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DE68908781T2 - Aneurysmaklemme zur Anwendung im Gehirn. - Google Patents

Aneurysmaklemme zur Anwendung im Gehirn.

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DE68908781T2 DE89305722T DE68908781T DE68908781T2 DE 68908781 T2 DE68908781 T2 DE 68908781T2 DE 89305722 T DE89305722 T DE 89305722T DE 68908781 T DE68908781 T DE 68908781T DE 68908781 T2 DE68908781 T2 DE 68908781T2
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clamping
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Hiroaki Kuno
Toyokazu Kurushima
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Inax Corp
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemme für ein cerebrales Aneurysma und insbesondere eine, die sich in einem Patienten ohne Störung der Röntgen-CT (Computertomographie) oder NMR(Kernresonanz)-CT-Untersuchung befinden kann.
  • Ein cerebrales Aneurysma wird durch die Ausdehnung der Arterie eines Gehirns in Form einer Wölbung verursacht, und wenn diese aufplatzt, würde es eine subarachnoide Blutung oder einen ähnlichen ernsten Zustand hervorrufen, der das Leben bedroht.
  • Vor der chirurgischen Operation des cerebralen Aneurysmas wird dessen Vorhandensein zuerst durch Röntgen-CT oder NMR- CT als cerebrale Angiographie vergewissert, und danach wird der Wurzelbereich der Wölbung mit einer speziellen Metallklemme abgeklemmt, welche cerebrale Aneurysmaklemme genannt wird, wodurch die chirurgische Operation abgeschlossen ist. Nach der Operation wird die verwendete Klemme so im Gehirn belassen, wie sie ist.
  • Bisher sind verschiedene Vorschläge bezüglich der Form und des Materials der cerebralen Aneurysmaklemme gemacht worden, aber die Klemmen, die bisher vorgeschlagen wurden und gegenwärtig zu dem Zweck verwendet werden, sind aus Metall, z. B. aus einem nichtrostenden Stahl oder einer Co-Cr Legierung gemacht (Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschriften Nr. 54-4488 und 59-8948, und Japanische Gebrauchsmusteranmeldung Offenlegungsschrift Nr. 61-205517).
  • Wo jedoch der durch Röntgen-CT zu untersuchende Körper ein Metall oder eine ähnliche Substanz während der Untersuchung beinhaltet, werden die Röntgenstrahlen auf der Oberfläche der Substanz reflektiert und gestreut, um ein Artefakt auf dem photographierten Bild zu ergeben, und infolgedessen kann das Ergebnis der Untersuchung aus dem Bild nicht genau entnommen werden. Da die NMR-CT ein starkes Magnetfeld (in letzter Zeit etwa 2 tesla oder so) und eine hohe Frequenz verwendet, würde das Vorhandensein einer magnetischen Substanz in dem zu untersuchenden Körper eine deutliche Verzerrung des erhaltenen Bildes verursachen oder die Klemme (magnetische Substanz) würde in dem Körper (Gehirn) während der Untersuchung durch NMR-CT bewegt oder erhitzt. Zusätzlich würde das Vorhandensein eines elektrisch leitenden Metalls im Körper auch gefährlich sein, da das Metall einen induzierten Strom in einem Magnetfeld oder Hochfrequenzfeld erzeugen würde und der Strom den Körper schädigen würde. Darüber hinaus sind zahlreiche andere Probleme der Metallklemme bei der klinischen NMR-CT-Untersuchung verschiedentlich auf diesem Gebiet beschrieben und untersucht worden. Zum Beispiel wird in NMR Medical Technology, Band 4, Nr. 2 (1984), Seiten 20-23, mit dem Titel "Influence of Static Magnetic Field to Metal in Body" berichtet, daß die NMR-CT nicht an einem Patienten durchgeführt werden sollte, der eine Metallklemme im Körper hat.
  • In dieser Situation besteht das äußerst ernste Problem, daß der Patient, der eine Operation an seinem cerebralen Aneurysma hatte und deshalb eine Metallklemme in seinem Gehirn hat, nach der Operation nicht mehr mit Röntgen-CT oder NMR- CT untersucht werden konnte, die eine bedeutende Rolle bei der cerebralen chirurgischen Operation wie einer Operation des cerebralen Aneurysmas spielt.
  • US-A-4671281 offenbart eine hemostatische Klemme zur Verwendung zum Verschluß von Gefäßen. Die Beschreibung offenbart eine Klemme, die ein Mittel, welches aus einem Kunstharz gemacht ist und die Fähigkeit zum Abklemmen des wurzelbereichs einer Wölbung eines cerebralen Aneurysmas hat, und ein Feder-Mittel, welches dem Abklemm-Mittel eine Kraft verleiht, umfaßt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Klemme für ein cerebrales Aneurysma bereit, umfassend ein Abklemm-Mittel, welches die Funktion hat, einen Wurzelbereich einer Wölbung eines cerebralen Aneurysmas abzuklemmen, und ein nichtmetallisches Feder-Mittel, welches die Funktion hat, dem Abklemm- Mittel eine Kraft zum Abklemmen des Wurzelbereichs zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abklemm-Mittel aus einer Keramik gemacht ist.
  • Vorzugsweise ist das Abklemm-Mittel aus einer Keramik mit einem HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie von 2500 oder weniger gemacht.
  • Vorzugsweise ist das Feder-Mittel aus einem Kautschuk oder Kunstharz gemacht.
  • Vorzugsweise ist die Keramik ausgewählt aus Aluminiumoxid, AlN, Sialon, Siliciumnitrid und Siliciumcarbid.
  • Noch mehr bevorzugt ist die Keramik Aluminiumoxid, AlN, oder Siliciumnitrid.
  • Noch mehr bevorzugt ist das Abklemm-Mittel aus einer Keramik mit einem HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie von 2000 oder weniger gemacht.
  • Vorzugsweise ist das Kunstharz ausgewählt aus Polyethylenen, Polypropylenen, Polystyrolen, Methacrylharzen, Epoxyharzen, Siliconharzen, ungesättigten Polyesterharzen und Fluorharzen.
  • Noch mehr bevorzugt ist das Kunstharz Polymethylmethacrylat, Polytetrafluorethylen oder Polyethersulfon.
  • Vorzugsweise ist das Feder-Mittel aus einem faserverstärkten Kunstharz gemacht.
  • Vorzugsweise ist die Faser ausgewählt aus Kohlenstoffaser, Aluminiumoxidfaser, SiC-Faser, Glasfaser oder Hochpolymerfaser.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Figur 1 bis 5 Frontalansichten sind, von denen jede eine verschiedene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • Fig. 6 eine Frontalansicht ist, welche die in den Klemmen der Figur 1 und Figur 2 verwendeten Klemmbacken zeigt; und Figur 7 eine Seitenansicht ist, welche diese zeigt,
  • Fig. 8 eine Frontalansicht ist, welche die in den Klemmen der Figur 3 bis Figur 5 verwendeten Klemmbacken zeigt; und Figur 9 eine Seitenansicht ist, welche diese zeigt.
  • In dieser Erfindung sind die Klemmbacken aus einer Keramik gemacht, die vorzugsweise eine mit einem HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie von 2500 oder weniger ist.
  • Der HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie gibt den Wert einer Abschwächungskonstante eines jeden Materials an. Speziell gibt er einen Faktor an, der die Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen darstellt, wobei Wasser laut Definition den Wert 0, Luft den Wert -1000 und Knochen den Wert 1000 hat. (In diesem Zusammenhang wird ein Bild bei der Computertomographie aufgrund des ausgezeichneten Auflösungsvermögens (Dichteauflösungsvermögen oder Abschwächungskonstantenauflösungsvermögen) bezogen auf die Abschwächungskonstante gebildet.)
  • Genau gesagt, wird der CT-Wert im allgemeinen durch die folgende Formel dargestellt:
  • worin µt die Abschwächungskonstante des Materials bedeutet; µw die Absorptionskonstante von Wasser bedeutet; und K eine Konstante bedeutet.
  • Wenn K = 1000, ist der Wert ein HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie. Vorzugsweise werden Keramiken mit einem HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie von 2000 oder weniger, die bei Raumtemperatur isolierende Materialien sind und eine hohe Festigkeit haben und nicht das Problem haben, daß sie in einem starken Magnetfeld oder Hochfrequenzfeld Artefakte ergeben, in der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • Verschiedene Keramiken sind in Tabelle 1 unten gezeigt, zusammen mit dem HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie und dem Ausmaß von Artefakten. Tabelle 1 Material HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie Artefakt Inconel (Sugita-Klemme wurde gemessen) Aluminiumoxid Knochenporzellan Zirconiumdioxid Apatitkeramik Kohlenstoffaserverstärkter Apatit Apatitglas Sialon Siliciumnitrid Siliciumcarbid äußerst stark etwas nur gering deutlich bemerkbar deutlich stark nur gering nicht vorhanden
  • Wie aus Tabelle 1 oben offensichtlich ist, werden Aluminiumoxid, Knochenporzellan, AlN, Sialon, Siliciumnitrid und Siliciumcarbid zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf den HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie und auf das Artefakt bevorzugt, aber Knochenporzellan ist für die vorliegende Erfindung ungeeignet, da es eine geringe Festigkeit hat. Unter dem Gesichtspunkt der elektrischen Isolierungseigenschaften sind Aluminiumoxid, AlN und Siliciumnitrid zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
  • Eine cerebrale Aneurysmaklemme muß eine hohe Klemmkraft haben, die in der Lage ist, das cerebrale Aneurysma stark abzuklemmen, aber es ist kaum zu erwarten, daß Keramiken eine solche Federfunktion haben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde deshalb ein Material zum Bilden des Federteils der Klemme der Erfindung verwendet, welches für lebende Körper harmlos ist und kaum beeinträchtigt wird, und welches keinen schlechten Einfluß auf die Röntgen-Computertomographie oder NMR-Computertomographie hat, aber eine starke Federwirkung hat.
  • Das Kunstharz zum Bilden der Feder ist eines, das den Anforderungen genügt, daß es sich nicht zersetzt oder z. B. mit einer Körperflüssigkeit (physiologischen Salzlösung) hydrolysiert, daß es keine Substanz freisetzt, die einen schädlichen Einfluß auf einen Körper hat, und daß es kein Wasser absorbiert. Zum Beispiel kann ein Kautschuk wie Siliconkautschuk, Fluorharze, Methacrylharze und andere thermoplastische Harze wie Polyethylen, Polypropylen oder Polystyrol verwendet werden. Zusätzlich kann die Feder auch aus härtbaren Harzen wie Epoxyharzen, Siliciumharzen oder ungesättigten Polyesterharzen gemacht sein. Bevorzugte Beispiele der Harze schließen z. B. Polymethylmethacrylat, Polytetrafluorethylen, Siliciumharze und Polyethersulfon ein. Ferner kann die Feder auch aus einem Material gemacht sein, welches das oben erwähnte Harz und ein Verstärkungsmittel umfaßt, z. B. ein faserverstärktes Kunstharz. Als verstärkende Fasern zum Aufbau des faserverstärkten Kunstharzes werden vorzugsweise erwähnt Kohlenstoffasern wie Graphitwhiskers, Aluminiumoxidfasern wie Aluminiumoxidwhiskers, SiC-Fasern wie SiC-Whiskers, Glasfasern (besonders bevorzugt diejenigen mit einem niedrigen Gehalt von Schwermetalloxiden oder Phosphaten) und Hochpolymerfasern. Faserverstärkte Kunststoffe sind besonders wirksam unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit. Insbesondere ist die Bildung der Feder einfach und die Feder kann ihre Federfunktion aufgrund der Elastizität des Kunstharzes haben, wodurch eine starke Klemmkraft den Klemmbacken verliehen werden kann.
  • Als eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung kann die Feder aus einem faserverstärkten Kunstharz gemacht sein, wodurch die Federkraft verstärkt werden kann.
  • Demgemäß kann die cerebrale Aneurysmaklemme der vorliegenden Erfindung leicht hergestellt werden, indem zuerst die Klemmbacken aus einer gesinterten Substanz aus einer bestimmten Keramik oder einer CVD-beschichteten Substanz davon gebildet werden und sie dann mit einem Federteil, welcher getrennt davon aus z. B. FRP gebildet ist, verbunden werden.
  • Gemäß der Erfindung sind die Klemmbacken aus einer Keramik gemacht und die Feder ist aus einem Kunstharz wie einem faserverstärkten Kunstharz gemacht, wodurch eine Klemme erhalten werden kann, die aufgrund der ausgezeichneten chemischen Stabilität, Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit ebenso wie der mechanischen Eigenschaften, wie hoher Festigkeit der Keramik sicher in einem lebenden Körper verwendet werden kann. Zusätzlich kann die Klemme aufgrund der Elastizität des Kunstharzes eine zufriedenstellende Klemmkraft in den Klemmbacken haben. Ferner hat das Kunstharz keinen schlechten Einfluß auf einen lebenden Körper und zusätzlich sind die Keramik und das Kunstharz nichtmagnetische Materialien und haben deshalb keinen schlechten Einfluß auf die Röntgen-Computertomographie- oder NMR-Computertomographie-Untersuchung. Demgemäß kann, nachdem die Klemme der erfindungsgemäßen Art in einer Operation eines cerebralen Aneurysmas verwendet worden ist, an dem so operierten Patienten im allgemeinen die nachfolgende Röntgen-Computertomographie- oder NMR-Computertomographie-Untersuchung erfolgen. Insbesondere wenn eine Keramik mit einer relativ hohen Röntgenstrahldurchlässigkeit, z. B. einem HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie von 2500 oder weniger zum Bilden der Klemme der Erfindung verwendet wird, stört die Klemme das Bild bei der Röntgen-Computertomographie nicht, so daß das Bild bei der Röntgen-Computertomographie merklich verbessert werden kann.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Verwendung der Klemmen der vorliegenden Erfindung kann in geeigneter Weise durch einen Fachmann entsprechend der Form und Größe der Wölbung des zu behandelnden cerebralen Aneurysmas vorgenommen werden.
  • Die Figur 1 bis Figur 5 zeigen Ausführungsformen der cerebralen Aneurysmaklemme dieser Erfindung.
  • In der Klemme (13), die in Figur 1 gezeigt ist, sind ein Paar von Klemmbackenteilen (14a) und (14b), die so angeordnet sind, daß sie einander gegenüberstehen, aus einer Keramik gemacht. Das Paar von Klemmbackenteilen (14a) und (14b) hat die Funktion, eine Wölbung eines cerebralen Aneurysmas zwischen den Abklemmteilen (16a) und (16b) abzuklemmen, wobei das Gelenkteil (15) als Drehpunkt dient, wie in Figur 6 und Figur 7 gezeigt ist. In dieser Ausführungsform wird ein Federteil vom Sprungfedertyp (17), z. B. ein Federstab, der aus einem Kunstharz gemacht ist, in den Zwischenraum eingesetzt, der aus den Klemmbackenteilen (14a) und (14b), die aus dem Gelenkteil (15) und den Abklemmteilen (16a) und (16b) zusammengesetzt sind, gebildet ist, wodurch die Klemmkraft den Klemmbackenteilen durch die Wirkung des Federteils verliehen wird.
  • Bei einem solchen Aufbau wird der Federteil (17) zusammengedrückt, wenn die Abklemmteile (16a) und (16b) der Klemmbakkenteile (14a) und (14b) geöffnet werden, während eine starke Klemmkraft durch die Funktion des Federteils (17) erhalten werden kann, wenn die Abklemmteile (16a) und (16b) eine Wölbung eines cerebralen Aneurysmas abklemmen.
  • Die Klemme (18), die in Figur 2 gezeigt ist, ist aus den Klemmbackenteilen (14a) und (14b) von Figur 6 und Figur 7 und einem ringförmigen scherenartigen Kunstharzfederteil (19), der damit verbunden ist, zusammengesetzt. In dem Aufbau hat der ringförmige Federteil (19) die Funktion, den Abklemmteilen (16a) und (16b), die an der Spitze der Klemmbackenteile (14a) bzw. (14b) sich befinden, eine Klemmkraft zu verleihen.
  • Die Klemmen (20), (21) und (22), die jeweils in Figur 3 bis Figur 5 gezeigt sind, sind aus den Klemmbackenteilen (25a) und (25b) von Figur 8 und Figur 9, wo die Abklemmteile (24a) und (24b) so beschaffen sind, daß sie eine Wölbung eines cerebralen Aneurysmas dazwischen abklemmen, wobei das Gelenkteil (23) als Drehpunkt dient, und einem verschiedenen Federteil zusammengesetzt. Spezifisch hat die Klemme (20) von Figur 3 einen quadratischen ringförmigen Federteil (26), der aus einem Kunstharz gemacht ist; und die Klemme (21) von Figur 4 hat eine hüllenartige Feder (27), die aus einem Kunstharz gemacht ist, mit der die Klemmbackenteile eingehüllt sind. In dem Aufbau der Klemmen (20) und (21) wird, wenn die Klemmbackenteile (25a) und (25b) geöffnet werden, eine Klemmkraft den Abklemmteilen (24a) und (24b) aufgrund der elastischen Kraft der Federteile (26) und (27) verliehen.
  • In der Klemme (22) von Figur 5 befindet sich ein Kunststofffederteil (28) zwischen den offenen Enden der Klemmbackenteile (25a) und (25b) an der Seite des Drehpunkts (23). Auch beim Aufbau der Klemme (22) wird, wenn die Abklemmteile (24a) und (24b) der Klemmbackenteile (25a) und (26b) geöffnet werden, der Federteil (28) zusammengedrückt, wodurch eine Klemmkraft den Abklemmteilen (24a) und (24b) der Klemmbackenteile (25a) und (25b) verliehen wird.
  • Wie im vorstehenden ausführlich dargelegt, hat die cerebrale Aneurysmaklemme der vorliegenden Erfindung keinen schlechten Einfluß auf eine Röntgen-Computertomographie oder NMR-Computertomographie-Untersuchung. Demnach kann, wenn die Klemme der vorliegenden Erfindung in einer Operation eines cerebralen Aneurysmas verwendet wird, an dem so operierten Patienten die nachfolgende Röntgen-Computertomographie- oder NMR- Computertomographie-Untersuchung erfolgen.
  • Es wird deshalb anerkannt, daß die vorliegende Erfindung merklich zum Fortschritt der klinischen Medizin beiträgt.
  • Zusätzlich ist die Klemme der vorliegenden Erfindung chemisch stabil und harmlos für lebende Körper und hat zusätzlich eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit und mechanische Eigenschaften. Demnach kann der operierte Teil in günstiger Weise in gutem Zustand gehalten werden, wenn die Klemme der Erfindung bei der Operation verwendet wird.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die oben erwähnten Probleme des Standes der Technik überwinden und eine cerebrale Aneurysmaklemme bereitstellen, die keine Schwierigkeiten bei der Computertomographieuntersuchung nach der Operation mit der Klemme macht.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch eine cerebrale Aneurysmaklemme bereitstellen, die chemisch stabil ist und für einen lebenden Körper harmlos ist und die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit und mechanische Eigenschaften hat.

Claims (10)

1. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma, umfassend ein Abklemm-Mittel (14a, 14b), welches die Funktion hat, einen Wurzelbereich einer Wölbung eines cerebralen Aneurysmas abzuklemmen, und ein nichtmetallisches Feder-Mittel (17), welches die Funktion hat, dem Abklemm-Mittel (14a, 14b) eine Kraft zum Abklemmen des Wurzelbereichs zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abklemm-Mittel (14a, 14b) aus einer Keramik gemacht ist.
2. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach Anspruch 1, in der das Abklemm-Mittel (14a, 14b) aus einer Keramik mit einem HN-Wert bei der Röntgen-Computertomographie von 2500 oder weniger gemacht ist.
3. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach Anspruch 1 oder 2, in der die Keramik ausgewählt ist aus Aluminiumoxid, AlN, Sialon, Siliziumnitrid und Siliziumcarbid.
4. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach Anspruch 3, in der die Keramik Aluminiumoxid, AIN oder Siliziumnitrid ist.
5. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das Abklemm-Mittel (14a, 14b) aus einer Keramik mit einem HN-Wert bei der Röntgen- Computertomographie von 2000 oder weniger gemacht ist.
6. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das Feder-Mittel (17) aus einem Kautschuk oder Kunstharz gemacht ist.
7. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach Anspruch 6, in der das Kunstharz ausgewählt ist aus Polyethylenen, Polypropylenen, Polystyrolen, Methacrylsäureharzen, Epoxyharzen, Silikonharzen, ungesättigten Polyesterharzen und Fluorharzen.
8. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach Anspruch 7, in der das Kunstharz Polymethylmethacrylat, Polytetrafluorethylen oder Polyethersulfon ist.
9. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das Feder-Mittel (17) aus einem faserverstärkten Kunstharz gemacht ist.
10. Klemme (13) für ein cerebrales Aneurysma nach Anspruch 9, in der die Faser ausgewählt ist aus Kohlenstoffaser, Aluminiumoxidfaser, SiC-Faser, Glasfaser oder Hochpolymerfaser.
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