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Die Erfindung betrifft steuerbare
Katheter. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine manuell steuerbare
Betätigungseinrichtung
mit einem besonderen Nutzen bei der Steuerung eines steuerbaren bzw.
lenkbaren Katheters von der Art und Weise, welcher für endokardiale
Katheteraufnahmen verwendet wird. Ein derartiger Katheter ist in
der
US-A-5,125,896 offenbart.
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Gebiet der
Erfindung
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Die klinische Bedeutung von endokardialen Katheteraufnahmen
liegt in der Direktablation bzw. Abtragung, chirurgischen und pharmazeutischen Therapien
für die
Behandlung von supraventrikularer Tachycardia, ventrikularer Tachycardia,
atrialem Flattern bzw. atrialer Instabilität, atrialer Fibrillation bzw. Faserung
und anderen Arrhythmias bzw. Rhythmusstörungen. Der Erfolg und der
Fortschritt von gegenwärtigen
Therapien hängt
von der Entwicklung und der Verwendung von präziseren Lokalisationstechniken
ab, welche eine genaue anatomische Bestimmung von arrhythmogenen
Stellen ermöglichen.
Historisch musste der Elektrophysiologe einen Kompromiss zwischen
der Platzierung des Katheters im Hinblick auf das klinische Interesse
und im Hinblick auf Bereiche vornehmen, welche anatomisch zugänglich sind.
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Die Katheterplatzierung gemäss dem Stand der
Technik ist im Allgemeinen auf Bereiche beschränkt worden, welche durch den
Elektrophysiologen unmittelbar zugänglich gemacht werden konnten.
Diese Bereiche umfassen das HRA (hohes rechtes Atrium), das RVA
(rechter ventrikularer Apex bzw. Scheitelpunkt), den koronaren
Sinus und das HIS-Bündel.
Um bedeutende Informationen von den arrhythmogenen Stellen und Wiedereintrittskreisen mit
Kathetern zu erhalten, ist es erforderlich, dass der Bereich der
wiederverwendbaren Katheterplatzierungsstellen ausgedehnt wird und
die Anzahl der Elektrogramme erhöht
wird, welche über
die vorgegebene Fläche
bzw. den Bereich aufgenommen werden. Einige dieser zusätzlichen
Stellen umfassen atriale Stellen oberhalb der tricuspiden und mitralen Ventile
bzw. Klappen, die ventrikularen Stellen in Umfangsrichtung zu den
mitralen und tricuspiden Ventilblättern bzw. Klappen, distale
Bereiche des koronaren Sinus und der großen kardialen Vene, den AV-Knotenbereich und
das linke Ventrikel, um nur einige zu nennen.
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Ein Entwicklungsbereich bei der Verbesserung
der Lokalisierungstechniken und dem Zugang von zusätzlichen
Aufnahmestellen umfasst die Verwendung von steuerbaren Kathetern.
Eine Art eines bekannten steuerbaren Katheters offenbart eine verbesserte
Manövrierfähigkeit
für spezifische,
ansonsten unzugängliche
Stellen durch die Bereitstellung von Kathetern, welche spezifisch
ausgebildet bzw. ausgeformt sind, um einen Zugang zu einer bestimmten
Stelle zu ermöglichen.
Die Verwendung von dieser Art von Kathetern ist begrenzt, obwohl
dies vielleicht für
einige unzugängliche
Stellen nützlich
ist, jedoch sind diese nicht sehr praktisch und für die Erreichung
von Stellen nicht hilfreich, welche eine aktive Drehbewegung während der
Platzierung erfordern. Drei derartige vorgeformte Katheter sind
in den US-Patenten Nr.
3,503,385 , erteilt an Stevens,
US-A-3,729,008 ,
erteilt an Berkovits, und
US-A-4,860,769 , erteilt
an Forgerty, beschrieben.
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Eine andere Art von bekannten steuerbaren Kathetern
versucht die Platzierungsmanövrierfähigkeit
durch die Bereitstellung von Kathetern mit ablenkbaren Spitzen zu
verbessern. Diese Katheter umfassen einen weichen und flexiblen
distalen Abschnitt von einer bestimmten Länge, welcher an einer proximalen
Welle bzw. einem proximalen Schaft angebracht ist, der aus einem
steiferen Material hergestellt ist. Die Spitze kann wahlweise abgelenkt
werden, jedoch lediglich in einem vorbestimmten Bogen, d. h., dass
sich die Spitze in einer planaren Richtung biegt bzw. krümmt. Beispiele
von ablenkbaren Spitzenkathetern sind in der US-Patentschrift Nr.
4,920,980 ,
erteilt an Jackowski,
US-A-4,960,411 , erteilt an
Buchbinder, und
US-A-4,960,134 , erteilt an Webster,
beschrieben.
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Der Hauptnachteil der vorstehend
beschriebenen vorgeformten und Ablenkungsspitzenkathetern besteht
darin, dass die Spitze des Katheters in jedem Fall lediglich in
einer vorbestimmten Art und Weise gesteuert werden kann, welche
während
dessen Platzierung nicht verändert
werden kann. Diese Einschränkung
der Steuerung dieser Arten von bekannten Kathetern begrenzt deren
Effektivität
bei der Erreichung von vielen der gewünschten Aufnahmestellen.
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Viele der gewünschten Aufnahmestellen erfordern,
dass Katheter Pfade mit vielen starken Biegungen überqueren
und dazu fähig
sind, dass diese viele Richtungsänderungen
durch eine oder alle der drei rechtwinkligen Bewegungsebenen abwägen bzw.
ermöglichen.
Vier-Wege, steuerbare Katheter sind bei dem Versuch entwickelt worden,
einen Katheter mit einer vorstehend beschriebenen vielfach-ebenen
Manövrierfähigkeit
bereitzustellen. Als Beispiele sind derartige Vier-Wege, steuerbare
Katheter in dem US-Patent Nr.
3,470,876 , erteilt
an Barchilon, und
US-A-4,921,482 ,
US-A-4,998,916 und
US-A-5,037,391 ,
erteilt an Hammerslag, beschrieben worden.
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Die Druckschrift
US-A-4,873,965 offenbart ein
flexibles Endoskop für
die Betrachtung der Wand des menschlichen Magens, welches erste
und zweite Schaftabschnitte umfasst, die jeweils durch die Aufbringung
von Spannung auf ein Zugkabel biegbar sind bzw. gekrümmt werden
können.
Zwei Paare von Zugkabeln mit Servomechanismen sind offenbart.
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Typischerweise arbeitet ein Vier-Wege,
steuerbarer Katheter in zwei rechtwinkligen Richtungsebenen, wobei
zwei Steuerkabel die Spitze in jeder Bewegungsebene betätigen. Eines
der Probleme, welche mit diesen bekannten biplanaren Steuerungskathetern
verbunden sind, liegt in der Steuerungsbetätigungseinrichtung. Die vier
Kabel erstrecken sich durch Lumen in dem Katheter bis zu dem Griff
bzw. Halteeinrichtung zurück.
Die bekannten Vorrichtungen zeigen, dass jedes Kabelpaar unter Verwendung einer
Vielzahl von mechanischen Betätigungseinrichtungen
beeinträchtigt
bzw. manipuliert werden kann, wie beispielsweise Gleithebeln, Getriebezügen oder einer
einzelnen Daumenradrolle, welche jeweils manuell betätigt werden
oder einen Motor verwenden. In den meisten Fällen funktionieren diese Betätigungseinrichtungen,
jedoch sind diese in der Herstellung teuer und schwierig oder eigenartig
zu betätigen.
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Aufgaben der
Erfindung
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Eine der Aufgaben der vorliegenden
Erfindung liegt darin, einen verbesserten endokardialen Katheter
bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
liegt darin, einen steuerbaren Katheter bereitzustellen, welcher
die Probleme des Standes der Technik überwindet oder abschwächt.
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Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung liegt
darin, einen steuerbaren Katheter bereitzustellen, welcher Wege
bzw.
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Pfade, die quer zu einem multiplanaren Raum
verlaufen, mit relativer Leichtigkeit ermitteln kann.
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Es ist noch eine weitere Aufgabe
der Erfindung, einen steuerbaren Katheter bereitzustellen, welcher
durch geeignete Handsteuerungen bzw. Griffsteuerungen in einfacher
Art und Weise sowie präzise
betätigt
werden kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Erfindung ist gemäß Anspruch
1 weiter unten definiert. Gemäß der Erfindung
umfasst ein steuerbarer Katheter einen länglichen flexiblen Schaft und
einen flexiblen Spitzenzusammenbau, welcher mit dem distalen Ende
des Schaftes verbunden ist. Der Spitzenzusammenbau weist einen distalen
Abschnitt und einen proximalen Abschnitt koaxial mit dem Schaft
auf. Der proximale und der distale Abschnitt kann separat gebogen
werden, um ein distales und proximales Verbiegen des Katheters zu
ermöglichen
bzw. bereitzustellen. Die Steifigkeit und die Länge des proximalen und distalen
Abschnitts kann ausgewählt
werden, um ein unabhängiges
proximales und distales Verbiegen bzw. Krümmen und eine vorbestimmte
Kurvenkonfiguration des Spitzenzusammenbaus bereitzustellen, wenn
der distale Abschnitt und/oder der proximale Abschnitt gebogen sind.
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Eine Griffbetätigungseinrichtung für die Verwendung
eines steuerbaren Katheters gemäß der Erfindung
mit einem Spitzenzusammenbau und zumindest zwei Zugkabeln zum Biegen
des Spitzenzusammenbaus umfasst ein Gehäuse mit einem Längsgleitelement
zur Aufbringung von Spannung auf zumindest eines der Kabel. Bei
einer vorbestimmten Ausführungsform
bringt ein drehbares Daumenrad eine Spannung auf zumindest ein zweites
der Kabel auf, wobei ein Paar von Zugkabeln an dem Daumenrad und
ein Paar von Zugkabeln an dem Gleitelement angebracht sind. Durch
Manipulieren des Daumenrades und des Gleitelements kann ein Arzt
wahlweise Spannung auf eines der vier Zugkabel aufbringen, um eine
Vier-Wege-Steuerung des Katheterspitzenzusammenbaus zu ermöglichen.
Aufgrund des Unterschieds der Art der Steuerung (Drehung gegenüber Gleiten)
ist es dem Arzt unmittelbar bewusst, unabhängig von der Griffposition,
welches der vier Kabel durch die entsprechende Betätigungseinrichtung bzw.
entsprechende Betätigungseinrichtungen
gezogen ist bzw, unter Spannung ist. Dies wiederum weist ihn bzw.
sie darauf hin, wie der Katheter durch die zwei Steuerungen gesteuert
wird.
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Eine Anzeige bzw. Indikation ist
vorgesehen, wenn das Daumenrad und das Gleitelement in einer neutralen
Position sind, d.h. wenn die Spannung gleich ist, welche auf die
Zugkabel von einem der Betätigungseinrichtungen
aufgebracht ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines multiverbundenen, steuerbaren
Katheters gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine diagrammartige, perspektivische Ansicht eines Spitzenzusammenbaus
des Katheters, welche das proximale und distale Verbiegen in der
horizontalen und vertikalen Ebene darstellt;
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3 ist
ein Längsschnitt
entlang der Linie 3,3 von 1;
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4 bis 8 sind Querschnitte entlang
der Linien 4-4 bis 8-8 von 4;
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9 und 10 sind perspektivische Ansichten,
welche einen Weg der Ankerung eines Kabels innerhalb des Spitzenzusammenbaus
darstellen;
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11 und 12 sind perspektivische Ansichten,
welche einen zweiten Weg der Verankerung eines Kabels innerhalb
des Spitzenzusammenbaus darstellen;
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13a, b und c sind
diagrammartige Darstellungen, welche eine proximale Biegungsbewegung
des Spitzenzusammenbaus zeigen;
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13d, e und f sind
diagrammartige Darstellungen, welche die distale Biegungsbewegung des
Spitzenzusammenbaus zeigen;
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14 ist
eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer Halterung
bzw. Betätigungseinrichtung;
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15 ist
eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des linken Abschnitts
des Halters bzw. der Betätigungseinrichtung,
welche ebenso einen Abschnitt eines anderen Betätigungsmechanismus darstellt;
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16 ist
eine Draufsicht, welche teilweise im Schnitt den zusammengebauten
Halter bzw. die Betätigungseinrichtung
zeigt;
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17 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 17-17 von 16;
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18 ist
eine linke Draufsicht der Halterung bzw. der Betätigungseinrichtung;
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19 ist
eine Schnittansicht entlang der Linien 19-19 von 18;
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20 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 20-20 von 17;
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21 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 21-21 von 17; und
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22 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 22-22 von 17.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Ein steuerbarer Elektrodenkatheter
und eine verbundene Halteeinrichtung bzw. Betätigungseinrichtung weist zusammen
mit einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung einen länglichen
flexiblen Schaft 10, die Halteeinrichtung bzw. die Betätigungseinrichtung 12 und
einen Spitzenzusammenbau 14 auf (1). Wie im Weiteren beschrieben, beeinflusst
der Benutzer den Spitzenzusammenbau 14 mittels der Halteeinrichtung
bzw. der Betätigungseinrichtung 12 und
steuert die Kabel, welche durch den Schaft 10 verlaufen.
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Der Spitzenzusammenbau 14 umfasst
einen rohrförmigen,
proximalen Abschnitt 15 und einen rohrförmigen distalen Abschnitt 16,
welche koaxial mit dem Schaft 10 ausgerichtet sind, und
im Wesentlichen den gleichen äußeren Durchmesser
aufweisen. Das distale Ende des Katheters endet in einer Elektrodenkappe 17,
welche ebenso koaxial mit dem Schaft 10 und den Abschnitten 15 und 16 ausgerichtet
ist. Ein mit einem Gewinde versehener Kragen 19 ist an
dem distalen Ende des distalen Abschnitts 16 befestigt,
um die Elektrodenkappe 17 zurückzuhalten bzw. zu fixieren,
wie im Weiteren beschrieben werden wird.
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Der Schaft 10 umfasst einen
Kern 18 (3) mit
einem einzelnen Lumen 20, welcher sich von dem distalen
Ende der Halteeinrichtung bzw. der Betätigungseinrichtung 12 der
Länge des
Schaftes nach erstreckt. Wie im Einzelnen weiter unten beschrieben wird,
hält bzw.
beherbergt das einzelne Lumen 20 vier Zugkabel 32a, 32b, 32c und 32d sowie
vier Elektrodensignalkabel 34. Der Kern 18 ist
in einer flexiblen äußeren Schutzhülle 22 eingeschlossen.
Der Kern 18 mit dessen äußerer Schutzhülle 22 weist
einen vorbestimmten Steifigkeitsgrad auf, welcher von der beabsichtigten
Verwendung des Katheters abhängt.
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Der steuerbare Elektrodenkatheter
kann derart betrachtet werden, dass dieser mechanische und elektrische
Unterzusammenbauten umfasst. Der mechanische Unterzusammenbau ist
ein Fernsteuerungslenksystem, welches die Halteeinrichtung bzw. die
Betätigungseinrichtung 12 umfasst,
welche mit den vier Zugkabeln 32a bis 32d verbunden
ist, welche innerhalb des Lumens 20 des Kerns 18 der
Länge des
Schaftes 10 nach verlaufen. Die distalen Enden der Zugkabel 32 sind
mit verschiedenen Punkten des Spitzenzusammenbaus 14 verbunden,
wie im Weiteren beschrieben. Die Zugkabel 32 übertragen die
Beeinflussung bzw. Manipulation der Haltebetätigungseinrichtung bzw. Handgriffbetätigungseinrichtung
durch den arbeitenden Elektrophysiologen durch die Länge des
Schaftes 10 hindurch in eine einzel-planare oder mehrfach-planare,
proximale und/oder distale Biegebewegung des Spitzenzusammenbaus 14,
wie im Weiteren beschrieben. Jedes der Kabel 32 umfasst
vorzugsweise eine Hülle 33 (die
lediglich in den 9 bis 12 dargestellt ist.
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Der elektrische Abschnitt des steuerbaren Elektrodenkatheterzusammenbaus
umfasst drei beabstandete, ringartige Elektroden 26 entlang
der Elekutrodenkappe 17. Die Elektroden stelle eine Signalinformation
von Herzpotentialen zu der entfernten Aufnahmeeinrichtung (nicht
gezeigt) bereit, welche von dem Elektrophysiologen verwendet wird.
Die ringartigen Elektrodenkontakte 26 und die Elektrodenkappe 17 sind
elektrisch mit entsprechenden Signalkabeln 34 verbunden.
Die Signalkabel 34 werden wahlweise durch die Länge des
Kerns 18 durch das Lumen 20 hindurch geleitet,
wie in den 3 und 4 dargestellt. Die Signalkabel 34 sind
vorzugsweise elektrisch voneinander isoliert und können sich
daher alle ein einzelnes Lumen teilen, wie in den 4 bis 8 gezeigt.
Die Signalkabel 34 erstrecken sich proximal durch die Haltebetätigungseinrichtung 12 zu
einem Verbinder 35, welcher es den Elektroden 26 und 17 ermöglicht,
dass diese in einfacher Art und Weise elektrisch mit der nicht gezeigten
Aufnahmeeinrichtung gekoppelt werden.
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Bei der dargestellten Ausführungsform
werden zwei Zugkabel 32a und 32c verwendet (in
dieser Beschreibung als horizontales Zugkabelpaar bezeichnet), um
das Biegen bzw. Krümmen
des proximalen Abschnitts 15 innerhalb einer horizontalen
Orientierungsebene zu steuern, wie diagrammartig in 2 dargestellt. Die anderen zwei Zugkabel 32b und 32c (in
dieser Beschreibung als vertikales Zugkabelpaar bezeichnet) werden
dazu verwendet, um das Biegen des distalen Abschnitts 16 innerhalb
einer vertikalen Orientierungsebene zu steuern. Somit ist eine links-rechte
proximale Biegung und/oder eine rauf-runter distale Biegung des
Spitzenzusammenbaus möglich.
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Obwohl der dargestellte Katheter
für eine proximale
und distale Bewegung in rechtwinklig verlaufende Ebenen sorgt, kann
die relative Orientierung bzw. Ausrichtung zwischen diesen beiden
Ebenen mit unterschiedlichen Katheterapplikationen und gewünschten
Spitzenformen variieren, und wobei die beiden Ebenen Winkel zwischen
0° und 180° bilden können. Durch
die Variierung des Eingriffswinkels zwischen den beiden Ebenen kann
eine Katheterspitzenanordnung, beispielsweise eine zweidimensionale
Anordnung (wobei beide Ebenen coplanar sind), in eine spezifische
Form (wie beispielsweise eine Spirale) innerhalb der einzelnen Bewegungsebene
gebogen werden. Wenn die ersten und zweiten Orientierungsebenen
der entsprechenden proximalen und distalen Biegungsbewegungen sich
in einem Winkel von 90° schneiden
(wie in 2 dargestellt),
kann die resultierende Katheterspitze in eine Vielzahl von zwei-
und dreidimensionalen Formen beeinflusst bzw. manipuliert werden,
einschließlich
eines dreidimensionalen Spiralkegels.
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Der proximale Abschnitt 15 umfasst
ein zentrales Lumen 56 (5)
zur Durchführung
von Zugkabeln 32b und 32d und Signalkabeln 34 von
dem Lumen 20 des Kerns 18 zu dem distalen Abschnitt 16.
Der proximale Abschnitt 15 umfasst ebenso zwei proximale
Kabellumen 42a und 42c, welche Zugkabel 32a und 32c von
dem Lumen 20 des Kerns 18 durch die Länge des
proximalen Abschnitts 15 hindurchführen. Die proximalen Kabellumen 42b und 42d können entsprechende
Versteifungskabel 43b und 43d enthalten, um das
axiale Verdrehen des proximalen Abschnitts 15 zu reduzieren.
Der proximale Abschnitt 15 umfasst reduzierte Durchmesserenden 44 und 46,
so dass der proximale Abschnitt 15 in angemessene hohle
Aussparungen der Schutzhülle 22 bzw.
dem distalen Abschnitt 16 entsprechend eingebettet sein
kann.
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Das proximale Biegen wird durch die
Zugkabel 32a und 32c gesteuert. Diese beiden Kabel
erstrecken sich von dem Lumen 20 des Kerns 18 durch die
Lumen 42a und 42c in dem proximalen Abschnitt 15,
wie in 5 gezeigt. Die
Kabel 32a und 32c sind an dem distalen Ende 44 des
proximalen Abschnitts 14 aneinander angebracht, wie im
Weiteren beschrieben werden wird.
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Der proximale Abschnitt 15 ist
thermisch mit dem distalen Ende der Schutzhülle 22 verbunden. Der
Kern 18 ist in der Länge
kürzer
als die Schutzhülle,
so dass ein Übergangsraum 54 zwischen
dem distalen Ende des Kerns 18 und dem proximalen Ende des
proximalen Abschnitts 15 erzeugt wird. Der Übergangsraum 54 ermöglicht es
den Signalkabeln 34 und den Zugkabeln 32, radial
versetzt zu werden, wie im Weiteren erläutert.
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Bezüglich der 6, 9 und 10 sind die Zugkabel 32a und 32c aneinander
gebunden, um einen Knoten 50 über das reduzierte Durchmesserende 44 des
proximalen Abschnitts 15 zu bilden. Der Knoten 50 liegt
vorzugsweise innerhalb von kanalartigen Überresten eines proximalen
Kabellumens 42, welches sich mit dem reduzierten Durchmesserende 44 schneidet.
Wie in 10 gezeigt, ist
das Spannungsentlastungskabel bzw. der Spannungsentlastungsdraht 52 sowohl
um das reduzierte Durchmesserende 44 als auch den Knoten 50 gewickelt,
um die Enden der Zugkabel 32a und 32c an dem proximalen Abschnitt 15 zu
verankern. Der Knoten 50 und der Spannungsentlastungsdraht 52 sind
an der Stelle unter Verwendung eines geeigneten (nicht gezeigten) Gießmaterials
vergossen, wie beispielsweise Epoxy. Wenn die Zugkabel 32a und 32c gezogen
werden, hilft der Spannungsentlastungsdraht 52, dass ein
Teil der sich ergebenden Spannung verteilt wird, wobei dadurch verhindert
wird, dass sich der Knoten 50 löst bzw. dass der Knoten 50 nicht
hält.
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Bei einer anderen ähnlichen
Ausführungsform,
welche in den 11 und 12 dargestellt ist, sind
die Zugkabel 32a und 32c als ein einzelnes Zugkabel
eingeführt.
Bei dieser Ausführungsform
sind die beiden Enden der Zugkabel in entsprechende proximale Kabellumen 42a, 42c und
dann durch das Hauptzugkabellumen 20 des Schaftes 10 zu
der Haltebetätigungseinrichtung
eingeführt
bzw. eingepasst. Die resultierende Schleife des Zugkabels (in 11 gezeigt), welche an dem
distalen Ende 44 des proximalen Abschnitts 15 ausgebildet
ist, wird von dessen Hülle
entfernt, um das reduzierte Durchmesserende 44 gewickelt
(geweundelt) (12) und
in dieser Position vergossen. Diese Ausführungsform sorgt dafür, dass
ein Verknoten der Zugkabelenden nicht erforderlich ist, da die Zugkabelenden
bereits aneinander angebracht sind.
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Um eine größere Biegehebelkraft zu entwickeln,
sind die Kabellumen 42a und 42c, durch welche
die Kabel 32a und 32 hindurchführen, so nahe wie möglich an
dem Umfang des proximalen Abschnitts 15 lokalisiert.
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Der distale Abschnitt 16 umfasst
zwei Kabellumen 60b und 60d und ein zentrales
Lumen 62 (7).
Die Zugkabel 32b und 32d von dem zentralen proximalen
Abschnittlumen 56 sind wahlweise zu den außen angeordneten
Kabellumen 60b bzw. 60d an einem Punkt unmittelbar
nach dem distalen Ende des proximalen Abschnitts 15 geleitet
bzw. geroutet.
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Bei der dargestellten Ausführungsform
sind drei ringartige Elektrodenkontakte 26 innerhalb des äußeren Wandabschnitts
des distalen Abschnitts 16 eingebettet. Es ist bevorzugt,
dass diese Elektrodenkontakte derart eingebettet sind, dass die äußere Fläche von
jedem Kontakt 26 bündig
mit der äußeren Wand
ist. Diese Elektrodenkontakte 26 (und weitere, wenn diese
verwendet werden) können
irgendwo entlang der gesamten Länge
des Schaftes 10 oder des Spitzenzusammenbaus 14 positioniert
werden. Die Signalkabel 34, welche wahlweise von dem zentralen
proximalen Abschnittslumen 56 in das zentrale Lumen 62 des
distalen Abschnitts 16 geleitet worden sind, werden durch
entsprechende Öffnungen 49 (7) zu deren entsprechenden
ringartigen Elektrodenkontakten 26 geführt und daran in einer herkömmlichen
Art und Weise verbunden, d. h. durch Verlöten oder Verschweißen.
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Ein Kragen 19 umfasst ein
zentrales Lumen 68 und zumindest zwei äußere Kabellumen 70b und 70d (8). Das zentrale Lumen 68 nimmt
das letzte verbleibende Elektrodensignalkabel 34 auf, während die
Kabellumen 70b und 70d die Zugkabel 32b und 32d distal
zu deren Verankerungspunkt führen.
Die Zugkabel 32b und 32d sind aneinander an einem Punkt
unmittelbar nach dem distalen Ende des Gewindekragens 19 verbunden
bzw. verknotet, um einen Knoten 72 zu bilden. Der Knoten 72 ist
ferner durch die Aufbringung eines Haftmittels gesichert, wie beispielsweise
einem ultraviolett aktivierten bzw. ausgehärteten Haftmittel.
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Die Elektrodenkappe 17 umfasst
eine hohle Gewindeaussparung, welche mit dem externen Gewinde des
Kragens 19 im Eingriff ist. Die Elektrodenkappe 17 umfasst
eine zentrale Öffnung 74,
welche das letzte verbleibende Signalkabel 34 von dieser
bevorzugten Ausführungsform
aufnimmt. Das Signalkabel 34 kann mit der Elektrodenkappe 17 durch
ein herkömmliches
Verfahren elektrisch verbunden sein, wie beispielsweise Verlöten oder
Verschweißen.
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Der dargestellte Katheter sorgt sowohl
für ein proximales
als auch ein distales Biegen durch das Ziehen von einem ausgewählten Zugkabel
der Zugkabel 32a, b, c oder d.
Bei dieser dargestellten Ausführungsform
ist das proximale und distale Biegen des Katheters im Wesentlichen
unabhängig,
d. h. das Biegen des distalen Abschnitts 16 verursacht
kein Verbiegen des proximalen Abschnitts 15 (oder des Schaftes 10) und
umgekehrt. Das Biegen bzw. Krümmen
von entweder dem Abschnitt 15 oder dem Abschnitt 16 ist
im Wesentlichen analog zu dem Biegen eines freitragenden Trägers in
dem Sinne, dass ein Ende von einem der Abschnitte (d. h. das proximale Ende)
fixiert ist, wobei sich der gesamte Abschnitt biegt, wenn Spannung
auf ein Kabel aufgebracht wird, welches an dem gegenüberliegenden
Ende angebracht ist. Um für
dieses Ergebnis zu sorgen, ist es notwendig, dass der Schaft 10 steifer
ist als der proximale Abschnitt 15 und dass der proximale
Abschnitt 15 steifer ist als der distale Abschnitt 16.
Das Ausmaß,
in welchem die Steifigkeit von diesen verschiedenen Abschnitten
unterschiedlich sein muss, um ein unabhängiges proximales und distales
Biegen bereitzustellen, kann empirisch bestimmt werden, und das weitere
Beispiel sorgt für
repräsentative
Werte, welche bei der praktischen Arbeit für die dargestellte Konfiguration
ermittelt worden sind. Wenn ein unabhängiges proximales und distales
Biegen nicht gewünscht
ist, ist der Unterschied der Steifigkeit zwischen den Abschnitten
nicht kritisch; es ist jedoch zumindest theoretisch möglich, dass
der distale Abschnitt steifer sein könnte als der proximale Abschnitt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
einschließlich
der Materialien und Härten,
welche im Weiteren gezeigt werden, verursacht die Spannung, welche
auf das Kabel 32a oder 32c aufgebracht wird, dass
sich der proximale Abschnitt 15 horizontal (d.h. in und
aus der Ebene des Papiers) um das reduzierte Durchmesserende 46 biegt.
Aufgrund des Härtedifferentials
zwischen dem proximalen Abschnitt 15 und dem Schaft 10 verbiegt
sich der Schaft 10 nicht signifikant. Es besteht keine
Tendenz des distalen Abschnitts 16, dass sich dieser in
diesem Fall verbiegt.
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Wenn die Spannung auf eines der Kabel 32b oder 32d aufgebracht
wird, wird der distale Abschnitt 16 in einer vertikalen
Ebene (d. h. in der Ebene des Papiers) um das reduzierte Durchmesserende 44 des
proximalen Abschnitts 15 gebogen. Dieses vertikale Biegen
des distalen Abschnitts tritt unabhängig von dem Zustand des proximalen
Abschnitts 15 auf. Nochmals, wenn das Härtedifferential zwischen den Abschnitten 15 und 16 ausreichend
ist, dann wird das Biegen des distalen Abschnitts 16 kein
wesentliches Biegen von entweder dem proximalen Abschnitt 15 oder
dem Schaft 10 verursachen.
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Der Kurvenradius von jedem der Abschnitte 15 und 16 wird
natürlich
von der Länge
des Abschnitts beeinflusst. Repräsentative
Werte der Abschnittslängen
werden im Weiteren gezeigt.
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Verschiedene Konfigurationen können verwendet
werden, um die Zugkabel innerhalb des Schaftes und den proximalen
und distalen Abschnitten des Katheterspitzenzusammenbaus zu lokalisieren
und zu verankern. Es ist bevorzugt, die Zugkabel so nahe wie möglich an
dem äußeren Umfang
des Abschnitts zu führen,
welcher von den Kabeln gesteuert wird, um das Biegemoment zu erhöhen. Aus diesem
Grund werden die gesteuerten Druckzugkabel sowohl für den proximalen
als auch für
den distalen Abschnitt zu äußeren Lumen
geleitet, d.h. Lumen 42a, 42c und Lumen 60b, 60d.
Es hat sich gezeigt, dass die dargestellte Konstruktion eine optimale
Anordnung hinsichtlich der einfachen Herstellung und Funktion aufweist.
Andere Anordnungen können
jedoch ebenso verwendet werden. Beispielsweise können die Zugkabel durch den
proximalen und den distalen Abschnitt ausschließlich durch äußere Lumen geführt werden.
Die Kabel 34 können
durch separate Lumen geführt
werden, einschließlich
eines einzelnen ausgewählten
bzw. bezeichneten äußeren Lumens.
Die Kabel und Drähte
können
ebenso entlang Kanälen
geführt
werden, welche durch eine entsprechende Abdeckung geschlossen sind.
Es ist zu bedenken, dass verschiedene rohrförmige Abschnitte einschließlich des
Kerns und des proximalen und distalen Abschnitts extrudiert sein
können.
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Der folgende Abschnitt dieser Beschreibung stellt
bevorzugte Materialien, Dimensionen und Härtecharakteristiken für die Struktur
dar, welche in den 1 und 3 bis 8 dargestellt ist.
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Der Schaft 10 kann ein extrudiertes
Polyether-blockamid von der Art und Weise sein, welches von Atochem
North America, Inc. unter dem Markennamen PEBAX verkauft wird (Härte 72–63 Shore
D). Die typische Länge
umfasst in etwa 110 bis 120 cm mit einem äußeren Durchmesser von 2,33
mm (0,092 inch (7 French)). Die Hülle 22 kann das gleiche
Material mit einem eingebetteten rostfreien Stahlgeflecht zur Erhöhung der
Steifigkeit aufweisen.
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Der proximale Abschnitt 15 kann
ebenso eine Extrusion aus PEBAX-Elastomer sein (Härte 55 Shore
D). Alternativ kann dieser aus PELLETHANE Urethanelastomer sein,
welches von der Dow Chemical Company geliefert wird.
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Die Länge des proximalen Abschnitts
kann 1,5 bis 8,0 cm betragen, wobei die reduzierten Durchmesserenden 44 und 46 sich
jeweils um zusätzlich
4 mm erstrecken bzw. herausragen. Der äußere Durchmesser des Abschnitts 15 kann
2,33 mm (0,09 Inch) sein, wobei die Enden 44 und 46 auf
einen Durchmesser von in etwa 1,7 mm (0,067 inch) geschliffen sind.
Die Steifigkeitskabel bzw. Drähte 43b und 43d können 0,23
mm (0,009 inch) Kupferdrähte sein.
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Der distale Abschnitt 16,
ebenso eine Extrusion, kann aus PELLETHAN-Elastomer sein (Härte 90 Shore
A). Dessen Länge
kann 2,0 bis 8,0 cm betragen.
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Die Kabel 32a, b, c und d können jeweils eine
Vielzahl von Filamenten mit ultrahohem Molekulargewicht aufweisen,
welche jeweils ein Bündel
mit einem Durchmesser im Bereich von 0,07 bis 0,10 mm (0,003 bis
0,004 inch) bilden. Die Hülle 33 kann
aus Polytetrafluorethylen (die Marke TEFLON) mit einem äußeren Durchmesser
von 0,36 mm (0,014 inch) und einem inneren Durchmesser von 0,25
mm (0,010 inch) sein.
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Der Kragen 19 kann aus einem
Polycarbonat oder ABS-Kunststoff sein. Dieser kann an dem distalen
Ende 16 mittels eines Haftmittels oder durch thermisches
Verbinden bzw. Bonden verbunden sein.
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Die Elektroden 17 und 26 können aus
jeglichem geeigneten Elektrodenkontaktmetall, wie beispielsweise
Platin, sein.
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Katheterzusammenbau
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Zum Zusammenbau des Katheters werden die
Kabel 34 an die Elektroden 26 geschweißt. Das distale
Ende des distalen Abschnitts 16 ist konisch ausgeführt, und
das proximale Ende des distalen Abschnitts 16 ist zu einem
Durchmesser von 17 mm (0,67 inch) ausgehöhlt bzw. hohl. Die Öffnungen 49 für die Kabel
bzw. Drähte 34 sind
in dem distalen Abschnitt 16 und dem Abschnitt ausgebildet,
welcher zur Reduktion von dessen Durchmesser gezogen wird, so dass
die Elektrodenringe in die Position gleiten können, und wobei die Kabel 34 durch
die Öffnungen
verschraubt werden. Das konische Ende wird dann in der Länge abgeschnitten
und mit einem Durchmesser von 17 mm (0,67 inch) ausgehöhlt.
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Beide Enden des proximalen Abschnitts 15 werden
auf einen Durchmesser von 17 mm (0,67 inch) geschliffen. Der Schaft 10 wird
dann auf einen Durchmesser von 17 mm (0,6 inch) ausgehöhlt und auf
eine Länge
gebracht. Der proximale Abschnitt 15 wird dann in das ausgehöhlte Ende
des Schaftes 10 eingesetzt und thermisch verschweißt.
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Die Kabel 32 sind derart
konditioniert, dass sie kein Kriechen und Stretchen bzw. Dehnen
aufweisen. Dies wird durch ein zyklisches Belasten der Kabel durch
die Aufbringung einer spezifischen Zugkraft durchgeführt. Die
Kabel 32 werden dann durch deren entsprechende Lumen in
den Schaft 10 und die Abschnitte 15 und 16 verschraubt.
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Die Kabel 32a und 32c sind
derart verankert, wie vorstehend beschrieben, um das Durchmesserende 44 des
proximalen Abschnitts 15 zu reduzieren. Der distale Abschnitt 16 wird
daraufhin an dem proximalen Abschnitt 15 ebenso durch thermisches Verschweißen befestigt.
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Die Kabel 32 werden dann
durch den Kragen 19 verschraubt und daran befestigt. Eines
der Kabel bzw. Drähte 34 ist
an die Elektrodenkappe 17 geschweißt. Das Kabel wird dann in
den Katheter und die Elektrodenkappe 17 eingeschraubt,
welche an dem Kragen 19 verschraubt ist. Die Elektrodenkappe 17 und
der Kragen 18 werden dann in den distalen Abschnitt 16 eingesetzt.
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Ein Ring eines Haftmittels wird um
die Kanten der Elektroden aufgebracht, um für sanfte Übergänge an den Elektroden zu sorgen
und die Elektroden abzudichten. Der zusammengebaute Katheter mit
den elektrischen Kabeln 34 und Zugkabeln 32a, b, c und d,
welche sich von dessen proximalem Ende erstrecken, können dann
an der Haltebetätigungseinrichtung 12 angebracht
werden, wie im folgenden Abschnitt der Beschreibung erläutert.
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Haltebetätigungseinrichtung
zur Verwendung mit dem Katheter gemäß der vorliegenden Erfindung
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Die Haltebetätigungseinrichtung 12 bringt wahlweise
Spannung auf eines der vier Zugkabel 32a, b, c und d auf
und leitet ebenso die elektrischen Kabel 34 zu den entsprechenden
Instrumenten. Die Haltereinrichtung erfordert unterschiedliche Steuerungen
für die
proximale Biegung bzw. die distale Biegung, und wobei diese Steuerungen
von dem Chirurgen während
der Verwendung einfach unterscheidbar sein sollten. Traditionell
kann die gesamte Halteeinrichtung bzw. der Handgriff während der
Benutzung gedreht werden, um ein Drehmoment bzw. eine Drehkraft
auf den Katheter aufzubringen; daher sollten einzelne Steuerungen
leicht zugänglich
sein, wenn sich die Halteeinrichtung dreht bzw. gedreht wird. Alle
erforderlichen Manipulationen sollten konsistent sein, unabhängig von
der Position der Halteeinrichtung oder dessen Platzierung.
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Vorzugsweise sollten beide Steuerungssteuerungen
bzw. Lenkungssteuerungen betätigbar
sein, ohne dass wesentliche Handbewegungen erforderlich sind, und
wobei die Halteeinrichtung für
eine nahe gleichzeitige Betätigung
von sowohl der proximalen als auch der distalen Steuerung bzw. Lenkung sorgen
sollte.
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Die Halteeinrichtung muss dazu fähig sein, alle
angemessenen Umgebungserfordernisse und Sterilitätserfordernisse zu erfüllen, welche
wahrscheinlich auftreten werden. Vorzugsweise sorgt diese für einen
mechanischen Vorteil. Die Halteeinrichtung sollte dazu fähig sein,
den Spitzenzusammenbau in einem gebogenen oder abgelenkten Zustand zu
halten, bis der Chirurg aktiv die Ablenkung bzw. Biegung verändert. Der
Mechanismus sollte dazu fähig
sein, das Dehnen der Zugkabel zu kompensieren, was während einer
normalen Verwendung wahrscheinlich auftreten wird.
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Ein Haltebetätigungseinrichtungs-Zusammenbau
ist in den 14 bis 21 gezeigt. Die Halterkonfiguration,
welche in diesen Figuren gezeigt ist, verwendet eine Drehbewegung,
um wahlweise die Spannung zu steuern, welche auf die horizontalen Zugkabel 32a und 32c aufgebracht
wird, und verwendet eine lineare Bewegung, um wahlweise die Spannung
zu steuern, welche auf die vertikalen Zugkabel 32b und 32d aufgebracht
wird.
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In Bezug auf die 14 bis 21 umfasst
die Haltebetätigungseinrichtung 12 ein
Gehäuse
mit einem linken Abschnitt 80L und einem rechten Abschnitt 80R.
In Übereinstimmung
mit der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind diese beiden Abschnitte 80L und 80R in
gewisser Weise halbkreisförmig
im Querschnitt (20 bis 22) und weisen flache Verbindungsoberflächen 82L und 82R auf,
welche entlang einer gemeinsamen Ebene aneinander befestigt sein
können,
um ein vollständiges
Gehäuse für die Haltebetätigungseinrichtung 12 zu
bilden. Die äußeren Flächen 83L und 83R der
Haltebetätigungseinrichtung 12 sind
mit einer Kontur versehen, um von dem Benutzer komfortabel gehalten
zu werden.
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Ein Radhohlraum 84 ist innerhalb
des rechten Abschnitts 80R der Halterbetätigungseinrichtung 12 ausgebildet.
Der Radhohlraum 84 umfasst eine planare rückwärtige Fläche 86,
welche im Wesentlichen parallel zur flachen Oberfläche 82R ist,
und einen bogenförmigen
Wandabschnitt 88, welcher sich rechtwinklig zwischen der
planaren rückwärtigen Oberfläche 86 und
der flachen Oberfläche 82R erstreckt.
Der Wandabschnitt 88 endet an der Schnittlinie der angrenzenden äußeren Flächen 83 des
rechten Halterabschnitts 80R und sorgt für eine Draht bzw. Kabelzugangsöffnung 90R.
Der Radhohlraum 84 umfasst ebenso einen zentralen Schaft 87,
welcher rechtwinklig von der planaren rückwärtigen Fläche 86 hervorsteht
und sich zu dem linken Abschnitt 80L erstreckt, um als
Stütze
für ein
Daumenrad 92 zu wirken.
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Das Daumenrad 92 ist im
Wesentlichen eine kreisförmige
Scheibe mit einer zentralen Bohrung 94 und ist integriert
mit einer Rolle 96 und oberen und unteren Kabelankern 98 ausgebildet.
Das Daumenrad 92 ist um den Schaft 87 positioniert,
so dass dieses frei innerhalb des Radhohlraums 84 rotieren kann.
Die Rolle 96 des Daumenrads 92 ist zentral um die
zentrale Bohrung 94 ausgebildet und arbeitet innerhalb
einer Rollenebene, welche parallel zu der planaren rückwärtigen Fläche 86 ist.
Eine Umfanugskantenfläche 100 des
Daumenrads 92 ragt von der Radzugangsöffnung 90 derart hervor,
dass das Daumenrad 92 durch den Daumen der Hand des Chirurgen
gedreht werden kann, welche dazu verwendet wird, die Haltereinrichtung 12 zu
greifen. Um einen positiven bzw. guten Griff bzw. Kontakt zwischen
dem Daumenrad 92 und dem Daumen des Benutzers sicherzustellen,
ist die Umfangskantenfläche 100 des Daumenrads 92 vorzugsweise
zahnförmig
ausgebildet oder anders aufgerauht. Unterschiedliche Sägezahneinschnitte
an gegenüberliegenden
Hälften
des Daumenrads 92 ermöglichen
es dem Benutzer, die Position des Daumenrads zu "erfühlen".
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Das Daumenrad 92 umfasst
einen Indikator einer Neutralposition, wobei beispielsweise zwei Zugkabel 32a, 32c,
welche mit dem Daumenrad 92 verbunden sind, jeweils gleich
gespannt sind und wobei der entsprechende Abschnitt des Spitzenzusammenbaus 14 sich
in dessen entspannter Position befindet. Ein Neutralpunktindikator
ist unter Verwendung eines positiven Feststellvorrichtungseingriffs zwischen
dem Daumenrad 92 und einem Abschnitt des Gehäuses 12 vorgesehen.
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Eine Feststellvorrichtungsfeder 102 ist
innerhalb einer Federaussparung 104 vorgesehen, welche
in der planaren rückwärtigen Oberfläche 86 des Radhohlraums 84 ausgebildet
ist. Ein Kontaktabschnitt der Feststellvorrichtungsfeder 102 ragt
in den Reibkontakt mit der angrenzenden Seitenfläche des. Daumenrades 92 hinein.
Eine Feststellvorrichtung 108 ist innerhalb der Seitenoberfläche 106 des
Daumenrades 92 ausgebildet, so dass die Feststellvorrichtung 108 in
der Neutralposition des Daumenrades 92 den Kontaktabschnitt
der Feststellvorrichtungsfeder 102 aufnimmt, was zu einem
Punkt mit hoher Reibung führt,
was wiederum für
eine Anzeige der Neutralposition des Daumenrades 92 sorgt.
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Eine Abdeckplatte 110 ist
an der flachen Verbindungsfläche 82R des
rechten Halterabschnitts angebracht, was das Daumenrad 92 in
dessen montierter Position an dem zentralen Schaft 87 und
innerhalb des Radhohlraums 84 hält. Die Abdeckplatte 110 ist
vorzugsweise aus einem steifen Material, wie beispielsweise Metall
oder Hartkunststoff ausgeführt. Die
Abdeckplatte 110 umfasst eine Öffnung 112, um den
zentralen Schaft 87 aufzunehmen. Ein O-Ring 114 ist
zwischen der Abdeckplatte 110 und dem Daumenrad 92 positioniert.
Die Abdeckplatte 110 ist an dem rechten Halterabschnitt 80R an
einem proximal gesicherten Ende 116 durch einen Bolzen
oder eine Schraube 117 angebracht, so dass eine gesteuerte Höhe der Reibwiderstandsfähigkeit
auf das Daumenrad 92 durch die Kompression des O-Rings 114 aufgebracht
wird. Eine derartige Drehwiderstandsfähigkeit wird dazu verwendet,
um das Daumenrad 92 in einer entsprechenden bzw. besonderen
Winkelposition zu halten und daher ebenso eine bestimmte Biegung
an dem Spitzenzusammenbau 14 beizubehalten.
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Das distale Ende 118 der
Abdeckplatte 110 umfasst zwei Öffnungen 120, um zwei
entsprechende Ausrichtungsdübel 122 aufzunehmen,
welche sich von dem Abschnitt 80R erstrecken.
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Die Ausrichtungsdübel 122 sind an einer
Kabelführung 124 befestigt,
welche wiederum an der flachen Oberfläche 82R angebracht
ist. Die Dübel 122 sind
vorzugsweise in die beiden Öffnungen 120 eingepresst
bzw. durch Presspassung eingesetzt.
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Die Kabelführung 124 wird dazu
verwendet, die Zugkabel 32a und 32c von dem Kern 10 zu
der Ebene der Rolle 96 umzulenken, wie im Weiteren erläutert. Die
Kabelführung 124 weist
eine leicht gekrümmte
vordere Fläche 125 auf,
welche ein Kontakttrauma der empfindlichen Zugkabel verhindert,
wenn diese umgeleitet bzw. umgelenkt werden.
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Ein Spalt 126 ist zwischen
der Kabelführung 124 und
dem Ende 118 der Abdeckplatte 110 vorgesehen.
Der Spalt 126 ist derart dimensioniert, um die beiden Zugkabel 32a und 32c aufzunehmen,
und liegt innerhalb einer vorstehend erwähnten Ebene der Rolle 96.
Die Rollenebene entspricht einem vorbeschriebenen Abstand von der
flachen Verbindungsfläche 82R des
rechten Halterabschnitts 80R.
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Eine distale Öffnung 128 ist innerhalb
des distalen Endes der Haltebetätigungseinrichtung 12 vorgesehen
und ist entlang der Längsachse
der Vorrichtung zentriert (die Bildung der vorderen Öffnung 128 ist
zwischen den rechten und linken Abschnitten 80R und 80L geteilt).
Die vordere Öffnung 128 ist
daran angepasst, den Schaft 10 sanft aufzunehmen, welcher
innerhalb der Öffnung 128 durch
ein entsprechendes Haftmittel gesichert ist. Ein Spannungsentlastungselement 129 ist
innerhalb nicht numerierter, komplementärer Hohlräume der Abschnitte 80R und 80L aufgenommen.
Eine proximale Öffnung 132, welche
an der Längsachse
zentriert ist, ist ebenso zwischen den rechten und linken Halterabschnitten 80R und 80L aufgeteilt.
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Die proximale Öffnung 132 ist daran
angepasst, eine elektrische Leitung 134 sanft bzw. geeignet
aufzunehmen (siehe 1),
welche die vier Elektrodensignalkabel 34 wahlweise zu dem
Verbinder 35 derart leitet, dass die Elektroden an dem
Anzeigeequipment angekoppelt werden können. Ein herkömmliches
Spannungsentlastungselement 133 wird. innerhalb einer komplementären Aussparung 137 gestützt, welche
in beiden Abschnitten 80R und 80L ausgebildet
ist, um die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Elektrodenkabel
zu reduzieren, was durch das Biegen der Kabel verursacht wird.
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Die Abschnitte 80R und 80L enthalten
entsprechende Kanäle 136R und 136L,
um es den vier Zugkabeln 32 zu ermöglichen, dass diese an deren geeigneten
Positionen innerhalb der Halteeinrichtung verankert werden, und
um es ebenso den vier Elektrodenkabeln 34 zu ermöglichen,
dass diese durch den gesamten Kanal hindurchführen. Wie in den 14 und 15 gezeigt, erstreckt sich der Kanal 136R über die
gesamte Länge
des Abschnitts 80R, wohingegen sich der Kanal 136L im
Wesentlichen lediglich in der distalen Hälfte des Abschnitts 80L befindet. Wenn
die Abschnitte 80R und 80L zusammengebaut werden,
sorgen die Kanäle 136R und 136L für den nötigen Raum
für den
Betriebsmechanismus der Halterung bzw. des Handgriffs. Die Kanäle ermöglichen es
ebenso den Zugkabeln 32, dass diese zu entsprechenden Betätigungsmechanismen.
geführt
werden, und dass die Elektrodenkabel 34 zu dem Verbinder 35 geführt werden.
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Die Kanäle 136R und 136L sind
(vorzugsweise integral) innerhalb der rechten und linken Abschnitte 80R bzw. 80L der
Haltebetätigungseinrichtung 12 ausgebildet.
Wenn der rechte und linke Halterungsabschnitt zusammengebaut wird,
verbindet der sich ergebende komplette Kanal 136 die distale Öffnung 128 mit
der proximalen Öffnung 132.
Die Kanäle 136R, 136L sind
nicht notwendigerweise entlang der Längsachse 81 ausgebildet,
sondern können
frei wählbar
geleitet werden, um andere Elemente zu vermeiden bzw. zu umgehen,
welche zwischen den beiden Halterabschnitten 80R und 80L angeordnet
sind.
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Das proximale Ende des rohrförmigen Schaftes 10 endet
nahe dem distalen Ende der Halterbetätigungseinrichtung 12,
so dass die vier Elektrodensignalkabel 34 und die vier
Zugkabel 32 wie erforderlich verteilt werden können. Die
vier Elektrodensignalkabel 34 werden frei wählbar durch
den Kanal 136 geführt
und sind elektrisch mit den entsprechenden Signalaufnahmekabeln 135 des
elektrischen Schaltkreises 134 verbunden.
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Die Zugkabel sind in horizontale
und vertikale Zugkabelpaare 32a, 32c bzw. 32b, 32d unterteilt. Die
Zugkabel 32a und 32c sind innerhalb des Spaltes 126 zwischen
der Kabelführung 124 und
der Kabelplatte 110 positioniert und ebenso zwischen den
beiden Ausrichtungsdübeln 122 positioniert.
Die beiden Zugkabel 32a und 32c, welche das proximale
Biegen des proximalen Abschnitts 15 steuern, sind mit den Kabelankern 98 verbunden.
Die Kabelanker 98 sind herkömmliche bolzenartige Anordnungen.
Ein Zugkabel 32a, welches mit dem oberen Kabelanker 98 verbunden
ist, ist innerhalb der Nut der Rolle 96 positioniert, so
dass dieses über
die Rolle 96 verläuft und
den oberen der beiden Ausrichtungsdübel kontaktiert, wenn dieses
straff gespannt ist. Das andere Zugkabel 32c ist mit dem
unteren Kabelanker 98 verbunden und innerhalb der Rollennut
positioniert, so dass dieses unterhalb der Rolle 96 verläuft und
den unteren Ausrichtungsdübel 122 berührt, wenn
dieses straff gespannt ist.
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Der linke Abschnitt 80L der
Halterbetätigungseinrichtung 12 umfasst
einen im Wesentlichen hohlen inneren Hohlraum, welcher derart ausgeformt ist,
dass dieser die vorstehend beschriebenen Elemente abdeckt. Der linke
Abschnitt 80L stützt
bzw. trägt
einen Teil des Mechanismus für
die wahlweise Spannung von jedem der beiden vertikalen Zugkabel 32b und 32d.
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Um den Vorsprungsabschnitt des Daumenrades 92 unterzubringen,
umfasst der linke Halterabschnitt 80L eine Radzugangsöffnung 90L,
welche in der Form ähnlich
der Radzugangsöffnung 90R des rechten
Halterabschnitts 80R ist. Dieser weist ebenso einen Längsschlitz 138 in
dessen Seitenoberfläche
auf.
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Ein Gleitelement 140 ist
mit einem Nackenabschnitt 142 versehen, welcher geeignet
innerhalb des Schlitzes 138 eingesetzt bzw. eingepasst
ist. Das Gleitelement 140 umfasst eine obere Kante 144,
einen vorderen Kabelanker 146, einen hinteren Kabelanker 148 und
ein Reibpad 150. Ein Gleitelementgriff 152 ist
an dem Nackenabschnitt 142 des Gleitelements 140 angebracht
und außerhalb
der Halterbetätigungseinrichtung 12 positioniert.
Der Gleitelementgriff 152 ist vorzugsweise ergonomisch
ausgeformt, um von dem Benutzer komfortabel gesteuert zu werden.
Vorspannungspads bzw. Vorspannungsunterlagen 154 sind zwischen
der äußeren Fläche 83L des linken
Halterabschnitts 80L und des Gleitelementgriffs 152 positioniert.
Ein Reibpad 150 arbeitet derart, dass es für eine konstante
Reibung während
der Gleitbewegung des Gleitelements 140 und des Gleitelementgriffs 152 sorgt,
so dass jede gewünschte Position
beibehalten wird, bis die Reibung des Reibpads 150 überwunden
wird, d.h. durch die physikalische Repositionierung des Gleitelementgriffs 152.
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Eine Staubdichtung 156 (15 und 17 bis 19)
mit einem Längsschlitz 158,
welche vorzugsweise aus Latex hergestellt ist, ist entlang dem Schlitz 138 innerhalb
des linken Halterabschnitts 80L verbunden. Der Nackenabschnitt 142 des Gleitelements 140 ragt
durch den Schlitz 158 der Staubdichtung 156 derart
hervor, dass der Schlitz sich lediglich angrenzend an den Nackenabschnitt 142 auftrennt.
Andererseits verbleibt der Schlitz 158 "geschlossen" und wirkt als effektive Barriere, welche
verhindert, dass Staub, Haare und andere Verunreinigungen in die
Haltebetätigungseinrichtung 12 eintreten.
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Der linke Halterabschnitt 80L umfasst
eine Gleitelementkammer 160 (20 bis 22), welche mit dem Schlitz 138 ausgerichtet
und um diesen Schlitz 138 zentriert ist. Die Gleitelementkammer 160 nimmt das
Gleitelement 140 auf und umfasst eine obere Kontaktfläche 162 und
eine Reibfläche 163.
Wenn sich das Gleitelement 140 zwischen dessen Stopppositionen
innerhalb der Gleitelemente 160 bewegt, dann kontaktiert
die obere Kante 144 die obere Kontaktfläche 162. Ein Zentrumszapfen 164 ist
entlang der oberen Kontaktfläche 162 befestigt.
Der Zentrumszapfen 164 ist parallel zu dem zentralen Schaft bzw.
Welle 87 und ist daran angepasst, mit einer Feststellvorrichtung 166 (14) in der oberen Kante 144 des
Gleitelements 140 im Eingriff zu sein. An dem vorbeschriebenen
Punkt zwischen den Stopppositionen wird die Feststellvorrichtung
mit dem Zentrumszapfen 164 im Eingriff sein und somit eine
neutrale Gleitposition für
das vertikale Zugkabelpaar anzeigen. Wenn sich das Gleitelement 140 innerhalb der
Gleitelementekammer 160 bewegt, dann kontaktiert das Reibpad 150 des
Gleitelements 140 die Reibfläche 163 der Gleitelemente 160 und
erzeugt einen Widerstand gegenüber
der Bewegung des Gleitelements 140. Dieser Widerstand trägt ferner
dazu bei, dass eine gewünschte
Position des Gleitelements 140 entgegen der Zugspannung
eines gestrafften Zugkabels 32b oder 32d beibehalten
wird.
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Die beiden Zugkabel 32b und 32d des
vertikalen Zugkabelpaares sind an den beiden Kabelankern 146, 148 des
Gleitelements 140 angebracht. Das Zugkabel 32b ist
direkt an dem vorderen Kabelanker 146 angebracht und wird
gespannt, wenn der Gleitelementgriff 152 (und das Gleitelement 140)
entlang der Längsachse 81 in
Richtung des proximalen Endes der Haltebetätigungseinrichtung 12 bewegt wird.
Das andere Zugkabel 32d wird durch eine Umkehrrolle 186 geführt, bevor
dieses an dem hinteren Kabelanker 148 angebracht ist. Die
Rückkehrrolle 168 ist
an einer Rollenachse 170 angebracht, welche in einer nicht
gezeigten Bohrung in der flachen Oberfläche 82R des rechten
Halterabschnitts 80R und einer Bohrung in einer Rollenabdeckung 147 gestützt wird,
wie in 14 gezeigt. Die
Rollenabdeckung 147 ist entweder integriert mit dem rechten
Halterabschnitt 80R ausgebildet oder andererseits an der
flachen Oberfläche 82R an
einer Position angebracht, welche sich hinter dem Gleitelement 140 und
entlang der Längsachse 81R befindet.
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Die nicht gezeigte Nut der Rückkehrrolle 168 liegt
in einer Rückkehrrollenebene,
welche parallel zu der vorstehend beschriebenen Rollenebene der
Rolle 96 verläuft,
wobei diese jedoch weiter von der flachen Oberfläche 82R entfernt ist
als die Rollenebene der Rolle 96. Die Rückkehrrollenebene befindet
sich in Ausrichtung mit dem hinteren Kabelanker 148 des Gleitelements 140.
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Die Halterbetätigungseinrichtung ist für die Verwendung
mit einem steuerbaren Katheter beschrieben worden, welcher eine
unabhängige
proximale und distale Biegung aufweist. Eine derartige Haltebetätigungseinrichtung
kann jedoch ebenso mit beispielsweise einem Vier-Wege steuerbaren
Katheter verwendet werden, wobei der gleiche Abschnitt des Katheters
in unterschiedliche Ebenen abgelenkt werden kann. Es ist ebenso
denkbar, dass die Prinzipien der Halterbetätigungseinrichtung bei der
Steuerung der Biegung von einem Abschnitt in einer Ebene verwendet
werden können,
wobei ein Zugkabel mit einem Gleitelement oder einem Daumenrad verbunden
werden würde
und das andere Zugkabel mit einem Gleitelement oder Daumenrad verbunden
ist. Dies würde
es möglich
machen, dass der Arzt taktil zwischen den beiden Zugkabeln unterscheiden
kann.
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Der linke und rechte Halterabschnitt 80R und 80L,
das Daumenrad 92 und der Gleitelementgriff 152 sind
aus Polyurethan, Polycarbonat oder ABS-Kunststoff hergestellt. Das
Rückkehrrad 168, das
Gleitelement 140 und die Kabelführung 124 sind aus
einem natürlichen
Derlin-Kunststoff hergestellt. Die Rollenabdeckung 174 ist
aus ABS-Kunststoff hergestellt. Die Feststellvorrichtungsfeder 102,
die Kabelanker 98, 146 und 148 sind aus
rostfreiem Stahl hergestellt. Die Lippendichtung 156 ist
aus einem Latexkunststoff hergestellt. Das Vorspannpad 154 ist
aus einem mittleren Silikonschaumstoff derart hergestellt, wie durch
CHR Industries aus New Haven, CT. (Teil Nr. 200A) hergestellt, der
an einer Kontaktfläche
laminiert ist, die aus UHMW-Polyäthylentape
hergestellt ist, welches von McMaster-Carr. (Teil Nr. 76445A14)
erhalten werden kann. Das Reibpad 150 ist aus einem Silikonschnurspeicher
hergestellt, wobei ein Härteprüfwert von
60 vorgesehen ist und dies über
Greene Rubber Co. erhältlich
ist.