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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein System zum Positionieren eines medizinischen Implantates.
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In der Medizintechnik sind Vorrichtung zum Führen oder Positionieren von medizinischen Instrumenten und medizinischen Implantaten bekannt.
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Ein erste bekannte Vorrichtungsart zum Führen oder Positionieren von medizinischen Instrumenten sind sogenannte Endoskope.
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Ein Endoskop lehrt die
DE102018100703A1 . Ihrer Lehre nach, Absatz [0002], werden Endoskope eingesetzt, um schwer zugängliche Bereiche einer technischen Anlage oder eines menschlichen oder tierischen Patienten zu untersuchen und ggf. zu behandeln. Dazu weisen Endoskope einen langgestreckten Schaft auf, welcher durch eine natürliche oder künstlich erzeugte Öffnung eingeführt werden kann. Der Schaft kann dabei je nach Anwendungsfall starr oder flexibel ausgeführt sein.
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Ein flexibles Endoskop lehrt das Europäische Familienmitglied, die
EP2768373 (B1 ) der US-amerikanische Schrift
US 2013/0102846 . Sie lehrt ein Schaffen von Flexibilität, indem zwischen einem distalen Ende und einem proximalen Ende ein Gelenkbereich angeordnet wird. Innerhalb dieses Bereichs ist am Gelenk eine Steuer- und Bremsanordnung befestigt, so dass das Endoskop durch die Anordnung steuerbar, d.h. flexibel wird.
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Ein zweite bekannte Vorrichtungsart zum Führen oder Positionieren von medizinischen Instrumenten sind sogenannte Dilatoren.
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Zweck medizinischer Dilatoren ist ein Weiten bestehender, natürlicher Körperöffnungen oder geschaffener, d.h. operativer Körperöffnungen. Beispiele natürlicher Körperöffnungen sind Harnröhre, Anus, Speiseröhre, Vagina oder Gebärmutterhals. Hingegen sind Beispiele operativer Körperöffnungen Punktationen, Stichkanäle, Einschnitte oder Thoraxöffnungen.
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Durch geweitete Körperöffnungen können Vorrichtungen zum Führen oder Positionieren in den Körper leicht eingeführt werden. Dilatoren helfen folgerichtig andere Vorrichtungsarten anzuwenden.
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Die unterschiedlichen Vorrichtungsarten zum Führen oder Positionieren von medizinischen Instrumenten sind eine Voraussetzung, um medizinische Implantate in eine Solllage verbringen zu können. In der Solllage können medizinische Implantate ihre Sollfunktion erfüllen.
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Medizinische Implantate zur Behandlung des Herzens sind bekannt.
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Die
US9457184B2 offenbart eine Vorrichtung zur Organ-, spezifischer Herzbehandlung oder dessen Überwachung. Sie offenbart ferner eine Methode für eine therapeutische Organbehandlung. Die Organbehandlung als auch die Organüberwachung funktionieren nach dem Wirkprinzip Organgewebe einem elektrischen Strom oder einer Spannung oder einem magnetischen Feld auszusetzen. Technologisch wird das Organgewebe einem elektrischen Strom oder einer Spannung ausgesetzt, indem zwei Elektroden am Herzen positioniert werden. Weil die Elektroden Permanentmagneten aufweisen können, kann mittels dieser das Organgewebe auch magnetischen Feldern ausgesetzt werden.
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Die vorgenannte, vollständige Lehre offenbart eine Mehrzahl an Teilen, welche der Patient nach seiner Zustimmung über ein Anwenden der Lehre an seinem Körper erhält. Ein Nachteil der Lehre resultiert aus seinem Wirkprinzip, das Herz zu bestromen.
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Die Funktion des Herzens basiert auf elektrischen Strömen, die es selber erzeugt. Auch die Funktion einer Vielzahl anderer Organe basiert auf elektrischen Strömen. Der erste Fakt, dass elektrische Ströme im Körper des Menschen allgegenwärtig sind, und der zweite Fakt, dass ihr Zweck eine Steuerung des Körpers ist, legen Grund um elektrische Körperströme als Vitalparameter zu verstehen. Indem das Herz bestromt wird, geht die Lehre das Risiko ein, elektrische Körperströme zu verstärken oder abzuschwächen, d.h. Vitalparameter eines Körpers zu manipulieren.
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Soweit der Gedanke gefasst wird, dass sämtliche Flüssigkeiten des menschlichen Körpers Strom leiten, folgt aus seiner Fassung, dass ein Bestromen des Körpers das Risiko, Vitalparameter schädlich zu manipulieren, erhöht. Da ein versehentliches Leiten von Strom mit der Folge eines versehentlichen Bestromens anderer Organe nicht ausgeschlossen werden kann, ist die Lehre unsicher.
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Weil die Lehre fordert, das Herz zu bestromen, müssen Stromkabel durch den Körper geführt werden. Dieses erhöht die Unsicherheit.
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Auch Kombinationen aus medizinischen Instrumenten und Führungs- oder Positioniervorrichtungen sind bekannt. Zweck derartiger Kombinationen ist, eine Indikation abschließend behandeln zu können, weil ein medizinisches Instrument an ein seinen Sollort gebracht werden kann.
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Die
US6821297B2 offenbart ein künstliches Ventil für eine Reparatur geschädigter Herzklappen. Sein Vorteil ist, in Behandlungen mit schlagendem Herzen angewendet werden zu können, so dass ein Legen eines kardiopulmonalen Bypasses und ein Aufbringen eines künstlichen Herzschlages verzichtbar ist. Sie offenbart auch ein Instrument zum Führen und Positionieren des künstlichen Ventils in das Herz eines Patienten. Das Instrument umfasst einen schlauchartigen Halter und einen länger werdenden schlauchartigen Manipulator. Der Halter ist am Manipulator angeschlagen, so dass der Manipulator mittels des Halters in eine Position geführt werden kann. Das Instrument umfasst einen Ejektor, welcher im Sinne eines Innenteils, teleskopartig in einem Außenteil, einem Hohlraum geführt ist. Zweck des Ejektors ist, das künstliche Herz vom Halter zu trennen.
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Ein Abtrennen eines künstlichen Ventils, respektive eines künstlichen Herzens von einem Halter entspricht einem Abtrennen eines medizinischen Implantats von einem Führungsinstrument. Soweit gefordert ist, dass medizinische Implantate örtlich oder zeitlich mit Energie oder einer Stoffmenge zu versorgen sind, erschwert ein Abtrennen ein Bereitstellen und Aufrechterhalten einer Energieversorgung. Denn eine Abwesenheit von Kabeln oder Schläuchen verhindert ein Be- oder Entströmen des medizinischen Implantats mit Energie oder Stoffmenge.
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Weil die Versorgung des medizinischen Implantats nicht gewährleistet ist, ist die Lehre unsicher.
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Das Europäische Familienmitglied, die
EP2645980 der US-Amerikanischen
US2012/0142996A1 lehrt eine implantierbare, subkutane, balgartige Vorrichtung. Die Vorrichtung soll den Zweck erfüllen, medizinische Geräte energetisch zu versorgen und zu betreiben. Sie soll diesen Zweck erreichen, indem sie für den Fall einer Herzunterstützung, einen Balg expandiert oder kontrahiert. Die Lehre schlägt vor, sowohl Expansion als auch Kontraktion umzusetzen, indem ein magnetischer Treiber, z.B. ein Elektromagnet einen unter der Haut positionierten Teilbereich des Balgs magnetisiert. Die Lehre führt dazu aus, im Balg zwei Platten vorzusehen, eine sogenannte distale und eine sogenannte proximale Platte. Beide Platten sollen parallel zueinander verbaut sein. Wird die distale Platte durch den Elektromagneten spezifisch magnetisiert, wird sie in Richtung der proximalen Platte bewegt. Diese Bewegung entspricht einem Kontrahieren des Balgs, d.h. seinem Deflatieren. Wird die distale durch den Elektromagneten spezifisch umgekehrt magnetisiert, wird sie aus Richtung der proximalen Platte von dieser weg bewegt. Diese Bewegung entspricht einem Expandieren des Balgs, d.h. seinem Inflatieren. Medizinische Geräte zur Gegenpulsation oder direkten Herzmassage (direct cardiac compression) setzen einen pulsierenden, spezifisch sogar einen zyklisch pulsierenden Bewegungshub voraus. Weil die Lehre einen Balg beschreibt, dessen Volumen expandiert oder kontrahiert werden kann, beschreibt sie einen Balg, der einen Bewegungshub ausführt. Somit erfüllt der Balg den Fall einer Herzunterstützung, indem er einen Bewegungshub umsetzt.
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Phänomen und Anwendung der balgartigen Vorrichtung sind mangelbehaftet.
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Notsituationen können charakterisiert werden. Sie sind häufig unübersichtlich. Zumindest während ihres Bestehens erfolgen Entscheidungen häufig schnell und Handlungen häufig irrational.
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Kritisch zu benennen ist, dass ein Anwenden der Vorrichtung, ein Positionieren des Balgs unterhalb der Haut voraussetzt. Im Vergegenwärtigen von Charakteristika einer Notsituation wird offenbar, dass für dies Positionieren eine begrentzte Zeit vorhanden ist. Weil lediglich eine begrentzte Zeit für ein Positionieren vorhanden ist, konkretisiert sich der Mangel einer sicheren Inbetriebnahme.
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Kritisch zu benennen ist auch, dass nicht nur der Mangel einer unsicheren Inbetriebnahme an ihr haftet, sondern dieser Mangel sich zu einer unsicheren Betriebssicherheit während einer Anwendung verstärkt. Das Phänomen lässt ein Zusammenbrechen des magnetischen Felds in kritischen Notsituationen zu.
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Im wiederholten Vergegenwärtigen der Charakteristika einer Notsituation parametrisieren sich diese zur Eintrittswahrscheinlichkeit eines Zusammenbrechens des magnetischen Felds. Häufigkeit und Schadenswirkung jedes Einzelparameter erhöhen somit eine unsachgemäße Anwendung der Vorrichtung in Notsituationen. Sie schließen ihre Produkttauglichkeit aus.
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Die vorgenannte Lehre ermöglicht, den in ihr diskutierten Balg im Sinne eines Kissens zu interpretieren. Würde die vorgenannte Lehre verwendet, um eine Behandlung, am Herz durchzuführen, könnte das Kissen als Mittel für Druckmassagen aufgefasst werden.
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Weil die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenbrechens des Magnetfelds erhöht ist, tritt ein Ausbleiben einer partiellen oder vollständigen Herztätigkeitsübernahme ein, wenn der Balg als ein Kissen für Herz-Druckmassagen vorgesehen ist. Bleibt die Übernahme aus, resultieren schwere Patientenschäden oder dessen Tod.
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Insbesondere für Notsituationen ist das vorgenannte Phänomen ungeeignet, nicht nur seine Anwendung ist zu langsam, es ist unsicher.
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Der Mangel an Unsicherheit haftet an der vorgeschlagenen Lehre auch außerhalb von Notsituationen. Weder kann ein versehentliches mechanischen Abreisen des Treibers noch eine Abwesenheit magnetischer Störgeräte ausgeschlossen werden.
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Das Europäische Familienmitglied, die
EP2456483 B1 , der US-amerikanische Schrift
US 2011/0021864 lehrt eine Vorrichtung zur Herzunterstützung. Den Zweck ihrer Lehre, eine Herzunterstützung sieht sie insbesondere für die Anwendungsfälle eines erkrankten oder geschädigten Herzens, einer diastolischen oder systolischen Dysfunktion oder deren Kombination vor. Zur Erfüllung des Zwecks schlägt die Lehre vor, eine Kraft auf die äußere Herzoberfläche aufzubringen. Das Aufbringen soll durch eine biokompatible Folie erfolgen, die dazu pneumatisch in einer koaxialen Konfiguration mit dem Herzen festgesetzt ist. Sie sitzt fest an mindestens einem strukturellen Element, dessen Eigenschaft ist, eine elastische Energie speichern zu können. Die Eigenschaft Energie speichern und abgeben zu können, be- oder entkräftet somit das Aufbringen. Die Lehre legt dem Aufbringen einer Kraft somit als Grundregel zu Grunde, dass die Vorrichtung während einer Kontraktion des Herzens nach innen, hingegen während des Füllens des Herzens nach außen gezogen wird. Das Festsitzen umfasst der Lehre nach auch ein Umschließen des Herzens durch die koaxiale Konfiguration. Soweit der Leser sich die koaxiale Konfiguration als Becher vorstellt, kann er sich in dieser Vorstellung das Herz in den Becher hineinstellen. Die Vorstellung eines Herzens, das in oder von einem Becher umfasst ist, kann als >>Cup-in-Cup<< bezeichnet werden.
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Ein Umfassen des Herzens durch eine koaxiale Konfiguration, z.B. einer Gitterstruktur oder eines Bechers ist unsicher.
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Dazu muss der Operateur die koaxiale Konfiguration um das Herz herumlegen. Weil das Herz pulsiert und unterhalb des Thorax liegt, ist das Herumlegen zeitaufwändig. Grundsätzlich gilt, dass kürzer andauernde Operationen sicherer sind als lang andauernde. Denn allein die Länge einer Operation erhöht ihr impliziertes Infektionsrisiko, d.h. ihre Unsicherheit. Das Herumlegen ist außerdem risikoreich. Denn allein die Umstände einer Herzoperation und ihrer Komplexität sind reich an implizierten Möglichkeiten für Fehlentscheidungen und Handlungen. Die Unsicherheit der Lehre wird somit weiter erhöht.
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Die
US5727569A schlägt ein medizinisches Gerät vor, dessen Zweck ein Fixieren einer Herzoberfläche oder eines Teils ist. Sie setzt ihren Vorschlag mittels einer Technik an, welche einen negativen Druck, d.h. ein Vakuum heranzieht, um durch dessen Sog die Herzoberfläche in ein chirurgisches Instrument hineinzuziehen. Sie verstärkt ihren Vorschlag, das Fixieren einer Herzoberfläche durch deren Ansaugen mittels der Gestalt ihres Gerätegehäuses. Diese soll gemäß der eines Bechers oder einer Schüssel ausgeformt sein. Diese Formgebung und ein Hineinziehen der Herzoberfläche in vorgesehene Ansaugbuchten an unterschiedlichen Stellen fixieren nach der Lehre die Herzoberfläche so gut, dass chirurgische Eingriffe durchführbar werden.
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Der Nachteil des Ansaugens und Hineinziehen ist, ein Einreißen oder Abreißen der Herzoberfläche zu riskieren. Dieses Technologierisiko verunsichert einen Patienten nicht nur grundsätzlich vor einer Operation, sondern gefährdet ihn unnötig. Die Unsicherheit des medizinischen Gerätes wird zusätzlich noch durch die Gestalt seines Gerätegehäuses erhöht. Denn seine Form entspricht einem Volumenabschnitt einer Kugel. Das Herz ist nicht kugelförmig. Da mit einem unsicheren Sitz des medizinischen Geräts auf oder am Herz zu rechnen ist, steigt die Funktionsunsicherheit. Werden die grundsätzliche und funktionale Unsicherheit miteinander summiert, gleicht ihre Summe einer hohen Unsicherheit.
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Die
WO 2019/052887 A2 beschreibt ein Zuleitungssystem für ein medizinisches Implantat, das in einem proximalen Bereich eines intrakorporalen Zuleitungsabschnitts ein flaches Querschnittsprofil aufweist, um im Einbauzustand an einem Hautaustrittsbereich mit einem flachen Querschnittsprofil auszutreten. Weiter kann das Zuleitungssystem an dem flachen Querschnittsprofil leichter um eine Achse parallel zu einer langen Seite des Querschnitts gebogen werden. Beim Führen oder Positionieren von medizinischen Instrumenten wird hierbei jedoch ein erhöhtes Verletzungsrisiko erzeugt, da durch das Biegen des Querschnittsprofils Hebelkräfte auf den intrakorporalen Zuleitungsabschnitt wirken können.
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Wenngleich ein Führen und Positionieren von einem Werkzeug zu einer Behandlungsstelle, wie z.B. dem Herzen, dem Herzperikard bekannt sind, weisen diese Werkzeuge eine Mehrzahl an Nachteile auf. Sie setzen dem Körper des Patienten unnötig Gefahren aus. Im Einzelnen wurde u.a. bemängelt, dass bekannte Lehren den Körper entweder unnötig bestromen oder ihre Energieversorgung versagen kann. Im Einzelnen wurde ebenfalls bemängelt, dass bekannte Lehren zeitaufwendig und komplex sind, so dass im Ganzen klar ist, dass die Lehren des Stands der Technik unsicher sind.
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Diese Unsicherheit wird noch erhöht, denn allen Lehren ist der Nachteil gemeinsam, einen hohen Montage- und Fertigungsaufwands nach sich zu ziehen. Die Gemeinsamkeit der Lehren basiert auf einer hohen Komponentenanzahl. Je höher die Komponentenanzahl, desto aufwändiger sind Montage und Fertigung.
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Daher ist die Tätigkeit sinnvoll, die Sicherheit von Werkzeugen zum Führen und Positionieren von Werkzeugen in der Behandlung weiter zu erhöhen.
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Überraschenderweise schöpft diese sinnvolle Tätigkeit, eine Erfindung. Ihre Aufgabe ist, eine verkürzte und hygienische verbesserte medizinische, insbesondere chirurgischen Behandlung des Herzens zu schöpfen.
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Die Erfindung, eine Vorrichtung zum Positionieren eines medizinischen Implantates mit einer Führung, wobei die Führung mindestens zwei Enden aufweist, löst die Aufgabe dadurch, dass mindestens ein Ende ein Gelenk ist oder mindestens eine Gelenk an einem Ende angeordnet ist.
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Die Erfindung umfasst auch ein System, welches die Aufgabe löst. Dieses System, ein System zum Positionieren eines medizinischen Implantats, umfasst dafür mindestens eine Halterung und mindestens eine Führungsvorrichtung, wobei die Führungsvorrichtung geführt in der Halterung angeordnet ist. Das System löst die Aufgabe dadurch, dass die Führungsvorrichtung eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist.
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Überraschender Weise ermöglicht die Erfindung eine einfache und reproduzierbare Platzierung eines medizinischen Implantats.
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In einem Beispiel kann das Gelenk ein Festkörpergelenk und/oder eine Gelenkkette sein.
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In seiner Dissertation von 2013 am KIT mit dem Titel „Neuartige Drehgelenke für reibungsarme Mechanismen - Auslegungskriterien und Berechnungsmethoden“ beschreibt Dipl.-Ing. Dominik Kern in Kapitel 3 Festkörpergelenke funktional anhand einer Eigenschaft. Nach Kern „erzeugen Festkörpergelenke Gelenkbewegungen aus definierter elastischer Verformung“. Die Verformung laufen nach ihm „bevorzugt in einer ]der[ gewünschten Bewegungsrichtung ab“. Laut Kern zeichnen sich Festkörpergelenke durch eine Mehrzahl an Vorteilen aus, er benennt u.a. folgende: Reibungs-, Spiel-, Verschleiß-, Wartungs-, Schmiermittel-, Geräuschfreiheit.
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Die erfinderische Vorrichtung weist eine Führung auf, deren mindestens eines Ende als Gelenk ausgeformt, zum Beispiel gepresst ist oder an dessen mindestens einem Ende ein Gelenk angeordnet, z.B. angeschweißt ist. Nach einer möglichen Definition, der von Kern, laufen an dem jeweiligen Ende der Führung somit Verformungen ab, deren Lauf in einer Richtung bevorzugt ist.
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Das Gelenk ist in einer Richtung biegbar. Die Biegung ist reversibel. Da das Gelenk in dieser Richtung reversibel biegbar, elastisch ist, kann sich das Gelenk an Körperorgane anlegen. Der Begriff Anlegen kann in seiner Bedeutung alternativ als ein Anschmiegen oder als ein Andrücken verstanden werden. Seiner Bedeutung nach beschreibt der Begriff Anlegen, ein Anpassen der Form des Gelenks an Formen umliegender Körperorgane. Wird das Gelenk, beispielsweise durch den Körper entlang einer Herzoberfläche dilatiert, die in Richtung der Dilatation nach links gekrümmt ist, wird sich das Gelenk an die Krümmung anpassen, wenn der Linkskrümmungsradius und die Biegerichtung des Gelenks parallel zueinander liegen.
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Dass das Gelenk in einer Richtung biegbar ist, kann auch bedeuten, dass das Gelenk nur in dieser Richtung biegbar sein kann, in allen anderen Richtungen nicht. Das Gelenk ist in dieser Deutung in allen anderen Richtungen folgerichtig steif.
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Weil das Gelenk in einer Richtung flexibel ist, hingegen in allen anderen Richtungen steif ist, resultiert ein Behandlungsvorteil. Die Vorrichtung lässt sich während einer Behandlung gut lenken. Innerhalb des Behandlungszeitraum lässt sie sich dabei so drehen, also positionieren, dass sie in biegesteifen Richtungen nicht auslenkt, so dass ein Auslenken in unerwünschte Richtung ausgeschlossen wird. Weil ein Rotieren der Vorrichtung ein Auslenken in unerwünschte Richtung ausschließt, erhöht sie die Platzierungsgenauigkeit in erster Folge. In zweiter Folge verkürzt sie damit Behandlungszeiten.
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Medizinische Behandlungen folgen einem Grundsatz: Eingriffe sind zu minimieren. Um minimalinvasiv zu behandeln, ist Platzverbrauch zu reduzieren. Das Gelenk ist in seinen bevorzugten Ausführungsformen abgeflacht. Sein Profil kann eine Ellipse sein. Durch seine flache Bauweise kann es gut in den Spalt zwischen Herz und Perikard vorgeschoben werden. Daher kann die erfinderische Vorrichtung zügig durch den intraperikardialen Spalt vorgeschoben werden. Denn seine Form reduziert den Platzbedarf im intraperikardialen Spalt.
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Weil die erfinderische Vorrichtung teilweise steif ist, kann sie auch zum Dilatieren verwendet werden.
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Die erfinderische Vorrichtung ermöglicht ein Dilatieren, erhöht die Platzierungsgenauigkeit, reduziert dabei den Platzbedarf. Damit ist sie einfach und reproduzierbar zu platzieren.
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Soweit die Vorrichtung zusammen mit einer Halterung kombiniert wird, schöpft sie ein System zum Positionieren eines medizinischen Implantats. Die Schöpfung offenbart ihre Vorteile in einer hohen Positionierstabilität und damit auch in einer hohen Präzision. Durch die Höhe an Positionierstabilität und Präzision können mittels des Systems komplizierte Operationen angegangen werden. Vorzugsweise das Angehen von Herzoperationen oder temporärer Herzunterstützung kann beschleunigt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System mindestens eine Halterung und mindestens eine Führungsvorrichtung, wobei die Führungsvorrichtung geführt in der Halterung angeordnet ist. Die Führungsvorrichtung ist in dieser bevorzugten Ausführungsform eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Der Vorteil der Ausführungsform ist, dass eine Führungsvorrichtung, insbesondere ein Gelenk, in der Halterung gehalten wird.
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Bekannte Lösungen zum Halten im Stand der Technik sind Ösen. Wären diese am Schaft der Führungsvorrichtung vorgesehen, könnte die Führungsvorrichtung mit der Haut eines Patienten vernäht werden. Ein anders Beispiel für ein Halten der Führungsvorrichtung, kann auch mittels einer Halteplattform bereitgestellt werden. Dabei werden Nähte an der Halteplattform vernäht. Nähte sind unhygienisch und müssen wieder entfernt werden. Nähte sind flexibel, sie können daher eine Führungsvorrichtung nicht stabil in einer Position halten. Hingegen sind alle Bauteile der vorteilhaften Ausführungsform aus einem starren, medizinisch zulässigen Material ausgeführt. Gegenüber der bekannten Lösung zeichnet sie sich somit vorteilhafterweise als stabil aus. Weil an der Halterung darüber hinaus Auflageflächen ausgearbeitet sind, kann sie zudem stabil auf den Körper eines Patienten aufgelegt werden.
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Bekannte starre, medizinisch zulässige Materialien sind u.a. Edelstähle, sogenannte medizinische Edelstähle oder Titan.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gelenk ein Hohlkörper, der innerhalb des medizinischen Implantats angeordnet ist. Die Vorzugskraft der Ausführungsform resultiert aus einem Vorteil. Wenn das Gelenk hohl ist, kann sein Körper von einem Fluid, z.B. Umgebungsluft oder einem Gas durchströmt werden. Sei die erste Prämisse, dass das Gelenk von einem Fluid durchströmbar ist. Sei die zweite Prämisse, dass das Gelenk innerhalb des medizinischen Implantats angeordnet ist. Soweit beide Prämissen wahr sind, ist das medizinische Implantat von einem Fluid durchströmbar. Ein Durchströmen kann in unterschiedliche Fälle gedeutet werden.
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In einem Fall bedeutet ein Durchströmen, ein Eintreten eines Fluids an mindestens einer ersten Stelle einer Struktur und mindestens eines Austretens des Fluids an einer zweiten Stelle der Struktur, z.B. eines Gelenks oder eines medizinischen Implantats. Da Fluid in die Struktur gezielt ein-, und ausgeleitet werden kann, ist die Struktur in- und deflatierbar.
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In einem anderen Fall bedeutet ein Durchströmen ein Austauschen eines Fluids in einer Struktur.
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Die bevorzugte Ausführungsform bevorteilt die erfinderische Vorrichtung also, indem sie Voraussetzungen für ein zeitgesteuertes oder periodisches oder zyklisches In- und Deflatieren der Vorrichtung schafft.
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Wenn das Gelenk in mindestens zwei Abschnitte mit unterschiedlicher Ausschnittanzahl oder Ausschnittform segmentiert ist, ist seine Biegeverhalten über seinen Gelenkverlauf einstellbar.
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Die Funktionalität eines Gelenks ist, die Freiheit mindestens einen Ausschnitt in einem Festkörper elastisch aufbiegen zu können. Wird die Anzahl an Ausschnitten erhöht, nimmt die Freiheit graduell zu.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Mehrzahl an teiloffenen Ausschnitten gleicher Art und Orientierung in eine Schnittfläche eines Vollkörpers entlang einer seiner Flächenkanten eingebracht. Weil die Ausschnitte entlang dieser Flächenkante eingebracht sind, resultiert die Möglichkeit, den Vollkörper quer zu Schnittfläche zu krümmen. Wenn erstens die Vollkörperschnittfläche eine Parallelfläche eines runden Hohlkörpers ist, zweitens die Schnittfläche von einer Symmetriefläche des Hohlkörpers beabstandet ist, und drittens, eine Mehrzahl an Ausschnitten in diese Schnittfläche eingebracht ist, dann resultiert, dass der runde Hohlkörper in der Schnittfläche biegbar ist, denn die Mehrzahl an Schlitzen kann parallel aufgebogen werden.
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Der Vorteil der bevorzugten Ausführungsform ist, dass durch die Ausschnittsanzahl, ihre Lagen, Verteilungen und Richtungen die erfinderische Vorrichtung fein eingestellt werden kann. Der Vorteil feiner Einstellbarkeit nimmt zu, wenn das Gelenk aus einem segmentierten Hohlkörper besteht, dessen Segmente eine definierte Steifigkeit aufweisen. Eine Definition kann vorteilhafterweise durch eine Anzahl-, Lage und Orientierungsvorgabe von Ausschnitten erreicht werden. Indem die bevorzugte Ausführungsform eine feingliedrige Steifigkeitsvorgabe des Gelenks schafft, verbessert sie deren Fähigkeit sich an ein Organ anzulegen.
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Werden die Ausschnitte von einem Laser ausgeschnitten, lassen sich eine Vielzahl an Formen in das Gelenk einbringen. Bevorzugte Formen sind geschlossene Schlitze, geschlossene Rundlöcher oder teiloffene Schlitze.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gelenk mindestens eine Aus- oder Einbuchtung auf.
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Aus- oder Einbuchtungen beschreiben örtliche Verformungen des Gelenks. Im Falle einer Ausbuchtung entspricht die Verformung einer Ausbeulung, hingegen entspricht sie im Falle einer Einbuchtung eine Einbeulung. Während die Beulung einer Ausbeulung von der Mitte eines Gelenks von der Gelenkmitte weg zeigt, zeigt die Beulung einer Einbeulung in Richtung einer Gelenkmitte.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gelenk mindestens einen Durchlass auf, insbesondere runde Gasdurchlässe.
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Wird durch die erfinderische Vorrichtung ein Fluid geleitet, kann dieses durch die Durchlässe einfach und schnell in ein medizinisches Instrument, wie eine Pumpkammer oder ein Kissen ein-, und ausgeleitet werden. Eine Variation der Durchlässe nach Anzahl oder Form ermöglicht ein Einstellen von Strömungsprofilen im Gelenk. So können z. B. asymmetrische Durchlässe bereitgestellt werden, die Auslassöffnungen und Schlitze umfassen können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das medizinische Implantat als eine Pumpkammer ausgeführt, so dass als Vorteil eine Möglichkeit des Expandierens und Kontrahierens der Pumpkammer als Vorteil resultiert.
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Das Ausführen eines medizinischen Implantats als Pumpkammer oder als ein Kissen hat einen Vorteil. Kissen sind einfach in- und deflatierbar. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann die Pumpkammer auch als Silikonball ausgebildet sein. Diese sind einfach herzustellen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das medizinische Implantat als geschlossene Struktur ausgeführt, z.B. als eine Pumpkammer oder ein Kissen. Dadurch können Luft- oder Gasströme einfach und sicher der Pumpkammer zugeleitet werden. Der Vorteil derartiger Zuleitungen ist, dass die erfinderische Vorrichtung pneumatisch funktioniert, d.h. der Körper wird nicht bestromt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung in mindestens zwei Lumen untersegmentiert ausgebildet. Der Vorteil der beiden Lumen ist: ein Lumen kann als Fluidzufuhr in das medizinische Implantat verwendet werden kann, das andere Lumen als Fluidabfuhr. Ein Untersegmentieren in Zu- und Abfuhrlumen schließt somit einen pneumatischen Regelkreis zur Versorgung und zum zeitgesteuerten Betrieb einer Pumpkammer, wie einem Kissen. Der Vorteil der Untersegmentierung ist, ein System zu schöpfen, welches durch einen periodischen oder zyklischen Betrieb hilft, ein Herz über definierte Zeiträume, d.h. temporär zu unterstützen.
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Werden Kabel durch die Lumen geführt, resultiert ein weiterer Vorteil. Die Lumenumrandung schützt die Kabel vor mechanischer Zerstörung und dichtet gegen Körperflüssigkeiten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung aus einem gasdichten Material ausgeformt. Dadurch wird ein Entweichen zu- und abgeführter Betriebsfluide, wie Luft, verhindert. Die Sicherheit der Führung gegen ein Entweichen unbestimmter Körpergase wird erhöht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist durch die Führung mindestens ein Schlauch geführt. Durch diesen Schlauch kann seriell ein Fluid, z.B. ein Edelgas in das medizinische Implantat hinein-, und hinausgeführt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halterung als eine Körperschleuse ausgebildet. Diese Ausführungsform ermöglicht ein Einbringen unterschiedlicher medizinischer Instrumente in den Körper eines Patienten. Darüber hinaus vereinfacht sie die Anwendung des erfinderischen Systems, denn diese kann schrittweise verwendet werden. In einem ersten Schritt wird eine Körperschleuse implantiert, so dass durch diese in einem zweiten Schritt eine erfinderische Vorrichtung geführt und angewendet werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich das System zum Positionieren eines medizinischen Implantats, dadurch aus, dass die Führungsvorrichtung gasdicht in der Halterung geführt ist.
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Weiter kann die Führungsvorrichtung mindestens einen Sensor aufweisen. Mit dem Sensor können Messdaten aus dem Inneren eines Patientenkörpers erfasst werden. Die Messdaten können mittels einer Sende- und Empfangseinheit an eine externe Einrichtung übermittelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 11
- erster Abschnitt
- 12
- zweiter Abschnitt
- 13
- dritter Abschnitt
- 20
- Führung
- 21
- Führungsende
- 214
- Lumen
- 22
- Krümmung
- 23
- innere Ringschicht
- 24
- äußere Ringschicht25 Haken
- 30
- Medizinisches Implantat
- 40
- Gasstrom
- 41
- Inflationsstrom
- 42
- Deflationsstrom
- 50
- Gelenk
- 51
- Einschnitte
- 52
- Gasdurchlässe
- 53
- Gelenkende
- 54
- Röntgenmarkierung
- 55
- erstes Unterglied
- 56
- zweites Unterglied
- 57
- drittes Unterglied
- 58
- Nut
- 60
- Sensor
- 61
- Sende- und Empfangsmodul
- 70
- erste Länge
- 71
- zweite Länge
- 72
- dritte Länge
- 100
- System zum Positionieren eines medizinischen Implantats
- 110
- Halterung
- 111
- Auflageflächen
- 112
- Durchgangsöffnung
- 120
- Führungsvorrichtung
- 130
- Abstandshalter
- 140
- Handgriff
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Figurenliste
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
- 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer schematischen Ansicht,
- 2 ein Gelenk in einer schematischen Ansicht,
- 3 ein Gelenk in einer schematischen Ansicht,
- 4 ein erfinderisches System in einer schematischen Ansicht,
- 5 eine digitalisierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Ansicht,
- 6 ein Gelenk in einer schematischen Ansicht,
- 7 eine erfinderische Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführung mit der Bezeichnung >>Implantatkern mit Ringgriff<<,
- 8 eine erfinderische Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführung mit der Bezeichnung >>Implantatkern mit Haken<<.
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Die phänomenologische Betrachtung der Erfindung erarbeitet zwei Ansichten, die des phänomenologischen Erfindungsnutzens und die der phänomenologischen Technikbezeichnung. Phänomenologischer Erfindungsnutzen sind, erstens Behandlungen zu verkürzen und zweitens Behandlungen hygienischer auszugestalten. Phänomenologische Bezeichnung der Technik ist ein >>Anschmiegen eines medizinischen Implantats oder eines medizinischen Instruments an ein Organ mittels eines unidirektional beweglichen Gelenks<<.
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Wenn ein Anschmiegen, im Sinne eines Anlegens ausgelegt und als Beispiel für ein Organ das Herz konkretisiert wird, dann resultiert ein Anlegen eines Gelenks 50 mit einem Freiheitsgrad in Richtung des Freiheitsgrads für Herzbehandlungen.
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Auch für andere medizinische Behandlungen kann das Phänomen der Erfindung ausgenutzt werden. Wenn das medizinische Implantat ein Katheter ist, durch welchen das Gelenk 50 geführt wird oder mit dem das Gelenk 50 überzogen ist, dann resultiert eine semi-rigide Führung für den Katheter bzw. als Katheter, welcher für gezielte Medikamentenapplikation angewendet werden kann. Wenn das medizinische Instrument ein Endoskop ist, das an ein Führungsende 21 angeordnet ist, dann resultiert ein semi-rigid führbares Endoskop. Weil die Führung semi-rigide ist, d.h. in mehreren Bewegungsrichtungen steif, hingegen in mindestens einer vorbestimmten Bewegungsrichtung flexibel ist, schmiegt sich das Endoskop bei dessen Vorschub an Körperorgane an. Durch ein semi-rigides Führen eines Endoskops, kann durch dessen Anschmiegen an ein Körperorgan, das Körperorgan sicher endoskopiert werden. Das Führen des Endoskops ist sicher, weil die Führung eine Positionsstabilität des Endoskops baulich erzwingt, indem sie vorzugsweise nur in einer vorbestimmten Richtung flexibel ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform resultiert dieses Phänomen aus einem Zusammenwirken zweier Baugruppen: einer Führung 20 und einem medizinischen Implantat 30, bzw. einer Pumpkammer, bzw. eines Implantatkissens.
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1 zeigt die Baugruppen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung phänomenologisch als beispielhafte Ausführungsform eines >>Temporären Herzunterstützungssystem<< 10 in einer schematischen Ansicht.
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Die Führung 20 ist in einer bevorzugten Ausführungsform als Schaft aus einem Hohlkörper, z.B. einem Rohr ausgeformt. Sie ist in ihrem Verlauf bis zum Führungsende 21 in drei Abschnitte 11, 12, 13 untergliedert. Weil die Führung 20 aus einem Rohr gefertigt ist, ist sie einstückig. Weil sie einstückig ist, sind die Abschnitte 11, 12, 13 stoffschlüssig miteinander gefügt.
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Im ersten Abschnitt 11 verjüngt sich der Schaft. Im zweiten Abschnitt 12 ist der Schaft gebogen, er weist somit eine Krümmung 22 auf. Der dritte Abschnitt 13 entspricht einem Gelenk 50.
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Alternativ kann der Schaft auch ein verstärkter Schlauch sein.
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Unabhängig von der Ausführungsform wird der Vorteil der erfinderischen Vorrichtung fortgebildet, wenn sie über Bautenzüge gesteuert wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind in das Gelenk 50 Röntgenmarkierungen 54 eingebracht. Diese können alternativ auf das Gelenk aufgeklebt oder eingeschweißt sein.
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Weiter kann das Gelenk 50 Einschnitte 51 aufweisen, durch die ein Inflationsstrom 41 und/oder ein Deflationsstrom 42 strömen kann.
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2 zeigt ein Gelenk 50 in einer schematischen Ansicht.
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Das Gelenk 50 erstreckt sich bis zum Gelenkende 53. Beispielsweise können die Einschnitte 51, Ausschnitte (nicht dargestellt) oder die Durchlässe 52, die Gasdurchlässe sein können, mit einem Laser geschnitten werden. Die Schnitte werden besonders präzise gefertigt, wenn Laserschneiden verwendet wird. Dieses ermöglicht zudem ein paralleles Beschriften der Schnittteile, so dass ein effizientes Herstellungsverfahren erreicht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gelenk 50 aus einem biokompatiblen Material, z.B. aus als medizinisch unbedenklichem Edelstahl oder Titan hergestellt.
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3 zeigt ein Gelenk 50 in einer schematischen Ansicht in weiterer Ausgestaltung.
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Abstrakt ist gezeigt, dass die Gestalt des Gelenks 50 ein Gefüge oder eine Untergliederung ist. Während ein Gefüge eine Mehrzahl an Einzelabschnitten zu einem Gelenk 50 fügt, zergliedert eine Untergliederung ein einstückiges Gelenk 50 in Unterglieder 55, 56, 57. Alternative Bezeichnung für ein Unterglied kann Segment oder Abschnitt sein.
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Konkret ist gezeigt, dass ein Gelenk 50 aus drei Untergliedern 55, 56 und 57 entweder gefügt ist oder in solche zergliedert ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Unterglieder 55, 56, 57 mit unterschiedlichen Geometrien in einen Schaft geschnitten. Weiter erstrecken sich die Unterglieder 55, 56, 57 entlang unterschiedlicher Längen 70, 71, 72. Sie variieren ihrer Anzahl und Form nach entlang der Längen 70, 71, 72. Eine erste bevorzugte Variante ist die Geometrie eines Halbkreises; diese Geometrie ist in das erste Unterglied 55 auf seinem Umfang profiliert. Eine zweite bevorzugte Variante ist die Geometrie eines Dreiecks; diese Geometrie ist in zweite Unterglied 56 auf seinem Umfang profiliert. Eine dritte bevorzugte Variante ist die Geometrie eines Rechtecks; diese Geometrie ist in das dritte Unterglied 57 auf seinem Umfang profiliert.
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4 zeigt ein erfinderisches System 100 zum Positionieren eines medizinischen Implantats in einer schematischen Ansicht. Das System 100 umfasst eine Halterung 110 mit mindestens einer Auflagefläche 111. Mit der Auflagefläche 111 kann die Halterung 110 an eine Hautoberfläche eines Patienten angelegt werden. Die Auflagefläche 111 liegt dabei auf der Hautoberfläche auf. Die Halterung 110 umfasst weiter eine Durchgangsöffnung 112, durch die eine Führungsvorrichtung 120 durchgeführt und in den Körper des Patienten eingeführt ist. Die Halterung 110 fungiert dabei als Körperschleuse für die Führungsvorrichtung 120.
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Die Führungsvorrichtung 120 kann dabei gasdicht durch die Halterung 110 durchgeführt sein.
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Die Führungsvorrichtung 120 ist weiter gemäß der oben beschriebenen Vorrichtung 10 ausgebildet. Weiter umfasst die Führungsvorrichtung 120 dabei einen Abstandshalter 130 mit einem Handgriff 140 an dem Ende, das dem Ende, das das Gelenk aufweist, gegenüberliegt.
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5 zeigt eine digitalisierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Ansicht. Diese bevorzugte Ausführungsform kann in dieser Patentanmeldung auch als >>Digitaler Implantatkern<< bezeichnet werden.
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Sie zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Sensor 60 am Gelenk 50 verbaut ist.
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Weiter kann eine Sende- und Empfangsmodul 61 vorgesehen sein, mit dem Daten von dem Sensor 60 an eine externe Einheit übermittelt werden können. Weiter kann über das Sende- und Empfangsmodul 61 ein Steuersignal empfangen und an den Sensor 60 weitergeleitet werden.
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Der Sensor 60 kann dabei mit dem Gelenk der Führungsvorrichtung 120 verbunden sein. Das Sende- und Empfangsmodul 61 kann vor dem Gelenk an der Führung der Führungsvorrichtung 120 angeordnet sein. Das Sende- und Empfangsmodul 61 weist dabei einen Durchmesser auf, der so ausgebildet ist, dass das Sende- und Empfangsmodul 61 durch die Durchgangsöffnung 112 der Halterung 110 durchgeführt werden kann.
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6 zeigt ein Gelenk 50 in einer schematischen Ansicht. In dieser bevorzugten Ausführungsform kann diese auch als >>Implantatkern mit Nutgriff<< bezeichnet werden.
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Das dritte Unterglied 57 weist dabei eine ringförmige Nut 58 auf, die als Nutgriff ausgebildet sein kann.
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7 zeigt eine bevorzugten Ausführungsform der Führung 20. In dieser Patentanmeldung kann diese auch als >>Implantatkern mit Ringgriff<< bezeichnet werden.
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Dabei zeigt 7 eine Schnittdarstellung durch einen Teil der Führung 20. Die Führung 20 umfasst dabei eine innere Ringschicht 23 und eine äußere Ringschicht 24. Die äußere Ringschicht 24 umgreift dabei die innere Ringschicht 23 und bildet dabei einen Ringgriff.
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Weiter umschließt die innere Ringschicht 23 ein Lumen 214. In dem Lumen 214 kann ein Fluidstrom geführt werden.
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8 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Führung 20. In dieser Patentanmeldung kann diese auch als >>Implantatkern mir Haken<< bezeichnet werden.
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Dabei umfasst der Unterabschnitt 57 Haken 25 die zum proximalen Ende der Führung 20 ausgerichtet sind. Die Haken 25 können als Widerhaken ausgebildet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018100703 A1 [0004]
- EP 2768373 B1 [0005]
- US 2013/0102846 [0005]
- US 9457184 B2 [0011]
- US 6821297 B2 [0017]
- EP 2645980 [0020]
- US 2012/0142996 A1 [0020]
- EP 2456483 B1 [0030]
- US 2011/0021864 [0030]
- US 5727569 A [0033]
- WO 2019/052887 A2 [0035]
