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Diese Erfindung betrifft ein manuell
steuerbares Stellglied, das insbesondere verwendbar ist zum Steuern
eines lenkbaren Katheters, wie er für die endokardiale Katheteraufzeichnung
verwendet wird.
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Gebiet der
Erfindung
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Der medizinische Zweck der endokardialen Katheteraufzeichnung
ist es, Ablationstherapien, chirurgische Therapien sowie Medikamententherapien bei
der Behandlung von supraventrikulärer Tachykardie (Herzjagen),
ventrikulärer
Tachykardie, Vorhofflattern, Vorhofflimmern und anderen Rhythmusstörungen zu
lenken. Der Erfolg und der Fortschritt der gegenwärtig angewandten
Therapien hängt
ab von der Entwicklung und Verwendung von präziseren Lokalisierungstechniken,
die die akkurate anatomische Bestimmung von arrhythmogenischen Stellen
ermöglichen.
Bisher musste der Elektrophysiologe einen Kompromiss schließen zwischen
dem Platzieren des Katheters an der medizinisch interessanten Stelle
und in Bereichen, die anatomisch zugänglich sind.
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Bisher war die Platzierung von Kathetern
im Allgemeinen auf Bereiche beschränkt, die für den Elektrophysiologen wiederholt
zugänglich
sind. Diese Bereiche beinhalten den HRA (high right atrium, oberer
rechter Vorhof), den RVA (right ventricular apex, rechter ventrikulärer Apex),
den Koronarsinus sowie das HIS-Bündel.
Um aussagekräftige
Informationen über
arrythmogenische Stellen und Reentry-Kreise mit Kathetern zu erhalten, ist
es wichtig, dass der Bereich der reproduzierbaren Stellen zur Platzierung
des Katheters erweitert wird und die Anzahl von über einen gegebenen Bereich
hinüber
aufgezeichneten Elektrogrammen vergrößert wird. Einige dieser zusätzlichen
Stellen beinhalten Vorhofstellen oberhalb der Trikuspidal- und der
Mitralklappe, Ventrikulärstellen,
die die Mitralklappen- und Trikuspidalklappenblätter umgeben, distale Bereiche des
Koronarsinus und der großen
Herzvene, den AV-Knotenbereich und den linken Ventrikel, um nur einige
zu nennen.
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Ein Bereich des Fortschritts beim
Verbessern von Lokalisierungstechniken und beim Zugänglichmachen
von zusätzlichen
Aufzeichnungsstellen beinhaltet die Verwendung von lenkbaren Kathetern. Eine
Art von herkömmlichen
lenkbaren Kathetern bietet eine verbesserte Steuerbarkeit hin zu
spezifischen, sonst nicht zugänglichen
Stellen, indem die Katheter für
den Zugang zu einer bestimmten Stelle besonders ausgestaltet sind.
Obwohl sie vielleicht für einige
weniger zugängliche
Stellen nützlich
sind, ist die Verwendung dieser Art von Kathetern beschränkt, sie
sind nicht sehr praktisch und nicht hilfreich beim Erreichen von
Stellen, die während
der Platzierung eine aktive Gelenkverbindung erfordern. Drei solcher
vorgeformter Katheter sind in den US-Patenten Nr. 3 503 385 von
Stevens, 3 729 008 von Berkovits und 4 860 769 von Forgerty beschrieben.
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Eine andere Art von herkömmlichen
lenkbaren Kathetern versucht, die Platzierungssteuerbarkeit zu verbessern,
indem Katheter mit biegsamen Spitzen vorgesehen werden. Diese Katheter
beinhalten einen weichen und flexiblen distalen Bereich mit einer
bestimmten Länge,
angebracht an einem proximalen Schaft aus einem steiferen Material.
Die Spitze kann selektiv gebogen werden, aber nur in einem vorbeschriebenen
Bogen, d. h. die Spitze biegt sich in einer planaren Richtung. Beispiele
von Kathetern mit biegsamer Spitze sind in den US-Patenten Nr. 4 920
980 von Jackowski, 4 960 411 von Buchbinder sowie 4 960 134 von
Webster beschrieben.
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Der hauptsächliche Nachteil der oben beschriebenen
vorgeformten Katheter und Katheter mit biegsamer Spitze ist, dass
die Spitze des Katheters in jedem Fall nur auf eine vorbeschriebene
Art und Weise gelenkt werden kann, die während der Platzierung nicht
verändert
werden kann. Diese Einschränkung
bei der Lenkung dieser Art von herkömmlichen Kathetern beschränkt ihre
Effektivität
beim Erreichen vieler der gewünschten
Aufzeichnungsstellen.
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Viele der gewünschten Stellen erfordern es, dass
die Katheter Pfade durchqueren, die viele scharfe Kurven haben,
und dazu geeignet sind, Veränderungen
der Richtung in einigen oder allen der drei zueinander senkrechten
Bewegungsebenen auszugleichen. Lenkbare Vierwege-Katheter sind entwickelt
worden in einem Versuch, einen Katheter zu schaffen, der die oben
beschriebene multiplanare Steuerbarkeit hat. Als Beispiele sind
solche lenkbaren Vierwege-Katheter in den US-Patenten Nr. 3 470 876 von Barchilon,
und 4 921 482, 4 998 916 und 5 037 391 von Hammerslag beschrieben.
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In der vorliegenden Anmeldung wird
die Priorität
der US-A-5 383 852
beansprucht, die den Titel "Catheter
With Independent Proximal and Distal Control" trägt
und am 4. Dezember 1992 auf den Namen von Debbie Stevens-Wright
angemeldet wurde und einen Katheter offenbart und beansprucht, der
dazu geeignet ist, proximale und distale Abschnitte der Katheterspitzeneinheit
zu biegen, indem selektiv Spannung auf vier Zugkabel aufgebracht
wird. Der Stellmechanismus für
die Zugkabel ist in einem Griff gelagert, der durch den Arzt gehandhabt
wird, um die Biegung der Spitzeneinheit zu steuern. Der griff erfordert separate
Steuerungen für
das proximale bzw. das distale Verbiegen, und diese Steuerungen
sollten von dem Arzt während
der Verwendung auf einfache Art und Weise unterschieden werden können. Wie
bereits bekannt, kann der gesamte Griff während der Verwendung gedreht
werden, um eine Torsionskraft auf den Katheter auszuüben; daher
sollten die einzelnen Steuerungen leicht zugänglich sein und erkennbar sein,
wenn der Griff gedreht wird. Alle erforderlichen Manipulationen
sollten konsistent sein, unabhängig
von der Position des Griffs oder seiner Platzierung.
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Vorzugsweise sollten beide Längssteuerungen
betätigbar
sein, ohne dass eine wesentliche Handbewegung erforderlich wäre, und
der Griff sollte eine fast gleichzeitige Betätigung des proximalen und des
distalen Lenkens ermöglichen,
wenn dies gewünscht
wird.
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Der Griff muss dazu geeignet sein,
alle geeigneten Anforderungen hinsichtlich des Umweltschutzes und
der Sterilität
zu erfüllen,
die auftreten können.
Vorzugsweise hat der Griff einen mechanischen Vorteil. Der Griff
sollte dazu geeignet sein, die Spitzeneinheit in einem gebogenen
oder ausgelenkten Zustand zu halten, bis dir Arzt die Auslenkung
aktiv verändert.
Der Mechanismus sollte dazu geeignet sein, eine Streckung der Zugkabel
zu kompensieren, die während
des normalen Gebrauchs höchstwahrscheinlich
auftritt.
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Typischerweise arbeitet ein lenkbarer
Vierwege-Katheter in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungsebnen,
wobei zwei Steuerkabel die Spitze in jeder Bewegungsebene betätigen. Eines
der Probleme bei diesen herkömmlichen
biplanaren lenkbaren Kathetern besteht in dem Lenkstellglied. Die
vier Kabel erstrecken sich zurück
durch Lumina in dem Katheter bis hin zum Griff. Die herkömmlichen
Einrichtungen zeigen, dass jedes Kabelpaar betätigt werden kann, indem eine
Vielzahl von mechanischen Stellgliedern, wie beispielsweise Schiebern,
Zahnradgetriebe, oder eine einzelne Daumenriemenscheibe verwendet
werden kann, die alle manuell betätigt werden oder mittels eines
Motors. Größtenteils funktionieren
diese Stellglieder, aber sie sind teuer in der Herstellung und schwierig
oder mühsam
zu betätigen.
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WO 91/11213 beschreibt außerdem einen Lenkmechanismus
mit einem mit einer Steuerung gekoppelten Lenkschaft, welche Steuerung
einen Griff sowie eine Vorrichtung zum Manipulieren des distalen
Endes des Lenkschafts beinhaltet. Ein Knopf 530 ist vorgesehen
für die
Einstellung per Hand, wobei der Knopf 530 gedreht wird,
um die Spannung an den Lenkdrähten
einzustellen.
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Ziele der
Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, einen verbesserten Griff/ein verbessertes Stellglied
für die
Verwendung mit einem lenkbaren Katheter zu schaffen, wobei der Griff
zumindest zwei unabhängige
Stellgliedmechanismen beinhaltet.
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Ein genauer beschriebenes Ziel der
Erfindung ist es, einen Griff/ein Stellglied für einen lenkbaren Katheter
zu schaffen, der die oben erwähnten
Kriterien erfüllt.
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Ein noch genauer beschriebenes Ziel
der Erfindung ist es, einen verbesserten Griff/ein verbessertes
Stellglied für
die Verwendung mit einem lenkbaren Katheter zu schaffen, der bzw.
das eine unabhängige
proximale und distale Steuerung der Spitzeneinheit ermöglicht und
der bzw. das besonders verwendbar ist für die endokardiale Katheteraufzeichnung.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist
es, einen Griff/ein Stellglied zu schaffen, der bzw. das dazu geeignet
ist, Spannung selektiv auf zwei bis vier Zugkabel aufzubringen,
der bzw. das einfach verwendbar ist und relativ kostengünstig in
der Herstellung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Erfindung ist im untenstehenden
Anspruch 1 definiert.
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Gemäß der Erfindung weist ein Griff/ein Stellglied
für die
Verwendung mit einem lenkbaren Katheter mit einer spitzen Anordnung
und zumindest zwei Zugkabeln zum Verbiegen dieser spitzen Anordnung
ein Gehäuse
mit einem in Längsrichtung
angeordneten Schieber zum Aufbringen von Spannung auf zumindest
eines dieser Kabel auf. In der bevorzugten Ausführungsform übt ein drehbares Daumenrad
Spannung auf zumindest ein zweites der Kabel aus, und ein Paar von
Zugkabeln ist an dem Daumenrad angebracht und ein weiteres Paar
von Zugkabeln an dem Schieber. Durch Manipulieren des Daumenrads
und des Schiebers kann ein Arzt selektiv Spannung auf irgendeines
der vier Zugkabel aufbringen, um so eine Vierwege-Steuerung der
Katheterspitzenanordnung zu bewirken. Dank des Unterschieds in der
Art der Steuerung (drehend gegenüber schiebend)
weiß der
Arzt sofort, unabhängig
von der Position des Griffs, welches der vier Kabel durch die jeweiligen
Stellglieder gezogen wird. Dies zeigt ihm oder ihr wiederum, wie
der Katheter durch die beiden Steuerungen gelenkt wird.
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In der bevorzugten Ausführungsform
ist eine Anzeige vorgesehen, wenn sich das Daumenrad und der Schieber
in der neutralen Position befindet, d. h. wenn die auf die Zugkabel
der beiden Stellglieder aufgebrachte Spannung gleich ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines mehrgelenkigen lenkbaren Katheters;
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2 ist
eine diagrammatische perspektivische Ansicht einer spitzen Einheit
des Katheters, die das proximale und das distale Verbiegen in einer
horizonalen und vertikalen Ebene zeigt;
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3 ist
eine Längsschnittansicht
entlang der Linie 3-3 in 1;
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4 bis 8 sind Querschnitte entlang
den Linien 4-4 bis 8-8 der 3;
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9 bis 10 sind perspektivische Ansichten, die
eine Art des Verankerns eines Kabels innerhalb der spitzen Einheit
zeigen;
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11 und 12 sind perspektivische Ansichten,
die eine zweite Art und Weise zum Verankern eines Kabels innerhalb
der spitzen Einheit zeigen;
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13a, b und c sind
diagrammatische Veranschaulichungen, die eine proximale Biegebewegung
der spitzen Einheit zeigen;
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13d, e und f sind
diagrammatische Veranschaulichungen, die eine distale Biegebewegung der
spitzen Einheit zeigen;
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14 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Griffs/Stellglieds
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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15 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des linken Abschnitts des
Griffs/Stellglieds, die auch einen Bereich des unterschiedlichen
Stellgliedmechanismus zeigt;
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16 ist
eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, des zusammengefügten Griffs/Stellglieds;
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17 ist
eine Schnittansicht entlang der Linien 17-17 aus
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16;
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18 ist
eine Ansicht des Griffs/Stellglieds von links; 19 ist eine Schnittansicht entlang der Linie
19-19 aus
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18;
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20 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 20-20 aus
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17;
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21 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 21-21 aus 17; und
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22 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 22-22 aus
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17.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Ein Griff/Stellglied gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sowie ein zugehöriger
lenkbarer Elektrodenkatheter weisen einen länglichen flexiblen Schaft 10 auf,
den Griff/das Stellglied 10 sowie einen spitzen Zusammenbau 14 (1). Wie weiter unten beschrieben,
manipuliert der Benutzer die Spitzeneinheit bzw. den spitzen Zusammenbau 14 mittels
des Griffs/Stellglieds 12 und steuert Kabel, die durch
den Schaft 10 hindurchtreten.
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Der Spitzenzusammenbau 14 umfasst
einen rohrförmigen,
proximalen Abschnitt 15 und einen rohrförmigen distalen Abschnitt 16,
welche koaxial mit dem Schaft 10 ausgerichtet sind, und
im Wesentlichen den gleichen äußeren Durchmesser
aufweisen. Das distale Ende des Katheters endet in einer Elektrodenkappe 17,
welche ebenso koaxial mit dem Schaft 10 und den Abschnitten 15 und 16 ausgerichtet
ist. Ein mit einem Gewinde versehener Kragen 19 ist an
dem distalen Ende des distalen Abschnitts 16 befestigt,
um die Elektrodenkappe 17 zurückzuhalten bzw. zu fixieren,
wie im Weiteren beschrieben werden wird.
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Der Schaft 10 umfasst einen
Kern 18 (3) mit
einem einzelnen Lumen 20, welcher sich von dem distalen
Ende der Halteeinrichtung bzw. der Betätigungseinrichtung 12 der
Länge des
Schaftes nach erstreckt. Wie im Einzelnen weiter unten beschrieben wird,
hält bzw.
beherbergt das einzelne Lumen 20 vier Zugkabel 32a, 32b, 32c und 32d sowie
vier Elektrodensignalkabel 34. Der Kern 18 ist
in einer flexiblen äußeren Schutzhülle 22 eingeschlossen.
Der Kern 18 mit dessen äußerer Schutzhülle 22 weist
einen vorbestimmten Steifigkeitsgrad auf, welcher von der beabsichtigten
Verwendung des Katheters abhängt.
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Der steuerbare Elektrodenkatheter
kann derart betrachtet werden, dass dieser mechanische und elektrische Unterzusammenbauten
umfasst. Der mechanische Unterzusammenbau ist ein Fernsteuerungslenksystem,
welches die Halteeinrichtung bzw. die Betätigungseinrichtung 12 umfasst,
welche mit den vier Zugkabeln 32a bis 32d verbunden
ist, welche innerhalb des Lumens 20 des Kerns 18 der
Länge des
Schaftes 10 nach verlaufen. Die distalen Enden der Zugkabel 32 sind
mit verschiedenen Punkten des Spitzenzusammenbaus 14 verbunden,
wie im Weiteren beschrieben. Die Zugkabel 32 übertragen die
Beeinflussung bzw. Manipulation der Haltebetätigungseinrichtung bzw. Handgriffbetätigungseinrichtung
durch den arbeitenden Elektrophysiologen durch die Länge des
Schaftes 10 hindurch in eine einzel-planare oder mehrfach-planare,
proximate und/oder distale Biegebewegung des Spitzenzusammenbaus 14,
wie im Weiteren beschrieben. Jedes der Kabel 32 umfasst
vorzugsweise eine Hülle 33 (die
lediglich in den 9 bis 12 dargestellt ist).
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Der elektrische Abschnitt des steuerbaren Elektrodenkatheterzusammenbaus
umfasst drei beabstandete, ringartige Elektroden 26 entlang
der Elektrodenkappe 17. Die Elektroden stelle eine Signalinformation
von Herzpotentialen zu der entfernten Aufnahmeeinrichtung (nicht
gezeigt) bereit, welche von dem Elektrophysiologen verwendet wird.
Die ringartigen Elektrodenkontakte 26 und die Elektrodenkappe 17 sind
elektrisch mit entsprechenden Signalkabeln 34 verbunden.
Die Signalkabel 34 werden wahlweise durch die Länge des
Kerns 18 durch das Lumen 20 hindurch geleitet,
wie in den 3 und 4 dargestellt. Die Signalkabel 34 sind
vorzugsweise elektrisch voneinander isoliert und können sich
daher alle ein einzelnes Lumen teilen, wie in den 4 bis 8 gezeigt.
Die Signalkabel 34 erstrecken sich proximal durch die Haltebetätigungseinrichtung 12 zu
einem Verbinder 35, welcher es den Elektroden 26 und 17 ermöglicht,
dass diese in einfacher Art und Weise elektrisch mit der nicht gezeigten
Aufnahmeeinrichtung gekoppelt werden.
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Bei der dargestellten Ausführungsform
werden zwei Zugkabel 32a und 32c verwendet (in
dieser Beschreibung als horizontales Zugkabelpaar bezeichnet), um
das Biegen bzw. Krümmen
des proximalen Abschnitts 15 innerhalb einer horizontalen
Orientierungsebene zu steuern, wie diagrammartig in 2 dargestellt. Die anderen zwei Zugkabel 32b und 32c (in
dieser Beschreibung als vertikales Zugkabelpaar bezeichnet) werden
dazu verwendet, um das Biegen des distalen Abschnitts 16 innerhalb
einer vertikalen Orientierungsebene zu steuern. Somit ist eine links-rechte
proximale Biegung und/oder eine rauf-runter distale Biegung des
Spitzenzusammenbaus möglich.
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Obwohl der dargestellte Katheter
für eine proximale
und distale Bewegung in rechtwinklig verlaufende Ebenen sorgt, kann
die relative Orientierung bzw. Ausrichtung zwischen diesen beiden
Ebenen mit unterschiedlichen Katheterapplikationen und gewünschten
Spitzenformen variieren, und wobei die beiden Ebenen Winkel zwischen
0° und 180° bilden können. Durch
die Variierung des Eingriffswinkels zwischen den beiden Ebenen kann
eine Katheterspitzenanordnung, beispielsweise eine zweidimensionale
Anordnung (wobei beide Ebenen coplanar sind), in eine spezifische
Form (wie beispielsweise eine Spirale) innerhalb der einzelnen Bewegungsebene
gebogen werden. Wenn die ersten und zweiten Orientierungsebenen
der entsprechenden proximalen und distalen Biegungsbewegungen sich
in einem Winkel von 90° schneiden
(wie in 2 dargestellt),
kann die resultierende Katheterspitze in eine Vielzahl von zwei-
und dreidimensionalen Formen beeinflusst bzw. manipuliert werden,
einschließlich
eines dreidimensionalen Spiralkegels.
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Der proximale Abschnitt 15 umfasst
ein zentrales Lumen 56 (5)
zur Durchführung
von Zugkabeln 32b und 32d und Signalkabeln 34 von
dem Lumen 20 des Kerns 18 zu dem distalen Abschnitt 16.
Der proximale Abschnitt 15 umfasst ebenso zwei proximale
Kabellumen 42a und 42c, welche Zugkabel 32a und 32c von
dem Lumen 20 des Kerns 18 durch die Länge des
proximalen Abschnitts 15 hindurchführen. Die proximalen Kabellumen 42b und 42d können entsprechende
Versteifungskabel 43b und 43d enthalten, um das
axiale Verdrehen des proximalen Abschnitts 15 zu reduzieren.
Der proximale Abschnitt 15 umfasst reduzierte Durchmesserenden 44 und 46,
so dass der proximale Abschnitt 15 in angemessene hohle
Aussparungen der Schutzhülle 22 bzw.
dem distalen Abschnitt 16 entsprechend eingebettet sein
kann.
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Das proximale Biegen wird durch die
Zugkabel 32a und 32c gesteuert. Diese beiden Kabel
erstrecken sich von dem Lumen 20 des Kerns 18 durch die
Lumen 42a und 42c in dem proximalen Abschnitt 15,
wie in 5 gezeigt. Die
Kabel 32a und 32c sind an dem distalen Ende 44 des
proximalen Abschnitts 14 aneinander angebracht, wie im
Weiteren beschrieben werden wird.
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Der proximale Abschnitt 15 ist
thermisch mit dem distalen Ende der Schutzhülle 22 verbunden. Der
Kern 18 ist in der Länge
kürzer
als die Schutzhülle,
so dass ein Übergangsraum 54 zwischen
dem distalen Ende des Kerns 18 und dem proximalen Ende des
proximalen Abschnitts 15 erzeugt wird. Der Übergangsraum 54 ermöglicht es
den Signalkabeln 34 und den Zugkabeln 32, radial
versetzt zu werden, wie im Weiteren erläutert.
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Bezüglich der 6, 9 und 10 sind die Zugkabel 32a und 32c aneinander
gebunden, um einen Knoten 50 über das reduzierte Durchmesserende 44 des
proximalen Abschnitts 15 zu bilden. Der Knoten 50 liegt
vorzugsweise innerhalb von kanalartigen Überresten eines proximalen
Kabellumens 42, welches sich mit dem reduzierten Durchmesserende 44 schneidet.
Wie in 10 gezeigt, ist
das Spannungsentlastungskabel bzw. der Spannungsentlastungsdraht 52 sowohl
um das reduzierte Durchmesserende 44 als auch den Knoten 50 gewickelt,
um die Enden der Zugkabel 32a und 32c an dem proximalen Abschnitt 15 zu
verankern. Der Knoten 50 und der Spannungsentlastungsdraht 52 sind
an der Stelle unter Verwendung eines geeigneten (nicht gezeigten) Gießmaterials
vergossen, wie beispielsweise Epoxy. Wenn die Zugkabel 32a und 32c gezogen
werden, hilft der Spannungsentlastungsdraht 52, dass ein
Teil der sich ergebenden Spannung verteilt wird, wobei dadurch verhindert
wird, dass sich der Knoten 50 löst bzw. dass der Knoten 50 nicht
hält.
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Bei einer anderen ähnlichen
Ausführungsform,
welche in den 11 und 12 dargestellt ist, sind
die Zugkabel 32a und 32c als ein einzelnes Zugkabel
eingeführt.
Bei dieser Ausführungsform
sind die beiden Enden der Zugkabel in entsprechende proximale Kabellumen 42a, 42c und
dann durch das Hauptzugkabellumen 20 des Schaftes 10 zu
der Haltebetätigungseinrichtung
eingeführt
bzw. eingepasst. Die resultierende Schleife des Zugkabels (in 11 gezeigt), welche an dem
distalen Ende 44 des proximalen Abschnitts 15 ausgebildet
ist, wird von dessen Hülle
entfernt, um das reduzierte Durchmesserende 44 gewickelt
(gewendelt) (12) und
in dieser Position vergossen. Diese Ausführungsform sorgt dafür, dass
ein Verknoten der Zugkabelenden nicht erforderlich ist, da die Zugkabelenden
bereits aneinander angebracht sind.
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Um eine größere Biegehebelkraft zu entwickeln,
sind die Kabellumen 42a und 42c, durch welche
die Kabel 32a und 32 hindurchführen, so nahe wie möglich an
dem Umfang des proximalen Abschnitts 15 lokalisiert.
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Der distale Abschnitt 16 umfasst
zwei Kabellumen 60b und 60d und ein zentrales
Lumen 62 (7).
Die Zugkabel 32b und 32d von dem zentralen proximalen
Abschnittlumen 56 sind wahlweise zu den außen angeordneten
Kabellumen 60b bzw. 60d an einem Punkt unmittelbar
nach dem distalen Ende des proximalen Abschnitts 15 geleitet
bzw. geroutet.
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Bei der dargestellten Ausführungsform
sind drei ringartige Elektrodenkontakte 26 innerhalb des äußeren Wandabschnitts
des distalen Abschnitts 16 eingebettet. Es ist bevorzugt,
dass diese Elektrodenkontakte derart eingebettet sind, dass die äußere Fläche von
jedem Kontakt 26 bündig
mit der äußeren Wand
ist. Diese Elektrodenkontakte 26 (und weitere, wenn diese
verwendet werden) können
irgendwo entlang der gesamten Länge
des Schaftes 10 oder des Spitzenzusammenbaus 14 positioniert
werden. Die Signalkabel 34, welche wahlweise von dem zentralen
proximalen Abschnittslumen 56 in das zentrale Lumen 62 des
distalen Abschnitts 16 geleitet worden sind, werden durch
entsprechende Öffnungen 49 (7) zu deren entsprechenden
ringartigen Elektrodenkontakten 26 geführt und daran in einer herkömmlichen
Art und Weise verbunden, d. h. durch Verlöten oder Verschweißen.
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Ein Kragen 19 umfasst ein
zentrales Lumen 68 und zumindest zwei äußere Kabellumen 70b und 70d (8). Das zentrale Lumen 68 nimmt
das letzte verbleibende Elektrodensignalkabel 34 auf, während die
Kabellumen 70b und 70d die Zugkabel 32b und 32d distal
zu deren Verankerungspunkt führen.
Die Zugkabel 32b und 32d sind aneinander an einem Punkt
unmittelbar nach dem distalen Ende des Gewindekragens 19 verbunden
bzw. verknotet, um einen Knoten 72 zu bilden. Der Knoten 72 ist
ferner durch die Aufbringung eines Haftmittels gesichert, wie beispielsweise
einem ultraviolett aktivierten bzw. ausgehärteten Haftmittel.
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Die Elektrodenkappe 17 umfasst
eine hohle Gewindeaussparung, welche mit dem externen Gewinde des
Kragens 19 im Eingriff ist. Die Elektrodenkappe 17 umfasst
eine zentrale Öffnung 74,
welche das letzte verbleibende Signalkabel 34 von dieser
bevorzugten Ausführungsform
aufnimmt. Das Signalkabel 34 kann mit der Elektrodenkappe 17 durch
ein herkömmliches
Verfahren elektrisch verbunden sein, wie beispielsweise Verlöten oder
Verschweißen.
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Der dargestellte Katheter sorgt sowohl
für ein proximales
als auch ein distales Biegen durch das Ziehen von einem ausgewählten Zugkabel
der Zugkabel 32a, b, c oder d. Bei dieser dargestellten
Ausführungsform
ist das proximale und distale Biegen des Katheters im Wesentlichen
unabhängig,
d. h. das Biegen des distalen Abschnitts 16 verursacht
kein Verbiegen des proximalen Abschnitts 15 (oder des Schaftes 10)
und umgekehrt. Das Biegen bzw. Krümmen von entweder dem Abschnitt 15 oder
dem Abschnitt 16 ist im Wesentlichen analog zu dem Biegen eines
freitragenden Trägers
in dem Sinne, dass ein Ende von einem der Abschnitte (d. h. das
proximale Ende) fixiert ist, wobei sich der gesamte Abschnitt biegt,
wenn Spannung auf ein Kabel aufgebracht wird, welches an dem gegenüberliegenden
Ende angebracht ist. Um für
dieses Ergebnis zu sorgen, ist es notwendig, dass der Schaft 10 steifer
ist als der proximale Abschnitt 15 und dass der proximale
Abschnitt 15 steifer ist als der distale Abschnitt 16.
Das Ausmaß,
in welchem die Steifigkeit von diesen verschiedenen Abschnitten
unterschiedlich sein muss, um ein unabhängiges proximales und distales
Biegen bereitzustellen, kann empirisch bestimmt werden, und das weitere
Beispiel sorgt für
repräsentative
Werte, welche bei der praktischen Arbeit für die dargestellte Konfiguration
ermittelt worden sind. Wenn ein unabhängiges proximales und distales
Biegen nicht gewünscht
ist, ist der Unterschied der Steifigkeit zwischen den Abschnitten
nicht kritisch; es ist jedoch zumindest theoretisch möglich, dass
der distale Abschnitt steifer sein könnte als der proximale Abschnitt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
einschließlich
der Materialien und Härten,
welche im Weiteren gezeigt werden, verursacht die Spannung, welche
auf das Kabel 32a oder 32c aufgebracht wird, dass
sich der proximale Abschnitt 15 horizontal (d. h. in und
aus der Ebene des Papiers) um das reduzierte Durchmesserende 46 biegt.
Aufgrund des Härtedifferentials
zwischen dem proximalen Abschnitt 15 und dem Schaft 10 verbiegt
sich der Schaft 10 nicht signifikant. Es besteht keine
Tendenz des distalen Abschnitts 16, dass sich dieser in
diesem Fall verbiegt.
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Wenn die Spannung auf eines der Kabel 32b oder 32d aufgebracht
wird, wird der distale Abschnitt 16 in einer vertikalen
Ebene (d. h. in der Ebene des Papiers) um das reduzierte Durchmesserende 44 des
proximalen Abschnitts 15 gebogen. Dieses vertikale Biegen
des distalen Abschnitts tritt unabhängig von dem Zustand des proximalen
Abschnitts 15 auf. Nochmals, wenn das Härtedifferential zwischen den Abschnitten 15 und 16 ausreichend
ist, dann wird das Biegen des distalen Abschnitts 16 kein
wesentliches Biegen von entweder dem proximalen Abschnitt 15 oder
dem Schaft 10 verursachen.
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Der Kurvenradius von jedem der Abschnitte 15 und 16 wird
natürlich
von der Länge
des Abschnitts beeinflusst. Repräsentative
Werte der Abschnittslängen
werden im Weiteren gezeigt.
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Verschiedene Konfigurationen können verwendet
werden, um die Zugkabel innerhalb des Schaftes und den proximalen
und distalen Abschnitten des Katheterspitzenzusammenbaus zu lokalisieren
und zu verankern. Es ist bevorzugt, die Zugkabel so nahe wie möglich an
dem äußeren Umfang
des Abschnitts zu führen,
welcher von den Kabeln gesteuert wird, um das Biegemoment zu erhöhen. Aus diesem
Grund werden die gesteuerten Druckzugkabel sowohl für den proximalen
als auch für
den distalen Abschnitt zu äußeren Lumen
geleitet, d. h. Lumen 42a, 42c und Lumen 60b, 60d.
Es hat sich gezeigt, dass die dargestellte Konstruktion eine optimale
Anordnung hinsichtlich der einfachen Herstellung und Funktion aufweist.
Andere Anordnungen können
jedoch ebenso verwendet werden. Beispielsweise können die Zugkabel durch den
proximalen und den distalen Abschnitt ausschließlich durch äußere Lumen geführt werden.
Die Kabel 34 können
durch separate Lumen geführt
werden, einschließlich
eines einzelnen ausgewählten
bzw. bezeichneten äußeren Lumens.
Die Kabel und Drähte
können
ebenso entlang Kanälen
geführt
werden, welche durch eine entsprechende Abdeckung geschlossen sind.
Es ist zu bedenken, dass verschiedene rohrförmige Abschnitte einschließlich des
Kerns und des proximalen und distalen Abschnitts extrudiert sein
können.
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Der folgende Abschnitt dieser Beschreibung stellt
bevorzugte Materialien, Dimensionen und Härtecharakteristiken für die Struktur
dar, welche in den 1 und 3 bis 8 dargestellt ist.
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Der Schaft 10 kann ein extrudiertes
Polyether-blockamid von der Art und Weise sein, welches von Atochem
North America, Inc. unter dem Markennamen PEBAX verkauft wird (Härte 72-63
Shore D). Die typische Länge
umfasst in etwa 110 bis 120 cm mit einem äußeren Durchmesser von 2,337
mm (0,092 inch (7 French)). Die Hülle 22 kann das gleiche
Material mit einem eingebetteten rostfreien Stahlgeflecht zur Erhöhung der
Steifigkeit aufweisen.
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Der proximale Abschnitt 15 kann ebenso eine
Extrusion aus PEBAX-Elastomer sein (Härte 55 Shore D). Alternativ
kann dieser aus PELLETHANE Urethanelastomer sein, welches von der
Dow Chemical Company geliefert wird.
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Die Länge des proximalen Abschnitts
kann 1,5 bis 8,0 cm betragen, wobei die reduzierten Durchmesserenden 44 und 46 sich
jeweils um zusätzlich
4 mm erstrecken bzw. herausragen. Der äußere Durchmesser des Abschnitts 15 kann
2,337 mm (0,09 inch) sein, wobei die Enden 44 und 46 auf
einen Durchmesser von in etwa 1,702 mm (0,067 inch) geschliffen
sind. Die Steifigkeitskabel bzw. Drähte 43b und 43d können 0,229
mm (0,009 inch) Kupferdrähte sein.
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Der distale Abschnitt 16,
ebenso eine Extrusion, kann aus PELLETHAN-Elastomer sein (Härte 90 Shore
A). Dessen Länge
kann 2,0 bis 8,0 cm betragen.
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Die Kabel 32a, b, c und
d können
jeweils eine Vielzahl von Filamenten mit ultrahohem Molekulargewicht
aufweisen, welche jeweils ein Bündel
mit einem Durchmesser im Bereich von 0,076 bis 0,102 mm (0,003 bis
0,004 inch) bilden. Die Hülle 33 kann
aus Polytetrafluorethylen (die Marke TEFLON) mit einem äußeren Durchmesser
von 0,356 mm (0,014 inch) und einem inneren Durchmesser von 0,254
mm (0,010 inch) sein.
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Der Kragen 19 kann aus einem
Polycarbonat oder ABS-Kunststoff sein. Dieser kann an dem distalen
Ende 16 mittels eines Haftmittels oder durch thermisches
Verbinden bzw. Bonden verbunden sein.
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Die Elektroden 17 und 26 können aus
jeglichem geeigneten Elektrodenkontaktmetall, wie beispielsweise
Platin, sein.
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Katheterzusammenbau
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Zum Zusammenbau des Katheters werden die
Kabel 34 an die Elektroden 26 geschweißt. Das distale
Ende des distalen Abschnitts 16 ist konisch ausgeführt, und
das proximale Ende des distalen Abschnitts 16 ist zu einem
Durchmesser von 17,02 mm (0,67 inch) ausgehöhlt bzw. hohl. Die Öffnungen 49 für die Kabel
bzw. Drähte 34 sind
in dem distalen Abschnitt 16 und dem Abschnitt ausgebildet,
welcher zur Reduktion von dessen Durchmesser gezogen wird, so dass
die Elektrodenringe in die Position gleiten können, und wobei die Kabel 34 durch
die Öffnungen
verschraubt werden. Das konische Ende wird dann in der Länge abgeschnitten
und mit einem Durchmesser von 17,02 mm (0,67 inch) ausgehöhlt.
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Beide Enden des proximalen Abschnitts 15 werden
auf einen Durchmesser von 17,02 mm (0,67 inch) geschliffen. Der
Schaft
10 wird dann auf einen Durchmesser von 17,02 mm
(0,6 inch) ausgehöhlt und
auf eine Länge
gebracht. Der proximale Abschnitt 15 wird dann in das ausgehöhlte Ende
des Schaftes 10 eingesetzt und thermisch verschweißt.
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Die Kabel 32 sind derart
konditioniert, dass sie kein Kriechen und Stretchen bzw. Dehnen
aufweisen. Dies wird durch ein zyklisches Belasten der Kabel durch
die Aufbringung einer spezifischen Zugkraft durchgeführt. Die
Kabel 32 werden dann durch deren entsprechende Lumen in
den Schaft 10 und die Abschnitte 15 und 16 verschraubt.
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Die Kabel 32a und 32c sind
derart verankert, wie vorstehend beschrieben, um das Durchmesserende 44 des
proximalen Abschnitts 15 zu reduzieren. Der distale Abschnitt 16 wird
daraufhin an dem proximalen Abschnitt 15 ebenso durch thermisches Verschweißen befestigt.
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Die Kabel 32 werden dann
durch den Kragen 19 verschraubt und daran befestigt. Eines
der Kabel bzw. Drähte 34 ist
an die Elektrodenkappe 17 geschweißt. Das Kabel wird dann in
den Katheter und die Elektrodenkappe 17 eingeschraubt,
welche an dem Kragen 19 verschraubt ist. Die Elektrodenkappe 17 und
der Kragen 18 werden dann in den distalen Abschnitt 16 eingesetzt.
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Ein Ring aus einem Haftmittels wird
um die Kanten der Elektroden herum aufgebracht, um für sanfte Übergänge an den
Elektroden zu sorgen und die Elektroden abzudichten. Der zusammengebaute Katheter
mit den elektrischen Kabeln 34 und Zugkabeln 32a,
b, c und d, welche sich von dessen proximalem Ende erstrecken, können dann
an der Haltebetätigungseinrichtung 12 angebracht
werden, wie im folgenden Abschnitt der Beschreibung erläutert.
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Griff/Stellglied
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Der Griff/das Stellglied 12 bringt
wahlweise Spannung auf eines der vier Zugkabel 32a, b,
c und d auf und leitet ebenso die elektrischen Kabel 34 zu den
entsprechenden Instrumenten. Die Haltereinrichtung erfordert unterschiedliche
Steuerungen für
die proximale Biegung bzw. die distale Biegung, und wobei diese
Steuerungen von dem Chirurgen während der
Verwendung einfach unterscheidbar sein sollten. Traditionell kann
die gesamte Halteeinrichtung bzw. der Handgriff während der
Benutzung gedreht werden, um ein Drehmoment bzw. eine Drehkraft
auf den Katheter aufzubringen; daher sollten einzelne Steuerungen
leicht zugänglich
sein, wenn sich die Halteeinrichtung dreht bzw. gedreht wird. Alle
erforderlichen Manipulationen sollten konsistent sein, unabhängig von
der Position der Halteeinrichtung oder dessen Platzierung.
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Vorzugsweise sollten beide Steuerungssteuerungen
bzw. Lenkungssteuerungen betätigbar
sein, ohne dass wesentliche Handbewegungen erforderlich sind, und
wobei die Halteeinrichtung für
eine nahe gleichzeitige Betätigung
von sowohl der proximalen als auch der distalen Steuerung bzw. Lenkung sorgen
sollte.
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Der Griff muss dazu fähig sein,
alle angemessenen Umgebungserfordernisse und Sterilitätserfordernisse
zu erfüllen,
welche wahrscheinlich auftreten werden. Vorzugsweise sorgt diese
für einen mechanischen
Vorteil. Der Griff sollte dazu fähig
sein, den Spitzenzusammenbau in einem gebogenen oder abgelenkten
Zustand zu halten, bis der Chirurg aktiv die Ablenkung bzw. Biegung
verändert.
Der Mechanismus sollte dazu fähig
sein, das Dehnen der Zugkabel zu kompensieren, was während einer
normalen Verwendung wahrscheinlich auftreten wird.
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Ein Griff/Stellglied gemäß den bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung ist in den 14 bis 21 gezeigt. Die Griffkonfiguration,
welche in diesen Figuren gezeigt ist, verwendet eine Drehbewegung,
um wahlweise die Spannung zu steuern, welche auf die horizontalen
Zugkabel 32a und 32c aufgebracht wird, und verwendet
eine lineare Bewegung, um wahlweise die Spannung zu steuern, welche
auf die vertikalen Zugkabel 32b und 32d aufgebracht
wird.
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In Bezug auf die 14 bis 21 umfasst
der Griff/das Stellglied 12 ein Gehäuse mit einem linken Abschnitt 80L und
einem rechten Abschnitt 80R. In Übereinstimmung mit der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung sind diese beiden Abschnitte 80L und 80R in
gewisser Weise halbkreisförmig
im Querschnitt (20 bis 22) und weisen flache Verbindungsoberflächen 82L und 82R auf,
welche entlang einer gemeinsamen Ebene aneinander befestigt sein können, um
ein vollständiges
Gehäuse
für den Griff/das
Stellglied 12 zu bilden. Die äußeren Flächen 83L und 83R des
Griffs/Stellglieds 12 sind mit einer Kontur versehen, um
von dem Benutzer komfortabel gehalten zu werden.
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Ein Radhohlraum 84 ist innerhalb
des rechten Abschnitts 80R des Griffs/Stellglieds 12 ausgebildet.
Der Radhohlraum 84 umfasst eine planare rückwärtige Fläche 86,
welche im Wesentlichen parallel zur flachen Oberfläche 82R ist,
und einen bogenförmigen
Wandabschnitt 88, welcher sich rechtwinklig zwischen der
planaren rückwärtigen Oberfläche 86 und
der flachen Oberfläche 82R erstreckt.
Der Wandabschnitt 88 endet an der Schnittlinie der angrenzenden äußeren Flächen 83 des
rechten Halterabschnitts 80R und sorgt für eine Drah- bzw. Kabelzugangsöffnung 90R.
Der Radhohlraum 84 umfasst ebenso einen zentralen Schaft 87,
welcher rechtwinklig von der planaren rückwärtigen Fläche 86 hervorsteht
und sich zu dem linken Abschnitt 80L erstreckt, um als
Stütze
für ein
Daumenrad 92 zu wirken.
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Das Daumenrad 92 ist im
Wesentlichen eine kreisförmige
Scheibe mit einer zentralen Bohrung 94 und ist integriert
mit einer Rolle 96 und oberen und unteren Kabelankern 98 ausgebildet.
Das Daumenrad 92 ist um den Schaft 87 positioniert,
so dass dieses frei innerhalb des Radhohlraums 84 rotieren kann.
Die Rolle 96 des Daumenrads 92 ist zentral um die
zentrale Bohrung 94 ausgebildet und arbeitet innerhalb
einer Rollenebene, welche parallel zu der planaren rückwärtigen Fläche 86 ist.
Eine Umfangskantenfläche 100 des
Daumenrads 92 ragt von der Radzugangsöffnung 90 derart hervor,
dass das Daumenrad 92 durch den Daumen der Hand des Chirurgen
gedreht werden kann, welche dazu verwendet wird, die Haltereinrichtung 12 zu
greifen. Um einen positiven bzw. guten Griff bzw. Kontakt zwischen
dem Daumenrad 92 und dem Daumen des Benutzers sicherzustellen,
ist die Umfangskantenfläche 100 des Daumenrads 92 vorzugsweise
zahnförmig
ausgebildet oder anders aufgeraut. Unterschiedliche Sägezahneinschnitte
an gegenüberliegenden
Hälften
des Daumenrads 92 ermöglichen
es dem Benutzer, die Position des Daumenrads zu "erfühlen".
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Das Daumenrad 92 umfasst
einen Indikator einer Neutralposition, wobei beispielsweise zwei Zugkabel 32a, 32c,
welche mit dem Daumenrad 92 verbunden sind, jeweils gleich
gespannt sind und wobei der entsprechende Abschnitt des Spitzenzusammenbaus 14 sich
in dessen entspannter Position befindet. Ein Neutralpunktindikator
ist unter Verwendung eines positiven Feststellvorrichtungseingriffs zwischen
dem Daumenrad 92 und einem Abschnitt des Gehäuses 12 vorgesehen.
Eine Feststellvorrichtungsfeder 102 ist innerhalb einer
Federaussparung 104 vorgesehen, welche in der planaren
rückwärtigen Oberfläche 86 des
Radhohlraums 84 ausgebildet ist. Ein Kontaktabschnitt der
Feststellvorrichtungsfeder 102 ragt in den Reibkontakt
mit der angrenzenden Seitenfläche
des Daumenrades 92 hinein. Eine Feststellvorrichtung 108 ist
innerhalb der Seitenoberfläche 106 des
Daumenrades 92 ausgebildet, so dass die Feststellvorrichtung 108 in
der Neutralposition des Daumenrades 92 den Kontaktabschnitt
der Feststellvorrichtungsfeder 102 aufnimmt, was zu einem
Punkt mit hoher Reibung führt,
was wiederum für
eine Anzeige der Neutralposition des Daumenrades 92 sorgt.
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Eine Abdeckplatte 110 ist
an der flachen Verbindungsfläche 82R des
rechten Halterabschnitts angebracht, was das Daumenrad 92 in
dessen montierter Position an dem zentralen Schaft 87 und
innerhalb des Radhohlraums 84 hält. Die Abdeckplatte 110 ist
vorzugsweise aus einem steifen Material, wie beispielsweise Metall
oder Hartkunststoff ausgeführt. Die
Abdeckplatte 110 umfasst eine Öffnung 112, um den
zentralen Schaft 87 aufzunehmen. Ein O-Ring 114 ist
zwischen der Abdeckplatte 110 und dem Daumenrad 92 positioniert.
Die Abdeckplatte 110 ist an dem rechten Halterabschnitt 80R an
einem proximal gesicherten Ende 116 durch einen Bolzen
oder eine Schraube 117 angebracht, so dass eine gesteuerte Höhe der Reibwiderstandsfähigkeit
auf das Daumenrad 92 durch die Kompression des O-Rings 114 aufgebracht
wird. Eine derartige Drehwiderstandsfähigkeit wird dazu verwendet,
um das Daumenrad 92 in einer entsprechenden bzw. besonderen
Winkelposition zu halten und daher ebenso eine bestimmte Biegung
an dem Spitzenzusammenbau 14 beizubehalten.
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Das distale Ende 118 der
Abdeckplatte 110 umfasst zwei Öffnungen 120, um zwei
entsprechende Ausrichtungsdübel 122 aufzunehmen,
welche sich von dem Abschnitt 80R erstrecken. Die Dübel 122 sind
an einer Kabelführung 124 befestigt,
welche wiederum an der flachen Oberfläche 82R angebracht ist.
Die Dübel 122 sind
vorzugsweise in die beiden Öffnungen 120 eingepresst
bzw. durch Presspassung eingesetzt.
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Die Kabelführung 124 wird dazu
verwendet, die Zugkabel 32a und 32c von dem Kern 10 zu
der Ebene der Rolle 96 umzulenken, wie im Weiteren erläutert. Die
Kabelführung 124 weist
eine leicht gekrümmte
vordere Fläche 125 auf,
welche ein Kontakttrauma der empfindlichen Zugkabel verhindert,
wenn diese umgeleitet bzw. umgelenkt werden.
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Ein Spalt 126 ist zwischen
der Kabelführung 124 und
dem Ende 118 der Abdeckplatte 110 vorgesehen.
Der Spalt 126 ist derart dimensioniert, um die beiden Zugkabel 32a und 32c aufzunehmen,
und liegt innerhalb einer vorstehend erwähnten Ebene der Rolle 96.
Die Rollenebene entspricht einem vorbeschriebenen Abstand von der
flachen Verbindungsfläche 82R des
rechten Halterabschnitts 80R.
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Eine distale Öffnung 128 ist innerhalb
des distalen Endes der Haltebetätigungseinrichtung 12 vorgesehen
und ist entlang der Längsachse
der Vorrichtung zentriert (die Bildung der vorderen Öffnung 128 ist
zwischen den rechten und linken Abschnitten 80R und 80L geteilt).
Die vordere Öffnung 128 ist
daran angepasst, den Schaft 10 sanft aufzunehmen, welcher
innerhalb der Öffnung 128 durch
ein entsprechendes Haftmittel gesichert ist. Ein Spannungsentlastungselement 129 ist
innerhalb nicht nummerierter, komplementärer Hohlräume der Abschnitte 80R und 80L aufgenommen.
Eine proximale Öffnung 132, welche
an der Längsachse
zentriert ist, ist ebenso zwischen den rechten und linken Halterabschnitten 80R und 80L aufgeteilt.
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Die proximale Öffnung 132 ist daran
angepasst, eine elektrische Leitung 134 sanft bzw. geeignet
aufzunehmen (siehe 1),
welche die vier Elektrodensignalkabel 34 wahlweise zu dem
Verbinder 35 derart leitet, dass die Elektroden an dem
Anzeigeequipment angekoppelt werden können. Ein herkömmliches
Spannungsentlastungselement 133 wird innerhalb einer komplementären Aussparung 137 gestützt, welche
in beiden Abschnitten 80R und 80L ausgebildet
ist, um die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Elektrodenkabel
zu reduzieren, was durch das Biegen der Kabel verursacht wird.
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Die Abschnitte 80R und 80L enthalten
entsprechende Kanäle 136R und 136L,
um es den vier Zugkabeln 32 zu ermöglichen, dass diese an deren geeigneten
Positionen innerhalb der Halteeinrichtung verankert werden, und
um es ebenso den vier Elektrodenkabeln 34 zu ermöglichen,
dass diese durch den gesamten Kanal hindurchführen. Wie in den 14 und 15 gezeigt, erstreckt sich der Kanal 136R über die
gesamte Länge
des Abschnitts 80R, wohingegen sich der Kanal 136L im
Wesentlichen lediglich in der distalen Hälfte des Abschnitts 80L befindet. Wenn
die Abschnitte 80R und 80L zusammengebaut werden,
sorgen die Kanäle 136R und 136L für den nötigen Raum
für den
Betriebsmechanismus der Halterung bzw. des Handgriffs. Die Kanäle ermöglichen es
ebenso den Zugkabeln 32, dass diese zu entsprechenden Betätigungsmechanismen
geführt
werden, und dass die Elektrodenkabel 34 zu dem Verbinder 35 geführt werden.
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Die Kanäle 136R und 136L sind
(vorzugsweise integral) innerhalb der rechten und linken Abschnitte 80R bzw. 80L der
Haltebetätigungseinrichtung 12 ausgebildet.
Wenn der rechte und linke Halterungsabschnitt zusammengebaut wird,
verbindet der sich ergebende komplette Kanal 136 die distale Öffnung 128 mit
der proximalen Öffnung 132.
Die Kanäle 136R, 136L sind
nicht notwendigerweise entlang der Längsachse 81 ausgebildet,
sondern können
frei wählbar
geleitet werden, um andere Elemente zu vermeiden bzw. zu umgehen,
welche zwischen den beiden Halterabschnitten 80R und 80L angeordnet
sind.
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Das proximale Ende des rohrförmigen Schaftes 10 endet
nahe dem distalen Ende des Griffs/Stellglieds 12, so dass
die vier Elektrodensignalkabel 34 und die vier Zugkabel 32 wie
erforderlich verteilt werden können.
Die vier Elektrodensignalkabel 34 werden frei wählbar durch
den Kanal 136 geführt
und sind elektrisch mit den entsprechenden Signalaufnahmekabeln 135 des
elektrischen Schaltkreises 134 verbunden.
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Die Zugkabel sind in horizontale
und vertikale Zugkabelpaare 32a, 32c bzw. 32b, 32d unterteilt. Die
Zugkabel 32a und 32c sind innerhalb des Spaltes 126 zwischen
der Kabelführung 124 und
der Kabelplatte 110 positioniert und ebenso zwischen den
beiden Ausrichtungsdübeln 122 positioniert.
Die beiden Zugkabel 32a und 32c, welche das proximale
Biegen des proximalen Abschnitts 15 steuern, sind mit den Kabelankern 98 verbunden.
Die Kabelanker 98 sind herkömmliche bolzenartige Anordnungen.
Ein Zugkabel 32a, welches mit dem oberen Kabelanker 98 verbunden
ist, ist innerhalb der Nut der Rolle 96 positioniert, so
dass dieses über
die Rolle 96 verläuft und
den oberen der beiden Ausrichtungsdübel kontaktiert, wenn dieses
straff gespannt ist. Das andere Zugkabel 32c ist mit dem
unteren Kabelanker 98 verbunden und innerhalb der Rollennut
positioniert, so dass dieses unterhalb der Rolle 96 verläuft und
den unteren Ausrichtungsdübel 122 berührt, wenn
dieses straff gespannt ist.
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Der linke Abschnitt 80L der
Halterbetätigungseinrichtung 12 umfasst
einen im Wesentlichen hohlen inneren Hohlraum, welcher derart ausgeformt ist,
dass dieser die vorstehend beschriebenen Elemente abdeckt. Der linke
Abschnitt 80L stützt
bzw. trägt
einen Teil des Mechanismus für
die wahlweise Spannung von jedem der beiden vertikalen Zugkabel 32b und 32d.
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Um den Vorsprungsabschnitt des Daumenrades 92 unterzubringen,
umfasst der linke Halterabschnitt 80L eine Radzugangsöffnung 90L,
welche in der Form ähnlich
der Radzugangsöffnung 90R des rechten
Halterabschnitts 80R ist. Dieser weist ebenso einen Längsschlitz 138 in
dessen Seitenoberfläche
auf.
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Ein Gleitelement 140 ist
mit einem Nackenabschnitt 142 versehen, welcher geeignet
innerhalb des Schlitzes 138 eingesetzt bzw. eingepasst
ist. Das Gleitelement 140 umfasst eine obere Kante 144,
einen vorderen Kabelanker 146, einen hinteren Kabelanker 148 und
ein Reibpad 150. Ein Gleitelementgriff 152 ist
an dem Nackenabschnitt 142 des Gleitelements 140 angebracht
und außerhalb
der Halterbetätigungseinrichtung 12 positioniert.
Der Gleitelementgriff 152 ist vorzugsweise ergonomisch
ausgeformt, um von dem Benutzer komfortabel gesteuert zu werden.
Vorspannungspads bzw. Vorspannungsunterlagen 154 sind zwischen
der äußeren Fläche 83L des linken
Halterabschnitts 80L und des Gleitelementgriffs 152 positioniert.
Ein Reibpad 150 arbeitet derart, dass es für eine konstante
Reibung während
der Gleitbewegung des Gleitelements 140 und des Gleitelementgriffs 152 sorgt,
so dass jede gewünschte Position
beibehalten wird, bis die Reibung des Reibpads 150 überwunden
wird, d. h. durch die physikalische Repositionierung des Gleitelementgriffs 152.
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Eine Staubdichtung 156 (15 und 17 bis 19)
mit einem Längsschlitz 158,
welche vorzugsweise aus Latex hergestellt ist, ist entlang dem Schlitz 138 innerhalb
des linken Halterabschnitts 80L verbunden. Der Nackenabschnitt 142 des
Gleitelements 140 ragt durch den Schlitz 158 der
Staubdichtung 156 derart hervor, dass der Schlitz sich
lediglich angrenzend an den Nackenabschnitt 142 auftrennt.
Andererseits verbleibt der Schlitz 158 "geschlossen" und wirkt als effektive Barriere, welche
verhindert, dass Staub, Haare und andere Verunreinigungen in die
Haltebetätigungseinrichtung 12 eintreten.
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Der linke Griffabschnitt 80L umfasst
eine Gleitelementkammer 160 (20 bis 22), welche mit dem Schlitz 138 ausgerichtet
und um diesen Schlitz 138 zentriert ist. Die Gleitelementkammer 160 nimmt das
Gleitelement 140 auf und umfasst eine obere Kontaktfläche 162 und
eine Reibfläche 163.
Wenn sich das Gleitelement 140 zwischen dessen Stopppositionen
innerhalb der Gleitelemente 160 bewegt, dann kontaktiert
die obere Kante 144 die obere Kontaktfläche 162. Ein Zentrumszapfen 164 ist
entlang der oberen Kontaktfläche 162 befestigt.
Der Zentrumszapfen 164 ist parallel zu dem zentralen Schaft bzw.
Welle 87 und ist daran angepasst, mit einer Feststellvorrichtung 166 (14) in der oberen Kante 144 des
Gleitelements 140 im Eingriff zu sein. An dem vorbeschriebenen
Punkt zwischen den Stopppositionen wird die Feststellvorrichtung
mit dem Zentrumszapfen 164 im Eingriff sein und somit eine
neutrale Gleitposition für
das vertikale Zugkabelpaar anzeigen. Wenn sich das Gleitelement 140 innerhalb der
Gleitelementekammer 160 bewegt, dann kontaktiert das Reibpad 150 des
Gleitelements 140 die Reibfläche 163 der Gleitelemente 160 und
erzeugt einen Widerstand gegenüber
der Bewegung des Gleitelements 140. Dieser Widerstand trägt ferner
dazu bei, dass eine gewünschte
Position des Gleitelements 140 entgegen der Zugspannung
eines gestrafften Zugkabels 32b oder 32d beibehalten
wird.
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Die beiden Zugkabel 32b und 32d des
vertikalen Zugkabelpaares sind an den beiden Kabelankern 146, 148 des
Gleitelements 140 angebracht. Das Zugkabel 32b ist
direkt an dem vorderen Kabelanker 146 angebracht und wird
gespannt, wenn der Gleitelementgriff 152 (und das Gleitelement 140)
entlang der Längsachse 81 in
Richtung des proximalen Endes der Haltebetätigungseinrichtung 12 bewegt wird.
Das andere Zugkabel 32d wird durch eine Umkehrrolle 186 geführt, bevor
dieses an dem hinteren Kabelanker 148 angebracht ist. Die
Rückkehrrolle 168 ist
an einer Rollenachse 170 angebracht, welche in einer nicht
gezeigten Bohrung in der flachen Oberfläche 82R des rechten
Halterabschnitts 80R und einer Bohrung in einer Rollenabdeckung 147 gestützt wird,
wie in 14 gezeigt. Die
Rollenabdeckung 147 ist entweder integriert mit dem rechten
Halterabschnitt 80R ausgebildet oder andererseits an der
flachen Oberfläche 82R an
einer Position angebracht, welche sich hinter dem Gleitelement 140 und
entlang der Längsachse 81R befindet.
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Die nicht gezeigte Nut der Rückkehrrolle 168 liegt
in einer Rückkehrrollenebene,
welche parallel zu der vorstehend beschriebenen Rollenebene der
Rolle 96 verläuft,
wobei diese jedoch weiter von der flachen Oberfläche 82R entfernt ist
als die Rollenebene der Rolle 96. Die Rückkehrrollenebene befindet
sich in Ausrichtung mit dem hinteren Kabelanker 148 des Gleitelements 140.
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Der Griff/das Stellglied gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ist für
die Verwendung mit einem steuerbaren Katheter beschrieben worden,
welcher eine unabhängige
proximale und distale Biegung aufweist. Während die Erfindung für die Verwendung
mit einem solchen Katheter besonders geeignet ist, kann ein erfindungsgemäßer Griff/Stellglied
jedoch ebenso mit beispielsweise einem Vier-Wege steuerbaren Katheter verwendet werden,
wobei der gleiche Abschnitt des Katheters in unterschiedliche Ebenen
abgelenkt werden kann. Es ist ebenso denkbar, dass die Prinzipien
der Halterbetätigungseinrichtung
bei der Steuerung der Biegung von einem Abschnitt in einer Ebene
verwendet werden können,
wobei ein Zugkabel mit einem Gleitelement oder einem Daumenrad verbunden
werden würde
und das andere Zugkabel mit einem Gleitelement oder Daumenrad verbunden
ist. Dies würde
es möglich
machen, dass der Arzt taktil zwischen den beiden Zugkabeln unterscheiden
kann.
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In der bevorzugten Ausführungsform
sind der linke und rechte Halterabschnitt 80R und 80L, das
Daumenrad 92 und der Gleitelementgriff 152 aus Polyurethan,
Polycarbonat oder ABS-Kunststoff
hergestellt. Das Rückkehrrad 168,
das Gleitelement 140 und die Kabelführung 124 sind aus
einem natürlichen Derlin-Kunststoff
hergestellt. Die Rollenabdeckung 174 ist aus ABS-Kunststoff
hergestellt. Die Feststellvorrichtungsfeder 102, die Kabelanker 98, 146 und 148 sind
aus rostfreiem Stahl hergestellt. Die Lippendichtung 156 ist
aus einem Latexkunststoff hergestellt. Das Vorspannpad 154 ist
aus einem mittleren Silikonschaumstoff derart hergestellt, wie durch
CHR Industries aus New Haven, CT. (Teil Nr. 200A) hergestellt, der
an einer Kontaktfläche
laminiert ist, die aus UHMW-Polyäthylentape
hergestellt ist, welches von McMaster-Carr. (Teil Nr. 76445A14)
erhalten werden kann. Das Reibpad 150 ist aus einem Silikonschnurspeicher
hergestellt, wobei ein Härteprüfwert von 60 vorgesehen
ist und dies über
Greene Rubber Co. erhältlich
ist.