DE3618734A1

DE3618734A1 - Vorrichtung zur einfuehrung eines gegenstandes in einen hohlraum

Info

Publication number: DE3618734A1
Application number: DE19863618734
Authority: DE
Inventors: Laurent Penthaz Kropf
Original assignee: Medinvent SA Lausanne; Medinvent SA
Current assignee: Ams Medinvent Sa Crissier Ch
Priority date: 1985-06-10
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1986-12-11
Anticipated expiration: 2006-06-05
Also published as: FR2587220B1; JPS61284241A; US4771773A; FR2587220A1; DE3618734C2; GB2177927A; JPH072185B2; SE447061B; GB8613035D0; GB2177927B; SE8502861D0

Description

Vorrichtung zur Einführung eines Gegenstandes in einen Hohlraum

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsetzen eines Gegenstandes in der Form eines spiralförmigen und radial elastisch ausdehnbaren Spiralfederelementes in einen schwierig zugänglichen Raum, besonders zum Implantieren einer solchen Einrichtung in einen lebenden Organismus. Diese Vorrichtung enthält eine längliche Sonde, die an ihrem Einführende einen mit der Sonde koaxialen Dorn besitzt, wobei dieser Dorn zwei axial voneinander getrennte Befestigungseinrichtungen für die betreffenden Enden des Elementes trägt und wobei diese Befestigungseinrichtungen wechselweise um die Achse des Dorns relativ zueinander drehbar sind, um zu gestatten, daß vor dem Einführen in den Raum das Federelement dicht um den Dorn gewickelt wird, während die radiale Gestaltung des Elementes zusammengezogen wird.

Ein sogenanntes Transplantat für die Verstärkung oder den Ersatz einer Wand in einem Hohlraum im Körper, wie einer Arterie, Vene oder dergleichen, kann mit Vorteil die Form einer Spiralfeder haben, die, wenn sie an der Stelle der Implantation freigegeben wird, ihre radiale Gestaltung unter ;. · 25 einer Relativdrehung ihrer Enden um ihre Achse ausdehnt. Um das Einführen des Elementes in die beabsichtigte Stelle mit Hilfe der Vorrichtung zu ermöglichen, ist letztere üblicherweise in der oben erklärten Art ausgebildet. Das Federelement wird auf den Dorn aufgewickelt, der einen geringeren Durchmesser als den Durchmesser des ungespannten Federelementes hat, wobei die Enden des letzteren mit den axial voneinander getrennten Elementbefestigungseinrichtungen auf dem Dorn lösbar verbunden sind. Diese Befestigungseinrichtungen sind relativ zueinander um die Dornachse drehbar.

Wenn das Federelement auf den Dorn aufgewickelt ist, bemüht es sich, die Befestigungseinrichtungen relativ zueinander zu drehen.

—Π Ι Um eine solche Relativdrehung der Befestigungseinrichtungen und damit ein Aufwickeln des Federelementes, bevor der Dorn mit ihm in die beabsichtigte Stelle eingeführt ist, zu verhindern, ist die vordere Befestigungseinrichtung des Dorns üblicherweise so angeordnet, daß sie starr an einem flexiblen Schaft befestigt ist, und das Hinterende der Sonde ist so ausgebildet, daß der Schaft und das Sondengehäuse gegen eine Relativdrehung gesichert sind. Da die Sonde, die das Gehäuse und den Schaft umfaßt, flexibel sein muß und beachtliehe Länge, wie beispielsweise 60 cm, haben muß und oftmals einen kleinen Außendurchmesser, wie 2 mm, hat, haben die Welle und das Sondengehäuse einen großen Winkel gegenseitiger Torsionsverwindung. Diese Torsion stammt teilweise von dem Drehmoment, das von dem dicht auf dem Dorn aufgewickelten spiralförmigen Federelement elastisch ausgeübt wird, und teilweise von dem weiteren Drehmoment, das die bedienende Person auf das Sondengehäuse und den Schaft ausübt, um eine Anlage des Federelementes an dem Dorn zu gewährleisten. Diese Verdrehung oder Torsion steigert die Schwierigkeit einer Prüfung und Steuerung des Spannungszustandes des Federelementes beachtlich, besonders da es schwierig ist zu entscheiden, ob die Torsion vom Aufwickeln des Elementes um den Dorn oder von dem Sondengehäuse und dem Schaft kommt.

Ein Ziel der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der erwähnten Art zu bekommen, die die erwähnten Nachteile vermindert oder ausschaltet.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus dem Folgenden ersichtlich oder sind für den Fachmann verständlich. Das durch die Erfindung gelöste Problem ist besonders hervorstechend, wenn es erwünscht ist, die radiale Ausdehnung des Federelementes bezüglich der Größe und/oder Schnelligkeit zu regulieren, da die Relativdrehung des Sondengehäuses und der Welle am Hinterende der Sonde die Information bezüglich der Relativdrehung der beiden Befestigungseinrichtungen zueinander darstellen, und diese Infor-

mation ist schwierig zu interpretieren.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu bekommen, die nicht nur eine gut steuerbare Ausdehung des Federelementes ergibt, sondern auch ein Aufwickeln des Federelementes um den Dorn an der Stelle der Implantation erlaubt und/oder eine positive Ausdehnung des Federelementes an der Implantationsstelle gestattet, wie z.B., wenn die eigene Fähigkeit des Federelementes, sich radial und elastisch auszudehnen, verbraucht ist.

Die Erfindung liefert eine Vorrichtung zum Einführen eines Gegenstandes in der Form eines spiralförmig und radial elastisch audehnbaren Spiralfederelementes in einen schwierig zugänglichen Hohlraum, besonders zum Implantieren eines solchen Gegenstandes in einem lebenden Organismus, und diese Vorrichtung besitzt eine längliche Sonde, die an ihrem Einführende einen mit der Sonde koaxialen Dorn aufweist, wobei dieser Dorn zwei axial voneinander getrennte Befestigungseinrichtungen für die betreffenden Enden des Elementes hat und diese Befestigungseinrichtungen relativ zueinander um die Achse des Dorns drehbar sind, um zu gestatten, daß das Federelement vor dem Einführen in den Hohlraum dicht um den Dorn gewickelt wird, während sich die radiale Gestaltung dieses Elementes zusammenzieht. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen durch eine Kraftübertragungseinrichtung oder Transmission im Bereich des Domes miteinander verbunden sind, daß die Kraftübertragungseinrichtung einen Freilauf aufweist, der eine ReIativdrehung für die Befestigungseinrichtungen alleine in einer ersten Drehrichtung zum Aufwickeln des Federelementes um den Dorn gestattet, und daß die Kraftübertragungseinrichtung eine Kupplung aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie bei Aktivierung eine Relativdrehung der Befestigungseinrichtungen zueinander in einer zweiten entgegengesetzten Drehrichtung gestattet, um so das Federelement sich aufwickeln zu lassen, während sich seine radiale Gestaltung zu ihrem ursprünglichen Zustand ausdehnt und dabei die Feder

zu ihrem ungespannten Zustand zurückkehrt, oder daß eine Befestigungseinrichtung einen Auslöser aufweist, der so ausgebildet ist, daß er bei Aktivierung das Ende des dicht auf den Dorn aufgewickelten Federelementes von dieser Befestigungseinrichtung freigibt, um so das Federelement sich abwickeln zu lassen, während seine radiale Gestaltung sich zu ihrem ursprünglichen Zustand ausdehnt und dabei die Feder zu ihrem ungespannten Zustand zurückkehrt, wobei die Kupplung oder der Auslöser von dem vom Dorn entfernten Ende der Vorrichtung betätigbar sind.

Durch Anordnung einer Rotationsübertragungseinrichtung bzw. Rotationstransmission zwischen den Befestigungseinrichtungen in dem Sondendorn und die Anordnung eines Freilaufs in dieser Kraftübertragungseinrichtung verursacht das Drehmoment des auf dem Dorn aufgewickelten Federelementes keine Torsion des Sondenabschnittes der Vorrichtung. Durch die Anordnung nach der Erfindung braucht die Sonde keinen flexiblen Schaft zu haben, und dieser Schaft kann durch ein Ziehseil oder einen Drückstab ersetzt werden, um die Kupplung oder die auslösbare Befestigung zu betätigen, wobei die oben erwähnte Torsionsverdrehung der Sonde vollständig vermeidbar ist.

Aus den nachfolgend angegebenen oder verständlichen Gründen ist es bevorzugt, eine Sonde mit einem Sondengehäuse zu haben, das für eine Drehmomentübertragung an einen flexiblen Schaft angepaßt ist, um die bevorzugte Kupplung zu regulieren. Die Leerlauftorsion . der Sonde ist hier üb-

licherweise im wesentlichen konstant und kleiner (unabhängig vom Zustand der Federelementspannung), so daß die Größe und Schnelligkeit der Ausdehnung des Elementes mit guter Präzision manuell bestimmt werden kann. Die bevorzugte Kupplung ist mit dem bevorzugten Freilauf innig verbunden.

Der bevorzugte Freilauf ist dadurch unterschieden, daß der Dorn zwei relativ zueinander um die Dornachse drehbare

-ΙΟΙ Teile hat, wobei jedes dieser Teile eine der Befestigungseinrichtungen trägt, daß der Freilauf eine Spiralfeder aufweist, die in einem ungespannten Zustand einen Gleitsitz um eine rotationssymmetrische Fläche auf einem der Dornteile wenigstens entlang einem Teil ihrer Länge hat und daß ein Ende der Feder mit dem zweiten der Dornteile verbunden ist.

Die folgende Diskussion dient dem besseren Verständnis der Funktion des Freilaufs der Spiralfeder.

Es sei angenommen, daß die Freilauffeder mit einem Gleitsitz an einer umgebenden koaxialen rotationssymmetrischen Fläche auf einem Körper entlang mehrerer Windungen anliegt. Es sei weiter angenommen, daß die Reibung zwischen der Feder und der Fläche genügend groß ist, um eine Relativdrehung der Federenden zu gestatten, wenn ein Ende der Feder physikalisch in einer Drehrichtung gedreht wird, so daß die Zahl der Federwindungen abzunehmen beginnt (der Durchmesser der Feder zu steigen beginnt). Die Feder liegt dann an der Oberfläche des Körpers an. Wenn dieses Ende der Feder in der zweiten Drehrichtung gedreht wird, gleitet die gesamte Feder auf der Oberfläche, da die Drehung dazu neigt, den Federdurchmesser zu vermindern. Im letzteren Fall hängt die Fähigkeit, das Drehmoment auf die Anlage zu übertragen, von der Deformationssteifigkeit des Federdrahtes ab.

Natürlich kann der Freilauf auch umgekehrt ausgebildet sein, so daß die Feder koaxial eine rotationssymmetrische Oberfläche entlang mehrerer Windungen umgibt, wobei die drehmomentübertragende Fähigkeit des Freilaufs dann von der Tensionsfestigkeit des Federmaterials abhängt.

Die Funktion des Freilaufs kann durch axiale Ausdehnung oder Kompression der Feder ergänzt werden, so daß ihr Durchmesser abnimmt bzw. zunimmt, doch ist es gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, eine gegenseitige Drehung der Enden der Freilauffeder zu haben, wobei auch eine Federausführung bevorzugt ist, in welcher die Feder in ihrem ungespann-

ten Zustand einen kleinen Abstand zwischen benachbarten Windungen hat, so daß die Windungen einen kleinen Zwischenraum zwischeneinander haben, wenn die Feder positiv an ihrer zusammenwirkenden Oberfläche anliegt. 5

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung besitzt die Sonde eine längliche flexible Röhre, die mit der Hülse gekoppelt ist, und einen flexiblen drehbaren Schaft, der sich durch die Röhre hindurch erstreckt und mit dem Dorn verbunden ist. Speziell kann der flexible Schaft einen Durchgangskanal haben, der sich durch den Dorn hindurch bis zu der Spitze der Sonde fortsetzt, um ein Fließmittel in den Implantationsbereich einzuführen. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Dornteil eine erste Hülse, die mit der Röhre über eine zweite, mit der ersten Hülse koaxiale Hülse verbunden ist, wobei diese zweite Hülse starr mit der Röhre verbunden ist. Außerdem ist die zweite Hülse mit der ersten Hülse über eine erste Drehleerlaufkupplung verbunden, wobei die Feder so ausgebildet ist, daß sie einen Gleitsitz auf einer Außenfläche des einen Dornteils in einem ungespannten Zustand hat. Das andere Ende der Feder ist mit der zweiten Hülse über eine zweite Drehleerlaufkupplung verbunden, und dieses Ende der Feder ist starr mit der ersten Hülse verbunden. Die Kupplung wird somit von diesen Kupplungselementen gebildet und ist durch Relativdrehung des Schaftes und der Röhre in der zweiten Drehrichtung betätigbar.

Es sollte jedoch völlig klar sein, daß die Kupplung eine Auskuppeleinrichtung sein kann, wie eine übliche Auskuppeleinrichtung, die durch eine Feder in Eingriff und Betätigung vorgespannt sein kann, wie beispielsweise über ein Zugseil, das den Kraftübertragungsweg zwischen den beiden Befestigungseinrichtungen unterbricht.

Alternativ kann die Kupplung eine Stufenkupplung sein, die für jede Betätigung den Befestigungseinrichtungen eine Drehbewegung zueinander in der zweiten Drehrichtung über

einen vorbestimmten Drehwinkel gibt·. Ein Betätigungselement in der Form eines Zugseils, eines Stoßstabes oder dergleichen erstreckt sich dann durch die Sonde und ist mit der Kupplung für deren Betätigung von dem von dem Dorn entfernten Ende der Sonde aus verbunden. Eine solche Stufenkupplung hat somit den Vorteil, daß sie für jede Betätigung ein Abwickeln des Federelementes über einen vorbestimmten Drehwinkel ergibt, so daß es einfach ist, wie beispielsweise durch Zählen der Anzahl der Betätigungen, den radialen Ausdehnungszustand des Federelementes vorzubestimmen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß fortgesetzte Betätigung der Stufenkupplung eine radiale Ausdehnung des Federelementes gestattet, selbst nachdem die eigene Fähigkeit des Federelementes sich auszudehnen erschöpft ist. Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Sonde eine längliche flexible Röhre bzw. einen flexiblen Schlauch, die bzw. der mit der Hülse verbunden ist, und einen flexiblen drehbaren Schaft, der sich durch die Röhre erstreckt und mit dem Dorn verbunden ist. In diesem Fall ist das zweite Dornteil eine erste Hülse, und eine zweite Hülse ist starr mit der Röhre verbunden und koaxial mit der ersten Hülse angeordnet. In einem ungespannten Zustand hat ein Längsabschnitt der Feder in Verbindung mit dem einen Ende der Feder einen Gleitsitz auf einer Außenfläehe des einen Dornteils unter der ersten Hülse mit einem Abstand zu der Innenfläche der ersten Hülse. Der andere Endabschnitt der Feder besitzt einen Gleitsitz in ungespanntem Zustand auf der Feder auf der Innenfläche der zweiten Hülse und hat einen Abstand zu der Oberfläche des ersten Dornteils unter der zweiten Hülse. In der letzteren Ausführungsform wird die Kupplung von der zweiten Hülse und der Wechselwirkung zwischen der zweiten Hülse und dem zweiten Endabschnitt der Feder gebildet. Die Kupplung ist durch Drehung der Röhre relativ zu dem Schaft betätigbar.

Wenn die Sonde ein schlauchartiges Element aufweist, kann das Betätigungselement für die Betätigung der Kupplung einen flexiblen Schaft / ein Zugseil oder einen Stoßstab besitzen,

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die sich durch das schlauchartige Element erstrecken. Wenn die Sonde einen flexiblen Schaft hat, kann das Betätigungselement ein flexibles schlauchartiges Element besitzen, das im wesentlichen koaxial den flexiblen Schaft umgibt.

Der flexible Schaft kann einen mittigen Kanal aufweisen, und dieser Kanal kann in Verbindung mit einem Axialkanal durch den Dorn stehen, um die Einführung eines Fließmittels, wie einen Gases oder einer Flüssigkeit, z.B. einer Röntgenkontrastflüssigkeit, zu der Implantationsstelle zu gestatten.

Wenn eine Befestigungseinrichtung gemäß einer Alternative der Kupplung ausgelöst wird, kann der Auslöser die in An-' spruch 10 beschriebenen Unterscheidungsmerkmale haben.

Die Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, wird nun in der Form eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

In der Zeichnung bedeutet

Figur 1 schematisch die Einführvorrichtung nach der Erfindung,

Figur 2 schematisch das Einführende der Vorrichtung mit einem darauf befestigten Spiralfederelement,

Figur 3 schematisch einen Schnitt durch das Einführende einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Figur 4 schematisch einen Axialschnitt durch das Einführende der Vorrichtung unter zusätzlicher Erläuterung einer darin enthaltenen Kupplung,

Figur 5 schematisch eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 6 einen vergrößerten Schnitt durch eine Ausführungsform des Freilaufs und der Kupplung in der Vorrichtung nach Figur 5,

Figur 7 einen Axialschnitt einer Variante des Freilaufs und der Kupplung in der Vorrichtung nach der Erfindung,

Figur 8 einen Schnitt entlang der -Linie VIII-VIII in Figur 7,
Figur 9 schematisch eine alternative Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Figur 9, Figur 11 schematisch die Befestigungseinrichtungen des Dorne s 1 und
Figur 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in Figur

Figur 1 erläutert schematisch eine medizinische Implantat ions-Vorrichtung mit einer länglichen schmalen flexiblen Sonde 2, die mit einem koaxialen Dorn 1 verbunden ist, der zwei getrennte Befestigungseinrichtungen 12, 13 für die Enden eines radial ausdehnbaren Transplantats in der Form eines Spiralfederelementes 114 (siehe Figur 2) trägt. Die hintere Befestigungseinrichtung 13 wird von einer Hülse 14 getragen, die relativ zum Hauptteil 11 des Domes 1 drehbar ist. Wie in Figur 3 ersichtlich ist, ist die Hülse 14 für eine Drehung mit dem Dornteil 11 über einen Freilauf 40 und eine Kupplung 60 verbunden. Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß die Befestigungseinrichtungen 12, 13 über eine drehbare Transmission oder Kraftübertragungseinrichtung miteinander verbunden sind, die durch die strichpunktierte Linie 20 angegeben ist und das vordere Dornteil 11, die Kupplung 60, den Freilauf 40 und die Hülse 14 enthält. Die Kupplung 60 ist über ein Betätigungselement 22' betätigbar, das sich durch die Sonde erstreckt, welche als flexibler Schlauch 21 ausgeführt ist. Der Schlauch 21 kann starr mit der Hülse 14 verbunden sein. Verständlicherweise können die Enden des Federelementes 114 an den Befestigungseinrichtungen 12, 13 befestigt sein, und die Hülse 14 kann relativ zu dem Dornteil 11 gedreht werden, bis die Feder 114 dicht an die Außenfläche des Dorns herankommt. Der Freilauf 40 gestattet ein solches Aufwickeln des Elementes 114, aber verhindert eine Drehung der Hülse 14 in der entgegengesetzten Richtung. Es ist verständlich, daß der Dorn 1 mit dem auf ihm aufgewickelten Federelement 114 in die erwünschte Lage mit Hilfe der Sonde 21 eingeführt werden kann und daß man dem

Federelement 114 gestatten kann, sich an dieser Stelle radial auszudehnen, wenn die Kupplung 60 ausgekuppelt wird, indem man an dem Element 22' zieht. Es ist verständlich, daß die Sonde 21 keinem Drehmoment zwischen ihren Enden aus-gesetzt wird. Die Kupplung 60 kann eine einfache Entkupplung s verbindung sein, die es gestattet, daß die Hülse 14 und der Freilauf 40 relativ zu dem Hauptteil 11 des Dornes frei rotieren. Alternativ kann die Kupplung 60 vom Bremstyp sein, d.h., sie kann eine steuerbare Bremsreibung durch Steuerung der Betätigungskraft in dem Element 22" ergeben. In dem Beispiel gemäß Figur 3 kann die Kupplung 60 so angesehen werden, daß sie einen Ring 61 aufweist, der den Freilauf 40 trägt und um den Dornschaft 110 drehbar ist. Der Ring 61 hat eine keilförmige Hinterschneidung 62. Ein Keil 63, der zu der Hinterschneidung 62 paßt, ist in der Axialrichtung des Dornes 11 bewegbar und mit dem Element 22' verbunden. Es gibt eine Druckfeder 64 zwischen dem Hinterende des Keils 63 und einer Schulter 6 5 auf dem Dornschaft 110. Die Feder 64 spannt den Keil 63 in Anlage an der Hinterschneidung 62 vor, so daß der Ring 61 nicht drehbar an dem Dornschaft 110 anliegt. Die Kupplung 60 kann durch Wegziehen des Elementes 22' ganz oder teilweise freigegeben werden.

Eine Kupplungseinrichtung 70 ist in Figur 4 erläutert und weist eine Alternative zu der Kupplungseinrichtung 60 in Figur 3 auf. Die Kupplungseinrichtung 70 ist eine Stufenkupplung, die den Schaft 110 über einen vorbestimmten Winkel bei jeder Zugwirkung auf das Element 22' dreht. Nimmt man an, daß das Federelement 114 (siehe Figur 2) dicht auf den Dorn 11 aufgewickelt ist, kann das Federelement stufenweise steuerbar durch wiederholte Zugwirkung auf das Element 22' ausgedehnt werden. Mit Hilfe der Kupplung 70 kann das Federelement 114 auch dazu gebracht werden, seine radiale Gestaltung auszudehnen, selbst nachdem seine elastische Ausdehnungskapazität erschöpft ist. Die Kupplung 70 enthält ein Außengehäuse 71, in welchem der Schaft 110 für Drehung gelagert und axial gehalten ist. Der Schaft oder die Welle

110 ist in dem Gehäuse 71 mit zwei axial voneinander beabstandeten koaxialen und zueinander blickenden Sägezahnflächen 72, 73 versehen. Zwischen den letzteren befindet sich eine Hülse 74, die den Schaft 110 umgibt und an jedem Ende 75 und 76 zu den Sägezahnflächen 72, 73 entsprechende Zähne aufweist. Die Hülse 74 ist fest mit einer umgebenden Hülse 77 verbunden, die relativ zu dem Schaft 110 in dem Gehäuse 71 axial verschiebbar ist. Die Hülse 77 hat einen Eingriff mit einem radialen Stift in einer axialen Nut 79 in der Innenwand des Gehäuses 71. Eine Druckfeder 80 steht in Anlage an dem Hinterende der Hülse 77 und der hinteren Endwand des Gehäuses 71. Das Betätigungselement 22" ist mit der Hülse 77 verbunden. Die Hülse 74 hat eine etwas geringere axiale Länge als der Abstand zwischen den Zahnflächen 72, 73, so daß der Schaft 110 immer daran gehindert wird, frei bezüglich der Hülse 74 sich zu drehen, und so daß in einer Endstellung der Hülse 74 immer ein Paar Sägezahnflächen 73, 76 oder 72, 75 frei übereinander läuft. Die Sägezahnpaare 72, 75 und 73, 76 sind gegeneinander in einem Winkel um etwa die Hälfte einer Zahnteilung verschoben. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Freilauf 40 die Form einer Spiralfeder, die einen Gleitsitz auf der rptationssymmetrischen Oberfläche des Schaftes 110 entlang wenigstens eines Teils der Federlänge hat. Eine Kupplung 60" hat vorzugsweise eine Gestaltung, die in einem solchen Fall zu diesem Freilauf paßt.

Die Figuren 5 und 6 erläutern eine Ausführungsform des speziellen Freilaufs 60' und der speziellen Kupplung 40". Figur 5 erläutert die Sonde 2 mit einem flexiblen Schlauch 21 mit einem flexiblen Schaft 22, der darin eingepaßt ist und der mit dem Dorn 11 verbunden ist. Der Dorn hat einen von einer Hülse 14 koaxial umgebenen Schaft 110, der die Befestigungseinrichtung 13 trägt und der drehbar bezüglich dem Schaft 110 ist. Ein Spiralfederelement 90 ist in einen Ringspalt zwischen der Hülse 14 und dem Schaft 110 eingepaßt. Entlang ihrem vorderen größeren Teil hat die Feder 9 0 einen Gleitsitz auf der Oberfläche des Schaftes 110. Das vordere

Ende 91 der Feder 90 ist starr mit der Hülse 14 verbunden. Das Vorderende des Schlauches 21 hat eine ortsfeste Hülse 30. Der hintere Endabschnitt der Feder 90 hat einen Gleitsitz auf der Innenfläche der Ruine 30. Der vordere Teil der Feder 90 ist so ausgebildet, daß er einen Abstand zu der Innenfläche der Hülse 14 hat, und der hintere Teil der Feder 90 ist so angeordnet, daß er einen Abstand zu der Außenfläche des Schaftes 110 hat. In einem ungespannten Zustand hat die Spiralfeder 90 einen kleinen Abstand zwischen ihren Windungen.

Bei der Rotation der Hülse 14 in einer Richtung relativ zu dem Dornschaft 110 begleitet die Feder 90 die Hülse für eine Gleitbewegung, während ein relatives Abwickeln der Feder 90 in der Weise resultiert, daß der Abstand zwischen ihr und dem Schaft 110 größer wird. Für eine Drehung der Hülse 14 in der entgegengesetzten Richtung relativ zu dem Schaft 110 werden die vorderen Windungen der Feder nach und nach in Reibberührung mit dem Schaft 110 gebracht, so daß aas Federelement eine feste Verbindung zwischen dem Schaft 110 und der Hülse 14 bildet. Der Freilauf 40 gestattet so, daß das Federelement dicht auf dem Dorn 1 aufgewickelt wird. Die Kupplung 60" umfaßt den hinteren Endabschnitt 93 der Feder 90 und ihre Wechselwirkung mit der Innenfläche der Hülse 30. Beim Drehen des Schlauches oder der Röhre 21 in der zweiten Richtung bekommt man Reibung zwischen den hinteren Windungen der Feder 90 und der Innenfläche der Hülse 30. Diese Reibung führt dazu, daß die Windungen 93 des hinteren Endes der Feder 92 nach und nach in einer Wickelbewegung aufgenommen werden, die zu einer Vergrößerung des Durchmessers des Federabschnittes 93 führt, wodurch eine positive Anlage des Federteils 93 an der Hülse 30 erreicht wird. Für fortgesetzte Drehung der Röhre oder des Schlauches 21 in der zweiten Richtung wird die radiale Federausdehnung zu dem vorderen Abschnitt 92 der Feder vorangetragen, so daß der Durchmesser des Federabschnittes 92 wächst und die Freilaufverriegelung, die durch die elastische Abwickelkraft (Ausdehnung der radialen Gestaltung) des Feder-

elementeε verursacht wird, unterbunden wird. Der Ring 14 und die Befestigungseinrichtung 13 können so in der zweiten Richtung an der Implantationsstelle sich drehen. Es ist verständlich/ daß die Anlage zwischen dem Federteil 92 und dem Schaft 110 allmählich freigegeben wird, indem der Schlauch oder die Röhre 21 so gedreht werden, daß ein Drehwinkel zwischen den Hülsen 30 und 14 im wesentlichen umgekehrt proportional zu der Bremskraft zwischen dem Federteil 92 und dem Schaft 110 erhalten wird. Wenn der Drehwinkel zwischen den Hülsen 14 und 30 einen solchen Wert erreicht, daß die Reibung zwischen dem Federteil 92 und dem Schaft 110 wesentlich vermindert ist, kann ein Drehmoment zwischen den Befestigungseinrichtungen 12, 13 erzeugt werden, um das Federelement 114 auszudehnen, nachdem seine eigene elastisehe Ausdehnung seiner radialen Gestaltung erschöpft ist, und zwar durch Relativdrehung des flexiblen Schaftes 22 und der Röhre oder des Schlauches 21 am Hinterende der Sonde 2.

Eine weitere Ausführungsform des Freilaufs 40¹¹ und der Kupplung 60'' ist in den Figuren 7 und 8 erläutert. Wie bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 5 und 6 besitzt die Feder 90 einen vorderen Endabschnitt 92, dessen Ende starr mit dem Vorderende der Hülse 14 verbunden ist, wobei die Feder 90 einen Gleitsitz auf der Oberfläche des Schaftes 110 hat. Eine Hülse 30'· ist drehbar auf dem Schaft 110 befestigt und umgibt den hinteren Endteil 93 der Feder 90 mit Abstand. Das Hinterende 94 der Feder ist radial nach außen gerichtet und greift in einen länglichen Schlitz 32 in der Hülse 30" ein. Die Hülsen 14 und 30 stoßen axial aneinander und sind durch eine Drehleerlaufkupplung 50 mit einem axialen Vorsprung auf einer Hülse und einer ringsumlaufenden Endvertiefung auf der Hülse 14 zur Aufnahme des Vorsprunges gekuppelt. Die Röhre 21 ist starr mit der Hülse 30'' verbunden, und der flexible Schaft 22 ist mit dem Dornschaft 110 verbunden. Wenn das Federelement an seinen Enden an beiden Befestigungseinrichtungen 12, 13 verankert ist, gestattet der Freilauf 40" eine Drehung der Hülse 14 in der ersten Richtung, so daß das Element 14 dicht auf den

Dorn 1 aufgewickelt wird, wobei die Hülse 30'' und die Röhre 21 diese Drehung begleiten und der Drehleerlauf 50 übermäßige Spannungen in der Feder 90 ausschaltet. Wenn die Hülse 14 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, liegt die Feder 90 an dem Schaft 110 an, um eine Drehung der Hülse 14 in der zweiten Drehrichtung zu verhindern.

Wenn es erwünscht ist, die Hülse 14 für eine Drehung in der zweiten Richtung freizugeben, wird die Hülse 30 mit Hilfe der Röhre 21 in der zweiten Richtung gedreht, wobei der hintere Teil 93 der Feder 90 die Hülse 14 durch Wechselwirkung zwischen den Wänden des Schlitzes 32 und dem Federende 94 begleitet, so daß die Feder beginnt sich abzuwickeln, und die Abwickelbewegung der Feder wird zum Vorderende 92 der Feder weitergetragen, wodurch die Anlage der Feder 90 an dem Schaft 110 in einer regulierbaren, bremsbaren Weise unterbrochen wird. Übermäßiges Drehmoment auf der Feder 90 in der zweiten Richtung wird durch die Kupplung 50 verhindert. Es ist verständlich, daß ein Drehmoment, das auf das Hinterende der Sonde zwischen der Röhre 21 und dem flexiblen Schaft 22 aufgebracht wird, zu den Befestigungseinrichtungen 12, 13 derart übertragen wird, daß das Element 114 seine radiale Gestalt ausdehnen kann, wenn seine eigene elastische Radialausdehnungsfähigkeit erschöpft ist. Wenige Ausführungsformen der Erfindung wurden oben dargestellt, doch sollte klar sein, daß Modifikationen gegenüber diesen Ausführungsformen innerhalb des Erfindungsgedankens vorgenommen werden können, besonders in Verbindung mit den Ausführungsformen gemäß den Figuren 5 bis 8. In den Ausführungsformen gemäß den Figuren 6 und 7 ist das Vorderende der Feder 90 axial ausgerichtet und in einem axialen Schlitz in einem Schlitzring 97 angeordnet dargestellt, und dieser Schlitzring haftet an der Innenfläche der Hülse 14, doch sind auch viele andere Befestigungsmöglichkeiten verfügbar.

In den Figuren 6 und 7 ist der Freilauf so erläutert, daß er einen Gleitsitz zwischen der Außenfläche des Schaftes 110 und der Innenfläche des vorderen Federteils 92 einschließt, wobei klar sein sollte, daß der Federteil 92 so

ausgebildet sein kann, daß der Gleitsitz zwischen ihm und ;

der Innenfläche der Hülse 14 vorliegt, während ein Abstand j

zwischen der Außenfläche des Schaftes 110 und der Innenflä- ! ehe des Federendes 9 2 vorliegt, wodurch das vordere Federende 91 mit dem Schaft 110 verbunden sein kann. Gemäß Figur 6 kann die Innenfläche des hinteren Federteils 93 durch einen Gleitsitz auf der Außenfläche der Hülse 30 und mit einem Abstand zu der Innenfläche der Hülse 14 vorliegen.

Außerdem kann gemäß der Modifikation gemäß Figur 7 und unter Bezugnahme auf diese Figur der hintere Federteil 93 einen Gleitsitz auf der Innenfläche der Hülse 30^f' haben, wodurch das Federende 94 radial nach innen gerichtet ist und in eine am Umfang in dem Schaft 110 vorgesehene Nut eingreift.

Die Befestigungseinrichtungen 12, 13 sind an die Ausführungsform der Enden des Federelementes 114 angepaßt. In einer Ausführungsform kann das Federelement 114 von einem Streifen aus elastischem Material gebildet werden, wobei die Ebene des Streifens parallel zu der Dornoberfläche liegt. In diesem Fall können die Enden des Elementes 114 radial ausgerichtete Durchgangsöffnungen haben, und die Befestigungseinrichtungen 12, 13 haben Haken, die in die Enden des Streifens eingreifen, wenn das Element in der ersten Richtung in dichte Anlage an dem Dorn aufgewickelt wird, doch geben die Befestigungseinrichtungen 12, 13 die Enden frei, wenn sie relativ zueinander in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, nachdem die eigene elastische Abwickelfähigkeit des Elementes 114 erschöpft ist und/oder die Enden des Elementes 114 radial von den Befestigungseinrichtungen 12, 13 weg expandiert wurden.

Figur 9 erläutert eine Einführvorrichtung nach der Erfindung, in welcher die hintere Befestigungseinrichtung 13 einen fernsteuerbaren Auslöser 22^!l einschließt, der eine Freigabe des Endes des Elementes 114, das dicht auf dem Dorn aufgewickelt ist, derart gestattet, daß die radiale Gestalt

des Elementes sich ausdehnen kann, wenn das Element zu einem ungespannten Zustand zurückkehrt. Der Dorn besitzt einen hinteren Teil 14' mit einem Schafthals 141 und einen vorderen Teil 110', der drehbar auf dem hinteren Teil 14' befestigt ist. Der vordere Teil 110" besitzt ein röhrenförmiges Teil 111, das den Hals 141 umgibt. Eine Freilauffeder 90 gemäß den obigen Ausführungen ist mit einem Gleitsitz auf dem Hals 141 angeordnet. Das andere Ende der Feder 94 ist mit dem Teil 111 verbunden. In einem ungespannten Zustand gibt es einen Abstand zwischen der Feder 90 und dem Teil 111. Die hintere Befestigungseinrichtung 13 enthält eine Vertiefung 131 in der Oberfläche des Dorns 1. Die Vertiefung 131 erstreckt sich in Umfangsrichtung des Dornes entlang eines Teils seines Umfanges. Ein Stift 22" ist axial bewegbar und erstreckt sich axial in die Vertiefung. Das Elementende wird in der Vertiefung zwischen dem Stift 22'' und dem Boden der Vertiefung 131 gehalten und durch Herausziehen des Stiftes 22" freigegeben. In dem in Figur 10 erläuterten Beispiel kann das Element 114 so angesehen werden, als bestehe es aus einem Streifen, der wenigstens an seinem Ende eine mittige Öffnung in seiner Ebene hat und der vorzugsweise eine Reihe von Öffnungen entlang seiner Länge an dem mittleren Teil seiner Hauptoberfläche besitzt. Die Breite der Vertiefung 131 kann dann der Hälfte der Breite des Elementstreifens entsprechen und eine Elementstreifenhälfte aufnehmen, wobei sich der Stift durch die Öffnung in dem Streifen erstreckt, wie in Figur 10 erläutert ist. Ein Zugseil 22" erstreckt sich durch die Röhre 21 und gestattet ein Herausziehen des Stiftes aus dem Bereich am hinteren Ende der Sonde.

In allen Ausführungsformen kann die vordere Befestigungseinrichtung 12 einen Schlitz 121, der nach vorne und nach der Seite offen ist, in dem vorderen Endabschnitt des Dor-G5 nes 1 aufweisen. Der vordere Endabschnitt des Federelementes kann dann in diesen Schlitz 121 eingeführt und darin durch Reibung und die Ablenkung oder Richtungsänderung des Elementes 114 am Ausgang aus dem Schlitz, am Übergang von

der Axialrichtung des Schlitzes zu seiner Umfangsrichtung auf dem Dorn, gehalten werden.

Da der Schlitz 121 nach vorne offen ist, kann das Vorderende des nicht unter Spannung stehenden Elementes leicht durch axiales Herausziehen der Sonde von der Befestigungseinrichtung 12 freigegeben werden.

Alternativ kann die vordere Befestigungseinrichtung 12 analog zu der hinteren Befestigungseinrichtung 13 gemäß den Figuren 11 und 12. ausgebildet sein und so die Form eines Hakens oder eines treibenden Widerlagers 132 haben, die in die öffnung an dem Hinterende des Elementes 114 eingreifen. Die Haken 132 sind hier so ausgebildet, daß sie das Elementende in einer Richtung mit sich nehmen und eine Freigabe des Elementendes in der anderen Richtung gestatten. Die hintere Befestigungseinrichtung 13 enthält vorzugsweise eine Vertiefung 131, die sich in der Umfangsrichtung des Dornes erstreckt, wobei diese Vertiefung sich entlang eines Teils des ümfangs des Dornes erstreckt und das Hinterende des Elementes 114 aufnimmt. Der Haken oder das Widerlager 132 ist vorzugsweise in der Vertiefung 131 so angeordnet, daß sie in dem Querschnittsumfang des Dornes 1 liegen.

Claims

Dr. Dieter Weber Klaus Seiffert Patentanwälte Dipl.-Chem. Dr. Dieter Weber- Dipl.-Phvs. Klau« Seiffert Postfaeh 6145-6200 Wiesbaden Deutsches Patent Zweibrückenstr. 8000 München Medinvent S.A. CH-1001 Lausanne D-6200 Wiesbaden Ciuslav-Freytaß-Straße 25 Telefon O (J] 21/37 2720 + 37 20 HO lele^rammiidretise: Will] ml iMil Telex: 4-186247 Telekopiiver Gn Ill 00121 '37 21 Il Postscheck: Frankfurt/Main 67 63-602 Bunk: Dresdner Bank AG. Wiesbaden. Komo-Nr. 27680700 (BLZ510 80060) Datum 2. Juni 1986 We/Wl Vorrichtung zur Einführung eines Gegenstandes in einen Hohlraum Priorität: Schwedische Patentanmeldung Nr. 8502861-1 vom 10. Juni 1985 Patentan Sprüche

1. Vorrichtung zur Einführung eines Gegenstandes in der 20 Form eines spiralförmigen und radial elastisch ausdehnbaren Spiralfederelementes (114) in einen schwer zugänglichen Raum, besonders für medizinische Verwendung beim Implantieren eines solchen Gegenstandes

in einem lebenden Organismus, mit einer länglichen Sonde (2), die an ihrem Einführende einen mit der Sonde koaxialen Dorn (1) hat, wobei dieser Dorn zwei axial voneinander getrennte Befestigungseinrichtungen (12, 13) für dio betreffenden Enden des Elementes (114) hat und diese Befestigungseinrichtungen um die Achse des Domes herum relativ zueinander drehbar sind und so erlauben, daß das Federelement vor dem Einführen in den Hohlraum dicht um den Dorn herum aufgewickelt wird, während sich die radiale Gestalt des Elementes zusammenzieht, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen durch eine Kraftübertragungseinrichtung (20) im Bereich des Dornes miteinander verbunden sind, daß die Kraftübertragungseinrichtung (20) einen Leerlauf (40, 40', 40") enthält, der eine Relativdrehung für die Befestigungseinrichtungen (12, 13) alleine in einer ersten Drehrichtung zum Aufwickeln des Federelementes (14) um den Dorn (1) herum gestattet, und daß die Kraftübertragungseinrichtung eine Kupplung (60, 70, 60", 60") aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie bei der Aktivierung eine gegenseitige Relativdrehung der Befestigungseinrichtungen (12, 13) in einer zweiten entgegengesetzten Drehrichtung erlaubt und so gestattet, daß das Federelement (114) abgewickelt wird, während es seine radiale Gestalt zu ihrem ursprünglichen Zustand ausdehnt, wenn die Feder zu ihrem ungespannten Zustand zurückkehrt, oder daß stattdessen eine (13) der Befestigungseinrichtungen einen Auslöser (22¹¹) aufweist, der so ausgebildet ist, daß er bei Aktivierung das Ende des Federelementes (114), das dicht auf dem Dorn aufgewickelt ist, von dieser Befestigungseinrichtung (13) freigibt und so gestattet, daß das Federelement abgewickelt wird, während sich seine radiale Gestalt zu ihrem ursprünglichen Zustand ausdehnt, wenn die Feder zu ihrem ungespannten Zustand zurückkehrt, wobei die Kupplung oder der Auslöser (22") von dem von dem Dorn entfernten Ende der Vorrichtung aus betätigbar sind.

BAD ORIGINAL

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn zwei Teile (110, 14) aufweist, die relativ zueinander um die Achse des Dorns drehbar sind, wobei jedes Teil eine der Befestigungseinrichtungen (12, 13) trägt, daß der Freilauf (60', 60") eine Spiralfeder (90) besitzt, die in einem ungespannten Zustand einen Gleitsitz um eine rotationssymmetrische Oberfläche auf einem der Dornteile wenigstens entlang eines Teils ihrer Länge hat und daß ein Ende (91) der Feder (90) mit dem zweiten der Dornteile (1, 14) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (2) eine längliche flexible Röhre (21) enthält, die mit dem zweiten der Dornteile gekuppelt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler drehbarer Schaft (22) sich durch die Röhre (21) erstreckt und mit dem ersten Dornteil (11) undrehbar verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dornteil eine erste Hülse (14) ist, die mit der Röhre (21) über eine zweite Hülse (30*') und koaxial mit der ersten Hülse verbunden ist, wobei die zweite starr mit der Röhre (21) verbunden ist, daß die zweite Hülse (30'') mit der ersten Hülse (14) über eine erste Drehleerlaufkupplung (50) verbunden ist, daß die Feder (90) in einem ungespannten Zustand einen Gleitsitz um eine Außenfläche auf dem ersten Dornteil (110) herum hat, daß das andere Ende (9 4) der Feder mit der zweiten Hülse (30") über eine zweite Drehleerlaufkupplung (32, 94) verbunden ist und daß das eine Ende (91) der Feder starr mit der ersten Hülse (14) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungskupplung (6 0) eine Entkupplungseinrichtung ist, die die Kraftübertragung (20) zwischen den Befestigungseinrichtungen bei Ak-

tivierung unterbricht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungskupplung (70) eine Stufenkupplung ist, die für jede Betätigung eine gegenseitige Rotationsbewegung für die Befestigungseinrichtungen (12, 13) in der zweiten Drehrichtung über einen vorbestimmten Drehwinkel ergibt, und daß ein Betätigungselement (22') sich durch die Sonde (2) hindurch erstreckt und mit der Kupplung (70) verbunden ist, um sie von dem von dem Dorn (1) entfernten Ende der Sonde (2) aus zu betätigen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dornteil eine erste Hülse (14) ist, daß eine zweite Hülse (13), die starr mit der Rohre (21) verbunden ist, koaxial mit der ersten Hülse (14) angeordnet ist, daß ein Längenabschnitt (92), der mit dem einen Ende (91) der Feder (90) verbunden ist, einen Gleitsitz in einem ungespannten Zustand auf einer Außenfläche (110) des ersten Dornteils unter der ersten Hülse (14) und mit Abstand zu der Innenfläche der ersten Hülse (14) hat, und daß der zweite Endabschnitt (93) der Feder einen Gleitsitz in einem ungespannten Zustand auf der Innenfläche der zweiten Hülse (30) hat und einen Abstand von der Oberfläche (110) des zweiten Dornteils unter der zweiten Hülse (30) besitzt.

9. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Betätigungselement (22, 22¹), das sich durch die Sonde (2) hindurch erstreckt und mit der Kupplung (60, 70) zu deren Betätigung verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser einen axial beweglichen Stift besitzt, der in eine Vertiefung in dem ein Federelementende aufnehmenden Dorn eingreift, wobei der Stift das Ende des Elementes, wie beispielsweise durch Festklemmen, hält und es

durch axiales Herausziehen aus der Vertiefung freigibt, daß die Sonde eine längliche flexible Röhre (21) besitzt, die mit dem Dorn (1) verbunden ist, und daß ein längliches flexibles Betätigungselement, das sich durch die Röhre hindurch erstreckt, mit dem Stift verbunden ist und manuell von dem Hinterende der Sonde aus axial betätigbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Befestigungseinrichtung des Dornes (1) einen Schlitz enthält, der nach vorne und seitlich offen ist, wobei dieser Schlitz das Vorderende des Elementes aufnimmt und wobei das Vorderende des Elementes durch axiales Herausziehen des Dorns von seiner Befestigungseinrichtung freigegeben werden kann, wenn das Element in Anlage mit der Wand des Hohlraumes ausgedehnt wurde.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Befestigungseinrichtung des Dorns für das Element die Form wenigstens eines Hakens hat, der in eine öffnung in dem hinteren Endabschnitt des Elementes eingreift und so den Endabschnitt in die erste Richtung zwingt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (110) eine äußere Dornoberfläche ist und daß das zweite Teil eine die Dornoberfläche umgebende Hülse ist.