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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Okkludiereinrichtung, vorzugsweise
zum Verschließen von Gehirngefäßen mit einem dünnwandigen, im kopfseitigen bzw.
rückwärtigen Teil eine Verdickung aufweisenden Ballon aus elastischem Werkstoff,
in dessen selbstverschließende Öffnung ein zur Zuführung des Füllmittels durch diesen
ins Innere des Ballons dienender elastischer Katheter einführbar ist.
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Die Okkludiereinrichtung kann in der Gefäß und Neurochirurgie angewendet
werden und ist insbesondere zur Okklusion (Verschluß) der Höhle von patologischen
Gefäßen des Gehirnes vorgesehen.
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Wie bekannt,sind etwa 50 % von arterio-venösen Aneurysmen im Gehirn
unoperierbar. Ein Teil von diesen wird daher durch Embolie der zuleitenden, das
betreffende Aneurysma speisenden Gefäße behandelt.
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Um die Embolie der Zuleitungsgefäße der Aneurysmen im Gehirn hervorzurufen,
werden in letzter Zeit Röntgenkontrast- bzw.
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Porzellankugeln verwendet (tuessenhop, Spence a Washington, JAMA,
1960, 172, 11, S. 1153-1155, Kosary, J.Newosurgery, 1968, 28, 6, S. 605-608;) Neurochirurg.,
1971, 14, S. 98-101).
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Die Verwendung der Röntgenkontrastkugeln ist jedoch mit verschiedenen
Nachteilen verbunden, unter denen das erforderlich Aufschneiden der Schlafader zwecks
Einführung der genannten Kugeln in die Höhle derselben, das Anlegen einer Gefäßnaht
an der Schlafader und deren eventuelle Unterbindung, sowie die Schwierigkeit der
Auswahl der Größe der die Gehirngefäße okkludierenden
Kugeln zu
nennen ist, da eine einen kleineren Durchmesser als das Okklusionsgefäß aufweisende
Kugel Distalabteile des betreffenden Gefäßes erreichen kann, während eine Kugel
mit größerem Durchmesser proximalere Abschnitte des Gefäßes verstopft.
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Eine in die Höhle der Schlafader eingeführte Kugel ist von diesem
Augenblick ab unbeherrschbar. Sie kann nicht das zur Okklusion vorgesehene sondern
ein anderes, funktionswichtigeres Gefäß verstopfen und dadurch ernstere Gehirnkomplikationen
verursachen, die in ganzer Reihe von Fällen zum Tode führen.
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Es sind Einrichtungen zur Okklusion (Verschluß) eines Blutgefäßes
zu Heilungs- oder Diagnosezwecken allgemein bekannt (beispielsweise US-PS 3 834
394, GB-PS 1 333 096). Ausgegangen ist von der Okkludiereinrichtung (Ballon) gemäß
US-PS 3 834 394.
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Diese bekannte Okkludiereinrichtung stellt einen hohlen elastischen
Ballon dar, dessen Distal- bzw. Proximalende stärker und elastischer als die Wandung
des Ballonkörpers selbst ausgeführt sind. Das Proximalende des Ballons enthält einen
Kanal zur zeitweiligen Verbindung des Innenraumes des Ballons mit der Höhle eines
Innenkatheters. Dieser Innenkatheter ist im Inneren eines Außenkatheters untergebracht.
Durch dieses System von Kathetern wird der Okkludierballon durch Punktionsstich
eines leitenden Gefäßes an die erforderliche Stelle des zu okkludierenden Gefäßes
gebracht. Im Innenraum des Kanals am Proximalende ist ein einseitiges in Normalstellung
geschlossenes Ventil eingebaut, das eine mit deren Fläche an der Innenbohrung des
Kanals senkrecht zur Längsachse liegende Klappe darstellt.
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In den Innenraum des Okkludierballons werden hiernach über die Höhle
des Innenkatheters Füllmittel eingeführt, durch welche der Rauminhalt des Ballons
bis auf die für die Gefäßokklusion notwendigen Abmessungen vergrößert wird. In den
durch die
Außenfläche des Innenkatheters und die Innenfläche des
Außenkatheters gebildeten Raum werden bei Erfordernis Röntgenkontraststoffe eingeführt.
Während der Trennung des Innenkatheters vom Okkludierballon stößt das Distalende
des Außenkatheters an das Procimalende des Ballons, indem es dadurch den Okkludierballon
an der Okklusionsstelle zurückhält.
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Die Ventilkonstruktion gibt aber die Möglichkeit, das Füllmittel aus
dem Innenraum des Ballons im Notfall wieder heraus zuführen. Deshalb wird es nicht
ermöglicht, den Rauminhalt des Ballons geringer zu machen. Dies gestattet es nicht,
eine für die Okklusion falsch gewählte Stelle zu ändern und den schon durch das
Füllmittel vergrößerten Ballon aus dem Okklusionsgefäß bei vom Kranken erkannter
Unverträglichkeit des Okklusion zu entfernen Darüber hinaus kann beim Trennen des
Katheters vom Ballon ein Umsttlpen der Klappe nach außen erfolgen und die Überdeckungssicherheit
des Innenraumes des Ballons verletzt werden. Infolgedessen tritt das Füllmittel
aus dem Innenraum des Ballons heraus, wodurch auch dessen Innenrauminhalt sich spontan
vermindert, so daß der Ballon unter nachfolgender unbeherrschbarer Okklusion lebenswichtiger
Gefäße blutstromabwärts wandert.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile
der bekannten Einrichtungen zum Verschließen von Gehirngefäßen bei chirurgischen
Operationen zu vermeiden und eine neue, vervollkommnete Okkludiereinrichtung zu
entwickeln.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde,
die Verbindungseinheit des Katheters mit dem Ballon derart zu verändern, daß dadurch
eine bessere Manövrierfähigkeit bei der Durchführung des Okkludierballons durch
die dünnen und gewundenen Gehirngefäße gesichert und ein einwandfreies Verschließen
des
Innenraums des Ballons nach dem Entfernen des Katheters aus diesem erreicht wird.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der kopfseitigen Verdickung
des Ballons ein Metallpfropfen untergebracht ist und in der rückwärtigen Verdickung
eine aus dem Werkstoff des Ballons selbst gebildete Klappe vorgesehen ist, die nach
der Herausnahme des mit einem etwas kleineren Durchmesser und mit größerer Elastizität
als die des Hauptkörpers des Katheters ausgeführten mit einem Festhalter versehenen
distalen Endes des Katheters die Öffnung des Ballons versperrt.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine
Okkludiereinrichtung vorgeschlagen, die derart gestaltet ist, daß die Klappe in
Form eines dem Inneren des Ballons zugekehrten birnenförmigen Körpers mit selbstverschließendem
schlitzförmigem Kanal. zur Einführung des Katheters ausgeführt ist, wobei am Halsteil
der birnenförmigen Klappe ein federndes, sich bei Entfernung des Katheters geradestreckendes
und dadurch den Halsteil der birnenförmigen Klappe blegendes zusammengebogenes Element
aufgesetzt ist.
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In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden
Erfindung ist.eine Okkludiereinrichtung vorgeschlagen, die derart gestaltet ist,
daß das ins Innere des Ballons eingeführte etwas verjüngte Ende des Katheters einen
kugelförmigen festklemmbaren Festhalter-Kopf aufweist.
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Diese technische Lösung ergibt die Möglichkeit, eine eventuelle durch
die Turbulenz des Blutstromes verursachte Vibration des Ballons beim Vorwärtsschieben
desselben an das Okklusionsgefäß zu löschen, die Sicherheit der Zudeckung des Gefäßes
durch den Ballon zu steigern und ein Heraustreten des spreizenden Füllmittels aus
dem Innenraum des Ballons nach dem Entfernen des Katheters zu vermeiden, die Beweglichkeit
des Ballons beim
Einführen desselben in die gewundenen und verzweigten
Gehirngefäße zu sichern, die Zuverlässigkeit der gegenseitigen Festhalterung des
Ballons am Katheter zu erhöhen und ein Abreißen des Ballons vom Katheter durch den
im Gefäß strömenden Blutstrom zu verhindern.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. Es zeigen: Figur 1 die erfindungsgemäße Okkludiereinrichtung in deren
einfachster Ausführungsform; Figur 2 die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Figur
1 mit Metalleinlage im Ballon; Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Okkludiereinrichtung mit birnenförmiger Klappe; Figur 4 einen Schnitt nach der Linie
IV-IV gemäß Figur 3; Figur 5 das federnde Element in der erfindungsgemäßen Einrichtung
gemäß Figur 3; Figur 6 den Ballon der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Figur
3 nach dem Herausnehmen des Katheters; Figur 7 die erfindungsgemäße Okkludiereinrichtung
gemäß Figur 6 im Schnitt nach der Linie VII-VII.
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Die Okkludiereinrichtung (Fig. 1) besteht aus zwei Hauptteilen, und
zwar aus einem aus Latex ausgeführtem Ballon 1 und aus einem mit diesem verbundenen
aus Polyäthylen gefertigten Katheter 2. Die Größe des Ballons sowie die Länge des
Katheters können in Abhängigkeit vom Durchmesser des Okklusionsgefäßes und der Entfernung
desselben von der Punktionseinstichstelle der Schlafader geändert werden. Der Vorderteil
3 des Ballons 1 ist aus Röntgenkontraststoff hergestellt, wodurch die Durchführung
einer visuellen Röntgen-Fernsehkontrolle des Vorganges der Einführung des Ballons
1 in das Gefäß ermöglicht wird. Der verdickte rückwärtige Teil 4 dient als ein Sphinkter
des Ballons 1 und weist eine Öffnung 5 auf, die die Funktion einer elastischen Verbindung
des Ballons 1 mit dem Katheter 2 übernimmt.
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Durch Anhaften der Innenfläche der Öffnung 5 am verjüngten Ende 6
des Katheters 2 wird der Ballon 1 bei seiner Vorwärtsschiebung im Blutstrom am Katheter
festgehalten. Eine bestimmte Festigkeit der Halterung des Ballons 1 am Katheter
2 sichert eine als Festhalterkopf 7 gestaltete Verstärkung des Endes des Katheters
2, die im Innenraum des Ballons befindlich ist.
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Nach der Trennung des Ballons vom Katheter und nach dem Heraus nehmen
des Katheters aus der Schlafader übernimmt der verstärkte rückwärtige Teil 4 des
Ballons die Funktion eines Sphinkters, der einem Austreten der den Ballon vergrößernden
Füllmittel aus dem Innenraum des Ballons vorbeugt. Die rundliche Form des vorderen
und rückwärtigen Teils 3 bzw. 4 des Ballons erleichtert sowohl das Durchführen des
Ballons innerhalb des Gefäßes als auch ein Herausnehmen desselben aus dem Gefäß,
wenn die Operation aus irgendwelchen Gründen nicht durchgeführt werden darf. Durch
das verjüngte Ende des Katheters 6 wird die Beweglichkeit des Ballons im Gefäß erreicht
und eine Halterung desselben in der Mitte des Blutstromes ermöglicht.
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Nachstehend wird ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
zur künstlichen stationären Okklusion der Blutgefäße angeführt.
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Zum Ausschalten der zuleitenden Gefäße eines arterio-venösen Aneurysmas
im Gehirn wird dem Kranken die Schlafader oder am Hals vermittels einer Hohlnadel
mit einer lichten Weite von 1,3 bis 1,5 mm unter lokaler Anästhesie hindurchgestochen.
Uber die Hohlnadel wird in die Schlafader ein aus Polyäthylen gefertigter Katheter
eingeführt, an dessen Ende ein elastischer aus Latex gefertigter Ballon befestigt
ist. Mit Hilfe des Katheters wird der Ballon vom Chirurgen unter Röntgen-Fernsehkontrolle
an den erforderlichen Abschnitt des Gehirngefäßes vorwärtsgeschoben.
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Nach dem Heranführen des Ballons ans Okklùsionsgefäß wird dem Innraum
des Ballons durch den Katheter ein Röntgenkontraststoff
(0,1 bis
0,2 cm3) zugeleitet, durch welchen der Ballon sich bis auf die für die vollkommene
Okklusion des Gefäßes notwendigen Abmessungen verbreitet. Eine vorläufige Gefäßokklusion
dauert 10 bis 15 min und dient zur Bestimmung einer Möglichkeit der stationären
Ausschaltung des Untersuchungsgefäßes. Verträgt der Kranke diese vorläufige Okklusion
im Laufe 10 bis 15 min gut, so wird die stationäre Gefäßokklusion durch Einführung
eines Füllmittels in den Ballon (wie physiologische Lösung, Traubenzuckerlösung,
Röntgenkontraststoff, schnellerstrarrender Kunststoff usw) durchgeführt. Danach
trennt der Chirurg durch leichtes Anziehen den Katheter von dem Ballon und nimmt
ihn dann aus der Höhe der Gefäße heraus. Die hohle Punktionsnadel wird dann ebenfalls
aus der Schlafader herausgezogen. Nach der erfolgten Trennung des Katheters drückt
sich der Sphlnkter im rückwärtigen Teil des Ballons zusammen und verschließt die
Öffnung, in wel cher sich zweitweilig der Katheter befunden hat. Auf diese Weise
wird durch den Sphinkter ein Heraustreten des Füllmittels aus dem Ballon vermieden.
Der Ballon bleibt in der Höhe des Gefäßes stecken und verb topf dadurch die Gefäßhöhlung
vollkommen.
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Nach einer anderen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Okkludiereinrichtung
weist der Okkludier-Ballon 8 (Fig. 2) an seinem Proximalende eine selbstverschließende
Öffnung 9 auf, in der zeitweilig das arbeitende Ende des Katheters 10 untergebracht
ist. Der Ballon 8 ist als Becher gestaltet, in dessen offenem Distalende ein durch
Ligatur 12 festgehaltener Pfropfen 11 hineingesteckt wird.
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Um eventuelle Unebenheiten abzurunden, sind das Distalende des Ballons
sowie der herausragende Teil des Pfropfens 11 und die Ligatur 12 mit einer Latex-Schutzhülle
13 bedeckt.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Okkludiereinrichtung erläutert
das nachstehende Beispiel.
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Ist die Schlafader am Hals unter der lokalen Anästhesie mit der Hohlnadel
durchstochen, so wird ein Katheter 10 mit dem daran zeitweilig aufgesetzten Ballon
8 durch die Höhe der Hohlnadel eingeführt. Nach erfolgtem Vorwärtsheranschieben
des Ballons 8 an die Stelle der bevorstehenden Okklusion unter Röntgen-Fernsehkontrolle
wird ein Röntgenkontraststoff in den Innenraum des Ballons 8 über den Katheter 10
eingeführt, der den Ballon 8 bis zur vollkommenen Okklusion des pathologischen Gefäßes
auseinanderdrückt. Verträgt der Kranke diese vorläufige Okklusion, so wird der Kontraststoff
aus denl Ballon entfernt und dessen Innenraum durch einen schnellerstarrenden Kunststoff
auseinandergedrückt. Nach der Erstarrung des Kunststoffs trennt der Chirurg durch
leichte Heraus züge den Katheter 10 von dem Ballon 8 ab. Hiernach werden der Katheter
und die Hohlnadel aus der Schlafader herausgenommen wobei der auseinandergedrückte
Ballon 8 im pathologischen Gefäß, die Höhle desselben okkludierend verbleibt.
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Durch die Unterbringung des Metallpfropfens 11 im Distalende des Ballons
8 wird dieser schwerer, wodurch der Ballon auf die turbulente Bewegung des Blutes
weniger stark reagiert und dessen dadurch verursachte Vibration ge#öscht wird. Darüber
hinaus dient der einen Röntgenkontrast bewirkende Metallpfropfen 11 als Marke und
erleichtert somit die Röntgen-Fernsehkontrolle bei Einführung des Ballons ins vorbestimmte
Blutgefäß..
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Der Grundgedanke einer weiteren, vervollkommneten Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Okkludiereinrichtung wird nachstehend erläutert.
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In Figur 3 und 4 ist ein Okkludier-Ballon 14 mit einem Katheter 15
dargestellt, der zeitweilig in einem innerhalb des Körpers einer birnenförmigen
Klappe 17 und des Halsteils 18 dieser Klappe 17 hindurchgehend angeordneten schlitzförmigen
Kanal 16 untergebracht ist. Am Halsteil 18 wird ein hufeisenförmiges, federndes
Element 19 angeordnet.
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Figur 5 zeigt das federnde Element 19 in seiner geradgestreckten Form,
bei der an dessen Enden vorgesehene selbstverschließende Bohrungen 20 und 21 deutlich
zu sehen sind.
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In Figur 6, 7 ist der durch Füllstoff auseinandergedrückte Okkludierballon
14 nach dem Herausnehmen des Katheters 15 dargestellt. Die Wände des Schlitzkanals
16 sind dicht abegeschlossen, während der schlitzförmige Kanal 16 selbst noch durch
das geradestreckende federnde Element 19 zusätzlich umgebogen wird.
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Die Wirkungsweise des Okkludier-Ballons 14 mit der birnenförmigen
Klappe 17 der erfindungsgemäßen Ausführung wird weiter durch dessen Anwendungsbeispiel
bei der Okklusion der pathologischen Gehirngefäße näher erläutert; die Operation
verläuft unter lokaler Anästhesie unter Röntgen-Fernsehkontrolle.
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Nach dem Durchstechen der Wand der Schlafader mittels der Hohlnadel
wird der Okkludierballon 14 zusammen über die Höhe der Hohlnadel in die Höhle der
Schlafader hineingeführt. Dabei ist das Distalende des Katheters 15 in den schlitzförmigen
Kanal 16 der birnenförmigen Rlappe 17 hineingesteckt, welcher in aus-#einandergedrücktem
Zustand den Katheter 15 dicht umfaßt, wodurch die Vereinigung des Hohlraumes des
Katheters mit dem Innenraum des Ballons 14 für ein Füllen und Vergrößern desselben
durch den Füllstoff.erreicht ist. Hinter dem Körper der Klappe 17 wird das federnde
Element 19 auf den Halsteil 18 der Klappe 17 im zusammengebogenen Zustand aufgesetzt,
das mit seinen selbstanziehenden Bohrungen 20 und 21 den Halsteil 18 der Klappe
17 zusammendrückt und dadurch ein luftdichtes Anliegen der Wandung des schlitzförmigen
Kanals 16 an der Außenf lache des Distalendes des Katheters 15 sichert. Mit Hilfe
des eingesteckten Katheters 15 wird der Okkludierballon 14 ins Innere des der Okklusion
unterliegenden Gehirngefäßes weitergeschoben, worauf der Füllstoff (ein Röntgen-Kontraststoff)
über die Höhlung des Katheters in den Innenraum des Ballons 14 hineingepreßt wird.
Nach der dadurch erreichten Vergrößerung des Ballons
bis auf die
zur völligen Okklusion des betreffenden Gefäßes erforderlichen Abmessungen trennt
der Chirurg durch leichte Herauszüge den Katheter von dem in der Gefäßhöhle festgehaltenen
Ballon ab.
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Beim Herausnehmen des Katheters aus dem durch den Füllstoff auseinandergedrückten
Ballon treten durch das Anhaften des Katheters an der Wandung des Schlitzkanals
in Richtung eines Umstülpens der Klappe nach außerhalb des Ballons wirkende Kräfte
auf.
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Jedoch tritt keine Umstülpung der Klappe auf, da der dickere als der
Halsteil 18 gestaltete Körper der Klappe 17 den der Katheter 15 nach außen mit sich
zieht, gegen das federnde Element 19 stößt, das sich seinerseits gegen die Innenwand
des Proximalendes des Ballons stützt.
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Je weiter der Katheter 15 aus dem Ballon 15 herausgezogen wird, desto
besser beginnen die Wände des Schlitzkanals 16 sich infolge der elastischen Eigenschaften
des Werkstoffs der Klappe abzuschließen. Nach dem Heausnehmen des Katheters aus
dem Ballon wird ein dichtes Verschließen der Wände des schlitzförmigen Kanals 16
durch das Zusammendrücken des Halsteils 18 der Klappe durch die selbstanziehenden
Bohrungen 20 und 21 des federnden Elements 19 zustandegebracht.
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Eine zusätzliche Luftabdichtung der Klappe wird auch durch IJmbiegung
des Halsteils der Klappe 17 vermittels des sich geradestreckenden federnden Elements
19 erreicht.
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Der heraus genommene Katheter wird auch aus dem Gefäßkanal entfernt,
während der durch den Füllstoff auseinandergedrückte Ballon innerhalb des pathologischen
Gefäßes, dessen Höhle okkludierend, stecken bleibt.
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Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Okkludierballons zur Verstopfung
der Blutgefäße werden folgende Vorteile im Vergleich mit den bekannten Ballonausführungen
erreicht.
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Es besteht die Möglichkeit, den Füllstoff in den Ballon hinein und
aus diesem heraus mehrmals einzuführen bzw. herauszusaugen, was eine bessere Genauigkeit
bei Aussuchen der Okklusionsstelle und bei bestehender Gefäßokklusionsunverträglichkeit
durch den Kranken ein schnelleres Herausnehmen des Ballons aus dem Gefäßkanal ermöglicht.
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Es wird ein Umstülpen der Klappe vermieden und die Zuverlässigkeit
bei Verschließen des Ballons während der Trennung des Ballons vom Katheter und nach
erfolgter Trennung erhöht.
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Es wird die eventuelle Möglichkeit herabgesetzt, daß der Rauminhalt
des Ballons infolge eines Verlustes an Füllstoff abnimmt und eine nachfolgende gefährliche,
unbeherrschbare Okklusion lebenswichtiger Gefäße auftritt.
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Es wird eine hohe Zuverlässigkeit des Verschlusses der Klappe im Ballon
und die Anwendung aller Flüssigkeiten als Füllstoff, die im Organismus des Menschen
indifferent sind, ermöglicht.