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Die
vorliegende Erfindung betrifft Geräte zur Verwendung in der Neurochirurgie
und zur Positionierung neurochirurgischer Geräte. Das Gerät ist insbesondere bei der
stereotaktisch gezielten Behandlung von Abnormalitäten von
Gehirnfunktionen und zur direkten Infusion von Therapeutika in das
Gehirnparenchym nützlich.
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Wo
Therapeutika unerwünschte
Nebenwirkungen verursachen, wenn sie an gesunde Teile des Gehirns
abgegeben werden, ist eine Abgabe des Mittels exakt an die richtige
Stelle wichtig. Beispiele für das
Behandeln von Abnormalitäten
von Gehirnfunktionen umfassen die akute Infusion von gamma-Aminobuttersäureagonisten
in einen epileptischen Herd oder Weg zum Blockieren der Übertragung,
und die Dauerabgabe von Opiaten oder anderen Analgetika kann zur
Behandlung von hartnäckigen
Schmerzen direkt in die zentrale Höhlengraumasse oder in Thalamusziele
infundiert werden. Auch können
zytotoxische Mittel direkt in einen Gehirntumor abgegeben werden.
Eine intraparenchymale Infusion kann auch zum Abgeben von Therapeutika
an Gehirnziels verwendet werden, die nicht systemisch abgegeben werden
können,
da sie die Blutgehirnschranke nicht überschreiten. Zum Beispiel
kann die Behandlung von Patienten mit Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit,
Kopfverletzung, Schlaganfall und multipler Sklerose durch die Infusion
von neurotropen Faktoren zum Schützen
und Reparieren von fehlerhaften oder beschädigten Nervenzellen durchgeführt werden.
Neurotrophine können
auch zum Unterstützen
von in beschädigte
oder gestörte
Bereiche des Gehirns transplantierten Neuraltransplantaten infundiert
werden, um die Funktion wieder herzustellen.
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Eine
intraparenchymale Arzneimittelabgabe wurde in nicht menschlichen
Primaten und in Ratten vorgeführt.
Zur interparenchymalen Arzneimittelabgabe an ein menschliches oder
nicht menschliches Gehirn wird vorgeschlagen, dass ein Katheter
implantiert und das Arzneimittel periodisch oder kontinuierlich
zum gewünschten
Gehirnziel gepumpt wird. Für
die Langzeitarzneimittelabgabe könnte
eine einen Vorratsbehälter
enthaltende Pumpe subkutan implantiert und der Vorratsbehälter durch
einen fühlbaren
Kanal nach Bedarf nachgefüllt
werden.
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Insbesondere
offenbart US-A-6 042 579 Techniken zum Behandeln von neurodegenerativen Störungen durch
die Infusion von Nervenwachstumsfaktoren in das Gehirn.
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Nicht
nur Katheter, sondern auch andere Instrumente wie Elektroden können in
das Gehirnparenchym eingesetzt werden. Stimulations- und Läsionselektroden
werden in einer Vielfalt von chirurgischen Verfahren verwendet,
die Elektroden zur Tiefgehirnstimulation (deep brain stimulation;
DBS) umfassen. Ein Chirurg, der einen bestimmten Bereich des Nervengewebes
stimulieren oder läsionieren möchte, kann
das Ende einer Elektrode derart auf die Zielstelle zielen, dass
ein gewünschter
elektrischer Strom zugeführt
werden kann. Zahlreiche Verfahren zum Zielen der Elektrode auf die
gewünschte
Stelle, einschließlich
stereotaktischer Verfahren, sind bekannt.
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Ein
Beispiel für
eine gegenwärtig
verwendete DBS-Elektrode ist von Medtronic Inc. Indianapolis, Minnesota
zur Verfügung
gestellt. Derartige Elektroden weisen typischerweise einen Durchmesser
von etwa 1,27 mm mit vier an ihrem entfernten Ende positionierten
Ringelektroden mit demselben Durchmesser auf.
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Zum
Durchführen
der Neurochirurgie muss der Chirurg zunächst die Position des gewünschten Ziels
identifizieren. Dies wird normalerweise durch Befestigen eines stereotaktischen
Bezugsrahmens am Kopf des Patienten erzielt, der auf Diagnosebildern
ersichtlich ist und durch welchen Messungen vorgenommen werden können. Der
stereotaktische Rahmen wirkt dann als Plattform, von welcher ein
Instrument unter Verwendung einer auf die entsprechenden Koordinaten
eingestellten Stereoführung
zu einem gewünschten
Ziel geführt
wird. Sobald ein Instrument zum gewünschten Ziel geführt ist,
kann die Behandlung beginnen.
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Man
begegnet einer Anzahl an Schwierigkeiten in derartigen neurochirurgischen
Verfahren. Die nicht optimale Platzierung des eingesetzten Instruments
kann zu einer beträchtlichen
Morbidität
oder Behandlungsfehlern führen.
Gehirnziele zum Behandeln funktioneller Störungen sind normalerweise tief gelegen
und weisen kleine Volumina auf. Zum Beispiel liegt ein gewünschtes
Ziel zur Behandlung von Parkinson-Krankheit im Subthalamuskern und
weist einen Durchmesser von 3–4
mm oder einen eiförmigen
Körper
mit einem Durchmesser von 3–4
mm und einer Länge
von 5–6
mm auf. Andere Ziele wie der Globus pallidus oder Ziele im Thalamus
sind gewöhnlich
um nicht mehr als 1–2
mm größer. Für ein derartig
kleines Ziel reduziert die nicht optimale Platzierung von so gering
wie 1 mm nicht nur die Wirksamkeit der Behandlung, sondern kann
auch unerwünschte
Nebenwirkungen wie Schwäche,
veränderte
Empfindung, verschlechterte Sprache und Doppeltsehen herbeiführen. Jedoch
sind funktionelle neurochirurgische Ziele auf Diagnosebildern häufig schwierig
oder unmöglich
zu visualisieren, sodass die tatsächliche Position unter Bezugnahme
von sichtbaren Landmarken im Gehirn und unter Verwendung eines Standardatlas' des Gehirns zum
Unterstützen
des Verfahrens hergeleitet werden muss. Anatomische Abänderungen
zwischen einem Individuum und dem Atlas und sogar zwischen verschiedenen
Seiten desselben Gehirns eines Individuums bedeuten, dass die Platzierung
möglicherweise
nicht optimal ist. Andere Gründe
für die
nicht optimale Platzierung können
aus der Bewegung des Patienten während
der Bilderfassung oder von einer geometrischen Störung der
Abbildung, welche dem Abbildungsverfahren eigen sein kann, resultieren.
Auch kann während
der Operation eine Gehirnverschiebung auftreten, die aus der Änderung
der Kopfposition von derjenigen während der Bilderfassung zur
Position auf dem Operationstisch, aus dem Auslaufen von Gehirnflüssigkeit,
wenn ein Bohrloch mit einem anschließenden Absinken des Gehirns
hergestellt wird und auch aus der Hindurchführung des Instruments durch
das Gehirn resultieren könnte.
Chirurgen versuchen, diese Fehler durch Durchführen elektrophysiologischer
Studien am während
der Prozeduren wach gehaltenen Patienten, der sich der funktionellen
Neurochirurgie unterzieht, zu korrigieren.
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Interparenchymale
Instrumente können
unter Verwendung stereotaktischer Techniken zu ihren Zielen im Gehirn
geführt
werden. Typischerweise wird die stereotaktische Lokalisierung eines
Gehirnziels durch Befestigen des stereotaktischen Basisrings am
Schädel
und Identifizieren der Position des Ziels unter Verwendung von Abbildungstechniken durchgeführt. Die
Position des Ziels wird unter Verwendung von dreidimensionalen Koordinaten
durch Vornehmen von Messungen von an dem stereotaktischen Basisring
befestigten strahlenundurchlässigen Referenzmarkierungen
identifiziert. Der stereotaktische Basisring kann dann als Plattform
verwendet werden, von welcher Instrumente unter Verwendung einer
Stereoführung
am stereotaktischen Basisring, der auf die gemessenen Koordinaten
einzustellen ist, zum Ziel geführt
werden. Das Instrument kann dann durch das Gehirngewebe zum Ziel
geführt
werden. Handelt es sich bei dem Instrument um einen Katheter, ist
es vorzugsweise durch die Einsetzung eines steifen Drahts durch
seine Bohrung versteift.
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Alternativ
dazu kann ein gerader Draht zum Ziel geführt und der Katheter um den
Draht herum eingeschoben werden. Das Instrument wird derart eingeschoben,
dass ein Ende, das eingeschobene Ende (auch als das entfernte Ende
bezeichnet), im Gehirn lokalisiert ist und das gegenüber liegende
Ende, bei dem es sich um das äußere Ende
handelt (auch als das nahe Ende bezeichnet), außerhalb des Gehirns bleibt.
Sobald es positioniert ist, kann das äußere Ende des Instruments am
Schädel
befestigt werden, und falls es sich in einem Katheter befindet, kann
es an eine Pumpe angeschlossen werden, durch welche das Therapeutikum
verabreicht werden kann.
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Funktionelle
neurochirurgische Ziele liegen tief und typischerweise bei einer
Tiefe von 70–80
mm von der Kortexoberfläche.
Dies umfasst mögliche Ziele
im den Subthalamus, die Substantia nigra und den Hirn-Brückenkern
umfassenden Mittelhirn. Das Mittelhirn ist ein kritischer Bereich
des Gehirns, wo es wichtig ist, ein Trauma aus der Hindurchführung einer Elektrode
oder eines Katheters zu minimieren. Es liegt typischerweise bei
einer Tiefe von etwa 70–80 mm
von der Schädeloberfläche und
ist innerhalb eines Volumens enthalten, das eine Höhe von etwa 20–25 mm aufweist.
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Stereoführungen
gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 sind aus
US 3,460,537 und
WO 01/76676 bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung strebt die Optimierung der Platzierung eines
Instruments und die Verbesserung der Weise, auf welche mehrere Instrumente
entlang derselben Achse eingeschoben werden, an.
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Gemäß der in
Anspruch 1 festgelegten Erfindung ist eine Stereoführung vorgesehen,
aufweisend erste und zweite Führungselemente,
durch welche Instrumente entlang einer Einschiebeachse zu einem Ziel
hindurchgeführt
werden. Die Stereoführung weist
eine erste Klemme mit einer Klemmposition auf der Achse zwischen
den Führungselementen
und dem Ziel oder auf der gegenüberliegenden
Seite der Führungselemente
zum Klemmen von durch die Führungselemente
hindurch geführten
Instrumenten auf.
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Die
Stereoführung
wird zum Führen
von Instrumenten entlang einer festgelegten Achse verwendet, sodass
das Instrument das Ziel erreicht. Die Stereoführung ist bei Verwendung an
einem stereotaktischen Rahmen befestigt.
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Der
Begriff „Führungselemente" bedeutet wie hier
verwendet, Elemente, die die Bewegung von Instrumenten entlang der
Einschiebeachse ermöglichen.
Die Führungselemente
können
einen geteilten Block mit einem Durchgang aufweisen, der es ermöglicht,
dass sich Instrumente entlang einer festgelegten Achse bewegen.
Geeignete Führungselemente
sind dem Fachmann bekannt und umfassen diejenigen von Elekta Instruments
AB.
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Ein
beliebiges Instrument zur Verwendung in der Neurochirurgie kann
mit der Stereoführung
der vorliegenden Erfindung, umfassend Katheter, Elektroden wie Elektroden
zur Tiefgehirnstimulation (DBS), Führungsdrähte und Führungsrohre, wie diejenigen,
die in GB-A-2 357 700 beschrieben sind, verwendet werden.
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Die
Einschiebeachse ist die Achse, entlang welcher Instrumente hindurchgeführt werden,
um das Ziel zu erreichen. Die Einschiebeachse ist durch die Position
der Führungselemente
gemäß Standardverfahren
der Verwendung des stereotaktischen Rahmens festgelegt.
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Der
Begriff „Klemme" bedeutet wie hier
verwendet eine Klemme, die das durch die Führungselemente hindurch geführte Instrument
klemmen kann und Bewegung des Instruments entlang der Einschiebeachse
verhindert (d.h. eine Längsbewegung des
Instruments verhindert).
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Die
erfindungsgemäße Stereoführung weist des
Weiteren eine zweite Klemme mit eine Klemmposition auf der Einschiebeachse
und auf der gegenüberliegenden
Seite der Führungselemente
bezüglich der
ersten Klemme zum Klemmen von durch die Führungselemente hindurch geführten Instrumenten
auf. Es ist bevorzugt, dass die oder jede Klemme von ihrer Klemmposition
wegbewegbar ist, und am meisten bevorzugt, dass die oder jede Klemme
von ihrer Klemmposition wegschwenkbar ist.
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Es
ist bevorzugt, dass die zweite Klemme zwischen den Führungselementen
und dem Ziel angeordnet ist. In einem derartigen Fall ist es weiterhin bevorzugt,
dass die Stereoführung
einen Ständer, der
sich von dem ersten Führungselement
erstreckt und die erste Klemme trägt, und einen Schenkel, der sich
von dem zweiten Führungselement
erstreckt und die zweite Klemme trägt, umfasst, wobei das zweite
Führungselement
näher am
Ziel liegt als das erste Führungselement.
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Ein
Verfahren zum Positionieren eines Instruments an einem Ziel unter
Verwendung einer erfindungsgemäßen Stereoführung ist
weiterhin vorgelegt, wobei das Verfahren das Einschieben eines Drahts
in ein Stützrohr;
Einschieben des Drahts und Stützrohrs
miteinander entlang einer Einschiebeachse zu dem Ziel über die
Führungselemente
der Stereoführung;
Entfernen des Stützrohrs
vom Draht, Belassen des Drahts an Ort und Stelle; Einschieben eines
Führungsrohrs
um den Draht herum zu dem Ziel; Sichern des Führungsrohrs in Position; Entfernen des
Drahts; Einschieben des Instruments zum Ziel über das Führungsrohr, aufweist.
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Vorzugsweise
weist das Stützrohr
einen Anschlag an seinem entfernten Ende (d.h. das Ende das nicht
eingeschoben ist), welches an einem Führungselement anstößt, auf,
wodurch jegliches weiteres Einschieben des Stützrohrs verhindert wird.
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Es
ist bevorzugt, dass das Einschieben des Drahts in das Stützrohr dazu
führt,
dass der Draht aus dem Ende des Stützrohrs herausragt. Es ist
am meisten bevorzugt, dass der Draht aus dem Stützrohr zum Ziel hin um etwa
25 mm herausragt.
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Ein
weiteres bevorzugtes Merkmal ist, dass, sobald der Draht in das
Stützrohr
eingeschoben ist, diese durch eine durch das Stützrohr getragene mit den Fingern
anziehbare Schraube aneinander befestigt werden. Die mit den Fingern
anziehbare Schraube kann einen Teil des vorstehend genannten Anschlags
bilden. Nach dem Einschieben des Drahts zum Ziel hin ist es vorteilhaft,
dass die erste Klemme an den Draht geklemmt wird, wodurch der Draht
festgehalten wird.
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Es
ist bevorzugt, dass das Entfernen des Stützrohrs das Lösen der
mit den Fingern anziehbaren Schraube umfasst. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Entfernen des Stützrohrs
das Bewegen des Stützrohrs
entlang des Drahts, bis es zwischen der ersten und zweiten Klemme
positioniert ist, Klemmen des Drahts mit der zweiten Klemme, wenn
die zweite Klemme zwischen dem Ziel und den Führungselementen liegt, Lösen der ersten
Klemme und Abnehmen des Stützrohrs
vom Draht. Vorzugsweise umfasst der Schritt des Einschiebens des
Führungsrohrs
das Hindurchführen des
Führungsrohrs über den
Draht, bis das Rohr zwischen der ersten und zweiten Klemme positioniert
ist, Klemmen der ersten Klemme, Lösen der zweiten Klemme und
Bewegen des Führungs rohrs
zum Ziel. Zum Schluss werden vor dem Entfernen des Drahts beide
Klemmen gelöst.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen
nur beispielhaft beschrieben, in welchen:
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1 eine
Ansicht eines Katheters zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Stereoführung ist;
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2 eine
Ansicht ist, die einen Teil des Katheters von 1 mit
in gestrichelten Linien dargestellten inneren Merkmalen darstellt;
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3 eine
Endansicht des Katheters von 2 vom linken
Ende darstellt;
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4 eine
erste Phase des stereotaktischen Einschiebens darstellt;
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5 eine
zweite Phase des stereotaktischen Einschiebens darstellt;
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6 eine
dritte Phase des stereotaktischen Einschiebens darstellt; und
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7 eine
vierte Phase des stereotaktischen Einschiebens darstellt.
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Wie
vorstehend erklärt,
ist die Genauigkeit des Einschiebens eines Instruments äußerst wichtig.
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BEISPIEL 1
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1, 2 und 3 stellen
einen zur Verwendung mit der Stereoführung der vorliegenden Erfindung
geeigneten Katheter 1 dar. Der Katheter 1 umfasst
eine Länge
eines dünnen
Rohrs 2, dessen Außendurchmesser
nicht mehr als 1 mm beträgt
und am meisten bevorzugt nicht größer als 0,7 mm ist. Es ist
noch stärker
bevorzugt, dass der Außendurchmesser
nicht mehr als 0,5 mm beträgt.
In diesem Fall ist das Katheterrohr 2 aus Polyurethankunststoff
und vorzugsweise aus Carbothan 55DB20 (Thermedics Polymer Products,
Woburn MA, USA) hergestellt. Das dünne Rohr 2 ist mit
einer Länge
des Verbindungsrohrs 3 über
einen Sitz 4 verbunden. Das Verbindungsrohr 3 ist
in diesem Fall aus Polyurethankunststoff wie Carbothane 85AB20 hergestellt,
obwohl auch andere Materialien verwendet werden könnten.
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Der
Sitz 4 ist in diesem Fall ebenfalls unter Verwendung von
Polyurethan wie Carbothane 72DB20 konstruiert. Wiederum können auch
andere Materialien geeignet sein.
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Es
ist vorgesehen, dass das dünne
Rohr 2 in das Gehirn eines Patienten eingeschoben wird,
wohingegen es vorgesehen ist, dass das Verbindungsrohr 3 zu
einer Pumpe führt,
durch welche ein Therapeutikum periodisch oder kontinuierlich zu
einem gewünschten
Gehirnziel gepumpt werden kann. Für die Langzeitarzneimittelabgabe
würde die
Pumpe subkutan implantiert und der Vorratsbehälter nach Bedarf durch einen
fühlbaren
Kanal perkutan nachgefüllt
werden. In diesem Fall würde
das Verbindungsrohr 3 ebenfalls subkutan eingeschoben werden.
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Der
Sitz 4 umfasst einen im Allgemeinen zylinderförmigen Mittelkörper 5 und
ein Paar diametrisch gegenüberliegende
Flügel 6,
die jeweils ein gesenktes Loch aufweisen, wodurch der Sitz an die
Außenfläche des
Schädels
des Patienten angeschraubt werden kann.
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Der
zylinderförmige
Körper 5 des
Sitzes 4 umfasst einen Durchgang, der durch seine gesamte Länge hindurchgeht.
Der Durchgang umfasst einen ersten engen Durchgang 8 mit
gleichmäßigem Durchmesser,
in den das dünne
Rohr eingeschoben und dort festgehalten wird. Der Durchgang umfasst auch
einen zweiten weiten Durchgang 9 mit gleichmäßigem Durchmesser,
in den das Verbindungsrohr 3 eingeschoben und dort festgehalten
wird. Zwischen dem ersten und zweiten Durchgang 8, 9 liegt
ein dritter Verbindungsdurchgang 10 der im Allgemeinen
kegelförmig
ist, um die unterschiedlichen Innendurchmesser des dünnen Rohrs 2 und
des Verbindungsrohrs 3 zu berücksichtigen. Es soll angemerkt
werden, dass die Enden des dritten Durchgangs 10 denselben
oder einen sehr ähnlichem
Durchmesser aufweisen, wie die Innendurchmesser des dünnen Rohrs 2 und
des Verbindungsrohrs 3.
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Aus 2 ist
ersichtlich, dass das rechte Ende des Sitzes 4 frustokonisch
und das Ende des Sitzes flach ist und einen Anschlag 11 bildet,
dessen Bedeutung aus der nachstehenden Beschreibung klar wird.
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Das
Einschieben des Katheters wird nun beschrieben. Als erstes wird
ein stereotaktischer Rahmen am Schädel des Patienten angebracht
und die Position des in der Schädelhöhle liegenden
Ziels durch Abbildung des den stereotaktischen Rahmen tragenden
Patienten und Festlegen der Position des Ziels als dreidimensionale
Koordinaten identifiziert. Dies ist eine Standardtechnik auf dem
Gebiet der Neurochirurgie, und geeignete stereotaktische Rahmen
sind von Elekta Instruments AB erhältlich.
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In
dieser Einschiebetechnik wird eine Anzahl an Phasen oder Schritten
unternommen, die in den 4 bis 7 dargestellt
sind. Wie es ersichtlich ist, weichen Katheter mit kleinem Durchmesser
infolge der eigenen Flexibilität
in einem Instrument mit kleinem Durchmesser während des Einschiebens von
der geplanten Bahn tendenziell ab. Da neurochirurgische Ziele häufig tief
liegen, typischerweise 70–80
mm von der Oberfläche
des Schädels
und manchmal so viel wie 100 mm von der Schädeloberfläche, muss der Katheter normalerweise
sehr starr und deshalb von größerem Durchmesser
sein.
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Beispiele
für mögliche Ziele
schließen
Ziele im den Subthalamus, die Substantia nigra und den Hirn-Brückenkern
umfassenden Mittelhirn ein. Das Mittelhirn ist ein kritischer Bereich
des Gehirns, in welchem es wichtig ist, ein Trauma aus der Hindurchführung einer
Elektrode oder eines Katheters zu minimieren. Es liegt typischerweise
bei einer Tiefe von etwa 70–80
mm von der Schädeloberfläche und
ist innerhalb eines Volumens enthalten, das eine Höhe von etwa
20–25
mm aufweist.
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In 4 bis 7 ist
eine erfindungsgemäße Stereoführung bei
Verwendung während
des Einschiebens eines Instruments dargestellt. Stereoführungen
werden durch einen stereotaktischen Rahmen getragen, der fest am
Schädel
des Patienten befestigt ist. Die Stereoführung kann am stereotaktischen
Rahmen eingestellt werden, um sehr genau positioniert zu werden,
um ein chirurgisches Instrument zur gewünschten Position zu leiten.
Während Stereoführungen
normalerweise zwei Führungselemente
umfassen, umfasst die Stereoführung
in 4 bis 7 auch zusätzliche Klemmen. Obwohl der stereotaktische
Rahmen in 4 bis 7 nicht
dargestellt ist, ist es klar, dass die Stereoführung durch den Rahmen getragen
wird. Die Stereoführung
umfasst ein oberes Führungselement 16 und
ein unteres Führungselement 17,
die ausgerichtet sind, um den Weg eines beliebigen im Gehirn des
Patienten positionierten Instruments festzulegen. Ein Ständer 18 erstreckt
sich aufwärts
vom oberen Führungselement, wobei
die dessen Spitze eine obere Klemme 24 trägt. Ein
Schenkel 19 erstreckt sich vom unteren Führungselement
abwärts
und trägt
an seinem unteren Ende eine untere Klemme 25. Sowohl die
obere als auch die untere Klemme können zu und von Positionen
geschwenkt werden, an welchen sie auf die Achse der Stereoführung treffen.
Zum Beispiel ist in 4 ersichtlich, dass die obere
Klemme 24 mit der Achse der Stereoführung ausgerichtet ist, die
untere Klemme 25 dagegen nicht. Die gegensätzliche
Position ist in 5 dargestellt.
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Aus
Vorstehendem ist klar, dass die Stereoführung der Längsführung von Instrumenten zu einem
Ziel innerhalb des Gehirns dient. Sie legt eine Achse, entlang welcher
die Instrumente eingeschoben werden, fest, sodass, vorausgesetzt,
dass keine durch Biegung während
des Einschiebens verursachte Abweichung des Instruments vorliegt,
das Instrument sehr genau zu dem Ziel geführt wird.
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Es
ist aus der Einleitung zu dieser Anmeldung auch klar, dass das Ziel
der Punkt innerhalb des Gehirns ist, der durch das Instrument zu
behandeln ist und zu welchem das Instrument durch die Stereoführung geführt wird.
Die einzuschiebenden Instrumente umfassen Katheter zur Abgabe von
Therapeutika, Elektroden zum Abgeben elektrischer Impulse, Führungsrohre,
die in das Gehirn eingeschoben werden und durch welche andere Instrumente
hindurchgeführt
werden können,
und Drähte,
die zum Versteifen von in das Gehirn eingeschobenen röhrenförmigen Instrumenten
verwendet werden können
oder röhrenförmige Instrumente
zu einem Ziel im Gehirn führen.
Die Klemmen weisen als ihre erste Funktion die Sicherung von Instrumenten
während
des Einschiebens oder Entfernens auf, um zu verhindern, dass sie
sich längs
entlang der Einschiebeachse bewegen.
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Zum
Erleichtern des Einschiebens von dünnen Instrumenten in Mittelhirnziele
erfolgt das Einschieben wie folgt.
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Zuerst
wird ein Wolframführungsdraht 22 mit einem
kleinen Durchmesser von 0,6 mm in ein Rohr 21 mit einem
Außendurchmesser
von 1,7 mm eingeschoben und im Rohr 21 mit einem mit den
Fingern anziehbaren Gewindestift 23 derart befestigt, dass der
Draht 22 aus dem entfernten Ende des Rohrs 21 um
25 mm herausragt. Das Rohr 21 und der Draht 22 sind
in 4 ersichtlich, die die erste Phase des Einschiebens
darstellt, in welcher das Rohr 21 ersichtlich ist, wobei
der Draht 22 aus dessen Ende herausragt. Der mit den Fingern
anziehbare Gewindestift 23 ist an der Spitze (d.h. dem
nahen Ende) des Rohrs 21, in dem der Draht 22 gehalten
wird, ersichtlich. Das nahe Ende des Rohrs 21 weist auch
einen Anschlag auf, der beim Einschieben an ein Führungselement
anstößt. Das
entfernte Ende des Rohrs 21 ist über 20 mm kegelförmig, und
das Rohr 21 weist an seinem nahen Ende einen Anschlag auf.
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Das
Einschieben erfolgt von einem stereotaktischen Rahmen, in dem das
Ziel identifiziert und im Hinblick auf dreidimensionale Koordinaten
festgelegt wurde. Der stereotaktische Rahmen trägt eine erfindungsgemäße Stereoführung. Während der
in 4 dargestellten ersten Phase des Einschiebens sind
das Rohr und der Draht miteinander zum Ziel hin abgesenkt. In diesem
Fall weist das Rohr eine Länge von
165 mm vom Anschlag bis zum entfernten Ende auf, und, da das Rohr 21 und
der Draht als Einheit eingeschoben sind, beträgt der Abstand vom Anschlag
des Rohrs zur Spitze des Führungsdrahts 22 190
mm. Der Draht 22 erstreckt sich um etwa 150 mm über die
Oberseite des Rohrs. Die obere Klemme 24 und die untere
Klemme 25 können
zu Positionen des Eingriffs mit dem Draht, dem Rohr oder dem eingesetzt
oder entfernten Instrument, geschwenkt werden.
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Sobald
der Führungsdraht 22 sein
Ziel erreicht hat, wird die obere Klemme 24 geschwenkt,
um das nahe Ende des Führungsdrahts 22 zu
klem men. Dies verhindert eine Längsbewegung
des Drahts. Sobald der Gewindestift 23 gelöst wurde,
kann das Rohr 21 aus dem Gehirn entnommen werden, wobei der
Draht 22 an Ort und Stelle zurück gelassen wird. Sobald das
Rohr 21 zur oberen Klemme hochgehoben wurde, kann die untere
Klemme über
die Klemme des nun freiliegenden Drahts 22 geschwungen und
die obere Klemme 24 wie in 5 dargestellt
gelöst
werden. Dies ermöglicht,
dass das Rohr 21 von der Spitze des Drahts 22 im
Ganzen entfernt wird.
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Ein
Führungsrohr 31 wird
auf den Draht 22 geschraubt und die obere Klemme 24 dann
herum geschwungen und auf dem Draht 22 geschlossen. Die
untere Klemme 25 kann dann gelöst werden, um zu ermöglichen,
dass das Führungsrohr 31 in
das Gehirn eingeschoben wird, sodass sein Abstand kurz vor dem Ziel
etwa 1 oder 2 cm beträgt,
auch in 7 dargestellt. Das Führungsrohr 32 weist
an seinem oberen Ende einen Kopf mit einer mit einem Gewinde versehenen
Außenfläche auf,
die es ermöglicht,
dass der Kopf in das kegelförmige
Bohrloch im Schädel des
Patienten eingeschraubt wird, wodurch das Führungsrohr 31 in Position
festgehalten wird.
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Sobald
das Führungsrohr 31 eingebaut
ist, kann der Führungsdraht 22 entfernt
werden, und 7 zeigt, dass ein Katheter 36 mit
0,65 mm dann dem Führungsrohr 31 abwärts zum
Ziel eingeschoben werden kann. Alternativ dazu können andere Instrumente wie
eine Elektrode an diesem Punkt eingeschoben werden.
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Dieses
Verfahren weist den besonderen Vorteil auf, dass am ersten Durchgang
der durch das Rohr 21 versteifte Führungsdraht das Ziel trifft
und dann durch Einschieben eines Führungsrohrs kurz vor das Ziel
das Gehirnziel befestigt wird, und dass das Führungsrohr das Einschieben
von einem sehr dünnen
Instrument zum Ziel erleichtert. Zur Behandlung bestimmter Zustände wie
Alzheimer-Krankheit ist es nötig,
Nervenwachstumsfaktoren an Ziele im Nucleus basalis durch verschiedene
Dauerkatheter abzugeben. Beträgt
der Durchmesser von jedem Katheter nur 0,65 mm, können mehrere
dünne Katheter eingeschoben
werden, ohne das zu regenerierende Gewebe wesentlich zu zerreißen.
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Zum
Einschieben einer DBS-Elektrode kann eine ähnliche Technik verwendet werden.
Ist die DBS-Elektrode nicht röhrenförmig (d.h.
weist sie ein geschlossenes Ende auf), ist es bevorzugt, dass eine Elektrode
oder Führungsstange
mit 1,3 mm verwendet wird, um ein Führungsrohr direkt kurz vor
dem Ziel zu platzieren. Die DBS-Elektrode wird dann anschließend das
Führungsrohr
abwärts
eingeschoben, sobald die Elektrode oder Führungsstange entfernt wurde.
Ist alternativ dazu die DBS-Elektrode röhrenförmig (d.h.
weist sie offene Enden auf), kann ein gerader Draht zum Ziel geführt und
die Elektrode um den Draht herum eingeschoben werden.