DE69935875T2

DE69935875T2 - Perfusionskatheter mit Durchflussblockierung

Info

Publication number: DE69935875T2
Application number: DE69935875T
Authority: DE
Inventors: Charles C. Hart; Paul D. Hansen; Said Hilal; Mark P. Laguna Nigel Ashby; Lee Swanstrom; Bounsavanh Pravongviengkham; John R. Brustad
Original assignee: Applied Medical Resources Corp
Current assignee: Applied Medical Resources Corp
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2019-08-26
Also published as: DE69935875D1; CA2341481A1; EP1561487A3; US6183492B1; EP1105183A4; JP2002523192A; EP1561487B1; EP1561487A2; EP1105183A1; EP1105183B1; DE69929529D1; JP4205860B2; WO2000012169A9; WO2000012169A1; DE69929529T2; CA2341481C

Description

Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Vorrichtungen zum Beeinflussen der Strömung von Körperflüssigkeiten in Körperleitungen und insbesondere derartige Vorrichtungen, die in einem weniger invasiven Verfahren ferngesteuert werden können.
Diskussion des Stands der Technik
Der menschliche Körper ist aus einem Labyrinth von Körperleitungen aufgebaut, die im Wesentlichen in verschiedene Körpersysteme unterteilt sind. Beispielsweise bildet ein Labyrinth von Körperleitungen einschließlich der Harnröhre den Harnapparat des Körpers. Verschiedene Blutgefäße wie zum Beispiel die untere Hohlvene sind untereinander verbunden und bilden das Gefäßsystem des Körpers. Unabhängig von dem betreffenden System oder den besonderen Leitungen, die dieses System bilden, gibt es viele chirurgische Verfahren, die von einer Strömungstrennvorrichtung profitieren können, die die Strömung einer Körperflüssigkeit in dem jeweiligen System beeinflusst. Im Allgemeinen kann die Strömungstrennvorrichtung so funktionieren, dass die Strömung der Körperflüssigkeit in einer ersten Leitung erleichtert und das Strömen dieser Flüssigkeit in eine zweite Leitung verhindert wird. Beispielsweise ist es bei der Leberchirurgie im Allgemeinen erforderlich, dass die Pfortader und Lebervenen okkludiert werden. In der Vergangenheit wurde diese Okklusion durch Kreuzklemmen vorgenommen, die den Rückfluss des Bluts in die Lebervenen verhindern, nachdem die Pfortader abgeklemmt wurde.
Leider besteht bei der vollständigen Okklusion der unteren Hohlvene ein hohes Risiko. Aus diesem Grund war es bei dieser Chi rurgie in der Vergangenheit erforderlich, dass die Hohlvene oberhalb und unterhalb der Leber durchtrennt wird, wobei Klemmen auf beiden Seiten des Schnitts angebracht werden. Das war ein zeitaufwändiger und technisch anspruchsvoller Teil des Verfahrens. Es wurden auch Shunts verwendet, um die Lebervenen in ähnlichen Verfahren wie beispielsweise bei einer Leberresektion oder einem Lebertrauma zu trennen. Dieses Verfahren ist lediglich beispielhaft für viele chirurgische Verfahren, bei denen es wünschenswert ist, die Strömung in einer Körperleitung aufrechtzuerhalten, während eine Strömung in eine kreuzende Leitung verhindert wird.
Ballonkatheter zum Beeinflussen der Strömung bei Arterien sind bekannt, und verschiedene Beispiele können beispielsweise in US 5,108,370 , US 5,002,531 , EP 0 778 037 , EP 0 823 262 und US 5,470,314 gefunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Vorrichtung für die vorliegende Erfindung besteht aus einem Katheter, der entweder auf perkutane oder auf endoluminale Art und Weise intraluminal angeordnet wird. Es wird ein Katheter mit zwei Hauptkomponenten offenbart, nämlich mit einer Strömungstrennvorrichtung und einem Obturator oder Inserter, der den Betrieb der Strömungstrennvorrichtung erleichtert. Bei Leberchirurgie der zuvor genannten Art wird der Katheter durch eine relativ kleine Öffnung in der Wand eines Gefäßes mittels des Obturators oder Inserters in das Gefäß eingesetzt, der dazu dient, die Strömungstrennvorrichtung in Längsrichtung zu dehnen und dadurch ihren Querschnitt oder Durchmesser zu reduzieren. Die Strömungstrennvorrichtung ist operativ in der ersten Leitung wie beispielsweise der unteren Hohlvene und über eine Kreuzung mit einer zweiten Leitung wie beispielsweise der Lebervene angeordnet. Die Strömungstrennvorrichtung ist für einen Übergang von einer Anordnung mit einem kleinen Querschnitt zu einer Anordnung mit einem großen Querschnitt eingerichtet, der die Strömung durch die erste Leitung erleichtert und eine Strömung durch die zweite Leitung verhindert. Auf diese Art und Weise kann die Hauptströmung in der ersten Leitung erleichtert werden, während eine Strömung in Nebenleitungen, Gabelungen, verbundene Gefäße, Öffnungen oder Wunden verhindert wird.
Der Katheter besteht aus einem Ballon, der an einer gewebten oder geflochtenen röhrenartigen Struktur angebracht ist. Die röhrenartige Struktur ist dazu eingerichtet, ein Überströmlumen des Katheters zu stützen, wenn der Ballon aufgeweitet ist, um die Nebenleitungen oder Verbindungen des Gefäßes zu okkludieren. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Strömungstrennvorrichtung in der Gestalt einer Hülse ausgebildet, die eine relativ große Öffnung an ihrem proximalen Ende und eine relativ kleine Öffnung an ihrem distalen Ende aufweist. Der Größenunterschied dieser Öffnungen vergrößert den Druck der Körperflüssigkeit in der Hülse, wodurch die Hülse in der ersten Leitung geöffnet wird, wobei jedoch die Hülse gegen die Kreuzung gedrückt wird, was eine Strömung in die zweite Leitung verhindert. Auf diese Art und Weise funktioniert die Hülse wie ein „Windsack", wobei die Körperflüssigkeit selbst die Hülse aufweitet und sie zwangsweise in direkten Kontakt mit der inneren Oberfläche der ersten Leitung bringt. Während sie die Strömung in der ersten Leitung erleichtert, verhindert die Strömungstrennvorrichtung eine Strömung in die zweite Leitung, um Organe, Wunden oder Defekte wie Aneurysmen zu isolieren.
Das Aufweiten der Hülse kann auch erreicht werden, indem die Hülse in der Gestalt einer Vielzahl von durch eine äußere Druckquelle aufweitbaren Kammern ausgebildet ist. Kammern, die in Längsrichtung entlang der Trennvorrichtung angeordnet sind, können aufgeweitet werden, um die Trennvorrichtung in die Anordnung mit einem großen Querschnitt zu bringen. Es kann auch eine einzelne umfängliche Kammer an dem proximalen Ende vorgesehen sein, um die erste Öffnung zu vergrößern, wodurch das Strömen der Körperflüssigkeit in die Hülse erleichtert wird.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele und mit Bezug auf die entsprechenden Zeichnungen besser verständlich.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht des vollständig aufgeweiteten und ausgedehnten Ballonkatheters gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 ist eine Seitenansicht des vollständig aufgeweiteten und ausgedehnten Ballonkatheters gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 ist eine Endansicht des Ballonkatheters,
4 ist eine Seitenansicht des Ballonkatheters, wobei der Ballon ruht,
5 ist eine Rückansicht des Ballonkatheters, wobei der Ballon ruht,
6 ist eine perspektivische Ansicht der Struktur des Durchgangslumenabschnitts des Ballonkatheters,
7 ist eine Seitenansicht des aufgeweiteten Ballonkatheters in einem Körperdurchgang,
8 ist eine Seitenansicht des nicht aufgeweiteten Ballonkatheters in einem Körperdurchgang,
9 ist eine Seitenansicht des Ballonkatheters in seinem am weitesten gestreckten Zustand mit einem reduzierten Querschnitt,
10 ist eine vergrößerte detaillierte Ansicht des distalen Abschnitts des Ballonkatheters,
11 ist eine seitliche Aufrissansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung, die den Katheter in einer Anordnung mit einem kleinen Querschnitt darstellt,
12 ist eine endseitige Aufrissansicht des in 11 dargestellten Katheters mit einem kleinen Querschnitt,
13 ist eine seitliche Aufrissansicht des Katheters gemäß 11, der in einer aufgeweiteten Anordnung mit großem Querschnitt dargestellt ist,
14 ist eine endseitige Aufrissansicht des in 13 dargestellten Katheters,
15 ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsbeispiele gemäß 11–14, die den Ballon mit einem in Bezug auf die Achse versetzten Überströmkanal darstellt,
16 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 15 und stellt den Ballon sowie die Überströmkanalvorrichtung auf inneren und äußeren koaxialen Röhren angebracht dar und
17 ist eine seitliche Aufrissansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem Flechtwerk über dem Ballon.
Detaillierte Beschreibung
Mit Bezug auf 1–10 ist ein Durchgangslumenballonkatheter 10 dargestellt, der über eine gewebte oder geflochtene Stützstruktur oder Röhre 30, die die innere Wand 37 des aufweitbaren Abschnitts 72 des Katheters 10 bildet, und über eine undurchlässige gummiartige äußere Wand 25 verfügt, die den äußeren Abschnitt eines Ballons 20 bildet. Der proximale Abschnitt 90 des Ballonmaterials ist mit dem proximalen Ende 50 der röhrenartigen inneren Struktur 30 verbunden, und das distale Ende 80 des Ballonmaterials ist mit dem distalen Ende 80 der röhrenartigen inneren Struktur 30 verbunden. Es ist eine Aufweitröhre 100 zum Aufweiten des Ballons 20 vorgesehen.
Die Stützstruktur 30 schafft im Vergleich zu der Struktur der äußeren Wand 25 ein vergleichsweise nicht zusammendrückbares Lumen 40. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass ein Ballon 20, der in einem Körperdurchgang 200 (7) aufgeweitet werden kann, diesen Durchgang 200 okkludieren und dabei einen Weg für den Durchfluss einer Flüssigkeit durch das Lumen 40 schaffen kann. Auf diese Art und Weise können die Nebenleitungen 240, 250, 260, 270 für die Flüssigkeitsströmung gesperrt sein, während die Flüssigkeitsströmung in andere lebenswichtige Strukturen aufrechterhalten bleibt.
Der Ballon 20 und die Stützröhre 30 können in Längsrichtung gedehnt werden, 9, wodurch der Querschnitt oder Durchmesser des Katheters 10 reduziert wird. Der reduzierte Querschnitt hilft bei dem Einführen des Katheters durch kleine Einschnittstellen oder Inserter. Die gewebte oder geflochtene röhrenartige Struktur 30 kann mittels eines Obturators oder Inserterstylets 300 gedehnt werden, der über ein Eingriffsteil 330 verfügt, das mit Fäden 35 an einem distalen Ende 55 der röhrenartigen Struktur 30 in Eingriff kommt. Wenn der Abstand zwischen einem proximalen Ende 50 der geflochtenen Röhre 30 und dem distalen Ende 55 der geflochtenen Röhre 30 vergrößert wird, reduziert sich der Querschnitt des Katheters 10. Wenn dieser Abstand reduziert wird, vergrößert sich der Querschnitt oder der Durchmesser.
Der Katheter 10 kann im Gebrauch in ein Gefäß oder einem Körperdurchgang 200 eingeführt werden, wenn er auf einen minimalen Durchmesser gedehnt ist. Der Katheter 10 kann von dem Stylet oder dem Obturator 300 gelöst werden und zu einem normalen oder entspannten Durchmesser zurückkehren. Der aufweitbare Ballon 20 kann dann in Stellung in dem Lumen 230 und benachbart der Nebenleitungen angeordnet werden, die von der Strömung des Durchgangs oder des Gefäßes 200 getrennt werden sollen. Der aufweitbare Ballon 20 kann dann aufgeweitet werden, indem der Zwischenraum 70 zwischen der undurchlässigen geflochtenen Stützröhre 30 und der äußeren Ballonhaut 25 durch die Aufweitröhre 100 gefüllt wird. Um den Katheter 10 aus dem Gefäß 200 zu entfernen, kann der Obturator oder das Stylet 300 wieder in die röhrenartige Stütze 30 eingeführt werden. Das proximale Ende 50 der Stütze 30 und das distale Ende 55 der Stütze 30 werden getrennt, wodurch der Querschnitt reduziert wird, so dass die Vorrichtung so entfernt werden kann, wie sie eingeführt wurde.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 13 bis 16 dargestellt, wobei der Ballon 20 an zwei koaxialen Röhren 340, 370 ausgebildet ist, die so dimensioniert und ausgebildet sind, dass sie in Bezug zueinander gleiten. Der Ballon 20 wird an einem distalen Ende 342 der äußeren Röhre 340 und an einem distalen Ende 352 der inneren Röhre 350 in einer Art und Weise angeordnet, die es der inneren Röhre 350 ermöglicht, von dem distalen Ende 360 der äußeren Röhre 340 weggezogen zu werden, um den Ballon 20 auf einen kleinen Querschnitt zu dehnen. Der Strömungsdurchgangskanal oder das Strömungsdurchgangslumen 40, das durch die gewebte oder geflochtene röhrenartige Stützstruktur 30 geschaffen ist, wird in Bezug auf die Achse versetzt zu einer Seite des Ballons 20 bewegt.
Sowohl der Ballon 20 als auch die Stützstruktur 30 werden auf einen kleinen Querschnitt gedehnt, indem die innere Röhre 350 in Bezug auf die äußere Röhre 340 verlängert wird. Wenn es dem Ballon 20 und der Röhre 30 gestattet ist, einen „Ruhe"-Zustand einzunehmen, vergrößern sich ihre Durchmesser selbsttätig. Wenn der Ballon 20 aufgeweitet wird, verkürzt er sich zusätzlich in der Länge, was wiederum dazu führt, dass die damit verbundene Stützröhre 30 sich ebenfalls im Durchmesser vergrößert.
Wenn er aufgeweitet ist, bildet der Ballon 20 eine okklusive Blase, die die Nebenleitungen einer Körperdurchgang im Eingriffsbereich isoliert. Der benachbarte Bereich, in dem die Stützröhre 30 angeordnet ist, bildet eine Strömungsdurchgangspassage zwischen dem Ballon 20 und der Körperdurchgangswand. Für diese Anordnung ist es lediglich erforderlich, dass die Stützröhre 30 an dem Ballon 20 befestigt und nicht koaxial als Teil des Ballons 20 ausgebildet ist. Der Ballon 20 und die Röhre 30 können zum Gebrauch in die operative Stellung in einem besonders langgezogenen oder gedehnten Zustand mit kleinem Querschnitt, 11, durch eine Inserterhülse eingeführt werden. Zu einigen mit diesem Ausführungsbeispiel verbundenen Vorteilen gehören folgende:

die Röhre 30 muss nicht fluiddicht oder beschichtet sein,
die Röhre 30 ist dehnbarer, wenn sie nicht beschichtet ist,
der Ballon 20 kann sehr dünn und nachgiebig sein,
der Katheter 10 ist leicht zusammenzubauen, und
der Durchmesser der Röhre 30 kann durch den Flechtabstand bestimmt sein.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Okklusionsballons 20 ist in 17 dargestellt und verfügt über ein gewebtes Gewebe oder Netz 400, das die Außenseite des Ballons 20 bedeckt. Das Gewebe kann in das Ballonmaterial integriert oder bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel unabhängig davon sein. Die unabhängige Gewebekonstruktion kann leichter axial in einen kleinen Querschnitt oder Durchmesser gedehnt werden als dies bei einer integrierten oder zusammengefügten Konstruktion der Fall wäre. Zusätzlich ermöglicht die unabhängige Konstruktion kleine Fluktuationen oder kleine Bewegungen des Ballons 20, ohne den Oberflächenkontakt zwischen dem Gewebe 400 und der Wand des Gefäßes 200 zu unterbrechen.
Bei vielen Verfahren ist es wichtig, dass eine atraumatische Traktion als Bestandteil eines Okklusionsballons 20 vorgesehen ist, so dass kein übermäßiger Fluiddruck erforderlich ist, um die bevorzugte Stellung des Ballons 20 in dem Gefäß 200 aufrechtzuerhalten. Einen Ballon lediglich mit einer Gewebestruktur zu versehen ist jedoch insbesondere bei Okklusionsballons mit einer hohen Aufweitrate nicht hinreichend. Die Textur eines derartigen Ballons verkleinert sich exponential zu der Aufweitung. Im Vergleich ist die Textur des aufweitbaren gewebten Gewebes 400 unabhängig von dem aufgeweiteten Querschnitt des Ballons 20 relativ konstant.
Ein zusätzlicher Vorteil bei dem Gebrauch des Gewebes 400 zeigt sich während des Einführens und Entfernens des Ballons 20. Während dieses Vorgangs unterstützt das Gewebe 400 beim Reduzieren des Querschnitts des Ballons 20 durch das Beaufschlagen mit einer radial zusammendrückenden Kraft. Das Gewebe 400 reduziert auch die Reibung zwischen dem Ballonmaterial und der Gefäßwand. Schmiermittel oder Fluide können diesem Aufbau hinzugefügt werden, wobei sie in den Zwischenräumen des Gewebes gehalten werden und nicht leicht von der Oberfläche abgerieben werden können, wie dies bei einem normalen Ballon der Fall wäre.
Weitere Vorteile im Zusammenhang mit der Erfindung sind:

ein reduzierter Querschnitt,
erhöhte Stabilität ohne Überaufweitung,
vergrößerte Festigkeit,
vorhersehbare Dimensionierung des Ballons 20 und vereinfachte Schmiermittel- oder Medikamentenzufuhr.

Der Bereich der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern in den folgenden Ansprüchen definiert.

Claims

Katheter, der zum Einführen in eine erste Leitung eingerichtet ist und in Bezug auf eine zweite Leitung eine Kreuzung mit der ersten Leitung bildet, wobei der Katheter eine Strömungstrennvorrichtung (10) aufweist, die zum Einsatz beim Beeinflussen der Strömung einer Körperflüssigkeit in die erste Leitung (200) und in die zweite Körperleitung (240) eingerichtet ist, die eine Kreuzung mit der ersten Körperleitung bildet, wobei die Trennvorrichtung (10) über eine Strömungstrennvorrichtung verfügt, die eine Anordnung mit einem großen Querschnitt und eine Anordnung mit einem kleinen Querschnitt aufweist, und einen Obturator oder einen Introducer aufweist, der mit der Strömungstrennvorrichtung verbunden ist, um die Strömungstrennvorrichtung in eine Betriebsstellung in der ersten Leitung zu überführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungstrennvorrichtung (10) über eine von der Strömungstrennvorrichtung umfasste geflochtene röhrenartige Struktur (30) verfügt, wobei die röhrenartige Struktur (30) zum Einnehmen der Anordnung mit einem großen Querschnitt radial aufweitbar und zum Einnehmen der Anordnung mit einem kleinen Querschnitt in Längsrichtung verlängerbar ist, und einen Ballon (20) aufweist, der von der Strömungstrennvorrichtung umfasst und der röhrenartigen Struktur (30) gegenüberliegend außerhalb der röhrenartigen Struktur angeordnet ist, wobei der Ballon zum Einnehmen der Anordnung mit einem kleinen Querschnitt verkleinerbar und zum Einnehmen der Anordnung mit einem großen Querschnitt aufweitbar ist, wobei die Strömungstrennvorrichtung (10) in der Anordnung mit einem kleinen Querschnitt zum Einführen in die erste Leitung (200) eingerichtet ist und in der Anordnung mit einem großen Querschnitt dazu eingerichtet ist, die Strömung durch die erste Leitung zuzulassen, während sie die Kreuzung blockiert, um eine Strömung in die zweite Leitung (240) zu unterbinden.
Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballon (20) der Strömungstrennvorrichtung umfänglich um die geflochtene röhrenartige Struktur (30) angeordnet ist.
Katheter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geflochtene röhrenartige Struktur (30) koaxial mit dem Ballon (20) ist.
Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die röhrenartige Struktur (30) aus einer Vielzahl von miteinander verwobenen Fäden gebildet ist, um einen mittigen Kanal durch die röhrenartige Struktur zu bilden, und über eine Vielzahl von Zwischenräumen verfügt, die eine Fluidverbindung zwischen dem Zentrallumen und seitlich der röhrenartigen Struktur gelegenen Bereiche bereitstellen.
Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die röhrenartige Struktur (30) auf selbsttätige Art und Weise in die Anordnung mit einem großen Querschnitt aufweitbar ist.
Katheter (10) mit einer Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der weiterhin einen mit der Trennvorrichtung verbundenen Obturator aufweist, um die Trennvorrichtung in die Betriebsstellung zu überführen.