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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf medizinische Fangeinrichtungen
zum Auffangen von Materialien, beispielsweise von Steinen in einem Körper und
weiter bezieht sich die Erfindung auf medizinische Fangeinrichtungen
in Form eines Korbes, der einen Stein oder mehrere Steine auffängt, die
in einem Körpertrakt
befindlich sind, und der wahlweise die Steine zertrümmert, zermalmt
oder freisetzt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Medizinische
Fangeinrichtungen zum Auffangen von Steinen in einem Körpertrakt
weisen im allgemeinen einen Korb auf. Einige mechanische Fangkörbe sind
außerdem
als mechanische Lithotriptoren ausgebildet, die außerdem die
Steine zertrümmern
oder zerbrechen, die zu groß sind,
um in voller Größe aus dem
Körpertrakt
entfernt zu werden, nachdem der Stein innerhalb des Korbes aufgefangen
wurde. Eine bekannte Bauart von Einrichtungen zum Zertrümmern oder
Zerbrechen von Steinen in einem Körpertrakt weist einen Tragkorb
auf, der im typischen Fall in einen Körpertrakt über einen Arbeitskanal eines
Endoskops oder mittels eines Führungsdrahtes
eingeführt
wird.
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Körbe, die
zum mechanischen Auffangen bestimmt sind, bestehen im typischen
Fall aus einer Vielzahl von Drähten,
die derart angeordnet und gestaltet sind, dass ihre natürliche Form
im unbeanspruchten Zustand sich radial nach außen ausdehnt. Die Korbdrähte werden
an ihren distalen Enden und ihren proximalen Enden zusammengefaßt, um ein Körbchen zu
bilden. Ein langgestrecktes Zugglied erstreckt sich im typischen
Fall von dem Körbchen durch
eine Hülle
nach einem Handgriff.
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Ein
typischer Fangkorb wird in einen Körpertrakt über ein Endoskop oder einem
Katheder eingeführt
und um den Stein herumgeführt,
bis der Stein in den Korb eintritt. Wenn es erforderlich ist, die
Größe des Steins
zu vermindern, dann wird der Stein im typischen Fall durch Zug auf
die Korbdrähte
zertrümmert,
die den Stein umgeben, bis eine genügende Kraft direkt durch die
Korbdrähte
auf die Steine ausgeübt
wird, um zu bewirken, dass der Stein bricht.
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Beschränkungen
mechanischer Art und eine weite Variation in Größe, Anordnung, Gestalt und
Zusammensetzung der Steine im Körper
ergibt Probleme beim Auffangen der Steine im Körpertrakt. Verfahren, die benutzt
werden um die Größe der Steine zu
vermindern, umfassen Lithotripse, beispielsweise akustische Stoßwellen,
die auf den Stein von innerhalb oder außerhalb des Körpers aufgebracht
werden, oder Laserenergie, die direkt auf die Steine einwirkt, oder
eine Kompressivkraft, die auf die Steine mittels eines mechanischen
Korbes ausgeübt
wird. Wenn eine mechanische Korb-Lithotripsie auf einen Stein ausgeübt wird,
der aus einem sehr harten Material besteht, dann kann die Korbdrahtspannung,
die erforderlich ist, um den Stein aufzubrechen, die Festigkeit
der Korbdrähte übersteigen,
und sie kann auch die Festigkeit der verschiedenen Verbindungspunkte der
medizinischen Einrichtung, die Festigkeit der langgestreckten Zugglieder,
die am Korbende befestigt sind oder die Festigkeit der Hülle überschreiten. Wenn
der Pfad des Körpertraktes
sehr gewunden ausgebildet ist, dann verursachen die Biegungen im Körpertrakt
eine innige Berührung
des Zugglieds mit der inneren Oberfläche der Hülle. Die zwischen dem Zugglied
und der Hülle
erzeugte Reibung bewirkt, dass die auf das proximate Ende des Zugglieds
ausgeübte
Zugspannung stark vermindert wird, wenn diese auf die Korbdrähte ausgeübt wird.
Es ist möglich,
dass die mechanische Festigkeit der Korbdrähte der verschiedenen Verbindungspunkte
in der Einrichtung, des Zugglieds oder der Hülse überschritten wird, selbst wenn
Steine einer nur mäßig harten
Zusammensetzung zertrümmert
werden sollen.
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Ein
Defekt der medizinischen Fangeinrichtung, einschließlich des
Fangkorbes oder einer seiner Bestandteile, der nach dem Auffangen
des Steines auftritt, kann eine Freigabe des Steines erfordern,
bevor der Korb aus dem Körpertrakt
weggezogen werden kann. Ein Defekt der medizinischen Einrichtung
kann beispielsweise in der Nähe
des proximalen Endes des Zugglieds auftreten, wodurch die Möglichkeit
des Operateurs beeinträchtigt
wird, den Korb vom proximalen Ende der Einrichtung her zu manipulieren,
um den Korb und den aufgefangenen Stein aus dem Körpertrakt
abzuziehen. Stattdessen kann ein Defekt am Zugglied am distalen
Ende der Einrichtung auftreten. Das gebrochene Ende des Zugglieds
kann die Auskleidung des Körpertraktes verletzen,
wenn ein Versuch unternommen wird, die defekte Einrichtung aus dem
Körpertrakt
abzuziehen. Wenn einer oder mehrere Drähte des Körbchens brechen, kann es unmöglich werden,
den Korb über
die gleiche Route zu entfernen, über
die der Korb in den Körpertrakt
eingeführt
wurde, ohne dass bei diesem Versuch die Auskleidung des Körpertraktes
durch die scharfen Enden der gebrochenen Korbdrähte verletzt wird.
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Bei
den meisten bekannten Fangkörben
ist es schwierig, den Stein vom Korb derart freizugeben, dass der
Korb aus dem Körpertrakt
entfernt werden kann. Fangkörbe
haben im typischen Fall keine genügende Festigkeit, um den Stein
zu zertrümmern. Versuche
zur Durchführung
einer Lithotripsie können zu
einem Defekt der Einrichtung führen,
einschließlich
eines Defektes des Fangkorbes oder irgendeiner seiner Komponenten.
Wenn der Stein nicht vom Korb freigegeben werden kann, dann sind
weitere invasive chirurgische Operationen erforderlich, um den Stein aus
dem Korb freizugeben, und den Korb und den Stein aus dem Körpertrakt
zu entfernen.
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Die
WO 9948429A beschreibt eine minimal-invasive medizinische Fangeinrichtung,
die ein Kontinuum eines Materials aufweist, das elastische Greiforgane
des Fangkorbes oder eine Schlinge oder eine Greifpinzette und den
proximalen Abschnitt oder einen Schaft der Einrichtung bildet.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Einrichtung
zu schaffen, die nützlich
ist, um einen Stein oder mehrere Steine und/oder Bruchstücke, Gegenstände oder
andere Materialien aus dem Körpertrakt
eines Patienten zu entfernen, beispielsweise aus dem Gallenkanal
oder der Bauchspeicheldrüse
oder eines Leberkanals, aus einem Blasenkanal, aus einem allgemeine
Gallenkanal, aus einem Harnleiter, aus der Harnblase, aus der Harnröhre und
aus der Niere zu entfernen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine medizinische Einrichtung
zu schaffen, die in der Lage ist, einen Stein oder andere Gegenstände in einem
Körpertrakt
eines Patienten zu zertrümmern,
bevor diese Fremdkörper
entfernt werden. Schließlich besteht
ein weiteres Ziel der Erfindung darin, eine medizinische Einrichtung
oder ein medizinisches Gerät
zu schaffen, das sicher von dem zu fangenden oder zu zertrümmernden
Objekt freikommt, und danach sicher aus dem Körper herausgezogen werden kann,
falls eine der Komponenten während
der Behandlung defekt geworden ist.
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Demgemäß betrifft
die Erfindung eine medizinische Einrichtung mit einem aus vielen
Drähten zusammengesetzten
Fangkorb, der schon freigegeben wird, wenn die Zugkraft kleiner
ist als die Kraft die einen Defekt der Komponenten der Fangeinrichtung
bewirken würde
außer
wenn sie am spitzen Verbindungspunkt der Drähte des Korbes ausgeübt wird, wie
dies im folgenden beschrieben wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung betrifft diese allgemein ein medizinisches
Gerät,
mit einem Handgriff, mit einer Hülle
und mit einem Korb. Die Hülle,
die einen Hohlraum umschließt,
erstreckt sich distal vom Handgriff aus. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung besteht der Korb aus einer Vielzahl von Drähten, die
ein proximales Ende und ein distales Ende haben. Die proximalen
Enden der Korbdrähte
sind an einer Korbbasis verbunden, und die distalen Enden der Korbdrähte sind
lösbar durch
ein Endstück
verbunden. Ein langgestrecktes Zugglied kann axial innerhalb des
Hohlraums der Hülle
verlaufen. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel erstreckt
sich das Zugglied distal vom proximalen Ende des Handgriffs und
ist mit der Basis des Korbs verbunden. Das Zugglied kann ein Kabel,
eine Schraube, ein Schaft, ein Führungsdraht
oder ein Mandrilldraht sein. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
können
das Zugglied und die Korbdrähte
aus einem einzigen Materialstück
hergestellt sein. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
sind die proximalen Enden der Korbdrähte an der Korbbasis mit dem
Zugglied durch einen proximalen Verbinder angeschlossen.
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Die
Endstückverbindung
ist lösbar
vom distalen Ende der Korbdrähte,
wenn die vorbestimmte Kraft auf die Endstückverbindung ausgeübt wird,
die kleiner ist als die Kraft die erforderlich ist um das Zugglied
oder wenigstens einen Korbdraht zu beschädigen.
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Ausführungsbeispiele
dieses Aspektes der Erfindung umfassen die folgenden Merkmale: Die Endstückverbindung
kann aus einer Klebeverbindung, einer Lötverbindung, einer Schweißverbindung oder
einer Gießverbindung
bestehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
besteht die Endstückverbindung
aus einem rohrförmigen
Endstück.
Der Hohlraum des rohrförmigen
Endstücks
nimmt das distale Ende des Korbes darin auf. Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel
wird der Hohlraum des rohrförmigen
Endstücks
um die Korbdrähte
zusammengedrückt,
wodurch das distale Ende des Korbes darin festgelegt wird. Wenigstens
ein Draht einer Vielzahl von Drähten,
die den Korb bilden, ist in der Lage, aus dem rohrförmigen Endstück herauszugleiten,
wenn die auf das rohrförmige
Endstück
ausgeübte
vorbestimmte Kraft derart ist, dass sich das rohrförmige Endstück deformiert.
Die vorbestimmte Kraft ist kleiner als die Kraft die erforderlich
ist um das Zugglied oder wenigstens einen Draht der Vielzahl von
Drähten
zu beschädigen,
die den Korb bilden. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
besteht das rohrförmige Endstück beispielsweise
aus Sterlingsilber, aus Silber, aus Gold, aus Platin, aus rostfreiem
Stahl oder einer Nickel-Titan-Legierung. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen
kann das rohrförmige
Endstück aus
Plastikmaterial bestehen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist der Korb zwischen einer Wegzugsstellung, in der
der Korb innerhalb des Hohlraums der Hülle zusammengedrückt ist,
und einer ausgefahrenen Stellung beweglich, in der sich der Korb
vom distalen Ende der Hülle
erstreckt, und außerhalb
des Hohlraums befindlich ist, um Gegenstände im Körper aufzufangen. Die Bewegung
des Korbes zwischen der ausgefahrenen Stellung und der eingefahrenen Stellung
bewirkt, dass die Gegenstände
im Körper, die
vom Korb aufgefangen sind, zertrümmert
werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfasst der Handgriff wenigstens einen Betätigungsmechanismus.
Gemäß einer
speziellen Ausführungsform
ist das Zugglied gleitbar relativ zu der Hülle beweglich, wenn es durch
den Betätigungsmechanismus
im Handgriff betätigt
wird, wodurch bewirkt wird, dass das Zugglied den Korb zwischen
einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verschiebt.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Hülle
gleitbar relativ zum Zugglied beweglich. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Hülle
am Betätigungsmechanismus
am Handgriff verbunden, was bewirkt, dass die Hülle den Korb zwischen der eingefahrenen
Stellung und der expandierten Stellung verschiebt.
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Der
Handgriff der Vorrichtung nach der Erfindung kann lösbar sein.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist die Hülle
so dimensioniert, dass sie in den Arbeitskanal eines Endoskopes
einpasst. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
bestehen die Drähte,
die den Korb bilden, beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder einer
Nickel-Titan-Legierung.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Entfernung
von Gegenständen
aus einem Körpertrakt
mit den folgenden Stufen: Es wird ein medizinisches Gerät, wie oben
beschrieben, vorgesehen, und mit dem Korb in eingefahrener Stellung
in den Arbeitskanal eines Endoskops eingeschoben. Es wird der Zielkörpertrakt zugänglich gemacht;
es wird der Korb in die ausgedehnte Stellung überführt; es wird der Korb so manipuliert,
dass Gegenstände
darin aufgefangen werden; und es wird das medizinische Gerät aus dem Körpertrakt
herausgezogen. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel dieses Aspekts
der Erfindung umfasst das Verfahren weiter den Schritt der Anwendung
einer Zugkraft auf das Zugglied in proximaler Richtung, wodurch
eine Spannung innerhalb des Korbs erzeugt wird und die gefangenen
Gegenstände
veranlaßt
werden zu zerbrechen. Gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel
umfasst das Verfahren weiter den Schritt der Anwendung einer Zugkraft
auf die Hülle
in distaler Richtung, wodurch eine Spannung innerhalb des Korbes
erzeugt wird und bewirkt wird, dass die aufgefangenen Objekte zerbrechen. Gemäß einigen
Ausführungsbeispielen
umfasst das Verfahren auch den Schritt zum Einspritzen von Kontrastmaterial
für eine
fluoroskopische Betrachtung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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In
der Zeichnung beziehen sich gleiche Bezugszeichen jeweils auf die
gleichen Teile, bei den unterschiedlichen Ansichten. Die Zeichnungen
sind nicht notwendigerweise maßstäblich und
es wurde stattdessen Wert darauf gelegt, die Prinzipien der Erfindung
zu veranschaulichen.
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1A veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel
eines medizinischen Fanggeräts
gemäß der Erfindung,
wobei sich der Fangkorb in ausgefahrener Stellung befindet;
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1B veranschaulicht
in größerem Maßstab den
Korb und die Umhüllung
gemäß dem in 1A dargestellten
Ausführungsbeispiel,
wobei der Korb in ausgefahrener Stellung befindlich ist;
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1C veranschaulicht
in größerem Maßstab eine
Schnittansicht des Korbes und der Hülle gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1A,
wobei der Korb in zurückgezogener
Stellung befindlich ist;
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2 veranschaulicht
einen Korb mit einem eingefangenen Stein, wobei der Korb aus der
Hülle ausgefahren
ist;
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3 veranschaulicht
einen Korb mit einem eingefangenen Stein, wobei der Korb teilweise
in das distale Ende der Hülle
eingezogen ist;
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4 veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel
eines Fangkorbs gemäß der Erfindung;
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5A zeigt
in größerem Maßstab eine
Ansicht der Struktur des Korbdrahtes gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5B veranschaulicht
eine Schnittansicht des Korbdrahtes gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 5A;
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6A veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel
des Endstückes
des Fangkorbes gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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6B veranschaulicht
in größerem Maßstab eine
Schnittansicht des Endstückes
des Fangkorbs gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach 6A der Erfindung;
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7A veranschaulicht
einen Schritt der Freigabe eines eingefangenen Steines aus der Fangvorrichtung
gemäß der Erfindung;
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7B veranschaulicht
einen weiteren Schritt bei der Freigabe eines eingefangenen Steins aus
der Fangvorrichtung gemäß der Erfindung;
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7C veranschaulicht
einen weiteren Schritt bei der Freigabe eines eingefangenen Steins aus
der Fangvorrichtung gemäß der Erfindung;
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7D veranschaulicht
einen weiteren Schritt bei der Freigabe eines eingefangenen Steins aus
der Fangvorrichtung gemäß der Erfindung;
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8 veranschaulicht
die auf das Endstück des
erfindungsgemäßen Fangkorbes
wirkenden Kräfte;
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9 veranschaulicht
graphisch eine Defektbelastung für
das Endstück,
verglichen mit einer Fehlbelastung für alle anderen Komponenten
der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung.
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Beschreibung
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Alle
in der folgenden Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele
der medizinischen Fangeinrichtung nach der Erfindung haben wenigstens
ein Merkmal gemeinsam und dies besteht darin, dass die Spitze eines
aus einer Vielzahl von Drähten
bestehenden Fangkorbes freigegeben wird, wenn eine bestimmte Zugkraft
ausgeübt
wird, die noch niedriger ist als die Zugkraft, die erforderlich
ist, um einen Defekt von Komponenten der Fangeinrichtung mit Ausnahme
des Endstücks
auszuüben,
zum Beispiel das Zugglied, und diese Kraft auf die Drähte des
Korbes ausgeübt
wird. Ein Defekt einer der Komponenten des Fangkorbes bedeutet,
dass diese Komponente nicht mehr für den beabsichtigten Zweck
nützlich
ist, indem beispielsweise eine permanente Deformation vorhanden
ist oder die Komponente bricht. Der Fangkorb der Erfindung wird
benutzt, um einen Stein oder mehrere Steine und/oder andere Gegenstände oder andere
Materialien aus dem Körpertrakt
herauszuziehen, beispielsweise aus dem Gallenweg, der Bauchspeicheldrüse, aus
Leberkanälen,
aus Gallenkanälen,
aus Harnleitern, aus Harnblasen, aus der Harnröhre und der Niere herauszuziehen.
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Gemäß den 1A bis 1C umfasst
das medizinische Gerät 10 nach
der Erfindung einen Handgriff 30, einen Katheder, beispielsweise
eine Hülle 12,
und einen Fangkorb 20, der gleitbar innerhalb der Hülle 12 angeordnet
ist. Stattdessen kann der Fangkorb 20 in einer stationären Stellung
fixiert sein, wobei die Hülle 12 gleitbar
ist, um den Korb 20 freizugeben (1A–1B)
und abzudecken/zusammenzudrücken
(1C). Der Fangkorb 20 ist flexibel mit
einem oder mehreren Zuggliedern 40 durch einen proximalen
Verbinder 16 verbunden. Stattdessen kann der Fangkorb und
eines oder mehrere der Zugglieder 40 aus einem einzigen
Materialstück
bestehen. Der Fangkorb 20 kann in der Hülle 12 zusammengedrückt werden,
um in den Körper eingeführt zu werden.
Im allgemeinen sind Handgriff 30, Hülle 12 und Fangkorb 20 in
den 1A bis 1C nicht
notwendigerweise in ihrer richtigen Größe oder Proportion zueinander
gezeichnet. Bei einem Ausführungsbeispiel
ist der Handgriff 30 von dem übrigen Gerät 10 abnehmbar, ohne
dass das gesamte Gerät 10 demontiert
werden müßte. Und
es kann dann ein neuer Handgriff 30 aufgesetzt werden. Bei
einem Ausführungsbeispiel
müssen
Handgriff und Kathederaufbau kompatibel mit und an einem Handgriffsystem
anpaßbar
sein, beispielsweise einem Alliance II® Aufblassystem,
wie dieses von Boston Scientific Corporation, Natick, Massachusetts, hergestellt
wird, wobei die Befestigung ohne Demontage erfolgt. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
müssen
Korb und Zugglied kompatibel mit und mit einem mechanischen Lithotripsie-System verbindbar
sein, indem der Handgriff 30 und die Hülle 12 entfernt werden,
und das Zugglied 40 am Handgriff des Lithotripsie-Systems
festgelegt wird.
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Die
Größe der gesamten
Hülle 12 ist
so bemessen, dass die Erfordernisse der Anwendung der Hülle im Körper erfüllt sind.
Beispielsweise beträgt bei
den meisten Gallengang-Anwendungen die Arbeitslänge des Geräts 10 vom distalen
Ende 15 der Hülle 12 nach
dem distalen Ende 17 des Handgriffs 30 etwa 150
cm (60 Zoll) bis etwa 300 cm (120 Zoll), und vorzugsweise etwa 180
+/– 0,5
cm (70,9 Zoll). Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist die Größe des Korbes 20 und
der Hülle 12 so
dimensioniert, dass sie in einen Arbeitskanal eines Endoskopes,
beispielsweise eines Duodenoskopes einpassen, der einen Durchmesser
von 3,2 mm oder mehr besitzt.
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Gemäß den 1B bis 1C hat
die Hülle 12 wenigstens
einen Hohlraum 14 darin, der sich vom Handgriff 30 nach
dem distalen Ende der Hülle 15 erstreckt.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfaßt
die Hülle
ein durch eine Tragspule verstärktes
Rohr, das distal in einem Verstärkungsring
endet, beispielsweise in einem rostfreien Stahlverstärkungsring 13,
wie dieser in den 1B und 1C dargestellt
ist. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel
der Erfindung besteht der Verstärkungsring
aus rostfreiem Stahl 303. Die Drahtspule besteht aus rostfreiem
Stahl, beispielsweise rostfreiem Stahl 304 und sie ist überzogen
mit einem Polytetrafluorethylen-Überzug
(PTFE), um eine Oberfläche
mit geringer Reibung zu erzeugen. Für den Fachmann ist es klar,
dass rostfreie Stähle
der Reihe 300 austenitische Nickel-Chrom-Stähle mit
geringem Kohlenstoffgehalt sind. Insbesondere enthält rostfreier
Stahl 303 im typischen Fall 17–19% Chrom, 8–10% Nickel,
0,15–0,45%
Schwefel und nicht mehr als 0,15% Kohlenstoff und nicht mehr als
2% Mangan und nicht mehr als 0,02% Phosphor und nicht mehr als 0,6%
Molybdän
und nicht mehr als 1% Silicium, wobei der Rest Eisen ist. Weiter
enthält
rostfreier Stahl 304 im typischen Fall 18–20% Chrom,
8–10,5% Nickel,
nicht mehr als 0,03% Schwefel, nicht mehr als 0,08% Kohlenstoff,
nicht mehr als 2% Mangan und nicht mehr als 0,45% Phosphor und nicht
mehr als 1% Silicium, wobei der Rest Eisen ist.
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Das
Gerät 10 kann
in Verbindung mit einem Führungsdraht
benutzt werden, beispielsweise einem 0,35 Jagwire® Führungsdraht,
der von Boston Scientific Corporation, Natick, Massachusetts verfügbar ist.
Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel enthält die Hülle 12 außerdem eine
Seitenführung 19 am
distalen Ende 15 der Hülle 12,
die sich von dort proximal erstreckt. Die Seitenführung 19 besitzt
einen Hohlraum 19a, der einen Führungsdraht aufnimmt. Der Hohlraum 19a kann
mit Polytetrafluorethylen (PTFE) Perfluorethylenpropylen (FEP) oder
einem ähnlichen Überzug ausgekleidet
sein. Die Enden der Seitenführung 19 sind
verjüngt ausgebildet, um
die Führung
und das Wegziehen zu verbessern und um eine Verletzung des umgebenden
Gewebes zu vermeiden. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung
beträgt
der Durchmesser des Hohlraums 19a der Seitenführung 19 zwischen
etwa 0,0889 cm (0,035 Zoll) bis 0,102 cm (0,040 Zoll), und vorzugsweise
beträgt
der Durchmesser 0,0965 cm (0,038 Zoll), und die Länge der
Seitenführung
beträgt zwischen
etwa 17,5 cm (7 Zoll) bis etwa 25,4 cm (10 Zoll), vorzugsweise 21
cm (8,25 Zoll).
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Ein
langgestrecktes Zugglied 40 kann ein Kabel, eine Schraubenwendel,
ein Führungsdraht oder
ein Mandrilldraht 40 sein, die sich innerhalb des Lumens 14 der
Hülle 12 vom
Handgriff 30 aus erstrecken. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel
besteht das Zugglied 40 aus einem rostfreien Stahldraht 304.
Bei einem Ausführungsbeispiel
ist das Zugglied 40 an seinem proximalen Ende 9 mit
wenigstens einem Betätigungsmechanismus 32 am
Handgriff 30 des Geräts
verbunden und an seinem distalen Ende 18 mit der Basis 11 des
Fangkorbes 20. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
ist das Zugglied 40 an seinem proximalen Ende 9 mit
dem Handgriff 30 und an seinem distalen Ende 18 mit
der Basis 11 des Fangkorbes 20 verbunden. Bei
noch einem anderen Ausführungsbeispiel
sind Zugglied 40 und Korbdrähte 21 aus einem einzigen
Materialstück
hergestellt.
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Gemäß 1B und 1C verursacht
die Bedienung eines oder mehrerer Betätigungsmechanismen 32 am
Handgriff 30 eines Chirurgen, dass sich das Zugglied 40 gleitbar
in der Hülle 12 bewegt, und
den Fangkorb 20 in der Hülle 12 und aus dieser heraus
bewegt. Stattdessen kann der Mechanismus 32 eine Bewegung
der Hülle 12 bewirken,
damit die Hülle 12 über die
Kombination von stationären
Fangkorb 20 und Zugglied 40 geschoben wird, um
dadurch den Fangkorb 20 innerhalb der Hülle 12 zusammenzupressen
und der Mechanismus 32 kann die bewegliche Hülle 12 zurückgleiten
lassen, um den stationären
Fangkorb 20 freizulegen und dessen Öffnung bzw. Expandierung zu
ermöglichen.
Allgemein sind beide Typen von Fangkorb/Hüllenbewegung-Konfigurationen
und die zugehörigen Handgriff-Mechanismen
bekannt und sie sind in bestehenden Produkten vorhanden, die beispielsweise
von Boston Scientific Corporation, Natick, Massachusetts verfügbar sind.
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Wenn
der Fangkorb 20 innerhalb der Hülle 12 zusammengedrückt ist,
wie dies in 1C dargestellt, dann kann die
Hülse 12 in
den Körper
durch einen Chirurgen nach einer Stelle im Körper eingesetzt werden, wo
der einzufangende Stein 50 oder mehrere Steine angeordnet
sind (zum Beispiel ein Stein in einem Gallenkanal). Durch Überführen des
Fangkorbes 20 in seine expandierte Stellung gemäß 1A, 1B und 2 kann
der Fangkorb 20 durch den Chirurgen so manipuliert werden,
dass ein Stein 50 in dem Fangkorb 20 aufgenommen
wird. Bei gewissen klinischen Situationen ist es erwünscht, den
aufgefangenen Stein 50 oder die Steine zu zertrümmern. Wenn
beispielsweise die Kombination von Stein 50 und Fangkorb 20 zu
groß ist,
um ohne Verletzung aus dem Körpertrakt
herausgezogen werden zu können, kann
der Stein beispielsweise durch mechanische Lithotripsie zertrümmert werden.
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Gemäß 2 und 3 wird
gemäß der Erfindung
der Stein 50 durch Anwendung einer Zugkraft auf das Zugglied 40 in
proximaler Richtung, wie durch den Pfeil a in 2 angegeben,
zertrümmert. Nunmehr
wird auf 3 Bezug genommen. Wenn ein Zug
auf das Zugglied 40 ausgeübt wird, dann tendieren die
Fangkorbdrähte 21 dazu,
sich um den Stein 50 zu schließen, wenn der Fangkorb 20 in
die Hülle 12 eintritt.
Wenn eine sich vergrößernde Zugkraft
auf das Zugglied 40 ausgeübt wird, dann pressen sich
die Korbdrähte 21 ringsum
auf den Stein 50, bis die in den Drähten 21 erzeugte Spannung
ausreicht, um den Stein 50 zu zertrümmern oder zu brechen.
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Gemäß 4 ist
in einem Ausführungsbeispiel
der Fangkorb 20 aus mehreren Drähten 21, beispielsweise
vier Drähten 21a, 21b, 21c, 21d zusammengesetzt,
die in einem Winkel von 90° zueinander derart
angeordnet sind, dass sie zu der gewünschten Fangkorbgestalt gebogen
oder geformt sind. Die Fangkorbdrähte 21 haben gemäß einem
Ausführungsbeispiel
einen runden oder stattdessen einen rechteckigen Querschnitt. Andere
Querschnittsformen sind bei der Erfindung ebenfalls möglich, beispielsweise
D-förmige
Querschnitte oder V-förmige Querschnitte.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel wird
jeder der Drähte 21 mit
vier Biegungen ausgerüstet,
so dass die Breite des Korbes 20 in seiner ausgefahrenen
Stellung am distalen Ende 24 der Drähte 21 größer ist
als am proximalen Ende 11 des Fangkorbes 20, um
das Auffangen von Steinen 50 zu erleichtern. Die Korbdrähte 21 können aus
rostfreiem Stahl, aus Nickeltitan oder anderen Metall-Legierungen
oder anderen Materialien oder Materialkombinationen bestehen, die
auf diesem Gebiet als für
Fangkorbdrähte
geeignet bekannt sind. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung
bestehen die Fangkorbdrähte
aus einer Nickel-Titan-Legierung, die
zwischen 54% und 57,5 Nickel und als Rest Titan enthält. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die radiale Steifheit der Korbdrähte 21 größer als 0,7 g/mm. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die radiale Steifheit der Korbdrähte 21 größer als
1,0 g/mm.
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Eine
andere Anzahl von Korbdrähten
und andere Drahtquerschnitte wie die in 4 dargestellten vier
Biegedrähte
sollen ebenfalls vom Rahmen der Erfindung umfasst werden. Die typischen
Dimensionen für
einen Fangkorb 20 zur Anwendung in Gallengängen reichen
von etwa 1,5 cm (0,6 Zoll) Durchmesser und etwa 3 cm (1,8 Zoll)
Länge bis
zu etwa 3 cm (1,8 Zoll) Durchmesser und etwa 6 cm (2,36 Zoll) Länge. Vorzugsweise
betragen die Dimensionen für einen
Fangkorb bei einem Ausführungsbeispiel
etwa 1,5 cm (0,6 Zoll) Durchmesser bei einer Länge von ungefähr 3,0 cm
(1,18 Zoll). Bei einem anderen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser
etwa 2,0 cm (0,79 Zoll) und die Länge beträgt etwa 4,0 cm (1,58 Zoll).
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser
etwa 2,5 cm (1,0 Zoll) und die Länge
beträgt
etwa 5,0 cm (1,97 Zoll) und bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
beträgt
der Durchmesser 3,0 cm (1,18 Zoll) und die Länge beträgt etwa 6,0 cm (2,36 Zoll).
Die Dimensionen des Fangkorbes 20 können kleiner oder größer sein
je nach der Anwendung des betreffenden Fangkorbes 20 im
Körper.
Beispielsweise können
die Abmessungen des Fangkorbes 20 der für typische Harnleiter-Anwendungen
benutzt wird, kleiner sein als der Korb, der für Gallengang- Anwendungen Anwendung findet.
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Gemäß einem
in 5A und 5B dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist jeder der Korbdrähte 21 aus
drei Fäden 51a, 51b und 51c einer
PRECURSOR Nickel-Titan-Legierung
hergestellt, die miteinander zu einem einzigen Strangkabel 21 verdrillt
sind und einen Durchmesser von 0,0085 Zoll aufweisen.
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Die
Steine 50, die durch den erfindungsgemäßen Fangkorb 20 zertrümmert werden
können, können im
Durchmesser zwischen etwa 0,5 cm (0,2 Zoll) bis zu 3,0 cm (1,18
Zoll) schwanken, und sie können
sich in ihren physikalischen Eigenschaften unterscheiden, und sie
können
weich sein, wie beispielsweise Cholesterin-Steine 50, und
sie können hart
sein, wie beispielsweise Gallensteine 50. Bei einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist der Fangkorb 20 ein Vier-Drähte-Korb,
der in der Lage ist, bis zu fünf
getrennte Steine 50 einzufangen, um diese auf eine einfache
Weise ohne Zertrümmerung
auszuziehen. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist der Fangkorb 20 in der Lage bis zu fünf getrennte
Steine 50 ohne Zertrümmerung
der Steine 50 einfach herauszuziehen, wenn die auf den
Fangkorb 20 ausgeübte
Zugkraft 89 N (20 Pfund) nicht überschreitet.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
ist der Fangkorb 20 in der Lage bis zu fünf getrennte
Steine 50 einzufangen, um diese ohne Zertrümmerung
einfach auszuziehen, wenn die Kraft, die auf den Handgriff während des
Einfangens des Steines ein Minimum von 66,7 N (5 Pfund) beträgt.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist der Fangkorb 20 in der Lage, wenigstens zwei getrennte Steine 50 zu
zertrümmern,
wenn die auf den Handgriff während
des Einfangens ausgeübte
Kraft nicht den Bereich von 111–222
N (25–50
Pfund) überschreitet.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel ist
der Fangkorb 20 in der Lage, wenigstens zwei Steine mit
einer Kraft zu zertrümmern,
die 156 N (35 Pfund) für
jeden Stein nicht überschreitet.
Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
ist der Fangkorb 20 in der Lage, wenigstens zwei getrennte
Steine 50 zu zertrümmern,
wenn die auf den Handgriff während der
Zertrümmerung
eines ersten Steins ausgeübte Kraft
wenigstens 160 N (36 Pfund) beträgt,
und die auf den Handgriff während
der Zertrümmerung
eines zweiten Steines ausgeübte
Kraft wenigstens 111 N (25 Pfund) beträgt. Nach der Zertrümmerung
von einem oder mehreren Steinen 50 ist der Fangkorb 20 in
der Lage, in den Hohlraum 14 der Hülle 12 eingezogen
zu werden.
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Nunmehr
wird wiederum auf 4 Bezug genommen. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden die Fangkorbdrähte 21a, 21b, 21c, 21d des
Fangkorbes 20 an ihren proximalen Enden an der Basis 11 des
Fangkorbes 20, beispielsweise durch einen proximalen Verbinder 16,
verbunden. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
besteht der proximale Verbinder 16 aus einem Rohr mit einem
Hohlraum, der sich durch das Rohr in Längsrichtung erstreckt. Der
proximate Verbinder 16 ist aufgequetscht, um die Drähte 21a, 21b, 21c, 21d fest
zusammenzuhalten. Andere Verfahren zur Verbindung der Drähte 21a, 21b, 21c, 21d sind
auf diesem Gebiet bekannt. So können
die Drähte
beispielsweise durch Kleber, durch Löten, durch Schweißen oder durch
Verbindung, durch irgendeine Kombination, mit oder ohne proximalen
Verbinder 16, verbunden sein, um die proximalen Enden 52 der
Fangkorbdrähte 21 an
der Korbbasis 11 zusammenzuhalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung besteht der proximale Verbinder 16 aus rostfreiem
Stahl 303 und er ist auf einem Zugglied 40 aus
rostfreiem Stahl 304 festgelegt.
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Nunmehr
wird auf 6A Bezug genommen. Gemäß der Erfindung
sind die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 zusammen
und an Ort und Stelle durch ein Endstück 25 gehalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das Endstück 25 ein
rohrförmiges
Spitzenglied, wie beispielsweise in den 6A und 6B dargestellt.
Das rohrförmige
Spitzenglied 25 besteht aus einem Rohr mit einem Hohlraum 27,
der sich in Längsrichtung
durch das Rohr erstreckt. Das rohrförmige Spitzenglied 25 kann aus
Materialien wie beispielsweise Sterlingsilber, Münzsilber oder anderen auf Silber
basierenden Legierungen, aus purem Silber, aus Gold oder Platin, aus
rostfreiem Stahl, aus Nickeltitan oder anderen Metall-Legierungen
oder Plastik hergestellt sein. Das Material für das rohrförmige Endstück ist so gewählt, dass
es die Erfordernisse der Anwendung des Fangkorbes im Körper erfüllt. Wenn
beispielsweise das rohrförmige
Endstück 25 aus
einer Legierung auf Silberbasis hergestellt wird, beispielsweise
aus einer Silber-Kupfer-Legierung, würde ein höherer Prozentsatz von Silber
zu einer weicheren Legierung führen. Infolgedessen
würde das
rohrförmige
Endstück 25 von
den Fangkorbdrähten 21 bei
einer geringeren Kraft freigegeben werden, als dann wenn das rohrförmige Endstück identischer
Dimensionen aus einer Legierung mit einem niedrigeren Prozentsatz
von Silber hergestellt wäre.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist das rohrförmige
Endstück 25 an
seinem distalen Ende 53 abgeschlossen.
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Ein
spezielles Ausführungsbeispiel
eines Gallengang-Fangkorbes 20 ist in 1A dargestellt. Ein
rohrförmiges
Endstück 25 ist
lösbar
bei einer vorbestimmten Kraft vom distalen Ende 24 der
Fangkorbdrähte 21 abnehmbar.
Gemäß 6B kann
das rohrförmige
Endstück 25 aus
Sterlingsilber hergestellt sein. Die Gesamtlänge des rohrförmigen Endstücks 25 beträgt 0,312
cm (0,123 Zoll) und der Durchmesser am schmalsten Bereich 25a beträgt 0,13
cm bis 0,132 cm (0,0510 bis 0,0520 Zoll). Der Innendurchmesser des
Hohlraums 27 beträgt
0,0894 cm bis 0,0909 cm (0,0352 bis 0,0358 Zoll). Die Länge des
Hohlraums 27 beträgt
etwa 0,218 cm (0,086 Zoll). Die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 sind
0,138 cm bis 0,175 cm (0,0545 bis 0,688 Zoll) in den Hohlraum 27 des
rohrförmigen
Endstücks 25 eingeschoben.
Der Durchmesser des rohrförmigen
Endstücks
im breitesten Bereich 25b beträgt 0,216 cm (0,85 Zoll). Das
distale Ende 25c des rohrförmigen Endstücks 25 hat
eine Kugel-Konus-Gestalt,
um das Einführen
zu erleichtern, und die Gefahr einer Verletzung des umgebenden Gewebes
zu vermindern. Der Radius des distalen Endes 25c des rohrförmigen Endstücks 25 beträgt 0,0762
cm (0,030 Zoll).
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Nunmehr
wird auf 6A Bezug genommen. Bei einem
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Endstücks 25 werden
die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 durch das rohrförmige Endstück 25 erfaßt, weil
das Endstück 25 einen
verminderten Durchmesser aufweist, das heißt weil es eingezwängt ist,
um die Drahtenden 24 zusammenzupressen. Bei anderen Ausführungsbeispielen
der Erfindung können
die distalen Enden 24 der Drähte 21 durch einen
Kleber, durch Verlöten,
durch Schweißen,
durch Formen oder andere Mittel verbunden werden, oder durch eine
Kombination von Verbindungsverfahren, mit oder ohne rohrförmigem Endstück 25.
Sämtliche
Ausführungsbeispiele
der distalen Enden 24 der Drähte 21 haben das Merkmal
gemeinsam, dass die distalen Enden 24 lösbar sind wenn eine vorbestimmte
Kraft auf das Endstück 25 ausgeübt wird,
die bewirkt, dass das Endstück 25 von den
Fangkorbdrähten 21 freikommt.
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Nunmehr
wird auf die 7A, 7B, 7C und 7D Bezug
genommen, um zu beschreiben wie die Probleme. gelöst werden,
die verursacht werden, wenn ein Bestandteil einer medizinischen
Fangeinrichtung 10 beim Einfangen eines Steines 50 in
einem Körpertrakt
bricht. Das gemäß der Erfindung
ausgebildete Endstück 25 besitzt
ein Interface, das lösbar
ist. Indem das Endstück 25 freigegeben
wird, werden die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 frei,
das heißt
sie sind nicht mehr miteinander verbunden. Wenn die distalen Enden 24 der
Fangkorbdrähte 21 frei
sind, dann ist das distale Ende des Fangkorbes 20 offen,
wie in 7C dargestellt. Um diesen Punkte
deutlicher zu veranschaulichen, wird auf 7A Bezug
genommen. Der Fangkorb 20 mit dem eingefangenen Stein 50 ist über das distale
Ende 15 der Hülle 12 in
expandierter Stellung ausgefahren. Der Fangkorb 20 hat
ein lösbares
Endstück 25 gemäß der Erfindung.
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Gemäß 7B wird
ein Zug auf das Zugglied 40 ausgeübt, und die Fangkorbdrähte 21 tendieren
dazu, sich um den Stein 50 herumzuziehen, wenn der Fangkorb 20 in
die Hülle 12 eintritt.
Wenn eine sich vergrößernde Zugkraft
auf das Zugglied 40 ausgeübt wird, dann ziehen die Fangkorbdrähte 21 sich
um den Stein 50 herum.
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Gemäß 7C übt ein Chirurg,
um den Stein 50 freizugeben, eine Zugkraft auf das Zugglied 40 aus,
indem er am Zugglied 40 in proximaler Richtung zieht, die
durch den Pfeil a angedeutet ist. Wenn die Fangkorbdrähte 21 in
das distale Ende 15 der Hülle 12 eintreten,
dann würde
eine Kraft am Endstück 25 des
Fangkorbes 20 erzeugt, die kleiner ist als die Kraft, die
einen oder mehrere Fangkorbdrähte 21 beschädigen oder
brechen würde,
aber ausreicht, um eine Deformation des rohrförmigen Endstücks 25 zu
erzeugen. Wenn das rohrförmige
Endstück 25 deformiert
wird, dann geht der Griff der Fangkorbdrähte 21 verloren, so
dass die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 aus
dem rohrförmigen
Endstück 25 herausgleiten
können.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
liegt die Belastung, die erforderlich ist, um den Fangkorb 20 aus
dem Endstück 25 herauszuziehen, in
einem Bereich zwischen etwa 89 N bis 222 N (20 bis 50 Pfund) an
der Fangkorbspitze. Gemäß einem speziellen
Ausführungsbeispiel
beträgt
die Last, die erforderlich ist, um den Fangkorb 20 aus
dem Endstück 25 herauszuziehen,
etwa 187 N (42 Pfund).
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Wie
in 7C dargestellt gleiten die distalen Enden 24 der
Fangkorbdrähte 21 aus
dem rohrförmigen
Endstück 25,
wenn der Fangkorb 20 weiter in die Hülle 12 eingezogen
wird. Der in 7C dargestellte Stein 50 wird
vom Fangkorb 20 über
sein distales Ende freigegeben. Gemäß 7D wird
der Fangkorb 20 weiter in die Hülle 12 eingezogen,
bis die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 in
der Hülle 12 befindlich
sind. Wenn die Fangkorbdrähte 21 durch
die Hülle 12 gehalten
werden, kann die medizinische Fangeinrichtung 10 sicher
aus dem Körpertrakt
herausgezogen werden.
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Um
eine sichere Freigabe des Steines 50 unter Überlastbedingungen
während
des Stein-Einfangens zu gewährleisten,
fällt das
distale Endstück 25 des
Fangkorbes bei einer Belastung aus, die kleiner ist als die Belastung,
die bewirken würde,
dass irgendeine andere Komponente der Einrichtung 10, beispielsweise
das Zugglied 40, beschädigt
werden. Das distale Endstück 25 ist
kräftig
genug, um die Aufgabe durchzuführen,
für die
die Einrichtung 10 bestimmt ist, das heißt ein Einfangen
des Steines oder eine Verminderung von dessen Größe. Die Konstruktion der Einrichtung 10 muß die Veränderung
in der Festigkeit einer jeden Komponente und der Verbindung der
Fangeinrichtung 10 berücksichtigen,
um zu gewährleisten,
dass das Endstück 25 bei
einer Belastung ausfällt,
die niedriger ist als eine Belastung, bei der irgendeine andere
Komponente oder Verbindung der Einrichtung 10 beschädigt würde.
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8 veranschaulicht
die Verteilung von Kräften,
die auf das distale Ende 24 der Fangkorbdrähte 21 wirken,
die durch das Endstück,
beispielsweise das rohrförmige
Endstück 25,
zusammengehalten werden. Die auf die Fangkorbdrähte 21 durch den Pfeil
a angedeutete Zugkraft wird in eine Kraftkomponente B die durch
den Pfeil b angegeben ist und die auf die Längsachse 26 des rohrförmigen Endstücks 25 ausgerichtet
ist, und eine Kraftkomponente C aufgelöst die durch den Pfeil c angedeutet ist,
die unter einem Winkel etwa senkrecht zur Längsachse 26 des rohrförmigen Endstücks 25 wirkt.
Der Kraftkomponente, die durch den Pfeil b angedeutet ist, und die
auf die Längsachse 26 des
Endstücks 25 ausgerichtet
ist, wirkt die Haltekraft E entgegen, die durch den Pfeil e angegeben
ist, und die durch das rohrförmige
Endstück 25 auf
die Fangkorbdrähte 21 ausgeübt wird.
Wenn die Kraftkomponente B, die auf die Längsachse 26 des rohrförigen Endstücks 25 ausgeübt wird,
die verfügbare
Haltekraft E überschreitet,
dann gleiten die Fangkorbdrähte 21 aus dem
rohrförmigen
Endstück 25 heraus
und geben den Stein 50 frei.
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Die
Haltekraft E, die in 8 durch den Pfeil e gekennzeichnet
ist, ist eine Folge der Reibung zwischen den Fangkorbdrähten 21 und
dem rohrförmigen
Endstück 25.
Die Reibung zwischen den Fangkorbdrähten 21 und dem rohrförmigen Endstück 25 wird
durch den Druck beeinflußt,
der auf die distalen Enden 24 der Drähte 21 durch das rohrförmige Endstück 25 ausgeübt wird,
durch die Oberflächenform im
Inneren des rohrförmigen
Endstücks 25,
durch die Außengestalt
der Fangkorbdrähte 21,
durch die physikalischen Abmessungen des rohrförmigen Endstücks 25 und
durch das Ausmaß,
mit dem die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 in
das rohrförmige
Endstück 25 eingeschoben
sind. Die Kraftkomponente C, die durch den Pfeil c angedeutet ist,
verläuft
unter einem Winkel etwa senkrecht zur Längsachse 26 des rohrförmigen Endstücks 25 und
wirkt auf das rohrförmige
Endstück 25,
um den Druck zu vermindern, der auf die Fangkorbdrähte 21 ausgeübt wird,
und die Reibung und demgemäß die Haltekraft E
vermindert, die in 8 durch den Pfeil e angedeutet
ist. Wenn die Zugkraft A ansteigt, dann beginnt sich das rohrförmige Endstück 25 zu
deformieren und infolgedessen vermindert sich die Haltekraft E.
Wenn die kombinierten Komponenten der Fangkorbspannung bewirken,
dass die Haltekraft E durch die ausgerichtete Kraft B überschritten
wird, und die Gesamtspannungs-Belastung auf den Fangkorbdrähten 21 geringer
ist als die zu einem Defekt führende
Belastung, werden die Fangkorbdrähte 21 vom
Endstück 25 freigegeben.
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Die
Kraft, die erforderlich ist, um das rohrförmige Endstück 25 freizugeben,
kann geändert
werden, beispielsweise dadurch, dass die Klemmlänge des Endstücks verändert wird
oder dadurch, dass die Dicke der Wand des rohrförmigen Bereichs, der die Klemmung
umfasst, geändert
wird, oder durch Einkerben der distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21.
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In
der vorstehenden Beschreibung wurde die Wirkung der Fangkorbdrahtspannung
auf das rohrförmige
Endstück 25 beschrieben.
Ein ähnlicher
Effekt kann auch durch andere Verfahren der Verbindung der Fangkorbdrähte 21 erreicht
werden, wenn die auf das Endstück 25 wirkenden
Kräfte
die Festigkeit des Endstücks 25 überschreiten,
ohne dass die Festigkeit der Fangkorbdrähte 21 überschritten
wird. Wenn beispielsweise die Fangkorbdrähte 21 durch Schweißen verbunden
sind, kann die Schweißverbindung 25 so
ausgebildet sein, dass sie bei einer Belastung bricht, die kleiner
ist als die Belastung, die erforderlich ist, um die Fangkorbdrähte 21 zu
beschädigen.
Weil eine Verschweißung
im typischen Fall eine örtliche
Verminderung der Festigkeit des Schweißmaterials bewirkt, kann ein
derartiges Endstück 25 leicht
hergestellt werden. Stattdessen können die Fangkorbdrähte 21 durch
einen Kleber oder durch Verlötung
verbunden werden, wobei die mechanischen Eigenschaften des Klebers
oder des Lötmaterials
einen Ausfall des Endstücks 25 bei
einer Belastung bewirken können,
die niedriger ist als die Bruchbelastung der Fangkorbdrähte 21.
Stattdessen könnten
die Fangkorbdrähte 21 dadurch
verbunden werden, dass ein Endstück 25 um
die distalen Enden 24 der Drähte herum durch Gießen eines
schmelzbaren Materials verbunden wird, beispielsweise eines Metalls
oder eines thermoplastischen Materials, oder durch Gießen einer
härtbaren
Flüssigkeit,
beispielsweise eines in Wärme
aushärtenden
Polymers oder eines Epoxidharzes, die um die distalen Enden 24 der
Fangkorbdrähte 21 herum
angebracht werden. Die Verbindungsverfahren und Materialien, die
hierbei benutzt werden, sind in erster Linie bestimmt durch die
Belastungserfordernisse der medizinischen Einrichtung 10.
Wenn beispielsweise die medizinischen Einrichtungen einfach zum
Auffangen von Steinen, ohne Zertrümmerung, bestimmt sind, dann werden
die Hülle 12 und
der Fangkorb 20 aus leichtern und flexibleren Materialien
hergestellt, um ein einfacheres Auffangen des Steins 50 zu
gewährleisten.
Weil die Festigkeit der Komponenten, die eine solche Einrichtung
bilden, niedrig ist, im Vergleich mit Einrichtungen, die zur Steinzertrümmerung
bestimmt sind, könnte
der Fangkorbdraht 21 am distalen Endstück 25 durch einen
Kleber festgelegt werden, der eine Freigabe des Steins 50 bei
einer geringeren Belastung ermöglicht.
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9 veranschaulicht
die Konstruktionswerte der medizinischen Fangvorrichtung gemäß der Erfindung,
bestehend aus einem Fangkorb 20, mit einem lösbaren Verbindungsendstück 25.
Die Kurve A veranschaulicht die Verteilung der Kräfte, die
zu einem Ausfall der Verbindung des Endstücks 25 führen, während die
Kurve B die Verteilung der Kräfte zeigt,
die zu einer Beschädigung
aller anderen Komponenten der medizinischen Fangeinrichtung 10 führen. Die
Verteilung der Auslösekräfte für das Endstück 25 ist
genügend
niedriger als die Verteilung der Kräfte, die zu einer Beschädigung aller
anderen Komponenten der Einrichtung 10 führen. Demgemäß wird die
Wahrscheinlichkeit, dass die Festigkeit des Fangkorb-Endstücks 25 die
Festigkeit irgendwelcher anderen Komponenten der Einrichtung 10 überschreitet,
außerordentlich
klein.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird die medizinische Einrichtung 10,
einschließlich
des Fangkorbes 20 gemäß der Erfindung, bei
einem Verfahren benutzt, um Steine 50 aus einem Körpertrakt
zu entfernen. Der Körpertrakt
kann irgendein Hohlraum im Körper
sein, einschließlich der
folgenden Hohlräume,
ohne auf diese beschränkt zu
sein: Bauchspeicheldrüse,
Galle, einschließlich Hepatitis-Kanäle, Blase,
Galle, Harnleiter, Harnröhre, Harnblase
und Niere.
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Im
folgenden wird nochmals auf die 1A–1C und 7A–7D Bezug
genommen. Bei diesem Aspekt der Erfindung führt ein Chirurg die erfindungsgemäße medizinische
Einrichtung 10, einschließlich Fangkorb 20 in
den Arbeitskanal eines Endoskops ein, wobei der Fangkorb 20 in Schließstellung
innerhalb der Hülle 12 liegt,
wie dies in 1A dargestellt ist. Die medizinische
Einrichtung 10 kann alternativ über eine 0,889 cm (0,035 Zoll)
Führung,
beispielsweise eine Jagwire®-Führung,
hergestellt von Boston Scientific Corporation, Natick, Massachusetts,
unter Benutzung einer Seitenführung 19,
durch den Arbeitskanal eines Endoskops eingeführt werden. Nachdem die Einrichtung den
interessierenden Abschnitt des Körpertraktes
erreicht hat, wird im typischen Fall ein Kontrastmaterial eingespritzt,
um eine fluoroskopische Beobachtung zu ermöglichen. Wenn der Fangkorb 20 sich
dem einzufangenden oder zu zertrümmernden
Stein 50 nähert,
dann wird das Zugglied 40 distal (in Richtung weg vom Chirurgen)
vorgeschoben, wodurch der Fangkorb 20 in seine ausgefahrene
Stellung überführt wird,
in der der Fangkorb 20 nicht mehr von der Hülle 12 umschlossen
ist. Der Fangkorb 20 nimmt seine ausgefahrene Stellung
außerhalb
des distalen Endes 15 der Hülle 12 ein. Dann manövriert der
Chirurg den ausgedehnten Fangkorb 20 um den Stein 50 herum,
bis der Stein 50 zwischen den Fangkorbdrähten 21 in
dem Fangkorb 20 hineintritt. Im allgemeinen wird nachdem
ein Stein 50 im Fangkorb 20 aufgefangen ist, die
medizinische Einrichtung 10, einschließlich Fangkorb 20 und
eingefangenem Stein 50, durch den Körpertrakt herausgezogen. Wenn
die Kombination von Stein 50 und Fangkorb 20 zu
groß ist,
um aus dem Körpertrakt
herausgezogen zu werden, dann muß der Stein 50 in
seiner Größe vermindert oder
vom Fangkorb 20 freigegeben werden. Um die Größe des Steins 50 gemäß der Erfindung
zu verringern, wird der Stein 50 dadurch zertrümmert, dass
in proximaler Richtung auf das Zugglied 40 über den Betätigungsmechanismus 32 eine
Zugkraft ausgeübt wird,
die bewirkt, dass sich die Fangkorbdrähte 21 um den Stein 50 herum
schließen.
Das Ausmaß der auf
das Zugglied 40 ausgeübten
Kraft wird erhöht, um
eine genügende
Zugspannung innerhalb der Fangkorbdrähte 21 zu erzeugen
und um eine Zertrümmerung
des Steins 50 zu bewirken. Wenn eine zusätzliche
Kraft erforderlich ist, um eine Steinzertrümmerung durchzuführen, kann
der Handgriff 30 an ein System Alliance II® Inflation
System, hergestellt von Boston Scientific Corporation, Natick, Massachusetts,
oder einem mechanischen Steinzertrümmerungssystem angebracht werden,
indem der Handgriff 30 und die Hülle 12 entfernt werden,
und indem das Zugglied 40 am Handgriff eines Steinzertrümmerungssystems
angebracht wird. Es kann eine zusätzliche Kraft erforderlich
sein, wenn der Betätigungsmechanismus 32 im
Handgriff 30 nicht in der Lage ist, eine genügende Spannung
in den Fangkorbdrähten 21 zu
erzeugen, wenn beispielsweise der Fangkorb 20 schon in
zusammengefalteter Lage befindlich ist, wenn der Stein 50 aufgefangen
ist, und zwar wegen der geringen Größe des Steins 50.
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Wenn
sich die zur Zertrümmerung
des Steins 50 erforderliche Kraft der Kraft annähert, die
eine Beschädigung
eines Teils der Einrichtung 10 bewirken würde, dann
bricht zuerst gemäß der Erfindung
das Endstück 25 auf.
In gewissen Fällen
kann jedoch das Zugglied 40 am distalen Ende 17 des
Handgriffs 30 beschädigt
werden, wenn beispielsweise ein spezieller Pfad des Katheders innerhalb
des Körpertraktes des
Patienten zu einer erhöhten
Reibung am proximalen Ende 9 des Zugglieds 40 führt. Wenn
das Zugglied 40 auf diese Weise beschädigt wird, kann ein mechanisches
Steinzertrümmerungssystem
am Zugglied 40 befestigt werden, indem der Handgriff 30 und die
Hülle 12 entfernt
werden, und indem das Zugglied 40 am Handgriff eines Zertrümmerungssystems
angebracht wird, um eine Spannung der Fangkorbdrähte 21 derart zu bewirken,
dass der Stein zertrümmert wird,
oder das Endstück 25 freigegeben
wird, wenn die Kraft zur Zertrümmerung
des Steines sich jener Kraft annähert,
die eine Beschädigung
irgendeiner Komponente der mechanischen Einrichtung 10 zur Folge
haben würde.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung bricht das Endstück 25,
wenn die distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 durch
das rohrförmige Endstück 25 freigegeben
werden, wie dies in 7C bis 7D dargestellt
ist. Wenn der Chirurg einen Zug in proximaler Richtung auf das Zugglied 40 ausübt, dann
wird das rohrförmige
Endstück 25 von
den distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 freigegeben,
wenn die auf die Fangkorbdrähte 21 über das Zugglied 40 ausgeübte Kraft
kleiner ist als die Kraft, die erforderlich ist, um einen Bruch
der Fangkorbdrähte 21 zu
bewirken, aber die Kraft groß genug
ist, um zu bewirken, dass sich das rohrförmige Endstück 25 deformiert,
wodurch die Fangkorbdrähte 21 aus dem
rohrförmigen
Endstück 25 herausgezogen
werden können.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung liegt die Kraft, die erforderlich ist, um das Endstück 25 von
den distalen Enden 24 der Fangkorbdrähte 21 freizugeben,
in dem Bereich zwischen etwa 89 N bis 222 N (20 bis 50 Pfund) am
Fangkorb-Endstück.
-
Es
ist für
den Fachmann klar, dass zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen
der vorgeschriebenen Struktur und der Verfahren getroffenen werden
können,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet
sind.