DE10049812B4 - Vorrichtung zum Ausfiltern makroskopischer Teilchen aus der Blutbahn beim lokalen Abtrag einer Aortenklappe am menschlichen oder tierischen Herz - Google Patents

Vorrichtung zum Ausfiltern makroskopischer Teilchen aus der Blutbahn beim lokalen Abtrag einer Aortenklappe am menschlichen oder tierischen Herz Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Ausfiltern makroskopischer Teilchen aus einer Blutbahn beim lokalen Abtrag einer Aortenklappe am menschlichen oder tierischen Herz mit wenigstens einem schirmartig aufspannbaren Filterschirm, der aus einem zusammengefalteten Zustand in einen aufgespannten Zustand aufspannbar ist und mittels eines Arbeitskatheters betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Filterschirme vorgesehen sind, die derart in Wirkverbindung stehen, dass im aufgespannten Zustand ihre konkav ausgebildeten Seiten gegenüberliegen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausfiltern makroskopischer Teilchen aus einer Blutbahn beim lokalen Abtrag einer Aortenklappe am menschlichen oder tierischen Herz mit wenigstens einem schirmartig aufspannbaren Filterschirm, der aus einem zusammengefalteten Zustand in einen aufgespannten Zustand aufspannbar ist und mittels eines Arbeitskatheters betätigbar ist.
  • Stand der Technik
  • Bei einer Vielzahl von Patienten kommt es vor, dass sich im Laufe der Zeit Ablagerungen an der Herzklappe bilden, insbesondere an der Aortenklappe, häufig in Form von Kalkablagerungen oder sonstigen Materialdepositionen. Durch derartige Materialablagerungen an der Aortenklappe, die in einem gesunden Zustand als ein feines flexibles Gewebesegel ausgebildet ist, kommt es zu einer irreversiblen Versteifung der Aortenklappe, wodurch insbesondere der Blutabfluss aus dem Herz erheblich in Mitleidenschaft gezogen wird. Blutunterversorgung im gesamten Körper ist die Folge, so dass in einem derart fortgeschrittenen Stadium ein akuter Handlungsbedarf besteht, will man schwerwiegende Folgen für den Patienten vermeiden. Bisher bekannte medikamentöse Behandlungsmethoden zeigen jedoch nur begrenzten Erfolg, so dass nach heutiger Kenntnis einer Verkalkung von Aortenklappen lediglich durch einen schwerwiegende chirurgischen Eingriff begegnet werden kann.
  • Üblicherweise wird in diesem Fall im Rahmen einer Sternotomie der Brustkorb eines Menschen geöffnet um Zugang zum Herz und insbesondere zu den verkalkten Aortenklappen zu erhalten, die mit bekannten Schneidewerkzeugen aus dem Körper extrahiert wird. Beispielsweise eignen sich hierzu Extraktionswerkzeuge wie sie in den amerikanischen Druckschriften US 6,033,419 sowie US 5,827,316 beschrieben sind. Nach erfolgtem operativen Eingriff und Wiederverschluss des Brustkorbes steht dem Patienten eine langwierige Heilungsdauer bevor, die in den meisten Fällen mit einer ebenso langwierigen Rehabilitationszeit gefolgt ist.
  • Nun sind auch Operationstechniken bekannt geworden, die unter Einsatz von Kathetern und Endoskopen eine Behandlung der Aortenklappe auch mit weit geringeren Belastungen für den Patienten ermöglichen. Dies jedoch setzt voraus, dass die verkalkte Aortenklappe mit Hilfe geeigneter Katheterwerkzeuge vor Ort abgetragen wird. Ein derartiger Abtrag der verkalkten Aortenklappe, unabhängig davon mit welchen Abtragungstechniken gearbeitet wird, führt jedoch nahezu unvermeidbar zu zerkleinerten, abgetragenen, d.h. abgetrennten und Iosgelösten Gewebebruchstücken, die in die freie Blutbahn gelangen können, sofern sie nicht durch entsprechende Absaugtechniken extrakorporal extrahiert werden können. Derartige, sich in der Blutbahn befindliche Bruchstücke mit makroskopischen Teilchendurchmessern von > 7,5 μm erhöhen jedoch drastisch die Thrombose- und Emboliegefahr des Patienten, so dass nach Maßnahmen gesucht wird, eben jene, bei der Extraktion der verkalkten Aortenklappe möglicherweise entstehenden Abbruchstücke vollständig aus der Blutbahn zu entfernen.
  • Aus der DE 298 80 158 U1 geht ein Embolieschutzgerät in Art eines intravenös einbringbaren Faltschirmes hervor, der als eine Art Filter in der Blutbahn innerhalb eines Blutgefäßes aufgespannt werden kann, um auf diese Weise die Emboliegefahr erhöhende Partikel aus der Blutbahn auszufiltern.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausfiltern bzw. Auffangen makroskopischer Teilchen aus einer Blutbahn für den lokalen Abtrag einer Aortenklappe am menschlichen oder tierischen Herz mit wenigstens einem schirmartig aufspannbaren Filterschirm, der aus einem zusammengefalteten Zustand in einen aufgespannten Zustand aufspannbar ist und mittels eines Arbeitskatheters betätigbar ist, derart weiterzubilden, dass während des chirurgischen Eingriffes zum Abtrag der Aortenklappe entstehende makroskopisch große Teilchen, die nicht entsprechend entsorgt werden und in die Blutbahn gelangen, vollständig aufgefangen werden sollen. Es soll insbesondere erreicht werden, dass der chirurgische Eingriff zur Ablation der Aortenklappe sicherer durchführbar ist. Insbesondere soll die Vorrichtung auch einen minimal invasiven Eingriff zur Ablation der Aortenklappe nicht hinderlich im Wege stehen, sondern überdies den Eingriff erleichtern.
  • Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie dem Beschreibungstext unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Ausfiltern makroskopischer Teilchen aus einer Blutbahn beim lokalen Abtrag einer Aortenklappe, insbesondere am menschlichen Herz, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart ausgebildet, dass zwei Filterschirme vorgesehen sind, die derart in Wirkverbindung stehen, dass im aufgespannten Zustand ihre konkav ausgebildeten Filterschirmseiten gegenüberliegen.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass durch die Kombination zweier Filterschirme, deren Konkavseiten sich gegenüberliegen, ein Volumen einbeschrieben wird, das in Art eines Käfigs von den Filterschirmen umgeben wird und in dem die chirurgischen Maßnahmen an der Aortenklappe durchgeführt werden kann. Hierzu ist es erforderlich, dass ein Filterschirm vor und der andere Filterschirm hinter der Aortenklappe angeordnet wird. Nach entsprechendem Aufspannen der Filterschirme kann innerhalb des durch die Filterschirme einbeschriebenen Volumens die Ablation der Aortenklappe vorgenommen werden. Während der Ablation entstehende makroskopische Bruchstücke werden von den Filterschirmflächen aufgefangen und daran gehindert, in die übrige Blutbahn zu gelangen. Nach Vollendung der Ablation und sonstiger chirurgischer Maßnahmen werden die Filterschirme zusammengefaltet und die darin gefangenen makroskopischen Teilchen wie auch evtl. die als Ganzes entfente Aortenklappe eingeschlossen. Die Dimensionierung der Filterschirmchen ist dabei derart gewählt, dass sie durch übliche Arbeitshohlkatheter geschoben werden können, so dass nach Beendigung der chirurgischen Maßnahme die mit makroskopischen Teilchen gefüllten Filterschirmchen durch einen entsprechenden Arbeitskanal extrakorporal verbracht werden können.
  • Das Filtermaterial, aus dem die einzelnen Filterschirme bestehen, ist derart gewählt, dass die natürlichen Blutbestandteile ungehindert durch das Filtermaterial hindurchtreten können. Makroskopische Teilchen mit Teilchengrößen von mehr als 7,5 μm bleiben jedoch im Filtermaterial hängen und können entsprechend entsorgt werden.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
  • 1a,b schematisierte Darstellung der Filterschirmanordnung im zusammengefalteten sowie entspannten Zustand, sowie
  • 2 Filterschirmanordnung innnerhalb eines Blutgefäßes.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
  • In 1a sind schematisiert zwei alternative Filterschirmanordnungen in zusammengefaltetem Zustand dargestellt. Entlang einer Verbindungsachse 1, die mit einem Arbeitskatheter 2 verbunden ist, sind zwei zusammengefaltete Filterschirme 3 und 4 angeordnet. Die Filterschirme 3, 4 liegen im zusammengefalteten Zustand eng an der Verbindungsachse 1 an, so dass sie durch einen dünnen Arbeitshohlkanal 7 eines Katheters geschoben werden können. Mittig zur Filterschirmfläche sind beide Filterschirme 3 und 4 mit der Verbindungsachse 1 fest verbunden, so dass sie im aufgespannten Zustand gemäß 1b mit ihren konkaven Seiten spiegelsymmetrisch relativ zu einer senkrecht zur Verbindungsachse ausgebildet sind.
  • Alternativ zur der in 1a oben dargestellten zweigeteilten Ausführungsform der Filterschirme 3 und 4 ist es auch möglich durch enstrprechende Wahl des Filterschirmmaterials die Filterschirme 3 und 4 an ihren Randbereichen zusammenzufügen, so dass sie im zusammengefalteten Zustand lediglich einen geschlossenen zusammenhängenden Schlauch darstellen, der auch ohne die Verwendung eines Arbeitshohlkanals 2 in das Gefäß eingeführt werden kann. Hierbei ist insbesondere darauf zu achten, dass das disale Ende der zusammengefalteten Filterschirmanordnung über eine Abrundung 8 verfügt, so dass die Gefäßwand während des Einführvorganges nicht beschädigt wird.
  • Zum Aufspannen der beiden Filterschirme ist jeweils ein Schlittenelement 5 vorgesehen, das längs der Verbindungsachse 1 beweglich angeordnet ist. Mit dem Schlittenelement 5 sind Spreizstreben 6 verbunden, die am Randbereich der Filterschirme angelenkt sind. Durch entsprechendes Verschieben der Schlittenelemente 5 in Richtung der Fixierstellen, an denen das Filtermaterial fest an der Verbindungsachse 1 angebracht ist, entfalten sich die Spreizstreben 6, wodurch die Filterschirme radial zur Verbindungsachse 1 gespreizt werden.
  • Im gespannten Zustand der Filterschirmanordnung umschließen beide Filterschirme 3 und 4 ein inneres Volumen, in dem die Ablation der Aortenklappe vorgenommen werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, beide Randbereiche der Filterschirme derart miteinander zu verbinden, so dass das innere Volumen vollständig umschlossen ist. Entsprechende Öffnungen innerhalb des Filtermaterials sind vorzusehen, um die für die Ablation erforderlichen Werkzeugkatheter einzuführen. Diese können jedoch auch längs zur Verbindungsachse 1 in das Innere der aufgespannten Filterschirme hineinreichen.
  • Zur Durchführung der Ablation einer verkalkten Aortenklappe wird die Filterschirmanordnung im zusammengefalteten Zustand durch eine, in der Aortenklappe vorhandene Öffnung hindurchgeschoben, so dass ein Filterschirm 3 auf der einen Seite der Aortenklappe zu liegen kommt und der andere Filterschirm 4 auf der gegenüberliegenden Seite. Im aufgeklappten Zustand vermögen die Filterschirme die zu ablatierende Aortenklappe vollständig zu umschließen. Da das Filtermaterial für die natürlichen Blutbestandteile durchlässig ist, können die chirurgischen Maßnahmen trotz andauernder Herztätigkeit unternommen werden.
  • Nach entsprechender Positionierung und Zentrierung der Filterschirmanordnung innerhalb des Aortenbogens respektive nach Justierung relativ zur ablatierenden Aortenklappe zentriert sich die Filterschirmanordnung selbständig durch Aufspreizen der einzelnen Filterschirme an der Innenwandung der Aorta. Die Filterschirmanordnung dient in diesem Fall auch zugleich als mechanischer Fixpunkt bzw. Auflagemöglichkeit für die für die Ablation einzusetzenden mikrochirurgischen Instrumente. Auf diese Weise ist eine Mikronavigation der für die Ablation erforderlichen Katheterwerkzeuge erheblich vereinfacht im Vergleich zu bisherigen Techniken, bei denen eine derartige Justierhilfe nicht vorhanden ist.
  • In 2 ist nochmals die Filterschirmanordnung innerhalb des Aortenbogens in zwei Stellungen 1 und 2 gezeigt. In Stellung 1 ist die stark schematisiert dargestellte Filterschirmanordnung im zusammengefalteten Zustand dargestellt und wird in dieser Weise durch das Innere der Aorta geschoben. Die Filterschirmanordnung ist proximal mit einem elastischen Arbeitskatheter verbunden, der zugleich auch für die Navigation der Filterschirmanordnung innerhalb der Aorta sorgt. Besonders vorteilhaft ist die distalseits abgerundete Form der Filterschirmanordnung im zusammengefalteten Zustand, die dafür sorgt, dass keine traumatischen Gewebeirritationen während des Einbringvorgangs der Filterschirmanordnung in den Körper entstehen. In der Position 2 gemäß 2 ist die Filterschirmanordnung im aufgespannten Zustand dargestellt und es wird deutlich, dass die Filterschirmrandbereiche an die Innenwandung der Aorta anstoßen. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine Selbstzentrierung der Filterschirmanordnung erfolgt.
  • Neben dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind auch andere Lösungen zum Aufspannen der Filterschirme denkbar, wie beispielsweise ein Aufspannmechanismus der durch Rotation der Filterschirmanordnung um die Längsachse des Arbeitskatheters erfolgt. Ebenso kann der Arbeitskatheter gemäß 2 auch als Durchführkanal für die für die Ablation erforderlichen Katheterwerkzeuge dienen, so dass diese unmittelbar nach Austritt aus dem Arbeitskatheter in das Innenvolumen der aufgespannten Filterschirme gelangen.
    • 1
    Verbindungsachse
    2
    Arbeitskatheter
    3, 4
    Filterschirm
    5
    Schlittenelement
    6
    Spreizstreben

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Ausfiltern makroskopischer Teilchen aus einer Blutbahn beim lokalen Abtrag einer Aortenklappe am menschlichen oder tierischen Herz mit wenigstens einem schirmartig aufspannbaren Filterschirm, der aus einem zusammengefalteten Zustand in einen aufgespannten Zustand aufspannbar ist und mittels eines Arbeitskatheters betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Filterschirme vorgesehen sind, die derart in Wirkverbindung stehen, dass im aufgespannten Zustand ihre konkav ausgebildeten Seiten gegenüberliegen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschirme auf einer gemeinsamen Verbindungsachse angebracht sind, entlang der die Filterschirme im zusammengefalteten Zustand anliegen und von der sich die Filterschirme radial im aufgespannten Zustand erstrecken.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschirme bezogen auf eine die Verbindungsachse senkrecht schneidenden Achse spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschirme aus einem Filtermaterial bestehen, durch das die natürlichen Blutbestandteile ungehindert hindurchtreten aber makroskopische Teilchen mit Teilchengrößen von 7,5 um und mehr das Filtermaterial nicht passieren.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschirme mittig zu ihrer Filterschirmfläche an der Verbindungsachse befestigt sind und mit jeweils einem Schlittenelement, das längs zur Verbindungsachse beweglich ist, über Spreizstreben, die jeweils mit dem Randbereich der Filterschirmfläche, verbunden sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskatheter mit den Schlittenelementen in Wirkverbindung steht.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschirme im aufgespannten Zustand ein nahezu vollständig umschlossenes Volumen mit den Filterschirmen einschließen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschirme im aufgespannten Zustand einen Filterschirmdurchmesser von bis zu 2,9 cm aufweisen und im zusammengefalteten Zustand längs durch einen Hohlkatheter mit einem Arbeitskanaldurchmesser von maximal 1 cm Durchmesser schiebbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschirme mit ihren Randbereichen der Filterschirmfläche peripher verbunden sind.
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