DE1575701B2 - Manipulator zur kruemmung und streckung des freien endes einer drahtwendel fuer medizinische zwecke - Google Patents
Manipulator zur kruemmung und streckung des freien endes einer drahtwendel fuer medizinische zweckeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Manipulator zur Krümmung und Streckung des freien Endes einer
Drahtwendel für medizinische Zwecke, mit einer vorderen Einspannung zur Aufnahme des einen Endes
der Drahtwendel sowie einer benachbarten, zur Aufnahme eines entsprechenden freien Endes der
Spanndrahtseele dienenden hinteren Einspannung, welche unter Spannen der Spanndrahtseele gegenüber
der vorderen Einspannung mittels einer Handhabe axial zurückziehbar ist.
Die wesentlichen Fortschritte bei der Herz- und Gefäßchirurgie in den vergangenen Jahren sowie
andere medizinische Probleme, welche ein diagnostisches Studium der Gefäßbetten und -systeme erfordern,
haben zum ausgedehnten Gebrauch von Herz- und Gefäßkathetern geführt, insbesondere für die rückläufige
Aortographie und Angiokardiographie, weniger oft zur Entnahme von Blutproben, Bestimmung des
Sauerstoffgehalts, Infusion von Medikamenten und dergleichen an innerhalb des Körpers liegenden Stellen
sowie für andere Verwendungszwecke, welche die Einführung eines verhältnismäßig langen Katheters in
den Körper erfordern, wobei manchmal eine Bewegung des Katheters in sich in spitzem Winkel gegenüber der
Vorschubrichtung des Katheters abzweigende Gefäße erforderlich ist.
Das verbreiteste Verfahren zur Einführung derartiger Katheter ist das perkutane Verfahren.
Bei diesem Verfahren werden eine lokale Anästhesie verabfolgt und eine Hauptpunktur im spitzen Winkel zu
dem Gefäß insbesondere femoral oder brachial durchgeführt, wobei ein Abdichtelement innerhalb einer
Kanüle angeordnet wird. Wenn einmal die Einheit richtig in dem Gefäß angeordnet ist, wird das
Abdichtelement entfernt und eine flexible Drahtwendel alsdann durch die Kanüle ein kurzes Stück in das Gefäß
eingeführt. Alsdann wird Druck angewendet, um die Drahtwendel in ihrer Lage zu halten, während die
Kanüle herausgezogen wird. Darauf wird die Drahtwendel in das Gefäß unter dem Fluoroskop eingeführt,
bis der gewünschte Punkt erreicht ist, was unter Umständen eine wesentliche Manipulation erforderlich
macht, insbesondere dann, wenn abzweigende Gefäße oder Krümmungen vorliegen. Danach wird der
Katheter über die flexible Drahtwendel und so in die gewünschte Lage geschoben. Schließlich wird die
Drahtwendel von dem Katheter abgezogen, sofern nicht beide Instrumente zum Zwecke einer zusammenwirkenden
Manipulation benötigt werden.
Aus dem DT-Gbm 16 90 205 ist bereits ein steuerbarer Katheter der eingangs genannten Art bekannt.
Jedoch ist die Handhabung des bekannten Gerätes noch nicht optimal, weil zur Änderung der Krümmung der
Drahtwendel beide Hände benötigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Manipulator der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß die Krümmung der Drahtwendel mit nur einer Hand verändert werden kann, während die
andere Hand frei bleibt für eine Drehung der Drahtwendel.
Mit den Merkmalen des Hauptanspruchs wird diese Aufgabe gelöst.
Besonders vorteilhaft ist es, daß mit der Drahtwendel auch der schrittweise Vorschub eines Katheters
ermöglicht wird, nachdem dieser über die Drahtwendel geschoben wurde.
Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Manipulators in Seitenansicht,
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Manipulators in Seitenansicht,
F i g. 2 den Manipulator nach F i g. 1 in Seitenansicht, jedoch nach Entfernung einer Ummantelung,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3 — 3 von Fig. 2,
F i g. 4 eine vergrößerte Teilseitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 bis 3, wobei der zwischen einer Spannvorrichtung und einem Drehring liegende Teil in Normalstellung mit in ungespanntem Zustand befindlicher Drahtwendel gezeigt ist,
F i g. 4 eine vergrößerte Teilseitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 bis 3, wobei der zwischen einer Spannvorrichtung und einem Drehring liegende Teil in Normalstellung mit in ungespanntem Zustand befindlicher Drahtwendel gezeigt ist,
Fig.5 den Teilausschnitt des Manipulators ähnlich
Fig.4, jedoch bei Anlegung einer Spannung an den Spanndraht einer zugehörigen Drahtwendel,
F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der F i g. 2, Fig. 7 einen Endabschnitt einer in Verbindung mit
dem Manipulator verwendbaren Drahtwendel in normalem, ungespanntem Zustand entsprechend der in
Fig.4 gezeigten Manipulator-Einstellung in Seitenansicht
und
Fig.8 die Drahtwendel nach Fig. 7, jedoch in gespanntem Zustand entsprechend einer Manipulator-Einsteilung
nach F i g. 5 in Seitenansicht.
Der in den Zeichnungen dargestellte Manipulator umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteil
A, eine vordere Spannvorrichtung ßzum Festhalten der
nahegelegenen Endwendeln einer Drahtwendel, eine hintere Einspannvorrichtung C zum Festhalten des
nahen Endes einer Spanndrahtseele, welche axial gegenüber der vorderen Einspannvorrichtung beweglieh
ist, ein Rändelrad D zur Drehung beider Spannvorrichtungen gegenüber dem Gehäuseteil A,
sowie eine Hebelanordnung E zur Bewirkung einer Axialbewegung der rückwärtigen Spannvorrichtung C
gegen die oder von der vorderen Spannvorrichtung B.
Der Gehäuseteil A umfaßt an dem vorderen Ende einen Verschlußflansch 5, welcher an einem axial im
Abstand angebrachten Block 6 mittels einer Distanzstange 7 angebracht ist.
Der Befestigungsblock 6 ist vorzugsweise einstückig aus einem Stab hergestellt und so bearbeitet, daß eine
nach vorn verlaufende Vertikale Rippe 8 sowie ein Paar in Längsrichtung verlaufender horizontaler Gleitwege
9, 9 entstehen, deren Grundflächen koplanar mit den Seitenflächen der Rippe 8 sind. Die Rückseite des
Befestigungsblockes ist mit einer verhältnismäßig tiefen Bohrung 10 von großem Durchmesser sowie mit einer
Bohrung 11 von geringerem Durchmesser versehen, welche eine Verbindung mit einer noch engeren (nicht
gezeigten) Bohrung herstellt, die durch die Rippe 8 verläuft, um einen Durchtritt eines Drehmomentrohres
zu bilden, wie dies nachfoltend noch näher erläutert ist.
Ein Gleitstück 12 ist zum Zwecke einer hin- und hergehenden Bewegung in dem Block 6 angebracht und
umfaßt eine zylindrische Halterung 13, welche in die Bohrung 11 paßt, und ein scheibenförmiges Ende 14,
welches in die Bohrung 10 paßt. Ein Paar gegenüberliegend angeordneter Zapfen 15,15 ist an der Halterung 13
befestigt und ragt in die Gleitwege 9,9. An den äußeren Enden der Zapfen sind Rollen 16 vorgesehen, welche in 35·
die Gleitwege 9 eingreifen.
Ein in Längsrichtung verlaufender Bolzen 17 ist an der Rippe 8 befestigt und trägt eine Schraubendruckfeder
18. Ein gegabeltes Federjoch 19 ist über das Ende des Bolzens 17 gepaßt und weist drehbar an den Achsen
15 angelenkte Arme auf, so daß die Feder 18 unter Spannung gehalten wird, wobei das Gleitstück 12
dauernd in Blickrichtung von Fig.2 und 3 nach rechts
gedruckt wird.
Das Gleitstück 12 sowie dessen zugehörigen Elemente sind durch die Hebelanordnung E hin- und
herbeweglich, wobei die Hebelanordnung £ein Paar in Abstand befindlicher, nach unten verlaufender Hebel 20,
20 umfaßt, weiche an einem Ende an die Zapfen 15 und am anderen Ende an einen Abstandszapfen 21
angelenkt sind. Eine Hebelplatte 22, welche mit einem Fingerring 23 versehen ist, ist mit einem Ende drehbar
an den Abstandszapfen 21 und an seinem anderen Ende innerhalb eines radialen Schlitzes 24 in dem Flansch 5
angelenkt. Die Hebel 20, 22 bilden somit ein kippschalterartiges Einstellelement, welches in seiner
»Öffnungsstellung« beweglich ist, indem der Fingerring 23 gegen das Gehäuse des Manipulators bewegt wird,
wobei sich das Gleitstück nach links gegen die Vorspannung der Schraubenfeder 18 bewegt. Eine
Freigabe des Fingerringes ermöglicht, daß die Feder 18 das Gleitstück nach rechts drückt, um die kippschalterartig
wirkenden Hebel zurück in ihre Ursprungsstellung zu bewegen.
Die Hebelplatte 22 ist mit einem Schlitz 25 versehen, welcher parallel zu ihrer oberen Kante verläuft, wobei
der Schlitz 25 einen Stift 26 einer vertikalen Sperrstange 27 aufnimmt, welche an der Abstandsstange 7 befestigt
ist. In der Normalstellung, welche in F i g. 2 ausgezogen dargestellt ist, kann die Sperrstange 27 nach links
(F i g. 1) bewegt werden, wenn die Anordnung der Hebel 20, 21 in ihre Öffnungsstellung gebracht und dort
gehalten wird, wobei das Gleitstück 12 an seiner linken Bewegungs-Endbegrenzung gehalten wird.
Ein Drehring 28 umfaßt einen hohlen Dreh ringzapfen 29, welcher innerhalb der Halterung 13 des Gleitstückes
12 gehalten wird, und ein verhältnismäßig dickes scheibenartiges Ende 30, welches in die Bohrung 10
paßt. Ein Andruckring 31 aus Nylon oder anderem geeigneten Material ist innerhalb einer ringförmigen
Vertiefung in der Außenfläche der Gleitscheibe 14 angebracht und dient als Gleitsitz für die Scheibe 30 des
Drehringes 28. Das Ende des Drehringzapfens 29 verläuft etwas über dem Ende der Gleitstückhalterung
13 und ist mit einer ringförmigen Haltenut 32 versehen, die mit dem Stiftende einer (nichtgezeigten) Halteschraube
in Eingriff zu bringen ist, die radial durch den Befestigungsblock 6 verläuft. Somit wird eine Drehung
des Drehringes zugelassen, während dessen Axialbewegung verhindert wird.
Ein Drehmoment-Übertragungsrohr 33 ist an einem Ende an dem zylindrischen Teil einer Stiftklemme 34
befestigt, welche drehbar in dem Verschlußflansch 5 angebracht und gegen eine Axialbewegung durch eine
Stiftschraube 35 gehalten wird, die radial verläuft und mit ihrem Stiftende in eine Ringnut neben dem Ende der
Klemme eingreift. Die Stiftschraube 35 befestigt auch eine Ummantelung des Manipulators, wie dies in F i g. 2
veranschaulicht ist.
Das Drehmomentrohr 33 verläuft axial von dem Verschlußflansch 5 durch die Sperrstange 27, den
Bolzen 17, die Rippe 8 des Befestigungsblockes 6 sowie den hohlen Bolzen nebst Scheibe des Drehrings 28 in
eine Lage etwas oberhalb des Drehringes. Eine Seite des Drehmomentrohres 33 ist an einer Stelle 36 genutet, um
eine Verbindung mit der vorderen Spannvorrichtung B herzustellen.
Ein radial abgesetzter, in Längsrichtung verlaufender sowie mit Innengewinde versehener Spannbolzen 37 ist
an der Scheibe 30 des Drehringes 28 befestigt und weist eine Länge annähernd gleich derjenigen des vorstehenden
Endes des Drehmomentrohres 33 auf. Eine Gleitstange 38 mit einer gegenüber dem Spannbolzen
37 wesentlich größeren Länge ist ebenfalls an der Scheibe 30 im Abstand sowie parallel zu dem
Spannbolzen verlaufend befestigt.
Die vordere Spannvorrichtung B umfaßt einen Körper 39 mit einer (nicht gezeigten) nockenbetätigten
Klammer, einer gerändelten Klammerbetätigungsbüchse 40 und einem unter Federvorspannung stehenden
Stift 41 zur Verriegelung der Spannvorrichtung auf dem vorragenden Ende des Drehmomentrohres 33. Die
Spannvorrichtung ist mit einem axialen Durchtritt versehen, welcher durch die innere Klammer zur
Aufnahme des nahen Endes der Federführungswendel verläuft, wobei ermöglicht wird, daß der Spanndraht der
Federführung zum Eingriff mit der Spannvorrichtung C hindurchragt, damit die Spannvorrichtung an dem Ende
des Drehmomentrohres angebracht werden kann. Wenn die vordere Spannvorrichtung B an dem
Drehmomentrohr angebracht ist, verlaufen der Spannbolzen 37 sowie der Gleitbolzen 38 frei durch geeignet
darin vorgesehene Durchtritte, so daß eine relative Gleitbewegung zwischen der Spannvorrichtung und
dem Spannbolzen sowie dem Gleitbolzen stattfinden kann. Dies ermöglicht eine relative Axialbewegung
zwischen der Spannvorrichtung und dem Drehring 28.
Die rückwärtige Spannvorrichtung C umfaßt einen Körper 42 mit einem (nicht gezeigten) nockenbetätigten
Anschlag, einer gerändelten Anschlagbetätigungsbüchse 43 und einer als Knopf ausgebildeten Spannschraube
44. Die Spannvorrichtung C ist mit einem axialen Durchtritt versehen, welcher durch den inneren
Anschlag verläuft, um das nahe Ende des Federführungs-Spanndrahtes aufzunehmen und festzuhalten.
Die rückwärtige Spannvorrichtung C ist gleitend auf dem Bolzen 38 angebracht und mit dem Drehring 28
durch Eingriff zwischen der Spannschraube 44 sowie dem Spannbolzen 37 verbunden. Die Spannschraube 44
ist gegenüber der rückwärtigen Einspannvorrichtung C frei drehbar, jedoch durch geeignete (gestrichelt
gezeichnete) Mittel an einer Axialbewegung gehindert, so daß die Zugschraube nicht nur zur Verbindung der
rückwärtigen Spannvorrichtung mit dem Drehring, sondern auch zur Veränderung des dazwischenliegenden
Abstandes verwendbar ist. Somit dient diese Schraube zur entsprechenden Veränderung der auf den
Spanndraht der zugeordneten Federführung auszuübenden Gesamtspannung.
Das Drehmomentrohr 33 kann in beliebiger Richtung gegenüber dem Gehäuseteil A durch das Rändelrad D
verstellt werden, welches mittels eines Zapfens mit dem zylindrischen Körper der Stiftklemme 34 verbunden ist.
Da die vordere Spannvorrichtung B an dem Drehmomentrohr fest angebracht ist, wird dessen
Drehung durch die Spannvorrichtung sowohl auf den Drehring 28 über den Spannbolzen 37 sowie den Bolzen
38 als auch auf die zugeordnete rückwärtige Spannvorrichtung C übertragen. Somit drehen sich das Drehmomentrohr,
die beiden Spannvorrichtungen und der Nippel zusammen als eine Einheit.
Eine Axialbewegung des Gleitstückes 12 sowie dessen zugeordneten Drehrings 28, welche sich aus
einer Betätigung der Hebelanordnung £ ergibt, bewirkt eine entsprechende Axialbewegung der rückwärtigen
Spannvorrichtung C und eine Relativbewegung der rückwärtigen Spannvorrichtung C gegenüber der
vorderen Spannvorrichtung B. Diese Relativbewegung zwischen den Spannvorrichtungen bewirkt das Anlegen
oder die Wegnahme einer Spannung zu bzw. von dem Spanndraht der zugeordneten Federführung. F i g. 4
zeigt die relativen Stellungen der Federführungen sowie des Drehringes unter normalen Bedingungen ohne
Spannung, während Fig.5 die relativen Stellungen beim Anlegen einer Spannung darstellt. Es tritt keine
Axialbewegung der vorderen Spannvorrichtung B auf, da diese dem Drehmomentrohr 33 zugeordnet ist,
welches, außer einer Drehbewegung, zu keiner Zeit eine axiale Bewegung ausführt.
Eine rohrförmige Ummantelung 47, welche in geeigneter Weise geschlitzt ist, um einen Durchtritt der
Sperrstange 27 nach oben sowie der Hebelanordnung E zu ermöglichen, paßt dicht über den Befestigungsblock 6
sowie den Verschlußflansch 5 und wird in ihrer Stellung durch die Stiftschraube 35 gehalten, wie dies bereits
erläutert wurde.
Gemäß F i g. 7 und 8 besteht eine zur Verwendung mit dem Manipulator bestimmte Drahtwendel 77 aus
einzelnen Windungen, die an dem entfernten Ende einzeln für sich abgeschrägt sind, um eine Reihe von im
wesentlichen keilprofilförmigen Zwischenräumen 78 zu bilden.
Das entfernte Ende der Drahtwendel ist durch eine Kappe oder einen Einsatz 79 verschlossen, welcher mit
einem Ende eines innen verlaufenden Spanndrahtes 80 verbunden ist, dessen anderes Ende über das nahe Ende
der Drahtwendel hinausragt und mit einem Nippel 81 versehen ist. ·-.·■.-
Das nahe Ende der Drahtwendel ist durch ein äußeres Edelstahlrohr 82 versteift, welches in enger Berührung
auf die Wendel aufgebracht und mit einer Ringnut 83 versehen ist, die durch die Klemme der vorderen
Einspannvorrichtung B erfaßbar ist, um zusätzlich die Drahtwendel an einer Axialbewegung relativ zu der
Handhabe zu hindern und damit eine unbeabsichtigte Ausbiegung oder Streckung von deren entferntem Ende
zu verhindern. Die Länge des Versteifungsrohres 82 ist derart, daß dessen entferntes Ende durch den Körper
eines zusätzlich anbringbaren, nicht dargestellten, Verteilers verläuft, wenn die Drahtwendel an dem
Manipulator angebracht ist.
Wenn der Manipulator und die Drahtwendel verbunden sind, wird die Drahtwendel durch das
Teleskoprohr 46 geführt, so daß der Nippel 81 innerhalb der rückwärtigen Einspannvorrichtung C und das nahe
Ende der Drahtwendel 77 sowie das Versteifungsrohr innerhalb der vorderen Einspannvorrichtung B eingeklemmt
werden. Wenn die rückwärtige Einspannvorrichtung C axial von der vorderen Einspannvorrichtung
B durch Betätigung der Hebelanordnung £ wegbewegt wird, erfolgt das Anlegen einer Spannung an den Draht
80, so daß dieser axial ausgelenkt wird und das entfernte Ende der Drahtwendel in die Stellung nach Fig. 8
ausbiegt, indem die keilförmigen Zwischenräume 78 geschlossen werden.
Die gesamte Länge der axialen Auslenkung des Spanndrahtes 80 kann justiert werden, indem die Lage
der Spannschraube 44 in dem Spannbolzen 37 und damit die axiale Abstandsgebung zwischen der rückwärtigen
Einspannvorrichtung Cund dem Drehring 28 verändert werden.
Ein geeigneter Katheter kann über die Drahtwendel von deren entferntem Ende her geschoben und an einem
am Gehäuse A befestigten, nicht dargestellten Paßstück flüssigkeitsdicht befestigt werden. Für weitere Anwen-'
düngen kann noch ein — ebenfalls nicht dargestellter —
Flüssigkeitsverteiler zwischengeschaltet sein. Wenn ein derartiger Verteiler zur Injektion von Flüssigkeiten bei
noch innerhalb des Katheters gehaltener Drahtwendel verwendet werden soll, muß der Außendurchmesser der
Drahtwendel genügend geringer als der Innendurchmesser des Katheters sein, um einen freien Durchlauf
von Flüssigkeit längs des dazwischen gebildeten Leerraumes zu ermöglichen.
Der erfindungsgemäße Manipulator ist für medizinische und chirurgische Verrichtung verwendbar · und
ermöglicht die gleichzeitige Manipulierung eines von einer Drahtwendel geführten Katheters sowie das
Injizieren von Flüssigkeiten durch denselben.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Manipulator zur Krümmung und Streckung des freien Endes einer Drahtwendel für medizinische
Zwecke, mit einer vorderen Einspannung zur Aufnahme des einen Endes der Drahtwendel sowie
einer benachbarten, zur Aufnahme eines entsprechenden freien Endes der Spanndrahtseele dienenden
hinteren Einspannung, welche unter Spannen der Spanndrahtseele gegenüber der vorderen
Einspannung mittels einer Handhabe axial zurückziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Einspannungen (B. C) gegenüber der Handhabe (23) koaxial zur Drahtwendelachse gemeinsam
drehbar sind.
2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsblock für die Handhabe
(23) ein in Längsrichtung hin- und herbewegbares Gleitstück (12) und einen Drahring (28) mit einem
Drehringzapfen (29) umfaßt, welcher in dem Gleitstück (12) um seine Längsachse drehbar
aufgenommen ist, und daß der Drehringzapfen (29) mit beiden Einspannungen (B, C) verbunden ist und
es ermöglicht, beide Einspannungen zu drehen und gleichzeitig die rückwärtige Einspannung (C) axial
gegenüber der vorderen Einspannung (B) zu bewegen.
3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein axial verlaufendes Drehmomentrohr
(33) ohne axiale Bewegungsmöglichkeit, welches mit der vorderen Einspannung (B) drehfest
verbunden ist.
4. Manipulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch Bauelemente (20,
22, 26) zur Verriegelung der rückwärtigen Einspannung (C) in einer Höchstentfernung von der
vorderen Einspannung (B).
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