due to its construction, the catheter according to the invention can have very different dimensions. For example, for the inner tube element and / or the outer tube element and / or the reinforcing layer outer diameter between 0.2 mm to 20 mm, preferably between 0.4 mm to 10 mm, more preferably between 0.4 mm to 3 mm. The wall thickness ranges can be provided between 0.001 mm to 2 mm.
Bei Anwendungen im Bereich einer Aorta oder großen Vene können Katheter mit einem Außendurchmesser bis zu 8 mm zum Einsatz kommen. Bei sehr kleinen Gefäßen können Mikrokatheter mit Außendurchmessern von etwa 0,4 mm vorgesehen sein.For applications in the area of an aorta or large vein, catheters with an outer diameter of up to 8 mm can be used. For very small vessels, microcatheters with outer diameters of about 0.4 mm may be provided.
Der gesamte Katheter oder das Innenrohrelement und/oder das Außenrohrelement und/oder die Verstärkungslage können beispielsweise durch Extrusion, Coextrusion oder Spritzgießen hergestellt werden.The entire catheter or the inner tube element and / or the outer tube element and / or the reinforcing layer can be produced for example by extrusion, coextrusion or injection molding.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass das Innenrohrelement mit dem Außenrohrelement und/oder die Verstärkungslage mit dem Innenrohrelement und/oder dem Außenrohrelement während des Fertigungsprozesses, beispielsweise Extrusion, Coextrusion oder Spritzgießen oder einen anschließenden Fügeprozess, beispielsweise durch Kleben, Schweißen, Lasern und dergleichen in Verbindung gebracht werden.It is further contemplated that the inner tube member with the outer tube member and / or the reinforcing layer with the inner tube member and / or the outer tube member during the manufacturing process, such as extrusion, coextrusion or injection molding or a subsequent joining process, for example by gluing, welding, lasers and the like in combination to be brought.
Beispielhaft werden Ausführungsformen der Erfindung in den nachfolgenden Figuren dargestellt und näher beschrieben.By way of example, embodiments of the invention are illustrated in the following figures and described in more detail.
Es zeigen:Show it:
Die dargestellten Figuren zeigen die Anwendbarkeit des Katheters nur beispielhaft und sind nicht hierauf beschränkt.The illustrated figures show the applicability of the catheter by way of example only, and are not limited thereto.
In
In
In
In
Wird das Innenrohrelement
In
Die axiale Verschiebung bzw. Hin- und Herbewegung des Innenrohrelements
In
In
Durch die Anordnung der in der Katheterspitze
Die Erfindung ist nicht auf die bisher aufgezeigten Verwendungsmöglichkeiten und Materialien sowie Kombinationen dieser beschränkt, sondern kann auch für zur Untersuchung anderer Körperorgane und auch technischen Geräten angewandt werden, zum Beispiel Inspektion von Hohlräumen Schläuchen und Rohren aller Art eingesetzt werden.The invention is not limited to the previously indicated uses and materials and combinations of these, but can also be used for the investigation of other body organs and technical equipment, for example, inspection of cavities hoses and pipes of all kinds are used.
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-
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