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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Styleteinheit, die in
ein längliches
Mittel mit einem längsverlaufenden
Innenkanal einführbar
ist, wie in ein Elektrodenkabel für einen Herzschrittmacher,
einen Koronarkatheter oder eine andere Art eines hohlen, länglichen
Instruments, um das mit dem Kanal versehene Mittel zu versteifen
und den distalen Endabschnitt des Mittels zu biegen, wobei die Styleteinheit
aus einer Doppelstyletkombination besteht, die eine flexible, röhrenförmige Stylethülse und
einen Innenstylet umfasst, der in den Hülsenkanal einführbar ist,
wobei ein distaler Endabschnitt zu einer Seite vorgebogen ist.
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Ein
mit einem Kanal versehenes Mittel der Art, auf die vorher Bezug
genommen wurde, kann beispielsweise ein röhrenförmiger Leiter sein, der zum
Erreichen einer Stimulation im Inneren des menschlichen Körpers verwendet
wird. Das mit dem Kanal versehene Mittel kann entweder als Implantat dienen
oder von dem Körper
entfernt werden, nachdem die Behandlung beendet ist.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Eine
Styleteinheit der vorliegenden Art ist insbesondere zum Versteifen
und zum Manövrieren eines
hohlen Elektrodenkabels für
einen Herzschrittmacher geeignet, in Verbindung mit dem Einführen des
Elektrodenkabels in das Herz eines Patienten, und zum Verankern
der Kontaktelektrode (Elektrodenkopf) auf dem distalen Ende des
Kabels in einem Hohlraum in dem Herzen. Das Einführen eines solchen Elektrodenkabels
in das Herz wird gewöhnlich durch
eine geeignete Vene durchgeführt,
und die Kontaktelektrode kann in der rechten Herzkammer oder Vorkammer
verankert werden. Die Styleteinheit, die temporär im Inneren des hohlen Elektrodenkabels
aufgenommen ist, erstreckt sich durch den zentralen Kanal des Kabels
vom proximalen Ende des Kabels (das anschließend mit dem Herzschrittmacher
verbunden wird) zu seinem distalen Ende, an dem sich die Kontaktelektrode
befindet.
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Insbesondere
beim Verankern einer Kontaktelektrode im Vorhof des Herzens wird
zweckmäßigerweise
eine Styleteinheit verwendet, mit der der distale Endabschnitt des
verwendeten Elektrodenkabels in eine geeignete J-Form gebracht werden
kann, was das Einführen
des Endabschnitts in den Herzvorhof und das Verankern der Kontaktelektrode
in den Trabeculae des Herzvorhofs vereinfacht. Nachdem die Kontaktelektrode
an dem gewünschten
Ort in dem Herzen verankert worden ist, wird der Stylet aus dem
Elektrodenkabel zurückgezogen.
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Die
US A 5 170 787 beschreibt und zeigt (siehe 2 in der Patentschrift) eine Styleteinheit, die
aus einer Doppelstyletkombination besteht, die aus einer flexiblen,
röhrenförmigen Stylethülse besteht,
die einen Innenstylet hält,
der in dem zentralen Kanal der Hülse
bewegbar ist. Am proximalen Ende dieser bekannten Styleteinheit
ist ein Bedienungshandgriff vorhanden, mit dem die Hülse und
der Innenstylet in Bezug aufeinander bewegt werden können, um
den vorgebogenen distalen Endabschnitt des Stylets in den distalen
Endabschnitt der umgebenden Hülse
zurückzuziehen
oder den vorgebogenen distalen Endabschnitt außerhalb der Öffnung des Endabschnitts
der Hülse
in den zentralen Kanal des distalen Endabschnitts des umgebenden
Elektrodenkabels auszubringen, wobei dem Ende des Kabels die gewünschte gebogene
Gestalt auferlegt wird.
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Die
US A 4 136 703 beschreibt und zeigt ein anderes Beispiel einer Styleteinheit,
die als Doppelstyletkombination entworfen ist, für ein Elektrodenkabel, die
einen Innenstylet mit einem vorgebogenen distalen Endabschnitt enthält. Diese
bekannten Arten von Styleteinheiten, die als Doppelstyletkombinationen
entworfen sind, stellen jedoch nicht sicher, dass die Styleteinheit
(und entsprechend das umgebende Elektrodenkabel) vollständig gerade
ist, wenn der vorgebogene distale Endabschnitt des Innenstylets vollständig in
das Innere der Stylethülse
zurückgeholt ist.
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Darstellung
der Erfindung
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Eine
erste Hauptaufgabe dieser Erfindung ist es, eine Styleteinheit zu
erreichen, die so entwickelt ist, dass sie eine vollständig gerade
Doppelstyletkombination bildet, wenn der Innenstylet (dessen distaler
Endabschnitt auf eine Seite vorgebogen ist) in die Stylethülse so weit
zurückgeholt
ist, dass der distale Endabschnitt des Stylets ebenfalls im Inneren der
Stylethülse
ist. Wenn dieser vorgebogene Endabschnitt aus der Öffnung der
Stylethülse
ausgebracht wird, biegt er den entsprechenden Abschnitt des umgebenden,
mit einem Kanal versehenen Mittels, das (wie oben erwähnt) ein
hohles Kabel, ein Katheter oder ein anderes längliches Instrument sein kann,
das Biegesteifigkeit aufweist.
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Eine
zweite Hauptaufgabe dieser Erfindung ist es, eine Styleteinheit
zu schaffen, bei der der Stylethülsenkanal
und der sich darin bewegende Innenstylet derart entwickelt sind,
dass der Stylet an einer Rotation in Bezug auf die umgebende Hülse innerhalb
zumindest eines Längsabschnitts
und/oder in dem Gebiet von mindestens einem lokalen Abschnitt des
Hülsenkanals
gehindert wird, zumindest in einer vorgegebenen axialen Position
für den
Stylet in Bezug auf die Stylethülse.
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Eine
zusätzliche
Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Styleteinheit zu schaffen,
die derart gestaltet ist, dass das Mittel oder die Körper, die
eine unerwünschte
Rotation des Stylets in Bezug auf die umgebende Stylethülse verhindern,
keinen übermäßig hohen
Kontaktdruck und entsprechend eine Betätigungskraft, die die Reibung
zwischen dem Stylet und dem Inneren des Hülsenkanals erhöht, erzeugen.
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Eine
andere Aufgabe ist es, eine Styleteinheit zu schaffen, die derart
entwickelt ist, dass zwei oder mehrere Längsabschnitte des Stylets im
Inneren des zentralen Kanals der Stylethülse an einer Rotation in Bezug
auf die Stylethülse
gehindert werden, wodurch die Styleteinheit ausgehend vom proximalen
Ende der Einheit zuverlässig
manövrierbar
gemacht wird.
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Noch
eine weitere Aufgabe ist es, eine Styleteinheit zu schaffen, die
eine sehr betonte J-Gestalt aufweist,
wenn der distale Endabschnitt des Innenstylets vollständig aus
der Öffnung
der Stylethülse ausgebracht
ist.
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Die
sich auf diese Aufgaben beziehenden Probleme können gemäß der Erfindung gelöst werden,
wenn eine Styleteinheit der erwähnten
Art die ausgewählten
Merkmale aufweist, die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dargestellt
sind.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Styleteinheit gemäß der Erfindung
können
ebenfalls die Merkmale bieten, die in den abhängigen Patentansprüchen dargestellt
sind.
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Somit
ist das prägendste
Merkmal der Styleteinheit gemäß der Erfindung,
dass die Stylethülse
zumindest einen Längsabschnitt
oder ein Segment aufweist, innerhalb dessen der Hülsenkanal
einen nicht-kreisförmigen
Querschnitt aufweist, und dass der Innenstylet, der sich im Inneren
der Stylethülse bewegen
kann, zumindest einen Längsabschnitt
mit einem nicht-kreisförmigen
Querschnitt aufweist, und dass das Profil des nicht-kreisförmigen Querschnitts des
Stylets derart in Bezug auf das Profil des nichtkreisförmigen Kanalquerschnitts
der Stylethülse
ist, dass der Stylet daran gehindert wird, sich in Bezug auf die
umgebende Hülse
in den Gebieten der Hülse zu
drehen, in denen der Stylet und der Styletkanal die aufeinander
einwirkenden nicht-kreisförmigen
Querschnitte aufweisen.
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Innerhalb
des Rahmens der Erfindung und ihrer vorher beschriebenen allgemeinen
Form sind mehrere verschiedene "Kombinationen" von aufeinander
einwirkenden Teilen und/oder Gebieten mit nicht-kreisförmigen Querschnitten
für den
Hülsenkanal
des Stylets und den in diesen einführbaren Stylet ebenfalls möglich.
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Die
Stylethülse
könnte
zum Beispiel einen ersten Längsabschnitt
aufweisen, in dem der Kanal einen kreisförmigen Querschnitt aufweist,
und einen nachfolgenden, zweiten Längsabschnitt, in dem der Kanal
einen nicht-kreisförmigen
Querschnitt aufweist, wobei der innenliegende, sich bewegende Stylet,
der in die Stylethülse
eingeführt
werden kann, einen nicht-kreisförmigen
Querschnitt im Hauptteil seiner Länge aufweist. Eine alternative
Ausführungsform
ist, dass der Stylethülsenkanal
einen nicht-kreisförmigen
Querschnitt über
den Hauptteil der Länge
der Hülse
aufweisen kann, während
der Innenstylet einen ersten Längsabschnitt
mit einem nicht-kreisförmigen
Querschnitt, einen anschließenden
zweiten Längsabschnitt
mit einem kreisförmigen Querschnitt
und schließlich
einen dritten Längsabschnitt
mit einem nicht-kreisförmigen
Querschnitt aufweist.
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Im
Hinblick auf die Herstellung ist es jedoch bevorzugt für sowohl
den Styletkanal als auch den bewegbaren Innenstylet, dass sie einen
nicht-kreisförmigen
Querschnitt über
den Hauptteil ihrer Längen aufweisen,
der den Stylet an der Rotation in Bezug auf die umgebende Hülse über die
gesamte Länge hindert.
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Zweckmäßigerweise
weist die Stylethülse
einen distalen Endabschnitt auf, der in einer ersten seitlichen
Richtung in Bezug auf die Sryleteinheit vorgebogen ist, wohingegen
der distale Endabschnitt des Innenstylets in der diametral entgegengesetzten Richtung
vorgebogen ist.
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Mit
anderen Worten ist es wesentlich für sowohl den Stylet als auch
den umgebenden Stylethülsenkanal,
dass sie die gleiche, aufeinander einwirkende, nicht kreisförmige Querschnittsgestalt
zumindest innerhalb eines oder mehrerer aufeinander einwirkender
Segmente, Gebiete oder Abschnitte aufweisen. Die vorgebogenen Endabschnitte
des Stylets und der Hülse
sind dann bevorzugterweise auf der gleichen Ebene angebracht, auf
der sich auch die Mittellinie des Stylethülsenkanals befindet.
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Eine
Styleteinheit der oben beschriebenen Art stellt sicher, dass die
nach außen
gerichtete, seitliche Biegung der Stylethülse, die durch den vorgebogenen
distalen Endabschnitt des Innenstylets bewirkt wird, wenn er in
die Hülse
zurückgeholt
ist, kompensiert wird und durch die seitliche Biegung in der Auswärtsrichtung
aufgehoben wird, die durch den eigenen vorgebogenen distalen Endabschnitt
der Stylethülse
in der diametral entgegengesetzten Richtung erzeugt wird. Auf diese
Weise kann die Styleteinheit dazu gebracht werden, einen geraden
distalen Endabschnitt aufzuweisen, wenn der Endabschnitt des Innenstylets
vollständig
in den Endabschnitt der Hülse
zurückgeholt
ist.
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Um
sicherzustellen, dass beide seitlichen Auswärtsbiegungen (d.h. die Biegung
des Innenstylets und die eigene vorgegebene Auswärtsbiegung der Hülse) in
der gleichen Ebene enden, wodurch sie einander vollständig ausheben,
darf keine Innenrotation zwischen dem Innenstylet und der umgebenden Hülse in dem
jeweiligen gebogenen Gebiet vorhanden sein. Jede solche Rotation
zwischen dem Stylet und der Hülse
würde bewirken,
dass der vorgebogene distale Endabschnitt des Innenstylets eine
unkontrollierte seitliche Auswärtsbiegung
oder eine nicht vorhersehbare Biegung der umgebenden Hülse erzeugt.
Die Wechselwirkung zwischen dem nicht-kreisförmigen Querschnitt gemäß der Erfindung von
der Stylethülse
und dem Stylet verhindert eine solche unkontrollierte Biegung und
stellt eine "stabile" Wechselwirkung zwischen
den Elementen sicher, da der Stylet automatisch eine stabile Position
entsprechend seinem Zustand mit geringster Energie einnimmt.
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Sowohl
der distale Endabschnitt der Hülse des
Stylets als auch der distale Endabschnitt des Stylets sind zweckmäßigerweise
mit einem nahezu konstanten Biegeradius vorgebogen, wobei jedoch
der Biegeradius des Stylets deutlich kleiner als der Biegeradius
der Hülse
ist. Der vorgebogene Endabschnitt der Hülse kann näherungsweise einen Bogen von
weniger als 90 °,
vorzugsweise nicht mehr als 45 ° abdecken.
Der vorgebogene Endabschnitt des Stylets kann eine Kurvenlänge entsprechend
einer vollständigen
Biegeschleife aufweisen, wobei der vorgebogene Endabschnitt die
Gestalt einer geschlossenen Schleife annimmt.
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Durch
eine geeignete Wahl der Krümmungsradien,
der Bogenlängen
und der Biegesteifigkeiten für
die vorgebogenen Endabschnitte der Hülse des Stylets und des Innenstylets
kann die Styleteinheit vollständig
geradegehalten werden, wenn der vorgebogene Endabschnitt des Stylets
vollständig
in den distalen Endabschnitt der Hülse zurückgeholt ist.
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Eine
der damit einhergehenden Schwierigkeiten, insbesondere wenn eine
Styleteinheit für
medizinische Zwecke betroffen ist, ist es, die speziellen Konstruktions-
und Festigkeitsprobleme zu meistern, die durch die sehr kleinen
Abmessungen des Innenstylets und seiner umgebenden Stylethülse und
das Dimensionsverhältnis
des Stylets/Hülse
jeweils hervorgerufen werden.
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Zugleich
mit der Tatsache, dass die Abmessungen und die Flexibilität der Styleteinheit
durch die Flexibilität
bestimmt werden, die für
die Einheit erforderlich ist, damit sie den physiologischen und
anatomischen Grenzen folgen kann, die während des Einführens eines
Elektrodenkabels oder eines Katheters in den menschlichen Körper auftreten,
darf der Durchmesser des Innenstylets nicht zu klein sein und der
Stylet (mit seinem freigelegten, vorgebogenen distalen Endabschnitt)
muss noch fähig
sein, das umschließende,
hohle Kabel oder den Katheter zu biegen. Ein Styletdurchmesser in
der Größenordnung von
0,20–0,25
mm kann zweckmäßig sein,
wobei ein äußerer Hülsendurchmesser
in der Größenordnung von
0,30–0,45
mm ein Beispiel für
einen Durchmesser für
den Innenstylet und die zugehörige
Stylethülse
ist (d.h. eine Styleteinheit, die für ein Elektrodenkabel gestaltet
ist).
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Das
nicht-kreisförmige
Profil des Innenstylets ist zweckmäßigerweise das gleiche wie
das entsprechende, darauf einwirkende, nicht-kreisförmige Querschnittsprofil
des Styletkanals, und das Spiel, oder die Toleranz, zwischen diesen
aufeinander einwirkenden Komponenten sollte zweckmäßigerweise mindestens
0,02 mm betragen, um sicherzustellen, dass die Relativbewegung zwischen
dem Innenstylet und der umgebenden Hülse ohne Probleme und mit einem
vernünftigen
Reibungswiderstand stattfinden kann.
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Mehrere
unterschiedliche, nicht-kreisförmige Querschnittsprofile
sind für
die jeweiligen aufeinander einwirkenden Abschnitte, für die Gebiete
oder Segmente für
den Innenstylet und den Hülsenkanal möglich. Eine
ovale, eine elliptische oder eine polygonale Gestalt, vorzugsweise
mit etwas abgerundeten Ecken, sind Beispiele dafür.
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Durch
eine Styleteinheit gemäß der Erfindung
kann der distale Endabschnitt der Styleteinheit zum Beispiel eine
U-förmige
oder J-förmige
Biegung aufweisen, wenn der vorgebogene Endabschnitt des Stylets
vollständig
aus dem entsprechenden distalen Endabschnitt der Stylethülse ausgebracht
ist.
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Die
Erfindung umfasst auch ein längliches, röhrenförmiges Mittel,
das ein hohles Elektrodenkabel mit einer Innenstyleteinheit der
oben erwähnten Art
ist. Wenn die Styleteinheit so weit wie möglich in den Kanal des Elektrodenkabels
eingeführt
worden ist und der distale Endabschnitt des Innenstylets aus dem
distalen Endabschnitt der Stylethülse freigelegt und ausgebracht
ist, nehmen der gebogene distale Endabschnitt des Elektrodenkabels
zusammen mit dem geraden Teil des Kabels eine angelhakenartige J-Form ein, wobei der
distale Endabschnitt des Elektrodenkabels mit einer Kontaktelektrode
versehen ist, die im Wesentlichen parallel zu dem geraden Teil des Kabels
in Richtung auf das proximale Ende des Kabels verläuft, die
zur Verbindung mit einem Herzstimulator oder Schrittmacher gestaltet
ist, nachdem das Elektrodenkabel in das Herz eines Patienten eingeführt worden
ist, die Kontaktelektrode in einem Hohlraum des Herzens verankert
worden ist und die Styleteinheit aus dem Elektrodenkabel zurückgezogen
worden ist.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nun untenstehend beispielhaft genauer beschrieben
und erklärt,
wobei auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird, die veranschaulichend, aber nicht
im Maßstab einige
bevorzugte Ausführungsformen
einer Styleteinheit und eines Elektrodenkabels, das mit einer solchen
Einheit gemäß der Erfindung
versehen ist, zeigen.
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1 zeigt eine im hohen Maß schematisierte
Darstellung einer bekannten Doppelstyletkombination, die zum Versteifen
und zum Biegen eines (nicht gezeigten) Elektrodenkabels gedacht
ist;
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2 zeigt eine erste Styleteinheit
gemäß der Erfindung
mit einem vorgebogenen distalen Endabschnitt, der noch nicht in
die Stylethülse
zurückgezogen
worden ist;
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3 zeigte eine Styleteinheit
gemäß 2 mit einem Styletendabschnitt,
der in die Stylethülse zurückgeholt
ist;
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4 zeigt den Innenstylet
der Stylethülse gemäß 2–3;
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5 zeigt die Stylethülse der
Styleteinheit gemäß 2–3;
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6 zeigt ein hohles Elektrodenkabel
mit einer eingeführten
Styleteinheit, wobei ein distaler Endabschnitt des Stylets aus der
Stylethülse
ausgebracht ist;
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7a, 7b, 7c, 7d und 7e zeigen Beispiele von möglichen
Querschnitten einer Styleteinheit gemäß der Erfindung;
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8a und 8b zeigen einen Endabschnitt einer bekannten
Styleteinheit, wobei der vorgebogene Endabschnitt der Innenstyleteinheit
in der ausgebrachten, freigelegten Position und in der zurückgeholten
Position im Inneren der Hülse
jeweils ist;
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9a und 9b zeigen den distalen Endabschnitt einer
Styleteinheit gemäß der Erfindung, wobei
der vorgebogene distale Endabschnitt des Innenstylets in der ausgebrachten,
freigelegten Position und in der zurückgeholten Position im Inneren
der Hülse
jeweils ist;
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10 ist eine im hohen Maß schematische Darstellung,
die den Weg eines Elektrodenkabels mit einer eingeführten Styleteinheit
möglicherweise
beim Biegen nimmt, wobei es in das Herz eines Patienten vorgeschoben
wird;
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11 zeigt ein Beispiel einer
Stylethülse
für eine
zweite Styleteinheit gemäß der Erfindung;
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12 zeigt einen Innenstylet,
der derart gestaltet ist, dass er bewegbar im Inneren der in 11 gezeigten Stylethülse angeordnet
ist;
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13 zeigt ein Beispiel einer
Stylethülse
für eine
dritte Styleteinheit gemäß der Erfindung;
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14 zeigt einen Innenstylet,
der derart gestaltet ist, dass er bewegbar im Inneren der in 13 gezeigten Stylethülse angeordnet
ist;
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15a stellt schematisch einen
ersten Schritt bei der Herstellung eines Stylets der in 14 gezeigten Art dar;
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15b zeigt einen zweiten
Schritt bei der Herstellung des Stylets gemäß 14;
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15c stellt einen dritten
Schritt bei der Herstellung des Stylets gemäß 14 dar; und
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15d stellt einen vierten
und letzten Schritt bei der Herstellung eines Stylets gemäß 14 dar;
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16 zeigt in einem Axiallängsquerschnitt eine
Stylethülse
für eine
weitere Ausführungsform der
Styleteinheit gemäß der Erfindung;
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17 zeigt im Axiallängsquerschnitt
eine Stylethülse
für eine
weitere Ausführungsform
der Styleteinheit gemäß der Erfindung;
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18 zeigt in seitlicher Ansicht
einen Innenstyletdraht, der zur verschiebbaren Anordnung in der
Stylethülse
nach entweder 16 oder 17 angepasst ist; und
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19 zeigt schließlich in
einem größeren Maßstab als 18 das Übergangsgebiet, das sich in
dem Kreis R in 18 befindet,
zwischen dem kreisförmigen
und nicht-kreisförmigen
Querschnitt des Innenstylets.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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1 stellt schematisch eine
bekannte Styleteinheit 2 dar, die eine Doppelstyletgestaltung
ist, die aus einer flexiblen, röhrenförmigen Stylethülse 4 und
einem Innenstylet 6 besteht, der zur freien Bewegung im
Inneren des Kanals der Hülse 4 angeordnet ist.
Die Stylethülse 4 weist
ein proximales Ende 8 und ein distales Ende 10 auf,
und der Stylet 6, der ein proximales Ende 14 und
ein distales Ende 16 aufweist, kann vorwärts und
rückwärts im Inneren
der Hülse 4 in
der Axialrichtung 12 der Hülse bewegt werden. Eine Relativbewegung
zwischen der röhrenförmigen Hülse 4 und
dem Innenstylet 6 wird gewöhnlich durch ein Betätigungs-
und Haltemittel (nicht gezeigt) am proximalen Ende 8 der
Hülse 4 erreicht.
Dabei kann ein Haltemittel an der Stylethülse 4 angebracht sein und
ein Griffmittel (Handgriff) kann an dem Stylet 6 angebracht
sein, was es ermöglicht,
den Stylet in Bezug auf die Hülse
zu bewegen, wenn das Haltemittel ruhiggehalten wird.
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Die
Relativbewegung des Innenstylets und der umgebenden Hülse kann
selbstverständlich
auch erreicht werden, indem der Stylet 6 ruhiggehalten wird
und die Hülse 4 bewegt
wird.
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In
dem Gebiet vor seinem distalen Ende 16 weist der Innenstylet 6 einen
vorgebogenen distalen Endabschnitt 18 auf, der wie ein
Halbkreis gestaltet ist. Das distale Ende 16 des Stylets 6 ist
ferner mit einer kleinen Endkugel 20 ausgestattet (siehe
die vergrößerte Ansicht
in dem Kreis S), deren Durchmesser etwas größer als der Durchmesser des
Kanals der Stylethülse 4 ist,
um das distale Ende 16 des Stylets 6 davon abzuhalten,
unbeabsichtigt in die Hülse 4 zurückgeholt
zu werden. Das Risiko der Durchdringung der Wand des umgebenden
Elektrodenkabels durch den Stylet ist ebenfalls minimiert.
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Als
Folge der Relativbewegung des Stylets 6 und der Hülse 4 kann
der vorgebogene Endabschnitt 18 des Stylets entweder vollständig in
die Hülse 4 zurückgeholt
werden oder mehr oder weniger in der Position, die in der Figur
gezeigt ist, ausgebracht werden, in der der gesamte distale Endabschnitt 18 des Stylets 6 über das
distale Ende 10 der Hülse 4 vorsteht.
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Wenn
die Styleteinheit eine herkömmliche Doppelstyletkombination
ist, bei der sowohl der Kanal der Stylethülse 4 als auch der
Stylet 6 einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen, bewirkt das Zurückholen des vorgebogenen distalen
Endabschnitts 18 des Stylets 6 in die gerade Stylethülse 4 (siehe 8a), dass der entsprechende
Endabschnitt der Hülse
sich nach außen
zu einer Seite aufgrund der Vorspannkraft, die sich in der Hülse entwickelt
(wenn der Stylet in die Hülse
zurückgeholt
wird), biegt (siehe 8b),
wodurch der Endabschnitt 18 des Stylets dazu gebracht wird,
gerade zu werden.
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2–3 zeigen
eine erste Ausführungsform einer
kontrollierbaren Doppelstyleteinheit 22 gemäß der Erfindung,
die eine flexible, röhrenförmige Stylethülse 24 und
einen Innenstylet 26 umfasst, der bewegbar im Inneren des
Hülsenkanals
angeordnet ist. Die Stylethülse 24 weist
einen distalen Endabschnitt oder ein Segment 28 und einen
proximalen Endabschnitt 30 auf. Der Endabschnitt ist an
einem Stützrohr 32 angebracht, das
eine koaxiale Bewegung des Stylets 26 und der Hülse 24 ermöglicht.
Die Teile des Innenstylets 26, die aus dem vorgebogenen Endabschnitt 28 der
Stylethülse 24 vorstehen,
einerseits, und aus dem Ende des Halterohrs 32, das weg von
dem Endabschnitt 30 der Hülse gerichtet ist, andererseits,
wurden aus Klarheitsgründen
gestrichelt skizziert. Wie 2 zeigt,
weist der Innenstylet 26 einen geraden proximalen Endabschnitt
außerhalb
des Stützrohrs 32 und
einen distalen Endabschnitt 18, der eine kreisförmige Schleife 18 bildet,
außerhalb der Öffnung des
Endabschnitts 28 der Hülse
auf. An der Spitze seines vorgebogenen Endabschnitts 18 weist
der Stylet 26 ein kleines Endmittel in der Form einer Anschlagkugel 20 auf,
die an dem Ende des Stylets angebracht ist, die die unbeabsichtigte
Zurückholung
des vorgebogenen Endabschnitts 18 zu weit in den Endabschnitt 28 der
Hülse und
das Durchdringen der Wand des umgebenden Elektrodenkabels durch
das Ende des Stylets verhindert.
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Somit
zeigt 2 die Styleteinheit 22,
wobei die Endabschnitte 28 des Stylets aus der Hülse 24 vorstehen. 3 zeigt die Styleteinheit 22,
nachdem der Stylet 26 axial die Hublänge L aus dem Stützrohr 32 und
der Hülse 24 zurückgeholt
worden ist. Der kreisförmige,
vorgebogene Endabschnitt 18 des Innenstylets 26 ist
entsprechend vollständig
in den Endabschnitt der Hülse 28 zurückgeholt
worden, so dass die Endanschlagkugel 20 an der Öffnung des Endabschnitts 28 liegt.
In der Praxis wird ein "Zurückholen" des Endabschnitts 18 in
den Abschnitt 28 der Hülse
erreicht, wenn die Stylethülse 24 über den
Endabschnitt 18 des Stylets verschoben wird. Da der distale
Endabschnitt 28 der Stylethülse 24 in einer Richtung
entgegengesetzt zur Biegung des Endabschnitts 18 des Stylets
vorgebogen ist, bewirkt ein Zurückholen
des Endabschnitts 18 des Stylets in den Hülsenabschnitt 28,
dass sich beide Vorbiegungen gegeneinander aufheben, was es der
Styleteinheit 22 ermöglicht,
die in 3 gezeigte gerade
Konfiguration einzunehmen. Somit wirkt die "vorspannende Kraft", die der Endabschnitt 18 des
Stylets in dem Endabschnitt 28 der Hülse erzeugt, wenn der Stylet
in den Endabschnitt 28 zurückgeholt wird, der eigenen
Biegung des Endabschnitts 28 der Stylethülse 24 in
der entgegengesetzten Richtung entgegen und hebt sie auf. Damit
die zwei Biegewirkungen, die durch den vorgebogenen Endabschnitt 28 der
Stylethülse
und den vorgebogenen Endabschnitt 18 des Stylets ausgeübt werden,
einander aufheben, müssen
sie in entgegengesetzte Richtungen in der gleichen Ebene wirken,
in diesem Fall in der Ebene, die in 2 dargestellt
ist. Somit muss eine Drehung des Innenstylets in Bezug auf die umgebende
Stylethülse 24 verhindert
werden. Diese Wirkung, die eine Rotation verhindert, wird erreicht,
wenn die Stylethülse 24 und
der Stylet 26, der darin einführbar ist, beide einen nicht-kreisförmigen Querschnitt
aufweisen. Mit anderen Worten muss das Querschnittsprofil des Innenstylets
derart sein, dass sich der Stylet nicht in dem Kanal der Stylethülse 24 drehen
kann. Damit der Innenstylet 26 die gewünschte koaxiale Bewegung im Inneren
der Stylethülse
durchführen
kann, muss etwas Toleranz oder Spiel zwischen den Querschnitten des
Innenstylets und des Styletkanals verbleiben. In der Praxis kann
es zweckmäßig sein
(wie es oben im Zusammenhang mit Beispielen festgehalten wurde, die
für Werte
für den
Durchmesser des Innenstylets und der zugehörigen Stylethülse gegeben
wurden), dass der Stylet und der Styletkanal derart dimensioniert
sind, dass ein radiales Spiel zwischen ihnen mindestens 0,02 mm
beträgt.
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7a, 7b, 7c, 7d und 7e zeigen schematisch einige Beispiele
von Querschnittsgestalten für aufeinander
einwirkende Teile (Längssegmente,
Gebiete oder lokale Abschnitte), d.h. den Innenstylet sowie die
ihn umgebende Stylethülse,
wobei das in starkem Maß übertriebene
Spiel zwischen ihnen mit δ in
den Figuren bezeichnet ist. Sowohl der Innenstylet als auch die
umgebende Stylethülse
sind zweckmäßigerweise
aus Metall gefertigt, vorzugsweise aus Stahl. Sowohl die Stylethülse 24 als
auch der Innenstylet 26 sind flexibel, wobei jedoch das
Flächenträgheitsmoment
der Hülse
größer als
dasjenige des Innenstylets aufgrund der vorherrschenden Geometrie ist,
so dass ein Zurückholen
des Endabschnitts 18 des Stylets in den Endabschnitt 28 der
Hülse die durch
den Vergleich zwischen 2 und 3 deutlich werdende Wirkung
aufweist. Die Biegesteifigkeit der Hülse und des Innenstylets können und
sollten offensichtlich an die Materialien/das Material, das für diese
Styleteinheitskomponenten gewählt
wird, angepasst sein. Die vorgebogenen Endabschnitte der Stylethülse und
des Innenstylets sollten daher Krümmungsradien, Bogenlängen und
Biegesteifigkeiten aufweisen, so dass die gerade richtende Rückwärtsbiegung
der Stylethülse,
die durch den Stylet hervorgerufen wird, und die eigene Vorbiegung
der Stylethülse
einander aufheben, wenn der vorgebogene Endabschnitt des Stylets
in den distalen Endabschnitt 28 der Stylethülse zurückgeholt
wird. 9a und 9b zeigen im hohen Maß schematisierte
und im großen Maß übertriebene
Ansichten des Wegs, der für
die Vorbiegung des Innenstylets und der Stylethülse entwickelt worden sind,
damit sie die gewünschte
gerade Konfiguration für
den Endabschnitt der Styleteinheit 22 erreichen, wie es
in 9b gezeigt ist.
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4 und 5 zeigen die Gestalt des getrennten Innenstylets 26 und
die Gestalt der getrennten Stylethülse 24, bevor der
Stylet 26 in die Hülse
eingeführt
wird, um die in 2 gezeigte
Konfiguration der Styleteinheit 22 zu erreichen. 4 zeigt, dass der distale
Endabschnitt 18 des Innenstylets 26 mit einem
konstanten Biegeradius ρ18 vorgebogen ist, der deutlich kleiner als
der Biegeradius ρ25 des vorgebogenen Endabschnitts 28 der
in 5 gezeigten Stylethülse 24 ist.
Somit weist der Endabschnitt 28 ebenfalls einen konstanten
Biegeradius auf und in dem dargestellten Fall eine Bogenlänge, die
einem Bogenmaß in
der Größenordnung
von 40 ° entspricht. Da
der vorgebogene Endabschnitt 18 des Innenstylets in 4 die Gestalt einer geschlossenen
Schleife aufweist, entspricht die Bogenlänge in diesem Fall offensichtlich
mehr als 360°.
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Wie 4 zeigt, ändert sich
der vorgebogene Endabschnitt 18 des Stylets 26 in
einen geraden, schließenden
Endabschnitt, wobei die Kugel 20 an dem freien Ende angebracht
ist. Dieser gerade Endabschnitt weist eine Länge 1 auf, deren Größe im Hinblick
auf zum Beispiel die Stromanforderungen und die anatomischen Bedingungen
in dem Körperhohlraum
gewählt
wird, in den das gebogene Elektrodenkabel, das durch die Styleteinheit
und den Endabschnitt 18 der Stylethülse betätigt wird, verankert werden
soll. Der gerade Endabschnitt weist typischerweise eine Länge auf,
die im Bereich von 5 bis 20 mm liegt, um die Handhabung der Elektrode
zu vereinfachen. Wesentlich längere
Styletendabschnitte können
jedoch bei anderen Anwendungen für
die Styleteinheit verwendet werden.
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Wie 7a, 7b, 7c und 7d zeigen, können die
aufeinander einwirkenden Teile oder Segmente des Stylets und des
Hülsenkanals
mit nicht-kreisförmigen
Querschnitten identische Querschnitte aufweisen und zum Beispiel
als konzentrische Ovale, Ellipsen oder gleichmäßige Polygone mit abgerundeten Ecken
entwickelt sein. Die Stylethülse 24 kann
offensichtlich ein kreiszylindrisches Äußeres aufweisen. d.h. ein vollständig kreisförmiges Querschnittsprofil für ihr Äußeres aufweisen,
wie es in 7e gezeigt ist.
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In
der vollständig
aus der Stylethülse 28 ausgebrachten
Position weist der vorgebogene Endabschnitt 18 des Stylets 26 eine
kreisförmige
Schleifengestalt auf, die in 2 und 4 gezeigt ist. Die Bogenlänge des
Endabschnitts 18 kann jedoch auch auf ein Bogenmaß von weniger
als 360 ° beschränkt sein oder
mehr als 360 ° betragen.
Es kann jedoch für
viele Fälle
für den
distalen Endabschnitt 18 des Innenstylets 26 angebracht
sein, dass er eine U-förmige oder
J-förmige
Biegung aufweist, wenn der Endabschnitt aus der Stylethülse ausgebracht
ist.
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Die
oben beschriebene Styleteinheit 22 ist insbesondere für das Einführen in
ein Elektrodenkabel 34 gestaltet, das über seine gesamte Länge hohl ist,
und von einer Art ist, die bei einem Herzstimulator verwendet wird,
um elektrische Impulse von dem Herzstimulator zu einer Kontaktelektrode 36 auf
dem distalen Ende des Elektrodenkabels zu übertragen, die in einem Hohlraum
des Herzens verankert ist. Ein Beispiel für ein solches Elektrodenkabel 24 mit
einer eingeführten
Innenstyleteinheit ist in 6 dargestellt.
Wenn die Styleteinheit in das Elektrodenkabel eingeführt wird,
ist es für
die Styleteinheit 22 vorteilhaft, dass sie die in 3 gezeigte gerade Gestalt aufweist.
Die Styleteinheit 22 wird in das sehr flexible und "schlappe" Elektrodenkabel
eingeführt,
um das Kabel während
seiner Vorwärtsbewegung
durch eine geeignete Vene zum Herzen zu versteifen. Bei dem Einführen der
Kontaktelektrode 26 des Elektrodenkabels in z.B. den rechten
Vorhof des Herzens und beim Verankern wird die Styleteinheit auch
verwendet, um eine geeignete Krümmung
des Endabschnitts des Elektrodenkabels zu erreichen, auf dessen
Ende die Kontaktelektrode 36 positioniert ist. Diese Biegung
des Endabschnitts des Elektrodenkabels wird erreicht, wenn die Gestalt
der Styleteinheit aus der in 3 gezeigten
geraden Konfiguration in die Gestalt verändert wird, in der sowohl die
Stylethülse 24 als
auch der Innenstylet gebogene Endabschnitte aufweisen, wie es in 2 gezeigt ist. Da jedoch
das Elektrodenkabel deutlich dicker als der distale Endabschnitt 18 des
Stylets 26 ist, kann der Stylet das Elektrodenkabel nicht
in eine Schleife biegen und verleiht stattdessen dem distalen Ende des
Elektrodenkabels eine angelhakenartige Gestalt, wie es in 6 gezeigt ist. Der distale
Endabschnitt des Kabels, der mit der Kontaktelektrode 36 ausgerüstet ist,
läuft dann
im Wesentlichen parallel zum geraden Abschnitt 38 des Kabels
in Richtung auf das proximale Ende des Kabels.
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Bezugnehmend
auf 10–15 wird nun die Styleteinheit
gemäß der Erfindung
mit einigen alternativen Ausführungsformen
beispielhaft erklärt,
in denen der Hülsenkanal
des Stylets und der zugehörige
Innenstylet keine kreisförmigen
Querschnitte über
die gesamte Länge
der Styleteinheit aufweisen.
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Der
Hintergrund für
diese alternativen Ausführungsformen
ist wie folgt:
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Bei
der Verwendung einer Styleteinheit, bei der sowohl der Hülsenkanal
des Stylets als auch der zugehörige,
sich bewegende Innenstylet keinen nicht-kreisförmigen Querschnitt entlang
der Gesamtlänge
der Styleteinheit aufweisen, können
sich bestimmte Probleme aufgrund einer erhöhten Reibung zwischen dem Stylet
und dem Stylethülsenkanal
entwickeln, insbesondere in Fällen,
in denen die gesamte Styleteinheit einer umfangreichen Biegung unterliegt.
Wenn ein hohles Elektrodenkabel mit einer eingeführten Styleteinheit in das
Herz über
das venöse System
eingeführt
werden soll, werden verschiedene Teile oder Abschnitte des Elektrodenkabels
in verschiedenen Ausmaßen
gebogen, wie es in einer schematischen Darstellung in 10 eines Elektrodenkabels 50 mit
einer von Hand betätigten
Führungseinrichtung 52 für die Styleteinheit,
die in das Elektrodenkabel eingeführt ist, gezeigt ist. Die Führungseinheit 52 befindet
sich am proximalen Ende des Elektrodenkabels 50. Eine Bewegung
des Innenstylets der Styleteinheit (hier nicht gezeigt) in Bezug auf
die umgebende Stylethülse
wird durch eine manuelle Bewegung des Hülsenteils 54 des Führungsmittels
in Bezug auf das röhrenförmige Teil 56 des Mittels
durchgeführt.
Ein praktisches Problem, das durch die erhöhte Reibung hervorgerufen wird,
die in der Biegung des Elektrodenkabels auftritt, ist, dass die
Verwendung von übermäßiger Kraft
erforderlich sein kann, um das Führungsmittel 52 zu
betätigen.
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Die
Zunahme der Reibung in der Styleteinheit tritt aufgrund des erhöhten Kontaktdrucks
zwischen dem Stylet und dem Inneren des Hülsenkanals auf, wenn sich der
Stylet im Inneren ausbeult, und aufgrund anderer Reibungsphänomene.
Das Ausbeulen kann jedoch vermieden werden, wenn der Kanal der Stylethülse und
der Stylet einen rotationssymmetrischen Querschnitt anstatt eines
nicht-symmetrischen (nichtkreisförmigen)
Querschnitts an den Punkten aufweisen, an denen das Elektrodenkabel gebogen
werden muss.
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Diese
Wirkung kann erreicht werden, wenn der Stylethülsenkanal oder der Innenstylet
einen kreisförmigen
Querschnitt in den gebogenen Gebieten aufweisen. In dem ersten Fall
wird der Stylethülsenkanal
nur an dem Ort, an dem das Biegemoment, das der Stylet auf die umgebende
Stylethülse
ausübt, kompensiert
werden soll, wenn der Stylet in die Hülse eingeführt wird, mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt
ausgeführt.
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11 und 12 zeigen eine erste alternative Ausführungsform
für die
Hülse und
den begleitenden Stylet. Die Stylethülse, die im Allgemeinen mit
58 bezeichnet ist, besteht in diesem Fall aus einem längeren ersten
Hülsenteil 60 und
einem kürzeren
zweiten Hülsenteil 62.
Der Hülsenteil 60 ist
ein kreisförmiges, zylindrisches
Rohr mit einem kreisförmigen
Querschnittsprofil sowohl im Inneren des Rohrkanals als auch im Äußeren des
Rohrs. Der Hülsenteil 62 weist ebenfalls
ein kreisförmiges,
zylindrisches Äußeres mit
einem kreisförmigen
Querschnittsprofil auf, wobei das Querschnittsprofil des Kanals
in diesem Fall nicht kreisförmig
ist.
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Der
Innenstylet, der im Allgemeinen mit 64 bezeichnet ist, ist für die Hülse 58 gemäß 11 mit einem kreisförmigen,
vorgebogenen distalen Endabschnitt 66 von etwa der gleichen
Art, die in 4 gezeigt
ist, versehen. Dabei weist der Stylet 64 einen nichtkreisförmigen Querschnitt
mit den Abmessungen 0,19 mm × 0,30
mm auf.
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13–14 zeigen
alternative Ausführungsformen
einer Stylethülse
mit einem begleitenden Innenstylet in einer alternativen Styleteinheit
gemäß der Erfindung.
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Dabei
ist die Stylethülse,
die im Allgemeinen mit 68 bezeichnet ist, wie es in 13 gezeigt ist, ein außenseitig
kreisförmiges,
zylindrisches Rohr, deren Innenkanal jedoch einen nicht-kreisförmigen Querschnitt
aufweist. Dabei ist der Durchmesser der Hülse 68 0,416 mm, wohingegen
der nicht-kreisförmige Querschnitt
des Innenkanals der Hülse
als 0,24 mm × 0,34
mm vorgesehen ist.
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Der
Innenstylet, der im Allgemeinen mit 70 bezeichnet ist, für die Stylethülse, die
im Allgemeinen mit 68 bezeichnet ist, nach 13 und in 14 gezeigt,
besteht in diesem Fall aus einem kürzeren ersten Styletabschnitt 72 mit
einem nicht-kreisförmigen Querschnitt,
einem längeren
zweiten Styletabschnitt 74 mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt
und einem vorgebogenen distalen Endabschnitt 76 mit einem
nichtkreisförmigen
Querschnitt. Dabei sind die Styletabschnitte 72 und 76 so
vorgesehen, dass sie jeweils 0,20 mm × 0,31 mm betragen, wohingegen der
Styletabschnitt 74 kreisförmig und zylindrisch mit einem
Durchmesser von 0,19 mm im Querschnitt ist.
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Ein
Stylet 70 der in 14 gezeigten
Art kann durch einen kontinuierlichen Vorgang durch die Arbeitsschritte,
die in 15a, 15b, 15c und 15d dargestellt
sind, hergestellt werden.
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Gemäß 15a wird zunächst ein
kreisförmiger,
zylindrischer Stylet mit einem Durchmesser von etwa 0,30 mm gefertigt.
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Gemäß 15b wird dann ein Paar von
getrennten Styletsegmenten, mit einer Länge von 540 mm mit einem Querschnittsdurchmesser
von 0,19 mm gefertigt (abgeschliffen).
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Gemäß 15c werden die Teile des
Stylets, die noch einen Durchmesser von 0,30 mm aufweisen, dann
bearbeitet, bis diese Teile einen nicht-kreisförmigen Querschnitt mit den
Abmessungen 0,19 mm × 0,30
mm haben. Der fertige Stylet wird dann an den Punkten S1–S1 und
S2–S2
jeweils abgeschnitten.
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Gemäß 15d wird das distale Ende
des auf diese Weise gefertigten Stylets 70 mit einer kleinen
Endkugel 20 versehen und schließlich wird dem distalen Endabschnitt 76 des
Stylets seine kreisförmige
Schleifengestalt, wie sie in 14 gezeigt
ist, verliehen.
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Die
in 16 und 17 gezeigten alternativen Stylethülsen 80 weisen
beide jeweils einen seitlich vorgebogenen distalen Endabschnitt 82 und 82' auf. Der Endabschnitt 82 weist
einen nicht-kreisförmigen Kanalquerschnitt über seine
Gesamtlänge
auf, wohingegen der Endabschnitt 82' zwei in Längsrichtung beabstandete Längsabschnitte
oder Bereiche 88 und 90 mit einem nicht-kreisförmigen Kanalquerschnitt aufweist.
Von der Stylethülse
gemäß 16 ebenso wie gemäß 17 weist der gerade Hülsenteil 81 links
(betrachtet in 16 und 17) des vorgebogenen Endabschnitts 82 und 82' jeweils einen
kreisförmigen
Kanalquerschnitt auf. Der Innenstylet 84, der in 18 gezeigt ist, der entweder
in der Stylethülse gemäß 16 oder in der Hülse nach 17 verwendet werden kann,
weist einen kreisförmigen Querschnitt
in dem Drahtteil 85 des Stylets links von seinem distalen
Endabschnitt 86 auf, der in den Kanal in dem passenden
distalen, vorgebogenen Endabschnitt 82 und 82' der Stylethülse 80 jeweils passt.
Der Endabschnitt 86 des Innenstylets weist jeweils einen
nicht-kreisförmigen
Querschnitt entsprechend dem nicht-kreisförmigen Kanalquerschnitt des vorgebogenen
distalen Endabschnitts 82 und 82' auf. Die Länge des distalen Endabschnitts 86 des
Stylets beträgt
das Zweifache der Länge
von jeweils dem Endabschnitt 82 und 82' der Hülse.
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Somit
weist bei den Ausführungsformen
gemäß 16–17 die
Stylethülse 80 einen
nicht-kreisförmigen
Kanalquerschnitt nur in ihrem distalen Endabschnitt 82 bzw. 82' auf, der vorzugsweise
eine Länge
entsprechend der beabsichtigten Lauflänge für den Innenstylet 84 hat.
Der verbleibende Teil der Hülse 80,
d.h. das Hülsenteil 81,
weist einen kreisförmigen
Kanalquerschnitt auf. Der Draht 84 des Innenstylets weist
nur in seinem distalen Endabschnitt 86 einen nicht-kreisförmigen Querschnitt
auf, dessen Länge
mindestens das Zweifache der Lauflänge des Innenstyletdrahts beträgt. Der
verbleibende Teil 85 des Innenstylets 84 weist
einen kreisförmigen
Querschnitt auf.
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Ein
Vorteil dieser Ausführungsform
für den Styletdraht
(siehe 19) ist, dass
der Styletteil, der einen kreisförmigen
Querschnitt aufweist, nicht aus einem Draht gedreht wird, der einen
nicht-kreisförmigen
Querschnitt aufweist, sondern auf andere Weise gefertigt wird (der
Durchmesser des kreisförmigen Teils 85 ist
größer als
die Höhe
h des nicht-kreisförmigen
Abschnitts 86 des Styletdrahts, jedoch kleiner als die
Breite b des nicht-kreisförmigen
Abschnitts des Drahts). Dies führt
zu einer sehr guten Steifigkeit (Festigkeit) in dem proximalen Endbereich
des Styletdrahts, wenn er auch einen kreisförmigen Querschnitt hat. Im
Hinblick auf die Dimensionen bringt diese Ausführungsform mit sich, dass der
nicht-kreisförmige
Abschnitt 86 des Styletdrahts eine Länge aufweisen sollte, die mindestens
das Zweifache der Lauflänge
des Teils des Styletdrahts 84 ist, der zur Außenseite
der Stylethülse 80 ausbringbar
ist, so dass dieser ausbringbare Teil eine Länge aufweisen kann, die der
beabsichtigten Lauflänge
entspricht.