DE69218794T2

DE69218794T2 - Chirurgisches schneidinstrument

Info

Publication number: DE69218794T2
Application number: DE69218794T
Authority: DE
Inventors: Rick Shockey; Jeffrey Vance
Original assignee: Schneider USA Inc
Current assignee: Schneider USA Inc
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: EP0621761A1; US5358472A; PT101173A; JPH06511176A; WO1993013716A1; JP2549822B2; GR3023450T3; CA2126096C; ATE150953T1; DE9290166U1; DK0621761T3; CA2126096A1; ES2099294T3; DE69218794D1; EP0621761B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine relativ nichtinvasive plaque-Auflösungsvorrichtung der Sorte, die auf das Einführen durch das Lumen eines Blutgefäßes und das Hindurchmanipulieren durch dieses bis zu einer gewünschten Stelle ausgelegt ist, um dort zum Entfernen von Ablagerungen atherosklerotischer Plaque von den inneren Oberflächen des Gefäßes ein Schneidinstrument einzusetzen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Führungsdraht, der in Verbindung mit einem derartigen System verwendet werden kann.
Eine durch intraarterielle Ablagerungen von atherosklerotischer Plaque verursachte Beeinträchtigung des Blutkreislaufs ist eine Hauptursache für Herz/Kreislaufkrankheiten. Ein Verschluß von Koronararterien kann wegen Sauerstoffmangel im Herzmuskel zum Absterben von Gewebe führen. Die Folge ist ein Herzinfarkt (Herzanfall). Eine durch Plaque herbeigeführte Stenose anderer größerer Arterien kann zu einer Beeinträchtigung der Funktion peripherer Organe führen. Ein seit langem verwendetes Verfahren zur Beseitigung derartiger Verschlüsse und Verstopfungen ist die chirurgische Bypass- Operation bei welcher die verschlossenen Arterien durch eigene Blutgefäße des Patienten ersetzt werden, die aus anderen Teilen des Körpers des Patienten entnommen werden. Eine chirurgisch invasive Endoarterektomie ist ebenfalls mit begrenztem Erfolg zum Freimachen verschlossener Gefäße verwendet worden.
Seit langem hat eine Bedürfnis nach einem weniger invasiven und radikalen Verfahren bestanden, um derartige Verstopfungen zu mildern und eine transmyocardiale Revascularisation oder dergleichen auf eine Art und Weise zu erreichen, die keine wesentliche Schädigung des gesunden Endothelüberzugs des umgebenden Gefäßes hervorruft. Eine Vorrichtung, die versucht, dieses Bedürfnis zu befriedigen, ist die Ballon- Angioplastie, bei der ein aufpumpbarer Ballon in den stenotischen Bereich der betroffenen Arterie gebracht wird und mit einem Fluid auf einen Druck (normalerweise etwa 5 Atmosphären) aufgepumpt wird, um die Plaque gegen die Arterienwand zu drücken, wodurch das Arterienvolumen vergrößert wird. Da der Blutkreislauf jedoch stark beinträchtigt wird, muß das Aufpumpen/Abschwellen des Ballons innerhalb von Sekunden erfolgen, um einen Infarkt zu vermeiden. Außerdem steht aufgrund des Risikos einer durch Überdruckbildung im Ballon hervorgerufenen Schädigung der Arterien nur eine beschränkte Kraft zur Verfügung. Auch wird durch derartige Vorrichtungen bisher noch nicht für das Aufnehmen von Plaquebruchstücken gesorgt, die gegebenenfalls während des Ausdehnungsvorgangs freigesetzt werden können.
Andere Verfahren schließen die Verwendung eines Lasers ein, um Verschlüsse in Gefäßen zu beseitigen, wie beispielsweise im U.S-Patent 4,207,874 (Choy) vorgeschlagen. Bei dieser Vorrichtung wird Laserenergie durch flexible Faseroptiken, die mit einem Venenkatheter in Verbindung stehen, geleitet und auf das Plaquehindernis in der verschlossenen Zone angewendet. In Verbindung mit diesem System können verschiedene axiale Kanäle mit geeigneten Fluidsteuerungsverteilern vorgesehen sein, um Salzlösung zu injizieren, Bruchstücke mit der Salzlösung abzusaugen und einen Farbstoff zum Sichtbarmachen zu injizieren. Zusätzliche kohärent ausgerichtete Fasern können für eine tatsächliche intraluminale Beobachtung des Verschlusses vorgesehen sein. Neben dem Verfahren von Choy sind viele andere Verfahren vorgeschlagen worden, welche Abwandlungen eines Laser- Excisionssystems verwenden. Zum Beispiel sind Laser zum Auflösen von Plaque verwendet worden, indem eine Katheterspitze so erhitzt wird, daß ein effektives Wegschmelzen des Plaquegewebes durch die erhitzte Spitze des Katheters bewirkt wird, was zu einer dauerhaften Entfernung führt. Das Verfahren wird von Hershenson im U.S-Patent 4,748,979 veranschaulicht. Eine Vielzahl von Schneidvorrichtungen sind ebenfalls in Verbindung mit einem Katheter vorgeschlagen worden, bei denen rotierende Schneidinstrumente die Stenose direkt angehen und entfernen. Die meisten dieser Vorrichtungen scheinen jedoch nicht für ein schnelles Schneiden der Stenose geeignet zu sein, ohne dabei die relativ weiche, angrenzende Wand des betroffenen arteriellen Gefäßes anzugreifen oder zu beschädigen. Das U.S-Patent 4,784,636 (Rydell) ist an den selben Rechtsnachfolger übertragen worden wie die vorliegende Erfindung und veranschaulicht eine derartige Vorrichtung. Es handelt sich um einen Atherektomie-Katheter, der einen selbstlenkenden Katheter mit einem an dessen distalem Endabschnitt angeordneten aufpumpbaren Ballon umfaßt, wobei der Führungskatheter so bemessen ist, daß er in seinem Lumen ein langgestrecktes Antriebsrohr mit einem Dreh-Antriebsmechanismus an seinem proximalen Ende aufnimmt, um eine am distalen Ende befestigte, eckige Schneidspitze in Drehung zu versetzen. Bei Betrieb wird der Führungskatheter mit eingezogenem Antriebsrohr und Schneidkopf bis zum Verschluß vorwärtsbewegt, der Ballon wird aufgepumpt, um das distale Ende an seinem Platz zu verankern und das Schneidinstrument wird mit hoher Geschwindigkeit gedreht und in den Verschluß hinein vorwärtsbewegt, während Blut und jegliche lose Feststoffe abgesaugt werden. Der Ballon wird dann entleert und weiter in die Läsion hinein vorwärtsbewegt, und die Schritte werden wiederholt, bis der Verschluß beseitigt ist.
Ein in näherer Vergangenheit an Rydell erteiltes Patent, gleicher Rechtsnachfolger wie die vorstehende Erfindung, ist das U.S-Patent 4,857,045, das ebenfalls ein selbstlenkendes Atherektomie-Kathetersystem betrifft, welches ein koaxiales System innerer und äußerer, flexibler, röhrenförmiger Elemente verwendet, bei dem das innere, röhrenförmige Element drehbar am distalen Ende des äußeren, röhrenförmigen Elements angebracht ist. Ein am proximalen Ende der Kathetereinheit angeordneter Motor treibt das innere, röhrenförmige Element an, welches einen kuppelförmigen Dreh-Schneidkopf mit einer Anzahl im wesentlichen runder, offener Öffnungen einschließt, die beim Drehen auf das Verstopfungsmaterial gerichtet sind. Der Motor ist knapp hinter dem Endabschnitt des äußeren, röhrenförmigen Elements an dem inneren, röhrenförmigen Element befestigt. Das Absaugen erfolgt durch das innere, röhrenförmige Element und ein Spülfluid wie Salzlösung wird, falls erforderlich, durch das äußere, röhrenförmige Element zugeführt.
Obwohl das vorstehend erörterte System eine Verbesserung in Bezug auf das Zentrieren und Bedienen des Atherektomie- Katheters innerhalb des in Betracht kommenden Gefäßes darstellt, bleibt ein Bedürfnis, die Leistungsfähigkeit einer solchen Vorrichtung im Hinblick auf eine vollständige Entfernung der Stenose zu verbessern. Es besteht auch ein Bedürfnis, die Fähigkeit des Operateurs zu steigern, den Katheter beim Hindurchsteuern durch das Gefäßystem zu lenken, besonders im Hinblick auf genaue Positionierung des Schneidinstruments am Ort des in Betracht kommenden Verschlusses. Ein Postitionieren des Schneidinstruments in Bezug zur Verstopfung um den Umfang des Gefäßes herum ist ohne einen steuernden Führungsdraht schwer zu erreichen. Führungsdrähte sind erfolgreich bei mehreren Arten von über einen Draht geführten Kathetersystemen verwendet worden, wurden aber bis jetzt aufgrund des Bedürfnisses, die Lage des Führungsdrahtes so zu koordinieren, daß der Schneidkopf gemieden wird, noch nicht mit Dreh-Atherektomie-Vorrichtungen verwendet
Von besonderem Interesse ist der sogenannte Monorail - Katheter, der mit großem Erfolg in Verbindung mit Angioplastie-Ballonkathetern verwendet worden ist. Bei diesem System verläuft nur ein kleiner, distaler Abschnitt des Ballonkatheters tatsächlich über den Führungsdraht, wobei der verbleibende Abschnitt des Führungsdrahts sich dann im allgemeinen entlang der Außenwand außerhalb des Katheters in proximaler Richtung erstreckt. Der kurze Abschnitt am distalen Ende sorgt für die erforderliche Steuerung. Der Monorail -Katheter und seine Verwendung sind in dem U.S- Patent 4,762,129 (Bonzel) genauer beschrieben.
Im Hinblick auf die Erfindung bleibt ein Bedürfnis, eine genauere Positionierung des Atherektomie-Katheters innerhalb des in Betracht kommenden Gefäßes zur Verfügung zu stellen, um die richtige und vollständige Beseitigung des Verschlusses sicherzustellen. Dies gilt nicht nur für ein Eindringen des Katheters entlang des Gefäßes sondern auch für die richtige Lage des Schneidinstruments im Hinblick auf das zu beseitigende Material.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung stellt eine Atherektomie-Kathetervorrichtung, wie in Anspruch 1 definiert, zur Verfügung, mit einem verbesserten, Monorail -artigen Führungsdrahtsystem, welches in Verbindung mit einem Hochgeschwindigkeits-Dreh-Schneidkopf arbeiten kann. Das System besitzt weiterhin die Fähigkeit, gleichzeitig eine Spüllösung einzuleiten, um den Behandlungs- Ort zu reinigen und abzusaugen und die Spüllösung und sämtliche Bruchstücke während des Atherektomie-Verfahrens vom Behandlungsort zu entfernen.
Das System umfaßt eine Führungsdrahtaufnahme, die am distalen Spitzenteil des äußeren röhrenförmigen Elements eines Atherektomie-Katheters des koaxialen Typs befestigt ist, welcher große und kleine konzentrisch angeordnete, langgestreckte, flexible, röhrenförmige Elemente aufweist. Das rotierende Schneidelement ist am distalen Ende des inneren röhrenförmigen Elements befestigt. Das Schneidelement selbst ist ein im wesentlichen hohler, zylindersymmetrischer Körper mit einem symmetrischen, distalen, vorzugsweise elliptisch oder olivenförmig geformten Nasenteil, der eine Vielzahl von Öffnungen umfaßt, die sich entlang der Nase und von dieser aus nach hinten erstrecken. Die Öffnungen stehen mit dem hohlen Inneren in Verbindung und sind radial um die Spitze herum angeordnet. Jede Öffnung hat eine Kante, die beim Drehen des Schneidinstruments Gewebe entfernt, und das entfernte Gewebe wird im allgemeinen in das hohle Innere des Schneidinstruments gelenkt
Die koaxialen, langgestreckten, flexiblen, röhrenförmigen Elemente weisen einen ausreichenden Spielraum zwischeneinander auf, so daß eine Spülflüssigkeit in das Lumen des äußeren, röhrenförmigen Elements hinein- und durch eine oder mehrere radiale Öffnungen nahe dem distalen Ende des äußeren röhrenförmigen Elements hinausgeleitet werden kann. Das innere röhrenförmige Element ist an seinem proximalen Ende an einer Antriebsvorrichtung befestigt, die so gestaltet ist, daß sie das innere, röhrenförmige Element und mit diesem das Schneidinstrument mit relativ hoher Geschwindigkeit in Drehung versetzt während sie gleichzeitig das Hineinleiten eines Fluids durch das äußere, röhrenförmige Element und das Absaugen von Fluiden durch das Lumen des inneren, röhrenförmigen Elements gestattet.
Das mit der Erfindung verbundene, verbesserte Monorail - Führungsdrahtsystem umfaßt eine langgestreckte Führungsdrahtaufnahme, die an der Außenseite von und parallel zu dem äußeren, röhrenförmigen Element des koaxialen Atherektomie- Katheters angebracht ist. Das distale Ende der Aufnahme grenzt an das distale Ende des äußeren, röhrenförmigen Elements an. Die Aufnahme weist eine Länge und einen Innendurchmesser auf, welche das Bedienen des jeweiligen Führungsdrahts optimieren können, der mit dem System zusammen verwendet werden soll. Ein typischer Führungsdraht könnte einen Nenndurchmesser im Bereich von 0.0254 - 0.0635 cm (0.010 - 0.025 inches) aufweisen.
Der Führungsdraht des erfindungsgemäßen Schneidinstruments kann das Steuern des koaxialen Katheters durch das Gef äßsystem unterstützen, den Ort des in Betracht kommenden Verschlusses zu erreichen oder er kann auf bekannte Weise durch die Führungsdrahtaufnahme eingebracht werden, nachdem der Katheter im wesentlichen an diesem Ort angelangt ist.
Das Anbringen der Führungsdrahtaufnahme radial außerhalb des größeren, röhrenförmigen Elements ermöglicht und unterstützt es, daß der Führungsdraht in der Nähe befestigt werden kann, ohne den unabhängigen Drehbetrieb des Schneidinstruments zu stören. Der Führungsdraht kann den Schneidkopf relativ zum zu entfernenden Verstopfungsmaterial genau positionieren und manövrieren. Auf diese Weise kann der Schneidkopf um den Führungsdraht als Mittelachse gedreht werden, um das Schneidinstrument über 360º des runden Umfangs des Gefäßes genau zu positionieren, um die Steuerung des Zerschneidens der Stenose zu verbessern.
Kurz gefaßt, wird der Katheter bei Betrieb nach dem Einführen in dem Gefäßsystem des Patienten unter Verwendung des Führungsdrahts vorwärtsbewegt, bis sich dessen distaler Spitzenteil am Ort der zu entfernenden Läsion befindet. Der Führungsdraht wird verwendet, um das Schneidinstrument zu manövrieren und genau an die gewünschte Stelle zu bringen. Die Stelle wird mit einer Spülflüssigkeit geflutet, und das Schneidinstrument wird mit hoher Geschwindigkeit angetrieben und in die Läsion hinein vorwärtsbewegt Die Spülflüssigkeit und die von der Läsion abgesaugten Bruchstücke werden durch das hohle Schneidinstrument in das Lumen des inneren, röhrenförmigen Elements gesaugt und dort in einem geeigneten Gefäß am proximalen Ende der Vorrichtung gesammelt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht mit abgeschnittenen und weggebrochenen Teilen, welche einen erfindungsgemäßen Atherektomie-Katheter zeigt;
Figur 2 ist eine stark vergrößerte, bruchstückhafte Ansicht mit abgeschnittenen Teilen einer Schneidkopfanordnung, die das Führungsdrahtsystem verwendet;
Figur 3 ist eine noch weiter vergrößerte Stirnansicht des Schneidkopfs und der Führungsdrahtaufnahme aus Figur 2;
Figur 4 ist eine Ansicht, die die Ausführungsform des Schneidkopfs aus Figur 2 in situ in einem Gefäß zeigt; und
Figur 5 ist eine Stirnansicht der Ausführungsform aus Figur 4.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung umfaßt eine verbesserte Steuerung für einen Atherektomie-Katheter derjenigen Sorte, bei welcher ein drehbares Schneidinstrument am distalen Ende angeordnet ist und bei welcher am proximalen Ende Vorrichtungen zum Antreiben des Schneidinstruments mit hoher Drehgeschwindigkeit zur Verfügung gestellt werden. Die Erfindung verwendet ein Führungsdrahtsystem des Monorail -Typs zum Steuern und eindeutigen Positionieren des Schneidinstruments innerhalb eines Gefäßes, um eine Stenose über 360º des inneren Umfangs des in Betracht kommenden Gefäßes zu entfernen. Das System ermöglicht ebenfalls ein gleichzeitiges Hineinleiten eines Spülfluids zum Reinigen des Behandlungsorts und ein Absaugen des Spülfluids und der Bruchstücke am Behandlungsort.
Die Erfindung wird nachstehend unter besonderer Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen durchweg gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Teile verwendet werden. Figur 1 veranschaulicht eine erfindungsgemäße chirurgische Vorrichtung, die einen Führungsdraht und ein Infusions/Absaugsystem umfaßt. Das Atherektomie-Kathetersystem oder die Atherektomie-Kathetervorrichtung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und umfaßt ein proximales Gehäuse 11, welches das Steuerungs- und Antriebssystem enthält, das aus hochschlagfestem Kunststoff bestehen kann. Der Katheter selbst ist vom konzentrischen oder koaxialen Typ. Das Gehäuse 11 ist mit einem langgestreckten, äußeren, flexiblen, röhrenförmigen Element 12 verbunden, welches sich zwischen einem distalen Ende 13 und einem an das Gehäuse 11 gekoppelten proximalen Ende 14 erstreckt. Das hohle Lumen des äußeren, röhrenförmigen Elements 12 enthält ein koaxialgestrecktes, flexibles, inneres, röhrenförmiges Element 15, das sich über die gesamte Länge des äußeren, röhrenförmigen Elements 12 erstreckt. Das äußere, röhrenförmige Element 12, in der Ausführungsform von Figur 1, enthält weiterhin eine hohle, stationäre, Monorail-Führungsdrahtaufnahme 16, die an der Außenoberfläche des äußeren, röhrenförmigen Elements 12 befestigt ist und durch die ein Führungsdraht 17 hindurchgefädelt ist, welcher sich jedoch außer in Verbindung mit der Führungsdrahtaufnahme unabhängig vom Katheter über die gesamte Länge des Systems erstreckt.
Wie in den Figuren 2 und 3 besser zu sehen ist und nachstehend genauer beschrieben wird, trägt das distale Ende des Katheters einen drehbaren Schneidkopf oder ein drehbares Schneidinstrument 18, welches an dem inneren, röhrenförmigen Element 15 befestigt ist und von diesem angetrieben wird und frei um das äußere, röhrenförmige Element 12 drehbar ist. Die äußere Röhre 12 ist zu einem distalen Endteil 19 verjüngt oder abgesetzt, wodurch eine Lageroberfläche geschaffen wird, welche eine einfach gelagerte Drehung der inneren Röhre 15 und des Schneidkopfs 18 während des Entfernungsprozesses ermöglicht.
Es wird ein Infusionssystem zur Verfügung gestellt, welches einen eingebuchteten, ringförmigen Bereich mit verringertem Durchmesser nahe dem distalen Ende des äußeren, röhrenförmigen Elements 12, das eine Reihe von radial angeordneten Öffnungen oder Löchern 20 (Figur 2) enthält, umfaßt. Eine Flüssigkeit, die in den ringförmigen Bereich im Lumen des Elements 12 eingeführt wird, welcher das Element 15 wie bei 21 umschließt, kann durch die Löcher 20 ausgestoßen werden, um den Behandlungsort zu spülen. Es wird ein ringförmiges Distanzelement 22 zur Verfügung gestellt, welches sowohl mit der distalen Spitze des inneren, röhrenförmigen Elements 15 als auch mit der inneren Oberfläche des Schneidinstruments 18 verbunden ist, um den Schneidkopf an der distalen Spitze des inneren, röhrenförmigen Elements 15 zu befestigen.
Der Führungsdraht 17 erstreckt sich durch die zentrale Öffnung 23 in der Führungsdrahtaufnahme 16 und verläuft entlang der Länge jedoch außerhalb des Katheters selbst. Er wird weiterhin in einem Abstand vom Schneidinstrument 18 gehalten, damit der Betrieb (die Drehung) des Schneidinstruments nicht gestört wird, ist jedoch so angeordnet, daß er den Schneidkopfinnerhalb des Lumens des in Betracht kommenden Gefäßes wie gewünscht richtig positioniert und bewegt. Der Schneidkopf 18 umfaßt eine Vielzahl von langgestreckten Öffnungen 24, die punktsymmetrisch um die Mitte der distalen Nase angeordnet sind, wie in Figur 3 gezeigt. Das bevorzugte Schneidinstrument ist am Anfang zylindrisch und verjüngt sich in elliptischer Weise bei Annäherung an das distale Ende. Die Vielzahl der Öffnungen 24 ist gewöhnlich eine gerade Zahl zwischen zwei und sechs und die Öffnungen sind nahe der Nase des elliptischen Schneidinstruments 18 angeordnet, so daß die Möglichkeit eines Berührens oder eines versehentlichen Einschneidens der Seitenwand des Gefäßes, aus dem die Plaque oder andere Verstopfungen entfernt werden sollen, praktisch beseitigt wird.
Eine Antriebsvorrichtung ist in dem starren, röhrenförmigen Gehäuse 11 eingeschlossen, welches am proximalen Ende des äußeren, röhrenförmigen Elements angeordnet ist. Der Antrieb dient zum Drehen des inneren, röhrenförmigen Elements innerhalb des Lumens des äußeren, röhrenförmigen Elements. Das äußere, röhrenförmige Element ist beispielsweise durch ein Endstopfenelement 30 mit dem röhrenförmigen Gehäuse 11 verbunden und beispielsweise durch eine Rohrverschraubung 31 gesichert, die einen flüssigkeitsfesten Verschluß schafft. Eine allgemein bei 32 dargestellte Drehverbindung ist innerhalb des Gehäuses 11 positioniert und umfaßt ein stationäres, röhrenförmiges Buchsenelement 33, das mittels Bolzen oder Schrauben 34 am Gehäuse 11 befestigt ist. Zwei O- Ring-Dichtungen 35 und 36 sind in ringförmigen Nuten in der röhrenförmigen Buchse 33 angeordnet, um in der Kammer 37 enthaltene Spülflüssigkeit daran zu hindern, sich über die Drehverbindung hinaus zu bewegen.
Die stationäre Buchse 33 umfaßt ein rotierendes, hohles, Verteilerelement 38, das sich innerhalb der Bohrung des Elements 33 dreht, wenn es von einem Motor angetrieben wird, wie demjenigen, der allgemein bei 39 dargestellt ist, mit einer Antriebswelle 40 und einer Kupplung 41, welche in antreibender Beziehung mit dem proximalen Ende des hohlen Verteilerelements 38 verbunden ist. Das hohle Verteilerelement 38 umfaßt weiterhin eine ringförmige Ausnehmung 42, die mit einer zentralen Bohrung 43 verbunden ist, welche wiederum durch ein Kupplungselement 44 mit dem proximalen Ende des inneren, langgestreckten, flexiblen, röhrenförmigen Elements 15 verbunden ist. Die zentrale, innere Bohrung 43 ist über die ringförmige Ausnehmung 42 mit einem weiteren ringförmigen Verbindungsstück 45 verbunden, welches durch eine Bohrung in dem Buchsenelement 33 und dem Gehäuse 11 hindurchtritt, um eine Ansaugauslaßöffnung für das innere, langgestreckte, flexible, röhrenförmige Element 15 zu schaffen. Ein Einlaß für eine Spülsalzlösung oder eine andere Lösung wird durch ein weiteres Zufuhrrohr 46 zur Verfügung gestellt, welches sich durch eine zusätzliche Bohrung im Gehäuse 11 erstreckt, die mit der Kammer 37 verbunden ist.
Bei einem Eingriff wird die langgestreckte Kathetereinheit in geeigneter Weise in das Gefäßsystem eingeführt, beispielsweise durch die Oberschenkelartene, und wird unter Verwendung des Führungsdrahts 17 durch das Gefäßsystem an die richtige Stelle einer Arterie oder an eine andere in Betracht kommende Stelle gesteuert, wobei die Schneidinstrumentspitze 18 angrenzend an das Atherom oder eine andere aus dem Gefäß zu entfernende Läsion oder Verstopfungsmaterial plaziert wird. Das Schneidinstrument wird genau positioniert und dann mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, um die Läsion zu entfernen.
Die großen Abbildungen der Figuren 4 und 5, die teilweise schematisch dargestellt sind, veranschaulichen den Gebrauch der Vorrichtung. In Figur 4 ist bei 50 eine Arterienwand im Schnitt dargestellt, welche das hohle Lumen oder das Innere der Arterie 51 begrenzt. Bei 52 ist eine stenotische Läsion veranschaulicht, die an der inneren Oberfläche der Arterienwand 50 anhaftet und die Querschnittsfläche des Druchlasses durch das Lumen 51 stark verengt. Figur 4 zeigt weiter die Schneidspitze 18 angrenzend an die Läsion in einer Position zum Beginnen der Excisionsoperation. Ein speziell gestalteter Führungsdraht 17 mit einem gekrümmten Endteil wird in Verbindung mit der Führungsdrahtaufnahme 16 verwendet, welche zum gesteuerten Positionieren des Schneidkopfs 18 in Bezug zur Arterienwand 50 verwendet werden kann.
Wie in Figur 5 genauer gezeigt, kann der Führungsdraht 17 zum Drehen des Schneidkopfs 18 um den Umfang der inneren Oberfläche der in Betracht kommenden Gefäßwand verwendet werden, um das Entfernen der stenotischen Läsion 52 um den Umfang herum zu steuern. Der Führungsdraht ist in der Lage, das Vorhandensein oder Fehlen von verstopfendem Material festzustellen und arbeitet auf eine Art und Weise, daß er problemlos einen Abstand zum rotierenden Schneidinstrument 18 halten kann, welches sich unabhängig vom Führungsdraht frei drehen kann. Das Schneidinstrument 18 kann dann genau manövriert werden bis die gesamte stenotische Läsion 52 von der inneren Oberfläche 54 der Arterienwand 50 entfernt wurde. Es ist weiter erkennbar, daß der Führungsdraht 17 dazu verwendet werden kann, die Spitze des Schneidelements 18 in Bezug zur Stenose genauer auszurichten, so daß die Excision bis ganz zur Wand hin stattfinden kann ohne dabei jedoch den inneren Überzug der Arterienwand 54 zu schädigen.
Während der Dauer der Excision wird der Bereich selbstverständlich ständig mit Salzlösung oder dergleichen geflutet, die durch das Verbindungsstück 46 zugeführt wird und durch das Lumen des äußeren, röhrenförmigen Elements 12 hindurchfließt und durch die Radialöffnungen 20 nach außen strömt. Dadurch werden die entfernten Bruchstücke in Lösung gehalten. Gleichzeitig wird eine geeignete Unterdruckquelle an dem Verbindungsstück 45 angebracht, die durch das innere, röhrenförmige Element 15 hindurch wirkt, um die Stelle durch die Schneidinstrumentöffnungen 24 abzusaugen. Die Spüllösung wird zusammen mit Blut und/oder entferntem Gewebe und andern Bruchstücken, die während dem Entfernen der Verstopfung erzeugt werden, in ein geeignetes Gefäß (nicht dargestellt) abgesaugt.
Der Motor 39 dreht das innere, hohle, röhrenförmige Element, um den Schneidkopf oder das Schneidinstrument mit einer relativ hohen Geschwindigkeit (bis zu 3000 rpm) in Drehung zu versetzen. Der Katheter wird unter Verwendung eines geringen Drucks zwischen dem Schneidinstrument und der stenotischen Läsion vorwärtsbewegt und seitlich angepaßt und durch den Führungsdraht 17 genau ausgerichtet und gesteuert. Sobald das Atherom um den Umfang des Gefäßes herum vollständig entfernt worden ist, ist der vollständige Blutstrom durch das Gefäß im wesentlichen wiederhergestellt. Es ist erkennbar, daß die Lage und Stellung des Schneidkopfs innerhalb des Gefäßes während des Excisionsvorgangs unter Verwendung des Führungsdrahts zur Verbesserung der Steuerung und Präzision fortlaufend angepaßt werden kann, wodurch eine vollständigere Entfernung der Verstopfung gewährleistet wird.
Die Schneidkopföffnungen 24 sind vorzugsweise nahe der Nase plaziert, so daß direkt seitlich des Schneidinstruments angeordnetes Gewebe einschließlich Gefäßwände oder Gefäßwandüberzüge nicht geschädigt werden. Dies würde normalerweise zu einer unvollständigen Entfernung der stenotischen Läsion aus dem Gefäß führen, obwohl das Gefäß im wesentlichen wieder geöffnet sein kann. Das Bereitstellen des Führungsdrahtes 17 ermöglicht es jedoch dem Operateur, den Schneidkopf des Katheters während der Excision vorsichtig zu manipulieren, um eine vollständigere Beseitigung der Verstopfung zu erreichen.
Diese Erfindung ist hier in beachtlicher Ausführlichkeit beschreiben worden, um die Patentgesetze zu befolgen und den Fachmann mit den Informationen zu versorgen, die erforderlich sind, um die neuartigen Prinzipien anzuwenden und solch spezialisierte Bauteile, wie sie benötigt werden, zu bauen und zu verwenden. Jedoch soll klar sein, daß die Erfindung mittels spezifisch unterschiedlicher Ausstattung und Vorrichtungen ausgeführt werden kann, und daß verschiedene Abwandlungen, sowohl im Hinblick auf Einzelheiten der Ausstattung als auch auf Operationsverfahren ausgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung selbst, wie sie in den nachstehenden Patentansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

1. Chirurgisches Schneidinstrument (10) zum Entfernen unerwünschter Ablagerungen aus dem Inneren eines in Betracht kommenden Blutgefäßes, umfassend:

ein äußeres, langgestrecktes, flexibles, hohles Katheterrohrelement (12), das einen kleineren Außendurchmesser aufweist als das Lumen des in Betracht kommenden Blutgefäßes und durch das Lumen des in Betracht kommenden Blutgefäßes vorwärtsbewegt werden kann und das ein proximales Ende und ein distales Ende hat, wobei zumindest eine radiale Fluiddurchlaßöffnung (20) an oder nahe an dessen distalem Ende ausgebildet ist;

ein inneres, langgestrecktes, flexibles, hohles Katheterrohrelement (15), das koaxial in dem äußeren Katheterrohrelement (12) angeordnet ist und ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist, bei welchem der Außendurchmesser im äußeren Katheterrohrelement (12) gelagert ist, wobei sich das distale Ende des inneren röhrenförmigen Elements (15) über das distale Ende des äußeren Katheterrohrelements (12) hinaus erstreckt;

ein im wesentlichen hohles, zylindersymmetrisches Schneidelement (18), das am distalen Ende des inneren Katheterrohrelements (15) befestigt ist und einen symmetrischen im allgemeinen ovalförmigen distalen Nasenteil aufweist, der eine Vielzahl von radial angeordneten Schneideöffnungen (24) enthält, die mit dem hohlen Innern in Verbindung stehen und so angeordnet sind, daß eine Kante derselben beim Drehen des Schneidinstruments (18) Gewebe entfernt, wobei das entfernte Gewebe im allgemeinen in das hohle Innere des Schneidelements (18) gelenkt wird, wobei das hohle Innere weiterhin in Verbindung mit dem hohlen Innern des inneren Katheterrohrelements (12) steht;

eine mit dem proximalen Ende des inneren Katheterrohrelements (15) verbundene Antriebsvorrichtung (39) zum Drehen des inneren Katheterrohrelements (15), wodurch die Schneidelemente (18) zum Entfernen von Gewebeablagerungen gedreht werden;

eine Führungsdrahtaufnahme (16) in Form eines hohlen, im allgemeinen zylindrischen, röhrenförmigen Ansatzes, der parallel zu und mit Abstand von der äußeren Oberfläche des äußeren Katheterrohrelements (12) befestigt ist, wobei er sich dessen distalem Ende nähert, aber proximal zu dem Schneidelement (18) angeordnet ist; und

einen Führungsdraht (17) zum Steuern der Anordnung des Schneidelements (18), dessen distales Ende sich so durch den hohlen Ansatz der Führungsdrahtaufnahme (16) erstreckt, daß der Führungsdraht (17) in einem Abstand zum Schneidelement (18) gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Führungsdrahtsteuervorrichtung, um den Führungsdraht (17) unabhängig von dem Betrieb des Schneidinstruments (10) bedienen zu können.

Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Führungsdraht (17) relativ zu dem Schneidinstrument (10) bedienbar ist, um die Anordnung des Schneidinstruments (10) bezogen auf seine Position und Lage über den Umfang des in Betracht kommenden Gefäßes zu steuern.

Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend Einlaßvorrichtungen (46) zum Einführen einer Spülflüssigkeit in das Lumen des äußeren Katheterrohrelements (12) und Zuführen der Flüssigkeit durch die zumindest eine radiale Fluiddurchlaßöffnung (20) nahe an dessen distalem Ende und Auslaßvorrichtungen, um Flüssigkeiten durch die Schneideöffnungen (24) über das Lumen des inneren Rohrelements (15) abzusaugen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin umfassend Einlaßvorrichtungen (46) zum Einführen einer Spülflüssigkeit in das Lumen des äußeren Katheterrohrelements (12) und Zuführen der Flüssigkeit durch die zumindest eine radiale Fluiddurchlaßöffnung (20) nahe an dessen distalem Ende und Auslaßvorrichtungen, um Flüssigkeiten durch die Schneideöffnungen (24) über das Lumen des inneren Rohrelements (15) abzusaugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das äußere Katheterrohrelement (12) eine Vielzahl von symmetrisch angeordneten Fluiddurchlaßöffnungen (20) aufweist und der distale Teil des äußeren Katheterrohrelements (12) einen -abgesetzten Abschnitt kleineren Durchmessers am Ort der zumindest einen radialen Fluiddurchlaßöffnung (20) aufweist, um zu verhindern, das diese während des Hindurchführens des äußeren Katheterrohrelements (12) durch das Gefäßsystem verstopft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das äußere Katheterrohrelement (12) eine Vielzahl von symmetrisch angeordneten Fluiddurchlaßöffnungen (20) aufweist und der distale Teil des äußeren Katheterrohrelements (12) einen abgesetzten Abschnitt kleineren Durchmessers am Ort der zumindest einen radialen Fluiddurchlaßöffnung (20) aufweist, um zu verhindern, das diese während des Hindurchführens des äußeren Katheterrohrelements (12) durch das Gefäßsystem verstopft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das distale Ende des äußeren Katheterrohrelements (12) einen abgesetzten Abschnitt verringerten Durchmessers gegenüber dem der verbleibenden Länge des äußeren Katheterrohrs (12) und zumindest eine im Bereich des verringerten Durchmessers ausgebildete radiale Fluiddurchlaßöffnung (20) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Außendurchmesser des inneren Katheterrohrelements (15) in dem abgesetzten Abschnitt des äußeren Katheterrohrelements gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich eine Vielzahl von radial angeordneten Schneideöffnungen (24) von einem Punkt nahe der Mitte des Rohrabschnitts entlang und nach hinten erstreckt.