DE60028999T2

DE60028999T2 - Vorrichtung und system zum reduzieren der lunge

Info

Publication number: DE60028999T2
Application number: DE60028999T
Authority: DE
Inventors: A. Clifton Redmond ALFERNESS; Y. Richard Redwood City LIN; E. Wilfred Portola Valley JAEGER
Original assignee: Spiration Inc
Current assignee: Spiration Inc
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2020-08-22
Also published as: EP1237516B1; US6293951B1; AU7884000A; CA2380968A1; EP1237516A1; WO2001013839A1; AU774882B2; ES2265990T3; DE60028999D1; JP3742010B2; JP2003507127A; EP1237516A4; ATE330561T1; PT1237516E; CA2380968C; US6258100B1; DK1237516T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung und ein System für eine Verringerung einer Lungengröße ohne das Erfordernis einer invasiven Chirurgie gerichtet.
Chronische Bronchitis (COPD) ist eine Hauptursache für Krankhaftigkeit und Sterblichkeit während den letzten drei Jahrzehnten in den Vereinigten Staaten geworden. COPD ist durch das Vorliegen einer Blockierung bzw. Behinderung eines Luftstroms aufgrund einer chronischen Bronchitis oder eines Emphysems gekennzeichnet. Die Luftstrombehinderung bzw. Blockierung bei COPD ist weitestgehend aufgrund struktureller Abnormalitäten in den kleineren Atemwegen zurückzuführen. Wichtige Ursachen sind Entzündung, Fibrose, Becherzellenmetaplasie und milde Muskelhypertrophie in Anschlussbronchiolen.
Die Häufigkeit, Ausbreitung und gesundheitsbezogene Kosten von COPD sind ansteigend. Die Sterblichkeit aufgrund von COPD ist auch ansteigend. 1991 war COPD die viertführendste Todesursache in den Vereinigten Staaten und ist seit 1979 um 33% angestiegen.
COPD beeinflusst das gesamte Leben eines Patienten. Es hat drei Hauptsymptome: Husten; Atemlosigkeit; und Keuchen. Zuerst kann Atemlosigkeit beobachtet werden, wenn man nach einem Bus rennt, in dem Garten gräbt, oder einen Hügel hinaufgeht. Später kann sie beobachtet werden, wenn man nur in die Küche geht. Über die Zeit kann sie mit immer weniger und weniger Anstrengung auftreten, bis sie die ganze Zeit gegenwärtig ist.
COPD ist eine fortschreitende Krankheit und gegenwärtig gibt es keine Heilung. Gegenwärtige Behandlungen für COPD umfassen die Prävention von weiteren respiratorischen Schäden, Arzneimitteltherapie und Chirurgie. All diese sind nachstehend beschrieben.
Die Prävention von weiteren respiratorischen Schäden schließt die Annahme eines gesunden Lebensstils ein. Es wird geglaubt, dass das Aufhören mit dem Rauchen der einzige, wichtigste therapeutische Eingriff ist. Jedoch sind regelmäßige Übungen und Gewichtskontrolle auch wichtig. Patienten, deren Symptome ihre täglichen Aktivitäten beschränken, oder die ansonsten eine beeinträchtigte Lebensqualität haben, benötigen ein Pulmonal-Rehabilitationsprogramm mit Ventilationsmuskeltraining und Atmungsschulung. Langzeit-Sauerstofftherapie kann auch notwendig werden.
Arzneimitteltherapie kann eine Bronchodilatator-Therapie einschließen, um die Atemwege so weit wie möglich zu öffnen, oder inhalierte β-Agonisten umfassen. Für diejenigen Patienten, die schlecht auf das vorangegangene ansprechen oder die dauerhafte Symptome haben, kann Ipatropiumbromid verabreicht werden. Des weiteren können Perioden mit Steroiden, wie Kortikosteroiden, erforderlich sein. Zuletzt können Antibiotika erfordert sein, um Infektionen und Influenza zu verhindern, und Pneumokokken-Impfstoffe werden routinemäßig gehandhabt. Leider gibt es keinen Beweis, dass frühe, regelmäßige Anwendung von Arzneimitteltherapie den Fortschritt von COPD ändert.
Vor ungefähr 40 Jahren wurde postuliert, dass die anbindende Kraft, die dazu neigt, die Atemwege in dem Brustkorb offen zu halten, durch ein Emphysem verloren wird, und dass durch das chirurgische Entfernen der am meisten betroffenen Teile der Lunge die Kraft teilweise wiederhergestellt werden könnte. Obwohl die Chirurgie als vielversprechend erachtet wurde, wurde die Prozedur aufgegeben.
Die Lungenvolumen-Reduktionschirurgie (LVRS) wurde später wiederbelebt. In den frühen 90er Jahren durchlebten Hunderte von Patienten die Prozedur. Jedoch ist die Prozedur im Missgunst gefallen, aufgrund der Tatsache, dass die Krankenversicherung aufgehört hat, für LVRS zu erstatten. Leider sind Daten relativ knapp und viele Faktoren kommen zusammen, so dass es schwierig ist, bestehende Daten zu interpretieren. Die Prozedur ist gegenwärtig unter Prüfung in einem kontrollierten klinischen Test. Jedoch neigen die existierenden Daten dazu, anzuzeigen, dass Patienten von der Prozedur einen profitiert haben, im Hinblick auf eine Erhöhung des erzwungenen expiratorischen Volumens, einer Abnahme der totalen Lungenkapazität, und einer signifikanten Verbesserung der Lungenfunktion, der Atemnot und der Lebensqualität.
Verbesserungen der Lungenfunktion nach LVRS wurden wenigstens vier möglichen Mechanismen zugeordnet. Diese umfassen einen verbesserten elastischen Rückstoß bzw. verbesserte elastische Rückbildung, eine Korrektur der Ventilations-/Perfusions-Ungleichheit, eine verbesserte Wirksamkeit der Atmungsmuskulatur und ein verbessertes rechtsventrikuläres Füllen.
Schließlich ist eine Lungentransplantation auch eine Option. Heutzutage ist COPD die häufigste Diagnose, für die eine Lungentransplantation in Betracht gezogen wird. Leider werden nur diejenigen mit einer fortgeschrittenen COPD in Betracht gezogen. Durch die begrenzte Verfügbarkeit von Spenderorganen sind Lungentransplantationen bei weitem nicht für alle Patienten verfügbar.
In Anbetracht des Vorangegangenen besteht ein aktueller Bedarf für eine neue und verbesserte Therapie für COPD. Genauer gesagt, besteht ein Bedarf für solch eine Therapie, die beständigere Ergebnisse vorsieht, als eine Arzneimitteltherapie, während sie weniger invasiv und traumatisch als LVRS ist.
Dokument US 5,876,445 bezieht sich auf endoprostatische Stents, die in Körperlumen platziert werden, die eine physiologische Bewegung, wie eine peristaltische Bewegung, an den Tag legen. Der Zweck dieser Stents ist derjenige, ein Körperlumen offen zu halten, sogar wenn solch ein Lumen verschlossen ist, z.B. durch einen Tumor, oder wenn es zerstört ist. Um zu verhindern, dass der Stent aufgrund der peristaltischen Bewegung weiter in das Organ bewegt wird, wurde ein spezielles Design entwickelt, das eine gewisse Verformung des Stents zulässt. Eine Ausführungsform der Erfindung, die in diesem Dokument beschrieben ist, weist ein Ventil auf, das einem Fluid gestattet, in beide Richtungen zu strömen.
Dokument US 5,855,601 offenbart eine künstliche Herzklappe für eine Ersetzen einer Herzklappe, die in dem Herzen verwendet wird, und die einer natürlichen Herzklappe ähnelt, durch ein Gestatten eines Blutstroms durch die Klappe.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe, die dieser Erfindung zugrunde liegt, ist eine Vorrichtung zu schaffen, die die Verringerung der Größe einer Lunge ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Systeme sind beansprucht, die solch eine Vorrichtung verwenden, um eine Verringerung der Lungengröße zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung und ein System für ein Verringern der Größe einer Lunge vor, eingeschlossen des Schritts des permanenten Zusammenklappens wenigstens eines Abschnitts der Lunge. Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Lungenabschnitt durch Verschließen eines Luftdurchgangs zusammengeklappt werden, der mit dem Lungenabschnitt verbunden ist, der zusammengeklappt werden soll. Der Luftdurchgang kann durch Platzieren eines Verschlusselements in dem Luftdurchgang verschlossen werden. Das Verschlusselement kann eine stopfenartige Vorrichtung sein, die ein Einwegventil aufweist, das gestattet, dass Luft von dem Lungenabschnitt, der zusammengeklappt werden soll, ausgeatmet werden kann, während ausgeschlossen wird, dass Luft in den Lungenabschnitt eingeatmet werden kann. Wenn der Luftdurchgang einmal verschlossen ist, wird die restliche Luft innerhalb der Lunge über die Zeit absorbiert, um zu bewirken, dass der Lungenabschnitt zusammenklappt.
Der Lungenabschnitt kann zusammengeklappt werden durch Einsetzen einer Leitung in den Luftdurchgang, der mit dem Lungenabschnitt verbunden ist, der zusammengeklappt werden soll, Erzeugen bzw. Ziehen eines Unterdrucks in den Lungenabschnitt durch die Leitung, um den Lungenabschnitt zusammenzuklappen, und Aufrechterhalten des Lungenabschnitts in einem zusammengeklappten Zustand. Der Lungenabschnitt kann in einem zusammengeklappten Zustand durch Verschließen des Luftdurchgangs mit einem Verschlusselement oder durch Platzieren eines Einwegventils in den Luftdurchgang aufrechterhalten werden. Um den Unterdruck effizient in den Lungenabschnitt zu ziehen bzw. in dem Lungenabschnitt zu erzeugen, der zusammengeklappt werden soll, kann der Raum zwischen der Außenfläche der Leitung und der Innenfläche des Luftdurchgangs abgedichtet sein, wenn der Unterdruck gezogen bzw. erzeugt wird. Bevorzugt ist der Luftdurchgang abgedichtet, während der Lungenabschnitt zusammengeklappt wird.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung für ein Verringern der Größe einer Lunge vor. Die Vorrichtung hat ein Verschlusselement, das in einen Luftdurchgang einsetzbar ist, der mit einem Abschnitt der Lunge verbunden ist, dessen Größe verringert werden soll, und der ein Innenmaß hat. Das Verschlusselement hat ein Außenmaß für einen kontinuierlichen Kontakt mit dem Luftdurchgangsinnenmaß und für ein Abdichten des Luftdurchgangs, nach Platzierung in dem Luftdurchgang, für ein Zusammenklappen des Abschnitts der Lunge und für ein Verringern der Größe der Lunge. Das Verschlusselement kann aus einem elastischen Material ausgebildet sein, um zusammenklappbar zu sein, für ein anfängliches Einsetzen in den Luftdurchgang in einem zusammengeklappten Zustand, und um wieder freigebbar bzw. entfaltbar zu sein, um das Außenmaß nach einer Platzierung in dem Luftdurchgang zu definieren.
Die vorliegende Erfindung sieht ein System für ein Verringern der Größe einer Lunge vor. Dieses System hat eine Leitung, die aufgebaut ist, um entlang einer Trachea bzw. Luftröhre nach unten in eine Bronchie geführt zu werden, die mit der Luftröhre verbunden ist, und in einen Luftdurchgang, der die Bronchie mit einem Lungenabschnitt verbindet, dessen Größe verringert werden soll. Das System hat des weiteren ein Verschlusselement, das aufgebaut ist, um durch die Leitung in den Luftdurchgang, für ein Platzieren in dem Luftdurchgang und ein Abdichten des Luftdurchgangs für ein Zusammenklappen des Lungenabschnitts, geführt zu werden. Die Leitung hat bevorzugt ein Außenmaß, das geringer ist als das Innenmaß des Luftdurchgangs, und ein Abdichtelement dichtet den Raum zwischen dem Leitungsaußenmaß und dem Luftdurchgangsinnenmaß ab, wenn der Unterdruck herausgezogen bzw. erzeugt wird. Das System kann des weiteren eine Unterdruckquelle für ein Ziehen bzw. Erzeugen eines Unterdrucks in den/dem Lungenabschnitt durch die Leitung hindurch vor dem Einsetzen des Verschlusselements haben. Das Verschlusselement kann ein aufblasbares Element sein. Die Leitung kann einen ersten Kanal haben, der den Unterdruck zieht bzw. erzeugt und das Verschlusselements in Position führt, und einen zweiten Kanal für ein Aufblasen des aufblasbaren Verschlusselements.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, von denen geglaubt wird, dass sie neu sind, sind mit Ausführlichkeit in den angehängten Ansprüchen dargelegt, Die Erfindung, zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen von dieser, kann am besten verstanden werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, zusammengenommen mit den beiliegenden Zeichnungen, wobei in mehreren Figuren gleich bezeichnete Bezugszeichen gleiche Elemente identifizieren, und wobei:
1 eine vereinfachte Schnittansicht eines Brustraums bzw. Thorax ist, die ein gesundes Atmungssystem darstellt;
2 eine Querschnittsansicht ähnlich zu 1 ist, aber ein Atmungssystem darstellt, das an COPD leidet, und die Ausführung eines ersten Schritts des Behandelns des COPD-Zustands durch Verringern der Größe eines Lungenabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 eine perspektivische Ansicht ist, teilweise im Schnitt und vergrößert, die einen Zwischenschritt der Behandlung darstellt;
4 eine perspektivische Teilansicht einer Leitung ist, die für ein Praktizieren der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
5 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht ist, die das Führen eines Verschlusselements durch die Leitung für ein Abdichten eines Lungenabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 eine Explosionsteilansicht von 5 ist;
7 eine perspektivische Ansicht ist, teilweise im Schnitt und vergrößert, die ein Verschlusselement darstellt, das in einem Luftdurchgang für ein Abdichten des Lungenabschnitts positioniert wird;
8 eine perspektivische Ansicht eines Verschlusselements in einem vergrößerten Maßstab ist;
9 eine perspektivische Ansicht ist, die vergrößert ist, des Verschlusselements von 8, das eine Verstärkungsrippe hat;
10 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht ist, die das Verschlusselement von 6 in einem zusammengeklappten Zustand zeigt;
11 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht, eines weiteren Verschlusselements ist, das die vorliegende Erfindung verkörpert, in der Form eines Einwegventils;
12 eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren Einwegventil-Verschlusselements, das die Erfindung verkörpert, in einer geschlossenen Position ist; und
13 eine vergrößerte Schnittansicht des Einwegventils von 12 ist, das in einem geöffneten Zustand dargestellt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf 1 ist eine Schnittansicht eines gesunden Atmungssystems gezeigt. Das Atmungssystem 20 befindet sich innerhalb des Thorax 22, der einen Raum einnimmt, der durch die Brustwand 24 und das Zwerchfell 26 definiert ist.
Das Atmungssystem 20 hat die Luftröhre bzw. Trachea 28, die linke Hauptstammbronchie 30, die rechte Hauptstammbronchie 32, die bronchialen Zweige 34, 36, 38, 40 und 42 und Unterzweige 44, 46, 48 und 50. Das Atmungssystem 20 hat des weiteren linke Lungenflügel 52 und 54 und rechte Lungenflügel 56, 58 und 60. Jeder bronchiale Zweig und Unterzweig ist mit einem jeweiligen verschiedenen Abschnitt eines Lungenflügels verbunden, entweder mit dem ganzen Lungenflügel oder einem Abschnitt von diesem. Der Ausdruck „Luftdurchgang", wie er hier verwendet wird, soll entweder einen bronchialen Zweig oder Unterzweig bezeichnen, der mit einem entsprechenden einzelnen Lungenflügel oder einem Lungenflügelabschnitt verbunden ist, um eingeatmete Luft zu diesem zu liefern oder ausgeatmete Luft von diesem auszuleiten.
Charakteristisch für ein gesundes Atmungssystem ist das gewölbte oder nach innen gebogene Zwerchfell 26. Wenn das Individuum inhaliert, streckt sich das Zwerchfell 26, um das Volumen des Thorax 22 zu vergrößern. Dies bewirkt einen Unterdruck innerhalb des Thorax. Der Unterdruck innerhalb des Thorax bewirkt wiederum, dass sich die Lungenflügel mit Luft füllen. Wenn das Individuum ausatmet, kehrt das Zwerchfell wieder zu seinem ursprünglich gewölbten Zustand zurück, um das Volumen des Thorax zu verringern. Das verringerte Volumen des Thorax bewirkt einen Überdruck innerhalb des Thorax, der wiederum ein Ausatmen der Lungenflügel bewirkt.
Im Gegensatz zu dem gesunden Atmungssystem von 1 stellt 2 ein Atmungssystem dar, das an COPD leidet. Hier kann man sehen, dass die Lungenflügel 52, 54, 56, 58 und 60 vergrößert sind, und dass das Zwerchfell 26 nicht gebogen ist, sondern im Wesentlichen gerade ist. Daher kann dieses Individuum nicht normal atmen durch Bewegen des Zwerchfells 28. Anstatt dessen, um den Unterdruck in dem Thorax 22 zu erzeugen, der für ein Atmen erforderlich ist, muss dieses Individuum die Brustwand nach außen bewegen, um das Volumen des Thorax zu vergrößern. Dies führt zu ineffizienter Atmung, die bewirkt, dass diese Individuen schnell mit flachen Atemzügen atmen.
Es wurde herausgefunden, dass die Apexabschnitte 62 und 66 der oberen Lungenflügel 52 bzw. 56 am meisten durch COPD beeinträchtigt werden. Daher wird die bevorzugte Ausführungsform für ein Behandeln des Apex 66 des rechten oberen Lungenflügels 56 beschrieben. Jedoch, wie es für den Fachmann klar erkennbar ist, kann die vorliegende Erfindung auf irgendeinen Lungenabschnitt angewendet werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Vorrichtung und das System der vorliegenden Erfindung behandeln COPD durch Ableiten des Nutzens der Lungenvolumen-Reduktionschirurgie ohne die Notwendigkeit eine Lungenvolumen-Reduktionschirurgie durchzuführen. Wie nachstehend gesehen werden kann, zieht die vorliegende Erfindung ein permanentes Zusammenklappen eines Lungenabschnitts oder von Lungenabschnitten in Erwägung, der/die am meisten betroffen ist/sind. Dadurch verbleibt ein Extravolumen innerhalb des Thorax für das Zwerchfell, so dass es seinen gebogenen Zustand einnehmen kann, für ein Wirken auf das verbleibende gesündere Lungengewebe. Wie vorstehend beschrieben ist, sollte dies zu einer verbesserten Lungenfunktion aufgrund des verbesserten Rückstoßes bzw. Rückstellens, einer Korrektur des Ventilations/Perfusionsunterschieds, einer verbesserten Wirksamkeit der Atmungsmuskulatur und zu einem verbesserten Füllen des rechten Ventrikels führen.
Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die COPD-Behandlung eingeleitet durch ein Liefern bzw. Zuführen einer Leitung oder eines Katheters 70 entlang der Trachea 28 nach unten in die rechte Hauptstammbronchie 32, in den Bronchialzweig 42 und in den Unterzweig 50, wobei das Liefern bzw. Zuführen innerhalb des Unterzweigs 50 endet. Der Unterzweig 50 ist der Luftdurchgang, der den Lungenabschnitt 66 verbindet, der behandelt werden soll.
Der Katheter 70 ist vorzugsweise aus einem flexiblen Material, wie Polyethylen, geformt. Des weiteren ist der Katheter 70 bevorzugt mit einer Biegung 72 vorgeformt, um das Liefern bzw. Zuführen des Katheters von der rechten Hauptstammbronchie 32 in den Bronchialzweig 42 zu unterstützen.
Mit Bezug auf 3 kann hier gesehen werden, dass der Katheter ein aufblasbares Verschlusselement 74 hat. Das aufblasbare Verschlusselement 74 wird innerhalb des Unterzweigs 50 aufgeblasen, um den Raum zwischen dem Innenabmaß 51 des Luftdurchgangs 50 und dem Außenabmaß 75 des Katheters 70 abzudichten. Für ein Aufblasen des Aufblaselements 74 und Ziehen bzw. Erzeugen eines Unterdrucks innerhalb des Lungenabschnitts 66, ist der Katheter 70 an eine Pumpe 80 gekoppelt. Wie in 4 gesehen werden kann, hat der Katheter 70 einen Hauptkanal 82, durch den der Unterdruck in einen Lungenabschnitt 66 gezogen bzw. in diesem erzeugt wird, und einen kleineren Kanal 84, der für ein Aufblasen des aufblasbaren Elements 74 verwendet wird.
Um den Unterdruck in einem Lungenabschnitt 66 herzustellen, wird das aufblasbare Element 74 zuerst aufgeblasen. Danach wird der Unterdruck durch den Hauptkanal 82 des Katheters 70 hindurch gezogen, um den Unterdruck in den Lungenabschnitt 66 zu ziehen.
Mit Bezug auf 5 kann hier gesehen werden, dass der Lungenabschnitt 66, aufgrund des Unterdrucks, der durch die Pumpe 80 und den Katheter 70 von 3 gezogen wird, von seinem anfänglichen Zustand, der durch die gestrichelte Linie 86 gekennzeichnet ist, zu der durchgezogenen Linie 88 zusammengeklappt ist. Nachdem der Lungenabschnitt 66 auf diese Weise zusammengeklappt worden ist, und während der Lungenabschnitt 66 zusammengeklappt ist, wird ein Verschlusselement 90 durch den Hauptkanal der Leitung 70 durch einen Stilettdraht 92 geführt. Dies kann detaillierter in 6 gesehen werden. Wie nachstehend mit speziellem Bezug auf 8–13 gesehen werden kann, ist das Verschluss- oder Abdichtelement 90 aus einem elastischen oder zusammenklappbaren Material ausgebildet, um zu ermöglichen, dass das Verschlusselement 90 durch die Leitung 70 in einem zusammengeklappten Zustand geliefert bzw. zugeführt werden kann. Das Stilett 92 wird verwendet, um das Verschlusselement 90 zu dem Ende 77 des Katheters 70 zu drücken, für ein Platzieren des Verschlusselements 90 innerhalb des Luftdurchgangs 50 benachbart zu dem Lungenabschnitt 66, der permanent zusammengeklappt werden soll.
7 stellt das Verschluss- oder Abdichtelement in einer Stelle innerhalb des Luftdurchgangs 50 dar. Das Abdichtelement 90 hat sich aufgeweitet nach einer Platzierung in dem Luftdurchgang 50, um den Luftdurchgang 50 abzudichten. Dies bewirkt, dass der Lungenabschnitt 66 in einem permanent zusammengeklappten Zustand aufrechterhalten wird.
Genauer gesagt hat das Verschlusselement 90 ein Außenabmaß 91, wenn es aufgeweitet ist, um einen fortlaufenden Kontakt mit dem Luftdurchgang-Innenmaß 51 zu ermöglichen. Dies dichtet den Luftdurchgang nach Platzierung des Verschlusselements 90 in dem Luftdurchgang 50 ab, für ein Aufrechterhalten des Lungenabschnitts 66 in dem zusammengeklappten Zustand.
Alternativ muss der Unterdruck nicht in den Lungenabschnitt 66 gezogen werden. Vielmehr kann der Lungenabschnitt 66, nicht gemäß der vorliegenden Erfindung, durch Abdichten des Luftdurchgangs 50 mit dem Verschlusselement 90 zusammengeklappt werden. Über die Zeit hinweg wird die Luft innerhalb des Lungenabschnitts 66 durch den Körper absorbiert, um zu dem Zusammenklappen des Lungenabschnitts 66 zu führen. Das Verschlusselement 90 kann in dem Luftdurchgang 50 durch Verwenden eines Katheters 70, wie vorstehend beschrieben, platziert werden, allerdings ohne einen Unterdruck zu ziehen bzw. zu erzeugen, oder das aufblasbare Verschlusselement 74 zu verwenden.
Mit Bezug auf 8 wird das Abdicht- oder Verschlusselement 90 detaillierter dargestellt. Das Verschlusselement 90 hat einen hohlen zylindrischen Aufbau. Genauer gesagt hat das Verschlusselement eine im Allgemeinen kreisförmige Basis 94, die eine Außenumgebung 95 hat. Das Verschlusselement 90 hat des weiteren eine im Allgemeinen zylindrische Umfangsseitenwand 96, die sich von der Außenumgebung 95 der Basis 94 erstreckt. Die im Allgemeinen zylindrische Seitenwand 96 hat eine Außenfläche 98, die die Außenumgebung des Verschlusselements 91 definiert, wie in 7 dargestellt ist.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist das Verschlusselement 90 aus einem elastischen Material ausgebildet. Z.B. kann das Verschlusselement aus Siliconkautschuk ausgebildet sein. Dies macht das Verschlusselement 90 zusammenklappbar, wie in 5 und 6 dargestellt ist, für ein Liefern des Verschlusselements 90 durch den Katheter 70 und für ein Bewirken, dass sich das Verschlusselement 90 aufweitet, wenn es in dem Luftdurchgang 50 platziert ist, für ein Abdichten des Luftdurchgangs.
9 zeigt das Verschlusselement 90, wie es mit Bezug auf 8 beschrieben worden ist, aber das zusätzlich eine innere, elastische Verstärkungsrippe 100 hat. Die Verstärkungsrippe 100 hat eine im Allgemeinen serpentinenartige Anordnung, und ist in Kontakt mit der im Allgemeinen zylindrischen Innenfläche 102 des Verschlusselements 90. Die Verstärkungsrippe 100 dient dazu, um dem Verschlusselement 90 eine erhöhte strukturelle Festigkeit hinzuzufügen. Zusätzlich sind die Basis 94, die im Allgemeinen zylindrische Seitenwand 96 und die elastische Verstärkungsrippe 100 alle zusammenklappbar. Die Verstärkungsrippe 100 zwingt, wenn das Verschlusselement 90 in einer Stelle innerhalb des Luftdurchgangs 50 platziert ist, die zylindrische Seitenwand 26 radial nach außen, um die im Allgemeinen kreisförmige Basis 94 und die im Allgemeinen zylindrische Umfangsseitenwand 96 auszubilden.
10 zeigt das Verschlusselement in seinem vollständig zusammengeklappten Zustand. Hier kann gesehen werden, dass die Basis 94, wenn sie zusammengeklappt ist, im Allgemeinen konisch geformt ist, um die Platzierung des zusammengeklappten Verschlusselements in dem Hauptkanal der Leitung zu unterstützen. Des weiteren ist, wie klar von 10 erkennbar ist, die elastische Verstärkungsrippe 100 zusammengeklappt und bereit, das Verschlusselement 90 aufzuweiten, durch ein radiales Nachaußenzwingen der zylindrischen Seitenwände 96.
Mit Bezug auf 11 wird nun, gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Verschlusselement 110 gezeigt, das ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Verschlusselement 90 ist, aber das ein Einwegventil hat. Genauer gesagt hat das Verschlusselement 110 die im Allgemeinen kreisförmige Basis 94, die im Allgemeinen zylindrische Seitenwand 96 und die Verstärkungsrippe 100. Zusätzlich ist die Basis 94 geschlitzt, wie bei 104 dargestellt ist, um eine Ventilstruktur auszubilden. Eine Leine 106 ist zwischen der Verstärkungsrippe 100 und der Basis 94 verbunden. Wenn die Einwegventilstruktur des Verschlusselements 110 in dem Luftdurchgang 50 positioniert ist, gestattet sie daher, dass Luft in die Richtung strömt, die durch den Pfeil 108 gekennzeichnet ist, schließt aber einen Luftstrom in der Gegenrichtung aus. Wenn das Verschlusselement 110 in dem Luftdurchgang 50 platziert ist, ist es gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung so platziert, dass es gestattet, dass Luft von dem Lungenabschnitt ausgeatmet werden kann, der zusammengeklappt werden soll, aber ausschließt, dass Luft in den Lungenabschnitt eingeatmet werden kann, der zusammengeklappt werden soll.
Das Einwegventil-Verschlusselement 110 kann gemäß der Ausführungsform verwendet werden, wobei ein Unterdruck ins Innere des Lungenabschnitts gezogen wird, der zusammengeklappt werden soll, oder gemäß der alternativen Ausführungsform, wobei der Luftdurchgang verschlossen wird, ohne dass ein Unterdruck in den Lungenabschnitt gezogen wird, der zusammengeklappt werden soll. Weil das Einwegventil-Verschlusselement 110 gestattet, dass ausgeatmete Luft durch es hindurchströmen kann, wird der Lungenabschnitt, der zusammengeklappt werden soll, schneller zusammengeklappt aufgrund der Verringerung der restlichen Luft in dem Inneren des Lungenabschnitts, der zusammengeklappt werden soll.
Mit Bezug auf 12 und 13 wird ein weiteres Einwegventil-Verschlusselement 120 dargestellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie die vorstehenden Verschlusselemente hat das Einwegventil-Verschlusselement 120 eine im Allgemeinen kreisförmige Basis 94 und eine im Allgemeinen zylindrische Umfangsseitenwand 96. Das Verschlusselement 120 hat des weiteren die Verstärkungsrippe 100. Um das Ventil auszubilden, hat die Basis 94 einen Schlitz 122. An jeder Seite des Schlitzes 122 ist eine Leine 124 und 126, die sich zu der elastischen Verstärkungsrippe 100 erstrecken. Als eine Folge öffnet die Einwegventilstruktur einer Luftströmung in der Richtung, die durch Pfeil 128 gekennzeichnet ist, aber schließt Luftströmung in der Gegenrichtung aus. Das Einwegventil-Verschlusselement 120 kann auf diese Weise in derselben Art verwendet werden, wie das Einwegventil 110, das mit Bezug auf 11 beschrieben worden ist.
Wie somit vom dem Vorangegangenen gesehen werden kann, sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein System für ein Behandeln von COPD durch Lungenvolumenreduktion vor. Die Lungenvolumenreduktion wird durch das permanente Zusammenklappen von einem oder mehreren Lungenabschnitten, oder Flügeln, oder Abschnitten von Flügeln erreicht. Das Vorangegangene wird ohne Chirurgie erreicht. Im Anschluss an die Behandlung wird das Lungengewebe innerhalb des Thorax ein geringeres Volumen einnehmen als es vorher eingenommen hat, und sieht somit Raum für das Zwerchfell vor, so dass dieses seinen gebogenen Zustand annehmen kann, um normales Atmen zu unterstützen und die Leistungen der Lungenvolumenreduktion zu erreichen.
Während spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, können Modifikationen gemacht werden, und es ist deshalb beabsichtigt, dass die angehängten Ansprüche all solche Änderungen und Modifikationen abdecken, die innerhalb den Umfang der Erfindung fallen.

Claims

Verschlussvorrichtung für ein Verringern der Größe einer Lunge mit einem Verschlusselement (90, 110, 120), das für ein Einsetzen in einen Luftdurchgang (50) einer Lunge dimensioniert ist, der mit einem Abschnitt der Lunge verbunden ist, dessen Größe reduziert werden soll, wobei das Verschlusselement (90, 11, 120) ein Außenabmaß hat, das so dimensioniert sind, um einen kontinuierlichen Kontakt mit einem Innenabmaß des Luftdurchgangs (50) auszubilden, um eine normale Funktion des Lungenabschnitts auszuschließen, und den Abschnitt der Lunge für ein Verringern der Größe der Lunge zusammenzuklappen, wobei das Verschlusselement (90, 110, 120) ein Einwegventil hat, um zu gestatten, dass ausgeatmete Luft von dem Lungenabschnitt ausströmen kann, während ausgeschlossen wird, dass eingeatmete Luft in den Lungenabschnitt einströmen kann, um den Lungenabschnitt zusammenklappen zu lassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Verschlusselement (90, 110, 120) aus einem elastischen Material ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Material derart ist, dass das Verschlusselement (90, 110, 120) für ein anfängliches Einsetzten in den Luftdurchgang (50) in einem zusammengeklappten Zustand zusammenklappbar ist, und wieder freigebbar ist, um das Außenmaß nach einer Platzierung in dem Luftdurchgang (50) zu definieren.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verschlusselement (90, 110, 120) aus Silikonkautschuk ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verschlusselement (90, 110, 120) eine im Allgemeinen kreisförmige Basis (94) hat, die einen Außenumfang und eine im Allgemeinen zylindrische Umfangsseitenwand (96) hat, die sich von dem Außenumfang der Basis (94) erstreckt, wobei die im allgemeinen zylindrische Seitenwand (96), eine Außenfläche hat, die das Außenmaß definiert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Einwegventil innerhalb der im allgemeinen kreisförmigen Basis (94) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Seitenwand (96) des Verschlusselements (90, 110, 120) eine im Allgemeinen zylindrische Innenfläche hat, und wobei das Verschlusselement (90, 110, 120) eine elastische Verstärkungsrippe (100) hat, die mit der im Allgemeinen zylindrischen Innenfläche in Kontakt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Verstärkungsrippe (100) eine Serpentinenanordnung hat.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Basis (94), die im Allgemeinen zylindrische Seitenwand (96) und die elastische Verstärkungsrippe (100) des Verschlusselements (90, 110, 120) alle zusammenklappbar sind, und wobei die elastische Verstärkungsrippe (100) die zylindrische Seitenwand (96) radial nach außen zwingt, wenn das Verschlusselement (90, 110, 120) in dem Luftdurchgang (50) positioniert ist, um die im allgemeinen kreisförmige Basis (94) und die im allgemeinen zylindrische Umfangsseitenwand (96) auszubilden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verschlusselement (90, 110, 120) aufgebaut ist, um den Luftdurchgang (50) nach Platzierung der Verschlussvorrichtung darin abzudichten, um den Lungenabschnitt in einem permanent zusammengeklappten Zustand aufrecht zu erhalten.
Verschlusssystem für ein Verringern der Größe einer Lunge mit: einer Leitung (70), die aufgebaut ist, um entlang einer Luftröhre (28) nach unten in eine Bronchie (32) geführt zu werden, die mit der Luftröhre (28) verbunden ist, und in einen bronchialen Unterzweig, der die Bronchie (32) mit einem Lungenabschnitt verbindet, dessen Größe verringert werden soll; und einer Verschlussvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die so dimensioniert ist, dass sie durch die Leitung (70) geführt und in dem bronchialen Unterzweig platziert werden kann, um eine normale Funktion des Lungenabschnitts auszuschließen und den Lungenabschnitt zusammenklappen zu lassen, wobei die Verschlussvorrichtung ein Einwegventil hat, um zu gestatten, dass ausgeatmete Luft von dem Lungenabschnitt ausströmen kann, während ausgeschlossen wird, dass eingeatmete Luft in den Lungenabschnitt einströmt.
System für ein Verringern der Größe einer Lunge mit: einer Leitung (70), die aufgebaut ist, um entlang einer Luftröhre (28) nach unten in eine Bronchie (32) geführt zu werden, die mit der Luftröhre (28) verbunden ist, und in einen Luftdurchgang (50), der die Bronchie (32) mit einem Lungenabschnitt verbindet, dessen Größe verringert werden soll; einer Unterdruckquelle (80) für ein Ziehen eines Unterdrucks in die Lunge, um den Lungenabschnitt zusammenklappen zu lassen; und eine Verschlussvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die aufgebaut ist, um durch die Leitung (70) in den Luftdurchgang (50) für eine Platzierung in dem Luftdurchgang (50) geführt werden zu können, und die den Luftdurchgang (50) für ein Aufrechterhalten des zusammengeklappten Zustands des Lungenabschnitts abdichtet.
System gemäß Anspruch 12, wobei die Unterdruckquelle (80) aufgebaut ist, um an die Leitung (70) gekoppelt zu werden für ein Ziehen des Unterdrucks durch die Leitung (70).
System gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Leitung (70) ein Außenmaß hat, das geringer ist als ein Innenmaß des Durchgangs (50), und wobei das System des weiteren Abdichteinrichtungen für ein Abdichten zwischen dem Leitungsaußenmaß und dem Luftdurchgangsinnenmaß hat.
System gemäß Anspruch 14, wobei die Abdichteinrichtung ein aufblasbares Element (74) aufweist.
System gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Leitung (70) einen ersten Kanal für ein Führen des Verschlusselements (90, 110, 120) und einen zweiten Kanal für ein Aufblasen des aufblasbaren Elements hat.