DE4020596C2 - Injektionsinstrument mit einem ultraschall-schwingenden Element - Google Patents
Injektionsinstrument mit einem ultraschall-schwingenden ElementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Injektionsinstrument zum
Injizieren von medizinischer Flüssigkeit
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Therapie für und die Prophylaxe gegen Krankheiten bei
Menschen umfaßt generell sowohl eine orale als auch eine
parenterale Verabreichung mittels Injektionen, orale
Applikationen, Suppositorien, perkutan zu injizierender
Medikamente und andere Mittel. Insbesondere Methoden zum
Injizieren direkt in den Körper umfassen lokale Injektionen,
intraarterielle und intravenöse Injektionen und zusätzlich
Injektionen von medizinischen Substanzen direkt in die
Zielpositionen durch einen im Gefäß liegenden Katheter oder
ähnliches.
Bei diesen Methoden zum Einführen von medizinischen
Substanzen direkt in den Körper sind einige von ihnen
problematisch in Bezug auf das Auflösen bzw. Diffundieren
und Eindringen bzw. Penetrieren in die Körpergewebe
schichten. Zur Verbesserung dieses Umstandes wurden bislang
hauptsächlich chemische Methoden angewandt.
Im Hinblick auf den Gebrauch von Ultraschallwellen bei der
Verbesserung bezüglich der Auflösung bzw. Diffusion und der
Penetration von medizinischen Flüssigkeiten, die durch einen
Katheter verabreicht wurden, hat der Erfinder ein Instrument
zum Reinigen von Blutgefäßsystemen erfunden, welches so
konstruiert ist, daß Ultraschall-Schwingungen übertragen
werden können, die an dessen proximalem Teil erzeugt werden,
welcher an dem Katheter befestigt ist (JP 56-52 071 A).
Der aus dem Stand der Technik bekannte Einsatz von
Ultraschallwellen zur Verbesserung der Diffusion und
Penetration von beispielsweise durch einen Katheter
verabreichten medizinischen Flüssigkeiten in das Blutgefäß
system, speziell bezüglich der darin enthaltenen Substanz,
weist Schwierigkeiten auf, einen ausreichenden Effekt zu
bewirken aufgrund der Dämpfung der Ultraschall-Energie im
Verlauf der Übertragung, da das ultraschall-schwingende
Element außerhalb des menschlichen Körpers und weit weg von
dem distalen Ende des Katheters angeordnet ist.
Aus der US 4 509 947 ist ein Katheter bekannt mit
einer piezoelektrischen Schicht, die sich über die
Gesamtlänge eines rohrförmigen Katheterelements er
streckt. Die piezoelektrische Schicht dient zur
Übertragung von Ultraschallenergie auf Ablagerungen
an der Innenwand des Rohrelements, um diese, von der
Innenwand zu lösen und das Rohrelement zur Verabrei
chung medizinischer Flüssigkeiten durchgängig zu
halten.
Aus der US 4 692 139 ist ein Katheter bekannt, durch
dessen Rohrelement sich eine Ultraschallsonde er
streckt, die zur Einleitung von Ultraschallenergie
an einer Injektionsstelle, an der medizinische Flüs
sigkeiten in Körpergewebe injiziert werden, dient.
Der Erfinder hat weitere Untersuchungen im Hinblick auf die
Technik bei der Verwendung von Ultraschallwellen zur
Verbesserung der Diffusion und Penetration von medizinischer
Flüssigkeit oder ähnlichem, die durch einen Katheter in das
Blutgefäßsystem verabreicht wird, gemacht, speziell im
Hinblick auf das darin enthaltene Material.
Er hat die Probleme durch die im Patentanspruch 1
aufgeführten Merkmale gelöst.
Er hat dabei die
Erfindung gemacht, gemäß der ein ultraschall-schwingendes
Element an dem distalen Ende des Katheterteils, welches in
den Körper eingesetzt wird, und ein Ultraschall-Oszillator
an dem proximalen Teil, welches außerhalb des Körpers
angeordnet ist, vorgesehen sind, wobei beide elektrisch
miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine
bemerkenswerte Verbesserung im Hinblick auf die Diffusion
und die Penetration einer medizinischen Flüssigkeit in der
Nähe der lokalen Stelle der Injektion erreicht. Dieser
Effekt kann nicht nur bei Kathetern sondern auch anderen
Instrumenten, die in den Körper eingeführt werden, erreicht
werden. Auf diese Weise stellt die vorliegende Erfindung
Injektionsinstrumente mit einem besseren, breiten
Anwendungsbereich zur Verfügung.
Die Erfindung schlägt ein Injektionsinstrument mit einem
ultraschall-schwingenden Element vor, das so konstruiert
ist, daß das proximale rohrförmige Teil des
Injektionsinstrumentes mit einem Mittel zum Einführen von
medizinischen Flüssigkeiten oder ähnlichem vorgesehen ist,
und daß ein Ultraschall-Oszillator oder ein Verbindungsteil,
das mit dem Ultraschall-Oszillator verbunden ist, mit dem
distalen rohrförmigen Teil des Injektionsinstrumentes
verbunden ist, das an seinem distalen Ende mit einem
ultraschall-schwingenden Element vorgesehen ist. Der
Ultraschall-Oszillator ist elektrisch mit dem
ultraschall-schwingenden Element verbunden.
Injektionsinstrumente gemäß der Erfindung haben in der Regel
einen Aufbau mit einem proximalen rohrförmigen Teil, welches
mit einem zentralen Kanal und einer Öffnung zum Einführen
von medizinischer Flüssigkeit oder ähnlichem vorgesehen ist,
und mit einem distalen rohrförmigen Teil, welches aus einem
hohlen, dünnen Rohr besteht, das aus einem Material wie
beispielsweise Metall, Kautschuk oder Kunststoff hergestellt
ist. Dieses ist mit einem korrespondierenden zentralen Kanal
vorgesehen, wobei das proximale rohrförmige Teil an seinem
distalen Ende fluchtend mit dem distalen rohrförmigen Teil
verbunden ist. Die Injektionsinstrumente können im
allgemeinen für den Magen, die Därme, die Speiseröhre, die
Luftröhre, Blutgefäßsysteme usw. und zusätzlich für die
Injektion von medizinischer Flüssigkeit direkt in die
Körpergewebeschichten verwendet werden.
Brauchbare Ultraschall-Elemente für den Gebrauch der
Erfindung umfassen keramische, schwingende Elemente in Form
einer Säule oder eines zentrisch gebohrten Zylinders, die
einen Durchmesser von ungefähr 1 bis 10 mm aufweisen, im
wesentlichen den gleichen wie der des distalen rohrförmigen
Teils, und flexible schwingende Schicht- bzw. Filmelemente,
die in ähnlicher Gestalt geformt sind.
Für den Fall des Gebrauchs eines schwingenden Elements mit
einer zentralen Bohrung wird diese als ein Durchgang, durch
welchen medizinische Flüssigkeit oder ähnliches injiziert
wird oder Körperflüssigkeit abläuft oder drainiert wird,
verwendet. In dem letzten Fall sollte eine zylindrische
Trennwand in dem proximalen bzw. distalen Teil vorgesehen
sein, um diese in zwei Sektionen zu trennen, nämlich in
einen zentralen Kanal für die Drainage von Körperflüssigkeit
und einen peripheren Kanal für die Injektion von
beispielsweise medizinischer Flüssigkeit. Jeder Kanal des
einen rohrförmigen Teils fluchtet mit dem korrespondierenden
Kanal des anderen rohrförmigen Teils. Es kann auch eine
Öffnung vorgesehen sein, die es der medizinischen
Flüssigkeit oder ähnlichem erlaubt, durch diese in die Nähe
des schwingenden Teils hinauszufließen.
Für den Fall des Gebrauchs eines zylindrischen schwingenden
Teils ohne zentrale Bohrung ist es für den distalen
rohrförmigen Körper notwendig, daß er mit einer Öffnung
versehen ist, durch welche medizinische Flüssigkeit oder
ähnliches an eine Stelle in der Nähe des schwingenden
Elements hinausfließen kann.
Das ultraschall-schwingende Element an dem distalen Ende des
vorher erwähnten distalen rohrförmigen Teils ist mittels
leitender Drähte an einen Ultraschall-Oszillator, wenn
dieser an dem proximalen rohrförmigen Teil befestigt ist,
oder an ein Verbindungsteil, das an den Ultraschall-Oszil
lator angeschlossen ist, wenn dieser nicht daran befestigt
ist, angeschlossen. Die leitenden Drähte können durch
Einbettung in das Material des distalen rohrförmigen Teils
gehalten sein oder an der inneren Oberfläche haftend oder
anhaftend gehalten werden.
Die oben beschriebene Konstruktion der vorliegenden
Erfindung erlaubt das Injizieren medizinischer Flüssigkeit
oder ähnlichem unter der Wirkung einer Vibration eines
ultraschall-schwingenden Elements, welches zwangsläufig
nächstmöglich an einer Zielposition der Injektion gelegen
ist. Die injizierte Flüssigkeit kann deshalb sehr intensiv
in die Gewebeschichten der Zielposition diffundieren und
penetrieren. Die Steuerung der Stärke und Amplitude der
Ultraschallweilen des schwingenden Elementes kann wie
gewünscht durch den Ultraschall-Oszillator (ob an dem
Injektionsinstrument befestigt oder nicht) erfolgen, welcher
mit dem schwingenden Element verbunden ist. Diese Steuerung
erlaubt die Einstellung einer geeigneten Begrenzung am
Injektionsort.
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der
Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 - einen Querschnitt eines ersten
Ausführungsbeispieles des Injektionsinstrumentes
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 - einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispieles in
einer perspektivischen Ansicht, welche die Nähe
der Verbindung zwischen dem distalen rohrförmigen
Teil und dem ultraschall-schwingenden Teil zeigt;
und
Fig. 3 - einen Schnitt durch ein Injektionsinstrument gemäß
eines dritten Ausführungsbeispiels.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein proximales rohrförmiges Teil
1 eines Injektionsinstrumentes mit einer Einlaßöffnung bzw.
einem Einlaß 6 an seinem proximalen Ende versehen und bildet
einen mittigen Kanal bzw. Zentralkanal 5, der sich über
dessen gesamte Länge von dem Einlaß 6 aus erstreckt und
durch welchen z. B. eine medizinische Flüssigkeit zum
Injizieren durchfließen kann. An dem rohrförmigen Teil 1 ist
ein Verbindungsteil 7 befestigt, welches an einen
Ultraschall-Oszillator 8 angeschlossen ist. Das
Injektionsinstrument ist an seinem distalen Ende mit einem
hohlen, aus Plastik bestehenden, distalen rohrförmigen Teil
2 verbunden und bildet einen Durchgang 4 für die Injektion
einer medizinischen Flüssigkeit, der einen Durchmesser von 1
bis 10 mm aufweist. Das distale rohrförmige Teil 2 ist an
seinem distalen Ende (dem zum Einlaß 6 entgegengesetzten
Ende) mit einem zylindrischen, keramischen, oszillierenden
bzw. schwingenden Element 3 versehen, das einen geeigneten
Durchmesser für dessen Einpassen in das distale rohrförmige
Teil 2 und eine Höhe von 1 bis 10 mm aufweist. Das
schwingende Element 3 ist mit einer mittigen bzw. zentralen
Bohrung 9 eines Durchmessers von 0,5 bis 9 mm versehen.
Das schwingende Element 3 und das Verbindungsteil 7 sind
über Leitungsdrähte 10 miteinander verbunden, welche an oder
in der Wand des distalen rohrförmigen Teils 2 gehalten sind.
Das Verbindungsteil 7 ist an den Ultraschall-Oszillator 8
angeschlossen.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem
Ausführungsbeispiel 1 darin, daß das schwingende Element 3′
keine Bohrung aufweist.
Es ist deshalb mit dem Ausführungsbeispiel 1 identisch mit
Ausnahme des schwingenden Elementes 3′ und des distalen
Endteils des distalen rohrförmigen Teils 2′.
Fig. 2 zeigt das schwingende Element 3′ und das distale
Endteil des distalen rohrförmigen Teils 2′.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das keramische schwingende
Element 3′ keine Bohrung auf, statt dessen sind Öffnungen 11
an einer Stelle vorgesehen, die geringfügig proximal in
Bezug auf die Verbindung zwischen dem distalen rohrförmigen
Teil 2′ und dem keramischen schwingenden Element 3′ liegt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das proximale Teil 1′′ mit einer
inneren rohrförmigen Trennwand 12 in einen mittigen Kanal
bzw. Zentralkanal 13 für den Abfluß bzw. die Drainage von
Körperflüssigkeiten, die einen Auslaß 14 aufweist, und einen
am Rand befindlichen peripheren Kanal 5′′ für die Injektion
von medizinischer Flüssigkeit, der eine Einlaßöffnung bzw.
einen Einlaß 6′′ aufweist, getrennt. An dem proximalen Teil
1′′ ist ein Verbindungsteil 7 angebracht, das mit einem
Ultraschall-Oszillator 8 verbunden ist. Ein keramisches
oszillierendes Element 3 ist an dem entgegengesetzten Ende
zu dem Auslaß 14 für die Drainage von Körperflüssigkeit und
dem Einlaß 6′′ für die Injektion von medizinischer
Flüssigkeit vorgesehen. Ebenso ist das distale rohrförmige
Teil 2′′ mit einer inneren rohrförmigen Trennwand 16 zur
Unterteilung in einen zentralen Kanal 15 für den Ablauf bzw.
die Drainage von Körperflüssigkeit und einen peripheren
Kanal 4′′ für die Injektion von medizinischer Flüssigkeit,
versehen. Der zentrale und der periphere Kanal 13 bzw. 5′′
des proximalen rohrförmigen Teils 1′′ sind mit dem
korrespondierenden zentralen bzw. peripheren Kanal 15 bzw.
4′′ des distalen rohrförmigen Teils 2′′ verbunden.
Ein zylindrisches, keramisches, oszillierendes bzw.
schwingendes Element 3 ist mit einer zentralen Bohrung an
dem distalen Ende des distalen rohrförmigen Teils 2′′
vorgesehen. Die Bohrung und der Umfang des schwingenden
Elementes 3 sind fluchtend mit dem zentralen Kanal 15 für
die Drainage von Körperflüssigkeit und dem Umfang des
distalen rohrförmigen Teils 2′′ verbunden. Öffnungen 11,
durch welche eine medizinische Flüssigkeit oder dergleichen
fließt, sind in der Wand des distalen rohrförmigen Teils 2′′
und an einer Stelle geringfügig proximal in Bezug auf die
Verbindung zwischen dem distalen rohrförmigen Teil 2′′ und
dem schwingenden Element 3 vorgesehen.
Das schwingende Element 3 und das Verbindungsteil 7 sind
über Leitungsdrähte 10 miteinander verbunden, welche an der
inneren Wand des distalen rohrförmigen Teiles 2′′ haftend
bzw. anhaftend angeordnet sind.
Das Verbindungsteil 7 ist an den Ultraschall-Oszillator 8
angeschlossen.
Obwohl das schwingende Teil 3 mit dem Ultraschall-Oszillator
8 über das Verbindungsteil 7 in den oben aufgeführten
Beispielen verbunden ist, ist es möglich, den
Ultraschall-Oszillator 8 an dem proximalen rohrförmigen Teil
1′′ direkt anzubringen und das schwingende Element 3 und den
Ultraschall-Oszillator 8 mit einem Leitungsdraht 10 ohne
Verbindungsteil 7 anzuschließen.
Weiterhin kann eine dünne Metallplatte, auf weicher eine
Schicht eines Elementes mit piezoelektrischem Effekt
vorgesehen ist, wie beispielsweise eine bimorphe Zelle bzw.
eine Quarzzelle, anstelle eines zylinder- oder
säulenförmigen schwingenden Elementes 3 verwendet werden.
Die oben beschriebenen Instrumente sind
nicht nur für die Injektion von medizinischer Flüssigkeit
und ähnlichem zu verwenden, sondern auch für den Ablauf bzw.
die Drainage von Flüssigkeit von dem oder den Organen,
begleitet von Ablösungen und Auflösungen von Aggregaten,
wenn diese, durch den Einsatz von Ultraschallwellen, in der
Flüssigkeit aufgelöst bzw. suspendiert sind.
Die Erfindung zeichnet sich in ihrer Möglichkeit aus, die
Injektion von medizinischer Flüssigkeit oder ähnlichem in
das Gewebe unter Verwendung von Ultraschall-Vibrationen
ausführen zu können, mit dem Ergebnis, daß die Diffusion und
die Penetration bemerkenswert verbessert werden.
Beispielsweise können bei der Behandlung von
Coronarthrombose, bei welcher ein Injektionsinstrument gemäß
der Erfindung in die Nähe des Thrombus oder der Thromben
eingeführt wird und anschließend ein thrombolitisches
Mittel, wie beispielsweise Urokinase, injiziert wird, die
Thrombolyserate deutlich erhöht, die Zeit für die
Wiederdurchblutung verkürzt und die hämatologischen Befunde
verbessert werden.
Ein Injektionsinstrument gemäß der vorliegenden Erfindung,
speziell gemäß des Ausführungsbeispiels 3, kann für die
Behandlung von Hämatomen in Form von einer cerebralen
Blutung verwendet werden, einschließlich des Einsetzens des
Injektionsinstrumentes an der Stelle des Hämatoms und die
nachfolgende Injektion eines thrombolytischen Mittels in
Verbindung mit einer Ultraschallwellenausstrahlung, mit dem
Effekt, der bedingt, daß das Hämatom sich auflöst und durch
die rohrförmigen Teile entnommen wird. Dieser Effekt
ermöglicht einen bemerkenswert erweiterten Gebrauch oder
Einsatz des Injektionsinstrumentes bei der Behandlung einer
cerebralen Blutung.
Claims (6)
1. Injektionsinstrument mit einem ultraschall-schwingenden
Element (3) mit einem rohrförmigen Element (1, 2), das
mit einem Einlaß (6) zum Einführen von medizinischer
Flüssigkeit oder ähnlichem durch das rohrförmige Ele
ment von einem proximalen Ende aus versehen ist und zu
mindest eine Öffnung (9) zur Einführung der medizini
schen Flüssigkeit in Körpergewebe aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das rohrförmige Element einen proximalen rohrförmigen
Teil (1) und einen distalen rohrförmigen Teil (2) auf
weist, und daß das ultraschall-schwingende Element (3)
am äußersten distalen Ende des distalen rohrförmigen
Teils (2) angeordnet ist, und daß ein elektrisches
Betätigungssignal von einem Ultraschall-Oszillator (8)
über leitende Drähte (10) auf das ultraschall-
schwingende Element (3) übertragbar ist, wobei die
Drähte auf oder in der Wand des proximalen rohrförmigen
Teils (1) gehalten sind und aus dem proximalen rohrför
migen Teil hinausführen.
2. Injektionsinstrument gemäß Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das ultraschall-schwingende
Element (3) die Form eines zentral durchbohrten Zylinders
aufweist.
3. Injektionsinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das ultraschall-
schwingende Element (3′) die Form einer Säule aufweist und
zumindest eine Öffnung (11) an einer Stelle proximal zu dem
ultraschall-schwingenden Element vorgesehen ist, für ein
Hindurchfließen einer medizinischen Flüssigkeit oder
ähnlichem.
4. Injektionsinstrument nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das ultraschall-
schwingende Element (3′) denselben Durchmesser wie das distale
rohrförmige Teil (2) aufweist.
5. Injektionsinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das proximale rohrförmige
Teil (1′′) durch eine innere rohrförmige Trennwand (12) in einen
Zentralkanal (13) für den Abfluß von Körperflüssigkeit, der
einen Auslaß (14) aufweist, und einen Umfangskanal (54′′) zum
Injizieren von medizinischer Flüssigkeit, der einen
Einlaß (6′′) aufweist, getrennt ist.
6. Injektionsinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das ultraschall-
schwingende Element (3) eine dünne Metallplatte ist, die mit
einem Element mit piezoelektrischem Effekt beschichtet
ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904020596 DE4020596C2 (de) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Injektionsinstrument mit einem ultraschall-schwingenden Element |
US07/727,777 US5197946A (en) | 1990-06-27 | 1991-07-10 | Injection instrument with ultrasonic oscillating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904020596 DE4020596C2 (de) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Injektionsinstrument mit einem ultraschall-schwingenden Element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4020596A1 DE4020596A1 (de) | 1992-01-02 |
DE4020596C2 true DE4020596C2 (de) | 1995-11-09 |
Family
ID=6409258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904020596 Expired - Lifetime DE4020596C2 (de) | 1990-06-27 | 1990-06-28 | Injektionsinstrument mit einem ultraschall-schwingenden Element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4020596C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997018851A1 (en) * | 1995-11-24 | 1997-05-29 | Ekos Corporation | Hemostasis material and apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5652071A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-09 | Toshirou Tachibana | Blood vessel washer |
US4509947A (en) * | 1982-08-02 | 1985-04-09 | Medtronic, Inc. | Self-cleaning drug delivery catheter and storage bladder |
CA1237482A (en) * | 1984-03-09 | 1988-05-31 | Frank B. Stiles | Catheter for effecting removal of obstructions from a biological duct |
-
1990
- 1990-06-28 DE DE19904020596 patent/DE4020596C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4020596A1 (de) | 1992-01-02 |
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