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DE4445715C2 - Anordnung zur Einbringung eines Implantats in ein Blutgefäß oder in einen Körperhohlraum - Google Patents

Anordnung zur Einbringung eines Implantats in ein Blutgefäß oder in einen Körperhohlraum

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DE4445715C2
DE4445715C2 DE4445715A DE4445715A DE4445715C2 DE 4445715 C2 DE4445715 C2 DE 4445715C2 DE 4445715 A DE4445715 A DE 4445715A DE 4445715 A DE4445715 A DE 4445715A DE 4445715 C2 DE4445715 C2 DE 4445715C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Einbringung eines Implantats in ein Blutgefäß oder in einen Körper­ hohlraum.
Es zählt zum Stand der Technik, Mikrowendeln dazu zu ver­ wenden, Aneurysmen, d. h. angeborene oder erworbene Aus­ sackungen von hirnversorgenden Blutgefäßen zu ver­ schließen. Mit dieser Maßnahme soll die Gefahr der Blu­ tung und/oder des Größenwachstums solcher Gefäßaussackun­ gen beseitigt werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiet ist der Verschluß angebore­ ner oder erworbener Fistelverbindungen von Arterien und Venen, der Verschluß von Venen, die solche Fisteln drä­ nieren sowie der Verschluß fistulöser Anteile von angebo­ renen arteriovenösen Fehlbildungen von Gehirn und Rücken­ mark.
Das Einbringen einer Mikrowendel in ein Blutgefäß oder in einen Körperhohlraum erfolgt über einen dünnen Draht als Einführhilfe, der mit der Mikrowendel durch eine Lotver­ bindung gekoppelt ist, sowie mit Hilfe eines handelsüb­ lichen Mikrokatheters.
Ein besonderes Problem im Rahmen dieser sogenannten Coilokklusionen bildet die Trennung der Mikrowendeln von den Einführhilfen, wenn die Mikrowendeln an den vorgese­ henen Stellen ordnungsgemäß plaziert worden sind.
In diesem Zusammenhang ist es im Umfang der US-PS 51 22 136 bekannt, die Ablösung einer Einführhilfe von einer Mikrowendel elektrolytisch durchzuführen. Nachtei­ lig hieran sind aber der hohe Zeitbedarf für den Ablöse­ vorgang sowie insbesondere die bei der Elektrolyse ent­ stehenden Fremdstoffpartikel, die mit dem umgebenden Blutstrom in das Gefäßsystem verschleppt werden können.
Darüber hinaus ist eine mechanische Ablösung der Einführ­ hilfe von einem Implantat bekannt. Diese erfordert im Vergleich zur elektrolytischen Ablösung zwar einen gerin­ geren Zeitbedarf, hat aber den wesentlichen Nachteil, daß die Verbindung zwischen der Einführhilfe und dem Implan­ tat starr ist. Hierdurch wird nicht nur die Implantatein­ bringung erschwert, sondern es erscheint auch die Verbin­ dung zwischen der Einführhilfe und dem Implantat wenig belastbar.
Ferner zählt durch die US-PS 51 08 407 eine Anordnung zum Einbringen eines Implantats in ein Blutgefäß oder einen Körperhohlraum zum Stand der Technik, bei der der Implan­ tatkörper unter Zwischenschaltung eines Verbindungsglieds mit dem distalen Ende einer Einführhilfe gekoppelt ist. Das Verbindungsglied umfaßt einen Körper aus einem Ener­ gie absorbierenden Material, welches aufgeheizt wird, wenn es einem Laserlicht ausgesetzt wird.
Das Implantat ist an dem Verbindungsglied mit Hilfe eines hitzelöslichen Klebstoffs befestigt. Die Abtrennung des Implantats von der Einführhilfe erfolgt dadurch, daß das Verbindungsglied durch einen Laserstrahl aufgeheizt wird, wobei der Klebstoff erweicht. Hierbei handelt es sich um einen Erweichungs- oder Schmelzvorgang bei einer Tempera­ tur unterhalb der Schmelztemperatur des Implantats. Die eigentliche Trennung von Implantat und Einführhilfe er­ folgt anschließend mechanisch, indem das Verbindungsglied bzw. die Einführhilfe zurückgezogen wird.
Ein erster Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß eine Durchtrennung des Verbindungsmaterials vorgenom­ men wird, bei der Fremdstoffpartikel entstehen, die mit dem umgebenden Blutstrom in das Gefäßsystem transportiert werden können. Weiterhin nachteilig ist, daß die Dauer des Ablösevorgangs mindestens im Bereich von Sekunden liegt, da der Laserstrahl nur mittelbare Hilfe zur Auf­ heizung des Verbindungsglieds und damit zur Ablösung der Klebeverbindung ist. Der Zeitbedarf für den Ablösevorgang ist daher relativ hoch. Ferner ist bedenklich, daß die Klebeverbindung unter Umständen wieder verschmiert. Eine exakte Kontrolle des Ablösevorgangs ist damit nicht mög­ lich. Hierbei kann es durch die weiterhin wirkenden adhä­ siven Kräfte passieren, daß der Implantatkörper beim Herausziehen des Verbindungsglieds verschoben bzw. mitge­ zogen wird. Eine bedarfsgerechte Ausfüllung eines Aneurysmas ist damit nicht mehr gewährleistet.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Einbringung eines Implantats in ein Blutgefäß oder in einen Körperhohlraum zu schaffen, bei welcher nach Orientierung des Implantats im Zielgebiet die Einführhilfe innerhalb eines kurzen Zeitraums vom Implantat abgelöst werden kann, ohne daß schädliche Fremdstoffpartikel in das angrenzende Gefäß­ system verschleppt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs 1.
Kern der Erfindung ist die Verwendung mindestens einer Lichtleitfaser als tragende Einführhilfe für ein in ein Gefäßsystem oder eine Körperhöhle (z. B. Gallenblase, Luftröhre, Hirnkammer) einzubringendes Implantat und eine direkte Durchtrennung des artgleichen Implantatmaterials durch einen Laserstrahl. Unter Implantate werden hierbei sowohl Mikrowendeln aus insbesondere einer Platin-Legie­ rung mit Primär- und Sekundärhelix verstanden als auch Vorrichtungen zur Offenhaltung, Stützung oder Rekonstruk­ tion von Gefäßlumina (Stents) sowie Vorrichtungen zur Mo­ difikation von Blutstrom und Blutverteilung. Desweiteren werden unter dem Begriff Implantate ggf. zumindest vorübergehend gekapselte radioaktive Materialien zur lokalen Bestrahlung (Brachytherapie) in Gefäßsystemen, Körperhöhlen oder Geweben verstanden.
Für die gezielte und präzise örtliche Ablösung ist nur ein extrem geringer Zeitaufwand erforderlich.
Die Ausbildung der Einführhilfe aus mindestens einer Lichtleitfaser hat zunächst den Vorteil, daß die Verbin­ dung zwischen der Lichtleitfaser und dem jeweiligen Im­ plantat so flexibel gestaltet werden kann, daß die Ein­ bringung eines Implantats auch über sehr stark gewundene Gefäße möglich ist, ohne dabei in unerwünschter Weise eine Kraft auf die Gefäße oder die umgebenden Gewebe zu übertragen. Dennoch ist eine solche Verbindung zwischen der Lichtleitfaser und dem Implantat möglich, daß sie auch der Belastung bei einer ggf. erforderlichen Entfer­ nung des zunächst im Zielgebiet lokalisierten Implantats Rechnung trägt.
Die Ablösung der Lichtleitfaser vom Implantat erfolgt da­ durch, daß über die Lichtleitfaser ein Laserstrahl auf das Implantat selber fokussiert wird. Hierbei braucht der Laserstrahl nur einen Bruchteil einer Sekunde aktiviert zu werden. Durch die Verwendung einer entsprechenden La­ serquelle (insbesondere einer geeigneten Wellenlänge) kann der Laserstrahl ferner so gezielt fokussiert werden, daß es zu einer sicheren Ablösung der Mikrowendel kommt.
Bei der Wahl einer geeigneten Wellenlänge der Laserstrah­ lung kann das Absorptionsvolumen des umliegenden Gewebes durch einen Laserstrahl minimiert werden. Dadurch wird die Gefahr einer schädlichen Wirkung des Laserstrahls auf das Gewebe so gering wie möglich gehalten.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist der extrem ge­ ringe Zeitaufwand für die gezielte örtliche Ablösung der aus einer Lichtleitfaser bestehenden Einführhilfe vom Im­ plantat unter Vermeidung der Freisetzung körperfremder Stoffe. Dadurch wird die Gefahr der Auslösung von Durch­ blutungsstörungen in Gefäßterritorien, die dem eigent­ lichen Zielgebiet nachgeschaltet sind, herabgesetzt.
Obwohl es in aller Regel ausreicht, die freie Stirnseite der Lichtleitfaser im rechten Winkel zur Längsachse ab zu­ trennen, zu schleifen und zu polieren, da die sich an­ schließenden Bereiche des Implantats in der Längsachse der Lichtleitfaser liegen und somit der Laserstrahl mit Sicherheit auf das Implantat trifft, kann es entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 zweckmäßig sein, die Licht­ leitfaser am distalen Ende in einem von 90° zur Längsachse abweichenden Winkel, z. B. unter einem Winkel von 45° abzuschrägen. Der aus der Lichtleitfaser tretende Laserstrahl wird dadurch auf kürzestem Wege auf den Trennbereich fokussiert.
Gelangt eine Mikrowendel aus insbesondere einer Platin- Legierung zur Anwendung, so erweisen sich die Merkmale des Anspruchs 3 als besonders vorteilhaft. Der distale Endabschnitt der Lichtleitfaser wird bevorzugt über eine Länge von mehreren Windungen, beispielsweise 10 bis 15 Windungen der Mikrowendel, in diese eingeführt und mit dieser so verbunden, daß eine gemeinsame Verlagerung von Lichtleitfaser und Mikrowendel innerhalb eines Mikro­ katheters gewährleistet ist. Am Zielgebiet angekommen, wird dann nur noch die Mikrowendel in beispielsweise eine Aussackung eines Blutgefäßes relativ zur Lichtleitfaser weiter geschoben und die Aussackung mit der Mikrowendel verfüllt. Nach dem Verfüllen der Aussackung wird der nicht mehr zur Verfüllung erforderliche Längenabschnitt der Mikrowendel mit Hilfe eines Laserstrahls gezielt ab­ getrennt und anschließend durch die Lichtleitfaser aus dem Körper entfernt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 4. Danach ist die Lichtleitfaser mit Hilfe einer an der ihrer distalen Stirnseite abgewandten Stirnseite vorgesehenen Lot- oder Klebeverbindung an der Mikrowendel festgelegt. Hierbei kann die äußere Oberfläche der Lichtleitfaser ggf. so be­ schichtet sein, daß sie mit der inneren Oberfläche der Mikrowendel eine innige Haftung eingeht. Auf jeden Fall wird die Lot- oder Klebeverbindung kegelförmig gestaltet, so daß sich eine kegelmantelartige Oberfläche ergibt, die einen stufenlosen Übergang von der äußeren Oberfläche der Lichtleitfaser auf die äußere Oberfläche der Mikrowendel bewirkt. Diese Gestaltung ermöglicht nicht nur ein pro­ blemloses Zurückziehen der Lichtleitfaser und der mit dieser verbundenen bleibenden Teile der Mikrowendel nach dem Ablösevorgang, sondern bei Bedarf auch eine einwand­ freie Entfernung des Implantats mit Hilfe der Lichtleit­ faser, ohne daß durch Vorsprünge Gefäße oder Gefäßwandun­ gen verletzt werden können. Es ist ein stufenloser gleit­ fähiger Übergang gewährleistet.
Die Lichtleitfaser kann ggf. in einen Schutzmantel einge­ bettet werden. Bevorzugt erfolgt die Handhabung der er­ findungsgemäßen Anordnung (Instrument) über einen han­ delsüblichen Mikrokatheter mit einem Innenlumen von 0,2 bis 0,4 mm. Die Länge der Mikrowendel beträgt bevorzugt etwa zwischen 1 und 40 cm.
Die Verwendung einer Lichtleitfaser oder ggf. auch mehre­ rer Lichtleitfasern ermöglicht es darüberhinaus, vor dem eigentlichen Ablösevorgang durch Applikation eines Laser­ strahls mit gezielt geringerer Energie eine Erwärmung des jeweiligen Implantats herbeizuführen und dadurch eine Blutgerinnung (Thrombose) zu induzieren.
Eine den allgemeinen Erfindungsgedanken weiterbildende Ausführungsform ist in den Merkmalen des Anspruchs 5 cha­ rakterisiert. Danach ist eine Lichtleitfaser mit einer Stützhülse ummantelt. Bei der Stützhülse kann es sich vorteilhaft um eine Flachdrahtspirale handeln. Diese gewährleistet am proximalen Ende eine hohe Druckstabili­ tät. Die Stützhülse ist an ihrem distalen Ende mit dem proximalen Ende der Mikrowendel verbunden.
Dadurch ist eine Relativbewegung zwischen Lichtleitfaser und Mikrowendel bzw. Stützhülse möglich. Damit verbindet sich der Vorteil einer individuellen Längenabtrennung der Mikrowendel bezogen auf das auszufüllende Volumen. Folg­ lich kann ein pathologischer Hohlraum, beispielsweise an ein Aneurysma, bedarfsgerecht ausgefüllt werden. Das be­ deutet, es können so viel Mikrowendel eingebracht werden, wie therapeutisch erforderlich sind. Anschließend erfolgt die gezielte Abtrennung der Mikrowendel.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeich­ nungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im vertikalen Längsschnitt und vielfacher Vergrößerung ein Instrument zur Einbringung einer Mikrowendel in ein Blutgefäß;
Fig. 2 das Einbringen der Mikrowendel in das Blut­ gefäß und
Fig. 3 ebenfalls im vertikalen Längsschnitt und vielfacher Vergrößerung einen Ausschnitt aus einem Instrument zur Einbringung einer Mikro­ wendel in ein Blutgefäß mit Lichtleitfaser­ führung.
Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein Mikrokatheter mit einem definierten Innenlumen bezeichnet. Durch den Mikro­ katheter 1 ist eine Lichtleitfaser 2 geführt, die an eine Laserquelle 3 angeschlossen ist.
Die distale Stirnseite 4 der Lichtleitfaser 2 ist unter einem Winkel α von 45° zur Längsachse 5 der Lichtleitfa­ ser 2 abgeschrägt.
Der Endabschnitt 6 der Lichtleitfaser 2 ist in einen der Laserquelle 3 zugewandten Endabschnitt 7 einer Mikrowen­ del 8 aus einer Platin-Legierung eingeführt. Die Ein­ führlänge erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel über etwa fünfzehn Windungen der Mikrowendel 8. Durch eine ge­ eignete Beschichtung der Lichtleitfaser 2 wird eine aus­ reichende Haftung der Oberfläche 9 der Lichtleitfaser 2 an der inneren Oberfläche 10 der Mikrowendel 8 erreicht.
Die Verbindung der Lichtleitfaser 2 mit der Mikrowendel 8 erfolgt durch ein Lot 11, welches kegelförmig zwischen der dem Mikrokatheter 1 zugewandten Stirnseite 12 der Mi­ krowendel 8 und der Oberfläche 9 der Lichtleitfaser 2 plaziert wird. Durch die kegelförmige Gestaltung wird eine kegelmantelartige Oberfläche 13 des Lots 11 erzielt, die einen vorsprungslosen Übergang von der Oberfläche der Lichtleitfaser 2 auf die äußere Oberfläche 14 der Mikro­ wendel 8 gewährleistet.
Die freie Stirnseite 15 der Mikrowendel 8 ist ebenfalls mit einer Lotmasse 16 versehen. Diese ist so abgerundet, daß die Mikrowendel 8 ohne die Gefahr von Gefäßbeschädigungen in einen Körperhohlraum eingeführt und ggf. auch wieder herausgezogen werden kann.
Ist entsprechend der Darstellung der Fig. 2 die Mikro­ wendel 8 in eine Aussackung 17 eines Blutgefäßes 18 eingebracht und damit die Aussackung 17 verfüllt, wird die Laserquelle 3 aktiviert und ein Laserstrahl 19 über die Lichtleitfaser 2 für den Bruchteil einer Sekunde über die Stirnseite 4 der Lichtleitfaser 2 auf die Mikrowendel 8 fokussiert (siehe auch Figur l). Durch entsprechende Wahl der Laserquelle 3 (insbesondere Wellenlänge) trennt der Laserstrahl 19 die Mikrowendel 8 gezielt an der fo­ kussierten Stelle, ohne daß hierbei das angrenzende Ge­ webe des Blutgefäßes 18 oder der Aussackung 17 beschädigt wird. Die Lichtleitfaser 2 ist dann zusammen mit dem sie ummantelnden Längenabschnitt 7 der Mikrowendel 8 von dem in der Aussackung 17 in unregelmäßiger Lageorientierung eingefüllten Längenabschnitt 20 der Mikrowendel 8 ge­ trennt, so daß nunmehr der Mikrokatheter 1 zusammen mit der Lichtleitfaser 2 aus dem Blutgefäß 18 gezogen werden kann.
Die Fig. 3 zeigt eine Lichtleitfaser 21, welche in einer Stützhülse 22 relativbeweglich zu dieser angeordnet ist. Die Stützhülse 22 ist an ihrem distalen Ende 23 mit dem proximalen Ende 24 einer Mikrowendel 25 gefügt. Die Verbindung ist mit 26 gekennzeichnet.
Auf die Darstellung eines Mikrokatheters ist in der Fig. 3 verzichtet worden.
Die Relativbeweglichkeit der Lichtleitfaser 21 gegenüber der Stützhülse 22 und der Mikrowendel 25 ist durch den Pfeil PF verdeutlicht.
Durch die Möglichkeit, die Lichtleitfaser 21 in der Stützhülse 22 frei zu bewegen, kann eine individuelle Längenabtrennung der Mikrowendel 25 bezogen auf das aus­ zufüllende Volumen vorgenommen werden. Die Lichtleitfaser 21 wird dazu an die entsprechende Stelle geführt und die Mikrowendel 25 gezielt durchtrennt.
Bezugszeichenliste
1 Mikrokatheter
2 Lichtleitfaser
3 Laserquelle
4 Stirnseite v. 2
5 Längsachse v. 2
6 Endabschnitt v. 2
7 Endabschnitt v. 8
8 Mikrowendel
9 Oberfläche v. 2
10 innere Oberfläche v. 8
11 Lot
12 Stirnseite v. 8
13 Oberfläche v. 11
14 äußere Oberfläche v. 8
15 Stirnseite v. 8
16 Lotmasse
17 Aussackung
18 Blutgefäß
19 Laserstrahl
20 Längenabschnitt v. 8
21 Lichtleitfaser
22 Stützhülse
23 distales Ende v. 22
24 proximales Ende v. 25
25 Mikrowendel
26 Verbindung
α Winkel v. 4
PF Pfeil

Claims (5)

1. Anordnung zur Einbringung eines Implantats (8) in ein Blutgefäß (17) oder in einen Körperhohlraum, welche eine langgestreckte flexible Einführhilfe (2) und ein am distalen Endabschnitt (6) der Einführhilfe (2) mindestens mittelbar befestigtes Implantat (8) um­ faßt, wobei die Einführhilfe aus mindestens einer Lichtleitfaser (2) besteht, die über ihr dem distalen Ende (4) abgewandtes Ende an ein Gerät (3) zur Generierung von Laserstrahlen (19) koppelbar ist und ein Laserstrahl (19) zur Implantatablösung direkt auf das Implantat (8) fokussierbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (2) am distalen Ende (4) in einem von 90° zur Längsachse (5) abweichenden Winkel (α) abgeschrägt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, unter Verwendung einer Mikrowendel (8) als Implantat, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (2) mit ihrem sich über mehrere Windungen der Mikro­ wendel (8) erstreckenden distalen Endabschnitt (6) in den der Laserquelle (3) zugewandten Endabschnitt (7) der Mikrowendel (8) eingebettet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowendel (8) und die Lichtleitfaser (2) durch ein Lot oder einen Kleber (11) miteinander verbunden sind, wobei das eine kegelmantelartige Oberfläche (13) aufweisende Lot oder der Kleber (11) stirnseitig der Mikrowendel (8) und umfangsseitig der Lichtleitfaser (2) vorgese­ hen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführhilfe eine Lichtleitfaser (21) umfaßt, die von einer Stütz­ hülse (22) dieser gegenüber relativbeweglich umman­ telt ist und die Stützhülse (22) mit einer Mikrowen­ del (25) gekoppelt ist.
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