DE1575701C3 - Manipulator zur Krümmung und Streckung des freien Endes einer Drahtwendel für medizinische Zwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Manipulator zur Krümmung und Streckung des freien Endes einer Drahtwendel für medizinische Zwecke, mit einer vorderen Einspannung zur Aufnahme des einen Endes der Drahtwendel sowie einer benachbarten, zur Aufnahme eines entsprechenden freien Endes der Spanndrahtseele dienenden hinteren Einspannung, welche unter Spannen der Spanndrahtseele gegenüber der vorderen Einspannung mittels einer Handhabe axial zurückziehbar ist.

Die wesentlichen Fortschritte bei der Herz- und Gefäßchirurgie in den vergangenen Jahren sowie andere medizinische Probleme, weiche ein diagnostisches Studium der Gefäßbetten und -systeme erfordern, haben zum ausgedehnten Gebrauch von Herz- und Gefäßkathetern geführt, insbesondere für die rückläufige Aortographie und Angiokardiographie, weniger oft zur Entnahme von Blutproben, Bestimmung des Sauerstoffgehalts, Infusion von Medikamenten und dergleichen an innerhalb des Körpers liegenden Stellen sowie für andere Verwendungszwecke, welche die Einführung eines verhältnismäßig langen Katheters in den Körper erfordern, wobei manchmal eine Bewegung des Katheters in sich in spitzem Winkel gegenüber der Vorschubrichtung des Katheters abzweigende Gefäße erforderlich ist.

Das verbreiteste Verfahren zur Einführung derartiger Katheter ist das perkutane Verfahren.

Bei diesem Verfahren werden eine lokale Anästhesie verabfolgt und eine Hauptpunktur im spitzen Winkel zu dem Gefäß insbesondere femoral oder brachial durchgeführt, wobei ein Abdichtelement innerhalb einer Kanüle angeordnet wird. Wenn einmal die Einheit richtig in dem Gefäß angeordnet ist, wird das Abdichtelement entfernt und eine flexible Drahtwendel alsdann durch die Kanüle ein kurzes Stück in das Gefäß eingeführt. Alsdann wird Druck angewendet, um die Drahtwendel in ihrer Lage zu halten, während die Kanüle herausgezogen wird. Darauf wird die Drahtwendel in das Gefäß unter dem Fluoroskop eingeführt, bis der gewünschte Punkt erreicht ist, was unter Umständen eine wesentliche Manipulation erforderlich macht, insbesondere dann, wenn abzweigende Gefäße oder Krümmungen vorliegen. Danach wird der Katheter über die flexible Drahtwendel und so in die gewünschte Lage geschoben. Schließlich wird die Drahtwendel von dem Katheter abgezogen, sofern nicht beide Instrumente zum Zwecke einer zusammenwirkenden Manipulation benötigt werden.

Aus dem DT-Gbm 16 90 205 ist bereits ein steuerbarer Katheter der eingangs genannten 'Art bekannt.

Jedoch ist die Handhabung des bekannten Gerätes noch nicht, optimal, weil zur Änderung der Krümmung der Drahtwendel beide Hände benötigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Manipulator der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Krümmung der Drahtwendel mit nur einer Hand verändert werden kann, während die andere Hand frei bleibt für eine Drehung der Drahtwendel.

Mit den Merkmalen des Hauptanspruchs wird diese Aufgabe gelöst.

Besonders vorteilhaft ist es, daß mit der Drahtwendel auch der schrittweise Vorschub eines Katheters ermöglicht wird, nachdem dieser über die Drahtwendel geschoben wurde.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Manipulators in Seitenansicht,

F i g. 2 den Manipulator nach F i g. 1 in Seitenansicht, jedoch nach Entfernung einer Ummantelung,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3 — 3 von F i g. 2,
Fig.4 eine vergrößerte Teilseitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 bis 3, wobei der zwischen einer Spannvorrichtung und einem Drehring liegende Teil in Normalstellung mit in ungespanntem Zustand befindlicher Drahtwendel gezeigt ist,

Fig.5 den Teilausschnitt des Manipulators ähnlich F i g. 4, jedoch bei Anlegung einer Spannung an den Spanndraht einer zugehörigen Drahtwendel,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie Vl-VI der F i g. 2,

F i g. 7 einen Endabschnitt einer in Verbindung mit dem Manipulator verwendbaren Drahtwendel in normalem, ungespanntem Zustand entsprechend der in F i g. 4 gezeigten Manipulator-Einstellung in Seitenansicht und

F i g. 8 die Drahtwendel nach F i g. 7, jedoch in gespanntem Zustand entsprechend einer Manipulator-Einstellung nach F i g. 5 in Seitenansicht.

Der in den Zeichnungen dargestellte Manipulator umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteil

A, eine vordere Spannvorrichtung B zum Festhalten der nahegelegenen Endwendeln einer Drahtwendel, eine hintere Einspannvorrichtung C zum Festhalten des nahen Endes einer Spanndrahtseele, welche axial gegenüber der vorderen Einspannvorrichtung beweglieh ist, ein Rändelrad D zur - Drehung beider Spannvorrichtungen gegenüber dem Gehäuseteil A, sowie eine Hebelanordnung E zur Bewirkung einer Axialbewegung der rückwärtigen Spannvorrichtung C gegen die oder von der vorderen Spannvorrichtung B.

Der Gehäuseteil A umfaßt an dem vorderen Ende einen Verschlußflansch 5, welcher an einem axial im Abstand angebrachten Block 6 mittels einer Distanzstange 7 angebracht ist.

Der Befestigungsblock 6 ist vorzugsweise einstückig aus einem Stab hergestellt und so bearbeitet, daß eine nach vorn verlaufende Vertikale Rippe 8 sowie ein Paar in Längsrichtung verlaufender horizontaler Gleitwege 9, 9 entstehen, deren Grundflächen koplanar mit den Seitenflächen der Rippe 8 sind. Die Rückseite des Befestigungsblockes ist mit einer verhältnismäßig tiefen Bohrung 10 von großem Durchmesser sowie mit einer Bohrung 11 von geringerem Durchmesser versehen, welche eine Verbindung mit einer noch engeren (nicht gezeigten) Bohrung herstellt, die durch die Rippe 8 verläuft, um einen Durchtritt eines Drehmomentrohres zu bilden, wie dies nachfoltend noch näher erläutert ist.

Ein Gleitstück 12 ist zum Zwecke einer hin- und hergehenden Bewegung in dem Block 6 angebracht und umfaßt eine zylindrische Halterung 13, welche in die Bohrung 11 paßt, und ein scheibenförmiges Ende 14, welches in die Bohrung 10 paßt. Ein Paar gegenüberliegend angeordneter Zapfen 15,15 ist an der Halterung 13 befestigt und ragt in die Gleitwege 9,9. An den äußeren Enden der Zapfen sind Rollen 16 vorgesehen, welche in die Gleitwege 9 eingreifen.

Ein in Längsrichtung verlaufender Bolzen 17 ist an der Rippe 8 befestigt und trägt eine Schraubendruckfeder 18. Ein gegabeltes Federjoch 19 ist über das Ende des Bolzens 17 gepaßt und weist drehbar an den Achsen 15 angelenkte Arme auf, so daß die Feder 18 unter Spannung gehalten wird, wobei das Gleitstück 12 dauernd in Blickrichtung von F i g. 2 und 3 nach rechts gedrückt wird.

Das Gleitstück 12 sowie dessen zugehörigen Elemen-45 te sind durch die Hebelanordnung E hin- und herbeweglich, wobei die Hebelanordnung £ein Paar in Abstand befindlicher, nach unten verlaufender Hebel 20, 20 umfaßt, welche an einem Ende an die Zapfen 15 und am anderen Ende an einen Abstandszapfen 21 angelenkt sind. Eine Hebelplatte 22, welche mit einem Fingerring 23 versehen ist, ist mit einem Ende drehbar an den Abstandszapfen 21 und an seinem anderen Ende innerhalb eines radialen Schlitzes 24 in dem Flansch 5 angelenkt. Die Hebel 20, 22 bilden somit ein kippschalterartiges Einstellelement, welches in seiner »Öffnungsstellung« beweglich ist, indem der Fingerring 23 gegen das Gehäuse des Manipulators bewegt wird, wobei sich das Gleitstück nach links gegen die Vorspannung der Schraubenfeder 18 bewegt. Eine Freigabe des Fingerringes ermöglicht, daß die Feder 18 das Gleitstück nach rechts drückt, um die kippschalterartig wirkenden Hebel zurück in ihre Ursprungsstellung zu bewegen.

Die Hebelplatte 22 ist mit einem Schlitz 25 versehen, welcher parallel zu ihrer oberen Kante verläuft, wobei der Schlitz 25 einen Stift 26 einer vertikalen Sperrstange 27 aufnimmt, welche an der Abstandsstange 7 befestigt ist. In der Normalstellung, welche in F i g. 2 ausgezogen dargestellt ist, kann die Sperrstange 27 nach links (Fig. 1) bewegt werden, wenn die Anordnung der Hebel 20, 21 in ihre Öffnungsstellung gebracht und dort gehalten wird, wobei das Gleitstück 12 an seiner linken Bewegungs-Endbegrenzung gehalten wird. . . ·

Ein Drehring 28 umfaßt einen hohlen Drehringzapfen 29, welcher innerhalb der Halterung 13 des Gleitstückes

12 gehalten wird, und ein verhältnismäßig dickes scheibenartiges Ende 30, welches in die Bohrung 10 paßt. Ein Andruckring 31 aus Nylon oder anderem geeigneten Material ist innerhalb einer ringförmigen Vertiefung in der Außenfläche der Gleitscheibe 14 angebracht und dient als Gleitsitz für die Scheibe 30 des Drehringes 28. Das Ende des Drehringzapfens 29 verläuft etwas über dem Ende der Gleitstückhalterung

13 und ist mit einer ringförmigen Haltenut 32 versehen, die mit dem Stiftende einer (nichtgezeigten) Halteschraube in Eingriff zu bringen ist, die radial durch den Befestigungsblock 6 verläuft. Somit wird eine Drehung des Drehringes zugelassen, während dessen Axialbewegung verhindert wird.

Ein Drehmoment-Übertragungsrohr 33 ist an einem Ende an dem -zylindrischen Teil einer Stiftklemme 34 befestigt, weiche drehbar in dem Verschlußflansch 5 angebracht und gegen eine Axialbewegung durch eine Stiftschraube 35 gehalten wird, die radial verläuft und mit ihrem Stiftende in eine Ringnut neben dem Ende der Klemme eingreift. Die Stiftschraube 35 befestigt auch eine Ummantelung des Manipulators, wie dies in F i g. 2 veranschaulicht ist.

Das Drehmomentrohr 33 verläuft axial von dem Verschlußflansch 5 durch die Sperrstange 27, den Bolzen 17, die Rippe 8 des Befestigungsblockes 6 sowie den hohlen Bolzen nebst Scheibe des Drehrings 28 in eine Lage etwas oberhalb des Drehringes. Eine Seite des Drehmomentrohres 33 ist an einer Stelle 36 genutet, um eine Verbindung mit der vorderen Spannvorrichtung B herzustellen.

Ein radial abgesetzter, in Längsrichtung verlaufender sowie mit Innengewinde versehener Spannbolzen 37 ist an der Scheibe 30 des Drehringes 28 befestigt und weist eine Länge annähernd gleich derjenigen des vorstehenden Endes des Drehmomentrohres 33 auf. Eine Gleitstange 38 mit einer gegenüber dem Spannbolzen 37 wesentlich größeren Länge ist ebenfalls an der Scheibe 30 im Abstand sowie parallel zu dem Spannbolzen verlaufend befestigt.

Die vordere Spannvorrichtung B umfaßt einen Körper 39 mit einer (nicht gezeigten) nockenbetätigten Klammer, einer gerändelten Klammerbetätigungsbüchse 40 und einem unter Federvorspannung stehenden Stift 41 zur Verriegelung der Spannvorrichtung auf dem vorragenden Ende des Drehmomentrohres 33. Die Spannvorrichtung ist mit einem axialen Durchtritt versehen, welcher durch die innere Klammer zur Aufnahme des nahen Endes der Federführungswendel verläuft, wobei ermöglicht wird, daß der Spanndraht der Federführung zum Eingriff mit der Spannvorrichtung C hindurchragt, damit die Spannvorrichtung an dem Ende des Drehmomentrohres angebracht werden kann. Wenn die vordere Spannvorrichtung B an dem Drehmomentrohr angebracht ist, verlaufen der Spannbolzen 37 sowie der Gleitbolzen 38 frei durch geeignet darin vorgesehene Durchtritte, so daß ein"! relative Gleitbewegung zwischen der Spannvorrichtung und dem Spannbolzen sowie dem Gleitbolzen stattfinden kann. Dies ermöglicht eine relative Axialbewegung

zwischen der Spannvorrichtung und dem Drehring 28.

Die rückwärtige Spannvorrichtung C umfaßt einen Körper 42 mit einem (nicht gezeigten) nockenbetätigten Anschlag, einer gerändelten Anschlagbetätigungsbüchse 43 und einer als Knopf ausgebildeten Spannschraube 44. Die Spannvorrichtung C ist mit einem, axialen Durchtritt versehen, welcher durch den inneren Anschlag verläuft, um das nahe Ende des Federführungs-Spanndrahtes aufzunehmen und festzuhalten. Die rückwärtige Spannvorrichtung C ist gleitend auf dem Bolzen 38 angebracht und mit dem Drehring 28 durch Eingriff zwischen der Spannschraube 44 sowie .dem Spannbolzen 37 verbunden. Die Spannschraube 44 ist gegenüber der rückwärtigen Einspannvorrichtung C frei drehbar, jedoch durch geeignete (gestrichelt gezeichnete) Mittel an einer Axialbewegung gehindert, so daß die Zugschraube nicht nur zur Verbindung der rückwärtigen Spannvorrichtung mit dem Drehring, sondern auch zur Veränderung des dazwischenliegenden Abstandes verwendbar ist. Somit dient diese Schraube zur entsprechenden Veränderung der auf den Spanndraht der zugeordneten Federführung auszuübenden Gesamtspannung.

Das Drehmomentrohr 33 kann in beliebiger Richtung gegenüber dem Gehäuseteil A durch das Rändelrad D verstellt werden, welches mittels eines Zapfens mit dem zylindrischen Körper der Stiftklemme 34 verbunden ist. Da die vordere Spannvorrichtung B an dem Drehmomentrohr fest angebracht ist, wird dessen Drehung durch die Spannvorrichtung sowohl auf den Drehring 28 über den Spannbolzen 37 sowie den Bolzen 38 als auch auf die zugeordnete rückwärtige Spannvorrichtung C übertragen. Somit drehen sich das Drehmomentrohr, die beiden Spannvorrichtungen und der Nippel zusammen als eine Einheit.

. Eine Axialbewegung des Gleitstückes 12 sowie dessen zugeordneten Drehrings 28, welche sich aus einer Betätigung der Hebelanordnung Vergibt, bewirkt eine entsprechende Axialbewegung der rückwärtigen Spannvorrichtung C und eine Relativbewegung der rückwärtigen Spannvorrichtung C gegenüber der vorderen Spannvorrichtung B. Diese Relativbewegung zwischen den Spannvorrichtungen bewirkt das Anlegen oder die Wegnahme einer Spannung zu bzw. von dem Spanndraht der zugeordneten Federführung. F i g. 4 zeigt die relativen Stellungen der Federführungen sowie des Drehringes unter normalen Bedingungen ohne Spannung, während Fig.5 die relativen Stellungen beim Anlegen einer Spannung darstellt. Es tritt keine Axialbewegung der vorderen Spannvorrichtung B auf, da diese dem Drehmomentrohr 33 zugeordnet ist, welches, außer einer Drehbewegung, zu keiner Zeit eine axiale Bewegung ausführt.

Eine rohrförmige Ummantelung . 47, welche in geeigneter Weise geschlitzt ist, um einen Durchtritt der Sperrstange 27 nach oben sowie der Hebelanordnung E zu ermöglichen, paßt dicht über den Befestigungsblock 6 sowie den Verschlußflansch 5 und wird in ihrer Stellung durch die Stiftschraube 35 gehalten, wie dies bereits erläutert wurde. . .·.. -._;. . . ..

Gemäß Fig.7 und 8 besteht eine zur Verwendung mit dem Manipulator, bestimmte Drahtwendel 77 aus einzelnen Windungen, die an dem entfernten Ende einzeln für sich abgeschrägt sind, um eine Reihe von im wesentlichen keilprofilförmigen Zwischenräumen 78 zu bilden.

Das entfernte Ende der Drahtwendel ist durch eine Kappe oder einen Einsatz 79 verschlossen, welcher mit einem Ende eines innen verlaufenden Spanndrahtes 80 verbunden ist, dessen anderes Ende über das nahe Ende der Drahtwendel hinausragt und mit einem Nippel 81 versehen ist. .

Das nahe Ende der Drahtwendel ist durch ein äußeres Edelstahlrohr 82 versteift, welches in enger Berührung auf die Wendel aufgebracht und mit einer Ringnut 83 versehen ist, die durch die Klemme der vorderen Einspannvorrichtung B erfaßbar ist, um zusätzlich die Drahtwendel an einer Axialbewegung relativ zu der Handhabe zu hindern und damit eine unbeabsichtigte Ausbiegung oder Streckung von deren entferntem Ende zu verhindern. Die Länge des Versteifungsrohres 82 ist , derart, daß dessen entferntes Ende durch den Körper eines zusätzlich anbringbaren, nicht dargestellten, Verteilers verläuft, wenn die Drahtwendel an dem Manipulator.angebracht ist.

Wenn der Manipulator und die Drahtwendel verbunden sind, wird die Drahtwendel durch das Teleskoprohr 46 geführt, so daß der Nippel 81 innerhalb der rückwärtigen Einspannvorrichtung C und das nahe Ende der Drahtwendel 77 sowie das Versteifungsrohr innerhalb der vorderen Einspannvorrichtung B eingeklemmt werden. Wenn die rückwärtige Einspannvorrichtung C axial von der vorderen Einspannvorrichtung B durch Betätigung der Hebelanordnung £ wegbewegt wird, erfolgt das Anlegen einer Spannung an den Draht 80, so daß dieser axial ausgelenkt wird und das entfernte Ende der Drahtwendel in die Stellung nach F i g. 8 ausbiegt, indem die keilförmigen Zwischenräume 78 geschlossen werden.

Die gesamte Länge der axialen Auslenkung des Spanndrahtes 80 kann justiert werden, indem die Lage der Spannschraube 44 in dem Spannbolzen 37 und damit die axiale Abstandsgebung zwischen der rückwärtigen Einspannvorrichtung Cund dem Drehring 28 verändert werden.

Ein geeigneter Katheter kann über die Drahtwendel von deren entferntem Ende her geschoben und an einem am Gehäuse A befestigten, nicht dargestellten Paßstück flüssigkeitsdicht befestigt werden. Für weitere Anwendungen kann noch ein — ebenfalls nicht dargestellter — Flüssigkeitsverteiler zwischengeschaltet sein. Wenn ein derartiger Verteiler zur Injektion von Flüssigkeiten bei noch innerhalb des Katheters gehaltener Drahtwendel verwendet werden soll, muß der Außendurchmesser der Drahtwendel genügend geringer als der Innendurchmesser des Katheters sein, um einen freien Durchlauf von Flüssigkeit längs des dazwischen gebildeten Leerraumes zu ermöglichen.

Der erfindungsgemäße Manipulator ist für medizinische und chirurgische Verrichtung verwendbar und ermöglicht die gleichzeitige Manipulierung eines von einer Drahtwendel geführten Katheters sowie das Injizieren von Flüssigkeiten durch denselben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Manipulator zur Krümmung und Streckung des freien Endes einer Drahtwendel für medizinische Zwecke, mit einer vorderen Einspannung zur Aufnahme des einen Endes der Drahtwendel sowie einer benachbarten, zur Aufnahme eines entsprechenden freien Endes der Spanndrahtseele dienenden hinteren Einspannung, welche unter Spannen der Spanndrahtseele gegenüber der vorderen Einspannung mittels einer Handhabe axial zurückziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Einspannungen (B, C) gegenüber der Handhabe (23) koaxial zur Drahtwendelachse gemeinsam drehbar sind.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsblock für die Handhabe (23) ein in Längsrichtung hin- und herbewegbares Gleitstück (12) und einen Drahring (28) mit einem Drehringzapfen (29) umfaßt, welcher in dem Gleitstück (12) um seine Längsachse drehbar aufgenommen ist, und daß der Drehringzapfen (29) mit beiden Einspannungen (B, C) verbunden ist und es ermöglicht, beide Einspannungen zu drehen und gleichzeitig die rückwärtige Einspannung (C) axial gegenüber der vorderen Einspannung (B) zu bewegen.

3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein axial verlaufendes Drehmomentrohr (33) ohne axiale Bewegungsmöglichkeit, welches mit der vorderen Einspannung (B) drehfest verbunden ist.

4. Manipulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch Bauelemente (20, 22, 26) zur Verriegelung der rückwärtigen Einspannung (C) in einer Höchstentfernung von der vorderen Einspannung (B).