DE2425724B2 - Punktionskanüle - Google Patents

Punktionskanüle

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Punktionskanüle zum Punktieren von körperinternen Organen, Gefäßen od. dgl., mit einem Kanülenschaft, der aus einem Ultraschallwellen gut reflektierenden Material gefertigt ist.
Es ist bekannt, mittels geeigneter Punktionskanülen Gewebe oder Körperflüssigkeiten aus körperinneren Organen, z.B. Leber oder Niere, zu diagnostischen Zwecken zu entnehmen. Ebenso kann bei einer Schwangerschaft zum gleichen Zweck beispielsweise aus dem Uterus Fruchtwasser entnommen oder z.B. ί Blut oder ein Medikament in den fetalen Körper injiziert werdea
In allen diesen Fällen ist es außerordentlich wichtig, die genaue Lage der Punktionskanüle gegenüber den zu punktierenden Organen oder Gefäßen zu kennen, um
ίο unnötige Verletzung gefährdeter Bezirke, z.B. der Placenta bei Uteruspunktion od. dgL, zu verhindern bzw. auch eine irrtümliche Gewebeentnahme aus unerwünschten Körpergebieten bzw. bei einer Injektion Fehlinjektionen zu vermeiden.
ι s Bisher wurden Punktionen immer als sog. Blindpunktion durchgeführt, d. h, es wurde zwar durch Röntgen- oder auch Ultraschalluntersuchungen vorab ein geeigneter Einstichpunkt nach Richtung und Tiefe ermittelt; die eigentliche Punktion erfolgte dann jedoch ohne
2i) weitere Kontrolle. Da durch den Vorgang der Punktion selbst sowie aus anderen Gründen, z. B. durch die Atmung des Patienten oder bei Uteruspunktionen z. B. durch die Mobilität des Feten, sich die geometrischen Beziehungen zwischen Einstichpunkt und zu punktie-
_>i rendern Organ oder Gefäß laufend ändern können, ist die Blindpunktion deshalb sehr unsicher und auch dementsprechend mit einer ziemlich hohen Fehlquote behaftet
Erstrebenswert ist eine Punktionskontrolle, die eine Ht unmittelbare (sichtbare) Verfolgung des Weges der Punktionskanüle nach augenblicklicher Lage und Richtung im Gewebe während des Einstechvorganges
ermöglicht
Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Kontroll-
r> möglichkeit zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kanülenschaft zur besseren Streuung von Ultraschallwellen an seinem Umfang durch Anbringen künstlicher Unebenheiten in der Oberfläche des
·»<> Kanülenschaftes wenigstens teilweise akustisch aufgerauht ist, wobei die akustischen Aufrauhstellen so strukturiert sind, daß aus beliebiger Richtung auf den Kanülenschaft auftreffende Ultraschallwellen vorwiegend in Richtung der Schallquelle reflektiert werden.
·»> Die Erfindung ermöglicht die fortlaufende Punktionskontrolle unter Zuhilfenahme von Ultraschall, insbesondere durch rasche Ultraschall-Schnittbildaufzeichnung nach dem B-Scan-Verfahren. Hierzu wird durch schnelle zeilenweise Verschiebung des Ultraschallstrahles eines
''» an sich bekannten Ultraschall-Bildgerätes (z. B. DE-OS 19 28 367) im zu punktierenden Körpergebiet eine für die Punktionszielrichtung bevorzugte Schnittebene selektiert und als Echo-Schnittbild z. B. am Bildschirm einer Oszillographenröhre sichtbar gemacht Die in der
r> Ebene geführte Punktionskanüle ist auf dem Bildschirm ebenfalls gut sichtbar, da das Kanülenmaterial in gut unterscheidbarem Ultraschallkontrast zum umliegenden biologischen Gewebe steht Die aufgerauhte Kanülenwandlung unterstützt die Abbildungsqualität,
W) da praktisch unabhängig von der jeweiligen Richtung der Kanüle in der Körperschnittebene die auf den Kanülenschaft auftreffenden Ultraschallwellen vorwiegend in Richtung der Ultraschallquelle (Sender/Empfänger des Bildgerätes) zurückgestreut werden. Mit
*>> Hilfe des Ultraschallschnittbildverfahrens läßt sich demnach die Einstechbewegung der Kanüle im Gewebe unmittelbar mit dem Auge am Bildschirm des Schnittbildgerätes verfolgen und bei Abweichungen der
Kanülenspitze von der vorbestimmten Einstechrichtung sofort entsprechend korrigieren. Der Grad der Abweichung läßt sich hierbei durch Parallelverschiebung der Abtastebene in Ebenen ober- oder unterhalb der bevorzugten Kanülenführungsebene leichv feststellen. <,
Die Punktion unter Verwendung von Ultraschall ist für sich gesehen nicht mehr neu. Sc ist beispielsweise schon durch die DE-OS 21 42 642 eine Injektionszieleinrichtung vorbekannt, bei der ein Uhraschallstrahl, der am fließenden Blut Dopplersignale erzeugt, mit seiner Iu Richtung die Einstechrichtung für eine Injektionskanüle festlegt. Der Ultraschallwandler zur Erzeugung des Sendestrahles ist im Innern der Kanüle angeordnet Ein ähnliches System beiahaltet auch die GB-PS 12 98 707, wo der Ultraschallwandler entweder in der Spitze der r> Kanüle angeordnet ist oder ein Ultraschallortungsschwinger eine Führungsbohrung für die Injektionskanüle aufweist
In beiden Fällen dient also ein einzelner Ultraschallstrahl als »Leitstrahl«, entlang dessen Hichtung die 2u Injektionskanüle ins Ziel geführt wird. Eine Zielführung in dem Sinne,
a) daß Ultraschall in Richtung auf eine Injektionskanüle abgestrahlt wird,
b) die an der Kanüle reflektierten Ultraschallwellen 2> empfangen und sichtbar gemacht werden können,
c) so daß im Sichtbild der Einstechweg der Injektionskanüle in Richtung auf ein Anstechziel verfolgt werden kann,
to
ist in den beiden Druckschriften jedoch nicht beschrieben. Die Punktionskanülen der Zielvorrichtungen dieser Druckschriften unterliegen also ganz andersartiger Aufgabenstellung als vorliegende Erfindung. Auch die Lösung ist dementsprechend grundsätzlich unterschied- j > Hch. Die Punktionskanülen der beiden Druckschriften sind im Hinblick auf Ultraschallrefiexion auch völlig unbearbeitet, da an ihnen kein Ultraschall reflektiert werden soll. Im Gegensatz hierzu ist jedoch die Punktionskanüle vorliegender Erfindung am Kanülenschaft akustisch aufgerauht, wobei die akustischen Aufrauhstellen so strukturiert sind, daß aus beliebiger Richtung auf den Kanülenschaft auftreffende Ultraschallwellen vorwiegend in Richtung der Schallquelle reflektiert werden. Auch diese Lösung ist also den Druckschriften nicht entnehmbar.
Dasselbe gilt aber auch für die Hohlnadel nach der DE-OS 14 91866. Auf dieser Hohlnadel sind zwar spanlos hergestellte, nach der Mitte flach auslaufende Vertiefungen angeordnet Diese Vertiefungen dienen jedoch nicht als akustische Aufrauhstellen zur Reflexion von Ultraschallwellen; um diese Vertiefung herum wird vielmehr ein Plastikkonus als Halterung für die Nadel aufgespritzt Diese Halterung für den Plastikkonus ist abbruchsicher und die Vertiefungen verhindern ein Herausschrauben der Nadel aus dem Konus. Demgegenüber beschreibt die DE-OS 18 09 364 lediglich einen sogenannten Organpunktionskatheter. Dieser Organpunktionskatheter ist mit einer Einstechspitze versehen. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist diese mi Einstechspitze eine einzige Einkerbung auf, die jedoch als Ringhalterung für den über die Spitze überzuziehenden Katheterschlauch dient Dasselbe gilt auch für ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Einstechspitze zusätzlich noch mit einer Spirale versehen ist, die die Einstechspitze flexibel macht Eine Verbindung zu akustischen Aufrauhstellen für gute Reflexion von Ultraschall besteht also auch bei dieser Druckschrift nicht
Dasselbe gilt in diesem Sinne auch für die Gegenstände der DK-AS 1 31 844, USPS 36 05 750 und US-PS 36 12 050. Während das Zielgerät der DK-AS nur wieder ähnlich den Zielvorrichtungen der DE-OS 2142 642 bzw. GB-PS 12 98 707 arbeitet, weisen die Katheter der beiden US-Patentschriften wieder keine akustischen Rauhstellen im Sinne vorliegender Erfindung auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind entlang des Kanülenschaftes zu dessen Aufrauhung Rillen oder Kerben eingeschnitten, die den Schaftumfang in konzentrischen Kreisen oder auch spiralenförmig umlaufen sollen. Die Anordnung der rillen- oder kerbenförmigen Aufrauhstellen am Kanülenschaft kann zur Markierung signifikanter Kanülenteile, z. B. Kanülenspitze, Mittelschaft od. dgl, ein bestimmtes Strukturmuster bilden. Beispielsweise kann die Form bzw. Zahl der Rillen oder Kerben innerhalb eines Stmkturmusters unterschiedlich sein, ebensogut auch deren gegenseitiger Abstand Zur Erzielung optimaler Rückstreubedingungen sollten die Rillen oder Kerben ferner dreieckförmigen, vorzugsweise rechtwinklig dreieckigen, Querschnitt aufweisen. Die Basisbreite der Dreieckrillen oder -kerben sollte bei einer vorgegebenen Ultraschallwellenlänge λ im biologischem Gewebe im Bereich zwischen etwa einem Viertel und einem Ganzen dieser Wellenlänge (λ/4 bis λ) liegen. Um den Einstechreibungswiderstand der aufgerauhten Kanüle möglichst klein zu halten, sollte ferner der Kanülenschaft einschließlich sämtlicher Aufrauhstellen mit einem Schutzmaterial überzogen werden. Als Schutzmaterial ist hierbei besonders Teflon zu empfehlen, dessen akustische Eigenschaften denen des biologischen Gewebes sehr ähnlich sind.
Anhand einer Figur soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kurz beschrieben werden.
Die Figur zeigt eine ca. 120 bis 180 mm lange Punktionskanüle 1 mit dem Schaft 2 und der Spitz? 3. Die Kanüle ist aus einem Ultraschallwellen gut reflektierenden Material, vorzugsweise rostfreiem Stahl, gefertigt Der ursprünglich glatte Kanülenschaft 2 ist durch den Schaftumfang konzentrisch umlaufende Rillen 4 akustisch aufgerauht. Die Rillen 4 sind von rechtwinklig dreieckigem Querschnitt (durch 90°-öffnungswinkel angedeutet). Die Basisbreite der Rillen liegt bei einer vorgegebenen Ultraschallfrequenz von etwa 2,5 MHz bei ca. 0,2 mm, d. h. bei einem Wert zwischen λ/4 bis λ/2, wobei λ die Ultraschallwellenlänge im biologischen Gewebe darstellt Die glatten Schaftstellen zwischen einzelnen Rillengruppierungen weisen eine Länge von etwa jeweils 20 mm auf, während der Abstand der Rillen untereinander ca. 1 mm beträgt. Die gesamte Kanüle ist zur Herabsetzung des Einstechreibungswiderstandes mit einer dünnen Teflonschicht 5 überzogen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Punktionskanüle zum Punktieren von körperinternen Organen, Gefäßen od. dgl, mit einem Kanülenschaft, der aus einem Ultraschallwellen gut reflektierenden Material gefertigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanülenschaft (2) zur besseren Streuung von Ultraschallwellen an seinem Umfang durch Anbringen künstlicher Unebenheiten in der Oberfläche des Kanülenschaftes wenigstens teilweise akustisch aufgerauht ist, wobei die akustischen Aufrauhstellen (4) so strukluiert sind, daß aus beliebiger Richtung auf den Kanülenschaft (2) auftreffende Ultraschallwellen vorwiegend in Richtung der Schallquelle reflektiert werden.
2. Punktionskanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Markierung signifikanter Kaiiülenschaftteile, z. B. Kanülenspitze (3), Mittelschaft oddgL, lediglich an diesen Schaftstellen Aufrauhstellen vorgesehen sind.
3. Punktionskanüle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Markierungs-Aufrauhstellen (4) untereinander unterschiedlich ausgebildet sind, z. B. unterschiedliche Strukturmuster aufweisen oder in ihrer Gesamtbreite und/oder Gesamtzahl der Aufrauhsegmente innerhalb der jeweiligen Aufrauhstelle unterschiedlich gewählt sind.
4. Punktionskanüle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Markierungs-Aufrauhstellen (4) entlang dem Kanülenschaft (2) durch unterschiedlich lange glatte Schaftsegmente voneinander getrennt sind.
5. Punktionskanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhstellen (4) durch am Umfang des Kanülenschaftes verlaufende Rillen oder Kerben gebildet sind.
6. Punktionskanüle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen oder Kerben den Kanülenschaft (2) in konzentrischen Kreisen oder auch spiralförmig umlaufen.
7. Punktionskanüle nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen oder Kerben (4) dreieckförmigen, vorzugsweise rechtwinklig dreieckigen. Querschnitt aufweisen.
8. Punktionskanüle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisbreite der Dreieckrillen oder -kerben bei einer vorgegebenen Ultraschallwellenlänge (X) im biologischen Gewebe im Bereich zwischen etwa einem Viertel und einem Ganzen dieser Wellenlänge (λ/4 bis λ) liegt.
9. Punktionskanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanülenschaft (2) einschließlich sämtlicher Aufrauhstellen (4) mit einem Schutzmaterial, z. B. einem Teflonmantel, überzogen ist
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