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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist allgemein das Gebiet der Katheter
und speziell eine Katheterspitze mit einem drehbaren Sensor.
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Für Führungsaufgaben
und diagnostische Verfahren, beispielsweise bei medizinischen Verfahren,
sind Katheter bekannt. Katheter können dazu genutzt werden, verschiedene
Werkzeuge, wie beispielsweise Stents, Filter und implantierbare
medizinische Einrichtungen zu transportieren. Die Katheterspitze
ist derjenige Teil des Katheters, der typischerweise die arbeitende
Einrichtung oder Einrichtungen enthält, die in dem interessierenden
Objekt, wie beispielsweise einem biologischen Gewebe (z.B. ein Herz),
eine Untersuchung, Behandlung oder sonstige Prozedur durchführen. Unter
solchen Umständen muss
die Katheterspitze manchmal gedreht werden, um die gewünschte Funktion
auszuführen.
Eine solche Drehung innerhalb des interessierenden Objekts kann
für die
Katheterspitze oder das interessierende Objekt gefährlich sein.
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Somit
besteht ein Bedarf nach einer Katheterspitze, die einen Sensor transportiert
oder enthält, der
in der Katheterspitze gedreht werden kann, um Daten aus dem interessierenden
Objekt zu senden und zu empfangen. Außerdem besteht ein Bedarf nach
einem Katheter mit einer Katheterspitze, die einen rotierenden Sensor
zum Senden und Empfangen von Daten innerhalb des interessierenden
Objekts aufweist. Außerdem
besteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Ermittlung von Daten
aus dem Inneren des interessierenden Objekts, ohne den Katheter
oder die Katheterspitze selbst drehen zu müssen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung bezieht sich auf eine Katheterspitze, die dazu eingerichtet
ist, an einen Katheter angeschlossen zu werden, der wenigstens eine
leistungsführende
Leitung und einen Datenleiter aufweist, um Daten aus dem interessierenden
Objekt zu erhalten. Die Katheterspitze weist ein Stützelement,
das eine Betätigungshülse definiert,
eine Sensorkammer und eine Dichtungstasche auf. In der Aktuatorhülse ist
ein Aktuator angeordnet und an den leistungsführenden Leiter angeschlossen.
In der Sensorkammer ist ein Sensor angeordnet und an den Datenleiter
angeschlossen. In dem Trägerelement
sind ein Lager und/oder eine Dichtung installiert und an den Aktuator
und den Sensor angeschlossen. Mit dem Trägerelement ist eine auch als Gehäuse zu verstehende
Abdeckung verbunden, die ein transparentes Fenster definiert, das
den Sensor dem interessierenden Objekt aussetzt, wobei die Katheterspitze
in der Dichtungstasche mit dem Katheter verbunden ist.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung hat einen Katheter zum Einführen in ein interessierendes
Objekt zum Gegenstand. Der Katheter weist einen länglichen
Körper
mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende, einem mit dem
proximalen Ende verbundenen Griff, einen in dem länglichen Körper angeordneten
und mit dem Griff verbundenen Datenleiter und eine Katheterspitze
auf, die an dem distalen Ende des länglichen Körpers angeordnet ist. Die Katheterspitze
weist ein Trägerelement,
das eine Trägerhülse definiert,
ein Sensorkammer und eine Dichtungstasche auf. In der Aktuatorhülse ist
ein Aktuator angeordnet und mit der leistungsführenden Leitung verbunden.
In der Sensorkammer ist ein Sensor angeordnet und mit dem Datenleiter
verbunden. In dem Trägerelement
sind ein Lager und/oder eine Dichtung installiert und mit dem Aktuator
und dem Sensor verbunden. Mit dem Trägerelement ist eine Abdeckung
verbunden, die ein transparentes Fenster definiert, das den Sensor
dem interessierenden Objekt aussetzt, wobei die Katheterspitze mit
dem länglichen
Körper
verbunden ist.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung von
Daten aus dem Inneren des interessierenden Objekts. Das Verfahren
beinhaltet die Schritte des Drehens eines Sensors eines Katheters
in Uhrzeigerrichtung und/oder gegen Uhrzeigerrichtung um einen vorbestimmten
Winkel zwischen Null und Hunderachtzig Grad. Der Katheter enthält eine
leistungsführenden Leitung
(Betriebsleistungsleitung) und eine Datenleitung, die mit einer
Katheterspitze verbunden ist. Die Katheterspitze enthält den Sensor,
der an einen Aktuator angekoppelt und mit der Datenleitung verbunden
ist, wobei der Aktuator mit der leistungsführenden Leitung verbunden ist.
Durch den Sensor werden Daten an dem Zielort des interessierenden
Objekts aufgenommen. Die Daten werden zur weiteren Verarbeitung über den
Datenleiter bzw. die Datenleitung transportiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine perspektivische Seitenansicht eines Katheters, der einer exemplarischen
Ausführungsform
entspricht.
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2 ist
eine Perspektivansicht einer Sensoranordnung, die in dem Katheter
nach 1 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
verwendet wird.
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3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Katheterspitze
zur Verwendung bei dem Katheter nach 1 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform.
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4 ist
eine Perspektivansicht der Unterseite der Abdeckung nach 3 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht des Trägerelements nach 3,
wobei die Sensoranordnung nach 2 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform
eingesetzt ist.
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6 ist
eine perspektivische Draufsicht auf einen Aktuator, der in das Trägerelement
nach 3 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform
eingesetzt ist.
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7 ist
eine bodenseitige Perspektivansicht eines Aktuators, der in das
Trägerelement
nach 3 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform
eingesetzt ist.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht des Aktuators nach 3,
der die Sensoranordnung nach 2 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform
anschließt.
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9 ist
eine perspektivische Schnittansicht der Katheterspitze nach 1 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform.
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10 ist
eine perspektivische Transparentdarstellung der Katheterspitze nach 1 gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 veranschaulicht
ein Beispiel eines Katheters 20, der dazu eingerichtet
ist, Daten aus einem interessierenden Objekt zu erhalten. Bei einer
exemplarischen Ausführungsform
kann das interessierende Objekt ein Herz sein, wobei der Katheter 20 ein
intrakardialer Katheter ist, der dazu verwendet wird, Daten aus
dem Inneren des Herzens zu beschaffen. Der Katheter 20 weist
allgemein einen Griff 22, einen Schaft 24 und
eine Katheterspitze 26 auf. Der Griff 22 gestattet
das Ergreifen und die Führung
des Katheters 20 durch einen Nutzer. Der Griff 22 enthält einen Griffkörper 28 und
ein Steuermittel 30. Der Griffkörper 28 ist der eigentliche
Teil des Griffs 22, der von dem Bediener erfasst wird.
Bei einer Ausführungsform
kann der Griffkörper 28 in
ergonomischer Weise gestaltet sein, um besser in der Hand des Benutzers zu
liegen. Bei anderen Ausführungsformen
kann der Griffkörper 28 jede
andere Form haben, die das Ergreifen durch einen Bediener gestattet,
wie beispielsweise die Form eines rechteckigen Prismas oder eines
Ellipsoids.
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Das
Steuermittel 30 soll als ein Interface zur Kommunikation
mit der Katheterspitze 26 dienen. Ein Bediener kann mit
dem Steuermittel 30 interagieren, um zu bestimmen, welche
Funktionen die Katheterspitze 26 ausführt, oder um die Katheterspitze 26 auszufahren
oder zurückzuziehen.
In einer beispielhaften Ausführungsform
kann das Steuermittel 30 durch den Daumen des Benutzers
mit der gleichen Hand betätigt
wer den, die den Katheter 20 ergreift. In anderen Ausführungsformen
kann das Steuermittel 30 durch eine freie Hand des Bedieners
manipuliert werden. In anderen Ausführungsformen kann das Steuermittel 30 robotisch
von einer Stelle aus manipuliert werden, die von dem Steuermittel 30 fern
liegt.
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Der
Schaft 24 verbindet den Griff 22 mit der Katheterspitze 26 und
ist dazu eingerichtet, wenigstens eine leistungsführende Leitung 32 und
einen Datenleiter 34 zu umschließen. Zusätzliche Drähte, wie beispielsweise ein
Steuerdraht zur Führung
der Katheterspitze 26 und ein Sicherheitsdraht zum Rückziehen
der Katheterspitze 26 können
bei einigen Ausführungsform
ebenso gut in dem Schaft 24 vorgesehen sein. Die leistungsführende Leitung 32 ist
ein elektrischer Draht oder Bus, der elektrische Leistung zu der
Katheterspitze 26 führt.
Die Datenleitung 34 ist ein elektrischer Draht oder Bus,
der elektrische Informationssignale zu der Katheterspitze 26 liefert
und elektrische Informationssignale von dieser empfängt. In
einem anderen Ausführungsbeispiel
kann der Schaft 24 viele leistungsführende Leitungen und/oder Datenleitungen
umschließen.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann die Datenleitung 34 Digitalsignalinformation
senden und empfangen. In weiteren Ausführungsformen kann die Datenleitung 34 analoge
Signalinformation senden und empfangen.
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Die
Katheterspitze 26 ist ein überspritzter Abschnitt des
Katheters 20 und dazu eingerichtet, die eigentliche Datenbeschaffung
aus dem interessierenden Objekt durchzuführen. Die Katheterspitze 26 enthält einen
Sensor 36 und ein Fenster 38. Der Sensor 36 führt die
Datenerfassung durch, indem er verschiedene Zustände, Faktoren oder Attribute
erfasst. Der Sensor 36 kann jede Art eines Sensors sein,
einschließlich, jedoch
nicht beschränkend,
ein Transducer oder eine Sonde, die in der Lage ist, Daten zu senden
und zu empfangen. In einer Ausführungsform kann
der Sensor 36 dazu eingerichtet sein, Schallwellen in einer
Weise auszusenden und zu empfangen, die die Ultraschallbildgebung
ermöglicht.
In einer anderen Ausführungsform
kann der Sensor 36 Infrarotlichtwellen erfassen, um die
thermische Bildgebung zu ermöglichen.
In andern Ausführungsformen kann
der Sensor 36 Strahlung aussenden und empfangen, um die
Röntgenbildgebung
zu ermöglichen oder
er kann eine elektrische Aktivität
erfassen. Während
die Katheterspitze 26 prinzipiell jede Größe haben
kann, weist sie bei der exemplarischen Ausführungsform einen Durchmesser
von ungefähr
drei Millimetern auf.
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Das
Fenster 38 ist ein transparenter Teil der Katheterspitze 26,
der Lichtwellen einer oder mehrerer Wellenlängen so wie beispielsweise
sichtbarem, infrarotem oder Röntgenlicht
oder beispielsweise auch Schallwellen gestattet, zu und von dem
exponierten Sensor 36 hindurch zu treten. Im Rahmen dieser
Anmeldung bedeutet „transparentes
Fenster", dass das
Fenster 38 für
die Energieart z.B. Schall oder Licht, die durch das Fenster 38 gesendet
und empfangen wird, nicht opak ist. Das Fenster 38 ist
so ausgebildet, dass es sich um einen 180°-Abschnitt der Katheterspitze 26 erstreckt.
Bei einigen exemplarischen Ausführungsformen
mag sich das Fenster 38 um einen Abschnitt der Katheterspitze 26 erstrecken, der
größer oder
kleiner als 180° ist.
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2 veranschaulicht
eine beispielhafte Ausführungsform
einer Sensoranordnung 40 im Detail. Die Sensoranordnung 40 enthält ein Sensorarray 42,
einen Sensorkörper 44,
einen zentrierenden mechanischen Träger 46 und eine überspritzte
Dichtung 48 oder Manschettendichtung. Das Sensorarray ist der Teil
der Sensoranordnung 40, der aus exponierten Leitungen besteht,
die die Daten aus dem interessierenden Objekt unter Nutzung einer
oder mehrerer verfügbarer
Datentypen (z.B. Ultraschall) beschaffen, wie vorstehend angegeben.
Die Leitungen des Sensorarrays 42 sind mit und durch den
Sensorkörper 44 zurück zu den
Datenleitungen 34 verbunden. Der Sensorkörper 44 dient
als Befestigung für das
Sensorarray und legt eine Nut 50 fest. Der Sensorkörper 44 kann
aus einem oder mehreren Teilen oder Abschnitten bestehen, die miteinander
verbunden sind. Die Nut 50 bildet einen Anschluss zu einem Aktuator
wie detaillierter weiter unten beschrieben ist, so dass der Sensorkörper und
somit das Sensorarray zur Datenaufnahme in einem weiten Bereich gedreht
werden können.
Diese Drehung wird durch einen zentrierenden mechanischen Träger erleichtert,
der dazu eingerichtet ist, die zentrierte Drehung des Sensorkörpers 44 und
des Sensorarrays 42 konsistent sicherzustellen. Diese konsistente
Drehung reduziert die Gefahr, dass der Sensorkörper 44 und das Sensorarray 42 andere
Teile der Katheterspitze 26 berühren und verlängert somit
die Lebensdauer der Sensoranordnung 40. Die Manschettendichtung 48 ist
ein überspritzter
Abschnitt, der dazu dient, die Datenleitungen 34 zusammenzuhalten
und die Sensoranordnung 40 in einer Haltestruktur abzudichten, wie
weiter detailliert beschrieben ist.
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3 veranschaulicht
eine Explosionsdarstellung der Katheterspitze 26. Die Katheterspitze 26 weist
im Wesentlichen eine Sensoranordnung 40 (wie oben beschrieben),
ein Trägerelement 52,
einen Aktuator 54, eine Lager/Dichtung 56 und
eine Abdeckung 58 auf. Das Trägerelement 42 dient
zur Sicherung des Aktuators 54 und der Sensoranordnung 40 in
der Katheterspitze 26. Das Trägerelement 52 definiert
eine Aktuatorhülse 60,
eine Sensorkammer 62, eine Dichtungstasche 64 und
einen Aktuatorverdrahtungskanal 66. Bei einer exemplarischen
Ausführungsform
weist das Trägerelement 52 einen
Außendurchmesser
von 2,8 Millimeter auf. In einer anderen Ausführungsform kann das Trägerelement 52 aus
einem thermoplastischen Material bestehen. In weiteren Ausführungsformen
kann das Trägerelement 52 aus
anderen Materialien, wie beispielsweise Metall, Kompositmaterialien,
Kunststoff, Gummi oder einer Kombination solcher Materialien bestehen.
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Die
Aktuatorhülse 60 enthält in dem
Trägerelement 52 einen
Aktuator 54. Die Aktuatorhülse 60 kann eine oder
mehrere aussteifende Rippen 68 definieren, die dazu vorgesehen
sind, eine steife Struktur zu bilden und sie kann eine Öffnung 70 aufweisen, um
der Lager/Dichtungseinrichtung 56 zu gestatten, aus der
Aktuatorhülse 60 in
die Sensorkammer 62 hindurch zu gehen. Die Aktuatorhülse 60 ist
mit Öffnungen
zwischen den Aussteifungsrippen veranschaulicht, jedoch kann die
Aktuatorhülse
in einer anderen Ausführungsform
aus einem durchgehenden Materialstück bestehen, wobei Aussteifungsrippen an
dem äußeren Abschnitt
vorgesehen sein können. Bei
anderen Ausführungsformen
kann die Aktuatorhülse
den Aktuator ohne Verwendung von Aussteifungsrippen halten. Während die Öffnung 70 für die Lager/Dichtungseinrichtung
als runde Öffnung
veranschaulicht ist, kann sie die Lagerungs/Dichtungseinrichtung
bei anderen Ausführungsformen
jede Form haben, die ermöglicht,
die Lager/Dichtungseinrichtung 56 aus der Aktuatorhülse 60 in
die Sensorkammer 62 zu überführen und
immer noch eine Drehung unter Zentrierung des Sensors und Abdichtung
der Sensorkammer ermöglicht.
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Die
Sensorkammer 62 enthält
eine Sensoranordnung 40 in sicherer und bequemer Weise.
Die Sensorkammer 62 definiert einen Abschnitt 72,
einen Anschlag 73 und einen Abschnitt 74.
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Bei
einer exemplarischen Ausführungsform ist
der Abschnitt 72 weiter als der Abschnitt 74.
Der Abschnitt 72 dient dazu, den Sensorkörper 44,
das Sensorarray 42 und den zentrierenden mechanischen Träger 46 zu
halten. Der zentrierende mechanische Träger 46 liegt an dem
Anschlag 73 an und dient dazu, die Gefahr zu mindern, dass
der zentrierende mechanische Träger 46 in
dem Abschnitt 72 verrutscht. Der Abschnitt 74 bildet
einen Bereich mit reduziertem Durchmesser und gestattet die Führung der
Datenleitungen 34 in sicherer Weise, wobei er dazu beiträgt, eine
einheitliche Wandstärke
der Katheterspitze 26 sicherzustellen. Weil der Durchmesser
des Abschnitts 74 reduziert ist, werden die Datenleitungen 34 in
sicherer Weise gehalten, so dass die Möglichkeit der Berührung mit
anderen Teilen der Katheterspitze 26 vermindert ist. Der
Abschnitt 74 mit reduziertem Durchmesser bildet außerdem in
einer Ausführungsform
einen Bereich zur Befestigung eines Steuerungsdrahts und/oder eines
Sicherheitsdrahts für
den Katheter 20. In anderen beispielhaften Ausführungsformen
kann die Weite des Abschnitts 74 im Wesentlichen mit der
des Abschnitts 72 übereinstimmen.
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Die
Dichtungstasche 64 dichtet die Sensoranordnung 40 innerhalb
der Katheterspitze 26 ab. Die Dichtungstasche 64 nimmt
die Manschettendichtung 48 der Sensoranordnung 4 auf
und wenn die Abdeckung 58 über dem Trägerelement 52 platziert
ist, ist die Sensoranordnung 40 in der Katheterspitze 26 im Wesentlichen
abgedichtet. Die Manschettendichtung 48 besteht aus einem
Elastomermaterial, wie beispielsweise Gummi, und somit ist in Folge
der dichten anliegenden Passung der Manschettendichtung 48 innerhalb
der Dichtungstasche 64 und der Abdeckung 58 eine
Dichtung ausgebildet. Bei anderen exemplarischen Ausführungsformen
kann an Stelle dessen die Dichtungstasche 64 ein Teil der
Abdeckung 58 sein.
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Der
Betätigungsverdrahtungskanal 66,
der manchmal auch als Motorverdrahtungskanal bezeichnet wird, dient
als Führungsmittel
für die
leistungsführende
Leitung 32, die an den Aktuator 54 angeschlossen
ist. Durch Anordnung des Aktuatorverdrahtungskanals 66 an
der Unterseite des Trägerelements 52 kann
die leistungsführende
Leitung 32 sicher von dem Aktuator 54 zu dem Griff 22 geführt werden,
wobei die Gefahr eines Kurzschlusses reduziert ist, der auftreten
kann, wenn die leistungsführende
Leitung 32 mit dem Sensor 36 oder der Datenleitung 34 in
Berührung
kommt. Bei anderen exemplarischen Ausführungsformen kann der Aktuatorverdrahtungskanal
ein abgedichteter Raum sein, der durch im Wesentlichen den gleichen
Abschnitt der Katheterspitze 26 läuft, wie die Sensoranordnung 40.
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Die
Lager/Dichtungsanordnung 46 dient dazu, den Aktuator 54 mit
der Sensoranordnung 40 zu koppeln. Die Lager/Dichtungsanordnung 56 enthält eine
Dichtung 76 und einen Antriebspin 78. Die Dichtung 76 funktioniert
als von der Sensorkammer 62 gesonderte Aktuatorhülse 60,
so dass die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen dem Aktuator 54 und der
Sensoranordnung 40 reduziert ist, und der Verlust von Kupplungsmedium
verhindert wird. Der Antriebspin 78 koppelt den Aktuator 54 mit
der Nut 50 der Sensoranordnung 40. Der Antriebspin 78 soll
in der Nut 50 im Wesentlichen gesichert sein, so dass sich
der Sensorkörper 44 dreht,
wenn der Antriebspin 78 gedreht wird.
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Der
Aktuator 54 dient dazu, den Sensorkörper 44 und das Sensorarray 42 zu
drehen, um einen weiten Datenaufnahmebereich zu ermöglichen.
Der Aktuator 54 wird durch die leistungsführende Leitung 32 versorgt,
die sich, wie oben be schrieben, über
den Betätigungsverdrahtungskanal 66 durch
den Griff 22 erstreckt. Der Aktuator kann jede Konfiguration
haben die die Drehung des Antriebspins 78 gestattet. In einer
exemplarischen Ausführungsform
kann der Aktuator 54 ein elektrischer Schrittmotor sein,
der dazu dient, bei Empfang eines Erregungssignals einen festen
Drehschritt auszuführen.
Der Elektromotor enthält
typischerweise eine Motorverdrahtung, die an die leistungsführende Leitung 32 angeschlossen
ist. Bei anderen Ausführungsformen
kann der Aktuator 54 ein Festkörperbauelement sein, das den
Antriebspin auf Basis eines digitalen logischen Ausgangssignals
dreht. Bei anderen Ausführungsformen
kann der Aktuator 54 ein hydraulischer oder pneumatischer
Motor sein.
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Es
wird auf die 3 und 4 verwiesen, in
denen ein Abdeckung 58 so veranschaulicht ist, dass sie über die
Oberseite der Sensoranordnung 40 passt, um die Sensoranordnung 40 in
dem Trägerelement 52 einzuschließen und
abzudichten. Die Abdeckung 58 enthält ein Fenster 38,
eine Innenfläche 80,
einen Abschnitt 82 und eine Dichtungstasche 84. Das
Fenster 38 besteht aus einem transparenten Abschnitt der
Abdeckung 58, der es Lichtwellen einer oder mehreren Wellenlängen, wie
beispielsweise sichtbares Licht, infrarotes Licht und beispielsweise Röntgenlichtwellen
gestattet, zu dem exponierten Sensor 36 durchzutreten.
Das Fenster 38 kann außerdem
für Schallwellen
durchlässig
sein. Das Fenster 38 ist so ausgebildet, dass es sich um
einen 180°-Abschnitt
der Katheterspitze 26 erstreckt. Bei einigen beispielhaften
Ausführungsformen
kann sich das Fenster 38 um einen Abschnitt der Katheterspitze 26 erstrecken,
der größer oder
kleiner ist als 180°. Bei
anderen exemplarischen Ausführungsformen
ist die Abdeckung 58 0,2 Millimeter dick. Die Innenfläche 80 ist
das Gegenstück
zu dem Abschnitt 72 des Stützelements 52 und
enthält
eine Sensoran ordnung 40. Der Abschnitt 82 ist
das Gegenstück
zu Abschnitt 74 des Stützelements 52 und
schließt
die Datenleitungen 34 in sicherer Weise ein und führt diese.
Die Dichtungstasche 84 ist das Gegenstück zu der Dichtungstasche 64 des
Stützelements 52 und
hilft bei der Ausbildung der Dichtung um die Manschettendichtung 58.
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5 veranschaulicht
im Detail wie die Sensoranordnung 40 in dem Trägerelement 52 ruht.
Die Sensoranordnung 42 der Sensorkörper 44 und der zentrierende
mechanische Träger 46 ruhen
in dem Abschnitt 72. Die Datenleitungen 34 werden
in dem Abschnitt 74 geführt
und erbringen eine sichere Verbindung zu der Sensoranordnung 42.
Die Manschettendichtung 48 ruht in der Dichtungstasche 64,
so dass eine im Wesentlichen passende Abdichtung definiert ist.
Die Ausbildung einer solchen Dichtung reduziert die Gefahr, dass
Einflüsse
von der Umgebung ausgehen und somit können von dem Sensor 36 akkurate
Daten erhalten werden.
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Die 6 bis 8 veranschaulichen,
wie der Aktuator 54 und die Lager/Dichtungseinrichtung 56 in
dem Trägerelement 52 zusammenwirken.
Wie aus 6 hervorgeht, ist der Aktuator 54 in
der Aktuatorstützhülse gesichert
und die Dichtung 76 gegen das Trägerelement 52, so
dass der Aktuator keine Berührung
zu der Sensoranordnung 40 hat, was die Gefahr eines Kurzschlusses
sowie die Gefahr reduziert, dass Rauschen von dem Aktuator 54 die
Daten beeinträchtigt,
die von der Sensoranordnung 42 aufgenommen werden, und
wodurch eine Abdichtung in dem koppelnden Medium erbracht wird.
Indem die Dichtung 76 gegen das Trägerelement 52 gedrückt wird,
wird der Antriebspin 78 durch die Öffnung 70 eingeführt, so
dass der Sensorkörper 44 an
dem Aktuator 54 gesichert wird. Wie aus 7 hervorgeht, führt der
Aktuatorverdrahtungskanal 66 die leis tungsführende Leitung 32 entlang
des Stützelements 52 zu dem
Griff 22 von anderen Komponenten der Katheterspitze 26 weg,
so dass die Gefahren eines Kurzschlusses reduziert werden und so
dass das Rauschen von der leistungsführenden Leitung 32 die
Datenbeschaffung nicht beeinträchtigt.
Es wird auf 8 verwiesen, in der die Kopplung
zwischen der Lager/Dichtungseinrichtung 56 und dem Aktuator 54 veranschaulicht
ist. Der Sensorkörper 44 ist
mit dem Aktuator 54 über
den Antriebspin 78 gekoppelt, der in der Nut 50 gesichert
ist, so dass der Sensorkörper 44 und
die Sensoranordnung 42 zur Datenaufnahme in einem weiten
Bereich gedreht werden können.
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Die 9 und 10 veranschaulichen eine
beispielhafte Ausführungsform
einer zusammengebauten Katheterspitze 26 und die Interaktion der
einzelnen Elemente derselben. Wie aus 9 hervorgeht,
passen die Sensoranordnung 42 und der Sensorkörper 44 in
die Ausnehmung, die von dem Abschnitt 72 und der Innenfläche 80 gebildet
wird, und sie zeigt wie die Sensoranordnung in der Katheterspitze 26 gedreht
werden kann. Der Aktuatorverdrahtungskanal 66 hält die leistungsführende Leitung 32 in
einer solchen Weise, dass die im Wesentlichen zylindrische Form
der Katheterspitze 26 nicht beeinträchtigt wird. Der Aktuatorverdrahtungsführungskanal
wird durch eine Ausnehmung in der Katheterspitze 26 an
Stelle eines Vorsprungs derselben gebildet, um den Überspritzungsprozess
der Katheterspitze 26 zu vereinfachen und Überspritzungsmaterial
einzusparen. Das Fenster 38 definiert einen Abschnitt der
Abdeckung 58, der von der Abdeckung zur Erleichterung der
Herstellung vorsteht. Bei anderen exemplarischen Ausführungsformen
kann der Aktuatorverdrahtungskanal durch einen Vorsprung der Katheterspitze 26 gebildet
werden. In einer anderen Ausführungsform
kann das Fenster 38 innerhalb der Beschränkungen der
Dicke der Abdeckung 58 integral in dieses eingelegt werden.
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Es
wird auf 10 verwiesen, wonach die überspritzte
Manschettendichtung 48 durch die Abdeckung 58 auf
der Dichtungstasche 64 komprimiert wird, wodurch eine Dichtung
zwischen der Innenseite und der Außenseite der Katheterspitze 26 gebildet wird,
so dass die Beeinträchtigungen
der Sensorwerte durch die Umgebung reduziert werden. Die Ausnehmung,
die die Sensoranordnung 40 hält, kann mit einem Koppelmedium
gefüllt
sein. Das Koppelmedium soll den Sensor 36 innerhalb der
Katheterspitze 26 mechanisch stabilisieren und in Abhängigkeit
von der verwendeten Technologie, die Schall- und/oder Lichtwellenfortpflanzung
fördern.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform,
bei der Schallwellen übertragen
und von dem Sensor 36 empfangen werden, kann das Koppelmedium
jedes Medium sein, das einen akustischen Widerstand hat und Schall
mit einer ähnlichen
Geschwindigkeit wie der menschliche Körper leitet, wie beispielsweise
Kochsalzlösung,
Wasser, Öl,
Perfluorocarbon oder ähnliches.
Ein anderes Beispiel bei dem von dem Sensor 36 optische
Wellen ausgesandt und empfangen werden, kann das Koppelmedium jedes
Medium sein, das einen optischen Widerstand und eine Lichtgeschwindigkeit
aufweist, die denjenigen des menschlichen Körpers ähnlich sind. Durch das Fenster 38 wird
die Sensoranordnung 42 dem interessierenden Objekt ausgesetzt,
so dass Daten über
einen 180°-Abschnitt
aufgenommen werden können.
Dieser weite Sichtwinkel kann dazu genutzt werden, die Aufnahme
von Daten aus einem dreidimensionalen Volumen zu erleichtern. Die
Datenleitungen 34 und leistungsführenden Leitungen 32 laufen
von der Katheterspitze 26, wie in 1 veranschaulicht, über die
Sensorkammer bzw. den Aktuatorverdrahtungskanal zu dem Griff. Wenn
Daten von der Katheterspitze 26 empfangen werden, können sie
durch ein Com puterverarbeitungsmittel, das ein sichtbares Display
aufweist, weiter verarbeitet werden.
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Obwohl
der Katheter 20 so dargestellt ist, dass er viele Merkmale
aufweist, die in Verbindung miteinander genutzt werden, kann der
Katheter 20 alternativ weniger als alle der angemerkten
Mechanismen oder Merkmale aufweisen. Beispielsweise kann die Lager/Dichtungseinrichtung 56 bei
anderen Ausführungsformen
eine permanente Befestigung mit dem Aktuator 54 darstellen.
In weiteren Ausführungsformen
kann der zentrierende mechanische Träger 46 durch ein zentrierendes
stützendes
Mittel ersetzt werden, das in das Trägerelement 52 integriert
ist oder es kann komplett weg gelassen werden.
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Katheterspitze 26 eines
Katheters 20 mit wenigstens einer leistungsführenden
Leitung 32 und wenigstens einer Datenleitung 34,
um Daten aus einem interessierenden Objekt zu erhalten. Die Katheterspitze 26 kann
ein Trägerelement 52 aufweisen, das
eine Aktuatorhülse 60,
eine Sensorkammer 62 und eine Dichtungstasche 64 definiert.
Ein Aktuator kann in der Aktuatorhülse 60 angeordnet
und mit der leistungsführenden
Leitung 32 verbunden sein. Ein Sensor 36 kann
in der Sensorkammer 62 angeordnet und mit der Datenleitung 34 verbunden
sein. In dem Trägerelement 52 kann
eine Lager/Dichtungseinrichtung 56 installiert und mit
dem Aktuator 54 sowie dem Sensor 36 gekoppelt
sein. Mit dem Trägerelement 52 kann
eine Abdeckung 58 verbunden sein und ein transparentes
Fenster 38 definieren, das den Sensor 36 dem interessierenden
Objekt aussetzt, wobei die Katheterspitze 26 mit dem Katheter 20 in
der Dichtungstasche 24 gekoppelt sein kann.
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Obwohl
in den Zeichnungen spezielle Formen jedes Elements dargestellt worden
sind, kann jedes Element jede belie bige Form haben, die die durch
dieses Element auszuführende
Funktion gestattet. Beispielsweise sind der Sensorkörper 44 und die
Sensoranordnung 42 so dargestellt, dass sie ein rechteckiges
Prisma festlegen, wobei jedoch die Struktur bei anderen Ausführungsformen,
beispielsweise zylindrisch, sein kann.
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Zum
Zwecke dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt" die direkte oder indirekte Verbindung
zweier Komponenten (elektrisch oder mechanisch) miteinander. Eine
solche Verbindung kann stationärer
oder beweglicher Natur sein. Eine solche Verbindung kann zwischen
den beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) oder durch jedes zusätzliche,
dazwischen liegende Element erzielt werden, das mit einem oder dem
anderen Element oder mit den beiden Komponenten einstückig ausgebildet
sind oder die beiden Komponenten und jedes zusätzliche Element können untereinander
verbunden sein. Eine solche Verbindung kann permanenter oder alternativ
abnehmbarer oder lösbarer
Natur sein.
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich auf zwei exemplarische Ausführungsformen,
wobei jedoch der Fachmann erkennt, dass in Form und Detail Veränderungen
vorgenommen werden können,
ohne den Geist und den Bereich des beanspruchten Gegenstands zu
verlassen. Beispielsweise wird, obwohl verschiedene Ausführungsformen
so beschrieben worden sind, dass sie ein oder mehrere Merkmale aufweisen,
aus denen sich ein oder mehrere Vorteile ergeben, in Betracht gezogen,
dass die beschriebenen Merkmalen untereinander ausgetauscht oder
in den beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen oder in anderen
alternativen Ausführungsformen
untereinander ausgetauscht werden. Weil die Technologie der vorliegenden
Offenbarung relativ komplex ist, sind nicht alle Abwandlungen der Technologie
vorhersehbar. Die vorliegende Offenbarung, die mit Bezug auf die
beispielhaften Ausführungsformen
beschrieben und in den folgenden Ansprüchen auseinandergesetzt sind,
sollen so breit wie möglich aufgefasst
werden. Beispielsweise soll, falls es nicht ausdrücklich anderweitig
vermerkt ist, ein spezielles, in den Ansprüchen im Singular genanntes
Element außerdem
eine Vielzahl solcher spezieller Elemente umfassen.
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Es
ist außerdem
wichtig, anzumerken, dass der Aufbau und die Anordnung der Elemente
des Systems wie in der bevorzugten und anderen exemplarischen Ausführungsformen
dargestellt, lediglich veranschaulichender Natur sind. Obwohl lediglich eine
gewisse Anzahl von Ausführungsformen
hier detailliert beschrieben worden sind, kann der Fachmann der
diese Offenbarung durchsieht, leicht erkennen, dass viele Abwandlungen
möglich
sind (z.B. Variationen hinsichtlich der Größen, der Abmessungen, der Strukturen,
der Formen und der Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte
von Parametern, Befestigungsanordnungen, Materialien, Farben, Orientierungen
usw.) ohne materiell von der neuen Lehre und den Vorzügen des
beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente,
die als einstückig
ausgebildet dargestellt sind, aus mehreren Teilen oder Elementen
bestehen, wohingegen Teile, die als aus mehreren Teilen bestehend
dargestellt sind, einstückig
ausgebildet sein können,
wobei der Betrieb der Anordnungen umgekehrt oder anderweitig variiert
werden kann, die Länge
oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbinder oder
anderen Elementen des Systems kann variiert werden, wobei die Natur
oder die Anzahl von Einstell- oder Befestigungspositionen, die zwischen
den Elementen vorgesehen sind, variieren kann. Es sollte angemerkt
werden, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems aus jedem
einer großen
Vielzahl von Materialien hergestellt werden kann, die ausreichende
Festigkeit oder Dauerhaftigkeit haben. Entsprechend sollen alle
solche Modifikationen in dem Umfang der vorliegenden Offenbarungen
liegen und von dieser eingeschlossen sein. Andere Ersetzungen, Modifikationen,
Abwandlungen und Weglassungen können
in der Gestaltung, dem Betrieb oder den Zuständen und der Anordnung der
bevorzugten und anderer Ausführungsformen vorgenommen
werden, ohne den Geist des vorliegenden Gegenstands zu verlassen.
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- 20
- Katheter
- 22
- Griff
- 24
- Schaft
- 26
- Katheterspitze
- 28
- Griffkörper
- 30
- Steuermittel
- 32
- Leistungsführende Leitung
- 34
- Datenleitung
- 36
- Sensor
- 38
- Fenster
- 40
- Sensoranordnung
- 42
- Sensorarray
- 44
- Sensorkörper
- 46
- Zentrierender/mechanischer
Träger
- 48
- Manschettendichtung
- 50
- Nut
- 52
- Stützelement
- 54
- Aktuator
- 56
- Lager/Dichtungseinrichtung
- 58
- Abdeckung
- 60
- Aktuatorhülse
- 62
- Sensorkammer
- 64
- Dichtungstasche
- 66
- Kanal
- 68
- Verstärkungsrippen
- 70
- Lagerungs/Dichtungseinrichtungsöffnung
- 72
- Abschnitt
- 73
- Anschlag
- 74
- Abschnitt
- 76
- Dichtung
- 78
- Antriebspin
- 80
- Innenfläche
- 82
- Abschnitt
- 84
Dichtungstasche
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