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Die
Erfindung bezieht sich auf medizinische Schläuche, insbesondere auf
flexible medizinische Schläuche mit verbesserter Steifigkeit.
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In
der Medizin ist ein Katheter ein Schlauch, welcher in Körperhohlräume
oder Hohlgefäße bzw. Gefäße
eines Körpers eingebracht werden kann. Dadurch ermöglichen
Katheter die Drainage bzw. den Abfluss oder das Injizieren von Flüssigkeiten
oder ermöglichen den Zugang von chirurgischen Instrumenten.
In den meisten Anwendungsfällen ist ein Katheter ein dünner,
flexibler Schlauch: ein sogenannter „weicher" Katheter;
in manchen Anwendungsfällen ist er ein größerer,
fester Schlauch: ein „harter" Katheter.
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Der
Vorteil weicher Katheter ist, dass sie eine hohe Anpassungsfähigkeit
besitzen und das Risiko von Verletzungen verringern können,
indem sie sich leicht durch Kurven und Biegungen führen
lassen. Dennoch neigen weiche Katheter zum Abknicken, wenn sie eingeführt
werden. Die Folge davon ist, dass ein Lumen blockiert werden könnte.
Des Weiteren kann die weiche Innenseite eines solchen Katheters
beschädigt werden, während die Seldinger-Technik
angewandt wird.
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In
der Schrift
DE 102
60 761 A1 wird ein Katheter mit einem Katheterkorpus beschrieben,
dessen Innenseite ein erstes Katheterlumen ausbildet, welches dazu
dient, einen Führungsdraht während der Einführung
des Katheters in den menschlichen Körper aufzunehmen, mit
mindestens einer Trennwand im Inneren, welche das Innere in mindestens ein
zusätzliches Katheterlumen teilt.
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Des
Weiteren beschreibt das
US-Patent 5,593,394 einen
Schaft eines Kathetersystems, welcher für PTCA, für
Angiographie, für Perfusion, oder für Medikamentenzuführung
oder dergleichen in einen Patientenkörper genutzt wird.
Dabei wird der Schaft von einem Schlauch und einer Vielzahl von Rippen
geformt, welche von einer Innenwand des Schlauches in das Zentrum
desselben zeigen.
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Des
Weiteren beschreibt das
US-Patent 2006/0161135 A1 einen Katheter,
um Medikamente von einer Flüssigkeitsquelle zu einem anatomischen Ort
eines Patienten zu transportieren. Dafür beinhaltet der
Katheter einen verlängerten Schlauch, welcher eine äußere
Wand besitzt, die zwischen einem offenen proximalen Ende und einem
geschlossenen distalen Ende des verlängerten Schlauchs
und einer inneren Wand, welche koaxial innerhalb der äußeren Wand
verläuft sitzt.
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Die
Aufgabe der Erfindung war es, einen medizinischen Schlauch mit verbesserten
Eigenschaften bereitzustellen bzw. ein Lumen mit weniger Reibung
für Führungsdrahtanwendungen bereitzustellen und
das Knickverhalten zu reduzieren.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch einen medizinischen Schlauch
(10), umfassend eine äußere Peripherie
(12), eine Schlauchwand (13), ein erstes Lumen
(30.1) mit einer ersten inneren Oberfläche (11.1),
ein zweites Lumen (30.2) mit einer zweiten inneren Oberfläche
(11.2), wobei die Lumen (30.1, 30.2)
durch eine Trennwand (31) geteilt werden, wobei das erste
Lumen (30.1) eine D-Form im Querschnitt zur Achse (17)
des medizinischen Schlauchs (10) aufweist und die innere
Oberfläche (11.1) des ersten Lumens (30.1)
mindestens einen Vorsprung (20) aufweist, womit ein maximaler
innerer Kreis (11.5) mit einem inneren Kreisdurchmesser
(11.3) definiert wird, welcher mindestens drei limitierende Punkte
(51, 52, 53) der ersten inneren Oberfläche (11.1)
des ersten Lumens (30.1) berührt.
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Diese
Konfiguration ermöglicht es einen Katheterschlauch zu produzieren,
welcher eine weiche Oberfläche besitzt, um Verletzungen
während einer medizinischen Anwendung zu vermeiden und
welcher steif genug ist, um Knickverhalten und das Schließen
eines Katheterlumens zu verhindern.
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Medizinische
Schläuche sind Schläuche, welche in der Medizin
verwendet werden, um bevorzugt Flüssigkeiten zu transportieren,
partikulierte Materialien (aus kleinen Teilchen bestehend) zu transportieren,
Fluide oder medizinisches Gerät zu befördern.
Im Allgemeinen werden medizinische Schläuche in engen Toleranzbereichen
hergestellt, da diese in sensiblen Feldern angewendet werden. Das
Anwendungsgebiet kann sich außerhalb oder innerhalb des
menschlichen Körpers befinden.
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„Harte"
Schläuche werden bevorzugt bei Anwendungen außerhalb
des menschlichen Körpers verwendet, wobei weiche Schläuche
und flexible Schläuche bevorzugt im Inneren des menschlichen Körpers
Anwendung finden. Ihre weiche und flexible Struktur vereinfacht
es durch Hohlräume zu navigieren, ohne dabei zu verletzen.
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Medizinische
Schläuche werden meist einmal verwendet, können
aber auch dauerhaft verwendet werden, wenn diese beispielsweise
als Bypass im Inneren des menschlichen Körpers verbleiben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist der medizinische
Schlauch ein flexibler Schlauch, ein Katheterschlauch, ein diagnostischer
Katheterschlauch, ein therapeutischer Katheterschlauch, ein zerebrovaskulärer
Katheterschlauch, ein Katheterschlauch für Ultraschallanwendungen,
ein Infusionsschlauch, ein Verbindungsschlauch oder ein synthetischer
Schlauch. Am meisten bevorzugt ist der medizinische Schlauch ein
weicher Katheterschlauch, bzw. ein flexibler Schlauch.
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Materialien
die verwendet werden, um medizinische Schläuche zu produzieren,
sind z. B. sämtliche Variationen von Polymeren, bevorzugt
Polyurethane mit einer Härte zwischen 60 d und 85 d. Wird dieses
Material für den Katheterschlauch verwendet, weist der
Katheter auf der einen Seite zufrieden stellende Steifig keit und
auf der anderen Seite ein verlässliches antiblockierendes
Verhalten beim Verrutschen des Katheters relativ zum Führungsdraht
auf, der im ersten Katheterlumen bewegt wird.
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Die äußere
Peripherie des medizinischen Schlauches ist eine geometrische, in
sich geschlossene Fläche, welche eine äußere
Oberfläche formt, die den medizinischen Schlauch zum umgebenden Medium
abgrenzt. Bevorzugt ist die äußere Peripherie
antibakteriell und/oder welch und/oder fein und/oder glatt und/oder
reißfest. Das Material, welches für die äußere
Peripherie verwendet wird, ist bevorzugt dasselbe Material wie der
Rest des Katheterschlauches, was die Produktion einfacher und günstiger
macht. Besonders bevorzugt besteht die äußere Peripherie
aus einem anderen Material als der Rest des Katheterschlauches,
um die physikalischen Eigenschaften der äußeren
Peripherie zu verbessern. Beispielsweise ist die äußere
Peripherie mit einer speziellen Beschichtung beschichtet, mit welcher niedrigere
Reibungskoeffizienten erreicht werden können. Diese Beschichtungen
oder Ummantelungen umfassen z. B. jegliche Art antiseptischer Beschichtung
oder Hydrogelbeschichtung oder Polyurethanbeschichtung oder Silikonbeschichtung
oder jegliche Art von TPE-Beschichtung.
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Die äußere
Peripherie weist bevorzugt die geometrische Form einer Ellipse,
besonders bevorzugt die geometrische Form eines Kreises auf, wenn man
den Katheterschlauch im Querschnitt zu seiner Achse betrachtet.
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Der
Mittelpunkt des medizinischen Schlauches ist der Querschnitt der
Mittelachse des medizinischen Schlauches. Dieser Mittelpunkt wird
Mittelpunkt des medizinischen Schlauches genannt. Wenn die äußere
Peripherie ein Kreis ist, ist der Mittelpunkt des Kreises der Mittelpunkt
des medizinischen Schlauches. Wenn die äußere
Peripherie eine Ellipse ist, ist der Mittelpunkt der Ellipse der
Mittelpunkt des medizinischen Schlauches.
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Wenn
die äußere Peripherie ein Kreis ist, ist der Abstand
zwischen Mittelpunkt des medizinischen Schlauches und der äußeren
Peripherie der äußere Radius. Die Länge
des äußeren Radius bewegt sich bevorzugt im Intervall
zwischen 0,1 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt von 0,2 mm bis 1 mm,
am meisten bevorzugt von 0,3 mm bis 0,6 mm.
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Die
Schlauchwand trennt die Lumen vom äußeren Medium,
welches sich außerhalb der äußeren Peripherie
befindet. Die Schlauchwand kann von einem axialen Blickpunkt aus
variieren, da das erste Lumen und das zweite Lumen verschiedene
Größen und Formen annehmen können. Die
Schlauchwand kann als die Summe von Punkten eines Abstandes auf
einer Geraden zwischen der äußeren Peripherie und
dem Mittelpunkt des medizinischen Schlauches definiert werden, ausgehend
von der äußeren Peripherie zum nähesten
Lumen, wenn diese Gerade um den Mittelpunkt des medizinischen Schlauches
gedreht wird. Die Fläche mit diesen Abständen
wird als Schlauchwand bezeichnet. Der kleinste Abstand auf dieser
sich drehenden Geraden zwischen der äußeren Peripherie
und dem nähesten Lumen wird als minimale Dicke D des medizinischen
Schlauches bezeichnet. Die Dicke der Schlauchwand soll bevorzugt als
durchschnittliche Dicke angesehen werden. Die Dicke der Schlauchwand
kann entweder im Querschnitt zur Achse des Katheterschlauchs oder
in Richtung der Achse des Katheterschlauchs variieren. Spricht man
aber in diesem Dokument von der Dicke der Schlauchwand, ist die
minimale Dicke wie oben beschrieben gemeint.
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Die
Dicke der Schlauchwand liegt bevorzugt zwischen 0,1 mm und 1 mm,
besonders bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,8 mm, am meisten bevorzugt
zwischen 0,01 mm und 0,15 mm.
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Der
medizinische Schlauch beinhaltet ein erstes Lumen mit einer ersten
inneren Oberfläche. Die erste innere Oberfläche
dieses medizinischen Schlauches ist eine im Querschnitt gesehen
in sich geschlossene Fläche, welche das erste Lumen definiert.
Das erste Lumen wird bevorzugt für Führungsdrahtanwen dungen
genutzt, was bedeutet dass beispielsweise ein Draht verwendet wird,
welcher durch dieses erste Lumen geschoben wird. In diesem Fall ist
es wichtig, dass die Reibung im Inneren des ersten Lumens niedrig
ist und dass ein Durchstechen der ersten inneren Oberfläche
des ersten Lumens vermieden wird.
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Bevorzugt
besteht die erste innere Oberfläche aus demselben Material
wie der Rest des medizinischen Schlauches, was die Produktion vereinfacht
und Kosten reduziert. Am meisten bevorzugt besteht die erste innere
Oberfläche aus einem anderen Material als der Rest des
medizinischen Schlauches. Mit beispielsweise einer speziellen Beschichtung
können die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise
Reibung, reduziert werden.
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Das
erste Lumen hat im Querschnitt gesehen eine D-Form. Die D-Form wird
von einer Sehne in Form von einer Geraden, welche den geraden Teil des „Ds"
definiert und von einem Kreissegment oder Ellipsensegment, welches
den gebogenen Teil der D-Form bildet, definiert.
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Bevorzugt
können zwei gebogene Teile nebeneinander existieren. Besonders
bevorzugt die Sehne und der gebogene Teil oder mehrere gebogene
Teile, welche eine D-Form, wie das erste Lumen, bilden. Wenn beispielsweise
eine Sehne und zwei gebogene Teile ein Lumen formen, ist das erste
Ende des ersten gebogenen Teils am ersten Ende der Sehne angebracht
und das zweite Ende des ersten gebogenen Teils an dem ersten Ende
des zweiten gebogenen Teils angebracht und das zweite Ende des zweiten
gebogenen Teils am zweiten Ende der Sehne angebracht, wobei eine
Form ähnlich eines großen „Bs" dargestellt
wird. Bevorzugt werden mehrere gebogene Teile miteinander verbunden,
um eine Art Wolkenform auf der einen Seite zu bilden, welche mit einer
Sehne auf der anderen Seite verbunden wird. Die Verbindungspunkte
zwischen den einzelnen gebogenen Teilen dieser variierten D-Form
können entweder harmonische Übergänge
oder Spitzen an den Übergängen aufweisen. Diese
Spitzen oder harmonischen Übergänge, welche bevorzugt
ins Innere des ersten Lumens zeigen, können auch als Vorsprünge bezeichnet
werden. Die Sehnen-Seite des ersten Lumens zeigt bevorzugt in Richtung
des zweiten Lumens oder befindet sich nahe des zweiten Lumens, wodurch
eine Trennwand zwischen den zwei inneren Oberflächen geformt
wird.
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Das
zweite Lumen bzw. die zweite innere Oberfläche hat jegliche
geometrische Form, bevorzugt eine Kreisform im Querschnitt. Wenn
das zweite Lumen eine Kreisform besitzt, wird die zweite innere Oberfläche
von einem zweiten inneren Radius um einen Mittelpunkt herum, welcher
sich zweiter Mittelpunkt nennt, definiert. Mit dem zweiten Lumen
ist es möglich, durch dieses andere Komponenten zu befördern
als durch das erste Lumen. Z. B. können gleichzeitige Messungen,
wie beispielsweise Thermodilutionsmessungen (Messungen für
Temperaturabweichungen) und Pulsamplitudenmessungen im zweiten Lumen
durchgeführt werden. Es ist außerdem möglich,
dass ein Temperatursensor Teil dieses Lumens ist, sowie Blut zur
Druckmessung. Um das medizinische Gerät und die Körperflüssigkeiten
zu trennen, wird bevorzugt mehr als ein Lumen genutzt. Bevorzugt
hat das zweite Lumen eine Querschnittsfläche von einem
Drittel der Größe, besonders bevorzugt von einem
Fünftel der Größe, am meisten bevorzugt
von einem Siebtel der Größe des ersten Lumens.
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Das
D-förmige erste Lumen wird vom zweiten Lumen mit einer
zweiten inneren Oberfläche durch eine Trennwand getrennt.
Die Trennwand wird als die Fläche definiert, welche das
erste Lumen vom zweiten Lumen trennt. Da die innere Oberfläche
des. ersten Lumens und die innere Oberfläche des zweiten
Lumens in den meisten Fällen nicht parallel zueinander
verlaufen, wird die Dicke der Trennwand durch den minimalen Abstand
zwischen der ersten inneren Oberfläche und der zweiten
inneren Oberfläche definiert.
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Es
werden mindestens zwei Vorsprünge auf der inneren Oberfläche
des ersten Lumens bereitgestellt.
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Ein
Vorsprung ist eine Materialerhebung auf der inneren Oberfläche
des ersten Lumens, welche bevorzugt in die Mitte des ersten Lumens
zeigt. Die Höhe h des Vorsprungs wird rechtwinklig zwischen zwei
parallelen Geraden L1 und L2 gemessen, welche die Begrenzungen der
Spitze und der Basis des Vorsprungs beschreiben. Die beiden Linien
L1 und L2 sind Geraden. L1 wird als Basislinie definiert, welche
durch zwei Schnittpunkte I1 und I2 beschrieben wird. I1 und I2 sind
Schnittpunkte zwischen der ersten inneren Oberfläche und
den Grenzlinien des Vorsprungs. L2 beinhaltet den von L1 am weitestentfernten
möglichen Punkt P, wobei P Teil des Vorsprungs ist.
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Die
Breite eines Vorsprungs ist die Strecke zwischen den Schnittpunkten
I1 und I2. Die bevorzugten Verhältnisse zwischen der Strecke
I1I2 und der Höhe H sind beispielsweise 2:1, 3:2, 1:1,
2:3, 1:2, 1:3, 1:5. Die Breite des Vorsprungs bei einer Höhe
h1 = h·0,5 beträgt bevorzugt 140%, besonders bevorzugt
100%, am meisten bevorzugt 70% der Distanz I1I2.
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Die
genannten Vorsprünge minimieren die Kontaktoberfläche,
beispielsweise während einer Führungsdrahtanwendung
mit einem medizinischen Gerät. Dies führt zu weniger
Reibung und weniger Verkanten und zu damit verbundenen wichtigen
Zeiteinsparungen während des Eingriffs. Ein weiterer Vorteil
der Vorsprünge ist die zusätzliche Sicherheit, da
der Führungsdraht nicht im Inneren des Schlauches während
der Anwendung stecken bleiben kann. Durch die Vorsprünge
wird die Schlauchwand bevorzugt gleichzeitig gestärkt und
mechanische Belastung von dem medizinischen Schlauch genommen. Des
Weiteren stabilisieren die Vorsprünge die physikalischen
Eigenschaften des medizinischen Schlauches, da sich weniger Material
in der Hälfte des Katheterschlauches befindet, wo die D-Form
des ersten Lumens sitzt.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass mit Vorsprüngen bevorzugt medizinische
Instrumente, bzw. Geräte, in einer bestimmten fixierten
Rotationsposition während der Einführung gehalten
werden können. Die Drehung um die eigene Achse des medizinischen
Instruments kann dadurch vermieden werden, dass das medizinische
Instrument eine adäquate Querschnittsform aufweist (z.
B. eine Führung, welche mit der Form des Vorsprungs zusammenpasst).
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Des
Weiteren können Knickverhalten und Schlauchverschlüsse
von den Vorsprüngen verhindert werden. Des Weiteren wird
ein Durchstechen der Schlauchwand mit einer höheren Wahrscheinlichkeit
vermieden, wenn der Abstand von medizinischen Geräten (beispielsweise
ein Führungsdraht) zur ersten inneren Oberfläche
durch diese Vorsprünge vergrößert wird.
Wenn die physikalischen Eigenschaften (beispielsweise Steifigkeit)
eines medizinischen Schlauches ohne Vorsprünge ausreichend sind,
kann ein medizinischer Schlauch mit Vorsprüngen gleiche
oder bessere physikalische Eigenschaften unter Verwendung von weniger
Material im Herstellungsprozess erreichen. Dadurch kann Geld gespart
werden, weil weniger Material für die Schlauchwand verwendet
werden muss.
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Die
erste innere Oberfläche und die mindestens zwei Vorsprünge
definieren einen maximalen inneren Kreis mit einem inneren Kreisdurchmesser, welcher
mindestens drei begrenzende Punkte der ersten inneren Oberfläche
des ersten Lumens berührt. Der maximale innere Kreis wird
als ein Kreis mit einem maximalmöglichen Radius definiert,
der in das erste Lumen passt. Um den maximal möglichen
Radius des maximalen inneren Kreises auszuwählen, berührt
der maximale innere Kreis mindestens drei Punkte der ersten inneren
Oberfläche des ersten Lumens. Die erste innere Oberfläche
beinhaltet die Oberfläche von Vorsprüngen genauso
wie die Sehne der D-Form.
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Der
maximale innere Kreis beschreibt bevorzugt den maximalen Durchmesser
eines medizinischen Geräts, welches durch das erste Lumen
geführt bzw. geschoben wird. Wenn das medizinische Gerät
im Durchmesser größer wäre als der innere maximale
Kreis, würden die drei begrenzenden Punkte Druck auf das
medizinische Gerät ausüben und damit die Reibung
erhöhen. Der optimale Durchmesser des medizinischen Geräts
ist bevorzugt kleiner als der Durchmesser des maximalen inneren Kreises,
es sei denn, das medizinische Gerät besitzt Führungen
(oder eine Führung), welche auf die Vorsprünge
passen.
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Will
man ein verlässliches Gleiten des Führungsdrahtes
erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Führungsdraht
einen Durchmesser aufweist, welcher zwischen 65% und 95% des Durchmessers
des maximalen inneren Kreises liegt. Der maximale innere Kreis beschreibt
eine Fläche, welche bevorzugt 40%, besonders bevorzugt
60%, am meisten bevorzugt 80% der Querschnittsfläche des medizinischen
Schlauches ausmacht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die
D-Form des ersten Lumens ein Kreissegment oder ein Ellipsensegment
(11.4) und eine Sehne (14).
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Das
erste Lumen hat im Querschnitt eine D-Form. Die D-Form wird von
einer Sehne in Form einer Geraden, welche den geraden Teil des „Ds"
formt definiert und von einem Kreissegment oder einem Ellipsensegment
definiert, welches den gebogenen Teil der D-Form beschreibt. Bevorzugt
ist der Mittelpunkt der Ellipse oder des Kreises, welcher den gebogenen Teil
des „Ds" beschreibt der Mittelpunkt des medizinischen Schlauches.
Die gebogene Linie des „Ds" ist teilweise Teil einer Ellipse
oder eines Kreises. Der gebogene Teil des „Ds" beschreibt
bevorzugt 45%, besonders bevorzugt 60%, am meisten bevorzugt 85% der
Strecke des Querschnitts der ersten inneren Oberfläche.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die
Sehne (14) mindestens einen Vorsprung (20), bevorzugt
mindestens zwei Vorsprünge (20.3, 20.4).
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Mit
einem Vorsprung auf der Sehne und zwei weiteren Vorsprüngen
auf der inneren Oberfläche des ersten Lumens (auf dem gebogenen
Teil des „Ds") wird ein Optimum an Reibung zu Führung
in Bezug auf medizinisches Gerät erreicht, welches einen
Durchmesser aufweist der ein wenig geringer ist als der Durchmesser
des maximalen inneren Kreises.
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Bevorzugt
umfasst die Sehne mindestens zwei Vorsprünge. Je mehr Vorsprünge
die Sehne umfasst, desto mehr Variationen in Bezug auf den Durchmesser
des medizinischen Geräts sind möglich. Wenn mehr
als zwei Vorsprünge die Sehne des ersten inneren Lumens
schützen, sind Durchmesser von medizinischen Geräten
möglich, welche sehr viel kleiner sind als der Durchmesser
des maximalen inneren Kreises und ein Durchstechen der Schlauchwand
oder der Trennwand werden mit höherer Wahrscheinlichkeit
vermieden.
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Bevorzugt
umfasst nicht nur die Sehne mehr als zwei Vorsprünge. Eine
gezackte innere Oberfläche, welche durch viele Vorsprünge
beschrieben wird, macht beispielsweise jeden Durchmesser medizinischen
Geräts möglich, welcher kleiner ist als der maximale
innere Kreis.
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Wenn
der medizinische Schlauch zwei Vorsprünge auf der Sehne
des ersten Lumens bereitstellt, haben die Vorsprünge bevorzugt
die gleiche Höhe von ca. 0,1 mm bis 0,3 mm und einen Abstand von
ca. 0,2 mm bis 0,6 mm, bevorzugt 0,4 mm zueinander. Die beiden Vorsprünge
haben bevorzugt denselben Abstand von der Mitte der Sehne.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Vorsprünge
(20) eine Form und Position auf der Sehne, dass sich mindestens
drei begrenzende Punkte (51, 52, 53)
des maximalen inneren Kreises (11.5) auf den Vorsprüngen
befinden.
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Wenn
sich die begrenzenden Punkte auf den Vorsprüngen befinden,
werden bevorzugt optimale Führung des medizinischen Ge räts
und niedrige Reibung garantiert. Während beispielsweise
einer Führungsdrahtanwendung läuft das medizinische
Gerät an den Vorsprüngen entlang, ohne die Schlauchwand
zu berühren. Wenn die begrenzenden Punkte auf den Vorsprüngen
liegen, kann ein Durchstechen der Schlauchwand einfacher vermieden
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt
die Gesamtanzahl der Vorsprünge (20) drei oder
vier.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließen
zwei der Vorsprünge (20.1, 20.2), welche
auf der ersten inneren Oberfläche (11.1) bereitgestellt
werden, einen Winkel von 120° ± 30° ein, wenn
vom Mittelpunkt (15) des medizinischen Schlauchs (10)
aus gemessen wird.
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Der
Mittelpunkt des medizinischen Schlauches ist der Mittelpunkt der
geometrischen Form, welche die äußere Peripherie
definiert. Vom Mittelpunkt aus wird der Winkel zu den Spitzen der
Vorsprünge gemessen. Die Spitze eines Vorsprungs ist der
höchste Punkt eines Vorsprungs, welcher im rechten Winkel
von der jeweiligen Basislinie gemessen wird. Bevorzugt bilden diese
Vorsprünge ein Gegenstück zum zweiten Lumen. Dies
bedeutet, dass das zweite Lumen bevorzugt kleiner ist als das Lumen,
welches Vorsprünge umfasst. Daraus folgt, dass das Materialvolumen
rund um das kleinere Lumen größer ist als das
Materialvolumen um das andere Lumen herum. Dies bedeutet, dass eine
physikalische Missbalance entsteht, wenn man den Querschnitt des
medizinischen Schlauches betrachtet. Die physikalischen Eigenschaften
der ersten Hälfte des medizinischen Schlauchs (welche das
kleinere Lumen beinhaltet) sind verschieden von den physikalischen
Eigenschaften der zweiten Hälfte (welche das größere
Lumen umfasst). Bevorzugt wird diese Missbalance durch eine bestimmte
Konstellation der Vorsprünge zueinander kompensiert, indem
diese einen Winkel von 120° ± 30° einschließen.
Bevorzugt schneidet die Winkelhalbierende des Winkels zwischen den
Vorsprüngen den Mittelpunkt des kleineren Lumens. Daraus
folgt, dass ein gleichwertiges Biegeverhalten in alle Richtungen
bereitgestellt werden kann (aus der Sicht eines zweidimensionalen Querschnitts).
Bevorzugte Winkel zwischen den Vorsprüngen sind 90° oder
100° oder 110° oder 120° oder 130° oder
140° oder 150°.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat der medizinische
Schlauch (10) einen Außendurchmesser (12.1),
wobei das Verhältnis zwischen äußerem
Durchmesser (12.1) zum inneren Kreisdurchmesser (11.3)
des maximalen inneren Kreises (11.5) 2:1 ist.
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Der äußere
Durchmesser des medizinischen Schlauches ist ein Segment einer Geraden,
welche durch das medizinische Schlauchzentrum führt und dessen
Endpunkte auf der äußeren Peripherie liegen. Wenn
die Form des medizinischen Schlauches verschieden von der eines
Kreises sein sollte, ist der äußere Durchmesser
die maximal mögliche Länge dieses Geradensegments.
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Der
innere Kreisdurchmesser ist der Durchmesser des maximalen inneren
Kreises. Das Verhältnis von äußerem Durchmesser
zu dem Durchmesser des maximalen inneren Kreises beträgt
2:1.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt
die Höhe (h) der besagten Vorsprünge (20)
zwischen 30% und 200% der Dicke der Wand des medizinischen Schlauches,
besonders bevorzugt 70% bis 120%, oder am meisten bevorzugt 90% bis
110%.
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Die
Dicke der Schlauchwand wurde bereits im oberen Teil beschrieben.
Bevorzugt wird die Dicke für die angegebenen Prozentsätze
als die durchschnittliche Dicke der Schlauchwand des medizinischen
Schlauches definiert. Die Höhe der Vorsprünge
wird ohne die Dicke der Schlauchwand gerechnet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Vorsprünge
(20) die Form eines Dreiecks, eines Trapezes oder eines
Kreissegments.
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Bevorzugt
sind die Vorsprünge geometrische Formen (aus Querschnittssicht
der Achse) mit sich verjüngenden Formen während
sie sich von der ersten inneren Oberfläche in Richtung
Mittelpunkt des medizinischen Schlauches ausdehnen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Formen dieser
Vorsprünge Kreissegmente ohne scharfe Kanten auf, um bessere
Ergebnisse im Herstellungsprozess zu liefern.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Formen
der Vorsprünge Ellipsensegmente, welche harmonische Formen
ohne scharfe Kanten darstellen, um bessere Qualitätsergebnisse im
Herstellungsprozess zu liefern.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Formen
der Vorsprünge spitze Ecken auf, beispielsweise eine Dreiecksform,
welche den Vorteil der besten Führung bei minimaler Reibung
hat, da die Kontaktfläche zum medizinischen Gerät
minimiert wird, vorausgesetzt dass der Durchmesser des medizinischen
Geräts nur marginal kleiner ist als der Durchmesser des
Kreises, welcher durch diese Vorsprünge und die Positionierung
dieser Vorsprünge beschrieben wird und dass der Durchmesser
des medizinischen Geräts gleich bleibend ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Form
der besagten Vorsprünge ein Trapez. Die Trapezform der
Vorsprünge produziert ein wenig mehr Reibung, hat aber
den Vorteil der besseren Führung des medizinischen Geräts,
verglichen mit der gleichen Anzahl an Vorsprüngen in Dreiecksform,
wenn der Durchmesser des medizinischen Geräts (zu einem
bestimmten Grad) kleiner ist als der Durchmesser des Kreises, welcher
durch die Vorsprünge beschrieben wird.
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In
weiteren bevorzugten Ausführungsformen können
weitere Formen der Vorsprünge eine Kombination der genannten
Grundformen darstellen. Eine Veränderung von Vorsprungsformen
ist des Weiteren auch entlang der Katheterachse möglich,
um eine Variati an von physikalischen Eigenschaften entlang dieser
Achse bereitzustellen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der medizinische
Schlauch (10) aus dem gleichen Material wie das der Vorsprünge
(20) hergestellt.
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Da
medizinische Schläuche normalerweise in einem Extrusionsprozess
hergestellt werden, in dem ein Rohling durch eine Form gedrückt
wird, ist es in einer bevorzugten Ausführungsform ein Vorteil, das
identische Material für die Vorsprünge wie für den
Rest des medizinischen Schlauches zu nutzen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der medizinische
Schlauch (10) aus einem anderen Material wie das der Vorsprünge
(20) hergestellt.
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Daraus
folgt, dass das Knickverhalten oder die Abriebbeständigkeit
verbessert werden kann. Vom Querschnitt aus gesehen gibt es verschiedene Möglichkeiten,
wie das Material der Vorsprünge unterschiedlich zu dem
Material des Rests des medizinischen Schlauches sein kann. Die Abstufung
und das Verhältnis von verschiedenen Materialien in einem
Vorsprung können allmählich variieren.
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Beginnend
mit einer dünnen Schicht aus einem anderen Material auf
dem Vorsprung oder der Vorsprünge übergehend zu
einem weichen Übergang von verschiedenen Materialien, bis
zu einem massiven Vorsprung aus einem Material, welches anders ist
als das Material des restlichen medizinischen Schlauches. Daraus
folgt, dass eine Schicht von einem anderen Material eine verbesserte
Abriebfestigkeit bereitstellen kann, wobei ein massiver Vorsprung
aus einem anderen Material zusätzliche Steifigkeit bereitstellen
kann und weniger Torsion des Schlauches erlaubt. Bevorzugt werden
Materialien, wie beispielsweise Plastik, Latex, Glas oder Metall, verwendet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Vorsprünge
(20) verschiedene Formen.
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Daraus
resultiert eine bessere Führung, wenn ein medizinisches
Gerät mit einer nicht kreisförmigen Querschnittsfläche
eingeführt wird. Diese verschiedenen Formen ergeben verschiedene
physikalische Eigenschaften (wie beispielsweise Steifigkeit, Torsionssteifigkeit,
usw.).
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Vorsprünge
(20) verschiedene Größen, bezogen auf
die Variation in ihrer Dimension.
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Dies
beinhaltet (aus Querschnittssicht) Breite und Höhe und
damit die Querschnittsfläche auf der einen Seite und Höhenvariationen
entlang des Längsschnitts auf der anderen Seite, woraus
sich verschiedene physikalische Eigenschaften ergeben.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt
die Dicke einer Trennwand (31) zwischen dem ersten und
dem zweiten Lumen 30% bis 120% der Schlauchwand (13), womit
die durchschnittliche Dicke gemeint ist.
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Bevorzugt
beträgt die Dicke der Trennwand 50%, besonders bevorzugt
75%, am meisten bevorzugt 100% der Schlauchwand.
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Die
Trennwand trennt das erste und zweite Lumen voneinander, verhindert
das Mischen von Körperflüssigkeiten und verhindert
Zusammenstöße von medizinischem Gerät
und anderen Tools während eines parallelen Arbeitens in
dem medizinischen Schlauch.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl
der Lumen zwei. Dies ist der Fall bei bestimmten Anwendungen, wenn
während einer Behandlung bzw. Operation mehr als eine Messung zur
selben Zeit stattfindet. Eine Ausführungsform dafür
wäre eine arterielle Amplitudenmessung gleichzeitig mit
einer Thermodilutionsmessung. Hierbei ist ein Lumen mit Blut und/oder
Salzlösungen und/oder Ringerlösung, usw. gefüllt,
wobei das andere Lumen einen Temperatursensor aufnimmt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der medizinische
Schlauch (10) ein flexibler Schlauch, ein medizinischer
Schlauch, ein diagnostischer medizinische Schlauch, ein therapeutischer medizinischer
Schlauch, ein zerebrovaskulärer medizinischer Schlauch,
ein medizinischer Schlauch für Ultraschallanwendungen,
ein Bypass, ein synthetischer Schlauch, ein Infusionsschlauch oder
ein Verbindungsschlauch.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsbeispiele werden in den Figuren beschrieben.
Die Figuren zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Querschnitts eines medizinischen Schlauches
mit zwei Lumen gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Ansicht eines Querschnitts eines medizinischen Schlauches
mit zwei Lumen, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
schematische Ansicht eines Querschnitts eines Ausschnitts eines
medizinischen Schlauches, gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Querschnitts eines medizinischen
Schlauches, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt
einen medizinischen Schlauch 10 mit zwei Lumen 30.1 als
erstes Lumen und 30.2 als zweites Lumen, welche durch eine Trennwand 31 getrennt
sind. Das zweite Lumen 30.2 ist ein Kreis mit einer zweiten
inneren Oberfläche 11.2 und einem Radius ri2 =
0,2 mm. Das erste Lumen 30.1 wird mit drei Vorsprüngen 20.1, 20.2 und 20.3 bereitgestellt,
welche drei begrenzende Punkte 51, 52, 53 bilden.
Vorsprünge 20.1 und 20.2 stellen in Kombination
mit Vorsprung 20.3 eine Führung für das angedeutete
medizinische Gerät 40 (das durch einen gestrichelten
Kreis dargestellt ist) bereit. Das Lumen 30.1 besitzt eine
D-Form, wobei die gebogene Linie (Teil der inneren Oberfläche) 11.1 den
Radius ri1 = 0,6 mm aufweist und ein Kreissegment beschreibt. Das
Kreissegment wird von der Sehne 14 begrenzt. Vorsprung 20.3 sitzt
in der Mitte der Sehne 14 und besitzt eine Höhe
von 0,05 mm. Die anderen beiden Vorsprünge 20.1 und 20.2 werden
auf der gebogenen Linie (innere Oberfläche) des ersten
Lumen bereitgestellt und schließen einen Winkel von 80° ein
und haben die Höhe von 0,09 mm. Die äußere
Peripherie 12 mit dem Radius ro = 0,86 mm und mit dem Durchmesser 12.1 beinhaltet
all diese Komponenten. Des Weiteren ergibt sich aus der Gleichung
ro – ri1 die Dicke d der Schlauchwand 13. Radius
ro wird von dem Mittelpunkt des medizinischen Schlauches 15 zur äußeren
Peripherie gemessen.
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Diese
Ausführungsform ist ausgestaltet, um zwei Lumen voneinander
zu trennen. In dieser Ausführungsform kann Lumen 30.1 dazu
genutzt werden, einen Temperatursensor einzuführen, welcher eine
Thermodilutionsmessung vornehmen und parallel dazu Lumen 30.2 eine
Pulsamplitudenmessung vornehmen kann. Folglich sind zwei Lumen 30.1 und 30.2 vorgesehen,
wobei Lumen 30.1 die größere Querschnittsfläche
aufweist, um das Passieren von medizinischem Gerät zu ermöglichen.
Das kleinere Lumen 30.2 wird hauptsächlich zum
Transport eines Temperatursensors, eines Drucksensors oder zum Bluttransport
genutzt.
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Beim
Anwenden der Seldinger-Technik und beim Einführen des medizinischen
Schlauches in den menschlichen Körper gleitet dieser medizinische Schlauch 10,
wie in der Figur gezeigt, über einen Führungsdraht,
welcher das Lumen 30.1 passiert. Während dieser
Anwendung wird der Draht mit entsprechender Größe
in der Führung im Inneren des medizinischen Schlauches
durch die Vorsprünge 20.1, 20.2 und 20.3 gehalten.
Die drei begrenzenden Punkte bilden die Spitze von jedem Vorsprung
und stellen damit eine niedrige Reibung bereit. Wegen der Führung,
welche den Führungsdraht in einer zentralen Position hält,
können die üb rigen Hohlräume zusätzlich
genutzt werden (beispielsweise können Flüssigkeiten
an den Seiten vorbeiströmen). Des Weiteren stellen die
Vorsprünge nicht nur eine geringe Reibung bereit, sondern
genauso eine gute Führung des Geräts im Inneren
des medizinischen Schlauches 10 und verhindern dabei ein
Durchstechen der Schlauchwand 13 beim Durchlaufen von Kurven
und Biegungen. Alle Vorsprünge haben abgerundete Oberflächen,
welche eine niedrige Reibung und gute Führungsqualitäten
bereitstellen, wenn ein medizinisches Gerät durch den medizinischen
Schlauch 10 bewegt wird. Des Weiteren wird eine höhere
Abriebfestigkeit in Rotationsrichtung verglichen mit anderen Vorsprungsformen
(beispielsweise Dreieck, mit spitzen Ecken) bereitgestellt. Mit
den Vorsprüngen 20.1 und 20.2 wird das
medizinische Gerät des Weiteren auf Distanz zur Schlauchwand 13 gehalten,
um das Risiko eines Durchstechens zu minimieren.
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Der
hier gezeigte medizinische Schlauch findet im Bereich der Kathetern
Anwendung. Wird dieser medizinische Schlauch als Katheterschlauch
verwendet, können alle Arten von Fluiden das Lumen 30.2 des
Schlauchs durchströmen bzw. passieren. Für eine
reibungslose Nutzung ist es zwingend notwendig, dass der medizinische
Schlauch bestimmte Qualitäten bereitstellt, z. B. kein
Knickverhalten, um Schlauchverschlüsse zu unterbinden und
Durchfluss jederzeit zu garantieren. Des Weiteren ist eine innere Form
zur Vermeidung der Ablagerung jeglicher Partikel ein Vorteil. Wenn
medizinisches Gerät dazu genutzt wird, um durch den medizinischen
Schlauch (D-förmiges erstes Lumen) geführt zu
werden oder zu gleiten, ist Knickverhalten dieses Schlauches störend,
da es das im Einsatz befindliche Gerät beschädigen
würde und es so zu Komplikationen während der
Anwendung bzw. Operation kommen könnte. Gewünschte
Eigenschaften des medizinischen Schlauches im Inneren des ersten
Lumens sind hohe Abriebfestigkeit und ein geringer Reibungskoeffizient. Hohe
Torsionssteifigkeit des gesamten medizinischen Schlauchsystems wird
genauso geschätzt, da zusätzliche Reibung jeglicher
Art im Inneren des menschlichen Körpers vermieden werden
sollte, um Reizungen zu vermeiden (beispielsweise eine Reizung der
Venen oder der Arterien).
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In 2 wird
eine schematische Ansicht eines Querschnitts eines medizinischen
Schlauches gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt. 1 zeigt
einen medizinischen Schlauch mit zwei Lumen 30.1 als erstes
Lumen und 30.2 als zweites Lumen, welche durch eine Trennwand 31 getrennt
sind. Das zweite Lumen 30.2 ist ein Kreis mit einer zweiten
inneren Oberfläche 11.2 und einem Radius ri2 =
0,2 mm. Das erste Lumen 30.1 umfasst vier Vorsprünge 20.1, 20.2, 20.3 und 20.4.
Die Vorsprünge 20.1 und 20.2 stellen
in Kombination mit Vorsprung 20.3 und 20.4 eine
Führung für das angezeigte medizinische Gerät 40 oder
den Führungsdraht 16 (dargestellt durch eine gestrichelte
Linie) bereit. Lumen 30.1 hat eine D-Form, wobei die gebogene
Linie (Teil der inneren Oberfläche) 11.1 den Radius
ri1 = 0,6 mm hat und ein Kreissegment beschreibt. Dieses Kreissegment
wird durch die Sehne 14 begrenzt. Vorsprünge 20.3 und 20.4 sind
auf der Sehne 14 angeordnet und haben die Höhe
von 0,1 mm. Die Vorsprünge 20.3 und 20.4 haben
den gleichen Abstand von der Mitte der Sehne, welcher 0,25 mm beträgt.
Die Vorsprünge 20.3 und 20.4 haben einen
Abstand D = 0,5 mm zueinander. Die anderen beiden Vorsprünge 20.1 und 20.2 werden
auf der gebogenen Linie (innere Oberfläche) des ersten
Lumens bereitgestellt und schließen einen Winkel von 80° ein
und haben eine Höhe von 0,09 mm. Die äußere
Peripherie 12 mit dem Radius ro = 0,86 mm und Durchmesser 12.1 beinhalten
all diese Komponenten. Des Weiteren ergibt die Gleichung ro – ri1
die Dicke d der Schlauchwand 13. Radius ro wird vom medizinischen
Schlauchzentrum 15 zur äußeren Peripherie
gemessen.
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Der
Unterschied zu 1 liegt darin, dass in 2 der
Führungsdraht 16 einen kleineren Durchmesser 11.3 als
der in 1 haben kann, ohne die Schlauchwand 13 während
einer Anwendung zu berühren.
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In 3 wird
eine schematische Ansicht eines Querschnitts eines Ausschnitts eines
medizinischen Schlauches gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Figur
zeigt eine Schlauchwand 13, beschrieben durch eine äußere
Peripherie 12 und eine Innenseite 11, welche einen
Vorsprung 20 bereitstellt, dessen Höhe es zu definieren
und messen gilt. Die Höhe h des Vorsprungs 20 wird
rechtwinklig zwischen zwei parallelen Linien L1 und L2 gemessen,
welche die Spitze bzw. die Basis des Vorsprungs begrenzen. Die zwei
Linien L1 und L2 sind Geraden. L1 ist definiert als Basislinie,
welche durch Schnittpunkt I1 und I2 beschrieben wird. I1 und I2
sind Schnittpunkte des Kreises 14 mit dem Kreismittelpunkt
C und der begrenzenden Linie des Vorsprungs 20. Kreismittelpunkt
C ist der geometrische Mittelpunkt des medizinischen Schlauches
mit kreisförmiger oder nahezu kreisförmiger äußerer
Peripherie. L2 beinhaltet den zu L1 weitestentfernten Punkt P, welcher
Teil des Vorsprungs 20 ist.
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- 10
- medizinischer
Schlauch
- 11
- Innenseite
- 11.1
- erste
innere Oberfläche
- 11.2
- zweite
innere Oberfläche
- 11.3
- innerer
Kreisdurchmesser
- 11.4
- Ellipsensegment
oder Kreissegment
- 11.5
- maximaler
innerer Kreis
- 12
- äußere
Peripherie
- 12.1
- äußerer
Durchmesser des medizinischen Schlauches
- 13
- Schlauchwand
- 14
- Sehne
- 15
- Mittelpunkt
des medizinischen Schlauches
- 16
- Führungsdraht
- 17
- minimale
Dicke der Schlauchwand 13
- 20
- Vorsprünge 20.1, 20.2, 20.3,
...
- 30
- Lumen 30.1, 30.2,
...
- 31
- Trennwand
(zwischen verschiedenen Lumen)
- 40
- angezeigtes
medizinisches Gerät
- C
- medizinisches
Schlauchzentrum
- I1
- Schnittpunkt
1
- I2
- Schnittpunkt
2
- L1
- Basislinie
- L2
- begrenzende
obere Linie von (20)
- P
- Punkt
beinhaltet in (20), weitester entfernter Punkt von L1
- 51
- begrenzender
Punkt
- 52
- begrenzender
Punkt
- 53
- begrenzender
Punkt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10260761
A1 [0004]
- - US 5593394 [0005]
- - US 2006/0161135 A1 [0006]