DE19522909A1 - Katheter für die Harnröhren- und Blasenendoskopie - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katheter für die Harnröhren- und Blasen- Endoskopie zum Befüllen und/oder Entleeren einer menschlichen Blase und zum Beobachten der Harnröhre und der Blase.

Derartige Katheter für die Endoskopie umfassen eine Lichtzufuhreinrichtung, eine Bildübertragungseinrichtung, eine Flüssigkeitsleitungseinrichtung und eine Anschlußeinrichtung, welche an dem proximalen Endabschnitt des Katheters vorgesehen ist. Aus der Veröffentlichung "Endoskopie", herausgegeben von Gerhard Buess, Deutscher Ärzteverlag, Köln, 1990 gehen der Aufbau, der Einsatz und die Handhabung solcher Katheter hervor.

Solche Katheter können steif oder flexibel ausgebildet sein und dienen generell dazu, Körperinnenräume zu beobachten. Insbesondere kommen solche bekann­ ten Katheter in der diagnostischen Urologie zum Einsatz, um die Blase sowie die Harnröhre, und insbesondere die Prostata optisch zu beobachten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Katheter zu schaffen, welcher es ermöglicht, die Blase und die Harnröhre optisch zu beobachten, wobei gleich­ zeitig der Druck bzw. eine Druckveränderung in der Harnröhre und/oder der Blase gemessen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Katheter gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Katheter läßt sich in besonders einfacher Weise in die Harnröhre und die Blase ggf. auch in den Harnleiter einführen, da der distale Endabschnitt über seine Länge einen im wesentlichen gleichen Durch­ messer aufweist. Ferner kann der Arzt beim Einführen Hindernisse oder Ab­ normalitäten optisch erkennen. Desweiteren kann der Arzt in besonders ge­ eigneter Weise während des Befüllens bzw. Entleerens die Dehnung bzw. Kon­ traktion der Blasenmuskulatur optisch beobachten, während der durch die Muskulatur erzeugte Druck in der Blase aufgezeichnet wird. Über die Flüssig­ keitsleitungseinrichtung kann der Flüssigkeitspegel und der Druck in der Blase bzw. das Volumen der Blase eingestellt werden. Somit kann mit dem erfindungs­ gemäßen Katheter in einem Arbeitsvorgang der Druck in der Blase, bei gleichzei­ tiger optischer Beobachtung, gemessen und verändert werden.

Bevorzugt sind die Lichtzufuhreinrichtung und/oder die Bildübertragungsein­ richtung aus optischen Fasern gebildet, da diese einen besonders hohen Grad an Flexibilität bieten und bei den derzeitigen optischen Fasern befriedigende Bild­ ergebnisse erlauben. Jedoch sind auch andere Lichtzufuhreinrichtungen, wie zum Beispiel Leuchtdioden oder dergleichen und andere Bildübertragungs­ einrichtungen, wie zum Beispiel Prismenanordnungen oder Miniaturkameras denkbar, jedoch werden hierin insbesondere Glas- bzw. Kunststoff-Fasern bevorzugt. Vorteilhaft erfüllt die Bildübertragungseinrichtung eine optische Weitwinkelfunktion.

Bevorzugt umfaßt der Katheter zumindest 3000 optische Fasern, um sowohl eine ausreichende Lichtzufuhr ins Körperinnere, als auch eine zufriedenstellende Auflösung auf der Bildseite an der proximalen Anschlußeinrichtung zu gewähr­ leisten.

Es ist bevorzugt, daß zumindest eine weitere Druckmeßeinrichtung an einem Abschnitt, welcher benachbart zum distalen Endabschnitt ist, vorgesehen ist. Es kann wünschenswert sein, beim Wasserlassen, welches um den Katheter herum erfolgt, den Druck nicht nur innerhalb der Blase, sondern auch über die gesamte Harnröhre, insbesondere im Bereich der Prostata aufzuzeichnen. Hierdurch läßt sich eine weitere Perfektionierung in der Diagnostik des gesamten Blasen-Harn­ traktes erreichen.

Bevorzugt umfaßt der Katheter einen Miniaturdrucksensor. Hierbei können sowohl statische als auch dynamische Drucksensoren zum Einsatz kommen, wie zum Beispiel Piezo-, Membran- oder andere Drucksensoren. Die Erfordernisse der Meßgenauigkeit und die Meßmodi, z. B. die Messung eines Momentdrucks oder einer Druckveränderung, bestimmen die Auswahl des zu verwendenden Druck­ sensors. Der Drucksensor kann sich über den gesamten Umfang des Katheters oder nur einen Teil davon erstrecken. Der Drucksensor ist bevorzugt über feine elektrische Drähte mit der Anschlußeinrichtung verbunden, um die Meßdaten zu übertragen. Die Meßdatenübertragung kann auch über eine Sender/Empfänger­ einrichtung erfolgen.

Alternativ umfaßt die Druckmeßeinrichtung des Katheters eine Flüssigkeit mit einem druckabhängigen Brechungsindex oder eine Flüssigkeit, die eine druck­ abhängige Polarisation hat. Die Druckmessung mit Doppelbrechung in einem druckabhängigen Brechungsmedium kann exakt und in einfacher, re­ produzierbarer Weise durchgeführt werden.

Bevorzugt endet eine optische Faser an der Druckmeßeinrichtung, um die Druck­ messung durchzuführen und die Meßergebnisse zu der Anschlußeinrichtung zu übertragen. Ein so gestalteter Katheter ist besonders einfach in der Konstruktion, da in dem Katheter selbst keine elektrischen Einrichtungen benötigt werden. Die Druckmessung kann anhand von Doppelbrechung oder Reflexion, z. B. an einer Membran von über einen Lichtleiter zugeführtem Licht erfolgen. Die Information des gebrochenen, von der Flüssigkeit oder der Druckmeßeinrichtung rückkehren­ den Lichtes kann dann bei der Anschlußeinrichtung ausgewertet werden.

Bevorzugt hat der Katheter, sei er nun flexibel oder steif gestaltet einen maxima­ len Durchmesser von 3 mm, bevorzugt 2,5 mm. Die Einhaltung eines solchen maximalen Durchmessers ermöglicht es, daß der Patient ohne Beeinträchtigung an dem Katheter vorbei Wasser lassen kann, wodurch gewährleistet wird, daß die Ergebnisse der Druckmessung durch den Katheter selbst nicht verfälscht werden, und daß die Entleerung der Blase im wesentlichen ungehindert, d. h. mit nur minimalem zusätzlichem Strömungswiderstand erfolgt. Des weiteren wird das Einführen eines Katheters mit kleinem Durchmesser für den Arzt erleichtert und für den Patienten weniger schmerzhaft gestaltet.

Es ist bevorzugt, daß die Flüssigkeitsleitungseinrichtung eine Durchflußmeß­ einrichtung umfaßt. Durch das Bereitstellen einer Durchflußmeßeinrichtung kann der Arzt die Blasenmuskulatur prüfen, indem er bestimmte Strömungsmengen der Blase zu- oder von ihr abführt, ohne daß der Patient hierfür in einen geson­ dert vorgesehenen Trichter entleeren muß. Insbesondere läßt sich durch die Durchflußmessung ein Druckmeßfehler eliminieren, welcher beim Wasserlassen durch eine Verkrampfung des Patienten entstehen kann. Insbesondere lassen sich somit die gewünschten Untersuchungen auch bei narkotisierten Patienten durchführen.

Schließlich ist es bevorzugt, daß der Katheter an einem dem distalen Endab­ schnitt benachbarten Abschnitt eine Einrichtung aufweist, um den Querschnitt und die Elastizität bzw. das Dehnungsvermögen der Harnröhre zu bestimmen. Diese Einrichtung ist bevorzugt durch ein dehnbares Element, z. B. eine Art Ballon gebildet. Das dehnbare Element wird z. B. mittels eines Fluiddruckes ausgedehnt, bis es umfänglich an der Harnröhre anliegt. Nachfolgend wird über eine Umfangsmaßeinrichtung und eine Druckmeßeinrichtung die Elastizität bzw. Dehnung und der Umfang der Harnröhre bestimmt, wobei der Druck in dem dehnbaren Element im wesentlichen dem Druck entspricht, den die Harnröhre auf das Element ausübt. Die Elastizität der Harnröhre ist ein weiterer wichtiger Parameter in der urologischen Diagnostik.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung offensichtlich.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Katheters als eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Katheter 1 ist an einem proximalen Endabschnitt eine Anschlußeinrichtung vorgesehen. In der Anschlußeinrichtung sind eine Lichtquelle 7, eine Kamera 5, ein Befüll/Entleerstutzen 6 und ein Anschluß 9 für einen Druckverstärker bzw. ein Druckaufzeichnungsgerät vorgesehen. Der Katheter weist eine Lichtzufuhreinrichtung 11 auf, die aus optischen Fasern gebildet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Lichtzufuhreinrichtung konzentrisch mittig in dem Katheter angeordnet, welcher hier einen im wesent­ lichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Eine Bildübertragungseinrichtung 13 ist ebenfalls aus optischen Fasern gebildet, die hier konzentrisch um die Licht­ zufuhreinrichtung 11 angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform umfassen die Lichtzufuhreinrichtung und die Bildübertragungseinrichtung 3000 optische Fasern, wobei die Bildübertragungseinrichtung 13 hiervon den größeren Anteil hat. Die hier verwendeten optischen Fasern sind Glasfasern, die eine Weitwinkelfunktion erfüllen. Desweiteren ist parallel zu den optischen Fasern eine Flüssigkeitsleitungseinrichtung 15 vorgesehen, über welche der Innenraum der Blase mit der Anschlußeinrichtung für einen Flüssigkeitsdurchgang in beiden Richtungen verbindbar ist. Die Flüssigkeitsleitungseinrichtung umgibt die opti­ schen Fasern ringraumförmig. Am distalen Endabschnitt des Katheters 1 ist ein Mikrodrucksensor 17 angebracht. Der Drucksensor 17 ist an der Wandung 19 des Katheters angeordnet, und über feine elektrische Drähte 18 mit der An­ schlußeinrichtung verbunden. Der dargestellte Katheter hat über seine gesamte Länge einen konstanten Durchmesser von 2 mm.

Nachfolgend wird der Einsatz des erfindungsgemäßen Katheters anhand des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels erläutert.

Zuerst wird der distale Endabschnitt über die Harnröhre, insbesondere in das Glied des Patienten eingeführt und bis zum Blaseninneren vorgeschoben. Das Einführen muß sehr vorsichtig, bei optischer Beobachtung durchgeführt werden, wobei der Urologe gleichzeitig den Zustand der Harnröhre, insbesondere eine eventuelle Vergrößerung der Prostata schon beim Durchführen des Katheters durch die Harnröhre feststellen kann. Wenn der Katheter mit seinem distalen Endabschnitt in der Blase angeordnet ist, wird die Druckmessung und -auf­ zeichnung begonnen. Der Drucksensor 17 erfaßt den Druck in der Blase und gibt die Meßdaten über die Drähte 18 zu der Anschlußeinrichtung aus. An der Anschlußeinrichtung 3 ist über den Anschluß 9 eine Meßdatenverarbeitungsein­ richtung (nicht gezeigt) angeschlossen, in der die Druckmeßdaten ausgewertet und aufgezeichnet werden, wobei insbesondere komplexe Berechnungsein­ richtungen und Stiftplotter zum Einsatz kommen. Nachdem die Druckmessung gestartet wurde, kann, über die Flüssigkeitsleitungseinrichtung gesteuert Flüssig­ keit der Blase zugeführt werden, wobei der Druck, der bei der Blasenweitung entsteht, aufgezeichnet wird. Nachfolgend kann die Blase entleert werden, entweder durch Wasserlassen, vorbei an dem Katheter, oder alternativ durch Leitung entlang der Flüssigkeitsleitungseinrichtung. Hierbei wird kontinuierlich der Druckverlauf innerhalb der Blase aufgezeichnet, wobei der Urologe gleichzei­ tig die Veränderungen der Blase, insbesondere auch krankhafte Veränderungen, z. B. Geschwüre oder dgl. optisch beobachten kann.

Bei einer nicht gezeigten weiteren Ausführungsform, bei welcher weitere Druck­ sensoren entlang des Katheters vorgesehen sind, können des weiteren auch der Druck im Bereich der Prostata sowie der Druck hinter der Prostata im Vergleich zu dem Druck innerhalb der Blase erfaßt werden. Weiterhin können aus der Strömungsgeschwindigkeit wichtige Parameter bestimmt werden, daher kann in der Flüssigkeitsleitungseinrichtung eine Durchfluß- bzw. Strömungsmeß­ einrichtung vorgesehen sein. Desweiteren kann über die Flüssigkeitsleitungs­ einrichtung ebenfalls medikamentös in die Blasenregulierung eingegriffen wer­ den.

Bei einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist eine Einrichtung zum Bestimmen der Dehnbarkeit, bzw. der Elastizität und des Umfanges der Harnröh­ re vorgesehen. Hierbei ist der Katheter von dem proximalen Endabschnitt bis zu der Druckmeßeinrichtung von einer ballonartigen, dehnbaren Hülle umgeben, welche mit einer Einrichtung zum Bestimmen des Umfanges der Hülle ausgestat­ tet ist, z. B. Feldelektroden. In der Hülle kann über eine Fluidzufuhreinrichtung ein Druck, und somit eine Volumenvergrößerung der Hülle erreicht werden, indem sich die Hülle radial dehnt. Während der Ausdehnung der Hülle wird der sich verändernde Umfang und der Druck an der Fluidzufuhreinrichtung gemessen und aufgezeichnet. Anhand der gewonnenen Meßdaten läßt sich der Umfang und die Elastizität der Harnröhre bestimmen. Insbesondere kann sich die Hülle über im wesentlichen die gesamte Länge der Harnröhre erstrecken, oder nur über einen kleinen ringförmigen Bereich. Diese Meßdaten können somit gewonnen werden, ohne daß dafür ein eigens vorgesehener Katheter eingeführt werden muß.

Durch den erfindungsgemäßen Katheter lassen sich somit vorteilhaft die Blase und die Harnröhre, und insbesondere die Prostata diagnostizieren. In nur einem Arbeitsschritt können mit dem erfindungsgemäßen Katheter die Blase, die Harnröhre, die Prostata und ggf. die Harnleiter beobachtet werden, wobei gleichzeitig der Druck oder eine Druckveränderung in der Blase oder der Harn­ röhre gemessen werden kann. Durch diese Diagnostik entsteht ein deutlich kom­ pletteres Bild der Erkrankung, anhand dessen der Urologe die weitere Therapie des Patienten sicherer und besser durchführen kann.

Claims (10)

1. Katheter (1) für die Harnröhren- und Blasen-Endoskopie zum Befüllen und/oder Entleeren einer menschlichen Blase und zum optischen Beobach­ ten der Harnröhre und der Blase, umfassend:
eine Lichtzufuhreinrichtung (11, 7);
eine Bildübertragungseinrichtung (5, 13);
eine Flüssigkeitsleitungseinrichtung (15, 6); und
eine Anschlußeinrichtung (3), welche an dem proximalen Endabschnitt des Katheters vorgesehen ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Druckmeßeinrichtung (17, 18) an einem distalen Endabschnitt des Katheters (1) vorgesehen ist, welche den Druck und die Druckveränderun­ gen, insbesondere in der Blase, erfaßt und zu der Anschlußeinrichtung (3) überträgt, wobei der distale Endabschnitt über seine Länge einen im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweist.

2. Katheter (1) nach Anspruch 1, bei welchem die Lichtzufuhreinrichtung (7, 11) und/oder die Bildübertragungseinrichtung (5, 13) aus optischen Fa­ sern gebildet sind.

3. Katheter (1) nach Anspruch 2, wobei zumindest 3000 optische Fasern enthalten sind.

4. Katheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine weitere Druckmeßeinrichtung (17, 18) an einem dem distalen End­ abschnitt benachbarten Abschnitt vorgesehen ist.

5. Katheter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Druckmeßeinrichtung (17, 18) einen Miniaturdrucksensor umfaßt.

6. Katheter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Druck­ meßeinrichtung (17, 18) eine Flüssigkeit umfaßt, welche einen druck­ abhängigen Brechungsindex aufweist.

7. Katheter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem zumindest eine optische Faser an der Druckmeßeinrichtung (17, 18) endet, wobei die optische Faser ein Signal zu der Anschlußeinrichtung überträgt.

8. Katheter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher einen maximalen Durchmesser von 3 mm, bevorzugt von 2,5 mm aufweist.

9. Katheter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Flüssigkeitsleitungseinrichtung (6, 15) eine Durchflußmeßeinrichtung umfaßt.

10. Katheter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem an einem dem distalen Endabschnitt benachbarten Abschnitt eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Querschnitt und die Elastizität bzw. das Deh­ nungsvermögen der Harnröhre zu bestimmen.