DE102009037044A1

DE102009037044A1 - Medizinischer Katheter mit langgestreckter, rohrartiger Form

Info

Publication number: DE102009037044A1
Application number: DE200910037044
Authority: DE
Inventors: Sarah Panten; Tobias Stabenau; Holger Beschorner
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-08-13
Publication date: 2011-03-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen medizinischen Katheter mit langgestreckter rohrartiger Form und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter (1) in seinem distalen Endbereich einen Abschnitt erhöhter Biegsamkeit (5) und in der Nähe seines proximalen Endes einen Steuerabschnitt (4) aufweist, welche durch eine mechanische Kopplung derart miteinander verbunden sind, dass die Form des distalen biegsamen Abschnitts (5) durch Beeinflussung des Steuerabschnitts (4) einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen medizinischen Katheter mit langgestreckter, rohrartiger Form.
Solche Katheter werden in vielen medizinischen Bereichen eingesetzt, zum Beispiel in der intravaskulären Chirurgie oder in der Urologie.
Im Wesentlichen bestehen solche Katheter aus einem langen Schlauch mit je nach Anwendungszweck unterschiedlicher Biegesteifigkeit. In der Anwendung werden Katheter durch eine natürliche oder künstlich erzeugte Körperöffnung in ein Hohlorgan des Körpers eingeführt und so weit vorgeschoben, bis die Spitze des Katheters am Behandlungs- oder Untersuchungsort angekommen ist. Dort kann dann eine Untersuchung oder eine Behandlung mittels durch den Katheter einführbarer Instrumente oder Stoffe erfolgen. Typische Anwendungen sind die Auflösung von Gefäßverschlüssen oder die Zerstörung von Steinen.
Bei der Einführung muss der Katheter teilweise um Kurven im Körper navigiert werden. Dies erfordert ein hohes Geschick des Chirurgen. Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Katheter bereit zu stellen, mit welchem die Navigation zum Anwendungsort vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Katheter mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.
Erfindungsgemäß weist der Katheter in seinem distalen Endbereich einen Abschnitt erhöhter Biegsamkeit und in der Nähe seines proximalen Endes einen Steuerabschnitt auf, welche durch eine mechanische Kopplung derart miteinander verbunden sind, dass die Form des distalen biegsamen Abschnitts durch Beeinflussung des Steuerabschnitts einstellbar ist. Der Chirurg kann so durch Beeinflussung des Steuerabschnittes die distale Spitze des Katheters so formen, dass dieser durch einfaches Vorschieben des Katheters in die gewünschte Richtung gefördert wird. Dadurch wird die Einführung des Katheters wesentlich vereinfacht.
Gemäß einer Weiterbildung besteht die mechanische Kopplung aus drei ineinander geschobenen dünnwandigen Rohren, von denen das innere und das äußere Rohr in dem biegsamen Abschnitt leicht biegbar ausgeführt sind, während das mittlere Rohr mit Ausnahme wenigstens seines distalen Endbereichs durch längsaxiale Schnitte in Streifen unterteilt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Katheter in der Nähe seines proximalen Endes ebenfalls einen Abschnitt erhöhter Biegsamkeit auf, welcher den Steuerabschnitt darstellt, wobei durch die mechanische Kopplung die Formänderung des proximalen biegsamen Abschnitts auf den distalen biegsamen Abschnitt übertragen wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung besteht die mechanische Kopplung aus drei ineinander geschobenen dünnwandigen Rohren, von denen das innere und das äußere Rohr in den biegsamen Abschnitten leicht biegbar ausgeführt sind, während das mittlere Rohr mit Ausnahme seiner Endbereiche durch längsaxiale Schnitte in Streifen unterteilt ist. Diese Streifen werden durch eine Krümmung im proximalen Abschnitt an der Innenseite gestaucht und an der Außenseite gestreckt. Da die Streifen zwischen den Rohren gefangen sind, muss die Längenänderung im distalen Abschnitt kompensiert werden. Dabei nimmt dieser Bereich eine entsprechende Krümmung in die entgegengesetzte Richtung ein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Katheter im Bereich zwischen den biegsamen Abschnitten einen Abschnitt erhöhter Steifigkeit auf. Auf diese Art wird vermieden, dass der Katheter beim Vorschieben zwischen den biegsamen Abschnitten einknickt.
Dabei weist der Katheter gemäß einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform eine ausreichende Flexibilität auf, um der natürlichen Form eines Hohlorgans zu folgen.
Erfindungsgemäß kann durch einen entsprechenden Katheter eine Lichtleitfaser zur Zuleitung von Laserstrahlung geführt werden. Solche Laserfasern werden zur Zerstörung von Steinen oder Thromben oder zum Schneiden von Gewebe eingesetzt.
Ein entsprechender Katheter kann gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Anwendung dazu dienen, einen Drahtkorb zur Aufnahme von Steinen oder Steinfragmenten hindurch zu führen.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Anwendung kann durch einen entsprechenden Katheter hindurch ein Enzym oder ein anderes Therapeutikum zum Auflösen eines Blutgerinnsels eingeführt werden.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Anwendung kann durch einen entsprechenden Katheter hindurch ein schnell drehendes Instrument zur Zerstörung eines Blutgerinnsels eingeführt werden.
Die Erfindung wird nun anhand eines in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen:
1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Katheters,
2: eine Schnittdarstellung senkrecht zur Katheterlängsachse eines erfindungsgemäßen Katheters,
3: eine Detailansicht eines Ausschnitts V der 2,
4: eine schematische Darstellung des äußeren Rohrs eines erfindungsgemäßen Katheters,
5: eine schematische Darstellung des mittleren Rohrs eines erfindungsgemäßen Katheters, und
6: eine schematische Darstellung des inneren Rohrs eines erfindungsgemäßen Katheters
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Katheters 1. Der Katheter 1 weist im mittleren Bereich seiner Längserstreckung einen biegesteifen Abschnitt 3 auf, an dessen Enden sich biegbare Abschnitte 4, 5 anschließen. An die biegbaren Abschnitte 4, 5 schließen sich wiederum biegesteife Endabschnitte 6 an.
Der Katheter 1 ist rohrförmig aus drei eng ineinander gesteckten Rohren 15, 16, 17 unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet, und zwar aus einem äußeren Rohr 15, einem mittleren Rohr 16 und einem inneren Rohr 17. Diese Rohre sind in den 4 bis 6 näher dargestellt.
2 zeigt die Ineinanderanordnung dieser drei Rohre im Schnitt senkrecht zur Rohrachse. Ein Ausschnitt V des Schnittes der 2 ist in 3 vergrößert dargestellt, zur zeichnerischen Vereinfachung allerdings ohne Darstellung der Rohrkrümmung. Die einzelnen Rohre sind in Seitenansicht in den 4–6 dargestellt. Die Rohre 15, 16 und 17 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Metall und sind z. B. mit Lasern in ihre spezielle Form geschnitten.
3 zeigt, dass die Rohre 15, 16 und 17 sehr eng ineinander passend, also möglichst ohne Spalt angeordnet sind, so dass das innere Rohr 17 und das äußere Rohr 15 das mittlere Rohr 16 eng zwischen sich einschließen. Als Material für die Rohre 15, 16 und 17 ist z. B. Federstahl geeignet. Für besonders lange Katheter können andere Materialien besser geeignet sein, wie z. B. Nitinol. Auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Materialien lassen sich verwenden.
Das äußere Rohr 15 und das innere Rohr 17 sind sehr ähnlich aufgebaut. Sie weisen, wenn man mit 1 vergleicht, einen mittleren Abschnitt 3 mit erhöhter Steifigkeit auf, an den sich zu den Enden hin die biegbaren Abschnitte 4 und 5 anschließen, an welche sich wiederum die starren Endabschnitte 6 anschließen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die biegbaren Abschnitte 4 und 5 mit quer zur Rohrachse verlaufenden breiten Schlitzen 18 versehen. Diese sind auch in 2 mit gestrichelten Bereichen der Rohre 15 und 17 angedeutet. Die Schlitze 18 sind, wie die 4 und 6 zeigen, in Achsrichtung hintereinander abwechselnd um 90° winkelversetzt angeordnet und ergeben eine Struktur, die in allen Richtungen biegbar ist, dabei jedoch stets ihre Umfangslänge beibehält. Andere Schlitzgeometrien und -anordnungen sind aber auch möglich, wie auch die bereichsweise Verwendung geeigneter Materialien.
Das mittlere Rohr 16, dessen wesentliche Einzelheiten in 3 sowie in 5 dargestellt sind, ist, wie diese Figuren zeigen, an den Enden mit im Umfang geschlossene Endrohrstücken 12 versehen. In dem dazwischen liegenden Bereich ist das Rohr 16 längs geschlitzt mit Längsschlitzen 19, mit denen das Rohr in diesem Bereich in Streifen 20 unterteilt ist, die an den sehr engen Längsschlitzen 19 eng aneinander liegen, wie 3 in der vergrößerten Darstellung zeigt. Die Streifen stützen sich also im Umfang seitlich eng aneinander ab und können bei Druck- und Zugbelastung nicht ausweichen, sind also gegen seitliches Ausweichen sicher geführt.
Der Katheter 1 reagiert bei Biegung des biegbaren Abschnitts 4 wie im folgenden beschrieben. In Gebrauchsstellung sind die drei Rohre 15, 16 und 17 ineinander geschoben in eine relative Längsposition, wie sie sich durch die Übereinanderanordnung der 4–6 in der Zeichnung ergibt. Das mittlere Rohr 16 liegt also mit den Endrohrstücken 12 in den starren Endbereichen 6 der innen und außen benachbarten Rohre 15 und 17. Die Endrohrstücke 12 werden durch ihre Führung zwischen den beiden Rohren 15 und 17 parallel zur Rohrachse gehalten. Die Streifen 20 des mittleren Rohres 16 können durch ihre enge Aneinanderlage seitlich nicht ausweichen.
Biegt man bei dieser Konstruktion den einen biegbaren Abschnitt 4, so muss der andere biegbare Abschnitt 5 mit einer Zwangsbiegung folgen. Dabei wird die Längenänderung der Streifen 20, die sich durch die Krümmung im Abschnitt 4 ergibt, durch Längsverschiebung benachbarter Streifen 20 gegeneinander in den Abschnitt 5 übertragen. Da eine Verschiebung der Streifen 20 gegeneinander im Bereich des Endrohrstückes 12 ausgeschlossen ist, muss die Längenänderung im Abschnitt 4 im Abschnitt 5 kompensiert werden. Dies kann nur erfolgen, indem sich der Abschnitt 5 wie in 1 dargestellt im gleichen Maße wie der Abschnitt 4 krümmt, allerdings gespiegelt: Biegung von Abschnitt 4 nach oben führt gemäß 1 zu Biegung von Abschnitt 5 nach unten. Die Längsachsen der sich an die gebogenen Abschnitte anschließenden proximalen und distalen Endbereiche 6 sind parallelverschoben.
Im praktischen Einsatz wird auch der steifere Abschnitt 3 in gewissem Maße gebogen werden, um sich der Anatomie des Patienten anzupassen. Die durch diese Krümmung entstehende Längenänderung überträgt sich genau wie die aus der gezielten Krümmung des Abschnitts 4 resultierende Längenänderung in den Abschnitt 5. Dies stellt jedoch kein Problem dar, da es hierdurch lediglich zu einem Offset der Biegungsradien der beiden biegsamen Abschnitte 4, 5 zueinander kommt, die der Chirurg bei der Handhabung des Katheters ohne weiteres manuell kompensieren kann.
Das Verhältnis der Biegesteifigkeiten in den Abschnitten 3, 4, 5 ist bevorzugt so gewählt, dass der Abschnitt 3 sich nicht von selbst biegt, wenn der Abschnitt 4 gebogen wird, damit der Abschnitt 5 der Biegung folgen kann. Gleichzeitig verhindert eine gewisse Biegbarkeit des Abschnitts 3 eine Verletzung des Patienten, wenn der Abschnitt 5 blockiert ist, da sich die Zwangsbiegung dann im etwas steiferen Abschnitt 3 ausbilden kann. Dies führt zu einer erhöhten Behandlungssicherheit.
Durch den erfindungsgemäßen Katheter 1 können Lichtleitfasern zur Ausführung laserchirurgischer Anwendungen oder mikrochirurgische Instrumente, z. B. Steinkörbe, geführt werden. Auch eine Zuführung von Medikamenten oder anderen therapeutischen Substanzen ist im Rahmen der Erfindung möglich.
Die Streifen 20 sollten allseitig gut gleitbar ausgebildet oder angeordnet sein, damit sich bei dem erfindungsgemäßen Katheter die gewünschte, präzise Zwangsbiegung ergibt. Dazu können die Streifen 20, oder die ihnen anliegenden Flächen z. B. poliert, geschmiert, beschichtet oder sonstig reibungsvermindert ausgebildet sein.
An den Innen- und Außenflächen ist der Katheter 1 vorzugsweise bioverträglich und flüssigkeitsdicht verschlossen, um ein Eindringen von Körperflüssigkeit in die Rohrkonstruktion zu vermeiden.

Claims

Medizinischer Katheter mit langgestreckter rohrartiger Form, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter (1) in seinem distalen Endbereich einen Abschnitt erhöhter Biegsamkeit (5) und in der Nähe seines proximalen Endes einen Steuerabschnitt (4) aufweist, welche durch eine mechanische Kopplung derart miteinander verbunden sind, dass die Form des distalen biegsamen Abschnitts (5) durch Beeinflussung des Steuerabschnitts (4) einstellbar ist.
Medizinischer Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung aus drei ineinander geschobenen dünnwandigen Rohren (15, 16, 17) besteht, von denen das innere (17) und das äußere Rohr (15) in dem biegsamen Abschnitt (5) leicht biegbar ausgeführt sind, während das mittlere Rohr (16) mit Ausnahme wenigstens seines distalen Endbereichs (12) durch längsaxiale Schnitte in Streifen (20) unterteilt ist.
Medizinischer Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter (1) in der Nähe seines proximalen Endes ebenfalls einen Abschnitt erhöhter Biegsamkeit aufweist, welcher den Steuerabschnitt (4) darstellt, wobei durch die mechanische Kopplung eine Formänderung des proximalen biegsamen Abschnitts (4) auf den distalen biegsamen Abschnitt (5) übertragen wird.
Medizinischer Katheter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung aus drei ineinander geschobenen dünnwandigen Rohren (15, 16, 17) besteht, von denen das innere (17) und das äußere Rohr (15) in den biegsamen Abschnitten (4, 5) leicht biegbar ausgeführt sind, während das mittlere Rohr (16) mit Ausnahme seiner Endbereiche (12) durch längsaxiale Schnitte in Streifen (20) unterteilt ist.
Medizinischer Katheter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter (1) im Bereich zwischen den biegsamen Abschnitten (4, 5) einen Abschnitt (3) mit erhöhter Steifigkeit aufweist.
Medizinischer Katheter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter (1) eine ausreichende Flexibilität aufweist, um der natürlichen Form eines Hohlorgans zu folgen.
Verwendung eines medizinischen Katheters nach einem der Ansprüche 1–6 zum Hindurchführen einer Lichtleitfaser für laserchirurgische Anwendungen.
Verwendung eines medizinischen Katheters nach einem der Ansprüche 1–6 zum Hindurchführen eines Drahtkorbs zur Aufnahme von Steinen, insbesondere Nieren-, Blasen-, Harnleiter- oder Gallensteinen.
Verwendung eines medizinischen Katheters nach einem der Ansprüche 1–6 zur Zuführung eines Therapeutikums durch den Katheter hindurch, insbesondere zur Auflösung von Blutgerinnseln.
Verwendung eines medizinischen Katheters nach einem der Ansprüche 1–6 zur Hindurchführung eines schnell drehenden Instruments, insbesondere zur Zerstörung von Blutgerinnseln.