DE19957856A1 - Atherectomie-Drehsystem mit Seitenballon - Google Patents
Atherectomie-Drehsystem mit SeitenballonInfo
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Abstract
Ein länglicher Rohrkörper (12) erstreckt sich zwischen einer drehbaren Schneidvorrichtung (22) und einer Steuereinheit (18). Die Schneidvorrichtung (22) ist mit der Steuereinheit (18) mit einem drehbaren Element verbunden. Ein Ballon (150) ist an dem Rohrkörper (12) befestigt und wird dazu verwendet, um die Schneidvorrichtung (22) aus einer Ausrichtung mit der Achse des Hohlraums (20), in welchem die Schneidvorrichtung (22) verwendet wird, herauszudrücken. Es wird über einen ringförmigen Durchgang, der zwischen dem Rohrkörper (12) und dem drehbaren Element festgelegt ist, ein Unterdruck angelegt. Die Steuereinheit (18) besitzt eine Anzeigevorrichtung, die den Drehwiderstand und/oder die Strömungsverminderung anzeigt. Material, welches durch die Schneidvorrichtung (22) verarbeitet worden ist, wird durch den Rohrkörper (12) für eine Beseitigung desselben angesaugt. Die Steuereinheit (18) erlaubt eine Drehung des drehbaren Elements lediglich nach dem Anlegen eines vorbestimmten Wertes des Unterdruckes.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein medizinische
Vorrichtungen und spezieller Atherectomie-Kathetervorrich
tungen.
Es wurde eine Vielfalt von Techniken und Instrumenten zu
dem Zweck entwickelt, um ein obstruktives Material in Arte
rien oder anderen Körperkanälen oder Durchgängen zu entfer
nen und um Arterien oder Körperdurchgänge oder -kanäle zu
reparieren. Ein häufiges Ziel solcher Techniken und Instru
mente liegt häufig im Entfernen von Arteriosklerose- Beeten
(plaques) in den Arterien eines Patienten. Die Ausbildung
von Fettablagerungen (Atheromas) in der Intimaschicht (un
ter dem Endothelium der Blutgefäße eines Patienten) charak
terisiert die Arteriosklerose. Mit der Zeit verhärtet sich
häufig, was zu Beginn als relativ weich abgelagert wird,
das cholesterinreiche atheromatöse Material in ein kalzifi
ziertes Arteriosklerosebeet (plaque). Die Atherome können
als stenotische Risse oder Stenosen bezeichnet werden, wäh
rend das blockierende Material als stenotisches Material
bezeichnet werden kann. Wenn dies unbehandelt bleibt, kön
nen solche Stenosen in ausreichender Weise die Perfusion
bzw. Durchblutung reduzieren, so dass Angina, Hypertonle,
Herzmuskelinfarkt, Schlaganfälle und Ähnliches resultieren
können.
Es wurden verschiedene Arten von Atherectomievorrichtungen
in dem Versuch entwickelt, um einige oder alle solche ste
notischen Materialien zu beseitigen. Bei einem solchen Vor
richtungstyp, wie er in dem US-Patent Nr. 5,092,873 (Simp
son) gezeigt ist, besitzt ein zylinderförmiges Gehäuse,
welches an dem distalen Ende eines Katheters getragen ist,
einen Abschnitt seiner Innenwand, der ausgeschnitten ist,
um ein Fenster auszubilden, in welches das Arteriosklerose
beet hineinragen kann, wenn die Vorrichtung bei dem Beet
(plaque) positioniert wird. Eine Atherectomieklinge, die
innerhalb dem Gehäuse angeordnet ist, wird dann gemäß der
Länge des Gehäuses vorgeschoben, um den Abschnitt des arte
riosklerotischen Beetes zu durchbohren, welches sich in den
Gehäusehohlraum hinein erstreckt. Während solche Vorrich
tungen für eine Richtungssteuerung bei der Auswahl des Ge
webes, welches abzutrennen ist, sorgen, ist die Länge des
Abschnitts, der bei jedem Durchgang der Atherectomieklinge
abgetrennt wird, notwendigerweise auf die Länge des Hohl
raums in der Vorrichtung begrenzt. Die Länge und die rela
tive Steifigkeit des Gehäuses begrenzen auch die Manövrier
fähigkeit und schränken daher die Verwendbarkeit der Vor
richtung bei engen und gekrümmten Arterien, wie beispiels
weise Koronararterien, ein. Solche Vorrichtungen sind auch
im Allgemeinen auf einen seitlichen Schneidvorgang einge
schränkt, und zwar relativ zur Längsachse der Vorrichtung.
Ein anderer Versuch, der einige der Probleme löst, die das
Entfernen von einem arteriosklerotischen Beet in engen und
gekrümmten Durchgängen betreffen, involviert die Verwendung
einer Abschabvorrichtung, die an dem distalen Ende einer
flexiblen Antriebswelle gehalten ist. Beispiele für solche
Vorrichtungen sind in dem US-Patent Nr. 4,990,134 (Auth)
und dem US-Patent 5,314,438 (Shturman) veranschaulicht. Bei
der Auth-Vorrichtung wird ein abschabendes Materials, wie
beispielsweise Diamantsplitter (Diamantteilchen oder Staub)
auf einem umlaufenden Grad (burr) niedergeschlagen, der an
dem distalen Ende einer flexiblen Antriebswelle getragen
ist. Bei der Shturman-Vorrichtung ist eine dünne Schicht
aus Schleifpartikeln direkt an Drahtwindungen eines vergrö
ßerten Durchmessersegments der Antriebswelle gebunden. Die
Abschleifvorrichtung wird bei solchen Systemen mit Drehzah
len bis zu 200.000 Umdrehungen pro Minute oder mehr in Dre
hung versetzt, was abhängig vom Durchmesser der Abschleif
vorrichtung, die verwendet wird, zu Oberflächengeschwindig
keiten der Schleifpartikel im Bereich von 40 ft/Sekunde
führen kann. Gemäß Auth entfernt bei Oberflächengeschwin
digkeit unter 40 ft/Sekunde dessen Schleifgrad verhärtete
arteriosklerotische Materialien, zerstört jedoch nicht nor
males elastisches weiches Gewebe der Gefäß Wand. Siehe z. B.
US-Patent Nr. 4,990,134, Spalte 3, Zeilen 20-23.
Jedoch verhärten sich nicht alle arteriosklerotischen Beete
und kalzifizierten arteriosklerotischen Beete. Darüber hin
aus liegen die mechanischen Eigenschaften von weichen Bee
ten sehr häufig ziemlich dicht bei den mechanischen Eigen
schaften des weichen Gewebes der Gefäßwand. Somit kann man
sich nicht immer vollständig auf die unterschiedlichen
Schneideigenschaften derartiger Abschleifmittel verlassen,
um arteriosklerotisches Material von einer Arterienwand zu
entfernen, speziell dort, wo versucht wird, das gesamte
oder nahezu das gesamte arteriosklerotische Material zu
entfernen.
Darüber hinaus sind ein Großteil der arteriosklerotischen
Verletzungen asymmetrisch (das heißt das arteriosklero
tische Beet (plaque) ist dicker auf der einen Seite der Ar
terie als auf der anderen). Wie verständlich ist, wird das
stenotische Material vollständig an der dünneren Seite ei
ner exzentrischen Verletzung entfernt, bevor es auf der
dickeren Seite der Lesion entfernt wird. Demzufolge greift
während des Entfernens des verbleibenden dickeren Absch
nitts des arteriosklerotischen Beets der abtragende Grad
der Auth-Vorrichtung oder das mit Schleifmittel beschi
chtete vergrößerte Durchmessersegment der Antriebswelle der
Shturman-Vorrichtung notwendigerweise gesundes Gewebe auf
der Seite, die gereinigt worden ist, an. Es ist tatsächlich
ein seitlicher Druck durch solch ein gesundes Gewebe gegen
die abtragende Vorrichtung inhärent erforderlich, um die
abtragende Vorrichtung in Kontakt mit dem verbleibenden
stenotischen Gewebe an der gegenüberliegenden Wand des
Durchgangs zu halten. Bei stenotischen Lesionen, die voll
ständig auf einer Seite einer Arterie vorhanden sind (ein
relativ häufiger Zustand), wird das gesunde Gewebe über der
stenotischen Lesion der abtragenden Vorrichtung ausgesetzt
und gelangt in Kontakt mit dieser, und zwar während im We
sentlichen der gesamten Prozedur. Ferner ist der Druck, der
von dem gesunden Gewebe gegen die abtragende Vorrichtung
ausgeübt wird, in der Tat der einzige Druck, der die abtra
gende Vorrichtung gegen das arteriosklerotische Beet
drückt. Unter diesen Bedingungen ist ein gewisses Ausmaß
der Zerstörung des gesunden Gewebes nahezu unvermeidbar,
obwohl dies unerwünscht ist, und es ergibt sich ein klares
Risiko einer Perforation oder eines proliferierenden Hei
lungsansprechens. In einigen Fällen kann das "gesunde Gewe
be" über der stenotischen Lesion etwas durch die Interakti
on (das heißt es besitzt eine verminderte Elastizität) ver
härtet werden; unter solchen Umständen wird auch die diffe
renzielle Schneiderscheinung, die durch Auth beschrieben
wird, vermindert, mit einem Risiko, dass dieses "gesunde"
Gewebe ebenfalls entfernt wird bei potenzieller Verursa
chung einer Perforation.
Trotz den erwähnten und weiteren Anstrengungen, um eine At
herectomie-Rotationsvorrichtung zu konstruieren, verbleibt
ein Bedarf nach solch einer Vorrichtung, die durch weiche
Atherome vorrücken kann, und zwar bei einem minimalen Risi
ko für die umgebende Gefäßwand. In bevorzugter Weise mini
miert die Vorrichtung auch das Risiko einer sich losreißen
den Embolie und versieht die Klinik mit einer Realzeitrück
kopplung in Bezug auf das Voranschreiten der Prozedur.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine me
dizinische Rotationsvorrichtung mit einem länglichen flexi
blen rohrförmigen Körper geschaffen. Der rohrförmige Körper
besitzt eine proximales Ende und ein distales Ende. Ein
drehbares Element erstreckt sich im Wesentlichen über die
Länge des rohrförmigen Körpers. Eine drehbare Schneid
vorrichtung ist an dem distalen Ende des drehbaren Elements
angeschlossen. An dem proximalen Ende des rohrförmigen Kör
pers kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die eine
Anzeigeeinrichtung enthält, die einen Widerstand gegen die
Drehung von entweder der Spitze der Schneidvorrichtung oder
dem drehbaren Element anzeigt. In bevorzugter Weise ist der
rohrförmige Körper mit einer Vakuumkupplung ausgestattet,
um eine Aspiration des Materials zu erlauben, welches durch
die Spitze der Schneidvorrichtung abgelöst wurde. Eine An
zeigevorrichtung kann vorgesehen sein, um eine Obstruktion
eines unerwünscht hohen Widerstandes gegenüber der Strömung
in dem Aspirationsdurchgang anzuzeigen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren zum Entfernen von Material aus einem Gefäß
geschaffen. Der erste Schritt des Verfahrens besteht darin,
einen länglichen flexiblen rohrförmigen Körper vorzusehen,
der an seinem proximalen Ende an eine Steuereinheit ange
setzt ist und der an seinem distalen Ende eine drehbare
Schneidvorrichtung aufweist. Das distale Ende des läng
lichen Körpers wird dann transluminal durch das Gefäß zu
dem zu entfernenden Material vorgeschoben. Die drehbare
Schneidvorrichtung wird in Drehung versetzt und es werden
Abschnitte des zu entfernenden Materials durch Anwenden ei
nes Vakuums und/oder durch die Operation der Schneidvor
richtung angenähert hinter der drehbaren Schneidvorrichtung
angezogen und in den rohrförmigen Körper hineingebracht.
Eine Rückkopplung kann durch den Operateur im Ansprechen
auf Änderungen in der Aspirationsströmung, dem Vakuum
und/oder der Last an der drehbaren Schneidvorrichtung vor
gesehen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine drehbare Schneidvorrichtung für die Verwendung in ei
nem länglichen flexiblen Rohrkatheter geschaffen, um Mate
rial von einem Gefäß zu entfernen. Die Schneidvorrichtung
besitzt eine Schneidvorrichtungswelle mit einem proximalen
Ende und einem distalen Ende und mit einer Längsachse der
Drehung, die sich zwischen den zwei Enden erstreckt. Ein
allgemein spiralförmiges Gewinde ist an wenigstens einem
distalen Abschnitt der Schneidvorrichtungswelle vorgesehen.
Auch ist wenigstens ein sich radial nach außen erstrecken
der Scherflansch an einem proximalen Abschnitt der Schneid
vorrichtungswelle vorgesehen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine drehbare medizinische Vorrichtung mit einem länglichen
flexiblen Rohrkörper, wie einem Katheter, geschaffen. Der
Rohrkörper besitzt ein proximales Ende und ein distales En
de. Ein drehbares Element ist innerhalb des flexiblen Rohr
körpers enthalten und steht entweder in gleitender Berüh
rung mit oder ist radial nach innen zu von dem rohrförmigen
Körper beabstandet. In bevorzugter Weise wird ein Aspirati
onslumen durch den Raum zwischen der Innenfläche einer Wand
des Rohrkörpers und der Außenfläche des drehbaren Elements
festgelegt. Eine drehbare Schneidvorrichtung ist an das
drehbare Element an dem distalen Ende des Rohrkörpers ange
schlossen. Die vorliegende Erfindung schafft auch eine
Steuereinheit an dem proximalen Ende des Rohrkörpers. Der
Rohrkörper besitzt einen ersten Querschnittsbereich und da
Aspirationslumen besitzt einen zweiten Querschnittsbereich,
wobei der Querschnittsbereich des Aspirationslumens wenig
stens etwa 30% und bevorzugt bis etwa 50% oder mehr des
Querschnittsbereiches des Rohrkörpers ausmacht. In bevor
zugter Weise erstreckt sich ein Führungsdrahtlumen durch
die Länge des Rohrkörpers oder durch wenigstens einen di
stalen Abschnitt des Rohrkörpers. Der Katheter kann entwe
der mit einem herkömmlichen Führungsdraht mit geschlossener
Spitze oder mit einem hohlen Führungsdraht verwendet wer
den, des eine distale Öffnung daran besitzt, und zwar in
solcher Weise, um eine Infusion von therapeutischen Arznei
mitteln, Kontrastmedien oder einem anderen Infusionsmateri
al zu ermöglichen.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zum Entfernen von Material von einem Pa
tienten geschaffen. Ein länglicher flexibler Rohrkörper mit
einem proximalen Ende und einem distalen Ende ist dabei
vorgesehen. Eine drehbare Spitze ist an dem distalen Ende
des Rohrkörpers angeordnet und eine Steuereinrichtung ist
an dem proximalen Ende des Rohrkörpers befestigt. Das di
stale Ende des Rohrkörpers wird zu der Stelle des zu ent
fernenden Materials vorgeschoben. Die Steuereinheit wird
manipuliert, um ein Aspirationsvakuum durch den Rohrkörper
zu aktivieren. Dann wird die Steuereinheit so manipuliert,
um eine Rotation der Schneidvorrichtung beginnen zu lassen,
um das Material von dem Patienten zu entfernen.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung,
welche die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 2 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenan
sicht eines distalen Endes der Vorrichtung von
Fig. 1, die eine Ausführungsform der Schneidvor
richtungsanordnung zeigt;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung von
Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Endansicht der Schneidvorrichtung von
Fig. 3 entlang der Linie 4-4;
Fig. 5A ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt ge
halten, einer anderen Ausführungsform der
Schneidvorrichtung und eines Gehäuses;
Fig. 5B ist eine Querschnittsansicht der Schneidvorrich
tung und des Gehäuses von Fig. 5A gemäß der Linie
5B-5B;
Fig. 6 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenan
sicht einer noch anderen Schneidvorrichtung und
eines Gehäuses;
Fig. 7 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenan
sicht einer weiteren Schneidvorrichtung und eines
Gehäuses;
Fig. 8A ist eine perspektivische Draufsicht auf eine ge
zahnte Schneidvorrichtung, die gemäß bestimmten
Merkmalen, Aspekten und Vorteilen der vorliegen
den Erfindung konfiguriert ist;
Fig. 8B ist eine Seitenansicht der gezahnten Schneidvor
richtung von Fig. 8A;
Fig. 8C ist eine Draufsicht auf die gezahnte Schneidvor
richtung von Fig. 8A;
Fig. 9 ist eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer
Steuereinheit mit Merkmalen, Aspekten und Vortei
len nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10A zeigt eine schematische Darstellung eines Pinch-
Ventilschalters in einer Position, in der ein an
gelegtes Vakuum (Unterdruck) unterbrochen wird
und ein Stromversorgungsfluss zu einem Antriebs
motor unterbrochen wird;
Fig. 10B ist eine schematische Darstellung eines Pinch-
Ventilschalters in einer Position, bei der das
Vakuum angelegt wird und der Stromversorgungs
fluss zu dem Antriebsmotor unterbrochen ist;
Fig. 10C zeigt eine schematische Darstellung eines Pinch-
Ventilschalters in einer Position, bei der das
Vakuum angelegt wird und Strom zu dem Antriebsmo
tor fließen kann;
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung einer reprä
sentativen Motorsteuerschaltung gemäß der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 12 ist eine vergrößerte Teilschnitt-Seitenansicht
einer Schneidvorrichtung, eines Gehäuses und ei
ner Katheteranordnung, die in Einklang mit be
stimmen Aspekten und Vorteilen der vorliegenden
Erfindung konfiguriert ist;
Fig. 13 ist eine schematische Ansicht eines Behandlungs
prozesses, der gemäß einem ersten Modus einer
Offset-Operation durchgeführt wird; und
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht eines Behandlungs
prozesses, der gemäß einem zweiten Modus der
Offset-Operation durchgeführt wird.
Um zu Beginn auf Fig. 1 einzugehen, so ist in dieser ein
chirurgisches Instrument, welches allgemein durch das Be
zugszeichen 10 angezeigt ist, dargestellt, welches Merkma
le, Aspekte und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung
besitzt. Im Allgemeinen umfasst das veranschaulichte chir
urgische Instrument einen länglichen flexiblen Rohrkörper
12 mit einem proximalen Ende 14 und einem distalen Ende 16.
Eine Steuereinheit 18 ist in bevorzugter Weise an oder nahe
bei dem proximalen Ende 14 des Rohrkörpers 12 vorgesehen,
um eine Manipulation des Instruments 10 zu ermöglichen. Die
Steuereinheit 18 trägt in vorteilhafter Weise elektronische
Steuereinrichtungen und Anzeigevorrichtungen als auch Vaku
um- oder Unterdrucksteuereinrichtungen, wie dies im Folgen
den erläutert wird.
Um nun auf die teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht von
Fig. 2 einzugehen, besitzt der Rohrkörper 12 in bevorzugter
Weise einen länglichen zentralen Hohlraum 20. In wünschens
werter Weise besitzt der Rohrkörper 12 ein Schneidvorrich
tungsgehäuse 21 für die Aufnahme einer Schneidvorrichtung
22, die darin in Drehung versetzt werden kann. Die veran
schaulichte Schneidvorrichtung 22 ist an die Steuereinheit
18 für eine Drehung vermittels einer länglichen flexiblen
Antriebswelle 24 gekoppelt, wie dies weiter unten beschrie
ben wird. Bei einer Über-dem-Draht-Ausführungsform kann die
Antriebswelle 24 auch mit einem sich axial erstreckenden
zentralen Hohlraum 26 ausgestattet sein, um darin ver
schiebbar einen Führungsdraht 28 aufzunehmen, wie dies für
den Fachmann verständlich ist. Darüber hinaus kann bei sol
chen Konfigurationen die Schneidvorrichtung 22 auch einen
zentralen Hohlraum besitzen.
Der Durchmesser des Führungsdrahtes 28 liegt in bevorzugter
Weise in dem Bereich von etwa 0,0254 cm (0,010 Inch) bis
etwa 0,0508 cm (0,020 Inch). Die Längen des Führungsdrahtes
28 und des Rohrkörpers 12 können variiert werden, um einen
Abstand zwischen einer perkutanen Eingriffsstelle oder Zu
griffsstelle und einer Lesion, die zu behandeln ist, zu
entsprechen. Beispielsweise sollten der Führungsdraht 28
und der Rohrkörper 12 ausreichend lang sein, um der
Schneidvorrichtung 22 des vorliegenden chirurgischen In
struments 10 die Möglichkeit zu geben, entlang dem Füh
rungsdraht 28 verschoben zu werden und einen Zielverschluss
zu erreichen, während auch ein proximaler Abschnitt des
Führungsdrahtes 28 die Möglichkeit haben soll, außerhalb
von dem Patienten zu bleiben, um durch das Klinikpersonal
manipuliert zu werden (nicht gezeigt). Bei einer Anwendung
zum Entfernen von Koronararterien-Atherom auf dem Wege ei
nes Oberschenkelschlagaderzugangs haben die Führungsdrähte
Längen von etwa 120 cm bis etwa 160 cm, die dann verwendet
werden können, und die Länge des Rohrkörpers 12 kann in dem
Bereich zwischen etwa 50 cm und etwa 150 cm liegen, wie
dies von einem Fachmann verstanden werden kann. Für andere
Anwendungen, wie beispielsweise periphere Gefäßprozeduren
inklusive einer Rekanalisation von implantierten Gefäß
transplantaten, kann die Länge des Führungsdrahtes 28 und
des Rohrkörpers 12 von der Örtlichkeit oder Stelle des
Transplantats oder der Örtlichkeit einer anderen Behand
lungsstelle relativ zu der perkutanen oder chirurgischen
Zugriffsstelle abhängen. Geeignete Führungsdrähte für Koro
nararterienanwendungen umfassen solche, die von Guidant
oder Cordis hergestellt werden.
Gemäß den Fig. 3 und 4 enthält die veranschaulichte
Schneidvorrichtung 22 einen allgemein zylinderförmig ge
stalteten Hülsenkörper 30 mit einem zentralen Hohlraum 32
(Fig. 4). Der zylinderförmige Körper 30 der Schneidvorrich
tung 22 besitzt allgemein einen Außendurchmesser zwischen
etwa 0,0889 cm (0,035 Inch) und 0,2337 cm (0,010 Inch). Bei
einer Ausführungsform liegt die Wanddicke bei etwa 0,02286
cm (0,009 Inch). Die Länge von einer Ausführungsform der
vorliegenden Schneidvorrichtung 22 von dem proximalen Ende
34 zum distalen Ende 36 beträgt etwa 0,2438 cm (0,096
Inch), die Länge variiert jedoch von etwa 0,1016 cm (0,040
Inch) bis etwa 0,3048 cm (0,120 Inch) oder mehr, was von
der beabsichtigten Verwendung abhängt. Im Allgemeinen wer
den Spitzenlängen (tip lengths) von nicht mehr als etwa
0,254 cm (0,100 Inch) bevorzugt; kürzere Spitzenlängen er
möglichen eine größere seitliche Flexibilität und ermögli
chen einen vergrößerten entfernten Zugriff, wie dies für
den Fachmann offensichtlich ist.
Um in Verbindung mit Fig. 3 fortzufahren, kann eine Endkap
pe 38 an dem distalen Ende 36 der vorliegenden Schneidvor
richtungsspitze 22 ausgebildet sein. Spezifisch kann der
zylinderförmige Körper 30 bearbeitet werden, um eine inte
grale (das heißt einstückige) Endkappe 38 zu erzeugen. Die
Endkappe 38 kann eine Dicke von etwa 0,01778 cm (0,007
Inch) haben; jedoch kann die Endkappendicke von etwa
0,00762 cm (0,003 Inch) bis ca. 0,0508 cm (0,020 Inch) rei
chen. Zusätzlich ist vorgesehen, dass eine diskrete Endkap
pe 38 auch getrennt oder unabhängig bearbeitet und ange
bracht sein kann. Beispielsweise kann die Endkappe 38 aus
einem mehr schmierenden Material gebildet sein, um einen
Reibungskontakt zwischen dem Führungsdraht 28 und der End
kappe 38 zu reduzieren. Solch eine Endkappe kann in irgend
einer geeigneten Weise angebracht werden. Die Endkappe 38
besitzt in bevorzugter Weise einen Außendurchmesser, der im
Wesentlichen dem Außenseitendurchmesser des distalen Endes
26 der vorliegenden Schneidvorrichtungsspitze 22 ent
spricht. Der Endkappen-Außenseitendurchmesser kann jedoch
im Wesentlichen dem Innenseitendurchmesser des zylinderför
migen Körpers bei einigen Ausführungsformen entsprechen.
Die Endkappe 38 kann auch eine zentral angeordnete Öffnung
39 besitzen. Die Öffnung 39 besitzt, wenn sie vorhanden
ist, in bevorzugter Weise einen Durchmesser von zwischen
etwa 0,03302 cm (0,013 Inch) und etwa 0,0635 cm (0,025
Inch). Bei einer Ausführungsform besitzt die Öffnung 39 ei
nen Durchmesser von angenähert 0,05588 cm (0,022 Inch). In
wünschenswerter Weise kann die Öffnung 39 einen Führungs
draht 28 aufnehmen oder kann die Möglichkeit bieten, dass
Strömungsmittel oder Flüssigkeiten dort hindurch fließen.
Wie ferner hervorgeht, kann die Schneidvorrichtung 22 einen
bearbeiteten oder anderweitig einstückig ausgebildeten ra
dialen, sich nach innen erstreckenden Ringflansch 41 besit
zen (siehe Fig. 6). Es ist auch offensichtlich, dass Aspek
te der vorliegenden Erfindung praktiziert werden können,
ohne dabei eine Endkappe oder einen sich nach ihnen er
streckenden Ringflansch 41 zu verwenden. Bei solchen Konfi
gurationen kann sich der Flansch 41 vollständig um den Um
fang der Schneidvorrichtung 22 erstrecken oder kann Ab
schnitte besitzen, die in solcher Weise entfernt sind, dass
der Ringflansch 41 tatsächlich eine Folge von nach Innen
vorspringenden Nasen darstellt. Zusätzlich ist eine außen
liegende distale Kante der Endkappe 38 oder des Ringflan
sches 41 in wünschenswerter Weise gebrochen, angefast oder
abgerundet, derart, dass irgendeine scharfe Kante, die aus
der Herstellung resultiert, entfernt ist und derart, dass
die Endkappe im Wesentlichen atraumatisch gemacht wird.
Gemäß den Fig. 2-4 ist ein Anschlussabschnitt 40 in bevor
zugter Weise an oder nahe dem proximalen Ende 34 der veran
schaulichten Schneidvorrichtung 22 vorgesehen, um die
Schneidvorrichtung 22 innerhalb des Schneidvorrichtungsge
häuses 21 zu sichern, derart, dass die Schneidvorrichtung
sich darin drehen kann. Zusätzlich kann der Anschlussab
schnitt 40 gemäß einem mechanischen Selbstverriegelungsver
fahren arbeiten, um die sich drehende Schneidvorrichtung 22
innerhalb des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 zu sichern und
gegenüber einer unerwünschten axialen Bewegung der Schneid
vorrichtung 22 relativ zu dem Gehäuse 21 zu sichern. Bei
bestimmten Ausführungsformen kann eine axiale Bewegung der
Schneidvorrichtung innerhalb des Gehäuses 21 ausgeführt
werden und selbst auch innerhalb des Rohrkörpers 12, wie
dies noch näher in Einzelheiten beschrieben wird.
Wie von einem Fachmann verstanden werden kann, werden Si
cherheitsstreifen, redundante Leimstellen, Umfalzverfahren
und Stauchverfahren allgemein angewendet, um einen redun
danten Ausfallschutz für die Katheterschneidvorrichtungs
spitzen zu erzeugen. Die vorteilhafte Konstruktion des mo
mentanen oder vorhandenen Verbindungsabschnitts 40 hält die
Schneidvorrichtungsspitze 22 innerhalb des Schneidvorrich
tungsgehäuses 21 fest und kann den Bedarf nach solchen
vielfachen Redundanzen reduzieren. Wie beschrieben wurde,
kann der Verbindungsabschnitt 40 verschiedene Formen besit
zen.
Bei Ausführungsformen ähnlich der einen, die in den Fig.
2-4 veranschaulicht ist, umfasst der Verbindungsabschnitt 40
allgemein zwei sich nach außen erstreckende radiale Ab
stützbereiche, wie beispielsweise einen Satz von keilförmig
gestalteten Flanschen 42. Die Flansche 42 können so geformt
sein, um Material von einem ringförmigen Umfangsflansch an
dem proximalen Ende 34 der Schneidvorrichtung 22 zu entfer
nen. Die Flansche 42 können in der veranschaulichten Keil
gestalt ausgebildet sein, obwohl auch andere Gestalten wün
schenswert sein können. Die Flansche 42 können auch von ei
nem proximalen Fortsatz der Wand des Rohrkörpers 30 gebogen
sein oder an dem proximalen Ende 34 der Schneidvorrichtung
22 angeklebt oder anderweitig befestigt sein. Darüber hin
aus können, wie dies von einem Fachmann auf dem vorliegen
den Gebiet erkannt werden kann, die Schneidvorrichtung 22
und die Flansche 42 gegossen oder spritztechnisch herge
stellt sein unter Verwendung irgendeines geeigneten Verfah
rens, was von dem gewählten Material abhängig ist. Wie von
einem Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet erkannt werden
kann, können die Flansche 42 alternativ mit dem Rohrkörper
30 an einer Stelle zwischen dem proximalen Ende 34 und dem
distalen Ende 36 der Schneidvorrichtungsspitze verbunden
sein.
Obwohl zwei gegenüberliegende Flansche 42 in den Fig. 2-4
veranschaulicht sind, können drei oder mehr Flansche 42
verwendet werden, wie dies für einen Fachmann auf dem vor
liegenden Gebiet offensichtlich ist. Im Allgemeinen sollten
die Flansche 42 gleichmäßig um den Umfang der Schneidvor
richtung 22 verteilt sein, um den Abgleich während der Dre
hung der Schneidvorrichtung 22 zu verbessern. Beispielswei
se können sich drei Flansche 42 in bevorzugter Weise radial
nach außen von der Zylinderwand des Körpers 30 erstrecken,
und zwar an angenähert 120°-Zentren. In ähnlicher Weise
können vier nach außen verlaufende radiale Flansche 42 an
angenähert 90°-Zentren in bevorzugter Weise gelegen sein.
Gemäß den Fig. 8A-8C ist eine andere Konfiguration des Ver
bindungsabschnitts 40 veranschaulicht. Bei der dargestell
ten Konfiguration sind die sich nach außen radial erstrec
kenden Abstützbereiche 42 ebenfalls dadurch ausgebildet,
indem Material von einem ringförmigen Umfangsflansch an dem
proximalen Ende der Schneidvorrichtung 22 entfernt wurde.
Die Abstützbereiche 42 sind zum Zwecke eines Abgleichs der
Schneidvorrichtung 22 mit Angeln oder Mitnehmern 43 befe
stigt, die von der Schneidvorrichtung 22 aus ausgeschnitten
sind, wenn die Abstützbereiche 42 ausgebildet sind. In die
ser Weise benötigen die Mitnehmer oder Angeln 43 keine
Schlitze, welche die oben beschriebenen Arme formen. Natür
lich kann eine Kombination aus den Schlitzen und den Armen
und den Mitnehmern oder Angeln ohne Schlitze ebenfalls ver
wendet werden, um den Flansch 42 an der Schneidvorrichtung
22 zu befestigen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform
besitzen die Mitnehmer oder Angeln 43 in bevorzugter Weise
eine Länge von zwischen etwa 0,0254 cm (0,010 Inch) bis et
wa 0,127 cm (0,050 Inch). In noch bevorzugterer Weise haben
die Angeln oder Mitnehmer 43 eine Länge von etwa 0,0381 cm
(0,015 Inch). Bei einer Ausführungsform beträgt die Länge
der Mitnehmer oder Angeln etwa 0,635 cm (0,25 Inch). Die
Angeln oder Mitnehmer besitzen auch eine Breite oder Weite
zwischen etwa 0,0254 cm (0,010 Inch) und etwa 0,127 cm
(0,050 Inch). Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungs
form haben die Mitnehmer oder Angeln eine Weite von etwa
0,0508 cm (0,02 Inch).
Der veranschaulichte Verbindungs- oder Anschlussabschnitt
40 besitzt einen Außendurchmesser, gemessen an den gegen
überliegenden Flanschen 42 von angenähert 0,18034 (0,071
Inch). Im Allgemeinen kann der Außenseitendurchmesser in
einem Bereich von etwa 0,14478 cm (0,057 Inch) bis etwa
0,24384 cm (0,096 Inch) bei einer Vorrichtung betragen, die
für Koronararterienanwendungen gedacht ist. Die Dicke der
Flansche 42 in der Axialrichtung (das heißt die Abmessung
senkrecht zur Zunahme im Durchmesser, die aus den Flanschen
resultiert, liegt bei etwa 0,254 cm (0,01 Inch), kann je
doch auch von etwa 0,01016 cm (0,004 Inch) bis etwa 0,0635
cm (0,025 Inch) betragen. Im Allgemeinen kann ein Außensei
tendurchmesser, der um die Flansche 42 definiert ist, so
ausgewählt werden, dass dieser mit dem Innenseitendurchmes
ser einer ringförmigen Festhaltenut oder Rille 54 in dem
Gehäuse 21 zusammenarbeitet, was weiter unten erläutert
wird, um axial die Schneidvorrichtung 22 festzuhalten, wäh
rend jedoch eine Drehung der Schneidvorrichtung 22 relativ
zu dem Gehäuse 21 zugelassen ist. Die Dicke der Flansche 42
und die axiale Weite der Festhaltenut 54 sind auch allge
mein so ausgelegt, um entweder eine axiale Bewegung der
Schneidvorrichtung 22 innerhalb des Gehäuses 21 zuzulassen
oder um im Wesentlichen die axiale Bewegung der Schneidvor
richtung 22 innerhalb des Gehäuses 21 zu begrenzen oder zu
beseitigen, wie dies weiter unten erläutert wird.
Um nun mit Fig. 3 fortzufahren, so ist jeder dargestellte
Flansch 42 in bevorzugter Weise an der Schneidvorrichtung
22 durch einen Federarm 43 befestigt. Jeder Arm 43 ist
durch zwei longitudinal verlaufende Schlitze 44 festgelegt,
die in der zylinderförmigen Wand des Körpers 30 benachbart
jedem Flansch 42 ausgebildet sind. Die Schlitze 44 haben in
bevorzugter Weise eine Weite von etwa 0,0127 cm (0,005
Inch); jedoch kann die Weite auch von etwa 0,00254 cm
(0,001 Inch) bis etwa 0,0635 cm (0,025 Inch) reichen. Die
Schlitze 44 der vorliegenden Schneidvorrichtung 22 besitzen
auch allgemein eine Länge von wenigstens 0,0635 cm (0,025
Inch) in axialer Richtung entlang der longitudinalen Achse
des Körpers 30. Der Fachmann kann unmittelbar erkennen,
dass die Schlitze 44 der vorliegenden Schneidvorrichtung 22
in der axialen Länge variieren können, um die Länge des
Auslegerarmes 43 zu variieren, der die Flansche 42 mit der
Schneidvorrichtung 22 verbindet. Die Schlitze 44 und der
Arm 43, der zwischen den Schlitzen 44 definiert ist, und
die Mitnehmer oder Angeln erlauben eine radial nach innen
erfolgende Kompression der Flansche 42 und der Federarme 43
oder der Mitnehmer oder Angeln, um den Zusammenbau der
Schneidvorrichtung 22 innerhalb des Schneidvorrichtungsge
häuses 21 zu vereinfachen, wie dies weiter unten beschrie
ben wird.
In wünschenswerter Weise ist die Schneidvorrichtung 22 und
speziell der Abschnitt, der die Schlitze 44 enthält, aus
einem Material mit einer angemessenen Federkonstanten her
gestellt, wie dies für den Fachmann verständlich ist. Bei
einer Ausführungsform ist die Schneidvorrichtung 22 aus ei
ner medizinischen rostfreien Stahlqualitätslegierung herge
stellt. Das gewählte Material besitzt in bevorzugter Weise
Eigenschaften inklusive der Fähigkeit, dem Auslegerfederarm
43 die Möglichkeit zu bieten, sich radial nach innen abzu
biegen oder abgelenkt zu werden, gemäß einer angemessenen
Strecke über die Länge des Armes 43, ohne dabei die Elasti
zitätsgrenze des Materials zu überschreiten (das heißt die
Ablenkung besteht aus einer elastischen Verformung). Wie
bekannt, erlauben elastische Verformungen Konstruktionen
sich zu verbiegen oder abzulenken und im Wesentlichen auf
ihre Anfangsgestalt oder Position zurückzukehren. Bei
spielsweise können speziellen Härtungsverfahren angewendet
werden, um die Elastizität des ausgewählten Materials in
dem Ablenk- oder Biegebereich aufrechtzuerhalten, wie dies
für eine spezifische Anwendung erforderlich ist.
Um nun auf Fig. 2 einzugehen, ist die Schneidvorrichtung 22
durch eine Schnappverbindung in das Schneidvorrichtungsge
häuse 21 eingepasst. In vorteilhafter Weise können sich die
Arme 43 radial nach innen biegen, derart, dass die Schneid
vorrichtung 22 in das Schneidvorrichtungsgehäuse 21 durch
eine Öffnung oder einen Hohlraum eingeführt werden kann,
mit einem kleineren ID als der Innenseitendurchmesser der
festhaltenden Nut 54 des Schneidvorrichtungsgehäuses 21. In
bevorzugter Weise wird die Schneidvorrichtung 22 von dem
distalen Ende des Gehäuses 21 eingeführt und gleitet proxi
mal durch das Gehäuse 21 bis die Flansche 42 nach außen in
die Ausnehmung 54 einschnappen. Somit wird die Schneidvor
richtung 22 in diesem Gehäuse festgehalten, selbst dann,
wenn sie von dessen Antriebselement 24 getrennt wird. In
wünschenswerter Weise kehren die Arme 43 im Wesentlichen in
ihre ursprüngliche entspannten Positionen innerhalb der
Festhaltenut 34 des Schneidvorrichtungsgehäuses 41 nachfol
gend der Installation zurück. Es sei darauf hingewiesen,
dass die Arme 43 auch unter einer geringen Biegespannung
gehalten werden können (das heißt der Innenseitendurchmes
ser der Ausnehmung 54 kann kleiner sein als der Außensei
tendurchmesser der entspannten Flansche 42), wenn dies ge
wünscht wird.
Um nun auf die Fig. 2-7 einzugehen, wird ein externes Ele
ment zum Abschneiden oder Manipulieren von Verschlüssen,
wie beispielsweise Thrombosen, in Einzelheiten beschrieben.
Das Element kann ein Gewinde 46 aufweisen, welches sich
entlang einem Abschnitt der Außenfläche des Körpers 30 der
vorhandenen Schneidvorrichtung 22 erstreckt. Das Gewinde 46
erstreckt sich in bevorzugter Weise distal von einer Stelle
an dem Körper 30, welches distal zu dem Verbinder 40 liegt.
Das Gewinde 46 kann unter Verwendung irgendeiner geeigneten
Technik, die dem Fachmann gut bekannt ist, hergestellt wer
den.
Bei einer Ausführungsform mit einem Schneidvorrichtungsge
häuse 21 mit einem Innenseitendurchmesser von etwa 0,17399
cm (0,0685 Inch) beträgt der Hauptdurchmesser des Gewindes
56 etwa 0,172974 cm (0,0681 Inch). Jedoch kann der Haupt
durchmesser des gezeigten Gewindes 46 auch von etwa 0,127
cm (0,05 Inch) bis etwa 0,3302 cm (0,130 Inch) reichen oder
kann anderweitig abhängig von sowohl dem Innendurchmesser
des Schneidvorrichtungsgehäuses als auch der beabsichtigten
klinischen Anwendung bemessen sein. Das Gewinde 46 der vor
angegangenen Ausführungsform besitzt eine Steigung von an
genähert 0,077216 cm (0,0304 Inch) und verläuft in wün
schenswerter Weise spiralförmig. Die Steigung kann von etwa
0,0127 cm (0,005 Inch) bis etwa 0,1524 cm (0,060 Inch) rei
chen und kann entlang der axialen Länge der Schneidvorrich
tung 22 konstant sein oder kann variieren. Die Dicke des
gezeigten Gewindes 46 in der Axialrichtung liegt bei ange
nähert 0,02032 cm (0,008 Inch); jedoch kann die Dicke auch
von etwa 0,00762 cm (0,003 Inch) bis etwa 0,127 cm (0,05
Inch) reichen und kann entlang der Länge des Gewindes 46
konstant oder variabel sein. Es wird somit festgehalten,
dass die Schneidvorrichtungen 22 auch ein allgemein spiral
förmiges Helixgewinde besitzen können.
Bei einigen der veranschaulichten Ausführungsformen er
streckt sich das Gewinde 46 entsprechend angenähert zwei
vollständigen Umdrehungen um den Zylinderkörper 30. Das Ge
winde 46 kann aus einer durchgehenden radial nach außen
vorspringenden Rippe gebildet sein, wie dies veranschau
licht ist, oder kann eine Vielzahl von nach außen vorste
henden Klingen oder Vorsprüngen aufweisen, die in bevorzug
ter Weise in einem Helixmuster angeordnet sind. Das Gewinde
46 kann sich so gering wie etwa eine halbe oder eine ganze
Umdrehung um den Schneidkörper 30 herum erstrecken oder
kann sich bis zu 2 ½ oder 3 oder noch mehr vollständigen
Umdrehungen um den Umfang des Körpers 30 erstrecken, wie
dies weiter unten noch erläutert wird. Eine Optimierung der
Länge des Gewindes 46 kann durch routinemäßiges Ausprobie
ren unter Berücksichtigung der gewünschten klinischen Ob
jektiven erzielt werden, inklusive der gewünschten Manö
vrierbarkeit (das heißt Nachlauffähigkeit durch eine ge
krümmte Anatomie) und unter Berücksichtigung der Länge der
Schneidvorrichtung 22 als auch der Natur der Schneid-
und/oder Aspirationsaktion, die durchgeführt werden soll
oder durch die Schneidvorrichtung 22 ausgeführt werden
soll. Zusätzlich kann, obwohl die gezeigte Schneidvorrich
tung 22 so veranschaulicht und beschrieben ist, dass sie
ein einzelnes Gewinde hat, auch in offensichtlicher Weise
für einen Fachmann ein Vielfachgewinde besitzen, ein dis
kontinuierliches Gewinde oder auch keinerlei Gewinde besit
zen.
Gemäß den Fig. 6 und 7 besitzt das Gewinde 46, welches in
diesen Figuren veranschaulicht ist, eine konstante Steigung
und variiert im Querschnitt entlang der Länge von einem re
lativ niedrigen Profil an dem distalen Ende 36 zu einem re
lativ hohen Profil an dem proximalen Ende 34 der Schneid
vorrichtungsspitze 22. Solch ein rampenförmig ausgebildetes
Gewinde 46 verbessert die Performance bzw. Leistung, wenn
der Katheter mit einem dichteren obstruktiven Material zu
sammenkommt. Bei solch einer Ausführungsform ist der Haupt
durchmesser der distalen Führung 47 des Gewindes 46 kleiner
als der Hauptdurchmesser des Gewindes entlang den mehr pro
ximalen Abschnitten der Schneidvorrichtungswelle 30. Es
kann festgehalten werden, dass die Steigung des Gewindes 46
ebenfalls entlang dem Profil des Gewindes 46 variabel sein
kann, um die klinischen Wirkungen, die erzielt werden, zu
ändern.
Wie unmittelbar oben erläutert ist, kann die Steigung des
Gewindes 46 auch entlang der axialen Länge des Schneidvor
richtungskörpers 30 variieren. Eine variierende Steigung
ermöglicht eine modifizierte Funktion an unterschiedlichen
Stellen entlang der axialen Länge der Schneidvorrichtung
22, wie beispielsweise ein größerer axialer Gewindeabstand
an dem distalen Ende 36 der Schneidvorrichtung 22, um an
Material anzugreifen, und ein relativ engerer axialer Ab
stand der Gewinde an dem proximalen Ende 34 der Schneidvor
richtung 22 zum Verarbeiten des Materials. Im Allgemeinen
kann die Steigung von etwa 0,0254 cm (0,01 Inch) an dem di
stalen Ende bis etwa 0,2032 cm (0,08 Inch) an dem proxima
len Ende reichen. Bei einer Ausführungsform liegt die Stei
gung an dem distalen Ende 36 bei etwa 0,08636 cm (0,034
Inch), die Steigung an dem proximalen Ende 34 liegt bei et
wa 0,13716 cm (0,054 Inch) und die Steigung variiert dazwi
schen kontinuierlich. Die maximale und die minimale Stei
gung zusammen mit der Rate der Änderung der Steigung zwi
schen dem proximalen Ende 34 und dem distalen Ende 36 kann
durch einen routinemäßigen Versuch von einem Fachmann im
Hinblick auf die hier gegebene Offenbarung optimiert wer
den.
Gemäß Fig. 6 resultiert der rampenförmig verlaufende Gewin
dedurchmesser in einem distalen Abschnitt 36 der Schneid
vorrichtung 22, der sich distal über das Schneidvorrich
tungsgehäuse 21 hinaus erstrecken kann und in einem proxi
malen Abschnitt 34 der Schneidvorrichtungsspitze 22, die
innerhalb des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 zurückgehalten
wird. Dies resultiert zum Teil aus einem radial nach innen
vorspringenden Festhalteflansch 41, der den Durchmesser der
Öffnung 39 an einem distalen Ende 52 des Schneidvorrich
tungsgehäuses 21 relativ zu einer internen Bohrung des Ge
häuses 21 reduziert. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann der
distale Abschnitt 45 des Gewindes 46 eine unterbrochene
Führungskante besitzen, die angefast ist oder abgerundet
ist, um eine scharfe Ecke oder Kante zu beseitigen. Durch
das Beseitigen der scharfen Ecke oder Kante wird das Risiko
einer unbeabsichtigten Zerstörung an dem Patienten redu
ziert. Die distale Kante des Zylinderkörpers 30 und der
Flansche 42 kann ebenfalls unterbrochen sein, angefast sein
oder anderweitig abgerundet sein, um scharfe Kanten zu be
seitigen oder zu vermindern.
Gemäß Fig. 2 besitzt der Außenseitendurchmesser des Gewin
des 46 bei dieser Ausführungsform einen engen Gleitsitz mit
dem Innenseitendurchmesser oder der Innenwand des Schneid
vorrichtungsgehäuses 21. In dieser Konfiguration wird das
Atherommaterial durch die Gewinde 46 abgerissen, wird wei
ter in das Gehäuse 21 zu den Flanschen 42 hin gefördert und
wird durch die Flansche 42 zerhackt oder klein gemacht. Um
die Zerhackungswirkung oder Zerkleinerungswirkung der Flan
sche 42 weiter zu verstärken, kann ein stationäres Teil
(nicht gezeigt) oder ein Satz von stationären Teilen (nicht
gezeigt) derart positioniert sein, dass die rotierenden
Flansche 42 und das stationäre Teil oder die Teile (nicht
gezeigt) eine Scherwirkung ausüben. Die Scherwirkung bricht
die Strenge in kürzere Abschnitte auf, die weniger dazu
neigen, das Instrument zu verstopfen, wie dies unten erläu
tert wird. Darüber hinaus können die Flansche 42 mit scharf
angefasten Führungs- oder Hinterkanten ausgestattet sein,
um deren Schneidwirkung zu ändern, wenn dies gewünscht
wird.
Es kann bei einigen Ausführungsformen wünschenswert sein,
einen Ringraum zwischen dem Außenseitendurchmesser des Ge
windes 46 und dem Innenseitendurchmesser des Schneidvor
richtungsgehäuses 21 vorzusehen. Indem man das Gewinde 46
von der Innenseitenwand des zentralen Hohlraums 20 beab
standet, wird ein Ringraum geschaffen, damit das Material
durch das Schneidvorrichtungsgehäuse 21 ohne Einengung
durch das Gewinde 46 der Schneidvorrichtungsspitze 22 hin
durchgelangen kann. Dies kann in Verbindung mit dem Unter
druck oder Vakuum verwendet werden, wie dies weiter unten
erläutert wird, um Material in die Atherectomievorrichtung
einzusaugen, ohne die Notwendigkeit, einen vollständigen
Schnitt durch das Gewinde 46 oder die Flansche 42 vorzuneh
men. Dies kann vorteilhaft sein, wenn die Rate des durch
Ansaugen effektiv entfernten Materials höher ist als die
Rate, mit der das Material entfernt wird, und zwar mit Hil
fe des Gewindes 46, welches an ein solches Material an
greift. Zusätzlich kann die Rotations-Atherectomievorrich
tung 10 unmittelbarer bestimmte Lesionsmorphologien ansau
gen, wie beispielsweise solche, die in Abschnitten des
Kalteinlagerungsplaques enthalten sind, wenn das Gewinde 46
nicht immer durch das angesaugte Material schneiden muss.
Im Allgemeinen liegt der gewünschte radiale Abstand zwi
schen dem Gewinde 46 und der Innenseitenwand des Schneid
vorrichtungsgehäuse 21 bei etwa 0,000254 cm (0,0001 Inch)
und etwa 0,02032 cm (0,008 Inch), was eine Optimierung im
Hinblick auf die gewünschten Performance-Eigenschaften der
speziellen Ausführungsform darstellt. Bei einer Ausfüh
rungsform, die dafür gedacht ist, lediglich weiches Atherom
anzusaugen, kann die Schneidfunktion des Gewindes 46 oder
das Gewinde 46 selbst vollständig weggelassen werden, so
dass der Schneidvorgang durch die Flansch oder durch
Schneidblöcke 42 und/oder stationäre Teile (nicht gezeigt)
in Zusammenwirken mit dem Ansaugvorgang, der durch eine Va
kuumquelle gebildet wird, stattfindet.
Eingriffe für die eine atraumatische distale Spitze wün
schenswert ist, wie beispielsweise, jedoch nicht einschrän
kend, Saphena-Blutgefäßgraphen, können gut durch einen
atraumatisch mit Spitze ausgestatteten Schneider 22 bedient
werden, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist. Die abge
stumpfte Spitzenschneidvorrichtung 22 besitzt in bevorzug
ter Weise eine knollenförmige oder abgerundete Spitze 23,
die sich von dem distalen Ende der Schneidvorrichtung 22
aus erstreckt. Die Spitze 23 besitzt in bevorzugter Weise
eine radiale symmetrische Konfiguration in solcher Weise,
dass bei einer Drehung diese eine sanfte oder weiche atrau
matische Oberfläche für die Berührung mit dem Gewebe dar
bietet. Gesehen in einer Seitenaufrissansicht, wie in Fig.
7 gezeigt ist, kann die Spitze 23 an ihrer radialen Fläche
eine allgemein halbkugelförmige, ovale, elliptische, asphä
rische oder andere sanfte oder weiche Kurve aufweisen, mit
entweder einer gekrümmten oder kegelstumpfförmigen (das
heißt flachen) distalen Oberfläche. Wie zu ersehen ist,
kann die Gestalt der Spitze 23 variieren, um gewünschte Ef
fekte an dem Katheterkreuzungsprofil oder an weichem Athe
rom usw. zu erzielen. Im Allgemeinen minimiert die Spitze
23 in vorteilhafter Weise die Möglichkeit eines traumati
schen Kontaktes zwischen der gesunden Wand des Gefäßes und
dem Gewinde 46 oder einem anderen Schneidelement.
Der Außenseitendurchmesser der Spitze 23 kann von dem Au
ßenseitendurchmesser des Schneidvorrichtungskörpers 30 zum
Außenseitendurchmesser des Schneidvorrichtungsgehäuses 21
reichen. Die Durchmesser, die größer als das Gehäuse 21
sind, können ebenfalls verwendet werden, jedoch können
Durchmesser, die kleiner als das Gehäuse 21 sind, ein klei
nes Kreuzungsprofil des Instruments 10 vereinfachen. Die
axiale Länge der Spitze 23 kann variiert werden, um der be
absichtigten Anwendung zu genügen, liegt jedoch im Allge
meinen innerhalb des Bereiches von etwa 0,127 cm (0,05
Inch) bis etwa 0,254 cm (0,1 Inch) bei einer Koronararteri
enanwendung.
Die Außenseitenoberfläche der Spitze 23 kann mit einer
Oberflächentexturierung oder Behandlungen ausgestattet
sein. Wie von einem Fachmann zu erkennen ist, kann die
Oberflächentexturierung oder Behandlungen durch abtragende
Beschichtung ausgebildet werden (das heißt Beschichten der
Spitze mit Diamantteilchen, durch Säureätzen oder irgendein
anderes geeignetes Verfahren. Die Texturierung oder Behand
lungen können an der distalen Oberfläche oder den lateralen
Oberflächen oder an beiden in solcher Weise vorgesehen
sein, dass eine Zweistufeninteraktion mit den beteiligten
Materialien auftreten kann. Somit kann die Spitze dazu ver
wendet werden, um zu schleifen oder anderweitig die anfal
lenden Materialien zu remodellieren. Beispielsweise kann
eine abtragende distale Oberfläche dazu verwendet werden,
um durch das Kalkeinlagerungsplaque hindurchzuschneiden,
während eine glatte radiale Oberfläche weiche Materialien
gegen die Gefäßwand zusammendrücken kann, um dadurch die
Annehmbarkeit in das Schneckengewinde 46 der Schneidvor
richtung 22 zu vereinfachen. Das Variieren des Abstandes
zwischen dem distalen Ende 47 des Gewindes 46 und dem pro
ximalen Ende der Spitze 23 als auch ein Variieren von deren
Geometrie kann Einstellungen der Schneidvorrichtungsaggres
sivität ermöglichen. Beispielsweise kann sich das Gewinde
46 bis zu der proximalen Kante der Spitze 23 hin erstrecken
und kann einen frühen Eingriff der beteiligten Materialien
relativ zu der Schneidvorrichtung 22 zulassen, die eine
Länge einer nicht mit Gewinde versehenen Welle hat, zwi
schen der proximalen Kante der Spitze 23 und dem distalen
Ende 47 des Gewindes 46.
Die Spitze 23 kann einstückig mit der Schneidvorrichtungs
spitze 22 ausgebildet sein, wie dies beispielsweise bei Be
arbeitungstechniken auf dem Gebiet gut bekannt ist. Alter
nativ kann sie getrennt ausgebildet sein und daran befe
stigt sein, wie beispielsweise durch Löten, durch Klebemit
tel, mechanischen Interferenzsitz oder Passsitz, Gewindee
ingriff und ähnlichem. Die Spitze kann von einem geeigneten
Metall durch Bearbeitung geformt sein oder kann gießtech
nisch oder spritztechnisch oder in anderer Weise aus einem
geeigneten polymeren Material, wie beispielsweise Polyethy
len, Nylon, PTFE oder anderen, hergestellt sein, wie dies
den Fachleuten bekannt ist.
Darüber hinaus kann die Schneidvorrichtungsspitze 22 selbst
bearbeitet sein, in solcher Weise, dass das distal zeigende
Ende gezahnt ist oder diskontinuierlich ausgebildet ist.
Das diskontinuierliche Gewinde kann eine Anzahl von geneig
ten Flächen aufweisen, die distal hinzeigende Zähne bilden.
Bei solchen Schneidvorrichtungen ist die Schneidvorrichtung
aggressiver in der Vorwärtsrichtung. Gemäß den Fig. 8A-8C
kann solch eine Schneidvorrichtungsspitze 22 Zahnungen 57
aufweisen, die entlang dem distalen Ende 47 des Gewindes 46
ausgebildet sind. Die Zahnungen können auch an einem fort
geführten Nasenabschnitt (nicht gezeigt) der Schneidvor
richtung positioniert sein. Die Zahnungen 57 sind in bevor
zugter Weise so ausgebildet, dass sie sich radial von der
Zentralachse der Schneidvorrichtung 22 nach außen hin
erstrecken. Während die veranschaulichten Zahnungen 57 in
einer geraden Linie ausgebildet sind, können die Zahnungen
57 auch bogenförmig in der Gestalt ausgebildet sein, um ei
ne sichelförmig gestaltete Schneidfläche zu bilden. Die
veranschaulichten Zahnungen 57 besitzen in bevorzugter Wei
se eine Tiefe von zwischen 0,00127 cm (0,0005 Inch) bis et
wa 0,01016 cm (0,004 Inch) haben. Bevorzugter besitzen die
Zahnungen 57 eine Tiefe von etwa 0,00508 cm (0,002 Inch).
Die Zahnungen 57 können auch in bevorzugter Weise mit einer
geneigten Fläche 59 ausgestattet sein, die einen Winkel θ
von etwa 45° bis etwa 85° mit einer longitudinalen Ebene
einschließt, die sich durch die Drehachse erstreckt. Bei
einer momentan bevorzugten Anordnung erstreckt sich die ge
neigte Fläche in einem Winkel von etwa 60° relativ zu der
gleichen Ebene. Darüber hinaus liegt der Lauf der geneigten
Fläche 59 in bevorzugter Weise zwischen etwa 0,00508 cm
(0,002 Inch) bis etwa 0,0127 cm (0,005 Inch). Bei der be
vorzugten Anordnung besitzt der Verlauf eine Länge von etwa
0,00889 cm (0,0035 Inch). Die Zahnungen erstrecken sich bei
der veranschaulichten Schneidvorrichtung lediglich über ei
nen nach vorne weisenden Abschnitt 45 des distalen Endes
36 der Schneidvorrichtung 22; es wird jedoch hier fest
gehalten, dass die Schneidvorrichtung 22 auch ein gezahntes
oder sägezahnartiges Gewinde aufweisen kann, das sich über
die gesamte Länge des Gewindes 46 hin erstreckt.
Bei vielen Eingriffen ist es wünschenswert, dass die
Schneidvorrichtung 22 axial innerhalb dem Gehäuse 21
schwimmt. Fig. 6 veranschaulicht eine Schneidvorrichtung
22, die so angeordnet ist, dass sie axial innerhalb des Ge
häuses 21 schwimmt. In bevorzugter Weise ist bei solchen
Konfigurationen die Schneidvorrichtung 22 mit einer Anti
blockier-Gewindekonstruktion ausgestattet. Beispielsweise
kann das Gewinde 46 so konfiguriert sein, dass es sich
nicht innerhalb dem Gehäuse 21 verklemmt bei entweder einer
extremen oder axialen Bewegung. Solch eine Konfiguration
kann erfordern, einen minimalen Gewinde-Hauptdurchmesser zu
verwenden, der größer ist als der Durchmesser der Öffnung
in dem distalen Ende der Vorrichtung 10 oder eine Steigung
zu verwenden, die kleiner ist als die Dicke des Ringflan
sches 41, der an der distalen Spitze des Schneidvorrich
tungsgehäuses 21 ausgebildet ist. Andere Konfigurationen
sind unmittelbar für einen Fachmann offensichtlich. Die
axiale Bewegung und die Gewindekonstruktion arbeiten in
wünschenswerter Weise zusammen, um der Schneidvorrichtung
22 die Möglichkeit zu bieten, sich selbst auf das weiche
fasrige Abbaumaterial einzustellen.
Das Gehäuse 21 kann aus zwei Stücken in herkömmlicher Weise
zusammengebaut werden, um die Schneidvorrichtung 22 darin
einzuschließen. Die zwei Teile werden dann mit Laser ver
schweißt oder anderweitig aneinander befestigt. Bei einer
Ausführungsform kann das Gehäuse 21 in longitudinaler Rich
tung aufgespalten sein, es wird die Schneidvorrichtung 22
eingeführt und es werden die zwei Teile dann aneinander be
festigt. Bei einer anderen momentan bevorzugten Ausfüh
rungsform können die zwei Teile das Gehäuse 21 in eine di
stale Komponente und eine proximale Komponente aufgeteilt
sein (siehe Fig. 6). Die zwei Komponenten können zusammen
gesetzt werden, um die Schneidvorrichtung 22 darin einzu
fangen und können dann durch Laser verschweißt werden oder
anderweitig aneinander befestigt werden. Solche Anordnungen
erlauben es, dass die Schneidvorrichtung 22 innerhalb des
Schneidvorrichtungsgehäuses 21 eingefangen wird und erlau
ben es auch, dass bestimmte relativ lose Herstellungstole
ranzen für die Schneidvorrichtung 22 und das Schneidvor
richtungsgehäuse 21 eingehalten werden, was dann zur Redu
zierung der Herstellungskosten beiträgt. Solche Anordnungen
ermöglichen auch bessere Sitze oder Passsitze, da die Flan
sche 42 eine geringe Bewegung oder Wanderung erfordern (das
heißt die Flansche 42 erfordern keine Ablenkung für das
Einschieben in das Gehäuse 21).
In wünschenswerter Weise wird die Schneidvorrichtung 22 in
positiver Weise in dem Schneidvorrichtungsgehäuse 21 für
eine Drehung zurückgehalten, wie dies oben erläutert ist.
In Verbindung mit Fig. 2 kann das veranschaulichte Gehäuse
21 intern aus einem gestuften Zylinder bestehen mit einem
proximalen Ende 50 und mit einem distalen Ende 52. Bei ei
nigen Ausführungsformen, die eine axiale Bewegung der
Schneidvorrichtung 22 relativ zu dem Schneidvorrichtungsge
häuse 21 oder dem Rohrkörper 12 ermöglichen, bildet eine
ringförmige Lagerfläche 48 (siehe Fig. 6) eine proximale
Grenze der Bewegung für die Flansche 42 der Schneidvorrich
tung 22. Erwähnenswert ist, dass die ringförmige Lagerflä
che 48 innerhalb des Schneidvorrichtungsgehäuses 22 oder
innerhalb des Rohrkörpers 12 (nicht gezeigt) ausgebildet
sein kann (wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist).
Bei einer spezifischen Ausführungsform für eine Koronarar
terie beträgt der Innendurchmesser des distalen Abschnitts
52 des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 etwa 0,175006 cm
(0,0689 Inch) und kann von etwa 0,127 cm (0,050 Inch) bis
etwa 0,381 cm (0,150 Inch) reichen. Das proximale Ende 50
des momentan realisierten Schneidvorrichtungsgehäuses 21
besitzt in bevorzugter Weise einen Innendurchmesser von et
wa 0,141732 cm (0,0558 Inch). Der Innendurchmesser 50 des
proximalen Endes des vorliegenden Schneidvorrichtungsgehäu
ses 21 kann von etwa 0,0889 cm (0,035 Inch) bis etwa 0,3302
cm (0,130 Inch) reichen. An seinem distalen Ende 52 kann
das Schneidvorrichtungsgehäuse 21 mit einer sich radial
nach innen erstreckenden Festhaltelippe ausgestattet sein,
wie beispielsweise dem Flansch 41 in Fig. 6, die bzw. der
derart bemessen und konfiguriert ist, dass die Schneidvor
richtung 22 innerhalb des Schneidvorrichtungsgehäuses 21
eingefangen wird und auch derart, dass die Schneidvorrich
tung 22 sich nicht selbst aus ihrer eingefangenen Position
innerhalb des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 herausdrehen
kann.
Der Außendurchmesser des distalen Endes 52 des Schneidvor
richtungsgehäuses 21 beträgt bei einer Ausführungsform an
genähert 0,20066 cm (0,0790 Inch); jedoch kann der distale
Außendurchmesser von etwa 0,09906 cm (0,039 Inch) bis etwa
0,381 cm (0,130 Inch) reichen, was von der Schneidvorrich
tungskonstruktion und der beabsichtigten klinischen Anwen
dung abhängig ist. Der distale Abschnitt 52 des Schneidvor
richtungsgehäuses 21 beträgt bei der veranschaulichten Aus
führungsform etwa 0,29718 cm (0,117 Inch) in der Länge, die
Länge kann jedoch von etwa 0,0508 cm (0,020 Inch) bis etwa
1,27 cm (0,50 Inch) variieren. Bei der in Fig. 2 veran
schaulichten Ausführungsform kann der Außendurchmesser des
proximalen Abschnitts 50 des Schneidvorrichtungsgehäuses 21
kleiner sein als der Durchmesser des distalen Abschnitts
52, um eine ringförmige Schulter 51 auszubilden, um die
konzentrische proximale Vorschubbewegung des proximalen Ab
schnitts innerhalb des Rohrkörpers 12 zu begrenzen. Der
proximale Abschnitt des Gehäuses 50 erstreckt sich etwa
0,2286 cm (0,09 Inch) in axialer Richtung, dessen Länge
kann jedoch variieren, wie dies von einem Fachmann verstan
den werden kann.
Im Allgemeinen kann das Schneidvorrichtungsgehäuse 21 ein
stückig ausgebildet sein oder kann auch getrennt herge
stellt sein und an dem distalen Ende 16 des Rohrkörpers 12
mit Hilfe irgendeiner einer Vielfalt von Techniken befe
stigt sein, wie dies den Fachleuten auf dem vorliegenden
Gebiet bekannt sind. Die konzentrische Überlappungsverbin
dungsstelle, die in Fig. 2 veranschaulicht ist, kann mit
irgendeiner Vielfalt von sekundären Festhaltetechniken ver
wendet werden, wie beispielsweise Löten, Verwendung von
Klebemitteln, Bindung mit Lösungsmitteln, Bördeln, Auf
schrumpfen oder thermisches Verbinden. Alternativ oder in
Verbindung mit irgendeinem der vorhergehenden Verfahren,
kann eine äußere rohrförmige Hülse (nicht gezeigt) über die
Verbindung zwischen dem Schneidvorrichtungsgehäuse 21 und
dem Rohrkörper 12 durch Wärme aufgeschrumpft sein. Obwohl
dies nicht gezeigt ist, wird momentan bevorzugt, das proxi
male Ende 50 des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 über das
distale Ende 16 des Rohrkörpers 12 darüber zu schieben und
eine Füllung aus einem Klebemittel aufzutragen, und zwar um
den proximalen Fortsatz des Schneidvorrichtungsgehäuses 21,
um die zwei Komponenten zusammenzuhalten. Bei solch einer
Konfiguration blockiert der proximale Abschnitt 50 des
Schneidvorrichtungsgehäuses 21 nicht in wünschenswerter
Weise einen Abschnitt der ringförmigen Ausnehmung, die zwi
schen dem zentralen Hohlraum 20 und der Außenfläche des An
triebselements 24 festgelegt ist. Es kann festgehalten wer
den, dass diese Art der Verbindung mit irgendwelchen ande
ren Schneidvorrichtungsgehäuse-Merkmalen verwendet werden
kann, die hier beschrieben sind und dass das Schneidvor
richtungsgehäuse 21 mit einem internen Anschlag ausgestat
tet werden kann, um eine axiale Verschiebung des Schneid
vorrichtungsgehäuses 21 relativ zu dem distalen Ende 16 des
Rohrkörpers 12 zu begrenzen.
Um erneut auf Fig. 2 einzugehen, so ist an dem proximalen
inneren Ende der distalen Komponente 52 des Gehäuses 21 ei
ne seichte, sich nach außen erstreckende ringförmige Fest
haltenut oder Rille 54 vorhanden, wie oben dargelegt wurde.
Die Festhalterille 54 ist bei einer Ausführungsform angenä
hert 0,00381 cm (0,0015 Inch) tief, und zwar relativ zu dem
Innendurchmesser des distalen Abschnitts 52, und kann in
ihrer Tiefe von etwa 0,00127 cm (0,0005 Inch) bis etwa
0,0508 cm (0,020 Inch) reichen. Die Festhalterille 54 be
sitzt bei der veranschaulichten Ausführungsform eine axiale
Weite von angenähert 0,034529 cm (0,0135 Inch); ein Fach
mann erkennt jedoch, dass die Rillenbreite variieren kann
und dennoch ihre Festhaltefunktion realisieren kann, wie
dies weiter unten noch erläutert wird. Darüber hinaus kann
die Rille 54 proximal oder kann sich proximal von dem
Schneidvorrichtungsgehäuse 21 in solcher Weise erstrecken
bzw. gelegen sein, dass die Schneidvorrichtung 22 innerhalb
des Rohrkörpers 12 zurückgezogen werden kann.
Die Festhalterille 54 arbeitet mit dem Flansch 42 der ge
zeigten Schneidvorrichtung 22 zusammen, um die Schneidvor
richtung 22 innerhalb des Schneidvorrichtungsgehäuses 21
festzuhalten oder zurückzuhalten, wie dies oben in Einzel
heiten beschrieben ist. Die Flansche 42 bilden eine Lager
fläche für die Schneidvorrichtung 22, um eine Drehbewegung
der Schneidvorrichtung 22 relativ zu dem Gehäuse 21 zu ver
einfachen. Zusätzlich kann dort, wo die axialen Abmessungen
der Flansche 42 und der Rille 54 angenähert gleich sind,
die Schneidvorrichtung 22 im Wesentlichen gegen eine axiale
Bewegung innerhalb des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 zu
rückgehalten oder festgehalten werden. Wie somit festge
stellt werden kann, kann die Rille 54 in der axialen Breite
größer sein, und zwar relativ zu der Dicke der Flansche 42,
um eine axiale Bewegung der Schneidvorrichtung 22 innerhalb
des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 zuzulassen oder selbst
in den Rohrkörper 12 hinein zuzulassen, wie dies oben er
läutert wurde.
Um mit der Erläuterung von Fig. 2 fortzufahren, so kann der
distale Fortsatz der veranschaulichten Schneidvorrichtung
22 angenähert mit dem distalen Fortsatz des Schneidvorrich
tungsgehäuses 21 ausgerichtet sein. Insofern entspricht die
Länge des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 distal von der
Festhaltenut 54 im Wesentlichen der Länge des Abschnitts
der Schneidvorrichtung 22, der sich distal von den distalen
Flächen der Flansch 42 erstreckt. Indem man eine im Wesent
lichen bündige Positionierung an dem distalen Ende 52 des
Schneidvorrichtungsgehäuses 21 und der Schneidvorrichtung
22 erzeugt, wird die Möglichkeit einer zufälligen Zerstö
rung oder Verletzung des Intima durch Schneidvorrichtung 22
reduziert. Der Fachmann kann jedoch unmittelbar erkennen,
dass das distale Ende 36 der Schneidvorrichtung 22 sich al
ternativ über das distale Ende 52 des Schneidvorrichtungs
gehäuses 21 hinaus erstrecken kann oder innerhalb desselben
aufgenommen werden kann (das heißt bei der Ausführungsform
von Fig. 7). Zusätzlich kann die Schneidvorrichtung 22 so
angeordnet sein, um ein selektives Hinausschieben oder Zu
rückziehen relativ zu dem Schneidvorrichtungsgehäuse 21 zu
erzielen, wobei die Vorteile davon im Folgenden beschrieben
werden.
Eine andere Schneidvorrichtung 60 und ein zugeordnetes
Schneidvorrichtungsgehäuse 70 sind in den Fig. 5A und 5B
veranschaulicht. Obwohl die Ausführungsform der Schneidvor
richtung 60 die gleichen Merkmale wie die Schneidvorrich
tung 22 haben kann, die oben beschrieben wurde, sind glei
che Elemente der Einfachheit halber durch neue Bezugszei
chen herausgestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass
irgendwelche der Merkmale, Aspekte oder Vorteile der
Schneidvorrichtung 22, die oben erläutert wurden, und der
Schneidvorrichtung 60, die im Folgenden beschrieben wird,
in einfacher Weise von einem Fachmann ausgetauscht werden
können.
Die Schneidvorrichtung 60 ist in bevorzugter Weise um die
Rotationsachse symmetrisch und besitzt einen Körper 61 mit
einer ringförmigen Festhaltekonstruktion, wie beispielswei
se eine Festhalterille 62, die nahe dem proximalen Ende 64
des Körpers gelegen ist. Die Festhalterille 62 oder der
Verbindungsabschnitt hat bei der veranschaulichten Ausfüh
rungsform eine Tiefe von etwa 0,01778 cm (0,007 Inch) und
eine Weite oder Breite von etwa 0,02032 cm (0,008 Inch),
obwohl beide Abmessungen variieren können, was wünschens
wert sein kann und dennoch die gewünschte Festhaltefunktion
erzielen, wie dies von einem Fachmann unmittelbar erkannt
werden kann. Proximal zu der Festhalterille 62 ist der Au
ßendurchmesser des Körpers 61 abgerundet oder verjüngt sich
von etwa 0,1016 cm (0,04 Inch) bis etwa 0,09144 cm (0,036
Inch). In bevorzugter Weise sind alle Kanten unterbrochen,
angefast oder anderweitig abgerundet, um gratfreie und
stumpfe Ecken sicherzustellen, um den Zusammenbau zu ver
einfachen. Die Schneidvorrichtung 60 kann auch ein Gewinde
66 aufweisen, ähnlich demjenigen, welches oben beschrieben
wurde.
Die Schneidvorrichtung 60 wird in bevorzugter Weise in Form
eines Schnappsitzes in das Schneidvorrichtungsgehäuse 70
eingesetzt, indem die Schneidvorrichtung 60 in das distale
Ende 74 des Schneidvorrichtungsgehäuses 70 eingeführt wird.
Das Schneidvorrichtungsgehäuse 70 ist in bevorzugter Weise
ähnlich demjenigen, welches oben beschrieben wurde, mit der
Ausnahme, dass die Festhalterille 54 des ersten Gehäuses
ersetzt ist durch einen Satz von sich nach innen erstrec
kenden radialen Festhalteteilen 72.
Gemäß Fig. 5B besitzt das momentane Schneidvorrichtungsge
häuse 70 drei Festhalteteile 72, die in bevorzugter Weise
umfangsmäßig symmetrisch verteilt (das heißt ca. 120°-
Bögen). Der Fachmann erkennt hier, dass die Zahl, die Größe
und die Gestalt der Festhalteteile variieren können; wenig
stens zwei werden allgemein verwendet, um eine Gegenüberla
ge zu erzielen und Ausführungsformen mit 3, 4 und 5 oder
mehr können ebenfalls unmittelbar verwendet werden. Es ist
jedoch möglich, ein einzelnes Festhalteteil bei einigen An
wendungsfällen zu verwenden, derart, dass das einzelne
Festhalteteil mit einem stationären Schneidvorrichtungsteil
zusammenarbeitet, entweder mit oder ohne einen Satz von
Schneidvorrichtungsblöcken (42 bei den Ausführungsformen,
die oben beschrieben wurden).
Wie bei den oben erwähnten Armen 43 sind die Rückhalteteile
72 so bemessen und konfiguriert, um eine Ablenkung inner
halb des elastischen Bereiches in solcher Weise zuzulassen,
dass die Festhalte- oder Rückhalteteile 72 abgelenkt werden
können und in die Rinne 62 eingeführt werden können, wie
dies weiter unten erläutert wird. Auch hier ermöglicht die
se Schnapp-Passsitz-Konfiguration in vorteilhafter Weise,
dass die Schneidvorrichtung 60 in dem Schneidvorrichtungs
gehäuse 70 zurückgehalten wird, und zwar selbst dann, wenn
sich die Schneidvorrichtung 60 von dem Antriebselement
(nicht gezeigt) abtrennt.
Wie oben bereits dargelegt wurde, können die Festhalteteile
72 dazu dienen und eine Funktion von stationären
Schneidteilen hinzufügen. Als solches können die Festhalte
teile 72 entsprechend bemessen werden. Die veranschaulich
ten Festhalteteile 72 sind etwa 0,01778 cm (0,007 Inch) in
der axialen Richtung dick; jedoch kann der Fachmann erken
nen, dass die Dicke von etwa 0,0762 cm (0,003 Inch) bis et
wa 0,762 cm (0,03 Inch) variieren kann oder anderweitig von
der Materialwahl abhängen kann und auch von dem gewünschten
Grad der axialen Festhaltung oder Zwangsführung abhängen
kann. Die Festhalteteile 72 erstrecken sich etwa 0,01778 cm
(0,007 Inch) von der Innenwand des zylinderförmigen
Schneidvorrichtungsgehäuses 70 nach innen. Die Länge des
Festhalteteiles 72 kann jedoch variieren, abhängig von den
gewünschten Abmaßen des Schneidvorrichtungsgehäuses 70 und
der Schneidvorrichtung 60. Wie in Fig. 5B gezeigt ist, kön
nen die Seitenkanten 73 der Festhalteteile 72 mit einem Ra
dius ausgestattet sein, in solcher Weise, dass die radial
innen liegenden und außen liegenden Enden weiter sind als
der zentrale Abschnitt. Zusätzlich können, obwohl sie mit
einem konkaven Radius dargestellt sind, die stationären
Festhalteteile 72 alternativ mit einem konvexen Radius
(nicht gezeigt) ausgestattet sein, um ein sanftes oder wei
ches Übergangsprofil zu bilden.
Der Fachmann kann erkennen, dass die Festhalteteile 72 da
für vorgesehen sind, um in die Festhalterinne 62 der
Schneidvorrichtung 60 einzugreifen. Die Festhalteteile 72
und die Rinne 62 können derart bemessen und konfiguriert
sein, dass die Schneidvorrichtung 60 entweder im Wesentli
chen gegen eine axiale Bewegung relativ zu dem Schneidvor
richtungsgehäuse 70 festgehalten wird oder eine gewisse
axiale Bewegung zwischen den zwei Komponenten möglich ist.
Die Festhalteteile 72 können auch eine Lagerfläche schaf
fen, und zwar für die Drehbewegung der Schneidvorrichtung
60 relativ zu dem Schneidvorrichtungsgehäuse 70. Beispiels
weise sitzt die Rinne 62 der Schneidvorrichtung 60 in wün
schenswerter Weise auf den Enden der Festhalteteile 72 in
solcher Weise auf, dass die Festhalteteile 72 Lagerflächen
an den innersten Kanten oder Rändern vorsehen und es der
Schneidvorrichtung 60 ermöglichen, sich relativ zu dem Ge
häuse 70 zu drehen. Ähnlich der oben beschriebenen Anord
nung kann das distale Ende 65 der Schneidvorrichtung 60 an
genähert plan mit dem distalen Ende 74 des Schneidvorrich
tungsgehäuses 70 verlaufen. Alternativ kann sich das dista
le Ende 65 der Schneidvorrichtung 60 distal von oder kann
geringfügig innerhalb des distalen Endes 74 des Schneidvor
richtungsgehäuses 70 eingelassen sein, und zwar genauso
weit oder auch mehr als dies in Fig. 5A gezeigt ist. Dar
über hinaus kann bei spezifischen Anwendungsfällen die
Schneidvorrichtung 60 selektiv vorgeschoben oder zurückge
zogen werden, und zwar relativ zu dem Schneidvorrichtungs
gehäuse 70, was dann zu den weiter unten beschriebenen Vor
teilen führt.
Um erneut auf Fig. 2 einzugehen, so kann das distale Ende
einer flexiblen Antriebswelle 24 fest innerhalb einer axia
len Bohrung 32 der Schneidvorrichtung 22 befestigt sein.
Die Schneidvorrichtung 22 kann an der flexiblen Antriebs
welle 24 gemäß irgendeiner einer Vielfalt von Möglichkeiten
befestigt werden, wie beispielsweise durch Falzen, Auf
schrumpfen, Löten, Presssitzkonstruktionen und/oder Gewin
deeingriff, wie dies für einen Fachmann offensichtlich ist.
Alternativ kann sich die flexible Antriebswelle 24 axial
durch die Schneidvorrichtung 22 hindurch erstrecken und
kann an dem distalen Ende 36 der Schneidvorrichtung 22 be
festigt werden.
Bei irgendeiner der hier beschriebenen Ausführungsformen
können die Schneidvorrichtung 22 und das Schneidvorrich
tungsgehäuse 21 derart konstruiert sein, dass die Schneid
vorrichtung 22 innerhalb von dem Schneidvorrichtungsgehäuse
21 in einer Weise positioniert werden kann, die eine axiale
Bewegung der Schneidvorrichtung 22 relativ zu dem Schneid
vorrichtungsgehäuse 21 erlaubt. Eine steuerbare oder kon
trollierbare axiale Bewegung der Schneidvorrichtung 22 kann
auf eine Vielfalt von Wegen erzielt werden, um verschiede
nen gewünschten klinischen Objektiven Rechnung zu tragen.
Beispielsweise kann bei irgendeiner der Ausführungsformen,
die in den Fig. 2 und 5a veranschaulicht sind, eine gerin
gere Größe einer axialen Bewegung dadurch erzielt werden,
indem man die axiale Abmessung der ringförmigen Ausnehmun
gen 54, 52 in Bezug auf die axiale Abmessung der Flansche
42 oder der Festhalteteile 72 erhöht. Der ringförmige pro
ximale Anschlag 48 (Fig. 2) kann effektiv proximal entlang
dem Rohrkörper 12 zu einer Position beispielsweise inner
halb des Bereiches von etwa 5 cm von dem distalen Ende 52
bis zu wenigstens etwa 10 oder 20 cm von dem distalen Ende
52 bewegt werden. Dies ermöglicht eine erhöhte laterale
Flexibilität im distalen Bereich von 10 cm oder 20 cm oder
einem größeren Abschnitt des Rohrkörpers 12. Alternativ
kann der proximale Anschlag 48 auch vollständig beseitigt
sein, derart, dass der gesamte Innenseitendurchmesser des
Rohrkörpers 12 die Fähigkeit hat, die Flansche 42 oder de
ren konstruktives Äquivalent aufzunehmen oder auch der Au
ßenseitendurchmesser des Gewindes 46, was von der Ausfüh
rungsform abhängt. Eine begrenzte axiale Bewegung kann auch
in einer Weise erzielt werden, wie sie in den Fig. 6 und 7
veranschaulicht ist, wie dies von einem Fachmann unmittel
bar erkannt werden kann.
Im Allgemeinen können relativ geringere Grade einer axialen
Bewegung, wie beispielsweise in der Größenordnung von etwa
1 bis 2 mm oder weniger, wünschenswert sein, um das Auftre
ten einer Verstopfung zu reduzieren bzw. dessen Reduzierung
zu unterstützen und um auch das Trauma zu reduzieren, wie
beispielsweise durch die distale Schneidspitze, die gegen
eine Gefäßwand drückt. Eine geringere axiale Bewegbarkeit
kann auch dazu beitragen, einer differenziellen Verlänge
rung oder Kompression zwischen dem Rohrkörper 12 und der
Antriebswelle 24 zu kompensieren.
Ein größerer Grad der axialen Bewegbarkeit kann bei Ausfüh
rungsformen wünschenswert sein, bei denen die Schneidvor
richtung 22 in gesteuerter Weise teilweise über das Gehäuse
21 hinaus ausgefahren werden kann, um den Angriff an ein
hartes behinderndes Materials zu verbessern. Das Zurückzie
hen der Schneidvorrichtung 22 innerhalb des Schneidvorrich
tungsgehäuses 21 kann während dem Einführen der Vorrichtung
10 wünschenswert sein, um das Trauma an dem Gefäßintima
während der Positionierung der Vorrichtung 10 zu minimie
ren. Die Schneidvorrichtung 22 kann danach distal in der
Größenordnung von 1 bis 3 oder 5 mm über das distale Ende
52 des Gehäuses 21 hinaus vorgeschoben werden, um an behin
derndes Material anzugreifen, welches dann in das Schneid
vorrichtungsgehäuse 21 hineingezogen wird.
Eine etwas signifikantere proximale Zurückziehung der
Schneidvorrichtung 22 innerhalb des Gehäuses 21, wie bei
spielsweise in der Größenordnung von 5 bis 20 cm von dem
distalen Ende 52, kann während der Positionierung des Athe
rectomiekatheters vorteilhaft sein. Wie auf dem Gebiet ver
standen werden kann, stellt eine der Einschränkungen beim
Positionieren einer transluminalen medizinischen Vorrich
tung innerhalb einer gewundenen oder Umlenkungsgefäßanato
mie, speziell eine solche, die in dem Herz und dem intra
kardialen Raum auftreten kann, die laterale Flexibilität
des distalen Abschnitts der Vorrichtung dar. Selbst wenn
der Außenseitendurchmesser oder das Querschnittsprofil der
Vorrichtung ausreichend klein ist, um die stenotische Zone
zu erreichen, muss die Vorrichtung noch eine ausreichende
Vorstoßmöglichkeit haben und auch eine ausreichende latera
le Flexibilität, um in der gekrümmten Anatomie zu navigie
ren.
In dem Kontext von drehbaren Atherectomiekathetern kann die
drehbare Antriebswelle 24 als auch die Schneidvorrichtung
22 in signifikanter Weise die Steifigkeit des Katheters er
höhen. In Einklang mit der vorliegenden Erfindung können
die Antriebswelle 24 und die Schneidvorrichtung 22 proximal
aus dem Rohrgehäuse 12 herausgezogen werden, um einen rela
tiv hoch flexiblen distalen Katheterabschnitt zu schaffen,
der die Fähigkeit hat, einem Führungsdraht 28 durch eine
gekrümmte Gefäßanatomie zu folgen. Wenn einmal das äußere
Rohrgehäuse 12 des Atherectomiekatheters zu der Behand
lungsstelle vorgeschoben worden ist, können die Schneidvor
richtung 22 und die Antriebswelle 24 distal durch den Rohr
körper 12 vorgeschoben werden, und zwar in die Position an
dem distalen Ende 16. Auf diese Weise kann der drehbare At
herectomiekatheter an anatomischen Stellen positioniert
werden, die nicht erreichbar sind, wenn die Antriebswelle
28 und das Gehäuse 21 an dem distalen Ende 16 des Rohrkör
pers 12 als eine einzelne Einheit vorgeschoben werden.
Im Allgemeinen ist die Schneidvorrichtung 22 in bevorzugter
Weise proximal aus dem distalen Ende 52 des Schneidvorrich
tungsgehäuses 21 um eine Strecke zurückziehbar, die ausrei
chend ist, damit das äußere Rohrgehäuse 12 und das Schneid
vorrichtungsgehäuse 21 die Möglichkeit erhalten, an der ge
wünschten Behandlungsstelle positioniert zu werden. Im Kon
text der Koronararterienerkrankung muss der Abstand zwi
schen dem distalen Ende 52 des Schneidvorrichtungsgehäuses
21 und der zurückgezogenen Schneidvorrichtung 22 im Allge
meinen innerhalb des Bereiches von etwa 5 cm bis etwa 30 cm
liegen und muss in bevorzugter Weise wenigstens etwa 10 cm
betragen. Das proximale Zurückziehen der Schneidvorrichtung
22 über die Abstände in dieser Größenordnung ist normaler
weise für die meisten Koronararterienanwendungen ausrei
chend.
Die flexible Antriebswelle 24 ist in bevorzugter Weise hohl
und besteht aus einem laminierten flexiblen "Drehmoment
rohr", wie dies beispielsweise aus einem inneren dünnwan
digen Polymerrohr, einer Zwischenschicht aus geflochtenem
oder gewebten Draht und einer äußeren Polymerschicht herge
stellt werden kann. Bei einer Ausführungsform umfasst das
Drehmomentrohr ein Polyimidrohr mit einer Wanddicke von et
wa 0,0106 cm (0,004 Inch) mit einer Schicht aus geflochte
nem rostfreien Stahldraht mit 0,00381 cm (0,0015 Inch), der
darin eingebettet ist. Die laminierte Konstruktion führt in
vorteilhafter Weise zu einem Rohr mit einer sehr hohen Tor
sionssteifigkeit und einer ausreichenden Zugspannungsfe
stigkeit, welches jedoch allgemein seitlich flexibel ist.
Jedoch können abhängig von der gewünschten Drehmomentüber
tragung, dem Durchmesser und der Flexibilität irgendeine
einer Vielfalt von anderen Materialien und Konstruktionen
verwendet werden. Im Allgemeinen sollte die Antriebswelle
24 eine ausreichende Torsionssteifigkeit haben, um die
Schneidvorrichtung 22 durch einigermaßen vorhersehbare
Blockaden hindurchzutreiben. Es ist zu erkennen, dass bei
einigen Anwendungsfällen die Antriebswelle 24 aus einem
Draht oder einer anderen festen Konstruktion bestehen kann,
derart, dass sich kein innerer Hohlraum 26 durch diese hin
durch erstreckt.
Der Außendurchmesser von einer Ausführungsform der vorhan
denen hohlen flexiblen Antriebswelle 24 liegt bei angenä
hert 0,08128 cm (0,032 Inch), kann jedoch auch zwischen et
wa 0,0508 cm (0,02 Inch) und etwa 0,08636 cm (0,034 Inch)
oder mehr liegen. Der Fachmann erkennt hierbei, dass der
Durchmesser der flexiblen Antriebswelle 24 durch eine mini
male Torsionsfestigkeit und Führungsdrahtdurchmesser einge
schränkt sein kann, wenn ein Führungsdraht 28 vorhanden
ist, und zwar an dem Unterende und auch durch den maximal
zulässigen Katheter-Außenseitendurchmesser an dem hohen En
de begrenzt sein kann.
Die Wahl einer hohlen Antriebswelle 24 ermöglicht es der
Vorrichtung 10, über einen herkömmlichen federgespannten
Führungsdraht 28 vorgeschoben zu werden und lässt in bevor
zugter Weise noch Raum für einen Salinelösung, Arzneimittel
oder Kontrastmedien, damit diese durch den Hohlraum 26 der
Antriebswelle 24 fließen und aus der distalen Öffnung 39
der Schneidvorrichtung 22 heraus. Der Innendurchmesser der
vorhandenen hohlen flexiblen Antriebswelle 24 hängt somit
teilweise von dem Durchmesser des Führungsdrahtes 28 ab,
über den die flexible Antriebswelle 24 vorrücken muss. Bei
spielsweise liegt der Innendurchmesser des Führungs
drahthohlraums 26 bei einer Ausführungsform der momentanen
hohlen flexiblen Antriebswelle 24, die für die Verwendung
mit einem Führungsdraht mit 0,04572 cm (0,018 Inch) Durch
messer gedacht ist, bei angenähert 0,06096 cm (0,024 Inch).
Da sich die flexible Antriebswelle 24 in bevorzugter Weise
zwischen der Steuereinheit 18 und der Schneidvorrichtung 22
erstreckt, sollte die Länge der momentan verwendeten hohlen
flexiblen Antriebswelle 24 ausreichend bemessen sein, um
der Schneidanordnung die Möglichkeit zu bieten, die Ziel
stelle zu erreichen, jedoch auch eine angemessene Länge au
ßerhalb des Patienten für das Klinikpersonal zum Manipulie
ren des Instruments 10 sicherzustellen.
Um erneut auf Fig. 2 einzugehen, besteht der Hohlraum 20
der zusammengebauten Vorrichtung 10 somit aus einem Rin
graum, der zwischen der Innenwand des flexiblen Rohrkörpers
12 und der Außenseite der flexiblen Antriebswelle 24 fest
gelegt ist. Der Hohlraum 20 kann dazu verwendet werden, um
ein Fluid und Material von der Schneidvorrichtung anzusau
gen. In bevorzugter Weise wird ein ausreichender Spielraum
zwischen dem Rohrkörper 12 und der sich drehenden Antriebs
welle 24 beibehalten, um die Wahrscheinlichkeit minimal zu
halten, dass eine Anbindung oder Verstopfung durch Material
erfolgt, welches von der Behandlungsstelle angesaugt wird.
Im Allgemeinen ist die Querschnittsfläche des Hohlraums 20
in bevorzugter Weise maximiert, und zwar als ein Prozent
satz des Außendurchmessers des Rohrkörpers 12. Dies erlaubt
eine Optimierung der Hohlraum-Querschnittsfläche, die einen
minimalen Außendurchmesser für den Rohrkörper 12 beibehält,
während sie zur gleichen Zeit eine akzeptable Strömungsrate
des Materials durch den Ansaughohlraum 20 erlaubt, und zwar
bei einer minimalen Wahrscheinlichkeit einer Verstopfung
oder Anbindung, was die Prozedur unterbrechen würde. Es
kann somit die Querschnittsfläche des Ansaughohlraums 20
dann optimiert werden, wenn das Antriebsrohr 24 so konstru
iert ist, dass es eine relativ hohe Drehmomentübertragung
pro Einheit der Wanddicke besitzt, wie bei der Konstrukti
on, die oben beschrieben ist. Bei einer Ausführungsform der
Erfindung, die für Koronararterienanwendungen gedacht ist,
beträgt der Außendurchmesser des Rohrkörpers 12 etwa 0,2032
cm (0,08 Inch), die Wanddicke des Rohrkörpers 12 liegt bei
etwa 0,02032 cm (0,008 Inch) und der Außendurchmesser der
Antriebswelle 24 liegt bei ca. 0,07874 cm (0,031 Inch).
Solch eine Konstruktion erzeugt eine Querschnittsfläche des
verfügbaren Ansaugabschnittes des zentralen Hohlraums 20
von etwa 0,00245 Quadratinch. Dies ist angenähert 50% des
gesamten Querschnittsbereiches des Rohrkörpers 12. In be
vorzugter Weise beträgt die Querschnittsfläche des Hohl
raums 20 wenigstens etwa 25%, noch bevorzugter wenigstens
etwa 40% und optimal wenigstens etwa 60% der gesamten Quer
schnittsfläche des Rohrkörpers 12.
Der Rohrkörper 12 kann irgendeine einer Vielfalt von Kon
struktionen aufweisen, wie beispielsweise eine solche eines
Vielschicht-Drehmomentrohres. Alternativ kann irgendein an
deres einer Vielfalt von herkömmlichen Katheterschachtmate
rialien, wie beispielsweise rostfreier Stahl oder Einzel
schichtpolymerextrusionen von Polyethylenen, Polyethylen
terephthalat, Nylon oder andere gut bekannte Arten verwen
det werden. Bei einer Ausführungsform besteht der Rohrkör
per 12 beispielsweise aus einer PEBAX-Extrusion mit Außen
durchmesser von angenähert 0,2286 (0,09 Inch). Jedoch kann
der Außendurchmesser zwischen etwa 0,14224 cm (0,056 Inch)
für Koronargefäßanwendungen und etwa 0,381 cm (0,150 Inch)
für periphere Gefäßanwendungen betragen. Da der Rohrkörper
12 einem Zusammenfallen widerstehen muss, und zwar unter
ziemlichen vorangehenden Vakuumkräften, sollte der genannte
Rohrkörper 12 in wünschenswerter Weise eine Wanddicke von
wenigstens etwa 0,0127 cm (0,005 Inch) haben. Die Wanddicke
kann jedoch variiert werden, abhängig von den Materialien
und der Konstruktion.
Das distale Ende des Rohrkörpers 12 kann an das proximale
Ende 12 des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 angebracht sein,
wie dies in Fig. 2 gezeigt ist und oben beschrieben wurde.
Das proximale Ende des Rohrkörpers 12 kann an die Steuer
einheit 18 angesetzt sein, wie dies im Folgenden beschrie
ben wird.
Gemäß Fig. 9 ist die Stelle, an der die flexible Antriebs
welle 24 mit der Steuereinheit 18 verbunden ist, eine wahr
scheinliche Stelle der Zerstörung durch Biegekräfte. Für so
einen Fall ist ein Verstärkungsrohr 18 wünschenswert vorge
sehen, um die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls an dieser
Stelle zu reduzieren, und zwar auf Grund der Biegekräfte.
Das Verstärkungsrohr 80 kann sich von der Steuereinheit 18
entlang einem proximalen Abschnitt des Rohrkörpers 12 er
strecken. Das Verstärkungsrohr 80 erstreckt sich in bevor
zugter Weise distal über den Rohrkörper 12 um wenigstens
etwa 3 cm und bevorzugter etwa 6 cm und umfasst in wün
schenswerter Weise Silizium oder ein anderes herkömmliches
biokompatibles polymeres Material. Das veranschaulichte
Verstärkungsrohr 80 schafft eine Unterstützung, um ein
Überbiegen und Abknicken an dem proximalen Ende der An
triebswelle 24 zu vermeiden. Um weiterhin auf Fig. 9 einzu
gehen, so kann das Verstärkungsrohr 80 an der Steuereinheit
18 in solcher Weise befestigt sein, dass es in Form eines
Presssitzes über eine Schnappspitzenanordnung 82 befestigt
ist, durch die die flexible Antriebswelle 24 und der Rohr
körper 12 in die Steuereinheit 18 eintreten. Somit um
schließt das Verstärkungsrohr 80 in vorteilhafter Weise ei
nen proximalen Abschnitt des Rohrkörpers 12.
Die betreffende flexible Antriebswelle 24 und der Rohrkör
per 12 verbinden die Schneidvorrichtung 22 und das Schneid
vorrichtungsgehäuse 21 betriebsmäßig mit der Steuereinheit
18 der veranschaulichten Ausführungsform. Um weiter mit
Fig. 9 fortzufahren, treten der Rohrkörper 12 und die An
triebswelle 24 in die Steuereinheit 18 durch die Schnapp
spitzenanordnung 82 ein. Die Schnappspitzenanordnung 82
kann mit einem Verbinder ausgestattet sein, wie beispiels
weise einer Nabe 84 (hub) mit einem zentralen Hohlraum, der
in Kommunikation mit einem Vakuumverteiler 86 steht. Der
Rohrkörper 12 kann mit der Nabe oder Buchse 84 verbunden
sein. Spezifisch kann die Buchse 84 auf den Vakuumverteiler
86 aufschnappen und mit diesem eine Abdichtung bilden und
demzufolge auch mit dem Rohrkörper 12. Das Buchsenmaterial
besteht daher in wünschenswerter Weise aus einem Lang
zeitspeicher für Schnappsitznasen, welche diesen Teil an
dem Rest der Anordnung sichern. Die momentan bevorzugte
Buchse 84 ist spritzgusstechnisch hergestellt unter Verwen
dung eines weißen Acetyls, wie beispielsweise Delrin. Die
Buchse 84 (hub) kann drehbar sein und kann die Bedienungs
person dazu befähigen, den Rohrkörper 12 relativ zu der
Steuereinheit 18 derart zu drehen, dass die Bedienungsper
son oder das Klinikpersonal den Rohrkörper 12 steuern kön
nen, ohne dabei die Steuereinheit 18 zusammen mit dem Rohr
körper 12 bewegen zu müssen. Es kann eine Reibung zur Be
grenzung dieser Drehung durch eine Muffe 87 vorgesehen
sein, die gegen die Buchse 84 bei der veranschaulichten
Ausführungsform angedrückt oder zusammengedrückt ist.
Der Rohrkörper 12 kann intern verstärkt sein, dort, wo er
durch die Buchse 84 hindurch verläuft, wie beispielsweise
durch ein dünnwandiges rostfreies Stahlrohr (nicht gezeigt)
welches sich durch die Buchse 84 hindurch erstreckt und an
diese gebunden ist. Im Allgemeinen wird eine gute Drehkupp
lung zwischen dem Rohrkörper 12 und der Buchse gewünscht.
Bei einer Ausführungsform kann ein Abschnitt der Buchsen
bohrung hexagonal gestaltet sein oder kann irgendeine ande
re, nicht kreisförmige Gestalt haben, die einer komplemen
tären Gestalt an dem Rohr entspricht, um dadurch die Dreh
verbindung zwischen der Buchsenbohrung und dem Rohr (nicht
gezeigt) zu verstärken. Epoxy oder andere Klebestoffe
(nicht gezeigt) können in einen Raum um das rostfreie
Stahlrohr herum injiziert werden, um unterstützend zu ver
hindern, dass das rostfreie Stahlrohr (nicht gezeigt) sich
relativ zu der Buchse 84 dreht. Der Klebestoff sichert auch
in vorteilhafter Weise die zwei Komponenten in solcher Wei
se, dass das Rohr (nicht gezeigt) weniger dazu neigt, axial
aus der Buchse 84 herausgezogen zu werden.
Gemäß Fig. 9 ist der Vakuumverteiler 86 in bevorzugter Wei
se an einem Vakuumschlauch 88 befestigt, und zwar an einem
Auslass, und ein Motor 90 ist an einem zweiten Auslass be
festigt. Das Buchsenende des Vakuumverteilers 86 beherbergt
in wünschenswerter Weise zwei Siliziumguinmi-O-Ringe 85, die
als dynamische (drehbare) Dichtungen zwischen dem Verteiler
86 und dem Stahlrohr (nicht gezeigt) funktionieren, welche
sich durch die Buchse 84 erstrecken. Das gegenüberliegende
Ende des Verteilers 86 nahe dem proximalen Ende des An
triebsrohres 24 enthält in bevorzugter Weise ein Paar von
Butylgummi-Fluiddichtungen 94. Diese dynamischen Fluiddich
tungen 94 können mit Silikonpaste geschmiert sein. Die zwei
Fluiddichtungen 94 sind Rücken an Rücken montiert, wobei
deren Lippen voneinander wegzeigen. Bei dieser Konfigurati
on schützt die distale Dichtung (das heißt am dichtesten
bei der Schneidvorrichtung 22) gegen positive Druckverlu
ste, die durch den Blutdruck verursacht werden können und
die proximale Dichtung (das heißt am dichtesten bei dem Mo
tor 90) schließt Luft aus, wenn das System evakuiert wird
und der Druck außerhalb des Instruments 10 höher ist als
der Druck innerhalb des Instruments 10.
Der Vakuumverteiler 86 kann mit dem Motor 90 verbunden
sein, und zwar unter Verwendung einer Gewindemotorfront
platte 100. Der Vakuumverteiler 86 ist in bevorzugter Weise
auf die Frontplatte 100 aufgeschraubt, kann jedoch auch in
irgendeiner geeigneten Weise daran befestigt sein. Die
Frontplatte 100 kann an dem Ausgangsende des Motors 90
durch eine Gewindebefestigungsvorrichtung 102 angebracht
sein. Der momentan bevorzugte Motor 90 besteht aus einem
modifizierten 6-Volt-Gleichstrommotor mit einer Hohlwelle
und einem Außendurchmesser von 22 mm, hergestellt von
MicroMo.Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird Energie von
dem Motor 90 auf die flexiblen Antriebswelle 24 über eine
Länge der mittleren Wand rostfreien Stahlrohres übertragen,
welches in bevorzugter Weise durch eine Klebemittel an die
Antriebswelle 24 gebunden ist. Das Rohr bildet eine Über
tragungswelle 107 und ist in bevorzugter Weise an seiner
Außenfläche mit ca. 0,00254 cm (0,001 Inch) Teflon vom Typ
S beschichtet. Die teflonbeschichteten freiliegenden Enden
der steifen oder starren Antriebswelle oder der Übertra
gungswelle 107 bilden eine glatte Anlagefläche für die dy
namischen Fluiddichtungen, die oben erläutert sind. Das
Übertragungswellenrohr kann aus einem hypodermalen Nadel
schaft bestehen, der einen Innendurchmesser von etwa
0,09144 cm (0,036 Inch) und einen Außendurchmesser von
0,13462 cm (0,058 Inch) vor der Beschichtung hat. Die Über
tragungswelle 107 ist in bevorzugter Weise in Form eines
Gleitpasssitzes über den Innendurchmesser von etwa 0,14732
cm (0,058 Inch) der hohlen Motorwelle aufgesetzt und er
streckt sich in wünschenswerter Weise über die Länge der
Motorwelle in beiden Richtungen hinaus. Der Gleitpasssitz
berücksichtigt in vorteilhafter Weise eine axiale Gleitbe
wegung der Übertragungswelle 107 relativ zu dem Motor 90
und den Abgleich des Instruments 10. Somit kann eine axiale
Bewegbarkeit realisiert werden.
Die Antriebswelle 24 besitzt in vorteilhafter Weise die Fä
higkeit einer axialen Bewegung relativ zu dem Motor 90, wie
dies oben beschrieben ist. Eine gesteuerte axiale Bewegung
der Antriebswelle 24 und ultimativ der Schneidvorrichtung
22 und deren angeschlossener Komponenten ist wünschenswert,
und zwar ungeachtet der mechanischen Verbindung, die solch
eine Bewegung erlaubt. Die Bewegung ermöglicht es der
Schneidvorrichtung 22 und bei einigen Ausführungsformen der
Antriebswelle 24, proximal während der Positionierung der
Katheterhülle oder des Rohrkörpers 12 in dem Gefäßsystem
herausgezogen zu werden. Nachfolgend dem Positionierungs
vorgang kann die Schneidvorrichtung 22 dann nach vorne vor
gerückt werden, und zwar in die Schneidposition. Solch eine
Konfiguration ermöglicht eine erhöhte Manövrierfähigkeit
und Flexibilität während des Positioniervorganges und auch
eine einfachere Spurverfolgung durch das Gefäßsystem hin
durch. Diese Konfiguration erlaubt auch eine einfachere
Sterilisation des äußeren Rohrkörpers 12 in einer kompakten
aufgewickelten Packung. Wie jedoch von einem Fachmann er
kannt werden kann, ist solch eine relative axiale Bewegung
der Schneidvorrichtung 22 und des Rohrkörpers 12 nicht zur
Erzielung der verschiedenen anderen Aspekte und Vorteile
der dargestellten Erfindung erforderlich.Eine kleine Antriebsplatte 103, die an das rückwärtige Ende
der Übertragungswelle 107 angebunden ist, bildet in vor
teilhafter Weise eine Kupplung mit einer Antriebshülse 105,
die an der Motorwelle 92 mit einem Außendurchmesser von an
genähert 0,19812 cm (0,078 Inch) angebracht ist. Die An
triebsplatte 103 kann irgendeine einer Anzahl von geometri
schen Konfigurationen haben. In bevorzugter Weise besitzt
die Antriebsplatte 103 eine drehsymmetrische Gestalt mit
einer zentralen Öffnung, obwohl auch andere Konfigurationen
verwendet werden können. Die Symmetrie vereinfacht den Ro
tationsausgleich. Bei einer Ausführungsform ist die An
triebsplatte 103 quadratisch mit einer zentralen Öffnung,
dreieckförmig mit einer zentralen Öffnung oder kreisförmig
mit einer zentralen Öffnung und mit einem Verbindungsteil
ausgestattet, um die Antriebsplatte mit der Antriebshülse
zu verbinden bzw. an diese zu koppeln, und zwar mit einer
reduzierten Wahrscheinlichkeit eines Schlupfes. Zusammen
bilden die Antriebsplatte 103 und die Antriebshülse 105 ei
ne konzentrische Antriebskupplung ähnlich einer Keilwellen
verbindung, und zwar zwischen der Motorwelle 92 und der
Übertragungswelle 107.Die Übertragungswelle 107 kann ihrerseits mit der flexiblen
Antriebswelle 24 verbunden sein. Die konzentrische An
triebskupplungskonfiguration erlaubt es in vorteilhafter
Weise, dass eine relative longitudinale Bewegung von 0,625
cm (0,25 Inch) zwischen der Antriebsplatte 103 und der An
triebshülse 105 möglich ist, was ausreichend ist, um ther
mischen und mechanischen Änderungen in den relativen Längen
des Außenrohres 12 und des flexiblen Antriebsrohres 24
Rechnung zu tragen. Ein integraler Flansch der An
triebsplatte 103 oder der Antriebshülse 105 kann als ein
Schild wirken, um eine Flüssigkeit von den rückwärtigen Mo
torlagern für den Fall einer leckenden Flüssigkeitsdichtung
abzulenken. Somit besteht die Antriebshülse 105 in bevor
zugter Weise aus einem festen, mit Wand ausgestatteten
Ringflansch, der als eine rohrförmige Ablenkung wirkt, wie
dies von Fachleuten verstanden werden kann.Die Antriebshülse 105 und die Antriebsplatte 103 sind in
bevorzugter Weise aus Plexiglas-DR, einer medizinischen
Sorte, einem ausgehärteten Acrylharz, hergestellt von Rohm
und Haas, gegossen. Diese Teile zeigten eine geringe Ten
denz, bei Vorhandensein von Chemikalien zu brechen oder zu
reißen, die bei dem Zusammenbau der Vorrichtung vorhanden
sein können oder verwendet werden; diese Chemikalien umfas
sen Cyanoacrylat-Klebestoffe und Beschleuniger, Motorlager-
Schmierstoffe, Alkohol, Epoxidharze usw. Die Antriebshülse
105 und die Antriebsplatte 103 sind auch in bevorzugter
Weise in Form eines leichten Presssitzes auf deren jeweili
ge Wellen 92, 107 aufgesetzt und sind mit einer Füllung aus
einem Klebestoff gesichert, der auf die Außenseite der Ver
bindungsstellen aufgetragen ist.Um mit Fig. 9 weiter fortzufahren, so kann ein Infusions
verteiler 108 an dem proximalen Ende der Steuereinheit 18
angeordnet sein. Der Infusionsverteiler 108 ist in bevor
zugter Weise als ein Eingabekreislauf konstruiert; somit
kann irgendein Fluid, welches mit einem Druck gepumpt oder
injiziert werden kann, welcher den diastolischen Druck in
der Arterie oder Vene überschreitet, verwendet werden, je
doch werden sehr wahrscheinlich Salzlösungen, therapeuti
sche Arzneimittel und Fluoroskop-Kontrastmedien in Verbin
dung mit dieser Vorrichtung verwendet. Beispielsweise kön
nen Salzlösungen dazu verwendet werden, um Luft aus dem
Rohrkörper 12 und dem Antriebsrohr 24 herauszudrücken, be
vor Prozeduren durchgeführt werden, so dass Luftembolien
vermieden werden können, und diese können auch während ei
ner Atherectomieprozedur verwendet werden, um dadurch eine
durchgehende Strömung der Flüssigkeit (verschieden von
Blut) während des Schneidvorgangs vorzusehen, um die Mit
nahme von Gewebstrümmern durch eine Rückführkreislauf zu
unterstützen. Wie zu erkennen ist, wird die Vorrichtung 10
im Allgemeinen von Luft befreit, bevor die Prozeduren
durchgeführt werden. In solch einem Fall kann eine Infusi
onspumpe oder ein erhöhter IV-Balg verwendet werden, um ei
ne kontinuierliche Niedrigdruckströmung der Salzlösung
durch das System sicherzustellen, was von der Anwendung und
der Prozedur abhängig ist.Zu verschiedenen Zeitpunkten während einer Prozedur kann
das Klinikpersonal fordern, dass eine Menge des Kontrastme
diums in das Instrument 10 injiziert wird, um ein fluoro
skopisches Bild der Arterie oder Vene zu verstärken, entwe
der um den Führungsdraht 28 zu positionieren oder zu len
ken, um eine Blockade zu lokalisieren oder um zu bestäti
gen, dass eine Stenosis wirklich reduziert worden ist. Ein
Kontrastmedium stellt ein relativ dichtes Material dar und
es ist gewöhnlich ein hoher Druck (gewöhnlich mehrere Atmo
sphären) erforderlich, um das Material schnell durch den
kleinen länglichen Hohlraum 26 des Antriebsrohres 24 hin
durchzuzwingen. Solch ein Medium kann unter Verwendung ei
ner Infusionspumpe als Beispiel eingebracht werden.Im Falle des veranschaulichten chirurgischen Instruments 10
kann der Infusionsverteiler 108 aus mehreren Komponenten
bestehen. Die erste Komponente kann eine Infusionsöffnung
sein, die ein medizinisches Infusionsventil 109 enthält,
wie beispielsweise dasjenige, welches von Halkey-Roberts
Corp. geliefert wird. Diese Silikongummi-Rückschlagventil
anordnung 109 ist in bevorzugter Weise so konstruiert, dass
sie geöffnet wird, wenn ein männlicher Luer-Kegel (oder
Verriegelungs-)Anschluss oder Anschlussstück eingeführt
wird. Das Ventil 109 bleibt in bevorzugter Weise solange
offen wie das Kegelanschlussstück an Ort und Stelle ver
bleibt, schließt sich jedoch in wünschenswerter Weise un
mittelbar nach dem Herausziehen desselben. Diese Aktion
schafft einen einfachen Zugriff, wenn dieser benötigt wird,
erzeugt jedoch auch einen Rückströmungsschutz, um den Ver
lust von Blut über diesen Weg oder Route minimal zu halten.
Das Infusionsventil 109 ist in bevorzugter Weise dauerhaft
in einem Seitenarm eines fluchtenden Öffnungsverteilers
111, einem spritztechnisch hergestellten transparenten Acr
lyanschlussteils gebunden. Der fluchtende Öffnungsverteiler
111 besitzt in wünschenswerter Weise einen einstückig aus
gebildeten Gewindefortsatz, der von der proximalen Seite
der Steuereinheit 18 vorragt. Der Gewindefortsatz kann mit
einer Silizium-Führungsdrahtdichtung 113 ausgestattet sein
und auch mit einer Acetyl-(Delrin)-Führungsdraht-
Klemmmutter 112, die zusammen als ein Hämostaseventil-
Kompressionsanschlussteil funktionieren. Für die Klemmmut
ter 112 kann Delrin verwendet werden, um die Haftreibung
und den Verschleiß der Gewinde während der Verwendung mini
mal zu halten. Es sei darauf hingewiesen, dass die Materia
lien, die für das Kompressionsanschlussstück (compression
fitting) angegeben wurden, variiert werden können, wie dies
von Fachleuten erkannt werden kann. Eine interne Schulter
oder ein Gewindeabschnitt der Mutter 112 wirkt in vorteil
hafter Weise ein Positionsanschlag, der eine Extrusion der
Dichtung 113 verhindert, die ansonsten aus einer zu starken
Befestigung oder Anziehen resultieren kann. Der Führungs
draht 28 erstreckt sich in wünschenswerter Weise sowohl
durch die Dichtung 113 als auch durch die Mutter 112.Wenn die Klemmmutter 112 angezogen wird, wird die Führungs
drahtdichtung 113 gegen den Führungsdraht 28 angedrückt, um
diese an Ort und Stelle zu verriegeln und um ein Lecken von
Blut oder Luft durch die Dichtung 113 zu verhindern. Wenn
es erforderlich ist, den Führungsdraht 28 zu verschieben
oder das chirurgische Instrument 10 entlang dem Führungs
draht 28 zu verschieben, wird die Klemmmutter 112 zunächst
gelöst, um die Klemmwirkung etwas zu reduzieren und es wird
dann eine relative Bewegung eingeleitet. Wenn kein Füh
rungsdraht 28 verwendet wird, kann die Dichtung 113 sich
selbst andrücken und den Durchgangsweg verschließen, um ein
Lecken zu reduzieren oder zu verhindern.Der Strömungsmittelkanal erstreckt sich in vorteilhafter
Weise durch den planen Öffnungsverteiler 111 und setzt sich
durch den offenen Hohlraum des Antriebsrohres 24 fort, ver
läuft durch eine distale Öffnung 39 in der distalen Extre
mität der Schneidvorrichtung 33. Der Führungsdraht 28 folgt
in bevorzugter Weise dem gleichen Pfad. Ein lecksichere
Verbindung zwischen dem Einbauöffnungsverteiler 111 und dem
Antriebsrohr 24 ist daher wünschenswert.Demzufolge kann ein Einbauöffnungsflansch 106 an das Moto
rende des Einbauöffnungsverteilers 111 gebunden werden, so
dass eine Kammer erzeugt wird, die eine niedrige Durometer-
Butylgummi-Lippendichtung 114 beherbergt. Der Flansch 106
kann aus gegossenem Acrylharz oder ähnlichem hergestellt
sein. Die Lippendichtung 114 bildet eine effektive dynami
sche Dichtung gegenüber einem Ende der Übertragungswelle
107. Die Lippendichtungen bilden Druck kompensierende Vor
richtungen, die bei einem Druck von Null oder einem niedri
gen Druck funktionieren, und zwar auf Grund eines leichten
elastomeren Zusammendrückens oder Andrückens gegen eine
Welle, wodurch die Schlepp- oder Schleifkomponente in einer
dynamischen Anwendung minimiert wird. Wenn der gegen die
Dichtung ausgeübte Druck zunimmt, erfolgt eine Abdichtung
der Lippe gegenüber der Welle, wobei sowohl die Abdichtwir
kung als auch die dynamische Reibung erhöht werden. Bei
dieser Anwendung wird jedoch die Anforderung nach einer
Hochdruckdichtung lediglich dann auftreten, während ein
Kontrastmedium injiziert wird, typischerweise dann, wenn
die Schneidvorrichtung 22 sich nicht dreht. Eine dynamische
Abdichtung mit niedrigerem Druck kann während der Salzinfu
sion erforderlich sein, obwohl momentan Druck kompensieren
de Lippendichtungen bevorzugt werden.Die Lippendichtung 114 besteht in wünschenswerter Weise aus
transfer-gegossenem Butylgummi mit einem Innendurchmesser
der Lippe von etwa 0,11938 cm (0,047 Inch) (allgemein in
nerhalb des Bereiches von etwa 0,0889 cm (0,035 Inch) bis
etwa 0,127 cm (0,050 Inch)), die auf der Übertragungswelle
107 läuft, welche einen Außendurchmesser von angenähert
0,1397 cm (0,055 Inch) hat. Ein Silikonschmiermittel medi
zinischer Qualität kann dazu verwendet werden, um die Be
rührungsfläche zwischen der Lippendichtung 114 und der
Übertragungswelle 107 zu schmieren, doch neigt das Schmier
mittel dazu, von der Lippe während einer längeren Verwen
dung weggedrückt zu werden. Somit kann eine Teflonbeschich
tung auf der Übertragungswelle 107 als ein Sicherungs
schmiermittel wirken, um eine Dichtungszerstörung im Falle
des Verlustes des Schmiermittels zu reduzieren oder zu be
seitigen.Um wieder auf den Vakuumverteiler 86 zurückzukommen, der in
Fig. 9 veranschaulicht ist, so kann ein Vakuumschlauch 88
an die verbleibende Öffnung des Y-gestalteten Vakuumvertei
lers 86 angeschlossen werden. Der Schlauch 88 kann auf ir
gendeine geeignete Weise angebracht werden, wie dies von
einem Fachmann realisiert werden kann. Der Vakuumschlauch
88 erstreckt sich allgemein zwischen dem Vakuumverteiler 86
der Steuereinheit 18 und einer Vakuum- oder Unterdruckquel
le (siehe Fig. 1), wie beispielsweise einem Gehäusevakuum
des Katheterlabors eines Krankenhauses oder einer Vakuum
flasche.Der Vakuumschlauch 88 erstreckt sich in wünschenswerter
Weise durch eine Schalterkonfiguration 120, die im Folgen
den in Einzelheiten beschrieben wird. Bei der veranschau
lichten Ausführungsform erstreckt sich der Vakuumschlauch
88 dann weiter zu dem Bodenabschnitt der Steuereinheit 18.
Eine gegen Zusammendrücken widerstandsfähige Hülse 116 kann
vorgesehen sein, um ein Zusammenfallen oder Zusammendrücken
des Vakuumschlauches 88 zu verhindern, wenn dieser aus der
Steuereinheit 18 austritt. Zusätzlich stellt die gegen ein
Zusammendrücken widerstandsfähige Hülse 116 eine Flüssig
keitsdichtung dar, um weiter die Wahrscheinlichkeit zu re
duzieren, dass Flüssigkeiten in die Steuereinheit 18 wäh
rend der Operation eindringen.Bei Eingriffen, wie beispielsweise solchen, bei denen das
gezeigte chirurgische Instrument 10 eine besondere Anwen
dung hat, wurde herausgefunden, dass es wünschenswert ist,
dass der Schneidvorgang lediglich unter einer ausreichenden
Aspiration durchgeführt werden sollte. Demzufolge invol
viert ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Schneid
vorrichtungsausschlussmechanismus, der einen Schneidvorgang
des Materials nicht erlaubt, wenn nicht eine ausreichende
Aspiration vorhanden ist. Die Aspirationsrate kann direkt
erfasst werden (das heißt eine Strömungsüberwachung) oder
auch indirekt erfasst werden (das heißt eine Vakuumüberwa
chung). Da beispielsweise der Wert des Vakuums oder Unter
druckes in typischer Weise einen Bestimmungsfaktor des Wer
tes der Aspiration darstellt, kann der Unterdruckwert über
wacht werden, um festzulegen, wann eine neue Vakuumflasche
verwendet werden sollte. Wenn in solch einer Situation der
Wert eines festgestellten Unterdruckes unter etwa 38,1 cm
(15 Inch) Hg fällt, so ist ein unzureichender Reinigungsun
terdruck vorhanden und das Risiko einer Blockierung inner
halb der Vorrichtung 10 erhöht sich. Somit sollte ein
Schneidvorrichtungs-Verhinderungsmechanismus verwendet wer
den, um den Schneidvorgang des Materials solange zu verhin
dern, bis der Unterdruckwert wieder hergestellt ist. Spezi
fisch wurde festgelegt, dass ein festgestellter Unterdruck
von etwa 34,29 (13,5) bis etwa 35,56 cm (14 Inch) Hg eine
Verstopfung bei der veranschaulichten Ausführungsform ge
wöhnlich verhindert.Der Schneidvorrichtungs-Verhinderungsmechanismus besteht
allgemein aus zwei Komponenten, von denen eine unabhängig
oder in Kombination Anwendung finden kann. Eine der Kompo
nenten besteht aus einem Unterdruckmonitor. Der Unterdruck
monitor (nicht gezeigt) besteht in wünschenswerter Weise
aus einem linearen Druckwandler, der das Vorhandensein ei
ner adäquaten Unterdruckkraft erfasst. Das Signal aus dem
Wandler wird in bevorzugter Weise dazu verwendet, um eine
automatische Übersteuerung des Motors zu ermöglichen, in
solcher Weise, dass der Motor die Schneidvorrichtung 22
nicht drehen kann, wenn der Unterdruck unter einen Schwel
lenwert (z. B. 38,1 cm (15 Inch) Hg) fällt. Im Allgemeinen
kann der Unterdruckmonitor auch einen Unterdruckdetektor
umfassen, einen Komparator eines geeigneten Typs, eine
Alarmeinrichtung oder eine Kreislauf-
Verhinderungseinrichtung. Somit kann der Unterdruckdetektor
den Zustand des Betriebes der Vakuum- oder Unterdruckein
richtung sampeln, der Komparator kann variierende Betriebs
bedingungen ermitteln und, wenn die Unterdruckkraft unter
den voreingestellten Schwellenwert fällt oder unerwartet
und plötzlich diesen überschreitet, und zwar aus irgendwel
chen Gründen, kann die Alarmeinrichtung die Bedienungsper
son daran erinnern, eine Korrekturmaßnahme einzuleiten
und/oder die Abschaltschaltung kann automatisch die Drehung
der Schneidvorrichtung anhalten.Der Schneidvorrichtungs-Verhinderungsmechanismus kann auch
einen Strömungsmonitor umfassen (nicht gezeigt). Der Strö
mungsmonitor kann von irgendeinem geeigneten Typ sein und
kann einfach die Strömungsrate oder die Aspirationsrate
durch den Aspirationskanal überwachen. Der Strömungsmonitor
kann ebenfalls an eine Schaltungsanordnung oder Alarmein
richtung angeschlossen sein, so dass der Anwender gewarnt
wird, die Aspirationsrate geringer wird (das heißt Bedin
gungen, die eine Blockade anzeigen, entstehen) und/oder in
solcher Weise, dass die Vorrichtung 10 automatisch Korrek
turmaßnahmen einleitet, wenn eine Abnahme in der Aspirati
onsrate detektiert wurde. Beispielsweise kann die Vorrich
tung 10 den Schneidvorgang außer Bereitschaft setzen (das
heißt die Drehung der Schneidvorrichtung 22), kann den An
saugwert erhöhen oder anderweitig versuchen, eine Autokor
rektur der Situation vorzunehmen. Es sei auch darauf hinge
wiesen, dass verschiedene Alarme, ob sie nun sichtbar,
fühlbar oder hörbar sind, verwendet werden können, um den
Operateur in der Klinik über den erreichten Status zu in
formieren.Eine andere Komponente des Schneidvorrichtungs-Verhinde
rungsmechanismus besteht aus einer Schalteranordnung, die
in vorteilhafter Weise den Motorzustand und die Unterdruck
anwendung steuert, wie dies im Folgenden beschrieben wird.
Wie von einem Fachmann ersehen werden kann, kann solch ein
Schalter, mechanisch, elektromechanisch oder software
gesteuert sein. Gemäß den Fig. 9A-9C stellt eine schema
tisch veranschaulichte Schalterkonfiguration 120 in wün
schenswerter Weise sicher, dass der Motor 30, der die dreh
bare Antriebswelle 24 antreibt, die ihrerseits die Schneid
vorrichtung 22 antreibt, nicht aktiviert werden kann, wenn
nicht ein Unterdruck angewendet wird. Der veranschaulichte
Quetschventilschalter 120 (pinch valve switch) umfasst all
gemein eine Drucktaste, die entlang der Z-Achse orientiert
ist, wie in Fig. 10A gezeigt ist. Die Schalterdrucktaste
124 kann sich entlang der Z-Achse bewegen, wenn diese durch
einen Anwender niedergedrückt wird. In wünschenswerter Wei
se ist der untere Abschnitt der Drucktaste 124 mit einem u
gestalteten Ausschnitt ausgestattet, der einen Tunnel ent
lang der x-Achse formt. Der Ausschnitt ist in bevorzugter
Weise so bemessen, dass er einer Druckfeder 126 entspricht,
die sich dort hindurch erstreckt. Die momentan bevorzugt
Druckfeder 126 besteht aus einer stapel-gewickelten Tasten
feder mit einer Präzisionslänge, die aus einem 302 rost
freien Stahldraht mit 0,027" Durchmesser hergestellt ist,
und zwar mit einer geschlossenen Rückhalteschleife an einem
Ende. Die Drucktaste 124 kann entlang einem Abschnitt der
Druckfeder 126 in solcher Weise positioniert sein, dass die
Drucktaste 124 auf der Druckfeder 126 aufsitzt und in einer
aufrechten Position gehaltert ist. Die Schalterdrucktaste
124 kann zu einer abwärtigen Position wandern, wenn sie
durch eine Bedienungsperson niedergedrückt wird, und zwar
zu einer Position wie diejenige, die in Fig. 10B gezeigt
ist. Die Druckfeder 126 erzeugt eine Vorspannung, so dass
die Drucktaste 124 in die obere Position zurückkehrt, wenn
sie freigegeben wird. Natürlich kann irgendein anderer ge
eigneter Vorspannmechanismus oder Komponente ebenso verwen
det werden.Die Schalterdrucktaste 124 kann mit einem axialen Arm 128
ausgestattet sein, der sich in bevorzugter Weise in einer
Richtung senkrecht zu der Richtung der Bewegung der Druck
taste 124 erstreckt. Somit kann bei einigen Ausführungsfor
men der Arm eine "L"-gestaltete Konfiguration haben. Es sei
darauf hingewiesen, dass eine Vielfalt von Armkonfiguratio
nen ebenso verwendet werden kann.Ein elektronischer Schalter 130 ist in wünschenswerter Wei
se unter dem axialen Arm 128 der Schalterdrucktaste 124 ge
legen. Wenn somit die Drucktaste 124 weiter niedergedrückt
wird, und zwar über die Position gemäß Fig. 10B hinaus, in
eine Position, wie sie in Fig. 10C veranschaulicht ist,
wird ein Kontakt mit dem elektrischen Schalter 130 ge
schlossen. Der elektrische Schalter 130 erlaubt dann, wenn
er geschlossen ist, dass ein Strom von einer Stromversor
gungsquelle 122 zu dem Motor 90 fließt. Somit erzeugt das
Niederdrücken der Drucktaste 124 einen Stromfluss, welcher
den Motor 90 antreibt. Der Motor 90 treibt das Antriebsrohr
24 und die Schneidvorrichtung 22 des gezeigten chirurgi
schen Instruments 10 in der oben beschriebenen Weise an.In vorteilhafter Weise ist die Druckfeder 126 auch vorzugs
weise an einem Zusammendrückteil 132 der Schalterkonfigura
tion 120 angebracht. Wenn die Drucktaste 124 niedergedrückt
wird, wird die Druckfeder 123 in vorteilhafter Weise zu Be
ginn abgelenkt. In wünschenswerter Weise verursacht die
Ablenkung der Druckfeder 126, dass das Zusammendrückteil
oder Klemmteil 132 zurückgezogen wird. Somit wird das Zu
sammendrückteil 132 zurückgezogen, sobald die Drucktaste
124 niedergedrückt wird. Wenn das Zusammendrückteil 132 zu
rückgezogen ist, wird ein Unterdruck eingeleitet und eine
Aspirationsströmung kann das Zusammendrückventil 120 pas
sieren. In vorteilhafter Weise kann die Menge der Strömung,
die das Ventil passiert, davon abhängen, wie weit die Taste
124 niedergedrückt ist, was eine Steuerung des Ausmaßes des
Ansaugvorganges ermöglicht (und dadurch des Wertes der As
piration, wenn dies gewünscht wird. Ein weiteres Nieder
drücken der Drucktaste 124 über den Reaktionspunkt hinaus
initiiert einen Kontakt mit dem elektrischen Schalter 130
und erlaubt es daher, dass der Motor 90 nur dann mit Ener
gie versorgt wird, wenn die Unterdruckströmung begonnen
hat.
Fig. 10A veranschaulicht einen entspannten, nicht niederge
drückten Zustand, in welchem der Unterdruckschlauch 88
durch das Zusammendrückventil 132 und die Feder 126 ge
schlossen ist und den elektrischen Schalter 130, der die
Stromversorgung zum Motor 90 steuert und der offen ist. Ge
mäß Fig. 10B wurde die Drucktaste 124 teilweise niederge
drückt, wodurch der Unterdruckschlauch 88 geöffnet worden
ist, während jedoch der elektrische Schalter 130 offenge
halten bleibt. Ein weiteres Niederdrücken der Drucktaste
124, wie dies in Fig. 10C veranschaulicht ist, schließt den
elektrischen Schalter 130, während jedoch der Unterdruck
schlauch 88 in einem offenen Zustand gehalten wird. Somit
startet das Niederdrücken der Drucktaste 124 in einem an
fänglichen Ausmaß zuerst den Unterdruck und ein weiteres
Niederdrücken initialisiert die Schneidaktion. Eine derar
tige Zeitsteuerung reduziert das Risiko, welches mit einem
Schneidvorgang ohne Aspiration verbunden ist. Da wiederhol
te Zyklen des Öffnens und Schließens des Ventils dazu nei
gen können, die Position des Rohres 88 zu verschieben, sind
interne Rippen (nicht gezeigt) in bevorzugter Weise in der
Steuereinheit 18 vorgesehen, um die richtige Position des
Rohres 88 aufrechtzuerhalten.Ein Rückführströmungspfad für die veranschaulichte Vorrich
tung 10 für die Aspiration und Ähnliches beginnt an der
Schneidvorrichtung 22, verläuft durch das Spiralgewinde 46
und die Schneidvorrichtungsblöcke 42 der Schneidvorrichtung
22 (und die stationären Blöcke des Schneidvorrichtungsge
häuses, wenn diese vorhanden sind), setzt sich durch den
äußeren Hohlraum 20 des äußeren Rohres 12 bis zum Unter
druckverteiler 86 fort und verläuft dann durch eine Länge
des Unterdruckrohres 88 zu einem Gewebesammel-
/Strömungsmittel-Trennbehälter, beispielsweise einer Vaku
umflasche. Die zurück verlaufende Strömung kann durch eine
positive Unterdruckzuführung unterstützt werden, wie bei
spielsweise der Vakuumflasche oder einem Schlauchunter
druck, wie dies auf dem Gebiet bekannt ist. Beispielsweise
kann der Sammelbehälter an einen Unterdrucksammelkanister
angeschlossen sein, der seinerseits wiederum an eine regu
lierte zentrale Vakuumquelle oder eine Sammelansaugpumpe
oder einen evakuierten Behälter angeschlossen sein kann.Die Zusammendrückventilanordnung oder Quetschventilanord
nung ist in bevorzugter Weise mit einem "Verfahrensverhin
derungs"-Merkmal oder -Einrichtung (nicht gezeigt) konstru
iert, die die Taste 124 in einer teilweise niedergedrückten
Position sichert, in der das Vakuumrohr 88 nicht länger zu
sammengedrückt ist, jedoch der Schalter 130 noch nicht be
tätigt ist. Dies bewahrt das elastische Gedächtnis des
Quetschrohres und schützt die Vorrichtung vor einer unbeab
sichtigten Betätigung während der Handhabung oder der Spei
cherung. Bei dieser momentanen Ausführungsform kann ein
dünner flexibler Verhinderungsdraht mit einer Identifizier
fahne (nicht gezeigt) an der letzten Stufe des hergestell
ten Instruments eingeschoben werden, so dass dieser durch
ein Loch im Boden (nicht gezeigt) hindurch verläuft und
sich durch eine Nut in der Seitenwand der Steuereinheit 18
erstreckt. Bei dieser Konfiguration ragt eine tagsichtbare
Marke aus der Seite der Steuereinheit 18 heraus und verhin
dert die Verwendung der Vorrichtung, bis der Draht freige
zogen worden ist. Das Entfernen des Verhinderungsdrahtes
gibt die Taste 124 frei und führt die Steuereinheit 18 in
einen funktionellen Zustand zurück. Einmal aus der origina
len Verhinderungsposition entfernt, kann der Verhinderungs
draht (nicht gezeigt) in wünschenswerter Weise nicht wieder
eingeschoben werden, ohne die Steuereinheit 18 zu zerlegen.
Um erneut auf Fig. 9 einzugehen, so wird die Vorrichtung 10
in bevorzugter Weise durch eine elektronische Schaltungsan
ordnung gesteuert, wie sie beispielsweise in einer gedruck
ten Schaltungsplatine 133 enthalten sein kann. Die Schal
tungsanordnung, welche die Energieversorgung zum Motor 90
übernimmt, kann auch eine Schaltung enthalten, um die Last
an dem Motor zu prüfen. Eine beispielhafte Motorsteuerung
und Rückkopplungsschaltung ist in Fig. 11 veranschaulicht;
jedoch können, wie dies von Fachleuten unmittelbar erkannt
werden kann, viele andere Motorsteuerschaltungen ebenso im
plementiert sein. Wie dies bekannt ist, wird bei einem
Gleichstrommotor, wie er bei dieser Erfindung verwendet
wird, ein Widerstand gegen eine Drehbewegung aufgebaut, wo
bei eine erhöhte Last bei der Stromversorgungsquelle 122
auftritt. Demzufolge ist die Schaltungsanordnung, wie dies
unten beschrieben wird, mit der Fähigkeit ausgestattet, die
Drehzahl und/oder das Drehmoment zu identifizieren, anzu
zeigen, aufzuzeichnen und möglicherweise mit früher aufge
zeichneten Drehzahlen oder Drehmomenten zu vergleichen.
Spezifisch kann die Drehzahl und/oder das Drehmoment, wie
durch den Stromwert des Motors angezeigt, über die Zeit
hinweg vermittels der Verwendung eines Komparators vergli
chen werden. Zusätzlich kann ein Umkehrschalter vorgesehen
sein, um Blockaden oder mögliche Blockaden umzukehren, wenn
dies erforderlich ist. Solch ein Umkehrschalter kann aus
einem Momentschalter oder irgendeinem anderen geeigneten
Schalter bestehen, wie dies von Fachleuten erkannt werden
kann.Wie weiter unten noch in Einzelheiten beschrieben wird,
versorgt der Motorregler 134 den Motor 90 in bevorzugter
Weise mit ausreichend Energie unter Verwendung einer Kombi
nation aus einer Impulslücken- und Impulsbreitenmodulation.
Beispielsweise kann die Motordrehzahl dadurch erfasst wer
den, indem die elektromotorische Gegenkraft (EMK) gemessen
wird, die proportional zur Drehzahl ist. Ein Abschnitt der
Gegen-EMK kann zu dem Regler 134 zurückgeführt werden, der
dann in bevorzugter Weise die Antriebsenergie zu dem Motor
90 variiert, um eine konstante Drehzahl aufrechtzuerhalten.
Die Schaltungswerte des Reglers 134 erlauben Motordrehzah
leinstellungen von etwa 1000 Umdrehungen pro Minute bis et
wa 8000 Umdrehungen pro Minute. Die für einen lastfreien
Betrieb bei einer Ausführungsform verwendete Drehzahl kann
in bevorzugter Weise zwischen etwa 1500 Umdrehungen pro Mi
nute bis etwa 5000 Umdrehungen pro Minute liegen. Bei einer
momentan bevorzugten Ausführungsform liegt die lastfreie
Drehzahl bei angenähert 2000 Umdrehungen pro Minute. In
wünschenswerter Weise liegen die Motordrehzahlen, die der
vorliegenden Erfindung zugeordnet sind, niedriger als sol
che, die bei Vorrichtungen vom abtragenden Typ verwendet
werden und auch bei Vorrichtungen, die auf Turbulenz basie
ren, wie dies von einem Fachmann erkannt werden kann. Bei
einigen Ausführungsformen kann die Motorsteuerschaltungsan
ordnung das Motordrehmoment auf einen Bereich von etwa 0,10
oz-Inches bis etwa 0,45 oz-Inches begrenzen, indem der Mo
torstrom erfasst wird und die Motorantriebsenergie auf den
geeigneten Wert eingestellt wird. Der schaltende Regler
kann somit aus zwei Gründen verwendet werden: (a) er ist
sehr effizient - er verwendet weniger als 0,015 Ampere (der
Motorstrom variiert von 0,05 bis 0,4 Ampere oder möglicher
weise mehr) und (b) er kann ein geeignetes Drehmoment un
mittelbar oder bei Bedarf liefern, und zwar selbst bei
niedrigen Motordrehzahlen, so dass die Wahrscheinlichkeit
einer Verzögerung minimiert wird.Die Stromversorgungsquelle 122, in bevorzugter Weise in
Form einer 9-Volt-Batterie, braucht nicht elektrisch an den
Regler 134 angeschlossen zu werden, bis die Drucktaste 124
niedergedrückt wird, wie dies oben erläutert wurde, so dass
ein Standby-Stromverbrauch in vorteilhafter Weise ausge
schaltet wird oder reduziert wird. Bei der veranschaulich
ten Ausführungsform ist eine lichtemittierende Diode (LED)
in wünschenswerter Weise eingeschaltet, wenn der Motor bei
normalen Lasten läuft (das heißt der festgestellte Strom
wert niedriger ist als ein vorbestimmter Stromwert, der ei
ne Korrektur erfordert). Diese LED kann bei einigen Ausfüh
rungsformen grün sein und wird als solche in Verbindung mit
der veranschaulichten Ausführungsform verwendet. Eine ande
re LED wird bei einem Motorstrom von angenähert 0,25 Ampere
eingeschaltet oder bei einem anderen Schwellenwert, der an
zeigen kann, dass eine Motor-"Überlastungs"-Situation zu
behandeln ist. Diese LED kann bei einigen Ausführungsformen
rot sein und wird in Verbindung mit der veranschaulichten
Ausführungsform in dieser Weise verwendet. Beispielsweise
kann die rote LED anzeigen, dass der Strom nahe bei einem
vorbestimmten maximalen Sicherheitswert liegt oder diesen
erreicht hat. Der voreingestellte maximale Sicherheitswert
bildet die obere Grenze, wie diese durch die spezifische
Konstruktion und Konfiguration der Vorrichtung 10 vorgege
ben wird, und zwar für den Strom, der eine Überlastungszu
stand anzeigt. Somit umfasst ein anderes Merkmal der vor
liegenden Erfindung die Fähigkeit eine Rückkopplung zu der
Bedienungsperson basierend auf einer Motorlast zu erzeugen.
Dies ist insofern vorteilhaft als die Bedienungsperson oder
Operateur Maßnahmen gegen eine mögliche Anbindung des In
struments einleiten kann und entsprechend reagieren kann.
Beispielsweise kann die Progressionsrate des Instruments
reduziert oder angehalten werden oder das Instrument kann
von der Sorgen bereitenden Stelle zurückgezogen werden un
ter Verwendung des Umkehrschalters oder in anderer Weise.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Vorrichtung automati
sche Einstellungen hinsichtlich der Motordrehzahl relativ
zu der festgestellten Belastung durchführen kann unter Ver
wendung von Verfahren, die für einen Fachmann auf dem vor
liegenden Gebiet unmittelbar verständlich sind, und zwar
nachfolgend einer Betrachtung von Fig. 11.Auch kann irgendeine Vielfalt von Fühl-, Hör- oder Sichta
larmen vorgesehen sein, entweder in Kombination mit oder
alternativ zueinander und den LEDs. Beispielsweise kann das
chirurgische Instrument in Vibration geraten oder kann ein
Audiosignal erzeugen, wenn eine Überlastsituation auftritt.
Die Impulse oder Töne können variieren, um irgendeiner Va
riante im Widerstand der Drehung zu entsprechen. Beispiels
weise kann die Tonhöhe dem Widerstand oder der Drehzahl ei
nes sich wiederholenden Impulses eines Sounds zunehmen. Zu
sätzlich kann dort, wo ein (CRT)-Monitor verwendet wird, um
die Operation sichtbar zu machen, ein Sichtsignal oder An
zeigesignal zu dem Monitor gesendet werden, um die Be
triebseigenschaften der chirurgischen Ausrüstung darzustel
len. Wie ferner von einem Fachmann zu erkennen ist, können
andere Variationen, die den Operateur auf die Operationsei
genschaften der vorliegenden Erfindung aufmerksam machen,
vorgesehen sein.Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Rückkopplung
für das Klinikpersonal in einer Realzeit während des Voran
schreitens der Dreh-Atherectomieprozedur. Eine Realzei
trückkopplung kann es dem Klinikpersonal ermöglichen, die
Prozedur in Abhängigkeit von Umständen einzustellen, die
von Prozedur zu Prozedur variieren können, wodurch der Ge
samtwirkungsgrad der Prozedur erhöht wird und möglicherwei
se zusätzliche Risiken, wie beispielsweise das Erzeugen ei
ner Embolie, minimiert werden. Das Eindrücken der Schneid
vorrichtung 22 in eine Lesion mit zu hoher Kraft kann eine
erhöhte Last erzeugen, die dann durch die Schaltungsanord
nung 131 detektiert wird und dem Klinikpersonal in irgend
einer einer Vielfalt von Wegen, wie sie erläutert wurden,
mitgeteilt wird. Dies erlaubt es dann dem Klinikpersonal,
die distale Vorschubkraft zurückzunehmen und/oder den Un
terdruck oder die Umdrehungen pro Minute der Schneidvor
richtung 22 einzustellen, und zwar derart, dass die Vor
schubkraft reduziert wird und der Widerstand gegen eine
Drehung der Schneidvorrichtung 22 abgesenkt wird, bis die
Last auf einen annehmbaren Wert zurückgeführt ist, um dann
mit der Prozedur fortzufahren. Wie erkannt werden kann,
neigt die Last dazu zuzunehmen, wenn die Aspiration auf
Grund einer Materialerhöhung, welches angesaugt wird, ab
fällt; daher wird das Klinikpersonal auf solch eine Zunahme
in der Last aufmerksam gemacht, so dass eine Korrekturmaß
nahme ergriffen werden kann. Indem die Last wieder auf ei
nen annehmbaren Wert zurückgehen kann, kann auch die Aspi
rationsrate auf einen annehmbaren Wert bei einigen Ausfüh
rungsformen zurückkehren. Wie erkannt werden kann, kann
sich die Belastung auf Grund einer Blockade erhöhen und die
Blockade kann die Aspirationsrate absenken; jedoch führt
eine Beseitigung der Blockade im Allgemeinen dazu, dass die
Aspirationsrate auf einen gewünschten Wert zurückkehrt als
auch die Last an dem Motor zurückgeführt wird.Zusätzlich kann eine erhöhte Last durch Knicke oder Abknic
kungen an irgendeiner Stelle entlang der Länge des Instru
ments hervorgerufen werden, wodurch die Motordrehzahl redu
ziert wird. Eine knick-verursachte Belastung kann durch den
Rückkopplungsmechanismus dem Klinikpersonal übermittelt
werden, so dass das Klinikpersonal entscheiden kann, welche
Korrekturaktion zu unternehmen ist.Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung involviert
eine selektiv umkehrbare Spitzenrotation. Beispielsweise
kann der Antriebsmotor umgekehrt werden, indem der Umkehr
steuerschalter (nicht gezeigt) an der Handhabe der Steuer
einheit 18 manipuliert wird. Eine Motorumkehr-
Schaltungsanordnung mit oder ohne variable Drehzahlsteue
rung ist dem Fachmann gut bekannt. Eine momentane Umkehr
der Rotationsrichtung der distalen Schneidvorrichtung, ge
wöhnlich bei einer relativ niedrigen Drehzahl, kann wün
schenswert sein, um Material freizumachen, welches sich an
der Schneidvorrichtungsspitze festgesetzt hat. Auf diese
Weise wird das Klinikpersonal befähigt, die Schneidvorrich
tungsspitze bzw. Blockade zu entfernen oder zu reinigen oh
ne die Notwendigkeit den Katheter aus dem Patienten zu ent
fernen und ohne die Notwenigkeit einer zusätzlichen Zeit
und Aufwand zum Reinigen der Spitze und zum Ersetzen der
Vorrichtung. Eine Umkehrrotation bei niedriger Drehzahl der
Schneidvorrichtung kann in Kombination mit einem relativ
erhöhten Unterdruck erreicht werden, um die Wahrscheinlich
keit des Auftretens einer Embolie in dem Blutstrom zu redu
zieren. Nachfolgend einer Hauptperiode der Umkehrrotation
kann die vorwärts verlaufende Drehung der Schneidvorrich
tungsspitze wieder hergestellt werden. Ob die Behinderung
erfolgreich von der Schneidvorrichtungsspitze abgelöst wor
den ist, kann durch das Klinikpersonal vermittels der Rück
kopplungsmechanismen, die oben erläutert sind, mitgeteilt
werden. Es sei darüber hinaus darauf hingewiesen, dass die
Vorrichtung alternativ im Wesentlichen die gleiche Drehmo
mentdrehzahl-, Unterdruckkraft- und Alarmschwellenwerte ha
ben kann, wenn die Schneidvorrichtung in irgendeiner Rich
tung in Drehung versetzt ist. Es wird jedoch momentan be
vorzugt, die gleiche Drehzahl der Drehung sowohl in Vor
wärts- als auch Rückwärtsrichtung bzw. -drehung anzuwenden.Bei der momentan bevorzugten Ausführungsform der Steuerein
heit und der Stromversorgungsschaltung, die in Fig. 11 ver
anschaulicht sind, besitzt der Motorregler einen LM3578A-
Schalterregulator, der in Fig. 11 allgemein durch U1 ange
zeigt ist. Der Schalterregulator kann aus einem LM3578A-
Schalterregulator bei einigen Ausführungsbeispielen beste
hen; der Fachmann kann unmittelbar erkennen, dass andere
Komponenten und Schaltungsanordnungen im Wesentlichen die
gleichen Funktionen ausführen können. Der Schaltregulator
wird normalerweise als ein Stromversorgungsregulator ver
wendet, wobei er eine im Wesentlichen konstante Spannung
ungeachtet der Last erzeugen kann. Eine negative Anschluss
buchse (Stift 1) kann als ein Fehlereingang verwendet wer
den. Wenn beispielsweise die Spannung an dem Stift 1 klei
ner ist als etwa 1 Volt, kann eine Störung auftreten, dass
die Motordrehzahl zu niedrig liegt, so dass die Ausgangs- .
buchse (Stift 6) auf einen niedrigen Wert abfällt. Wenn die
Ausgangsgröße an dem Stift 6 niedrig wird, kann dies bewir
ken, dass ein Gate (Stift G) von Q1 nahezu 0 Volt wird. Wie
erkannt werden kann, kann dies bewirken, dass Q1 einge
schaltet wird, und zwar bei einem Widerstand von etwa 1,3
Ohm bei der veranschaulichten Ausführungsform. In vorteil
hafter Weise besteht das Endergebnis darin, dass der Motor,
Q1, D1 und R4 über die Batterie in Reihe geschaltet werden.
Der Motorstrom kann wahrscheinlich sehr stark werden, so
dass die Motordrehzahl zunimmt. Dieser "Ein"-Zustand dauert
für eine Zeit, die in bevorzugter Weise durch den Oszilla
tor von U1 gesteuert oder geregelt wird, dessen Frequenz
(etwa 500 Hz) durch C4 eingestellt werden kann. Auch be
grenzt der Schaltregulator U1 in wünschenswerter Weise die
Ausgangsgröße hinsichtlich der Zeit auf etwa 90° dieser 2-
Millisekundenperiode (1/Frequenz = Periode), da es den er
sten 10%-Abschnitt rein dafür verwendet, um das Fehlersi
gnal mit einer Bezugsgröße zu vergleichen. Der Vergleich
wird in vorteilhafter Weise während der 90%-Periode fortge
setzt, und zwar bei ein- oder ausgeschalteter Ausgangsgrö
ße, wie dies durch das Fehlersignal bestimmt wird. Wenn die
Motordrehzahl auf einen geeigneten Wert während des 90%-
Abschnitts des Zyklus erhöht werden soll, so würde die Aus
gangsgröße in bevorzugter Weise unmittelbar beendet werden,
was dann zu einem schmalen Impuls führen würde. Es wird so
mit eine Pulsbreitenmodulation erzielt.In wünschenswerter Weise fällt die Ausgangsgröße des
Schaltregulators U1 lediglich auf einen niedrigen Wert, so
dass R1 in bevorzugter Weise die Ausgangsgröße hochzieht,
wenn der Schaltregulator U1 aus ist. R13 isoliert den
Schaltregulator U1 von der Gatekapazität von Q1, wodurch in
vorteilhafter Weise ein zuverlässiger Anlaufstart des
Schaltregulators U1 nach Anlegen von Strom sichergestellt
wird. D1 verhindert in vorteilhafter Weise, dass Motor
schaltübergänge, die unter Erdpotenzial liegen, den Transi
stor Q1 erreichen. Bei der veranschaulichten Ausführungs
form kann der VP2204 eine Nennspannung von 40 Volt haben,
was vorteilhafter Weise genügend Spielraum bietet, um Span
nungsübergängen zu widerstehen. Von einem Fachmann kann er
kannt werden, dass irgendwelche anderen geeigneten Steuer
schaltungen ebenso benutzt werden können. Das Stromversor
gungsfilter C5 unterstützt in vorteilhafter Weise, große
Ströme mit kurzer Dauer erzeugen zu können, die von dem
Regler verlangt werden, speziell dann, wenn die Batteriee
nergie nahezu verbraucht ist.Bei der veranschaulichten Ausführungsform schaltet ein N-
Kanal-FET, der durch das Bezugszeichen Q2 angezeigt ist, in
bevorzugter Weise die Gegen-EMK des Motors auf einen Spei
cherkondensator C2, und zwar während des Abschnitts des
Steuerzyklus, wenn der Motor nicht mit Strom versorgt wird
(das heißt Q2 ist ausgeschaltet, wenn Q1 eingeschaltet ist
und umgekehrt). Der Widerstand R2 zusammen mit der Gateka
pazität des FET Q2 bildet in vorteilhafter Weise ein Verzö
gerungsnetzwerk, dass der FET Q2 eingeschaltet wird, nach
dem der FET Q1 ausgeschaltet worden ist. Diese Konfigurati
on kann Ausschaltübergänge blockieren und kann für den C2
eine Spannung vorsehen, die genauer die Gegen-EMK wieder
gibt. Das Ausschalten des FET Q2 braucht nicht verzögert zu
werden, so dass D2 bei negativ verlaufenden Signalen einge
schaltet werden kann und der Widerstand R2 mit einer nied
rigen Impedanz parallel geschaltet werden kann, wodurch le
diglich eine geringe Verzögerung erzeugt wird. Ein Wider
stand R5 und ein Widerstand R6 teilen in bevorzugter Weise
die Gegen-EMK, um die Fehlerspannung (nominell etwa 1 Volt)
zu dem Stift 1 des Schaltregulators U1 vorzusehen. Der Wert
des Widerstandes R5 bestimmt in wünschenswerter Weise den
Wert der Gegen-EMK und es muss daher die Motordrehzahl etwa
1 Volt an dem Schaltregulator U1, dem Stift 1, erzeugen.Der Widerstand R4 kann mit dem Motor in Reihe liegen und
kann dazu verwendet werden, um den Motorstrom zu erfassen
und um das Motordrehmoment entsprechend zu begrenzen. Bei
spielsweise erzeugt der durch den Widerstand R4 hindurch
pulsierende Strom Spannungsimpulse, die durch den Wider
stand R3 und den Kondensator C1 integriert (gemittelt) wer
den und zu dem Stift 7 des Schaltregulators U1 zugeführt
werden, welcher den Strombegrenzungseingang darstellt. In
bevorzugter Weise kann der Schaltregulator U1 dann, wenn
die Spannung an diesem Stift etwa 0,110 Volt oder mehr be
trägt, den Ausgangsantrieb nicht erhöhen, und zwar ungeach
tet der Fehlerspannung. Die Schaltungswerte, die gezeigt
sind, resultieren in etwa 0,45 Ampere Mittelwert oder zwi
schen etwa 0,45 und etwa 0,5 oz-Inch des Verzögerungs
drehmoments für den Motor.
Die Gegen-EMK-Spannung, die in dem Kondensator C2 gespei
chert ist, wird in bevorzugter Weise durch einen Widerstand
R7 und einen Kondensator C3 weiter gefiltert und kann an
dem Ausgang (Stift 7) eines Verstärkers (U2) als ein rela
tiv störsignalfreies Signal erscheinen, welches der Mo
tordrehzahl mit einer geringen Zeitverzögerung folgt. Der
Verstärker bei der veranschaulichten Ausführungsform be
steht aus einem LM358-Pufferverstärker. Die Spannung wird
in wünschenswerter Weise durch einen Widerstand R8, einen
Widerstand R9 und einen Widerstand R10 aufgeteilt und kann
an dem positiven Eingang des Komparatorabschnitts des Ver
stärkers U2 (Stift 3) erscheinen. Der negative Eingang ist
in wünschenswerter Weise auf etwa 1 Volt festgelegt, da
dieser mit dem Schaltregulator U1 bzw. Stift 2 verbunden
ist. Wenn die Spannung an dem Stift 3 diejenige an dem
Stift 2 überschreitet, ist die Ausgangsgröße (Stift 1) hoch
und die grüne (Schneid-)LED ist bei der veranschaulichten
Ausführungsform an. Wenn die Spannung an dem Stift 3 klei
ner ist als an dem Stift 2, liegt die Ausgangsgröße niedrig
und die rote (Überlastungs-)LED ist bei der gezeigten Aus
führungsform an. Die "Überlast" bei der hier beschriebenen
Ausführungsform wurde als der Punkt oder Stelle definiert,
wenn der Motorstrom etwa 70% des Nennstromes erreicht; es
kann jedoch irgendein gewünschter Prozentsatz des Nennstro
mes dazu verwendet werden, um einen Überlastungszustand zu
definieren. Der Widerstandswert eines Widerstandes R9 be
stimmt annähernd gleich Rot- und Grün-LED-Intensitäten bei
einer dynamischen Motorlast, die zu einem Motorstrom von
angenähert 0,35 Ampere führt.Um weiter auf Fig. 11 einzugehen, so erzeugt ein Testver
binder P2 Signale und Spannungen zur Durchführung eines
Testvorganges der Reglerplatine, die als eine Subanordnung
vor der Installation getestet werden kann. Der Testverbin
der oder Stecker P2 kann dann auch zugänglich sein, wenn
die obere Hälfte des Gehäuses entfernt ist, um beispiels
weise höhere Ebenen oder Schichten der Anordnung zu testen.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Fachmann den Testver
binder oder Stecker modifizieren kann und auch die zugeord
nete Schaltungsanordnung in solcher Weise modifizieren
kann, dass der Verbinder oder Stecker auch zu einem Daten
bus wird, und zwar um alle Daten von der Steuereinheit zu
einem Rekorder, einer Anzeigevorrichtung oder ähnlichem zu
übertragen.Bei einem momentan bevorzugten Anwendungsverfahren wird der
Führungsdraht 28 zuerst perkutan eingeführt und wird dann
transluminal entsprechend den bekannten Techniken zu der zu
beseitigenden Behinderung vorgeschoben. Das chirurgische
Instrument 10 wird dann dadurch eingeführt, indem das di
stale Ende 16 des flexiblen Rohrkörpers 12 auf den Füh
rungsdraht 28 gesetzt wird und indem der flexible Rohrkör
per 12 entlang dem Führungsdraht 28 durch das Gefäß zu der
Behandlungsstelle vorgeschoben wird. Wenn das distale Ende
16 des flexiblen Rohrkörpers 12 in die korrekte Position
nahe dem proximalen Terminus des zu entfernenden Materials
manövriert worden ist, wird das Antriebsrohr 24 relativ zu
dem Rohrkörper 12 in Drehung versetzt, um zu bewirken, dass
sich die Schneidvorrichtung 22 in einer Richtung dreht,
welche bewirkt, dass das vordere Ende 47 des Gewindes 46
Material in das Gehäuse 21 einzieht. Es kann eine kreisför
mige Schneidwirkung oder -aktion dadurch erzeugt werden,
indem die äußere Schneidkante des Schneckengewindes 46 mit
der Lippe 39 des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 und der in
ternen peripheren Wand des Schneidvorrichtungsgehäuses 21
zusammenwirkt. Zusätzlich hackt das Schneidvorrichtungsge
häuse 21 in Zusammenwirken mit den Flanschen 42 und anderen
vorhandenen stationären Teilen effektiv die Streifen des
Materials ab und zieht diese in das Schneidvorrichtungsge
häuse 21 hinein. Das abgeschnittene Material wird dann pro
ximal durch den Ringkanal zwischen dem flexiblen Antriebs
rohr 24 und dem Rohrkörper 12 unter der Kraft des Unter
druckes getragen oder gefördert. Wenn eine Zunahme in der
Belastung und/oder Abnahme in den Umdrehungen pro Minute
detektiert wird, kann das Klinikpersonal Reaktionsmaßnahmen
vornehmen, wie dies oben beschrieben ist. Der Unterdruck
zieht in bevorzugter Weise die abgeschnittenen Teile über
die gesamte Länge des Hohlraums 20 hindurch und durch das
Unterdruckrohr 88 und in ein geeignetes Ablagebehältnis.
Ein Hand- oder Automatikregulierer kann die Unterdruckquel
le in solcher Weise regulieren, dass eine konstante Strö
mungsgeschwindigkeit aufrechterhalten wird oder Blockaden
reduziert oder gereinigt werden, und zwar durch das Unter
druckrohr 88 ungeachtet der Viskosität des Materials, wel
ches durch das Unterdruckrohr 88 hindurchgelangt.Es soll nun unter Hinweis auf Fig. 12 ein weiterer Aspekt
der vorliegenden Erfindung Dreh-Atherectomievorrichtung in
Einzelheiten beschrieben werden. Wie dargestellt ist, ent
hält das längliche flexible Teil 12 in bevorzugter Weise
eine ausziehbare Komponenten 150 nahe dem distalen Ende 16
des flexiblen Teiles 12. Noch bevorzugter ist die auszieh
bare oder erweiterbare Komponente 150 proximal zum Schneid
vorrichtungsgehäuse 21 an einer Stelle positioniert, direkt
benachbart dem proximalen Ende des Gehäuses 21. Bei einigen
Ausführungsformen kann das ausziehbare oder erweiterbare
Teil 150 an dem Gehäuse 21 selbst positioniert sein.Das ausziehbare oder erweiterbare Teil 150 erstreckt sich
in bevorzugter Weise über nur einen Abschnitt des gesamten
Umfangs des flexiblen Teiles 12. In dieser Hinsicht wird
das ausziehbare oder erweiterbare Teil dazu verwendet, um
die Schneidvorrichtungsspitze 22 zu versetzen (Offset),
derart, dass die Drehachse der Schneidvorrichtungsspitze
bei einer zweiten Achse gelegen ist, die allgemein parallel
zu einer Achse der Arterie verläuft, in welcher die Vor
richtung angeordnet ist, wobei jedoch die Achse der
Schneidvorrichtungsspitze seitlich von der Achse der Arte
rie versetzt ist. Spezifisch, wenn das erweiterbare oder
ausdehnbare Teil 150 zusammensackt oder erweitert wird,
kontaktiert das ausdehnbare Teil 150 eine der Seiten der
Arterie, wodurch das flexible Teil 12 und die Schneidvor
richtungsspitze 22 in einer radialen Richtung vom Zentrum
der Arterie weg versetzt oder verschoben wird. Bei der ge
zeigten Ausführungsform erstreckt sich das ausdehnbare Teil
150 etwa 75° um den Umfang des flexiblen Teiles 12. Bei an
deren Ausführungsformen kann sich das ausdehnbare oder er
weiterbare Teil um ca. 45° bis ca. 270° herum erstrecken.Das ausdehnbare Teil kann eine Anzahl von Komponenten auf
weisen. Beispielsweise besteht das veranschaulichte aus
weitbare Teil aus einem Pellethan-Ballon mit exzentrischen
Schwänzen 152. Das momentan bevorzugte Material, Pellethan,
bildet einen nachgiebigen Ballon, dessen Durchmesser mit
zunehmendem Aufpumpdruck wächst. Die bevorzugte Variante
von Pellethan ist 2363-90AE, welches einen Arbeitsdruck von
zwischen etwa 10 psi und etwa 60 psi mit einem Durchmesser
wachstum von zwischen etwa 1,5 mm bis etwa 2,0 mm erlaubt.
Natürlich können andere Materialien gewählt werden, was von
der Anwendung abhängt. Bei anderen Ausführungsformen kann
der Arbeitsdruck in einem Bereich von etwa 5 psi und etwa
50 psi liegen mit einer Durchmesservergrößerung zwischen
etwa 0,8 mm und etwa 3,0 mm. Der Aufblasabschnitt des Bal
lons besitzt in bevorzugter Weise eine Länge zwischen etwa
8 mm und 2 mm, wobei die bevorzugtere Länge bei etwa 5 mm
liegt. Bei Anordnungen mit einer aufblasbaren Länge von et
wa 5 mm können, wie hervorzuheben ist, etwa 3 mm des Bal
lons dafür verwendet werden, um die Schneidvorrichtungs
spitze 22 relativ zu einer Achse des Hohlraums, in welchem
die Schneidvorrichtungsspitze 22 angeordnet ist, zu verset
zen oder zu verschieben.Die exzentrischen Schwänze 152 des Ballons bilden auch ei
nen Teil der momentan bevorzugten Anordnung. Die exzentri
schen Schwänze 152 liegen allgemein flach entlang dem fle
xiblen Teil 12 an, an welchem sie befestigt sind. Solch ei
ne Anordnung schafft die Möglichkeit, dass das zusammenge
fallene Profil der Vorrichtung 10 reduziert werden kann als
auch die Bindung zwischen dem ausdehnbaren Teil 150 und dem
flexiblen Teil 12 vereinfacht werden kann. Während Ballons
mit konzentrischen Schwänzen in angemessener Weise als aus
dehnbares Teil 150 funktionieren können, werden die Ballons
mit exzentrischen Schwänzen momentan bevorzugt. Die Schwän
ze sind in bevorzugter Weise an das flexible Teil ange
klebt, und zwar mit Hilfe eines Epoxyharzes oder eines Ul
traviolett-Klebemittels. Bei einigen Anordnungen sind die
Schwänze 152 in bevorzugter Weise durch externe Ringe, Ge
häuse oder Rohre eingefangen.Ein Aufblasvolumen oder Hohlraum 154 erstreckt sich zwi
schen dem ausdehnbaren Teil 150 und einem Abschnitt der
Vorrichtung 10, der extern von einem Patienten liegt. Der
Hohlraum 154 kann in dem flexiblen Teil 12 ausgebildet sein
oder kann außerhalb des flexiblen Teiles 12 positioniert
sein. Die Positionierung des Aufblashohlraumes 154 kann als
ein Ergebnis der Anwendung, bei der die Vorrichtung 10 ein
gesetzt wird, ausgewählt werden.Bei der Verwendung arbeitet die Vorrichtung 10, die den
Ballon aufweist, in einer Weise ähnlich der Vorrichtung 10,
die oben beschrieben wurde. Spezifisch wird, wie oben be
schrieben wurde, der Führungsdraht 28 zuerst perkutan ein
geführt und wird dann transluminal gemäß gut bekannten
Techniken zu der zu bereinigenden Behinderung vorgeschoben.
Das chirurgische Instrument 10 wird dann eingeführt, indem
das distale Ende 16 des flexiblen Rohrkörpers 12 auf den
Führungsdraht 28 gesetzt wird und dann der flexible Rohr
körper 12 entlang dem Führungsdraht 28 durch das Gefäß zu
der Behandlungsstelle vor bewegt wird. Wenn das distale En
de 16 des flexiblen Rohrkörpers 12 in die richtige Position
nahe dem proximalen Terminus des zu entfernenden Materials
manövriert worden ist, wird das ausdehnbare Element aufge
pumpt, und zwar mit einem Medium oder Flüssigkeit, wie dies
bekannt ist. Das ausdehnbare oder erweiterbare Teil 150
wirkt als ein Ablenkmechanismus, um die Schneidvorrich
tungsspitze 22 von der Mittellinie der Arterie zu verset
zen.An dieser Stelle kann irgendeiner von wenigstens zwei Modi
der Operation verwendet werden. In einem ersten Modus, der
schematisch in Fig. 13 veranschaulicht ist, wird das An
triebsrohr 24 relativ zu dem Rohrkörper 12 in Drehung ver
setzt, um die Schneidvorrichtung 22 in einer Richtung in
Drehung zu versetzen, die bewirkt, dass das vordere Ende 47
des Gewindes 46 Material in das Gehäuse 21 hineinzieht.
Auch kann ein Saugvorgang verwendet werden, um das Material
in das Gehäuse 21 hineinzuziehen. Eine kreisförmige Schnei
daktion kann durch wechselseitige Zusammenarbeit der äuße
ren Schneidkante des Schneckengewindes 46 mit der Lippe 39
des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 und der inneren periphe
ren Wand des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 erzeugt werden.
Zusätzlich hackt das Schneidvorrichtungsgehäuse 21 in Zu
sammenarbeit mit den Flanschen 42 und irgendwelchen anderen
stationären Teilen, die vorhanden sind, effektiv die Strei
fen des Materials ab und zerkleinert diese, die in das
Schneidvorrichtungsgehäuse 21 hineingezogen werden.Die Spitze 22 der Schneidvorrichtung wird dann in einer ex
zentrischen Drehung gedreht, indem das flexible Teil 12 ge
dreht wird, während die Schneidvorrichtungsspitze 22 sich
in dem Gehäuse 22 schnell dreht. Bei einer Anordnung wird
die Schneidvorrichtungsspitze exzentrisch in Drehung ver
setzt, und zwar über einen Verlauf von etwa 360°; jedoch
kann das Auslenken der Schneidvorrichtungsspitze variiert
werden, abhängig von einem von einer Anzahl von Faktoren.
Auch kann die Drehung des flexiblen Teiles 12 von Hand
durchgeführt werden. Nach einer vollständigen Drehung des
flexiblen Teiles 12 wird dann die Schneidvorrichtungsspitze
22 nach vorne vorgeschoben, und zwar durch den anderen Ab
schnitt des zu entfernenden Materials. Das abgetrennte Ma
terial wird proximal durch den ringförmigen Durchgang zwi
schen dem flexiblen Antriebsrohr 24 und dem Rohrkörper 12
unter der Kraft des Unterdruckes gefördert. Wenn eine Zu
nahme in der Last und/oder eine Abnahme in der Drehzahl pro
Minute detektiert wird, kann das Klinikpersonal reagieren
und Maßnahmen treffen, wie oben beschrieben ist. Der Unter
druck zieht in bevorzugter Weise das abgeschnittene Materi
al durch die gesamte Länge des Hohlraums 20 und das Unter
druckrohr 88 hindurch, und zwar in einen geeigneten Abfall
behälter. Ein von Hand betätigbarer oder automatischer Re
gulator kann die Unterdruckquelle regulieren, derart, dass
eine konstante Strömungsgeschwindigkeit aufrechterhalten
wird oder Blockaden reduziert oder beseitigt werden, und
zwar durch das Unterdruckrohr 88, ungeachtet der Viskosität
des Materials, welches durch das Unterdruckrohr 88 hindurch
verläuft.
Bei einem anderen Modus der Operation, der schematisch in
Fig. 14 veranschaulicht ist, wird die Schneidvorrichtungs
spitze 22 axial durch das Material, welches entfernt werden
soll, vorgeschoben, und zwar nachdem das ablenkende erwei
terbare Teil 150 aufgeblasen ist. Eine kreisförmige Schnei
daktion kann durch wechselseitiges Zusammenarbeiten der äu
ßeren Schneidkante des Schneckengewindes 46 mit der Lippe
39 des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 und der internen Um
fangswand des Schneidvorrichtungsgehäuses 21 vorgesehen
werden. Zusätzlich zerhackt das Schneidvorrichtungsgehäuse
21 in Zusammenarbeit mit den Flanschen 42 und irgendwelchen
anderen stationären Teilen, die vorhanden sind, effektiv
die Streifen des Materials und zerkleinert diese, die in
das Schneidvorrichtungsgehäuse 21 hineingezogen werden. Das
abgeschnittene Material wird proximal durch den ringförmi
gen Durchgang zwischen dem flexiblen Antriebsrohr 24 und
dem Rohrkörper 12 unter der Kraft des Unterdruckes geför
dert. Wenn eine Zunahme in der Last und/oder eine Abnahme
in der Drehzahl pro Minute detektiert wird, kann das Kli
nikpersonal reagieren und Maßnahmen ergreifen, wie oben be
schrieben ist. Das Vakuum bzw. Unterdruck zieht in bevor
zugter Weise die abgeschnittenen Teile durch die gesamte
Länge des Hohlraums 20 und des Vakuumrohres 88 in einen ge
eigneten Abfallbehälter. Ein von Hand betätigbarer oder au
tomatischer Regulator kann die Unterdruckquelle regulieren,
derart, dass eine konstante Strömungsgeschwindigkeit auf
rechterhalten wird oder Blockaden reduziert oder beseitigt
werden, und zwar durch das Unterdruckrohr 88 und ungeachtet
der Viskosität des Materials, welches durch das Unterdruck
rohr 88 hindurch verläuft.Nachdem die Schneidvorrichtungsspitze 22 die Länge des zu
entfernenden Materials durchlaufen hat, wird die Schneid
vorrichtungsspitze 22 über den im Wesentlichen gleichen
Pfad der axialen Bewegung durch das Material zurückgezogen.
Das ausdehnbare Teil 150 wird dann zum Zusammenfallen ge
bracht und das flexible Teil 12 wird reorientiert, und zwar
für einen zweiten Durchgang durch das Material. Bei einigen
Anordnungen kann das ausdehnbare Teil 150 aufgeblasen blei
ben oder kann teilweise während der Reorientierung zusam
mengefallen bleiben. Das flexible Teil 12 kann in irgendei
nem gewünschten Ausmaß, welches von dem Operateur gewünscht
wird, gedreht werden. Bei einer Anordnung wird das flexible
Teil 12 um ca. 60° gegenüber dem ersten Durchgang gedreht.
Diese Anordnung ist schematisch in Fig. 14 veranschaulicht.
Das ausdehnbare oder erweiterbare Teil 150 wird dann aufge
blasen und die Schneidvorrichtungsspitze 22 wird erneut
axial durch das zu entfernende Material vorgeschoben. Die
ser Prozess wird in einer gewünschten Weise bei irgendeiner
speziellen Anwendung wiederholt. Bei der veranschaulichten
Anordnung wird auch ein Durchgang ohne Versetzung oder Ver
satz durchgeführt, derart, dass die Schneidvorrichtungs
spitze 22 durch eine allgemein zentrale Stelle hindurch
verläuft. Der Fachmann kann hier unmittelbar erkennen, dass
der Grad der Überlappung zwischen den Durchgängen oder
Durchläufen von Operateur zu Operateur variieren kann. Auch
bei Fällen, bei denen die Überlappung nicht übermäßig ist,
können die Pfade, die durch die einzelnen Durchgänge gebil
det werden, zu einem einzelnen Hohlraum zusammenlaufen.Wie erkannt werden kann, führt jeder der oben beschriebenen
Modi der Operation zu einem vergrößerten oder erweiterten
effektiven Strömungspfad, verglichen mit dem Außendurchmes
ser der Vorrichtung. Es sei darauf hingewiesen, dass ir
gendeine Kombination der Modi der Verwendung des ausdehnba
ren Ablenkteiles, welches unmittelbar oben erläutert wurde,
verwendet werden kann. Die außermittige Schneidanordnung
macht die Vorrichtung 10 in vorteilhafter Weise bei einer
Operation verwendbar, bei der der Durchmesser des abgetra
genen Materials über den Außendurchmesser des Katheters,
der für die Aufnahme der Schneidvorrichtung verwendet wird,
vergrößert wird.Obwohl die Erfindung anhand bestimmter bevorzugter Ausfüh
rungsformen beschrieben wurde, sind für einen Fachmann an
dere Ausführungsformen offensichtlich und fallen in den
Rahmen der Erfindung. Demzufolge ist der Rahmen der Erfin
dung lediglich durch die nachfolgenden Ansprüche definiert.
Bezugszeichenliste
10 chirurgisches Instrument
12 Rohrkörper
14 proximales Ende
16 distales Ende
18 Steuereinheit
20 Hohlraum
21 Schneidvorrichtungsgehäuse (Gehäuse)
22 Schneidvorrichtung
23 gerundete Spitze (Spitze)
24 Antriebswelle (Antriebselement)
26 Hohlraum
28 Führungsdraht
30 zylinderförmiger Körper (Hülsenkörper, Körper)
34 proximales Ende
36 distales Ende
38 Endkappe
39 Öffnung (distale Öffnung)
40 Anschlußabschnitt
41 Ringflansch (Flansch)
42 Flansch (Abstützbereiche)
43 Mitnehmer (Angeln, Federarm)
44 Schlitze
45 distaler Abschnitt
46 Gewinde
47 Führung
48 ringförmige Lagerfläche (proximaler Anschlag)
50 proximales Ende (Gehäuse)
51 ringförmige Schulter
52 distales Ende (ringförmige Ausnehmung)
54 Rille (Festhaltenut, ringförmige Ausnehmung)
57 Zahnungen
59 geneigte Fläche
60 Schneidvorrichtung
61 Körper
62 Festhalterille (Rinne)
64 proximales Ende
66 Gewinde
70 Schneidvorrichtungsgehäuse
72 Festhalteteile
73 Seitenkanten
74 distales Ende
80 Verstärkungsrohr
82 Schnappspitzenanordung
84 Buchse (Nabe)
85 Silizium-O-Ring
86 Vakuumverteiler
87 Muffe
88 Vakuumschlauch
90 Motor
92 Motorwelle
94 Fluiddichtung (Butylgummi-Fluiddichtung)
100 Frontplatte
102 Gewindebefestigungsvorrichtung
103 Antriebsplatte
105 Antriebshülse
106 Flansch (Einbauöffnungsflansch)
107 Übertragungswelle
108 Infusionsverteiler
109 Infusionsventil
111 Öffnungsverteiler
112 Klemmmutter (Mutter)
113 Dichtung (Führungsdrahtdichtung)
114 Lippendichtung
116 widerstandsfähige Hülse
120 Schalterkonfiguration (Zusammendrückventil)
122 Stromversorgungsquelle
124 Drucktaste
126 Druckfeder
128 axialer Arm
130 elektronischer Schalter
131 Schaltungsanordnung
132 Zusammendrückteil (Klemmteil)
133 Schaltungsplatine
134 Motorregler (Regler)
150 ausdehnbare Komponente (Ballon)
152 exzentrische Fortsätze (Schwänze)
154 Hohlraum (Aufblashohlraum)
C2 Speicherkondensator
C5 Stromversorgungsfilter
G Stift
U1 Schaltregulator
U2 Verstärker
Q1 Transistor
Q2 N-Kanal-FET
R1 Widerstand
R2 Widerstand
R5 Widerstand
R4 Widerstand
R6 Widerstand
R8 Widerstand
R9 Widerstand
R10 Widerstand
R13 Widerstand
P2 Testverbinder (Stecker)
12 Rohrkörper
14 proximales Ende
16 distales Ende
18 Steuereinheit
20 Hohlraum
21 Schneidvorrichtungsgehäuse (Gehäuse)
22 Schneidvorrichtung
23 gerundete Spitze (Spitze)
24 Antriebswelle (Antriebselement)
26 Hohlraum
28 Führungsdraht
30 zylinderförmiger Körper (Hülsenkörper, Körper)
34 proximales Ende
36 distales Ende
38 Endkappe
39 Öffnung (distale Öffnung)
40 Anschlußabschnitt
41 Ringflansch (Flansch)
42 Flansch (Abstützbereiche)
43 Mitnehmer (Angeln, Federarm)
44 Schlitze
45 distaler Abschnitt
46 Gewinde
47 Führung
48 ringförmige Lagerfläche (proximaler Anschlag)
50 proximales Ende (Gehäuse)
51 ringförmige Schulter
52 distales Ende (ringförmige Ausnehmung)
54 Rille (Festhaltenut, ringförmige Ausnehmung)
57 Zahnungen
59 geneigte Fläche
60 Schneidvorrichtung
61 Körper
62 Festhalterille (Rinne)
64 proximales Ende
66 Gewinde
70 Schneidvorrichtungsgehäuse
72 Festhalteteile
73 Seitenkanten
74 distales Ende
80 Verstärkungsrohr
82 Schnappspitzenanordung
84 Buchse (Nabe)
85 Silizium-O-Ring
86 Vakuumverteiler
87 Muffe
88 Vakuumschlauch
90 Motor
92 Motorwelle
94 Fluiddichtung (Butylgummi-Fluiddichtung)
100 Frontplatte
102 Gewindebefestigungsvorrichtung
103 Antriebsplatte
105 Antriebshülse
106 Flansch (Einbauöffnungsflansch)
107 Übertragungswelle
108 Infusionsverteiler
109 Infusionsventil
111 Öffnungsverteiler
112 Klemmmutter (Mutter)
113 Dichtung (Führungsdrahtdichtung)
114 Lippendichtung
116 widerstandsfähige Hülse
120 Schalterkonfiguration (Zusammendrückventil)
122 Stromversorgungsquelle
124 Drucktaste
126 Druckfeder
128 axialer Arm
130 elektronischer Schalter
131 Schaltungsanordnung
132 Zusammendrückteil (Klemmteil)
133 Schaltungsplatine
134 Motorregler (Regler)
150 ausdehnbare Komponente (Ballon)
152 exzentrische Fortsätze (Schwänze)
154 Hohlraum (Aufblashohlraum)
C2 Speicherkondensator
C5 Stromversorgungsfilter
G Stift
U1 Schaltregulator
U2 Verstärker
Q1 Transistor
Q2 N-Kanal-FET
R1 Widerstand
R2 Widerstand
R5 Widerstand
R4 Widerstand
R6 Widerstand
R8 Widerstand
R9 Widerstand
R10 Widerstand
R13 Widerstand
P2 Testverbinder (Stecker)
Claims (17)
1. Seitlich lenkbare, drehbare medizinische Vorrichtung
(10) mit einem länglichen flexiblen Rohrkörper (12),
wobei der Körper (12) ein proximales Ende (14) und ein
distales Ende (16) aufweist, das distale Ende (16) ei
ne erste Seite und eine zweite Seite aufweist, sich
eine drehbare Antriebswelle (24) durch den Körper (12)
hindurch erstreckt, wobei eine drehbare Schneidvor
richtung (22) an dem distalen Ende (16) des Körpers
(12) positioniert ist und mit der Antriebswelle (24)
verbunden ist, und mit einem aufblasbaren Ballon
(150), der an der ersten Seite des Körpers (12) nahe
einem distalen Ende (16) desselben positioniert ist,
derart, dass das Aufblasen des Ballons (150) innerhalb
eines Gefäßes die zweite Seite zu der Gefäßwand hin
bewegt.
2. Drehbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1,
bei der die Schneidvorrichtung (22) einen zylinderför
migen Körper aufweist, der eine Außenwand und ein
Schneidgewinde (46) besitzt, welches sich entlang ei
ner spiralförmigen Bahn an der Außenwand erstreckt.
3. Drehbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 2,
bei der das Schneidgewinde (46) wenigstens einen spi
ralförmigen Kanal um die Schneidvorrichtung (22) fest
legt.
4. Drehbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 3,
ferner mit einem Ansaughohlraum (20), der sich durch
den Körper (12) hindurch erstreckt, der in Strömungs
verbindung mit dem spiralförmigen Kanal steht.
5. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der An
sprüche 2, 3 oder 4,
bei der das Schneidgewinde (46) wenigstens teilweise
gezahnt ist.
6. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche,
bei der die Schneidvorrichtung (22) innerhalb des Kör
pers (12) positioniert ist.
7. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche,
bei der sich wenigstens ein Abschnitt der Schneidvor
richtung (22) über das distale Ende (16) des Körpers
(12) hinaus erstreckt.
8. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche,
bei der der Ballon (150) ein elastisches Material auf
weist.
9. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche 1 bis 8,
bei der der Ballon (150) Polyurethan aufweist.
10. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 8,
bei der der Ballon (150) Latex aufweist.
11. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche,
bei der der Ballon (150) eine axial aufblasbare Länge
innerhalb eines Bereiches von etwa 2 mm bis etwa 8 mm
aufweist.
12. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche,
bei der der Ballon (150) einen Aufblasquerschnitt bei
30 psi von nicht mehr als etwa 2,5 mm aufweist.
13. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche,
bei der der Ballon (150) exzentrische Fortsätze (152)
oder Schwänze aufweist.
14. Drehbare medizinische Vorrichtung mit einem länglichen
flexiblen Rohrkörper (12), wobei der Körper (12) ein
proximales Ende (14) und ein distales Ende (16) auf
weist, sich eine drehbare Antriebswelle (24) durch den
Körper (12) hindurch erstreckt, eine drehbare Schneid
vorrichtung (22) an dem distalen Ende (16) des Körpers
(12) vorgesehen ist und an die Antriebswelle (24) ge
kuppelt ist, sich ein Ansaugkanal axial durch den
Rohrkörper (12) hindurch erstreckt, um Material, wel
ches durch die Schneidvorrichtung (22) mobil gemacht
worden ist, anzusaugen, ein aufblasbarer Ballon (150)
auf einer Seite des Körpers (12) positioniert ist und
sich ein Aufblashohlraum (20) durch den Körper (12)
hindurch erstreckt, der strömungsmäßig mit dem Ballon
(150) verbunden ist und wobei das Aufblasen des Bal
lons (150) innerhalb eines Hohlraums (20) das distale
Ende (16) des Körpers (12) in einer seitlichen Rich
tung verschiebt.
15. Drehbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 14,
die ferner einen Regulator (U1) an einer Steuereinheit
(18) aufweist, um eine Drehung der Antriebswelle (24)
nur dann zu ermöglichen, während Unterdruck an den An
saugkanal angelegt ist.
16. Drehbare medizinische Vorrichtung nach Anspruch 14
oder 15, bei der der Ballon (150) exzentrische Fortsät
ze (152) oder Schwänze aufweist.
17. Drehbare medizinische Vorrichtung nach einem der An
sprüche 14, 15 oder 16,
bei der der Ballon (150) aus Pellethan hergestellt
ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/260,199 US6206898B1 (en) | 1998-04-10 | 1999-03-01 | Rotational atherectomy device |
US09/398,994 US20020058956A1 (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Rotational atherectomy system with side balloon |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19957856A1 true DE19957856A1 (de) | 2000-09-07 |
Family
ID=26947797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19957856A Withdrawn DE19957856A1 (de) | 1999-03-01 | 1999-12-01 | Atherectomie-Drehsystem mit Seitenballon |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU1343400A (de) |
DE (1) | DE19957856A1 (de) |
IT (1) | IT1308689B1 (de) |
WO (1) | WO2000051503A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9050126B2 (en) * | 2010-02-26 | 2015-06-09 | Cardiovascular Systems, Inc. | Rotational atherectomy device with electric motor |
WO2015190576A1 (ja) | 2014-06-13 | 2015-12-17 | テルモ株式会社 | 医療デバイス |
CN114423362A (zh) * | 2019-08-22 | 2022-04-29 | 皇家飞利浦有限公司 | 包括轴向地摆动的切割元件的斑块切除装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5135531A (en) * | 1984-05-14 | 1992-08-04 | Surgical Systems & Instruments, Inc. | Guided atherectomy system |
CA1293663C (en) | 1986-01-06 | 1991-12-31 | David Christopher Auth | Transluminal microdissection device |
US4794931A (en) * | 1986-02-28 | 1989-01-03 | Cardiovascular Imaging Systems, Inc. | Catheter apparatus, system and method for intravascular two-dimensional ultrasonography |
US4729763A (en) * | 1986-06-06 | 1988-03-08 | Henrie Rodney A | Catheter for removing occlusive material |
GB8829182D0 (en) * | 1988-12-14 | 1989-01-25 | Univ Birmingham | Surgical instrument |
US5092873A (en) | 1990-02-28 | 1992-03-03 | Devices For Vascular Intervention, Inc. | Balloon configuration for atherectomy catheter |
US5423846A (en) * | 1991-10-21 | 1995-06-13 | Cathco, Inc. | Dottering auger catheter system |
US5360432A (en) | 1992-10-16 | 1994-11-01 | Shturman Cardiology Systems, Inc. | Abrasive drive shaft device for directional rotational atherectomy |
-
1999
- 1999-11-05 WO PCT/US1999/026134 patent/WO2000051503A1/en active Application Filing
- 1999-11-05 AU AU13434/00A patent/AU1343400A/en not_active Abandoned
- 1999-12-01 DE DE19957856A patent/DE19957856A1/de not_active Withdrawn
- 1999-12-30 IT IT1999TO001174A patent/IT1308689B1/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1308689B1 (it) | 2002-01-09 |
ITTO991174A1 (it) | 2001-06-30 |
ITTO991174A0 (it) | 1999-12-30 |
WO2000051503A1 (en) | 2000-09-08 |
AU1343400A (en) | 2000-09-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |