EP4658350A1 - Vorrichtung zur automatischen inflation eines vaskulären ballonkatheters sowie ein system zur durchführung einer angioplastie - Google Patents

Vorrichtung zur automatischen inflation eines vaskulären ballonkatheters sowie ein system zur durchführung einer angioplastie

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EP4658350A1
EP4658350A1 EP24703173.5A EP24703173A EP4658350A1 EP 4658350 A1 EP4658350 A1 EP 4658350A1 EP 24703173 A EP24703173 A EP 24703173A EP 4658350 A1 EP4658350 A1 EP 4658350A1
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EP
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fluid
designed
pressure
control
catheter
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EP24703173.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Felix Fulda
Andreas Stolle
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B Braun Melsungen AG
Original Assignee
B Braun Melsungen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by B Braun Melsungen AG filed Critical B Braun Melsungen AG
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Definitions

  • the present disclosure relates to a device for automatically inflating a vascular balloon catheter, in particular a vascular angioplasty catheter or a percutaneous transluminal angioplasty catheter (for PTA: percutaneous transluminal angioplasty or PTCA: percutaneous transluminal coronary angioplasty) by means of a fluid.
  • the device has a catheter interface, a fluid conveying device, a pressure sensor device and a control device.
  • the catheter interface is designed to be able to be connected to the balloon catheter in such a way that it can be dismantled, in particular without tools, that the fluid can flow from the device into the balloon catheter via the catheter interface.
  • the fluid conveying device is designed to be able to expel the fluid from the device at the catheter interface by means of a motor.
  • the pressure sensor device is designed to be able to measure a pressure of the fluid expelled by the device.
  • the control device is designed to be able to control an amount of fluid expelled from the device by means of the fluid conveying device as a function of the pressure measured by the pressure sensor device by controlling the motor of the fluid conveying device.
  • the present disclosure further relates to a system for carrying out angioplasty, with a device according to the disclosure and a balloon catheter.
  • a generic device is used, for example, in the
  • the conventional device has a Catheter interface, a fluid conveying device, a pressure sensor device and a control device.
  • the fluid conveying device is designed to be able to convey a fluid into a balloon catheter via the catheter interface.
  • a pressure in the balloon catheter or in the balloon can be measured by means of the pressure sensor device.
  • the control device is designed to be able to control the fluid conveying device depending on the pressure measured by the pressure sensor device.
  • the conventional device has a piston syringe that can only be operated manually.
  • Inflation of the balloon of the balloon catheter during angioplasty causes an interruption of the blood supply.
  • the problem with the conventional device is that an interruption of the blood supply can be excessively long and if excess pressure occurs in the balloon catheter, removal of an excess amount of fluid from the balloon catheter causing the excess pressure only occurs after a certain time delay.
  • CN 108096676 A discloses a tracheal catheter, i.e. a catheter for the windpipe. This balloon works with overpressures of about 25 to 30 mbar.
  • DE 102014 003 306 A1 discloses a balloon catheter for trans-anal irrigation. Even with such a balloon catheter, evacuation is not provided.
  • US 2007 0 197 963 A1 discloses a device for applying an already evacuated balloon catheter. The device is not intended to, and is not capable of, evacuating a balloon catheter, as it primarily uses a peristaltic pump. However, such a pump cannot generate a vacuum, as the peristaltic tube would not "reestablish" itself if a negative pressure were to build up. However, if the tube is stiffened to create this property, the tube can no longer be compressed and thus pumping is no longer possible. A peristaltic pump can only generate minimal negative pressures. According to US 2007 0 197 963 A1, only the balloon of a balloon catheter is emptied and not the catheter of the balloon catheter.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device for the automatic inflation of a balloon catheter, which makes it possible to minimize an interruption period of a blood supply and/or to promptly reduce an amount of fluid in the balloon catheter.
  • a device is suitable for automatically pumping a balloon catheter with a fluid.
  • the fluid can be a liquid, in particular a saline solution and/or a contrast agent.
  • a contrast agent for example, lopromide, lodixanol, loxaglate, lohexol, lopamidol, lomeprol, lomeron, gadodiamide or gadolinium can be used as contrast agents.
  • the contrast agent is preferably diluted with the saline solution, e.g. NaCl 0.9%.
  • Gadodiamide or gadolinium can also be used undiluted.
  • a ratio of contrast agent to diluent of 1:1 to 1:3, preferably of about 1:2, is suitable as a mixing ratio.
  • the device comprises a catheter interface, a fluid delivery device, a pressure sensor device and a control device.
  • the catheter interface is designed to be able to be connected to the balloon catheter in a removable manner, in particular without tools, so that the fluid can flow from the device into the balloon catheter via the catheter interface.
  • the catheter interface can in particular be designed as a Luer connection point.
  • the fluid conveying device is designed to be able to expel the fluid from the device at the catheter interface by means of a motor.
  • the fluid conveying device can in particular be designed as a piston syringe and a piston of the piston syringe can be connected to a motor in such a way that the piston can be displaced by means of the motor.
  • the motor can be designed as a linear motor that transmits a linear movement directly to the piston.
  • the motor can also be designed as a rotary motor.
  • a gear can be provided by means of which a rotary movement of the motor can be converted into a linear movement that results in a displacement of the piston.
  • another form of transmission can be used for the linear movement of the piston, such as a toggle lever, scissor joint or a lever construction to convert a rotary movement of the engine into a linear movement of the piston.
  • the motor can in particular be an electric, mechatronic, pneumatic or hydraulic motor.
  • the pressure sensor device is designed to be able to measure a pressure of the fluid ejected by the device.
  • the pressure sensor device can be designed to measure the pressure of the fluid ejected by the device at the catheter interface and/or at the piston of the Piston syringe and/or at another suitable location.
  • a pressure sensor (as part of the pressure sensor device) can be provided at the catheter interface, in particular on an outside of the device, which is in fluid communication with the balloon catheter or the balloon of the balloon catheter in a state in which a balloon catheter is connected to the device or to the catheter interface of the device.
  • the pressure sensor device or the pressure sensor can be connected to the control device by cable or wirelessly.
  • the control device is designed to be able to control a quantity of fluid expelled from the device by means of the fluid conveying device directly (by monitoring the quantity) or indirectly (by monitoring a conveying rate of the fluid conveyed by the fluid conveying device) as a function of the pressure measured by the pressure sensor device by controlling the motor of the fluid conveying device.
  • the control device can be designed to be able to achieve a predetermined target pressure in the balloon catheter or in the balloon of the balloon catheter by conveying a corresponding quantity of fluid from the device into the balloon catheter.
  • the fluid conveying device is designed to be able to suck the fluid into the device at the catheter interface by means of the motor.
  • the fluid conveying device is designed, in the state in which a balloon catheter is connected to the device or to the catheter interface of the device, to selectively convey fluid from the device into the balloon catheter or the balloon of the balloon catheter or to convey fluid from the balloon catheter or the balloon of the balloon catheter into the device.
  • the device can be designed to form a closed system with the balloon catheter when connected to the balloon catheter. form, that is, fluid is only displaced between the device and the balloon catheter as required.
  • the device can also be designed to form an open system with the balloon catheter when connected to the balloon catheter.
  • the device can have a fluid inlet for connecting the device to a fluid source and a fluid outlet for connecting the device to a fluid drain.
  • the device according to the disclosure is designed to be able to selectively expel or suck in fluid by means of the conveying device, it is advantageously possible to quickly change a volume of a balloon of a balloon catheter during an angioplasty.
  • the device according to the disclosure is able to initially evacuate a balloon catheter, i.e. to apply a strong negative pressure to the applied balloon catheter in order to remove the residual air remaining after flushing the balloon catheter from the balloon catheter and, above all, to prevent it from being reintroduced into it.
  • the air interferes with inflation and is particularly dangerous if the balloon catheter should burst.
  • residual air in the balloon catheter would expand explosively at pressures of 10 bar and more and, in the worst case, injure or even burst the vessel. Air in the blood vessels can also lead to thrombosis.
  • the conveying device can be designed to eject fluid at a rate of 0.33 ml/s or more (1 ml/s) and to suck in fluid at a rate of 10 to 15 ml/s.
  • control device can be designed to cause the fluid to be sucked in by means of the fluid conveying device when a predetermined threshold value of the pressure measured by the pressure sensor device is exceeded.
  • the predetermined threshold value can correspond to a target pressure which is reached at a to properly perform angioplasty.
  • the predetermined threshold value can also be greater than this target pressure, so that a permissible pressure range or a target pressure range is defined for performing angioplasty with the target pressure and the predetermined threshold value.
  • a predetermined threshold value is provided, which, when exceeded, automatically initiates aspiration of the fluid, the safety of performing angioplasty can be increased.
  • control device can be designed to prevent suction of the fluid by means of the fluid conveying device after the predetermined threshold value has been exceeded and a subsequent pressure drop in the pressure measured by the pressure sensor device when the predetermined threshold value is reached again.
  • the device is designed in such a way that suction of the fluid is only initiated when a predetermined threshold value is exceeded, it is advantageously possible to reduce or completely exclude excessive stress on a body tissue of a body lumen during a movement of a balloon catheter connected to the device, without excessively reducing a force necessary for the dilation of the body lumen.
  • the fluid can be a liquid and the device can have a venting device by means of which a gas mixed with the liquid can be discharged from the device.
  • the venting device can be provided in particular at the catheter interface. Alternatively, the venting device can also be formed on the fluid conveying device. If liquid is used to inflate the balloon catheter, the power transmission from the motor via the fluid to the tissue to be inflated can be improved. If a venting device is provided, this improved power transmission can be ensured in an advantageous manner.
  • control unit can be designed to be able to control the fluid delivery device in such a way that the fluid is delivered at different predetermined delivery rates.
  • different target profiles of delivery rates can be stored in the control device.
  • a delivery rate when the fluid is sucked in can be greater than a delivery rate when the fluid is expelled.
  • control unit can be designed to be able to regulate the fluid conveying device depending on the pressure measured by the pressure sensor device.
  • the control unit can be designed such that the pressure measured by the pressure sensor device can reach at least two different predetermined pressure levels. Different pressure levels and/or predetermined sequences of pressure levels can preferably be stored in the control device.
  • the device may have an energy storage device (for storing electrical or mechanical energy) so that in the event of a power failure, not only can the excess pressure be relieved, but a vacuum can also be drawn again so that the balloon catheter can be deflated and/or explanted in this case too.
  • the motor of the fluid delivery device can have a tensioning means that is designed to be tensioned when the fluid is ejected and relaxed when the fluid is sucked in.
  • the tensioning means can in particular be a spring, preferably a compression spring.
  • the fluid delivery device can be designed as a piston syringe and a compression spring can be provided or attached to a piston of the piston syringe in such a way that the compression spring is tensioned when the piston is moved to eject the fluid from the piston syringe (by the motor) and is relaxed when the piston is moved to suck the fluid into the piston syringe.
  • a clamping device is provided in the motor, the operational reliability of the device can be improved.
  • the clamping device is able to cause the fluid to be sucked into the device in the event of an interruption in the power supply to the motor.
  • the control device can have a data interface that is designed to be able to transmit data to and/or from a smartphone, a tablet or another, in particular, medical device.
  • the data interface can be designed to enable a wired or wireless connection to the smartphone, the tablet or the other medical device.
  • the data interface can be designed to enable a connection by means of a transmission standard such as USB, WiFi, NFC, Bluetooth (BT) or Bluetooth Low Energy (BLE).
  • the data interface can be designed as a pressure connection and the control device can be designed to be able to control the fluid conveying device as a function of the pressure measured at the pressure connection. If a data interface is provided, operation and/or monitoring of the device according to the disclosure can be realized cost-effectively.
  • the device can have an operating unit connected to the control device or to the data interface, which is designed to receive control commands from a person and to transmit them to the control device.
  • the operating unit can be connected to the control device or data interface in a wired or wireless manner.
  • the device is equipped with an operating unit, it can advantageously be ensured that the device can be operated independently of peripheral devices.
  • the operating unit can be designed in the form of a manual inflation syringe.
  • the operating unit can have a pistol grip or a toggle-shaped handle.
  • the operating unit can have a slide or toggle switch, by means of which the predetermined threshold value for the pressure of the ejected fluid and/or the target pressure can be specified.
  • the operating unit is designed in the form of a manual inflation syringe, familiarization with the device according to the disclosure can be made easier.
  • the operating unit can be an inflation syringe or a piston syringe, by means of which a control fluid can be conveyed by moving a piston to a control fluid interface of the inflation syringe or piston syringe
  • the device can have a pressure connection which is designed to be able to be connected to the control fluid interface of the inflation syringe or piston syringe
  • the pressure sensor device can be designed, in particular, on the pressure connection, to be able to measure a pressure of the control fluid
  • the control device can be designed to be able to control the fluid conveying device depending on the pressure of the control fluid measured, in particular at the pressure connection.
  • the control fluid interface can be designed in particular as a Luer connection point.
  • the control unit can be implemented cost-effectively.
  • the operating unit can have a display that is designed to be able to display status data of the device.
  • the operating unit can be designed as a touch-sensitive screen.
  • the disclosure further relates to a system for performing angioplasty, in particular a percutaneous transluminal angioplasty (PTA) or a percutaneous transluminal coronary angioplasty (PTCA) with a balloon catheter and a device according to the disclosure.
  • PTA percutaneous transluminal angioplasty
  • PTCA percutaneous transluminal coronary angioplasty
  • the device may be configured to induce a negative pressure or a vacuum in the balloon catheter (i.e. in the balloon and/or in the catheter of the balloon catheter) in order to thereby evacuate the gas or liquid contained in the catheter from the catheter.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a disclosed system according to a first embodiment.
  • Fig. 2 shows a schematic view of a fluid conveying device according to the disclosure.
  • Fig. 3 shows a schematic view of a disclosed system according to a second embodiment.
  • Fig. 4 shows a schematic view of a system according to the disclosure according to a third embodiment.
  • Fig. 5 shows a schematic view of an electrical control unit according to the disclosure according to a first embodiment.
  • Fig. 6 shows a schematic view of an electrical control unit according to the disclosure according to a second embodiment.
  • Fig. 7 shows a schematic view of an electrical control unit according to the disclosure according to a third embodiment.
  • Fig. 8 shows a schematic view of a disclosed system according to a fourth embodiment.
  • Fig. 9 shows a schematic view of a disclosed fluid mechanical operating unit according to a first embodiment with a quick release in a deactivated position.
  • Fig. 10 shows a schematic view of the disclosed fluid-mechanical operating unit according to the first embodiment with the quick release valve in an activated position.
  • Fig. 11 shows a schematic view of a disclosed fluid mechanical operating unit according to a second embodiment.
  • Fig. 12 shows a schematic view of a fluid mechanical operating unit according to the disclosure according to a third embodiment with a quick release valve in a deactivated position.
  • Fig. 13 shows a schematic view of the disclosed fluid mechanical operating unit according to the third embodiment with the quick release valve in an activated position.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a system 2 according to the disclosure according to a first embodiment with a device 4 and a balloon catheter 6.
  • the device 4 has a catheter interface 8 in the form of a three-way valve 10, a fluid conveying device 12 in the form of a motorized piston syringe 14, a pressure sensor device 16, a control device 18 and two operating units 20 and 22.
  • the catheter interface 8 does not have to be in the form of a three-way valve 10, but can also be formed by a simple valve, for example.
  • the catheter interface 8 or the three-way valve 10 is designed such that the balloon catheter 6 can be connected to the catheter interface 8 or the three-way valve 10 without tools and can be separated from the catheter interface 8 or the three-way valve 10 without tools.
  • the three-way valve 10 has three connection points 24, 26 and 28.
  • the connection point 24 is designed in particular as a Luer connection point that is compatible with a Luer connection point on the balloon catheter 6.
  • the connection point 26 is fluid-mechanically connected to the piston syringe 14 of the fluid conveying device 12.
  • connection point 28 is fluid-mechanically connected to the pressure sensor unit 16. If the catheter interface 8 is designed as a simple valve, no connection point 28 is provided. In this case, the pressure is measured before or after the catheter interface 8.
  • the control device 18 is connected to the fluid conveying device 12 and the pressure sensor device 16 at least in terms of signals.
  • the fluid conveying device 12 and the pressure sensor device 16 are also supplied with electrical power via the control device 18.
  • the operating units 20 and 22 are designed so that a person can give the control device 18 control commands or instructions and receive status information about the device 4.
  • the operating unit 20 is connected to the control device 18 via a cable, at least in terms of signals.
  • the operating unit 20 can also be connected to the control device 18 in such a way that the operating unit 20 is or can be supplied with electrical power via the control device 18.
  • the operating unit 22 is or can be connected to the control device 18 via radio.
  • a balloon 30 of the balloon catheter 6 is filled with fluid.
  • the pressure prevailing in the balloon 30 can be determined by means of the pressure sensor device 16, which is in fluid communication with the balloon 30 via the connection points 24 and 28 of the catheter interface 8 or the three-way valve 10.
  • the pressure sensor device 16 is designed as a single pressure sensor.
  • the pressure determined by means of the pressure sensor device 16 can be output by means of the control device 18 or the operating unit 20 and/or 22 or a corresponding output device, for example in the form of a display.
  • a threshold value and/or a target value for the pressure determined by means of the pressure sensor unit 16 can be specified to the control unit 18.
  • the control device 18 is designed to control the conveyor device 12 according to the predetermined threshold value and/or the target value.
  • the control device 18 controls the fluid conveying device 12 such that fluid flows from or out of the fluid conveying device 12 via the connection points 26 and 24 of the catheter interface 8 to or into the balloon catheter 6 or the balloon 30.
  • the control device 18 controls the fluid conveying device 12 such that no fluid flows from or to or into or out of the balloon catheter 6 or balloon 30.
  • Fig. 2 shows a schematic view of the fluid conveying device 12.
  • the fluid conveying device 12 has the piston syringe 14 and a motor unit or a motor 32.
  • the piston syringe 14 has a hollow cylinder 34 with a wall 36.
  • the hollow cylinder 34 is open on one side and has an end wall 38 on a side opposite the open side.
  • a piston 40 is inserted into the hollow cylinder 34 on the open side of the hollow cylinder 34.
  • the piston 40 is displaceable in the hollow cylinder 34 and, together with the wall 36 and the end wall 38, encloses a fluid space 42.
  • the size of the fluid space 42 is variable due to the displaceability of the piston 40 relative to the hollow cylinder 34.
  • a fluid outlet 44 is formed on the front wall 38.
  • the fluid outlet 44 is fluid-mechanically connected to the connection point 26 of the catheter interface 8 or the three-way valve 10.
  • seals 52 are provided between the piston 40 and the wall 36 of the hollow cylinder 34, which seal the fluid chamber 42.
  • a piston rod 54 connected to the piston 40 is provided on the side of the piston 40 facing away from the end wall 38.
  • An external thread 56 is formed on the piston rod 54 at an end section of a circumferential surface of the piston rod 54 facing away from the piston 40.
  • Two gears 58 and 60 belonging to the motor 32 are arranged on both sides of the external thread 56 and engage with the external thread 56.
  • the gears 58 and 60 are designed or coordinated with the external thread 56 such that an opposite rotation of the gears 58 and 60 causes a translation of the piston rod 54 or the piston 40.
  • Rotation axes 62 and 64 extend perpendicular to an axial direction or a longitudinal axis of the piston rod 54. The rotation of the gears 58 and 60 is caused by activation of the motor 32.
  • a coupling part 66 is provided on an end face of the piston rod 54 facing away from the piston 40, by means of which the piston rod 54 can be moved relative to the hollow cylinder 4. If the coupling part 66 is rotated by a motor (in particular by means of the motor 32, which is connected to the coupling part 66) when the gears 58 and 60 are at a standstill, the engagement of the gears 58 and 60 in the external thread 56 causes the piston rod 54 to be displaced relative to the rotation axes 62 and 64 of the gears 58 and 60.
  • the gears 58 and 60 and the coupling part 66 are all driven by the motor 32.
  • the device 12 it is also possible for the device 12 to be designed in such a way that the gear 58, the gear 60 and/or the coupling part 66 are driven by a respective separate motor.
  • Fig. 3 shows a schematic view of a system 102 according to the disclosure according to a second embodiment.
  • the system 102 according to the second embodiment differs from the system 2 according to the first embodiment only in that the system 102 according to the second embodiment has only a wired operating unit 20 and no wirelessly connected operating unit 22.
  • Fig. 4 shows a schematic view of a system 202 according to the disclosure in accordance with a third embodiment.
  • the system 202 according to the third embodiment differs from the system 2 according to the first embodiment only in that the system 202 according to the third embodiment has only a radio-connected operating unit 22 and no wired operating unit 20.
  • Fig. 5 shows a schematic view of an operating unit 22 according to the disclosure in accordance with a first embodiment.
  • the operating unit 22 is designed in the form of a tablet which has a touch-sensitive screen 70.
  • the operating unit 22 is designed to display on the touch-sensitive screen 70 a field 72 in which a pressure value is indicated, to display a field 74 in which a diameter value of the balloon catheter 6 is indicated, and to display a field 76 in which a slide switch is displayed.
  • the operating unit 22 is designed such that a value in one of the fields 72 or 74 can be changed by first activating one of the fields 72 or 74 by tapping (see field 72 in Fig. 5) and then changing the value of the activated field by swiping along the field 76.
  • Fig. 6 shows a schematic view of a control unit 1022 according to the disclosure in accordance with a second embodiment.
  • the control unit 1022 is designed in the form of a slide switch and has a slider 1078 that can be moved along a linear guide 1080.
  • the control unit 1022 is designed to set a threshold value or Setpoint value for the pressure measured by the pressure sensor device 16.
  • Fig. 7 shows a schematic view of an operating unit 2022 according to the disclosure in accordance with a third embodiment.
  • the operating unit 2022 is designed in the form of a compressible ball.
  • the operating unit 2022 is designed to specify a threshold value or target value for the pressure measured by the pressure sensor device 16 in accordance with a degree of compression of the control device 18.
  • the operating units 22, 1022 and 2022 shown in Figures 5, 6 and 7 are designed as cordless operating units. Alternatively or additionally, it is also possible for the operating units 22, 1022 and 2022 to be designed to be able to be connected to the control device 18 by means of a cable.
  • Fig. 8 shows a schematic view of a system 302 according to the disclosure in accordance with a fourth embodiment.
  • the system 302 according to the third embodiment differs from the systems 2, 102 and 202 according to the first three embodiments only insofar as the system 302 according to the fourth embodiment has a fluid-mechanical (i.e. a hydraulic or pneumatic) operating unit 3022 instead of an electrical or electronic operating unit 20, 22, 1022 or 2022 and, corresponding to the fluid-mechanical operating unit 3022, is equipped with a pressure connection 378 and a pressure sensor 380 which is fluid-mechanically connected to the pressure connection 378 and in terms of signaling to the control device 18.
  • the pressure sensor 380 is preferably designed as part of a pressure sensor unit 316 according to the disclosure.
  • the pressure connection 378 is designed to be connected to the control unit 3022.
  • Fig. 9 shows a schematic view of the fluid mechanical operating unit 3022 according to a first embodiment.
  • the operating unit 3022 is designed in the form of a manual inflation syringe 3024.
  • the inflation syringe 3024 has a hollow cylinder 3026 with a wall 3028.
  • the hollow cylinder 3026 is open on one side and has an end wall 3030 on a side opposite the open side.
  • a piston 3032 is inserted into the hollow cylinder 3026 on the open side of the hollow cylinder 3026.
  • the piston 3032 is displaceable in the hollow cylinder 3026 and, together with the wall 3028 and the end wall 3030, encloses a fluid space 3034.
  • the size of the fluid space 3034 is variable due to the displaceability of the piston 3032 relative to the hollow cylinder 3026.
  • a fluid outlet 3036 is formed on the front wall 3030, which represents a control fluid interface according to the disclosure.
  • the fluid outlet 3036 is or can be connected fluid-mechanically to the pressure connection 378.
  • fluid located in the fluid chamber 3034 i.e. a control fluid according to the disclosure
  • fluid located in the fluid chamber 3034 i.e. a control fluid according to the disclosure
  • seals 3038 are provided between the piston 3032 and the wall 3028 of the hollow cylinder 3026, which seal the fluid chamber 3034.
  • a piston rod 3040 connected to the piston 3032 is provided on the side of the piston 3032 facing away from the end wall 3030.
  • An external thread 3042 is formed on the piston rod 3040 at an end section of a circumferential surface of the piston rod 3040 facing away from the piston 3032.
  • a threaded block 3044 is connected to the hollow cylinder 3026 via a rocker arm 3046.
  • the threaded block 3044 is connected to the rocker arm 3046 in an articulated or pivotable manner and the rocker arm 3046 is connected to the hollow cylinder 3026 in an articulated or pivotable manner.
  • the threaded block 3044 has a threaded section 3048 on a side facing the external thread 3042 of the piston rod (see Fig. 10), which is designed to be able to be brought into engagement with the external thread 3042.
  • the threaded block 3044 and the rocker arm 3046 together form a quick release device, which is designed to be able to be brought into a deactivated position by means of the rocker arm 3046, in which the threaded block 3044 or its threaded section 3048 is in engagement with the external thread 3042 (see Fig.
  • the quick release or its rocker arm 3046 is pre-tensioned by means of a spring (not shown) such that the quick release is pre-tensioned into its deactivated position and the quick release can only be adjusted to its activated position by overcoming the pre-tension.
  • a rotary handle 3050 is provided on a front side of the piston rod 3040 facing away from the piston 3032, by means of which the piston rod 3040 can be manually moved relative to the hollow cylinder 3026. If the rotary handle 3050 is manually rotated when the quick release is in the deactivated position (see arrows in Fig. 9), the engagement of the threaded section 3048 in the external thread 3042 causes the piston rod 3040 to be moved relative to the threaded block 3044 and thus to the hollow cylinder 3026.
  • the threaded block 3044 and the external thread 3042 are disengaged, so that the piston rod 3040 is axially displaceable and a, in particular, faster displacement of the piston 3032 is possible by moving the rotary handle 3050 in the axial direction of the piston 3032 (see double arrow in Fig. 10).
  • the size of the fluid chamber 3034 is varied by changing the axial position of the piston 3032 relative to the hollow cylinder 3026 by means of the rotary handle 3050 (either with the quick release valve activated or deactivated), whereby the pressure of the fluid at the fluid outlet 3036 and thus at the pressure connection 378 is varied.
  • This pressure variation is measured by the pressure sensor 380.
  • the control device 18 of the device 4 of the system 302 is designed to convert the pressure measured at the pressure connection 378 or the pressure variation measured at the pressure connection 378 into a control command for the motor 32 of the fluid conveying device 12, so that a corresponding pressure or a corresponding pressure variation is generated in the balloon catheter 6.
  • Converting means in particular that the pressure generated by means of the fluid conveying device 12 is higher than the pressure generated manually by the operating unit 3022 and/or that a pressure curve generated by the fluid conveying device 12 is smoothed compared to a pressure curve generated manually by means of the operating unit 3022.
  • Fig. 11 shows a schematic view of a fluid-mechanical operating unit 4022 according to the disclosure in accordance with a second embodiment.
  • the fluid-mechanical operating unit 4022 according to the second embodiment differs from the fluid-mechanical operating unit 3022 according to the first embodiment in that a rocker arm 4046 of the fluid-mechanical operating unit 4022 according to the second embodiment is connected in an articulated or pivotable manner to a trigger 4052.
  • a trigger 4052 By providing a trigger 4052, it is possible to provide a pistol grip (not shown) on an inflation syringe 4024 of the operating unit 4022 and thus improve the operability of the operating unit 4022.
  • the fluid-mechanical operating unit 4022 according to the second embodiment of the fluid mechanical operating unit 3022 according to the first embodiment Apart from the differences described, the fluid-mechanical operating unit 4022 according to the second embodiment of the fluid mechanical operating unit 3022 according to the first embodiment.
  • Fig. 12 shows a schematic view of a fluid-mechanical operating unit 5022 according to the disclosure in accordance with a third embodiment with a quick-release valve in a deactivated position.
  • Fig. 13 shows a schematic view of the fluid-mechanical operating unit 5022 according to the disclosure in accordance with the third embodiment with the quick-release valve in an activated position.
  • the fluid-mechanical operating unit 5022 according to the third embodiment differs from the fluid-mechanical operating unit 3022 according to the first embodiment in that a threaded block 5044 is designed as an eccentric which is rotatably attached to a hollow cylinder 5026 such that a rotation axis of the threaded block 5044 is parallel to a longitudinal axis of a piston rod 5040.
  • the threaded block 5044 has a recess 5054 through which the piston rod 5040 extends.
  • the recess 5054 is formed eccentrically such that an inner surface of the recess 5054 formed as a threaded section 5048 is in engagement with an external thread 5042 of the piston rod 5040 in a first position of the threaded block 5044 relative to the hollow cylinder 5024 (see Fig. 12) and is not in engagement with an external thread 5042 of the piston rod 5040 in a second position of the threaded block 5044 rotated relative to the first position relative to the hollow cylinder 5024 (see Fig. 13).
  • the quick release is thus formed only by the threaded block 5044.
  • a rocker arm as in the fluid-mechanical operating units 3022 and 402 according to the first two embodiments is not necessary.
  • the fluid-mechanical operating unit 5022 according to the third embodiment corresponds to the fluid-mechanical operating unit 3022 according to the first embodiment.

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Abstract

Vorrichtung (4) zur automatischen Inflation eines vaskulären Ballonkatheters (6) mittels eines Fluids mit einer Fluidfördereinrichtung (12), einer Drucksensoreinrichtung (16) und einer Steuerungseinrichtung (18), wobei die Katheterschnittstelle (8) ausgebildet ist, derart, insbesondere werkzeuglos, demontierbar mit dem Ballonkatheter (6) verbunden werden zu können, dass das Fluid über die Katheterschnittstelle (8) von der Vorrichtung (4) in den Ballonkatheter (6) strömen kann, die Fluidfördereinrichtung (12) ausgebildet ist, mittels eines Motors (32) das Fluid an der Katheterschnittstelle (8) aus der Vorrichtung (4) ausstoßen zu können, die Drucksensoreinrichtung (16) ausgebildet ist, einen Druck des von der Vorrichtung (4) ausgestoßenen Fluids messen zu können, und die Steuerungseinrichtung (18) ausgebildet ist, eine mittels der Fluidfördereinrichtung (12) aus der Vorrichtung (4) ausgestoßene Menge des Fluids in Abhängigkeit des von der Drucksensoreinrichtung (16) gemessenen Drucks durch Ansteuerung des Motors (32) der Fluidfördereinrichtung (12) steuern zu können.

Description

Vorrichtung zur automatischen Inflation eines vaskulären Ballonkatheters sowie ein System zur Durchführung einer Angioplastie
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Inflation eines vaskulären Ballonkatheters, insbesondere eines vaskulären Angioplastiekatheters bzw. eines perkutanen transluminalen Angioplastiekatheters (für PTA: perkutane transluminale Angioplastie oder PTCA: perkutane transluminale koronare Angioplastie) mittels eines Fluids. Die Vorrichtung weist eine Katheterschnittstelle, eine Fluidfördereinrichtung, eine Drucksensoreinrichtung und eine Steuerungseinrichtung auf. Die Katheterschnittstelle ist ausgebildet, derart, insbesondere werkzeuglos, demontierbar mit dem Ballonkatheter verbunden werden zu können, dass das Fluid über die Katheterschnittstelle von der Vorrichtung in den Ballonkatheter strömen kann. Die Fluidfördereinrichtung ist ausgebildet, mittels eines Motors das Fluid an der Katheterschnittstelle aus der Vorrichtung ausstoßen zu können. Die Drucksensoreinrichtung ist ausgebildet, einen Druck des von der Vorrichtung ausgestoßenen Fluids messen zu können. Die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet, eine mittels der Fluidfördereinrichtung aus der Vorrichtung ausgestoßene Menge des Fluids in Abhängigkeit des von der Drucksensoreinrichtung gemessenen Drucks durch Ansteuerung des Motors der Fluidfördereinrichtung steuern zu können. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich des Weiteren auf ein System zur Durchführung einer Angioplastie, mit einer offenbarungsgemäßen Vorrichtung sowie einem Ballonkatheter.
Stand der Technik
Eine gattungsgemäße Vorrichtung wird beispielsweise in der
EP 0490 979 B1 offenbart. Die herkömmliche Vorrichtung weist eine Katheterschnittstelle, eine Fluidfördereinrichtung, eine Drucksensoreinrichtung und eine Steuerungseinrichtung auf. Die Fluidfördereinrichtung ist ausgebildet, ein Fluid über die Katheterschnittstelle in einen Ballonkatheter fördern zu können. Um eine Inflation des Ballonkatheters bzw. eines Ballons des Ballonkatheters steuern zu können, kann ein Druck in dem Ballonkatheter bzw. in dem Ballon mittels der Drucksensoreinrichtung gemessen werden. Die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet, die Fluidfördereinrichtung in Abhängigkeit des von der Drucksensoreinrichtung gemessenen Drucks steuern zu können. Um das Fluid aus dem Ballonkatheter fördern zu können, weist die herkömmliche Vorrichtung eine nur manuell bedienbare Kolbenspritze auf.
Die Inflation des Ballons des Ballonkatheters während einer Angioplastie bewirkt eine Unterbrechung der Blutzufuhr. Problem der herkömmlichen Vorrichtung ist, dass eine Unterbrechung der Blutzufuhr übermäßig lang sein kann und bei einem Auftreten eines Überdrucks in dem Ballonkatheter ein Entfernen einer den Überdruck verursachenden überschüssigen Menge an Fluid aus dem Ballonkatheter nur mit einer gewissen Zeitverzögerung erfolgt.
CN 108096676 A offenbart einen Trachealkatheter, also einen Katheter für die Luftröhre. Dieser Ballon arbeitet mit Überdrücken von etwa 25 bis 30 mbar.
DE 102005 060 197 A1 offenbart eine komplett implantierte Vorrichtung. Aus diesem Grund kann diese Vorrichtung keinen Ballonkatheter evakuieren, da ein evakuiertes Gas bei einer Balloninflation wieder zurück in den Ballon gepumpt werden würde. Außerdem handelt es sich um einen Schwemmkatheter mit einem Latexballon, der nur mit minimalen Überdrücken von einigen wenigen Millibar betrieben wird.
DE 102014 003 306 A1 offenbart einen Ballonkatheter zur trans-analen Irrigation. Auch bei einem solchen Ballonkatheter ist eine Evakuierung nicht vorgesehen. US 2007 0 197 963 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Applikation eines bereits evakuierten Ballonkatheters. Die Vorrichtung ist nicht dazu gedacht und auch nicht in der Lage, einen Ballonkatheter zu evakuieren, da sie primär eine Peristaltikpumpe einsetzt. Eine solche Pumpe kann aber kein Vakuum generieren, da sich beim Aufbau eines Unterdrucks im Peristaltikschlauch dieser nicht „wiederaufstellen“ würde. Versteift man aber den Schlauch, um diese Eigenschaft herzustellen, lässt sich der Schlauch nicht mehr zusammendrücken und damit kann nicht mehr gepumpt werden. Eine Peristaltikpumpe kann nur minimale negative Drücke erzeugen. Gemäß US 2007 0 197 963 A1 wird nur der Ballon eines Ballonkatheters entleert und nicht auch der Katheter des Ballonkatheters.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb eine Vorrichtung zur automatischen Inflation eines Ballonkatheters bereitzustellen, die es ermöglicht, eine Unterbrechungsdauer einer Blutzufuhr zu minimieren und/oder eine Fluidmenge in dem Ballonkatheter zeitnah zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine offenbarungsgemäße Vorrichtung ist geeignet, einen Ballonkatheter automatisch mit einem Fluid aufzupumpen. Das Fluid kann eine Flüssigkeit, insbesondere eine Kochsalzlösung und/oder ein Kontrastmittel sein. Als Kontrastmittel kann beispielsweise lopromid, lodixanol, loxaglate, lohexol, lopamidol, lomeprol, lomeron, Gadodiamide oder Gadolinium verwendet werden. Zur Verdünnung wird das Kontrastmittel vorzugsweise mit der Kochsalzlösung, z.B. NaCI 0,9%, verdünnt. Dabei kann Gadodiamide oder Gadolinium auch unverdünnt verwendet werden. Als Mischungsverhältnis ist ein Verhältnis von Kontrastmittel zu Verdünnungsmittel von 1 :1 bis 1 :3, vorzugsweise von etwa 1 :2, geeignet. Die Vorrichtung weist eine Katheterschnittstelle, eine Fluidfördereinrichtung, eine Drucksensoreinrichtung und eine Steuerungseinrichtung auf.
Die Katheterschnittstelle ist ausgebildet, derart, insbesondere werkzeuglos, demontierbar mit dem Ballonkatheter verbunden werden zu können, dass das Fluid über die Katheterschnittstelle von der Vorrichtung in den Ballonkatheter strömen kann. Die Katheterschnittstelle kann insbesondere als Luer- Verbindungsstelle ausgebildet sein.
Die Fluidfördereinrichtung ist ausgebildet, mittels eines Motors das Fluid an der Katheterschnittstelle aus der Vorrichtung ausstoßen zu können.
Die Fluidfördereinrichtung kann insbesondere als Kolbenspritze ausgebildet sein und ein Kolben der Kolbenspritze kann derart mit einem Motor verbunden sein, dass der Kolben mittels des Motors verschoben werden kann. Der Motor kann als ein Linearmotor ausgebildet sein, der eine Linearbewegung direkt auf den Kolben überträgt. Der Motor kann alternativ auch als ein Rotationsmotor ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein Getriebe vorgesehen sein, mittels dessen eine Rotationsbewegung des Motors in eine Linearbewegung umgewandelt werden kann, die in einem Verschieben des Kolbens resultiert.
Wahlweise kann eine andere Übertragungsform zur Linearbewegung des Kolbens verwendet werden wie ein Kniehebel, Scherengelenk oder eine Hebelkonstruktion zur Umwandlung einer Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung des Kolbens.
Der Motor kann insbesondere ein elektrischer, mechatronischer, pneumatischer oder hydraulischer Motor sein.
Die Drucksensoreinrichtung ist ausgebildet, einen Druck des von der Vorrichtung ausgestoßenen Fluids messen zu können. Insbesondere kann die Drucksensoreinrichtung ausgebildet sein, den Druck des von der Vorrichtung ausgestoßenen Fluids an der Katheterschnittstelle und/oder an dem Kolben der Kolbenspritze und/oder an einer anderen geeigneten Stelle messen zu können. Vorzugsweise kann an der Katheterschnittstelle, insbesondere an einer Außenseite der Vorrichtung, ein Drucksensor (als Teil der Drucksensoreinrichtung) vorgesehen sein, der in einem Zustand, in welchem ein Ballonkatheter mit der Vorrichtung bzw. mit der Katheterschnittstelle der Vorrichtung verbunden ist, mit dem Ballonkatheter bzw. dem Ballon des Ballonkatheters in Fluidverbindung steht. Die Drucksensoreinrichtung bzw. der Drucksensor kann kabelgebunden oder schnurlos mit der Steuerungseinrichtung verbunden sein.
Die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet, eine mittels der Fluidfördereinrichtung aus der Vorrichtung ausgestoßene Menge des Fluids direkt (durch Überwachung der Menge) oder indirekt (durch Überwachung einer Förderrate des von der Fluidfördereinrichtung geförderten Fluids) in Abhängigkeit des von der Drucksensoreinrichtung gemessenen Drucks durch Ansteuerung des Motors der Fluidfördereinrichtung steuern zu können. Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, einen vorbestimmten Soll-Druck in dem Ballonkatheter bzw. in dem Ballon des Ballonkatheters durch Förderung einer entsprechenden Menge an Fluid aus der Vorrichtung in den Ballonkatheter erreichen zu können.
Offenbarungsgemäß ist die Fluidfördereinrichtung ausgebildet, mittels des Motors, das Fluid an der Katheterschnittstelle in die Vorrichtung einzusaugen zu können.
Anders ausgedrückt ist die Fluidfördereinrichtung ausgebildet, in dem Zustand, in welchem ein Ballonkatheter mit der Vorrichtung bzw. mit der Katheterschnittstelle der Vorrichtung verbunden ist, wahlweise Fluid aus der Vorrichtung in den Ballonkatheter bzw. den Ballon des Ballonkatheters zu fördern oder Fluid aus dem Ballonkatheter bzw. dem Ballon des Ballonkatheters in die Vorrichtung zu fördern.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, in dem mit dem Ballonkatheter verbundenen Zustand mit dem Ballonkatheter ein geschlossenes System zu bilden, das heißt, dass Fluid je nach Bedarf nur zwischen der Vorrichtung und dem Ballonkatheter verlagert wird. Alternativ dazu kann die Vorrichtung auch ausgebildet sein, in dem mit dem Ballonkatheter verbundenen Zustand mit dem Ballonkatheter ein offenes System zu bilden. Insbesondere im Falle eines offenen Systems kann die Vorrichtung einen Fluideinlass zum Verbinden der Vorrichtung mit einer Fluidquelle und einen Fluidauslass zum Verbinden der Vorrichtung mit einer Fluidableitung aufweisen.
Dadurch, dass die offenbarungsgemäße Vorrichtung ausgebildet ist, mittels der Fördereinrichtung wahlweise Fluid ausstoßen oder einsaugen zu können, ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein Volumen eines Ballons eines Ballonkatheters während einer Angioplastie schnell ändern zu können.
Die offenbarungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, einen Ballonkatheter initial zu evakuieren, d.h. einen starken Unterdrück auf den applizierten Ballonkatheter aufzubringen, um die nach dem Spülen des Ballonkatheters verbliebene Restluft aus dem Ballonkatheter zu entfernen und vor allem nicht wieder in diesen einzubringen. Die Luft stört bei der Inflation und ist vor allem dann gefährlich, falls der Ballonkatheter platzen sollte. Denn im Gegensatz zur Inflationsflüssigkeit würde sich Restluft im Ballonkatheter bei Drücken von 10 bar und mehr explosionsartig ausdehnen und schlimmstenfalls das Gefäß verletzen oder gar sprengen. Außerdem kann Luft in den Blutgefäßen zu Thrombosen führen.
Die Fördereinrichtung kann ausgebildet sein, Fluid mit einer Geschwindigkeit von 0,33 ml/s oder mehr (1 ml/s) auszustoßen und Fluid mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 15 ml/s einzusaugen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, ein Einsaugen des Fluids mittels der Fluidfördereinrichtung bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts des von der Drucksensoreinrichtung gemessenen Drucks zu veranlassen. Der vorbestimmte Schwellenwert kann einem Soll-Druck entsprechen, der bei einer ordnungsgemäßen Durchführung einer Angioplastie vorliegen soll. Alternativ kann der vorbestimmte Schwellenwert auch größer als dieser Soll-Druck sein, so dass für die Durchführung einer Angioplastie mit dem Soll-Druck und dem vorbestimmten Schwellenwert ein zulässiger Druckbereich bzw. ein Soll- Druckbereich definiert wird.
Wird ein vorbestimmter Schwellenwert vorgesehen, bei dessen Überschreiten ein Einsaugen des Fluids automatisch veranlasst wird, kann eine Sicherheit bei der Durchführung einer Angioplastie erhöht werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, ein Einsaugen des Fluids mittels der Fluidfördereinrichtung nach einem Überschreiten des vorbestimmten Schwellenwerts und einem darauffolgenden Druckabfall des von der Drucksensoreinrichtung gemessenen Drucks bei einem Wiedererreichen des vorbestimmten Schwellenwerts zu unterbinden.
Wird die Vorrichtung derart ausgebildet, dass ein Einsaugen des Fluids nur dann veranlasst wird, wenn ein vorbestimmter Schwellenwert überschritten wird, ist es in vorteilhafter Weise möglich, während einer Bewegung eines an der Vorrichtung angeschlossenen Ballonkatheters übermäßige Belastungen eines Körpergewebes eines Körperlumens zu vermindern oder gänzlich auszuschließen, ohne eine für die Dilatation des Körperlumens notwendige Kraft übermäßig zu verringern.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Fluid eine Flüssigkeit sein und kann die Vorrichtung eine Entlüftungseinrichtung aufweisen, mittels derer ein mit der Flüssigkeit gemischtes Gas aus der Vorrichtung ausgeleitet werden kann. Die Entlüftungseinrichtung kann insbesondere an der Katheterschnittstelle vorgesehen sein. Alternativ kann die Entlüftungseinrichtung auch an der Fluidfördereinrichtung ausgebildet sein. Wird Flüssigkeit zum Aufpumpen des Ballonkatheters verwendet, kann eine Kraftübertragung von dem Motor über das Fluid auf ein zu diktierendes Gewebe verbessert werden. Wird eine Entlüftungseinrichtung vorgesehen, kann diese verbesserte Kraftübertragung in vorteilhafter Weise sichergestellt werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Steuerungseinheit ausgebildet sein, die Fluidfördereinreichung derart steuern zu können bzw. zu steuern, dass das Fluid in unterschiedlichen vorbestimmten Förderraten gefördert wird. Insbesondere können in der Steuerungseinrichtung unterschiedliche Soll- Verläufe von Förderraten hinterlegt sein. Vorzugsweise kann eine Förderrate bei einem Ansaugen des Fluids gegenüber einer Förderrate bei einem Ausstößen des Fluids größer sein.
Werden unterschiedliche vorbestimmte Förderraten vorgesehen, ist es möglich, Reaktionszeiten der Vorrichtung unterschiedlichen Anforderungen während einer Angioplastie adäquat anzupassen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Steuerungseinheit ausgebildet sein, die Fluidfördereinrichtung in Abhängigkeit des von der Drucksensoreinrichtung gemessenen Drucks regeln zu können. Insbesondere kann die Steuerungseinheit derart ausgebildet sein, dass der von der Drucksensoreinrichtung gemessene Druck zumindest zwei unterschiedliche vorbestimmte Druckniveaus erreichen kann. Vorzugsweise könne in der Steuerungseinrichtung unterschiedliche Druckniveaus und/oder vorbestimmte Abfolgen von Druckniveaus abgespeichert sein.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Vorrichtung einen Energiespeicher (zur Speicherung elektrischer oder mechanischer Energie) aufweisen, sodass im Falle eines Stromausfalls nicht nur der Überdruck abgebaut werden kann, sondern auch erneut ein Vakuum gezogen werden kann, damit auch in diesem Fall der Ballonkatheter def latiert und/oder explantiert werden kann. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der Motor der Fluidfördereinrichtung ein Spannmittel aufweisen, das ausgebildet ist, bei einem Ausstößen des Fluids gespannt und zu einem Einsaugen des Fluids entspannt zu werden. Das Spannmittel kann insbesondere eine Feder, vorzugsweise eine Druckfeder, sein. Insbesondere kann die Fluidfördereinrichtung als Kolbenspritze ausgebildet sein und kann eine Druckfeder derart an einem Kolben der Kolbenspritze vorgesehen oder angebracht sein, dass die Druckfeder bei einem Verschieben des Kolbens zum Ausstößen des Fluids aus der Kolbenspritze (durch den Motor) gespannt wird und bei einem Verschieben des Kolbens zum Einsaugen des Fluids in die Kolbenspritze entspannt wird.
Wird ein Spannmittel in dem Motor vorgesehen, kann eine Betriebssicherheit der Vorrichtung verbessert werden. Das Spannmittel ist in der Lage, im Falle einer Unterbrechung einer Energiezufuhr zu dem Motor ein Ansaugen des Fluids in die Vorrichtung zu bewirken.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Steuerungseinrichtung eine Datenschnittstelle aufweisen, die ausgebildet ist, Daten zu und/oder von einem Smartphone, einem Tablet oder einem weiteren, insbesondere, medizinischen Gerät übertragen zu können. Insbesondere kann die Datenschnittstelle ausgebildet sein, eine kabelgebundene oder schnurlose Verbindung mit dem Smartphone, dem Tablet oder dem weiteren medizinischen Gerät zu ermöglichen. Vorzugsweise kann die Datenschnittstelle ausgebildet sein, eine Verbindung mittels eines Übertragungsstandards wie beispielweise USB, Wifi, NFC, Bluetooth (BT) oder Bluetooth Low Energy (BLE) zu ermöglichen.
Alternativ kann die Datenschnittstelle als ein Druckanschluss ausgebildet sein und kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, die Fluidfördereinrichtung in Abhängigkeit des an dem Druckanschluss gemessenen Drucks steuern zu können. Wird eine Datenschnittstelle bereitgestellt, kann eine Bedienung und/oder Überwachung der offenbarungsgemäßen Vorrichtung kostengünstig realisiert werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Vorrichtung eine mit der Steuerungseinrichtung bzw. mit der Datenschnittstelle verbundene Bedieneinheit aufweisen, die ausgebildet ist, Steuerbefehle von einer Person empfangen und an die Steuerungseinrichtung übertragen zu können. Die Bedieneinheit kann kabelgebunden oder schnurlos mit der Steuerungseinrichtung bzw. Datenschnittstelle verbunden sein.
Wird die Vorrichtung mit einer Bedieneinheit ausgestattet, kann in vorteilhafter Weise eine Bedienbarkeit der Vorrichtung unabhängig von peripheren Geräten sichergestellt werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Bedieneinheit in Form einer manuellen Inflationsspritze ausgebildet sein. Insbesondere kann die Bedieneinheit einen Pistolengriff oder einen knebelförmigen Griff aufweisen. Vorzugsweise kann die Bedieneinheit einen Schiebe- oder Kippschalter aufweisen, mittels dessen der vorbestimmte Schwellenwert für den Druck des ausgestoßenen Fluids und/oder der Soll-Druck vorgegeben werden kann.
Wird die Bedieneinheit in Form einer manuellen Inflationsspritze ausgebildet, kann eine Eingewöhnung an die offenbarungsgemäße Vorrichtung erleichtert werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Bedieneinheit eine Inflationsspritze bzw. eine Kolbenspritze sein, mittels derer ein Steuerfluid durch Verschieben eines Kolbens zu einer Steuerfluidschnittstelle der Inflationsspritze bzw. Kolbenspritze gefördert werden kann, kann die Vorrichtung einen Druckanschluss aufweisen, der ausgebildet ist, mit der Steuerfluidschnittstelle der Inflationsspritze bzw. Kolbenspritze verbunden werden zu können, kann die Drucksensoreinrichtung ausgebildet sein, insbesondere an dem Druckanschluss, einen Druck des Steuerfluids messen zu können, und kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, die Fluidfördereinrichtung in Abhängigkeit des, insbesondere an dem Druckanschluss, gemessenen Drucks des Steuerfluids steuern zu können. Die Steuerfluidschnittstelle kann insbesondere als Luer- Verbindungsstelle ausgebildet sein.
Wird die Datenschnittstelle als ein Druckanschluss ausgebildet, der mit einer Steuerfluidschnittstelle einer Inflationsspritze bzw. Kolbenspritze kompatibel ist, kann die Bedieneinheit kostengünstig realisiert werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Bedieneinheit eine Anzeige aufweisen, die ausgebildet ist, Zustandsdaten der Vorrichtung anzeigen zu können. Insbesondere kann die Bedieneinheit als berührungsempfindlicher Bildschirm ausgebildet sein.
Die Offenbarung bezieht sich des Weiteren auf ein System zur Durchführung einer Angioplastie, insbesondere einer perkutanen transluminalen Angioplastie (PTA) oder einer perkutanen transluminalen koronaren Angioplastie (PTCA) mit einem Ballonkatheter und einer offenbarungsgemäßen Vorrichtung.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Vorrichtung ausgebildet sein, in dem Ballonkatheter (d.h. in dem Ballon und/oder in dem Katheter des Ballonkatheters) einen Unterdrück oder ein Vakuum herbeizuführen, um somit das im Katheter befindliche Gas oder die im Katheter befindliche Flüssigkeit aus dem Katheter zu evakuieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems gemäß einer ersten Ausführungsform.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen Fluidfördereinrichtung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems gemäß einer dritten Ausführungsform.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen elektrischen Bedieneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform.
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen elektrischen Bedieneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen elektrischen Bedieneinheit gemäß einer dritten Ausführungsform.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems gemäß einer vierten Ausführungsform.
Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem Schnellentspanner in einer deaktivierten Stellung.
Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht der offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Schnellentspanner in einer aktivierten Stellung. Fig. 11 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 12 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit gemäß einer dritten Ausführungsform mit einem Schnellentspanner in einer deaktivierten Stellung.
Fig. 13 zeigt eine schematische Ansicht der offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit gemäß der dritten Ausführungsform mit dem Schnellentspanner in einer aktivierten Stellung.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems 2 gemäß einer ersten Ausführungsform mit einer Vorrichtung 4 und einem Ballonkatheter 6.
Die Vorrichtung 4 weist eine Katheterschnittstelle 8 in Form eines Drei- Wege-Ventils 10, eine Fluidfördereinrichtung 12 in Form einer motorisierten Kolbenspritze 14, eine Drucksensoreinrichtung 16, eine Steuerungseinrichtung 18 und zwei Bedieneinheiten 20 und 22 auf. Die Katheterschnittstelle 8 muss nicht in Form eines Drei-Wege-Ventils 10 ausgebildet sein, sondern kann beispielsweise auch durch ein einfaches Ventil gebildet sein.
Die Katheterschnittstelle 8 bzw. das Drei-Wege-Ventil 10 ist derart ausgebildet, dass der Ballonkatheter 6 werkzeuglos mit der Katheterschnittstelle 8 bzw. dem Drei-Wege-Ventil 10 verbunden werden kann und werkzeuglos von der Katheterschnittstelle 8 bzw. dem Drei-Wege-Ventil 10 getrennt werden kann. Das Drei-Wege-Ventil 10 weist drei Anschlussstellen 24, 26 und 28 auf. Die Anschlussstelle 24 ist insbesondere als eine Luer-Verbindungsstelle ausgebildet, die mit einer Luer-Verbindungsstelle am Ballonkatheter 6 kompatibel ist. Die Anschlussstelle 26 ist mit der Kolbenspritze 14 der Fluidfördereinrichtung 12 fluidmechanisch verbunden.
Die Anschlussstelle 28 ist mit der Drucksensoreinheit 16 fluidmechanisch verbunden. Falls die Katheterschnittstelle 8 als einfaches Ventil ausgebildet ist, ist keine Anschlussstelle 28 vorgesehen. In diesem Fall wird der Druck vor oder nach der Katheterschnittstelle 8 gemessen.
Die Steuerungseinrichtung 18 ist mit der Fluidfördereinrichtung 12 und der Drucksensoreinrichtung 16 zumindest signaltechnisch verbunden. Vorzugsweise werden die Fluidfördereinrichtung 12 und die Drucksensoreinrichtung 16 über die Steuerungseinrichtung 18 auch mit elektrischer Leistung versorgt.
Die Bedieneinheiten 20 und 22 sind dafür ausgebildet, dass eine Person der Steuerungseinrichtung 18 Steuerbefehle bzw. Vorgaben geben und Zustandsinformationen über die Vorrichtung 4 erhalten kann. Die Bedieneinheit 20 ist hierzu mit der Steuerungseinrichtung 18 über ein Kabel zumindest signaltechnisch verbunden. Die Bedieneinheit 20 kann auch derart mit der Steuerungseinrichtung 18 verbunden sein, dass die Bedieneinheit 20 über die Steuerungseinrichtung 18 mit elektrischer Leistung versorgt wird bzw. versorgt werden kann. Die Bedieneinheit 22 ist über Funk mit der der Steuerungseinrichtung 18 verbunden bzw. verbindbar.
In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand ist ein Ballon 30 des Ballonkatheters 6 mit Fluid gefüllt.
Der in dem Ballon 30 vorherrschende Druck kann mittels der Drucksensoreinrichtung 16 ermittelt werden, welche über die Anschlussstellen 24 und 28 der Katheterschnittstelle 8 bzw. des Drei-Wege-Ventils 10 mit dem Ballon 30 in Fluidverbindung steht. Die Drucksensoreinrichtung 16 ist bei einem System gemäß der ersten Ausführungsform als einzelner Drucksensor ausgebildet. Der mittels der Drucksensoreinrichtung 16 ermittelte Druck kann mittels der Steuerungseinrichtung 18 bzw. der Bedieneinheit 20 und/oder 22 bzw. einer entsprechenden Ausgabeeinrichtung beispielsweise in Form einer Anzeige ausgegeben werden.
Mittels der Bedieneinheit 20 oder 22 kann der Steuerungseinheit 18 ein Schwellenwert und/oder ein Sollwert für den mittels der Drucksensoreinheit 16 ermittelten Druck vorgegeben werden.
Die Steuerungseinrichtung 18 ist ausgebildet, die Fördereinrichtung 12 entsprechend dem vorgegebenen Schwellenwert und/oder dem Sollwert anzusteuern.
Ist der mittels der Drucksensoreinrichtung 16 ermittelte Druck in dem Ballon 30 kleiner als der Sollwert, steuert die die Steuerungseinrichtung 18 die Fluidfördereinrichtung 12 derart an, dass Fluid von bzw. aus der Fluidfördereinrichtung 12 über die Anschlussstellen 26 und 24 der Katheterschnittstelle 8 zu dem bzw. in den Ballonkatheter 6 bzw. dem Ballon 30 strömt.
Ist der mittels der Drucksensoreinrichtung 16 ermittelte Druck in dem Ballon 30 größer oder gleich dem Sollwert und kleiner oder gleich dem Schwellenwert, steuert die die Steuerungseinrichtung 18 die Fluidfördereinrichtung 12 derart an, dass kein Fluid von oder zu dem bzw. in den oder aus dem Ballonkatheter 6 bzw. Ballon 30 strömt.
Ist der mittels der Drucksensoreinrichtung 12 ermittelte Druck in dem Ballon 30 größer als der Schwellenwert, steuert die die Steuerungseinrichtung 18 die Fluidfördereinrichtung 12 derart an, dass Fluid von bzw. aus dem Ballon 30 bzw. Ballonkatheter 6 über die Anschlussstellen 24 und 26 der Katheterschnittstelle 8 zu der bzw. in die Fluidfördereinrichtung 12 strömt. Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht der Fluidfördereinrichtung 12. Die Fluidfördereinrichtung 12 weist die Kolbenspritze 14 und eine Motoreinheit bzw. einen Motor 32 auf.
Die Kolbenspritze 14 weist einen Hohlzylinder 34 mit einer Umwandung 36 auf. Der Hohlzylinder 34 ist an einer Seite offen und weist an einer der offenen Seite gegenüberliegenden Seite eine Stirnwand 38 auf. An der offenen Seite des Hohlzylinders 34 ist ein Kolben 40 in den Hohlzylinder 34 eingeführt. Der Kolben 40 ist in dem Hohlzylinder 34 verschiebbar und schließt zusammen mit der Umwandung 36 und der Stirnwand 38 einen Fluidraum 42 ein. Die Größe des Fluidraums 42 ist durch die Verschiebbarkeit des Kolbens 40 relativ zum Hohlzylinder 34 variabel.
An der Stirnwand 38 ist ein Fluidauslass 44 ausgebildet. Der Fluidauslass 44 ist mit der Anschlussstelle 26 der Katheterschnittstelle 8 bzw. des Drei-Wege- Ventils 10 fluidmechanisch verbunden.
Wird der Kolben 40 zur Stirnwand 38 hinbewegt, wird in dem Fluidraum 42 befindliches Fluid aus dem Fluidauslass 44 und zu der Anschlussstelle 26 bzw. der Katheterschnittstelle gefördert. Durch Bewegen des Kolbens 40 zu der Stirnwand 38 wird somit ein Ausstößen des Fluids an der Katheterschnittstelle 8 bzw. dessen Anschlussstelle 24 verursacht.
Wird der Kolben 40 von der Stirnwand 38 wegbewegt, wird an dem Fluidauslass 44 ein Unterdrück erzeugt, der ein Einsaugen von Fluid von der Anschlussstelle 26 bzw. der Katheterschnittstelle 8 bewirkt und somit ein Einsaugen von Fluid an der Katheterschnittstelle 8 bzw. dessen Anschlussstelle 24 verursacht. Ist der Ballonkatheter 6 an der Katheterschnittstelle angeschlossen, verursacht ein Bewegen des Kolbens von der Stirnwand weg ein Einsaugen von Fluid von dem Ballonkatheter 6 bzw. dem Ballon 30 zu der Anschlussstelle 24.
An einer Umfangsfläche des Kolbens 40 sind Dichtungen 52 zwischen dem Kolben 40 und der Umwandung 36 des Hohlzylinders 34 vorgesehen, welche den Fluidraum 42 abdichten. An der von der Stirnwand 38 abgewandten Seite des Kolbens 40 ist eine mit dem Kolben 40 verbundene Kolbenstange 54 vorgesehen. An einem von dem Kolben 40 abgewandten Endabschnitt einer Umfangsfläche der Kolbenstange 54 ist an der Kolbenstange 54 ein Außengewinde 56 ausgebildet. Beidseits des Außengewindes 56 sind zwei zu dem Motor 32 gehörige Zahnräder 58 und 60 angeordnet, die mit dem Außengewinde 56 in Eingriff stehen.
Die Zahnräder 58 und 60 sind derart ausgebildet bzw. mit dem Außengewinde 56 abgestimmt, dass eine gegenläufige Rotation der Zahnräder 58 und 60 eine Translation der Kolbenstange 54 bzw. des Kolbens 40 bewirkt. Rotationsachsen 62 und 64 erstrecken sich senkrecht zu einer Axialrichtung bzw. einer Längsachse der Kolbenstange 54. Die Rotation der Zahnräder 58 und 60 wird durch Aktivierung des Motors 32 verursacht.
An einer von dem Kolben 40 abgewandten Stirnseite der Kolbenstange 54 ist ein Kupplungsteil 66 vorgesehen, mittels dessen die Kolbenstange 54 relativ zu dem Hohlzylinder 4 bewegt werden kann. Wird das Kupplungsteil 66 bei einem Stillstand der Zahnräder 58 und 60 motorisch (insbesondere mittels des Motors 32, der mit dem Kupplungsteil 66 verbunden ist) gedreht, bewirkt der Eingriff der Zahnräder 58 und 60 in das Außengewinde 56 ein Verschieben der Kolbenstange 54 relativ zu den Rotationsachsen 62 und 64 der Zahnräder 58 und 60. Die Zahnräder 58 und 60 sowie das Kupplungsteil 66 werden alle von dem Motor 32 angetrieben. Alternativ ist auch möglich, dass die Vorrichtung 12 derart ausgebildet ist, das Zahnrad 58, das Zahnrad 60 und/oder das Kupplungsteil 66 von einem jeweiligen separaten Motor angetrieben wird.
Um eine Position des Kolbens 40 relativ zum Hohlzylinder 34 ermitteln zu können, weist die Vorrichtung 4 einen mit der Steuerungseinrichtung 18 signaltechnisch verbundenen Positionsmesser 68 auf (siehe Fig. 1 ). Anhand einer Positionsänderung des Kolbens 40 kann mittels der Steuerungseinrichtung 18 eine Menge ausgestoßenen bzw. eingesaugten Fluids ermittelt werden. Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems 102 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das System 102 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem System 2 gemäß der ersten Ausführungsform nur insoweit, als das System 102 gemäß der zweiten Ausführungsform nur eine kabelgebundene Bedieneinheit 20 und keine über Funk verbundene Bedieneinheit 22 aufweist.
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems 202 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das System 202 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem System 2 gemäß der ersten Ausführungsform nur insoweit, als das System 202 gemäß der dritten Ausführungsform nur eine über Funk verbundene Bedieneinheit 22 und keine kabelgebundene Bedieneinheit 20 aufweist.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen Bedieneinheit 22 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Bedieneinheit 22 ist in Form eines Tablets ausgebildet, das einen berührungsempfindlichen Bildschirm 70 aufweist. Die Bedieneinheit 22 ist ausgebildet, auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 70 ein Feld 72 anzuzeigen, in welchem ein Druckwert angegeben ist, ein Feld 74 anzuzeigen, in welchem ein Durchmesserwert des Ballonkatheters 6 angegeben ist, und ein Feld 76 anzuzeigen, in welchem ein Schiebeschalter angezeigt wird. Die Bedieneinheit 22 ist derart ausgebildet, dass ein Wert in einem der Felder 72 oder 74 dadurch geändert werden kann, dass zunächst eines der Felder 72 oder 74 durch Antippen aktiviert wird (siehe Feld 72 in Fig. 5) und anschließend der Wert des aktivierten Felds durch eine Wischbewegung entlang des Feldes 76 geändert wird.
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen Bedieneinheit 1022 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Bedieneinheit 1022 ist in Form eines Schiebeschalters ausgebildet und weist einen Schieber 1078 auf, der entlang einer Linearführung 1080 verschiebbar ist. Die Bedieneinheit 1022 ist ausgebildet, durch Verschieben des Schiebers 1078 entlang der Linearführung 1080 der Steuerungseinrichtung 18 einen Schwellenwert oder Sollwert für den von der Drucksensoreinrichtung 16 gemessenen Druck vorzugeben.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen Bedieneinheit 2022 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Bedieneinheit 2022 ist in Form eines zusammendrückbaren Balls ausgebildet. Die Bedieneinheit 2022 ist ausgebildet, entsprechend eines Grads eines Zusammendrückens der Steuerungseinrichtung 18 einen Schwellenwert oder Sollwert für den von der Drucksensoreinrichtung 16 gemessenen Druck vorzugeben.
Die in den Figuren 5, 6 und 7 gezeigten Bedieneinheiten 22, 1022 und 2022 sind als schnurlose Bedieneinheiten ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich dazu ist auch möglich, dass die Bedieneinheiten 22, 1022 und 2022 ausgebildet sind, mittels eines Kabels mit der Steuerungseinrichtung 18 verbunden werden zu können.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines offenbarungsgemäßen Systems 302 gemäß einer vierten Ausführungsform. Das System 302 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von den Systemen 2, 102 und 202 gemäß den ersten drei Ausführungsformen nur insoweit, als das System 302 gemäß der vierten Ausführungsform anstelle einer elektrischen bzw. elektronischen Bedieneinheit 20, 22, 1022 oder 2022 eine fluidmechanische (das heißt eine hydraulische oder pneumatische) Bedieneinheit 3022 aufweist und entsprechend der fluidmechanischen Bedieneinheit 3022 mit einem Druckanschluss 378 sowie einem Drucksensor 380, der fluidmechanisch mit dem Druckanschluss 378 und signaltechnisch mit der Steuerungseinrichtung 18 verbundenen ist, ausgestattet ist. Vorzugsweise ist der Drucksensor 380 als Teil einer offenbarungsgemäßen Drucksensoreinheit 316 ausgebildet.
Der Druckanschluss 378 ist ausgebildet mit der Bedieneinheit 3022 verbunden werden zu können. Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht der fluidmechanischen Bedieneinheit 3022 gemäß einer ersten Ausführungsform.
Die Bedieneinheit 3022 ist in Form einer manuellen Inflationsspritze 3024 ausgebildet.
Die Inflationsspritze 3024 weist einen Hohlzylinder 3026 mit einer Umwandung 3028 auf. Der Hohlzylinder 3026 ist an einer Seite offen und weist an einer der offenen Seite gegenüberliegenden Seite eine Stirnwand 3030 auf. An der offenen Seite des Hohlzylinders 3026 ist ein Kolben 3032 in den Hohlzylinder 3026 eingeführt. Der Kolben 3032 ist in dem Hohlzylinder 3026 verschiebbar und schließt zusammen mit der Umwandung 3028 und der Stirnwand 3030 einen Fluidraum 3034 ein. Die Größe des Fluidraums 3034 ist durch die Verschiebbarkeit des Kolbens 3032 relativ zum Hohlzylinder 3026 variabel.
An der Stirnwand 3030 ist ein Fluidauslass 3036 ausgebildet, der eine offenbarungsgemäße Steuerfluidschnittstelle darstellt. Der Fluidauslass 3036 ist mit dem Druckanschluss 378 fluidmechanisch verbunden bzw. verbindbar.
Wird der Kolben 3032 zur Stirnwand 3030 hinbewegt, wird in dem Fluidraum 3034 befindliches Fluid (d.h. ein offenbarungsgemäßes Steuerfluid) aus dem Fluidauslass 3036 und zu dem Druckanschluss 378 gefördert. Durch Bewegen des Kolbens 40 zu der Stirnwand 38 wird somit ein Druck an dem Druckanschluss 378 erhöht.
Wird der Kolben 3032 von der Stirnwand 3030 wegbewegt, wird an dem Fluidauslass 3036 ein Unterdrück erzeugt, der ein Einsaugen von Fluid von dem Druckanschluss 378 bewirkt und somit einen Druck an dem Druckanschluss 378 verringert.
An einer Umfangsfläche des Kolbens 3032 sind Dichtungen 3038 zwischen dem Kolben 3032 und der Umwandung 3028 des Hohlzylinders 3026 vorgesehen, welche den Fluidraum 3034 abdichten. An der von der Stirnwand 3030 abgewandten Seite des Kolbens 3032 ist eine mit dem Kolben 3032 verbundene Kolbenstange 3040 vorgesehen. An einem von dem Kolben 3032 abgewandten Endabschnitt einer Umfangsfläche der Kolbenstange 3040 ist an der Kolbenstange 3040 ein Außengewinde 3042 ausgebildet. An dem von der Stirnwand 3030 abgewandten Seite des Hohlzylinders 3026 ist ein Gewindeblock 3044 über einen Kipphebel 3046 mit dem Hohlzylinder 3026 verbunden. Der Gewindeblock 3044 ist mit dem Kipphebel 3046 gelenkig bzw. schwenkbar verbunden und der Kipphebel 3046 ist mit dem Hohlzylinder 3026 gelenkig bzw. schwenkbar verbunden. Der Gewindeblock 3044 weist an einer zu dem Außengewinde 3042 der Kolbenstange zugewandten Seite einen Gewindeabschnitt 3048 auf (siehe Fig. 10), der ausgebildet ist, mit dem Außengewinde 3042 in Eingriff gebracht werden zu können. Der Gewindeblock 3044 und der Kipphebel 3046 bilden zusammen einen Schnellentspanner, der ausgebildet ist, mittels des Kipphebels 3046 in eine deaktivierte Stellung gebracht werden zu können, in welcher der Gewindeblock 3044 bzw. dessen Gewindeabschnitt 3048 mit dem Außengewinde 3042 in Eingriff ist (siehe Fig. 9), und mittels des Kipphebels 3046 in eine aktivierte Stellung gebracht werden zu können, in welcher der Gewindeblock 3044 bzw. dessen Gewindeabschnitt 3048 nicht mit dem Außengewinde 3042 in Eingriff steht (siehe Fig. 10). Vorzugsweise ist der Schnellentspanner bzw. dessen Kipphebel 3046 mittels einer (nicht gezeigten) Feder derart vorgespannt, dass der Schnellentspanner in seine deaktivierte Stelle vorgespannt ist und nur durch Überwinden der Vorspannung ein Verstellen des Schnellspanners seine aktivierte Stellung möglich ist.
An einer von dem Kolben 3032 abgewandten Stirnseite der Kolbenstange 3040 ist ein Drehgriff 3050 vorgesehen, mittels dessen die Kolbenstange 3040 relativ zu dem Hohlzylinder 3026 manuell bewegt werden kann. Wird der Drehgriff 3050 bei deaktivierter Stellung des Schnellentspanners manuell gedreht (siehe Pfeile in Fig. 9), bewirkt der Eingriff des Gewindeabschnitts 3048 in das Außengewinde 3042 ein Verschieben der Kolbenstange 3040 relativ zu dem Gewindeblock 3044 und damit zum Hohlzylinder 3026. In der aktivierten Stellung des Schnellentspanners sind der Gewindeblock 3044 und das Außengewinde 3042 außer Eingriff, so dass die Kolbenstange 3040 axial verschiebbar ist und ein, insbesondere schnelleres, Verschieben des Kolbens 3032 mittels Verschieben des Drehgriffs 3050 in axialer Richtung des Kolben 3032 ermöglicht ist (siehe Doppelpfeil in Fig. 10).
Um die Vorrichtung 4 im System 302 mittels der Bedieneinheit 3022 zu bedienen, wird die Größe des Fluidraums 3034 durch Ändern der axialen Stellung des Kolbens 3032 relativ zum Hohlzylinder 3026 mittels des Drehgriffs 3050 (entweder mit aktiviertem oder deaktiviertem Schnellentspanner) variiert, wodurch der Druck des Fluids an dem Fluidauslass 3036 und somit an dem Druckanschluss 378 variiert wird. Diese Druckvariation wird von dem Drucksensor 380 gemessen. Die Steuerungseinrichtung 18 der Vorrichtung 4 des Systems 302 ist ausgebildet, den an dem Druckanschluss 378 gemessenen Druck bzw. die an dem Druckanschluss 378 gemessene Druckvariation in einen Steuerbefehl für den Motor 32 der Fluidfördereinrichtung 12 umzuwandeln, sodass ein entsprechender Druck bzw. eine entsprechende Druckvariation in dem Ballonkatheter 6 erzeugt wird. „Umwandeln“ heißt insbesondere, dass der mittels der Fluidfördereinrichtung 12 erzeugte Druck höher ist als der manuell von der Bedieneinheit 3022 erzeugte Druck und/oder dass ein von der Fluidfördereinrichtung 12 erzeugter Druckverlauf gegenüber einem manuell mittels der Bedieneinheit 3022 erzeugten Druckverlauf geglättet ist.
Fig. 11 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit 4022 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die fluidmechanische Bedieneinheit 4022 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der fluidmechanischen Bedieneinheit 3022 gemäß der ersten Ausführungsform insoweit, als ein Kipphebel 4046 der fluidmechanischen Bedieneinheit 4022 gemäß der zweiten Ausführungsform gelenkig bzw. schwenkbar mit einem Abzug 4052 verbunden ist. Durch Vorsehen eines Abzugs 4052 ist es möglich, an einer Inflationsspritze 4024 der Bedieneinheit 4022 einen (nicht gezeigten) Pistolengriff vorzusehen und somit eine Bedienbarkeit der Bedieneinheit 4022 zu verbessern. Abgesehen von den beschriebenen Unterschieden entspricht die fluidmechanische Bedieneinheit 4022 gemäß der zweiten Ausführungsform der fluidmechanischen Bedieneinheit 3022 gemäß der ersten Ausführungsform.
Fig. 12 zeigt eine schematische Ansicht einer offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit 5022 gemäß einer dritten Ausführungsform mit einem Schnellentspanner in einer deaktivierten Stellung. Fig. 13 zeigt eine schematische Ansicht der offenbarungsgemäßen fluidmechanischen Bedieneinheit 5022 gemäß der dritten Ausführungsform mit dem Schnellentspanner in einer aktivierten Stellung.
Die fluidmechanische Bedieneinheit 5022 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der fluidmechanischen Bedieneinheit 3022 gemäß der ersten Ausführungsform insoweit, als ein Gewindeblock 5044 als ein Exzenter ausgebildet ist, welcher derart drehbar an einem Hohlzylinder 5026 angebracht ist, dass eine Drehachse des Gewindeblocks 5044 parallel zu einer Längsachse einer Kolbenstange 5040 ist. Der Gewindeblock 5044 weist eine Ausnehmung 5054 auf, durch welche hindurch sich die Kolbenstange 5040 erstreckt.
Die Ausnehmung 5054 ist derart exzentrisch ausgebildet, dass eine als ein Gewindeabschnitt 5048 ausgebildete Innenfläche der Ausnehmung 5054 in einer ersten Stellung des Gewindeblocks 5044 relativ zum Hohlzylinder 5024 mit einem Außengewinde 5042 der Kolbenstange 5040 in Eingriff steht (siehe Fig. 12) und in einer im Vergleich zur ersten Stellung verdrehten zweiten Stellung des Gewindeblocks 5044 relativ zum Hohlzylinder 5024 mit einem Außengewinde 5042 der Kolbenstange 5040 nicht in Eingriff steht (siehe Fig. 13).
Der Schnellentspanner wird bei der fluidmechanischen Bedieneinheit 5022 gemäß der dritten Ausführungsform somit lediglich durch den Gewindeblock 5044 gebildet. Ein Kipphebel wie bei den fluidmechanischen Bedieneinheiten 3022 und 402 gemäß den ersten beiden Ausführungsformen ist nicht notwendig. Abgesehen von den beschriebenen Unterschieden entspricht die fluidmechanische Bedieneinheit 5022 gemäß der dritten Ausführungsform der fluidmechanischen Bedieneinheit 3022 gemäß der ersten Ausführungsform.
Bezugszeichenliste
2 System gemäß erster Ausführungsform
4 Vorrichtung
6 Ballonkatheter
8 Katheterschnittstelle
10 Drei-Wege-Ventil
12 Fluidfördereinrichtung
14 Kolbenspritze
16 Drucksensoreinrichtung
18 Steuerungseinrichtung
20 Kabelgebundene Bedieneinheit
22 Über Funk verbundene Bedieneinheit
24 Katheterseitige Anschlussstelle des Drei-Wege-Ventils
26 Fluidfördereinrichtungsseitige Anschlussstelle des Drei-Wege-Ventils
28 Drucksensoreinrichtungsseitige Anschlussstelle des Drei-Wege-Ventils
30 Ballon
32 Motor der Fluidfördereinrichtung
34 Hohlzylinder der Kolbenspritze
36 Umwandung der Kolbenspritze
38 Stirnwand der Kolbenspritze
40 Kolben der Kolbenspritze
42 Fluidraum der Kolbenspritze
44 Fluidauslass der Kolbenspritze
52 Dichtung zwischen Kolben und Umwandung
54 Kolbenstange
56 Außengewinde der Kolbenstange
58, 60 Zahnrad des Motors
62, 64 Rotationsachse
66 Kupplungsteil an der Kolbenstange
68 Positionsmesser
70 berührungsempfindlicher Bildschirm
72 bis 76 Feld auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 102 System gemäß zweiter Ausführungsform
202 System gemäß dritter Ausführungsform
302 System gemäß vierter Ausführungsform
378 Druckanschluss
380 Drucksensor
1022 Bedieneinheit gemäß zweiter Ausführungsform
1078 Schieber
1080 Linearführung
2022 Elektrische Bedieneinheit gemäß dritter Ausführungsform
3022 Fluidmechanische Bedieneinheit gemäß erster Ausführungsform
3024 Inflationsspritze
3026 Hohlzylinder der Inflationsspritze
3028 Umwandung der Inflationsspritze
3030 Stirnwand der Inflationsspritze
3032 Kolben der Inflationsspritze
3034 Fluidraum der Inflationsspritze
3036 Fluidauslass der Inflationsspritze
3038 Dichtung zwischen Kolben und Umwandung
3040 Kolbenstange
3042 Außengewinde der Kolbenstange
3044 Gewindeblock
3046 Kipphebel
3048 Gewindeabschnitt
3050 Drehgriff an der Kolbenstange
4022 Fluidmechanische Bedieneinheit gemäß zweiter Ausführungsform
4024 Inflationsspritze
4032 Kolben der Inflationsspritze
4046 Kipphebel
4052 Abzug
5022 Fluidmechanische Bedieneinheit gemäß dritter Ausführungsform
5026 Hohlzylinder der Inflationsspritze
5032 Kolben der Inflationsspritze
5040 Kolbenstange 5042 Außengewinde
5044 Gewindeblock
5048 Gewindeabschnitt
5054 Ausnehmung

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung (4) zur automatischen Inflation eines vaskulären Ballonkatheters (6), insbesondere eines vaskulären Angioplastiekatheters, mittels eines Fluids mit einer Katheterschnittstelle (8), einer Fluidfördereinrichtung (12), einer Drucksensoreinrichtung (16) und einer Steuerungseinrichtung (18), wobei die Katheterschnittstelle (8) ausgebildet ist, derart, insbesondere werkzeuglos, demontierbar mit dem Ballonkatheter (6) verbunden werden zu können, dass das Fluid über die Katheterschnittstelle (8) von der Vorrichtung (4) in den Ballonkatheter (6) strömen kann, die Fluidfördereinrichtung (12) ausgebildet ist, mittels eines Motors (32) das Fluid an der Katheterschnittstelle (8) aus der Vorrichtung (4) ausstoßen zu können, die Drucksensoreinrichtung (16) ausgebildet ist, einen Druck des von der Vorrichtung (4) ausgestoßenen Fluids messen zu können, und die Steuerungseinrichtung (18) ausgebildet ist, eine mittels der Fluidfördereinrichtung (12) aus der Vorrichtung (4) ausgestoßene Menge des Fluids in Abhängigkeit des von der Drucksensoreinrichtung (16) gemessenen Drucks durch Ansteuerung des Motors (32) der Fluidfördereinrichtung (12) steuern zu können, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidfördereinrichtung (12) ausgebildet ist, mittels des Motors (32) das Fluid an der Katheterschnittstelle (8) in die Vorrichtung (4) einzusaugen zu können.
2. Vorrichtung (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (18) ausgebildet ist, ein Einsaugen des Fluids mittels der Fluidfördereinrichtung (12) bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts des von der Drucksensoreinrichtung (16) gemessenen Drucks zu veranlassen.
3. Vorrichtung (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (18) ausgebildet ist, ein Einsaugen des Fluids mittels der Fluidfördereinrichtung (12) nach einem Überschreiten des vorbestimmten Schwellenwerts und einem darauffolgenden Druckabfall des von der Drucksensoreinrichtung (18) gemessenen Drucks bei einem Wiedererreichen des vorbestimmten Schwellenwerts zu unterbinden.
4. Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid eine Flüssigkeit ist und die Vorrichtung (4) eine Entlüftungseinrichtung (46) aufweist, mittels derer ein mit der Flüssigkeit gemischtes Gas aus der Vorrichtung (4) ausgeleitet werden kann.
5. Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (18) ausgebildet ist, die Fluidfördereinreichung (12) derart steuern zu können, dass das Fluid in unterschiedlichen vorbestimmten Förderraten gefördert wird.
6. Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (18) ausgebildet ist, die Fluidfördereinrichtung (12) in Abhängigkeit des von der Drucksensoreinrichtung (16) gemessenen Drucks regeln zu können, insbesondere derart, dass zumindest zwei unterschiedliche vorbestimmte Druckniveaus erreicht werden.
7. Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Energiespeicher zur Speicherung elektrischer Energie, sodass im Falle eines Stromausfalls Überdruck abgebaut und ein Vakuum gezogen werden kann.
8. Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (32) der Fluidfördereinrichtung ein Spannmittel aufweist, das ausgebildet ist, bei einem Ausstößen des Fluids gespannt und zu einem Einsaugen des Fluids entspannt zu werden.
9. Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (18) eine Datenschnittstelle aufweist, die ausgebildet ist, Daten zu und/oder von einem Smartphone, einem Tablet oder einem weiteren Gerät übertragen zu können.
10. Vorrichtung (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (4) eine mit der Datenschnittstelle verbundene Bedieneinheit (20; 22; 1022; 2022; 3022; 4022; 5022) aufweist, die ausgebildet ist, Steuerbefehle von einer Person empfangen und an die Steuerungseinrichtung (18) übertragen zu können.
11 . Vorrichtung (4) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (3022; 4022; 5022) in Form einer manuellen Inflationsspritze ausgebildet ist.
12. Vorrichtung (4) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (3022; 4022; 5022) eine Inflationsspritze (3024; 4024;
5024) ist, mittels derer ein Steuerfluid durch Verschieben eines Kolbens (3032; 4032; 5032) zu einer Steuerfluidschnittstelle der Inflationsspritze (3024; 4024; 5024) gefördert werden kann, die Datenschnittstelle als ein Druckanschluss (378) ausgebildet ist, welcher mit der Steuerfluidschnittstelle der Inflationsspritze (3024; 4024; 5024) verbunden werden kann, die Drucksensoreinrichtung (316) ausgebildet ist, an dem Druckanschluss (378) einen Druck des Steuerfluids messen zu können, und die Steuerungseinrichtung (18) ausgebildet ist, die Fluidfördereinrichtung (12) in Abhängigkeit des an dem Druckanschluss (378) gemessenen Drucks des Steuerfluids steuern zu können.
13. Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (22) eine Anzeige (70) aufweist, die ausgebildet ist, Zustandsdaten der Vorrichtung (4) anzeigen zu können.
14. System (2; 102; 202; 302) zur Durchführung einer Angioplastie mit einem Ballonkatheter (6) und einer Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. System (2; 102; 202; 302) nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (4) ausgebildet ist, in dem Ballonkatheter einen Unterdrück oder ein Vakuum herbeizuführen.
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