DE102016106388A1 - WING TIP CATHETER - Google Patents
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Abstract
Zur Vermeidung insbesondere von Verletzungen während einer Unterdruckabsaugung wird eine Vorrichtung umfassend einen röhrenförmigen Katheterkörper mit einem in Längsrichtung verlaufenden inneren Lumen, wenigstens einer Einlassöffnung, die auf einer Außenseite des Katheterkörpers angeordnet ist und mit dem inneren Lumen in Verbindung steht und wenigstens einen im Wesentlichen starren Flügel bereitgestellt, wobei sich der Flügel von einer Außenseite des Katheterkörpers von dem Katheterkörper weg erstreckt und sich in Richtung eines Endes des Katherterkörpers verjüngt. Die Profilhinterkante des Flügels ist dabei durch die Profilwölbung des Flügels derart zu dem Katheterkörper ausgerichtet, dass der Flügel die wenigstens eine Einlassöffnung zumindest teilweise in einem Abstand überdacht.In particular to avoid injuries during vacuum aspiration, a device is comprised of a tubular catheter body having a longitudinal inner lumen, at least one inlet opening disposed on an outer side of the catheter body and communicating with the inner lumen, and at least one substantially rigid wing wherein the wing extends from an outside of the catheter body away from the catheter body and tapers towards one end of the catheter body. The profile trailing edge of the wing is thereby aligned by the profile curvature of the wing to the catheter body, that the wing, the at least one inlet opening at least partially roofed at a distance.
Description
Kurze Zusammenfassung der Erfindung Brief summary of the invention
Vorrichtung (Kanülensatz), durch deren Hilfe die extrakorporale Zirkulation (EKZ) bei der chirurgischen Behandlung des Herzens im Herzstillstand ohne Einsatz des Oxygenators ermöglich wird. Device (cannula set), by means of which the extracorporeal circulation (ECC) in the surgical treatment of the heart in cardiac arrest is made possible without the use of the oxygenator.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Ein Oxygenator ist ein medizintechnisches Gerät, das Blut mit Sauerstoff anreichert, Kohlendioxid aus dem Blut entfernt und kurzzeitig die Funktion der Lunge (ECMO) übernimmt. Er wird insbesondere in der Herzchirurgie als Teil der Herz-Lungen-Maschine (HLM) und in der Intensivmedizin zur Behandlung von akutem Lungenversagen verwendet, wobei der Oxygenator kurzzeitig die Funktion der Lunge ersetzt. Die HLM kann zusätzlich zum Ersatz der Lunge auch die Pumpfunktion des Herzens für einen beschränkten Zeitraum ersetzen. Das Blut verlässt dabei den Körper über ein Schlauchsystem, wird im Oxygenator mit Sauerstoff angereichert und dann wieder in den Körper zurückgeführt. Dieser Kreislauf ist als extrakorporale Zirkulation (EKZ) bekannt. Insbesondere bei einem künstlich herbeigeführten (induzierten oder pharmakologischen) Herzstillstand im Rahmen von Operationen am Herzen wird die Funktion des Kreislaufs während des künstlichen Herzstillstandes von einer Herz-Lungen-Maschine aufrechterhalten. An oxygenator is a medical device that oxygenates blood, removes carbon dioxide from the blood, and temporarily takes over the function of the lungs (ECMO). It is particularly used in cardiac surgery as part of the heart-lung machine (HLM) and in intensive care for the treatment of acute respiratory failure, the oxygenator for a short time replaces the function of the lungs. In addition to replacing the lungs, the HLM can also replace the pumping function of the heart for a limited period of time. The blood leaves the body via a tube system, is oxygenated in the oxygenator and then returned to the body. This cycle is known as Extracorporeal Circulation (ECC). In particular, in an artificially induced (induced or pharmacological) cardiac arrest in the context of operations on the heart, the function of the circulation during the artificial cardiac arrest is maintained by a heart-lung machine.
Die Verwendung der Herz-Lungen-Maschine führt jedoch häufig zu unerwünschten Nebenwirkungen wie beispielsweise zu iatrogenen Traumen (Operationstrauma) insbesondere in der Herzchirurgie (
Die extrakorporale Instrumentierung des herzchirurgisch herbeigeführten Herzstillstandes ohne die HLM erfordert notwendigerweise jeweils einen den Herzkammern parallel geschalteten Nebenkreislauf in Form eines extrakorporalen Linkherzreservoirs (Kardiotomiereservoir) und eines Rechtsherzreservoir (venöses Kardiotomiereservoir). Diese beiden Nebenkreisläufe sind physiologisch entsprechend hintereinander geschaltet und ermöglichen im Gegensatz zur Herzlungenmaschinenkonzeption die Weiterführung der Lungenbeatmung während der extrakorporalen Zirkulation. Hierbei sind vier unabhängige Antriebssysteme in der Regel in Form von Rollerpumpen erforderlich, um den Blutkreislauf ohne das schlagende Herz zu erhalten und den Operationsbereich blutarm zu stellen. Während des Bypasses des Blutes am Herzen kann der Patient somit weiter über die Lunge beatmet werden. The extracorporeal instrumentation of the cardiac arrest caused by cardiac surgery without the HLM necessarily requires in each case a secondary circuit connected in parallel to the heart chambers in the form of an extracorporeal left heart reservoir (cardiotomy reservoir) and a right heart reservoir (venous cardiotomy reservoir). These two secondary circuits are physiologically correspondingly connected in series and, in contrast to the heart lung machine design, allow the continuation of lung ventilation during extracorporeal circulation. In this case, four independent drive systems are usually required in the form of roller pumps in order to maintain the blood circulation without the beating heart and to make the surgical field bloodless. During the bypass of the blood in the heart, the patient can thus continue to be ventilated via the lungs.
Um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens möglicher Komplikationen insbesondere während Operationen am Herzen weiter zu verringern, wurde der präventive Einsatz einer zentrierten Perfusion durch intravasale Okklusion vorgeschlagen. Diese Modifikation in Kombination mit der Drew-Anderson Technik ist für die Lungen die physiologisch günstigere Behandlungsmethode gegenüber der apparativen Oxygenierung durch Umgehung der temporären Ischämie. Die Verbesserung der operativen Zugänglichkeit wurde durch die Gestaltung der Kanülen erreicht. Ein äußerer Zugang zum Pulmonalarterienstamm war mit Hilfe der erfindungsgemäßen zentrierten Ballonokklusionsperfusion aufgrund der intravasalen Positionierung nicht länger notwendig. To further reduce the likelihood of potential complications, particularly during heart surgery, the preventive use of centered perfusion by intravascular occlusion has been suggested. This modification in combination with the Drew-Anderson technique is the more physiologically favorable treatment for the lungs compared to the apparative oxygenation by bypassing the temporary ischemia. The improvement of surgical accessibility was achieved through the design of the cannulas. External access to the pulmonary artery strain was no longer necessary with the aid of the centered balloon occlusion perfusion of the present invention because of intravascular positioning.
Zur Vermeidung einer risikobehafteten queren Aortenabklemmung offenbart die
Weiterführende Untersuchungen bestätigten das Therapiekonzept der extrakorporalen Zirkulation ohne Einsatz des Oxygenators mit Senkung der biochemischen Entzündungsparameter aufgrund der physiologisch funktionellen Beibehaltung der Lungenperfusion während des Herzstillstandes (Systemic Inflammatory Response Syndrom / SIRS / Kirklin J. K. The postperfusion syndrome: inflammation and the damaging effects of cardiopulmonary bypass. In:
Um das Operationstrauma für den herzchirurgischen Patienten so gering wie möglich zu gestalten, werden im Speziellen durch verkleinerte Schnittführungen eine geringere Wundverletzung und eine verringerte Wundheilungskomplikationsrate erreicht. Diese veränderten Schnittführungen des Brustbeines oder des Brustkorbes werden bei der sogenannten „minimal invasive surgery“ ohne Einsatz der Herz-Lungen-Maschine gegenüber der sogenannten „less invasive surgery“ mit Einsatz der Herz-Lungen-Maschine durchgeführt. Die verkleinerten Schnittführungen Brustbeines führen jedoch für den Herzchirurgen auch zu einem verkleinerten Arbeitsradius. Besteht nun die Indikation für den Einsatz einer Herzlungenmaschine bei verkleinertem Arbeitsradius kommt es häufig vor, dass die traditionellen Durchmesser der Anschlussschläuche für die Herzlungenmaschine zusätzlich den Arbeitsbereich verkleinern. In order to minimize the surgical trauma for the cardiac surgery patient, in particular, reduced incisions result in less wound injury and a reduced wound healing complication rate. These altered cuts of the sternum or the thorax are performed in the so-called "minimally invasive surgery" without the use of the heart-lung machine compared to the so-called "less invasive surgery" with the use of the heart-lung machine. However, the reduced incisions sternum lead for the cardiac surgeon also to a reduced working radius. If the indication exists for the use of a heart-lung machine with a reduced working radius, it often happens that the traditional diameters of the connecting tubes for the heart-lung machine additionally reduce the working area.
Eine Möglichkeit der Veränderung einer bei dieser Operationsart lebensnotwendigen Schlauchverbindungen der Blutabflussseite (zur HLM) ist es, den Durchmesser von das Körperblut führenden Schläuchen, von traditionell ½ Zoll (0,635 cm) auf einen Durchmesser von 21 bis 24 Charriere (Carrierre = French; 1 French = 0,3324 cm) zu verkleinern. Dieser im Durchmesser verkleinerte Schlauch kann vor Beginn der extrakorporalen Zirkulation nicht über die verkleinerte Brustbeinöffnung, sondern lediglich durch den verkleinerten Eigenradius über die seitliche Brustwand geführt und mit der rechten und linken Vorkammer des Herzens für die extrakorporale Zirkulation notwendigerweise vorübergehend verbunden werden. One way of altering a blood drain side (HLM) tubing vital in this type of surgery is to change the diameter of the tubing leading from the body's blood, traditionally ½ inch (0.635 cm) to a diameter of 21 to 24 gauge (Carrierre = French; = 0.3324 cm). This reduced diameter tube can not be performed over the reduced sternum opening before the extracorporeal circulation, but only through the reduced intrinsic radius on the lateral chest wall and necessarily connected with the right and left antechamber of the heart for extracorporeal circulation temporarily.
Bei einer Verkleinerung des Katheterinnendurchmessers auf weniger als ein halbes Zoll wird jedoch ein zusätzlicher Unterdruck erforderlich, um den sicheren Blutvolumenfluss während einer extrakorporalen Zirkulation zu garantieren. Beispielhaft angegeben beträgt bei den herkömmlich verwendeten Katheterdurchmessern von 21 Charriere (0,245 cm) der passive Blutfluss bei einem Gradienten von 1 m unter 1,6 bis 1,8 l/min/m2, bei 24 Charriere (0,398 cm) unter 2,2 bis 2,4 l/min/m2. Wird nun das Kathetersystem bei geschlossenem System unter einen Unterdruck von 50 bis 100 mm Hg gesetzt, entwickelt sich eine Blutflussrate von 3,6 bis 3,8 l/min/m2 für 21 Charriere bis hin zu 4,0 bis 4,4 l/min/m2 für 24 Charriere. However, reducing the catheter internal diameter to less than half an inch requires additional vacuum to ensure safe blood flow during extracorporeal circulation. By way of example, in the conventionally used catheter diameters of 21 Charriere (0.245 cm), the passive blood flow at a gradient of 1 m is below 1.6 to 1.8 l / min / m 2 , at 24 Charriere (0.398 cm) below 2.2 to 2.4 l / min / m 2 . If the catheter system is placed under a negative pressure of 50 to 100 mm Hg when the system is closed, a blood flow rate of 3.6 to 3.8 l / min / m 2 for 21 Charriere up to 4.0 to 4.4 l develops / min / m 2 for 24 Charriere.
Dieses notwendige Vakuum setzt sich jedoch unter Umständen bis an die Innenwand der dem Niederdrucksystem zugehörigen Vorhöfe fort. Hier können die schlitzförmigen, in der Regel bisher offenen Bluteinlassöffnungen der traditionellen kleinen venösen Katheter von den Herzwänden zum Teil oder vollständig verschlossen werden. Dabei besteht immer die Gefahr der Drosselung der extrakorporalen Zirkulation mit kurzfristiger körperlicher Minderdurchblutung. Ferner kann es zur Unterbrechung der extrakorporalen Zirkulation mit kurzfristigem Kreislaufstillstand bis zum Druckausgleich zwischen der Katheterspitze und der elastischen anatomischen Wandstruktur kommen. However, under certain circumstances, this necessary vacuum continues as far as the inner wall of the atria associated with the low-pressure system. Here, the slit-shaped, usually previously open blood inlet openings of traditional small venous catheters from the heart walls can be partially or completely closed. There is always the risk of throttling the extracorporeal circulation with short-term physical hypoperfusion. Furthermore, the interruption of the extracorporeal circulation with short-term cardiac arrest may occur until the pressure balance between the catheter tip and the elastic anatomical wall structure.
Die bis zu einem Unterdruck von 100 mm Hg stehende Katheterspitze kann ebenso bei ungünstiger Lage im Bereich des Reizleitungssystems des Herzens, auch nur bei kurzfristigem Ansaugen, Hämatome an den Innenwänden der rechten Vorkammer nach sich ziehen, welche wiederum für Herzrhythmusstörungen während und nach einer Herzoperation verantwortlich sein können. Abhängig von der Katheterlage sind auch Verletzungen durch die vorübergehende Sogwirkung im Bereich der Trikuspidalklappe oder der Mitralklappe möglich. The up to a negative pressure of 100 mm Hg catheter tip may also in unfavorable position in the region of the conduction system of the heart, even with short-term aspiration, hematomas on the inner walls of the right antechamber, which in turn responsible for cardiac arrhythmia during and after heart surgery could be. Depending on the location of the catheter, injuries may also be caused by the temporary suction in the area of the tricuspid or mitral valve.
Es liegt dementsprechend der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, die lebensnotwendige Körperdurchblutung auf der Blutseite für die extrakorporale Zirkulation während des Herzstillstandes zu gewährleisten, ohne die Herzinnenwand und anatomische Strukturen potentiell zu verletzen. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird. It is accordingly an object of the invention to provide a device which makes it possible to ensure the vital body perfusion on the blood side for extracorporeal circulation during cardiac arrest, without potentially injuring the inner heart wall and anatomical structures. This object is achieved according to the invention by the features specified in the main claim, wherein with regard to preferred embodiments, reference is made to the features of the subclaims.
Kurze Beschreibung der Erfindung Brief description of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung insbesondere für den Abfluss bei Unterdruckverhältnissen zur Erhaltung der Körperdurchblutung während der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) herzchirurgischer Eingriffe ohne Oxygenator. Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und insbesondere eine Flügelkatheterspitze bereit umfassend einen röhrenförmigen Katheterkörper mit einem in Längsrichtung verlaufenden inneren Lumen, der an einem längsseitigen Ende verschlossen ist und an seinem gegenständigen längsseitigen Ende eine Öffnung aufweist, die mit dem inneren Lumen in Verbindung steht; wenigstens eine Einlassöffnung, die auf einer Außenseite des Katheterkörpers angeordnet ist und mit dem inneren Lumen in Verbindung steht; und wenigstens einen starren Flügel, der sich von einer Außenseite des Katheterkörpers von dem Katheterkörper weg erstreckt und sich in Richtung des geschlossenen Endes des Katherterkörpers verjüngt. Die Profilhinterkante des Flügels ist durch die Profilwölbung des Flügels derart zu dem Katheterkörper ausgerichtet, dass eine Schwinge des Flügels die wenigstens eine Einlassöffnung in einem Abstand zumindest teilweise überdacht. The invention relates to a device in particular for the outflow under negative pressure conditions for the maintenance of the body circulation during the extracorporeal circulation (ECC) cardiac surgery without oxygenator. The present invention provides an apparatus, and more particularly, a wing catheter tip comprising a tubular catheter body having a longitudinal inner lumen closed at a longitudinal end and having at its opposite longitudinal end an opening communicating with the inner lumen; at least one inlet port disposed on an outer side of the catheter body and communicating with the inner lumen; and at least one rigid wing extending from an outside of the catheter body away from the catheter body and tapering towards the closed end of the catheter body. The profile trailing edge of the wing is aligned by the profile curvature of the wing to the catheter body so that a rocker of the wing, the at least one inlet opening at a distance at least partially roofed.
Die wenigstens eine Einlassöffnung erstreckt sich vorzugsweise entlang des Katheterkörpers in Längsrichtung erstreckt. The at least one inlet opening preferably extends along the catheter body in the longitudinal direction.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mehrere Einlassöffnungen und mehrere Flügel, die in gleicher Anzahl wie die Einlassöffnungen vorliegen. Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Einlassöffnungen und der Flügel jeweils vier. According to one embodiment, the device comprises a plurality of inlet openings and a plurality of wings, which are present in the same number as the inlet openings. Preferably, the number of the inlet openings and the wing is four in each case.
Eine Basis des wenigstens einen starren Flügels kann unmittelbar neben der wenigstens einen Einlassöffnung am Katheterkörper angeordnet vorliegen und so eine einseitige unmittelbare Begrenzung der Einlassöffnung durch die Basis des wenigstens einen Flügels bilden. A base of the at least one rigid wing may be disposed adjacent the at least one inlet opening on the catheter body and thus form a one-sided immediate boundary of the inlet opening through the base of the at least one wing.
Die Schwinge des wenigstens einen Flügels überdacht vorzugsweise mindestens die Hälfte der Öffnungsfläche der wenigstens einen Einlassöffnung. The rocker of the at least one wing preferably covers at least half of the opening area of the at least one inlet opening.
Die wenigstens eine Einlassöffnung weist bevorzugt eine Öffnungsfläche von ungefähr zwischen 20 und ungefähr 300 mm2, bevorzugt ungefähr 100 mm2 auf. The at least one inlet opening preferably has an opening area of approximately between 20 and approximately 300 mm 2 , preferably approximately 100 mm 2 .
Die wenigstens eine Einlassöffnung erstreckt sich bevorzugt über eine Länge von zwischen ungefähr 1/2 und 4/5 der Länge des Katheterkörpers in Längsrichtung entlang des Katheterkörpers. The at least one inlet port preferably extends longitudinally along the catheter body over a length of between about 1/2 and 4/5 of the length of the catheter body.
Der Innendurchmesser des inneren Lumens beträgt bevorzugt zwischen ungefähr 0,1 und ungefähr 5,0 cm und besonders bevorzugt ungefähr 0,6 cm. The inner diameter of the inner lumen is preferably between about 0.1 and about 5.0 cm, and more preferably about 0.6 cm.
Der Abstand zwischen Einlassöffnung und überdachender Schwinge entspricht bevorzugt zwischen zwei- und achtmal dem Innendurchmesser des inneren Lumens. The distance between inlet opening and roofing rocker preferably corresponds between two and eight times the inner diameter of the inner lumen.
Vorteile, Einzelheiten und die funktionelle Beschreibung der erfindungswesentlichen Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Advantages, details and the functional description of the features essential to the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, die sich insbesondere für einen Fluidabfluss (beispielsweise Blutabfluss) eignet und vorzugsweise für den Abfluss bei Unterdruckverhältnissen zur Erhaltung der Körperdurchblutung während der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) herzchirurgischer Eingriffe ohne Oxygenator Verwendung findet. Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine derartige Vorrichtung
Der Katheterkörper kann an seinem Ende
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Eine Profilwölbung in dem Flügel
Der wenigstens eine Flügel
Die Anzahl der Flügel
Der wenigstens eine Flügel
Der Basis- beziehungsweise Nasen-Bereich
Katheterkörper
Die
Der Katheterkörper
Eine unmittelbare Begrenzung Einlassöffnungen
In
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die Katheterform sowie die Überdachung der Einlassöffnung
Somit stellt die vorliegende Erfindung insbesondere zur Vermeidung einer risikobehafteten, bei vermindertem Druck stattfindenen Blutansaugung eine Vorrichtung für den sicheren venösen Abfluss bei Erhaltung der Perfusion während einer extrakorporalen Zirkulation herzchirurgischer Eingriffe bereit. Thus, in particular to avoid risky low pressure blood aspiration, the present invention provides a device for safe venous outflow while maintaining perfusion during extracorporeal circulation of cardiac surgery.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: 2K PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTNERSCHAFT MB, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed |