DE69202145T2 - Nockenvorrichtung für Schneidwerkzeug. - Google Patents

Nockenvorrichtung für Schneidwerkzeug.

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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Werkzeuge, die für Operationen zum Beseitigen von Plaque- oder Ablagerungsobstruktionen in einer Arterie zweckmäßig sind. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Endarterektomie-Schneidwerkzeug, das zum Inzidieren (Schneiden) stenotischen Gewebes in einer Arterie zweckmäßig ist. Diese Erfindung ist speziell, aber nicht ausschließlich zum Schwächen von Plaque bzw. Ablagerung in einem Stenosesegment einer Arterie zwecks Erleichterung einer Erweiterung der Arterie am Stenosesegment während einer anschließenden Gefäßplastik-Operation nützlich.
    • HINTERGRUND DER ERFINDÜNG
  • In den letzten Jahren sind verschiedene chirurgische Operationsmethoden entwickelt worden, die für die Beseitigung von Obstruktionen bzw. Verschlüssen aus den Arterien eines Patienten vorgesehen sind, um daiuit den normalen Blutstrom durch den Patienten wieder her zustellen. Diese, manchmal auch als Störungen (lesions) oder Stenosesegmente bezeichneten Verschlüsse können dem Patienten erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Folglich sollten sie zur frühestmöglichen Gelegenheit, wenn nicht sofort, entfernt oder abgetragen werden.
  • Derzeit stehen für die Beseitigung eines Verschlusses in einer Arterie hauptsächlich zwei ziemlich unterschiedliche Operationsmethoden zur Verfügung. Bei der einen handelt es sich um eine Atheromektomie-Operation, bei welcher die den Verschluß verursachende Plaque bzw. Ablagerung (weg) geschnitten und tatsächlich aus der Arterie entfernt wird. Ein Beispiel einer solchen Operationsmethode ist in der auf den Zessionar der vorliegenden Erfindung übertragenen US-PS 4 887 613 (Titel: "Cutter for Atherectomy Device") beschrieben. Bei der anderen handelt es sich um eine Gefäßplastikoperation, bei der die (im folgenden auch als "Ablagerung bezeichnete) Plaque zum Aufweiten der Arterie mittels eines aufgeblasenen Ballons zur Seite bzw. weggeschoben wird. Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Verwendung bei einer solchen Operation ist in der US-A-5 053 044 (Mueller, et al.) beschrieben, die ein aufweitbares Endarterektomie-Schneidwerkzeug entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart. Dieses Schneidwerkzeugumfaßt einen Katheter mit einer an seinem distalen Ende vorgesehenen, einziehbaren Klinge zur Ausführung von Schnitten in innerhalb von Blutgefäßen abgelagerter atheromischer (atheromic) Plaque. Dabei sind eine Klinge in einer Klingenspitze montiert und ein Mechanismus zum Aus fahren der Klinge in Transversalrichtung, wenn sich die Klingenspitze in einem Stenosebereich befindet, vorgeseheh. Diese Erfindung befaßt sich hauptsächlich mit dieser letztgenannten Operationsart, d.h. einer Gefäßplastikoperation.
  • Wie zu erwarten ist, kann die Ablagerung, die sich in einer Arterie aufbaut und letztlich den Blutstrom durch die Arterie versperrt, deutlich unterschiedliche Konsistenzen besitzen. Manchmal ist die Ablagerung ("Plaque") verhältnismäßig weich und ziemlich leicht deformierbar. Ablagerung dieser Art wurde etwa mit Cheddarkäse verglichen. In anderen Fällen kann die Ablagerung verhältnismäßig hart oder spröde und sogar gewissermaßen faserig sein. In diesen letzteren Fall läßt sich die Ablagerung nicht so einfach deformieren. Darüber hinaus ist die in einem gegebenen Stenosesegment vorhandene Ablagerung höchstwahrscheinlich nicht homogen, und sie umfaßt Ablagerung mehrerer unterschiedlicher Konsistenzen. Infolgedessen ist es nicht ungewöhnlich, daß ein Verschluß zumindest teilweise aus der härteren und spröderen Ablagerung, die sich nicht so leicht deformieren läßt, besteht. Ungünstigerweise ist die Fähigkeit, die Ablagerung in einem Verschluß zu deformieren und damit die Arterie zu erweitern, für die Wirksamkeit einer Gefäßplastikoperation von größter Bedeutung. Um nun die erwarteten Ergebnisse einer Gefäßplastikoperation zu verbessern, und zwar insbesondere in den Fällen, in denen die Ablagerung einen Steifheitswiderstand entgegensetzen kann, ist es notwendig, den Verschluß für die anschließende Erweiterung der Arterie zweckmäßig vorzubereiten.
  • Im Hinblick auf obige Ausführungen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines aufweitbaren Endarterektomie-Schneidwerkzeugs zum Inzidieren von Stenosegewebe in einer Arterie, wodurch Plaque bzw. Ablagerung in einem Stenosesegment geschwächt und dadurch eine anschließende Gefäßplastikoperation erleichtert wird. Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines Endarterektomie-Schneidwerkzeugs zum Inzidieren von Stenosegewebe in einer vorherbestimmbaren Weise, wodurch die Erweiterung des Stenosesegments wirksam begünstigt oder unterstützt wird. Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines aufweitbaren Endarterektomie-Schneidwerkzeugs zum Inzidieren von Stenosegewebe in einer Arterie, das sicher anzuwenden ist. Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines aufweitbaren Endarterektomie-Schneidwerkzeugs zum Inzidieren von Stenosegewebe in einer Arterie, das ein zwangsläufiges Aus- und Einfahren seiner Schneidklingen gewährleistet. Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines aufweitbaren Endarterektomie-Schneidwerkzeugs zum Inzidieren von Stenosegewebe in einer Arterie, das vergleichsweise einfach herzustellen, bequem zu benutzen und verhältnismäßig kostengünstig ist.
    • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Ein aufweitbares Endarterektomie-Schneidwerkzeug zum Inzidieren von Stenosegewebe ist in den Ansprüchen definiert.
  • Im Betrieb bzw. Gebrauch des erfindungsgemäßen aufweitbaren Endarterektomie-Schneidwerkzeugs wird dessen distales Ende zuerst in die Arterie eingeführt; der Nockenmechanismus wird distal zum Stenosesegment positioniert. Sodann wird der Betätiger proximal gezogen. Hierdurch wird der Nockenmechanismus veranlaßt, sich proximal zum Katheter (hin) zu bewegen; die Kettenstücke (tethers) bewirken demzufolge das Hochdrücken der Klingen auf den Auflaufflächen oder Rampen des Nockenmechanismus. Wenn die Klingen auf den Rampen hochgeschoben werden, fahren ihre Schneidkanten radial aus dem Nockenmechanismus aus. Hierauf wird das Schneidwerkzeug quer über das Stenosesegment gezogen, um die Ablagerung an der Stenose(stelle) zu inzidieren und zu schwächen und damit die anschließende Erweiterung der Arterie in einer Gefäßplastikoperation zu erleichtern. Sobald die Schnitte ausgeführt worden sind, wird der Betätiger distal (in distaler Richtung) geschoben, Hierdurch wird der Nockenmechanismus distal verschoben; folglich werden die Kettenstücke veranlaßt, die Klingen auf den Rampen des Nockenmechanismus herabzuziehen. Beim Herabziehen der Klingen auf den Rampen werden ihre Schneidkanten in den Nockenmechanismus zurück eingezogen. Das Schneidwerkzeug kann dann sicher aus der Arterie des Patienten herausgezogen werden.
  • Ein besseres Verständnis der Merkmale dieser Erfindung sowie der Erfindung selbst bezüglich sowohl ihrer Ausgestaltung als auch ihrer Arbeitsweise ergibt sich aus den beigefügten Zeichnungen in Verbindung mit der beigefügten Beschreibung, worin gleiche Teile mit (jeweils) gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine Darstellung eines Patienten, wobei das Endarterektomie-Schneidwerkzeug gemäß dieser Erfindung in eine periphere Arterie eingeführt ist.
  • Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Endarterektomie-Schneidwerkzeugs gemäß dieser Erfindung,
  • Fig. 3A einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 durch das erfindungsgemäße Endarterektomie- Schneidwerkzeug in dessen erster Konfiguration, in welcher der Nockenmechanismus vom Katheter beabstandet ist, und
  • Fig. 3B einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 durch das erfindungsgemäße Endarterektomie- Schneidwerkzeug in dessen zweiter Konfiguration, in welcher der Nockenmechanismus am Katheter anstößt oder anliegt.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In Fig. 1 ist zunächst ein erfindungsgemäßes Endarterektomie-Schneidwerkzeug dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Insbesondere ist das Schneidwerkzeug 10 in eine periphere Arterie 12 eines Patienten 14 eingeführt dargestellt, um ein Stenosesegment in der Arterie 12 zu inzidieren. Der Zweck des Inzidierens bzw. Schnitts besteht wiederum in der Schwächung des Stenosesegments, um damit eine anschließende Gefäß plastikoperation zum Erweitern des Stenosesegments in der Arterie 12 zu begünstigen. Fig. 1 zeigt auch, daß das erfindungsgemäße Endarterektomie-Schneidwerkzeug 10 einen Katheter 16, einen Nockenmechanismus 18 und einen Betätiger 20 umfaßt. Für die Zwecke der Erfindung kann der Katheter 16 aus einem auf dem betreffenden Fachgebiet wohlbekannten Verbundmaterial bestehen, das für die Herstellung eines medizinischen Katheters zweckmäßig ist. Die Wechselwirkung dieser Bauteile miteinander und mit anderen Bauteilen des Schneidwerkzeugs 10 läßt sich unter Bezugnahme auf Fig. 2 besser erläutern.
  • Gemäß Fig. 2 weist das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug 10 einen Führungsdraht 22 auf. Ausgehend vom proximalen Ende des Schneidwerkzeugs 10 und weiter fortschreitend in distaler Richtung, ist weiterhin ersichtlich, daß der Betätiger 20 am proximalen Ende des Führungsdrahts 22 fest angebracht ist. Wie dargestellt, weist der Betätiger 20 eine strukturierte Oberfläche 26 auf, die das Erfassen und Manipulieren des Betätigers 20 erleichtert. Der Katheter 16 ist mit einem Lumen bzw. Durchgang 24 zum Aufnehmen des Führungsdrahts (durch dieses bzw. diesen) versehen. Der Katheter 16 ist somit ein auf Draht geführter (over-the-wire) Katheter, der auf dem Führungsdraht 22 verschiebbar positioniert ist. Ebenso wie der Betätiger 20, aber im Gegensatz zum Katheter 16, ist der Nocken- oder auch Abwälzmechanismus 18 am Führungsdraht 22 fest angebracht. Das äußerste distale Ende des Führungsdrahts 22 weist eine flexible, strahlungsundurchlässige Wendel 28 auf, die das Lenken des Werkzeugs 10 in die Arterie 12 des Patienten 14 begünstigt und unter Durchleuchtung zum Lokalisieren der genauen Lage des Werkzeugs 10 im Patienten 14 benutzt werden kann.
  • Wie möglicherweise am besten aus einem Vergleich von Fig. 2 mit den Fig. 3A und 3B hervorgeht, enthält das Schneidwerkzeug 10 eine Anzahl von Kettenstücken (tethers) 30. Jedes Kettenstück 30 ist ein im wesentlichen flaches, bandförmiges Gebilde mit einer Seite 31 und einer anderen, dieser gegenüberliegenden Seite 31'. Die Figuren zeigen auch, daß der Nockenmechanismus 18 mit mehreren Auflaufflächen oder Rampen 34 versehen ist, für welche Rampen 34a und 34b repräsentativ sind, und daß in jeder Rampe zwei gegenüberliegende Nuten 36 und 36' geformt sind. Wie für diese Erfindung vorgesehen, stehen die Seiten 31 und 31' des distalen Endes jedes Kettenstücks 30 in Gleiteingriff mit den Nuten 36 und 36' einer jeweiligen Rampe 34 am Nockenmechanismus 18. Die Kettenstücke 30 sind somit am Nockenmechanismus 18 gleitfähig bzw. verschiebbar angeordnet. Für die Zwecke dieser Erfindung sind die Rampen 34 relativ zum Führungsdraht 34 (bzw. 22) so geneigt, daß sich ihr radialer Abstand vom Führungsdraht 34 (bzw. 22) längs der Rampe in einer distalen Richtung vergrößert. Vorzugsweise beträgt die Neigung (oder Steigung) der Rampen 34 etwa 7º, relativ zum Führungsdraht 22 gemessen.
  • Eine Schneidklinge 38 ist, im wesentlichen wie dargestellt, am distalen Ende jedes Kettenstücks 30 montiert. Die Klinge 38 ist somit mit dem Kettenstück 30 verschiebbar. Beispielsweise ist ein Kettenstück 30a an der Endkappe 32 am Katheter 16 fest angebracht und damit mit dem Katheter 16 mitbewegbar. Andererseits ist das Kettenstück 30a, dessen Seiten 31 und 31' jeweils in den Nuten 36 bzw. 36' positioniert sind, verschiebbar auf der Rampe 34a' des Nockenmechanismus 18 angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist die Klinge 38a für Bewegung mit dem distalen Ende des Kettenstücks 30a eingerichtet. Die gleiche Ausgestaltung, und demzufolge die gleiche Bewegung, gilt für die anderen Kettenstücke 30 und ihre zugeordneten Klingen 38. Obgleich ferner in den Figuren nur drei Klingen 38 dargestellt sind, ist zu beachten, daß die Zahl der beim erfindungsgemäßen Endarterektomie-Schneidwerkzeug 10 verwendeten Klingen 38 eine Angelegenheit der bevorzugten Konstruktion ist.
  • Im Betrieb oder Gebrauch des erfindungsgemäßen Endarterektomie-Schneidwerkzeugs 10 ist dieses zwischen einer ersten Konfiguration (in Fig. 3A gezeigt) und einer zweiten Konfiguration (gemäß Fig. 3B) manipulierbar. Zunächst wird das Werkzeug 10 in seine erste Konfiguration gemäß Fig. 3A gebracht. In dieser Konfiguration ist der Katheter 16 ersichtlicherweise proximal am Führungsdraht 22 positioniert, wobei der Katheter 16 am Betätiger 20 anliegt. Außerdem sind die Klingen 38 am unteren proximalen Ende der Rampe(n) 34 positioniert und damit in den Nockenmechanismus 18 eingezogen. Zum Vergleich ist diese erste Konfiguration des Schneidwerkzeugs 10 auch die in Fig. 2 für das Werkzeug 10 gezeigte Konfiguration. In jedem Fall wird das Endarterektomie-Schneidwerkzeug 10, während es sich in seiner ersten Konfiguration befindet, anfänglich in die Arterie 12 des Patienten 14 eingeführt.
  • Sobald das Werkzeug 10 in vom Operateur gewünschter Weise in einer Arterie 12 des Patienten 14 positioniert ist, wird das Werkzeug 10 in seine zweite Konfiguration gemäß Fig. 3B manipuliert bzw. betätigt. Zur Durchführung dieses Übergangs erfaßt der Operateur lediglich den Betätiger 20, und er verschiebt den Katheter 16 aus ihm in einer distalen Richtung. Anders ausgedrückt der Katheter 16 wird stationär gehalten, während der Betätiger 20 von ihm proximal (in proximaler Richtung) (weg) gezogen wird. In jedem Fall besteht die wesentliche Anderung darin, daß durch die Verschiebung des Katheters 16 längs des Führungsdrahts 22 das Kettenstück 30 und seine (an ihm) angebrachte Klinge 38 längs der betreffenden Rampe 34 des Nockenmechanismus 18 hochgedrückt wird. Wie erwähnt, ist der Nockenmechanismus 18 am Führungsdraht 22 befestigt. Durch diese Verschiebung wird die Klinge 38 auf die in Fig. 38 gezeigte Weise unter Freilegung der Klinge 38 (nach außen hin) aus dem Nockenmechanismus 18 ausgefahren.
  • Wenn die Klingen 38, wie für die zweite Konfiguration nach Fig. 38 gezeigt, freigelegt und aus dem Nockenmechanismus 18 ausgefahren sind, kann dann der Operateur das Schneidwerkzeug 10 (quer) über eine etwaige Störung oder ein Stenosesegment in der Arterie 12 hin und her verschieben. Die Klingen 38 inzidieren dabei die die Störung verursachende Ablagerung und schwächen diese dadurch für eine anschließende Gefäßplastikoperation. Wesentlich ist, daß das Schneidwerkzeug 10 während des Inzidierens in seiner zweiten Konfiguration gehalten wird.
  • Nach Abschluß der Arbeit mit dem Endarterektomie- Schneidwerkzeug 10 wird wiederum der Betätiger 20 manipuliert, um das Werkzeug 10 in seine erste Konfiguration gemäß Fig. 3A zurückzuführen. Dabei werden folglich die Klingen 38 in den Nockenmechanismus 18 eingezogen; das Werkzeug 10 kann hierauf ohne weiteres Schneiden von Gewebe aus dem Patienten 14 herausgezogen werden.

Claims (8)

1. Aufweitbares Endarterektomie-Schneidwerkzeug (10) zum Inzidieren von Stenosegewebe in einer Arterie eines Patienten, umfassend:
einen mit einer Auflauffläche oder Rampe (34) geformten Nockenmechanismus (18),
Mittel (31, 36, 36') zum verschiebbaren Halten oder Lagern einer Schneidklinge (38) auf der Rampe (34),
ein Mittel (16) zum Positionieren des Nockenmechanismus (18) in der Arterie,
ein Mittel (30) zum Halten der Klinge (38) am Positioniermittel (16) und
ein Mittel zum Bewegen bzw. Verschieben des Nockenmechanismus (18) relativ zum Positioniermittel zwecks Verschiebung der Klinge (38) auf der Rampe (34) aufwärts und abwärts, um damit die Klinge (38) auszufahren bzw. einzuziehen, wobei die Klinge (38) zum Inzidieren des Stenosegewebes ausgefahren und zum Einführen des Werkzeugs (10) in die Arterie sowie zum Entfernen des Werkzeugs (10) aus der Arterie eingezogen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Rampe (34) des Nockenmechanismus (18) mit zwei gegenüberliegend angeordneten Nuten (36, 36') geformt ist, das Haltemittel ein Kettenstück ist und jede Klinge (38) an einem (der) Kettenstück(e) (30) montiert ist, wobei Seiten (31, 31') des Kettenstücks (30) seitliche Erweiterungen festlegen, die einzeln in eine der Nuten (36, 36') einzugreifen vermögen, um die Klinge (38) am Nockenmechanismus (18) zu halten.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, wobei das Positioniermittel in Kombination einen mit einem Durchgang (24) versehenen Katheter (16) und einen gleitfähig bzw. verschiebbar im Durchgang (24) angeordneten Führungsdraht (22) mit einem aus dem Katheter (16) herausragenden distalen Ende und einem aus dem Katheter (16) herausragenden proximalen Ende umfaßt.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, wobei der Nockenmechanismus (18) am distalen Ende des Führungsdrahts (22) fest angebracht ist und sich der radiale Abstand der am Nockenmechanismus (18) (an) geformten Rampe (34) vom Führungsdraht (22) in einer Richtung vom proximalen zum distalen Ende vergrößert.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kettenstück (30) ein im wesentlichen flaches Element eines rechteckigen Querschnitts ist, der sowohl eine Oberseite als auch eine Unterseite, die von einem proximalen Ende zu einem distalen Ende verlaufen, mit dazwischen liegenden Seiten (31, 31') festlegt.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Bewegungsmittel ein am proximalen Ende des Führungsdrahts (22) fest angebrachter Betätiger (20) ist, der manipulierbar ist, um den Nockenmechanismus (18) in einer proximalen Richtung zu ziehen und die Klinge (38) zum radialen Ausfahren derselben auf der Rampe (34) aufwärts zu verschieben, und um den Nockenmechanismus (18) in einer distalen Richtung zu drücken und die Klinge (38) zum radialen Einziehen derselben auf der Rampe (34) abwärts zu verschieben.
6. Werkzeug nach Anspruch 4 oder 5, ferner umfassend eine Anzahl der Klingen (38) und eine Anzahl der Kettenstücke (30), und wobei der Nockenmechanismus (18) mit mehreren der (angeformten) Rampen (34) versehen ist und jede Klinge (38) in einer der Rampen (34) verschiebbar gelagert oder geführt ist.
7. Werkzeug nach Anspruch 6, wobei jede Klinge (38) eine radial vom Führungsdraht (22) (abgehend) verlaufende Schneidkante aufweist.
8. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rampe (34) eine Neigung von ungefähr sieben Grad (70) aufweist.
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