SE465017B - Anordning foer segmentell perfusion/aspiration av grovtarmen - Google Patents

Description

465 017 Exempel på situationer där en förbättrad diagnostik vore önskvärd är för preoperativ utredning av patienter som skall genomgå operation med s.k. bäckenreservoir. Detta är numera ofta standardoperationen vid den allvarliga grovtarmsinflammationen ulcerös colit (UC). Denna operation går dock ej att använda då Crohn's sjukdom (CD) drabbar grovtarmen, då dessa patienter i 100% av fallen utvecklar en uttalad inflammation i reservoiren som ofta leder till borttagande av densamma med förlust av vitalt tarmavsnitt som följd. Det är fortfarande svårt att med tillgäng- liga metoder skilja mellan dessa två sjukdomstillstånd i ungefär 20-30% av fallen.

En annan situation där ett system för segmentell perfusion i grovtarmen är ytterst användbar är för studiet av farmakologiska preparats utsöndring till grovtarmen. Många preparat för behandling av grovtarmssjukdomar tas genom munnen men de skall ha sin mest uttalade verkan i andra änden av magtarmkanalen. Det är alltså mycket viktigt att framställa galeniska preparationer som ej faller sönder under passage av magsäck och tunntarm utan först när preparatet kommit fram till grovtarmen. Genom att den uppfinning som beskrivas nedan. mäter' mycket specifikt kon- centrationerna i segmentella avsnitt av grovtarmen kan nya möjligheter att pröva sådana preparat öppna sig.

En tredje situation är behandling av sjukliga förändringar i grovtarmen. Vissa läkemedel bör* ges lokalt till insidan av tarmen, dvs ej via blodbanan. Detta är möjligt med uppfinningen som tillåter att läkemedel tillsätts till perfusionslösningen, som sedan får verka lokalt i det avstängda tarmavsnittet.

Det är mot denna bakgrund medicinskt motiverat och angeläget att utveckla förbättrade diagnostiska.metoder och behandlingsmetoder vid bland annat: 1/ Karaktärisering av grovtarmens betydelse för uppkomst och utveckling av olika sjukdomar i och utanför tarmen, vilket i sig kan medföra nya diagnostiska och terapeutiska metoder. fl 465 0%? 3 2/ Känd inflammatorisk wvtarmssjukdom för karaktärisering av det patofysiologiska förloppet och för utveckling av förbättrade diagnostiska metoder och/eller behandlingsmetoder speciellt som komplement inför stora kirurgiska ingrepp. 3/ Farmakologiska och g eniska studier av läkemedelsutsöndring till grovtarmen av preparat som ges genom munnen. 4/ Misstänkt inflammatorisk process i grovtarmen vid etablerad ledsjukdom för att påvisa art och intensitet av inflammatorisk- åsk reaktion och därmed få basala kunsk:*'* för fler. immunc, förklag. g av kända och utveckling av nya behandlingsm; 5/ Oklara inflammatoriska processer av krampnatur s.k. irritable bowel syndrome d;: tarmens möjlighet att kontrahera sig sekvensi- ellt kan vara störd. “at är också mot denna bakgrund motiaerat och angeläget att .veckla nya metoder att tillföra läkemedel vid bland annat 1/ inflammatoriska grovtarmssjukdomar 2/ olika former av cancer i grovtarmen.

Känd teknik: .

Perfusions- och aspirationsstudier från tunntarmen med analys av tarmsaftens innehåll av inflammatoriska markörer är sedan flera år beskriven av två av föreliggande uppfinnare och det instrument som användes för dessa studier är skyddat av svenskt patent 86 04822-O. Detta instrument går ej att använda för studier av grovtarmen p.g.a. sekretets tjocklek samt att tarmens normala rörelser stöter ut instrumentet.

I patentlitteraturen finner man flera patent vad gäller katetrar för undersökning och behandling av sjukdomar i flera olika organ.

Flera patent gäller sjukdomstillstånd i matstrupen (US- 2 854 982, US-A 4 180 076), tunntarmen vid operation (US-4 368 739) samt troligen tunntarmen utan operation (No EO4l7C/18, SU-683 'f 465 017 756, ett sovjetiskt patent).

Konklusion: Ingen av de här patentsökta katetrarna uppfyller de anatomisk/fysiologiska kraven för att skapa ett slutet rum i grovtarmen.

Syfte med uppfinningen: Som framgår av ovanstående föreligger ett behov av förbättrad diagnostik vid misstänkt grovtarmssjukdom och för biologisk karaktärisering av känd grovtarmssjukdom samt grovtarmens roll vid olika sjukdomar. Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är således att anvisa ett förfarande och en anordning för diagnostisering _ och karaktärisering av sjukdomstillstånd framförallt i grovtarmen. Ett annat syfte är att studera olika perorala läkemedels utsöndring till grovtarmen samt att studera hur olika galeniska beredningar av läkemedel påverkar utsönd- ringen till grovtarmen. Ett tredje syfte är att studera effekten av lokal behandling av sjuka tarmavsnitt.

Uppfinningsidén: Tanken bakom den föreliggande uppfinningen är att utveckla ett förfarande för diagnostik av skeenden i grovtarmen, vilka kan belysa tarmsjukdomarnas art och intensitet, samt för behandling av grovtarmssjukdomar. Detta kräver: 1/ Att ett etablerat fysiologiskt slutet segment i grovtarmen skall komma att erbjuda ett kvantitativt utbyte av perfusions- vätska. 2/ Att det etablerade slutna segmentet ej förs ut ur tarmen av de normala tarmrörelserna utan ligger kvar på sin förutbestämda plats. 3/ Att den normala luft och avföringsströmmen skall kunna passera genom katern utan obehag, så att man samtidigt skall kunna studera själva slemhinnans utsöndring i ett slutet rum. 4/ Att man genom att skapa minst två sådana slutna rum i tarmen 465 91-7 5 skall kunna göra förfinade mätningar av skeenden i ett segment av tarmen då man samtidigt administrerar farmakologiska eller kemiska preparat i ett annat segment av tarmen. 5/ Att ett särskilt katetersystem som möjliggör ovanstående, samtidigt som det går lätt att styra till önskvärd plats med s.k. endoskop utan obehag för osövda patienter, utvecklas.

Till dessa ändamål krävs: 1/. Att minst två specifika grovtarmssegment kan uppsökas med hjälp av en speciellt utformad kateter. 2/. Att dessa grovtarmssegment kan stängas av mellan ballonger.

Sá många skilda enheter måste då föreligga, att man kontinuer- ligt, med hjälp av ett flertal märksubstanser, kan säkerställa att någon nämnvärd kontamination av segmenten ej föreligger. 3/. Att den fysiologiska strömmen av luft och avföring passerar genom katetern så att ej obehag skapas för patienten genom en ansamling av sådana ämnen ovan katetern. 4/. Att hela katetersystemet kan fås att, grundat på anatomiska principer, ligga kvar på plats i grovtarmen under perfusionens gång.

Ett perfusionssystem av ovan beskrivet slag, som är praktiskt och kliniskt användbart, och uppfyller krav pà säkerhet för patienten vid undersökningen uppnås med en anordning och användning därav enligt de bifogade patentkraven.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare nedan i anslutning till de bifogade ritningarna, i vilka fig. 1 är en schematisk vy av en kateter enligt uppfinnin- gen avsedd för den vänstra delen av grovtarmen och ändtarmen; fig. 2 är en schematisk vy av en kateter enligt uppfinningen 465 017 6 avsedd för den högra delen av grovtarmen och ändtar- men; fig. 3 är en schematisk delvy av katetern enligt uppfinningen, där en fästanordning och en nedre segmentavgränsande ballong är förskjutbart anordnade pá katetern; fig. 4 är en schematisk vy av en alternativ utföringsform av en kateter enligt uppfinningen; fig. 5 är en detaljvy av en alternativ fästanordning för katetern enligt uppfinningen; fig. 6 är ett tvärsnitt genom den i fig. 1 och 2 visade katetern; fig. 7 är ett tvärsnitt längs linje A-A i fig. 4; fig. 8 visar katetern enligt fig. 1 när denna har bringats på plats i grovtarmen; och fig. 9 visar katetern enligt fig. 2 när denna har bringats på plats i grovtarmen.

I figurerna betecknas katetern enligt uppfinningen allmänt med hänvisningssiffran 1. Katetern består av PVC alternativt polyuretan och katetern är styvare utformad i den inre delen än den.yttre delen. Slangens innerdiameter kan variera mellan 11 och 17 mm och ytterdiametern mellan 13 och 19 mm.

I fig. 1 visas en kateter avsedd för den vänstra delen av grovtarmen med ett övre (grovtarms-) och ett nedre (änd- tarms-) segment. Segmenten bildas efter inläggning i grovtarmen genom.uppblàsning av segmentavgränsande ballonger, vilket kommer att beskrivas närmare nedan. Längden av denna kateter är 60-65 cm. I fig. 2 visas en kateter avsedd för den högra delen av 465 0,17, 7 grovtarmc med ett övrf (grovtarms-, och ett nedre (ändtarms~) segment. Längden av de* .i kateter är 120-125 cm. Katetern enli “ z fig. 2 skiljer sig frin den enligt fig. 1 genom att avståndet mellan segmenten är längre. Det är underförstått att det även är möjligt att variera avståndet mellan det övre och nedre segmentet från O till 60 cm.Katet"arna kan då användas för undersökning m.m. av två ballongavgra sande segment samtidi~t, där det övre segmentet kan vara beläget på olika nivåer i g:avtar';n.

Katetern är försedd med en fästanordning 2, med vilken katetern låses fast i ändtarmsöppsingen efter att katetern förts på plats i tarmen. Fästanordningen innefattar två uppblåsbara ballonger 3, 4, vilka är ca. 4 cm långa, 4 cm i diameter och placerade 4 cm från varandra. Vidare är katetern försedd.med tre ytterligare, uppblåsbara ballonger E 5 o 6, vilka är ca. 7, 7 resp 5 cm långa, 4 cm i diameter c placerade så att segment med cr 8 cm längd bildas. Ballongerns 5'o 5 lfildar övre resp nedre be- gränsning för ändtarms- “asp grovtarmssegmentet, medan ballong 6 utgör grovtarmssegmentets övre begränsning. Avståndet mellan segmenten kan varieras från 0 till ca 60 cm enligt ovan. Bal- longerna är påsvetsada eller annat sätt anuringade till katetern 1. Vid läget för ballong: _ samt utmed olika positioner av katetern mynnar separata kanaler, via ej visade hål i katete'“äggen. Kanalerna sträcker sig utmed kateterns hela längd och deras ändanslutningar visas allr ut vid hänvisningssiffran 23. Det är underförstått att antalet .ndanslutni "ar är lika med antalet kanaler som används i katetern 1. Kanale rör markörlös- ning mynnar ovan resp segment.

I fig. 3 är fästanordningen 2 samt det nedre segmentet, som avgränsas av baI.ongerna 4 och 5', förskjutbart anordnade på katetern 1, vari 1 avståndet mellan kateterns nedre och övre segment kan va: as. Fästanordningen 2 är anbringad till en utanpå katetern liggande slangdel 7, som är förskjutbar på katetern 1. Vif~re framgår att separata kanalanslutningar 24 går till s1angavsfl.;tet 7 för uppblåsning av fästanordningens ballonger 3 o 4, ändtarmssegmentets ballong 5', samt för 465 017 8 perfusion/aspiration av segmentet och för perfusion av markör- substans ovan detsamma. Slangdelen 7 fixeras på katetern 1 pà godtyckligt sätt, t ex genom en uppblâsbar ringspalt (ej visad) mellan slangdelen 7 och katetern 1.

I fig. 4 visas en alternativ utföringsform av katetern enligt uppfinningen. I denna utföringsform är fästanordningen 2, inklusive slangdelen 7, förskjutbart anordnad pà en slangdel 8, som i sin tur är förskjutbart anordnad pà katetern 1. Här är fästanordningen 2 utformad som en hantel 9 men den skulle lika gärna kunna vara utformad som två separata ballonger 3, 4 enligt fig 1, 2 och 3. Den förskjutbara slangdelen 8 är försedd med två uppblàsbara ballonger 25, 26. Denna utföringsform möjliggör att såväl avståndet mellan segmenten som avståndet mellan det nedre segmentet och fästanordningen kan varieras. Separata, anslut- ningar 27 är anordnade för slangdelens 8 längsgående kanaler, vilka är avsedda för luft till ballongerna 25, 26 samt för perfusion/aspiration av vätska till respektive fràn det av ballongerna 25 och 26 bildade segmentet. Den femte kanalen är till för markörsubstans ovan segmentet. Katetern 1 är som tidigare försedd med ballongerna 5, 6. Det är underförstått att antalet ballonger pá slangdelen 8 respektive katetern 1 kan varieras.

Efter inläggning av resp kateter till önskat läge i grovtarmen, fixeras slangdelen 7 pà slangdelen 8, som fixeras pà katetern 1, vilket kan ske på ovan nämnda sätt. Det är underförstått att fästanordningen 2 även kan vara fast anordnad pà slangdelen 8.

Den separata kanalanslutningen 24 inkluderas då kanalanslut- ningarna 27.

I fig. 5 visas en detaljvy av den hantelformade utföringsformen av fästanordningen 2. Fästanordningen 2, dvs. hanteln 9, är här utformad i ett stycke istället för de tvà separata ballongerna 3,4. Till detta krävs endast en luftanslutning 24 till en kanal i slangdelen 7. f: 465 G1? 9 I fig. 6 visas ett tvärsnitt av den i fig. 1-2 visade katetern.

Kateterns lumen består av en grov centralkanal 10, i vilken ett endoskop införs vid inläggning av katetern och vilken sedan används för dränering av luft och avföring som kommer från den del av tarmen som ligger ovan katetern.

Katetern har sammanlagt fem-elva kanaler, vilka löper i kateter- väggen. Katetern enligt fig. 1-2 har fyra eller fem luftkanaler 11-15, fyra om en hantelformad fästanordning används, fem om två separata ballonger används. Vidare har katetern två perfusions- kanaler 16 och 18 som mynnar i resp segment som bildas efter inläggning av katetern och uppblåsning av ballongerna samt två aspirationskanaler 17 resp 19 som mynnar i resp segment. Vidare har katetern en_indikatorkanal 20, som mynnar ovan ballongen 6 för införande av markörsubstans ovan segmentet i syfte att undersöka om segmentet håller tätt efter inläggning av katetern och uppblåsning av ballongerna, vilket är fallet om markörsubs- tans inte läcker in till segmentet. Indikatorkanalen kan även användas för perfusion av farmakologiska droger. I det fall segmenten är placerade på avstånd från varandra finns även en indikatorkanal 21 som mynnar ovan det nedre segmentet.

Varje kanal mynnar i hål som leder till ballongerna respektive till segmenten. Markörkanalen mynnar i hål ovan testsegmenten.

Efter varje hål är respektive kanal pluggad för att underlätta rengöring.

Ballongerna är tillverkade i latex och trycket ligger väl under det lägsta blodtrycket (30-40 mm Hg). Detta är mycket viktigt för att undvika tryckskador på tarmväggen. Med ett så långt tryck i ballongerna som uppfinningen Ear, kan man ha katetern på plats under lång tid utan risk för skador pà patientens tarmvägg.

Anslutningarna för kanalerna är försedda med självtätande Luer- lock fattningar och med tryckballonger för de kanaler som går till ballongerna. Det är också möjligt att förse luftkanalerna med tryckvarnare för övervakning av trycket i ballongerna. 465 017 10 I fig. 7 visas ett snitt längs linje A-A av den i fig. 4 visade katetern. Ytterslangen 8 är försedd med fem kanaler, två 28, 29 för luft till ballong 25 respektive 26 samt en kanal 30 för perfusion av det mellan ballongerna 25-26 bildade segmentet och en kanal 31 för aspiration av material därifrån. Den femte kanalen 32 är en indikatorkanal som mynnar ovan nämnda segment.

Kanalerna i katetern 1 motsvarar de tidigare beskrivna kanaler- na, där fem kanaler används (14, 15, 18, 19, 20) för luft, perfusion/aspiration och indikatorkanal till det övre segmentet.

De kanaler som inte används antyds med streckning i figuren. I de utföringsformer där fästanordningen 2 är förskjutbart anordnad i förhållande till ett mobilt nedre segment krävs separat anordnade kanaler i slangdelen 7 för luft till fästanordningen.

Utmed kateterns hela längd finns en röntgen-markör (ej visad) för att katetern lätt ska kunna identifieras med röntgengenom- lysning när den läggs på plats. Själva testsegmentet är utmärkt med speciella röntgen-markörer (ej visade).

Slutligen visas i fig. 8-9 katetern när den bringats på plats i grovtarmen. Fig. 8 visar katetern enligt fig. 1. Fig. 9 visar katetern enligt fig. 2. I den senare varianten är centralkanalen försedd med ej visade dräneringshål för luft och avföring i avsnittet mellan de båda segmenten.

Nedan kommer förfarandet enligt uppfinningen att illustreras i form av ett exempel.

Exempel För utförandet av en undersökning med användning av grovtarmska- tetern enligt uppfinningen, förs först ett s.k. endoskop genom den grova centralkanalen 10 på katetern. Efter att endoskopet sedan har förts in genom ändtarmsöppningen manövreras det under ögats kontroll till den plats i grovtarmen där undersökningen skall ske. När man med röntgengenomlysning eller liknande för- fl .få m en c: ._ .à ~<| 11 farande kontrollerat denna plats föres katetern på plats i tarmen varvid endoskopet fungerar som en ledare. Man drar sedan ut endoskopet och den grova centralkanalen kommer sedan att fungera som en dränagekanal för avföring och luft som kommer från tarmen ovan kateterns övre segment.

Katetern görs såsom nämnts i två olika versioner, en för undersökning av vänster del av grovtarmen och en för undersökning av högra del. Dessutom finns ett flexibelt system för under- sökning av valfria nivåer i grovtarmen.

Då katetern har flera ballonger med minst två separata segment kommer trycket mot tarmväggen att fördelas över flera områden av grovtarmen.Detta innebär att tarmens motorik kommer att passera förbi katetersystemet och ej skjuta ut detsamma genom ändtarmen.

Sedan katetern anbringats pá plat. uppblåses fästanordningen 2 och de segmentavgränsande brïlongerna, varvid fästanordningens ballong 3, respektive undre - n av hanteln, är belägen utanför ändtarmsöppningen och fästan. ...xzingens ballong 4, respektive övre -len av hanteln, är belägen i ändtarmens början, just ovan .dtarmsmuskeln (se figu 8 och 9). Därefter perfunderas segmenten en tid för utsßöljande av aggressi"a enzymer. Man har då skapat minst två i biologisk mening slutna rum i grovtarmen/ändtarmen beroende på hur många segmentavgränsande ballonger som används.

Med i biologisk mening slutet avses här inte att utrymmet är hermetiskt tillslutet utan detta innebär en geometrisk av- gränsning av minst två segment av grovtarmen/ändtarmen under fysiologiska förhållanden. I betydelse av detta ligger att kroppsv”tskorna utanför segmenten dräneras oenom den centrala kanalen och ej stör analyserna i de två skapa: slutna segmenten.

Härigenom möj liggöres mycket noggranna analyser av celler, sekret eller andra ämnen som frigjorts från tarmen till perfusions- vätskan. Detta möjliggör ocksà att till' perfusionsvätskan tillföra substanser som “ddar el1er'hämmar celler, sekret eller andra ämnen som finns - nväggen eller frigörs från tarmen till 465 017 12 perfusionsvätskan. Genom att administrera farmakologiska eller kemiska preparat i ett segment kan man samtidigt utföra förfinade mätningar av skeenden i det andra segmentet. Detta är värdefullt vid exempelvis farmakokinetiska studier.

En alternativ och mycket användningsbar utföringsform av katetern enligt uppfinningen, är en enligt fig. 4 där katetern 1 och slangdelen 8 är försedda med varsitt ballongavgränsat segment. Med en sådan anordning är det möjligt att upprätta slutna segment pà valfri plats i grovtarmen.

Claims (8)

465 G47 /3 PATENTKRAV

1. l. Anordning för segmentell perfusion/aspiration av tarmseg- ment, innefattande en kateter (1) med en större centralkanal (10) och flera längsgående, i förhållande till centralkanalen mindre kanaler (ll-21), vilka via hål i kateterns yttervägg används för uppblásning av segmentavgränsande ballonger anordnade utmed katetern och runt dennas omkrets samt för aspiration och perfusion av vätska från respektive till olika ballongavgränsade segment av tarmavsnittet samt för avgivande av markörsubstans, k ä n n e t e c kn a d av att anordningen är utformad för inläggning i grovtarmen via ändtarmsöppningen, att anordningen är försedd med en fästanordning (2), som efter inläggning av katetern (1) stadigt fäster anordningen vid ändtarmsöppningen, och att centralkanalen (10) är utformad för mottagande av ett endoskop samt för passage av luft och avföring under under- sökning.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att fästanordningen (2) är uppblásbar.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att fästanordningen (2) är utformad i ett stycke i form av en hantel (9).

4. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att fästanordningen (2) är utformad i form av två separata ballonger (3, 4).

5. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att fästanordningen (2) inklusive en ovanför fästanordningen (2) anordnad ballong (5') är anordnade pà en slangdel (7) som är förskjutbar på katetern (1), varvid längden mellan ballongen (5' ) och den närmast ovan liggande ballongen (5) på katetern (1) är justerbar, och att respektive kanaler är anordnade i slangdelen (7) för uppblásning av den förskjutbara fästanordningen (2) och 465 G17 " /L ballongen (5') samt för aspiration/perfusion av vätska fràn resp till det av fästanordningen (2) och ballongen (5') avgränsade segmentet, samt för avgivande av nmrkörsubstans ovan nämnda segment.

6. Anordning enligt nàgot eller~ nàgra av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att fästanordningen (2) inklusive salngdelen (7) är anordnade på en på katetern förskjutbar slangdel (8), vilken slangdel (8) är försedd med två segmentav- gränsande ballonger (25, 26), och att katetern (1) är försedd med tvà segmentavgränsande ballonger (5, 6).

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att kanaler (28-32) för uppblåsning av ballongerna (25, 26), perfusion och aspiration av vätska till och från det ballon- gavgränsade segmentet samt för införing av markörsubstans ovan segmentet bildat mellan ballongerna (25, 26), är anordnade i slangdelen (8).

8. Anordning enligt krav 6 - 7, k ä n n e t e c k n a d av att ytterligare en eller två kanaler är anordnade i slangdelen (8) för uppblàsning av en fast anordnad fästanordning (2). -=