FI92908B - Laajentuva katetri ja ilmapallokatetriyhdistelmä - Google Patents

Description

92908

Laajentuva katetri ja ilmapallokatetriyhdistelmä

Keksinnön taustaa

Keksinnön kohteena on laajentuva katetri, joka si-5 sältää ilmapallo-osan, joka laajenee katetrin paineistuk-sen yhteydessä. Keksinnön kohteena on myös ilmapallokatet-riyhdistelmä verisuoneen asettamista varten. Tämä ilmapallo-osa laajennetaan sen asettamisen jälkeen paikoilleen verisuoneen syöttämällä siihen paineenalaista virtaavaa 10 väliainetta sen laajuuden lisäämiseksi.

Ilmapallokatetrien käyttö verisuonen läpimitan lisäämiseksi esimerkiksi täplien kerääntymisen aiheuttamassa ahtaumakohdassa on tunnettu menetelmä lääketieteessä.

Erään tällaisen menetelmän yhteydessä, joka tunnetaan ni-15 mellä ihon kautta tapahtuva sepelverisuonionteloplastiik-ka, joustava ohjauslanka asetetaan ensin ihon läpi potilaan valtimoon ja työnnetään tunkeutumaan sepelvaltimon tukkeutuneen osan aukkoon potilasta kuvattaessa röntgensäteiden avulla. Ohjauslankaa seuraa ohjauskatetri, joka 20 syötetään ohjauslankaa pitkin sepelvaltimoon aivan tukkeuman vieressä olevaan kohtaan. Laajentuva katetri työnnetään sitten ohjauskatetrin sisällä potilaan valtimoon ja katetrin ilmapallo-osa asetetaan valtimon tukkeutuneeseen osaan.

25 Eräs tämän menetelmän yhteydessä käytettävä laajen tuva katetri käsittää sisäputken eli kanyylin, joka voidaan asettaa kulkemaan vapaasti ohjauslankaa pitkin. Katetrin varsi ympäröi tätä sisäputkea ja sen sisäläpimitta on hieman sisäputken ulkoläpimittaa suurempi. Varren kes-30 kipisteestä erillään oleva pää käsittää joustavan ilmapal-·. lo-osan, joka on suljettu sisäputken keskipisteestä eril liseen päähän uloten taaksepäin sisäputkea pitkin lyhyen etäisyyden verran, minkä jälkeen se on kiinnitetty tiiviisti jäykempään akseliputkeen. Tämä ilmapallo-osa kyke-35 nee laajentumaan paineenalaista virtaavaa väliainetta syö- 2 92908 tettäessä varren ja sisäputken väliseen tilaan, varren jäykemmän osan ollessa ilman tätä virtaavaa väliainetta.

Kun katetrin ilmapallo-osa on asetettu oikein paikoilleen kuvaruutuvalvonnan avulla, paineenalaista virtaa-5 vaa väliainetta, kuten röntgensäteitä läpäisemätöntä kont-rastinestettä, syötetään sisäputken ja katetrin varren väliseen tilaan, jolloin ilmapallo-osa laajenee ja puristuu verisuonen sisällä olevaa tukkivaa materiaalia vasten. Ilmapallon laajentumista säädetään huolellisesti mahdolli-10 sen ylilaajenemisen ja katetrin seinän ylirasittumisen estämiseksi, joka saattaisi aiheuttaa sen murtumisen, kohdistaen samalla kuitenkin riittävästi voimaa verisuoneen menetelmän tarkoitusperien saavuttamiseksi. Kun valtimon tukkeutunut osa on laajentunut halutulla tavalla, paine 15 katetrin sisällä poistetaan, jolloin ilmapallo kutistuu alkuperäiseen kokoonsa ja voidaan ottaa pois ohjauskatet-rin kautta. Joissakin aikaisemmin käytetyissä katetreissa ilmapallon tyhjenemisen yhteydessä tapahtuva sivusuuntai-nen tai aksiaalinen kutistuminen saattaa johtaa katetrin 20 ulomman pään haitalliseen kaareutumiseen.

Ihon kautta tapahtuvan läpivalaistun sepelverisuo-niplastiikan yhteydessä käytetyssä tunnetussa katetrissa katetrin lähinnä keskipistettä oleva eli proksimaalinen pää käsittää alustan, joka ottaa vastaan sisäputken ja 25 varren proksimaaliset päät sulkien ne toisistaan erilleen • ja muodostaen samalla kulkutiehyen paineenalaisen virtaa-van väliaineen syöttämistä varten niiden väliseen tilaan. Alustassa oleva jousi synnyttää voiman sisäputkeen keskipisteestä poispäin olevassa suunnassa alustan suhteen. Kun 30 katetri asetetaan paineen alaiseksi, sisäputki liikkuu . jousta vasten ilmapallon pituuden vähennyksen mukaisesti tämän pituuden lyhetessä ilmapallon laajentuessa. Kun paine poistetaan, jousi palauttaa sisäputken ulompaan asentoonsa ja ilmapallon läpimitta pienenee suunnilleen ai-35 kaisempaan arvoonsa, mikä helpottaa katetrin poisottoa

II

3 92908 verisuonesta. Katetrin mahdollinen kaarevuus ja asennon siirtyminen ilmapallon täytön aikana ovat tämän laitteen haittoina.

Sepelverisuoniplastiikkaa varten tarkoitetuissa ka-5 tetreissa käytetään nykyisin profiililtaan päävartta laajempaa ilmapalloa.

On siten olemassa tarve profiililtaan tasaisen katetrin suhteen, jossa laajennettu ilmapallo ei muuta asentoaan verisuonessa eikä kierry täytön aikana.

10 yhteenveto keksinnöstä

Keksinnön mukaiselle laajentuvalle katetrille on tunnusomaista, että se käsittää: elastomeerimateriaalista tehdyn kuitulankojen avulla vahvistetun varren, jolloin varren yksi osa I kykenee 15 läpimitaltaan laajenemaan sisäisen paineistuksen alaisena ilmapallon muodostamiseksi, tämän ilmapallo-osan kuitulankojen ollessa asetettuina ennalta määrättyä kriittistä kulmaa a pienempään kulmaan 6 pituusakselin suhteen, jolloin ilmapallo-osan laajentuessa paineen alaisena sen laa-20 jentuminen loppuu kuitulankojen tullessa kriittiseen kulmaan; ja aksiaalisesti laajenevan osan II, jossa kuidut ovat kulmassa σ, joka on suurempi kuin mainittu kriittinen kulma a, jonka laajenevan osan pituus kasvaa kun katetria 25 paineistetaan. Katetrin suositeltavat suoritusmuodot on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 2-15.

Esillä olevan keksinnön mukainen katetri on koak-siaalinen katetri varustettuna joustavalla sisäputkella ja kuituvahvisteisesta elastomeerimateriaalista tehdyllä ul-30 koputkella. Täytettävä ilmapallo-osa on muodostettu ulko-·. putken ulompaan päähän ja ankkuroitu sisäputken ulompaan päähän. Ilmapallo ja ulkoputken muut osat on vahvistettu jatkuvilla kierukkamaisilla kuiduilla, jotka toistuvasti kulkevat ristiin toistensa kanssa ollen jaettuina segment-35 teihin, näiden segmenttien toimiessa eri tavoin katetrin 4 92908 ollessa sisäisesti paineistettuna. Siten varren ilmapallo-osa lyhenee paineenalaisena, kun taas varren liikkuva osa pitenee. Vastaavan ilmapallon kudoksen ja vahvikekuitujen liikkuvien osien pituuksien ja kulman sopivan tasapainoi-5 tuksen avulla näiden varren molempien osien pituus paineenalaisena voidaan saada kompensoimaan toisensa. Siten mitään korjauksia katetrin sisä- ja ulkoputken keskinäisen asennon suhteen ei tarvita ja ilmapallo pysyy halutussa asennossa verisuonessa.

10 Keksinnön mukaisessa katetrissa vahvikekuidut aina kin ilmapallossa ja ulkoputken liikkuvissa osissa ovat punoksen muotoisia, joka on upotettu tai muulla tavoin suljettu joustavan muovimateriaalin sisään. Ennen katetrin paineistusta ilmapallo-osan kuidut ovat kriittisen kulman 15 54,73° alittavassa kulmassa ilmapallon akselin suhteen.

Katetrivarren liikkuva osa on tehty samojen kuitujen jatkuvasta kudoksesta, näiden kuitulankojen ollessa kuitenkin kriittistä kulmaa suuremmassa kulmassa liikkuvan osan akselin suhteen. Sisäisen paineen kohdistaminen katetriin 20 vaikuttaa vastakkaisella tavalla näihin kahteen osaan. Paineen lisääntyessä ilmapallo-osan läpimitta kasvaa, kunnes ilmapallon seinässä olevien kuitujen kulma saavuttaa kriittisen kulman ja sen jälkeen lakkaa kasvamasta. Samanaikaisesti ulkoputken liikkuvan osan läpimitta vähenee, 25 kunnes liikkuvan osan seinässä olevien kuitujen kulma saavuttaa kriittisen kulma-arvon. Ilmapallo-osan pituuden vähetessä ulkoputken liikkuvan osan pituus lisääntyy ja valitsemalla näiden kahden osan sisäläpimitat ja pituudet sopivalla tavalla ilmapallo-osan lyheneminen tulee kompen-30 soiduksi. Ilmapallo ei pyri muuttamaan asentoaan. Keksin-. nön mukaisessa katetrissa sisäputken lähinnä keskustaa oleva eli proksimaalinen pää on kiinteä katetrin ulkoputken suhteen. Ei ole tarvetta jousen säätämiseen tai sisäputken asennon käsittelyyn ulkoputken asennon suhteen.

5 92908

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten tarjota käyttöön parannettu ilmapallokatetri ihon kautta tapahtuvaa sepelverisuonionteloplastiikkaa varten.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös saada 5 aikaan laajentuva katetri käyttöä varten ilmapalloverisuo-niplastiikassa, jota voidaan käyttää ilman ilmapallon asennon siirtymisvaaraa halutusta asennosta verisuonen sisällä katetrin täyteenpumppaamisen seurauksena.

Keksinnön eräänä lisätarkoituksena on saada aikaan 10 ilmapallokatetri, joka ei edellytä sisäputken uudelleen-asetusta katetrin sisäputken suhteen täyteenpumppauksen aikana.

Keksinnön eräänä toisena lisätarkoituksena on saada aikaan ilmapallokatetri, joka kykenee toimimaan kehon 15 lämpötilassa jopa 20 ilmakehän paineessa.

Keksinnön eräänä lisätarkoituksena on vielä saada aikaan ilmapallokatetri, joka on ulkonaisesti koko pituudeltaan yhdenmukaisella läpimitalla varustetun putken muotoinen.

20 Keksinnön eräänä lisätarkoituksena on myös vähen tää ilmapallokatetrin kiertymistodennäköisyyttä sen käytön aikana säilyttäen kuitenkin katetrin joustavuus ja voiman-siirtokyky.

Keksinnön muut tarkoitukset ja edut käyvät selvästi 25 ilmi seuraavasta selostuksesta.

Keksinnön mukaiselle ilmapallokatetriyhdistelmälle on tunnusomaista se mikä on esitetty oheistettujen patenttivaatimuksien 16 - 18 tunnusmerkkiosissa.

Keksintö käsittää siis valmistetun tuotteen, jonka 30 ominaispiirteet, ominaisuudet ja elementtisuhteet selostetaan seuraavassa, oheisten patenttivaatimusten ilmoittaes-sa keksinnön suojapiirin.

Piirustuksien lyhyt kuvaus

Keksinnön havainnolliseksi ymmärtämiseksi viitataan 35 seuraavaan selostukseen sekä oheisiin piirustuksiin, jois sa: 6 92908

Kuvio 1 esittää päällyskuvaa ilmapallokatetrista näyttäen paineenalaisen täyttönesteen syöttöliitännän;

Kuviot 2(a) ja 2(b) esittävät kaaviomaisesti ontossa lieriömäisessä runkokappaleessa sisäisen paineen avulla 5 synnytettyjä aksiaalisia ja kehänsuuntaisia rasituksia;

Kuviot 3(a) ja 3(b) esittävät kaaviomaisesti keksinnön mukaista vahvikepunosta paineesta tyhjennetyssä ja vastaavasti paineistetussa tilassa:

Kuviot 4(a), 4(b) ja 4(c) esittävät leikkauskuvan-10 tona keksinnön mukaisia ilmapallo-osia, varsiosia ja ka-tetrisovitteita.

Kuviot 5(a) ja 5(b) esittävät kaaviomaisesti ilmapalloa ja varren liikkuvia osia, ja niitä voidaan käyttää keksinnön lisäpiirteiden selostamisessa; ja 15 Kuvio 6 esittää leikkauskuvaa keksinnön erään toi sen sovellutusmuodon mukaisesti valmistetusta katetrista, ilmapallo-osan keskipistettä lähinnä olevan Proksimaalisen pään ollessa kiinnitettynä ohjauslankaan.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 20 Kuvio 1 esittää ohjauslangan 2 ja ilmapallokatetrin varren 4 sijainnin. Ohjauslanka 2 on läpimitaltaan esimerkiksi noin 0,015 tuumaa ja se on esitetty asetettuna katetrin sisätiehyeeseen 3. Ohjauslanka kulkee katetrin kärjen 6 kautta ilmapallo-osan 8 sisään ja katetrin varren 4 25 muun osan kautta ulos katetrin proksimaalisesta sovittees-ta 10. Katetrin sovitteeseen 10 on kiinnitetty liitoskap-paleen 12 välityksellä paineputki 14, johon virtaava väliaine voidaan pakottaa kulkemaan ruiskun 16 tai muun pump-paamislaitteen avulla. Virtaavan aineen painetta voidaan 30 valvoa paineputkeen 14 toisen liitoskappaleen 20 välityksellä kiinnitetyn mittarin 18 avulla. Ohjauskatetria, jota käytetään tavallisesti myös ilmapallokatetrin asettamiseksi paikoilleen verisuoneen, ei ole esitetty.

Kuviossa 2 on esitetty joitakin niistä fysikaali-35 sista periaatteista, joihin keksintö perustuu. Kuviot 7 92908 2(a) ja 2(b) esittävät vastaavalla tavalla kaaviomaisesti onton lieriömäisen säiliön seinien sisällä vaikuttavia aksiaalisia ja kehän suuntaisia jännityksiä, tämän säiliön ollessa paineistettuna sisäisesti samalla tavoin kuin ka-5 tetrin ilmapallo-osa. Aksiaalinen rasitys σ„1(11 saadaan kaavasta: σ«χΐ·ι x d x π = pinta-ala x paine = d2x π, —r x p' 10 jossa d merkitsee lieriön läpimittaa. Siten aexial = d x P 4 15

Kehän suuntainen rasitus oclrc saadaan vastaavasti kaavasta: adrc x L x 2 = pinta-ala x paine = d x L x P, jossa L merkitsee pituutta. Siten: 20 ocirc * L x P 2 Näiden kahden voiman resultanttikulma voidaan il-25 maista seuraavalla yhtälöllä: tan2 = ocirc = 2 °axial 30 Resultanttivektorin kulma a on siten: • _ a = tan'1^ = 54,73°

Siten kun katetrin osan muoviseiniin sijoitetut kuidut ovat kriittisen kulman 54,73° suuruisessa kulmassa 35 akselin suhteen, on järjestelmä tasapainossa ja katetrin 8 92908 sisäisen paineen lisäys ei aiheuta muutosta katetrin läpimitassa. Kuten voidaan havaita, tätä tosiasiaa käytetään hyväksi keksinnön mukaisessa katetrissa ilmapallo-osan laajentumisen sekä myös katetrin varren liikkuvan 5 osan läpimitan vähentämisen rajoittamiseksi, jolloin tätä seuraavat muutokset näiden osien paineenalaisissa pituuksissa voivat kompensoida toisensa.

Kuten kuviosta 3(a) kaaviomaisesti näkyy, on keksinnön mukaisen katetrivarren 4 pituus jaettu kolmeen 10 osaan: ilmapallo-osa I, liikkuva varsiosa II ja liikkumaton varsiosa III. Kuvio 3(a) esittää kuitujen suuntaa ka-tetrivarren eri osissa ennen paineen kohdistamista katetrin sisään. Kuvio 3(b) esittää samojen kuitujen suuntaa paineen kohdistamisen jälkeen.

15 Katetrin ilmapallo-osa I on tehty punotuista kui- tulangoista tai kuiduista, jotka on asetettu kierukkamai-sesti kulmaan β akselin suhteen, tämän kulman ollessa kriittistä kulmaa pienempi. Ilmapallon ollessa paineistettuna (kuvio 3(b)), kuidut ovat tasapainossa kriittises-20 sä kulmassa eikä ilmapallo enää laajene. Varren liikkuvan osan II kierukkamaiset kuidut ovat alunperin kriittistä kulmaa suuremmassa kulmassa σ. Kun painetta lisätään, akseli pitenee kunnes kuidut tulevat kriittiseen kulmaan 54,73°. Lopuksi, akselin liikkumattomassa osassa olevien 25 kuitujen alkuperäinen kulma on kriittisen kulman suuruinen. Liikkumattoman osan III mitat eivät muutu, kun ilmapallo paineistetaan.

Kuten kuviosta 3(b) näkyy, ovat kaikki katetrin kussakin kolmessa osassa olevat kuidut kriittisessä kul-30 massa, esimerkiksi kulmassa 54,73°, järjestelmän akselin suhteen. On selvää, että suositeltavassa rakennesovellu-tuksessa varsi sisältää jatkuvat, pääasiassa epäelastises-ta materiaalista tehdyt kierukkamaiset kuitulangat tai kuidut, jotka on kudottu tai punottu vahvikeputkeksi, kui-35 tulankojen kulkiessa ristiin toistensa kanssa ollessaan asetettuina kiertyvästä putken akselia pitkin.

II

9 92908

Keksinnön mukaisesti toimivan ilmapallokatetrin rakenteellisia yksityiskohtia on esitetty kuvioissa 4(a), 4(b) ja 4(c) näkyvissä sovellutusmuodoissa, kuvion 4(a) esittäessä ilmapallo-osaa I ja varren liikkuvan osan II 5 alkua. Kuvio 4(b) esittää liikkuvan osan II toista päätä ja liikkumattoman varsiosan III alkua. Lopuksi kuvio 4(c) esittää katetrin proksimaalista päätä ja tapaa, jolla varsi ja sisäputki on tuettu liitoskappaleeseen paineenalai-sen virtaavan väliaineen vastaanottamista varten.

10 Kuvion 4(a) esittämän katetrin 4 ulompi pää 25 si sältää kapenevan onton muovikärjen 22, katetrin sisäput-ken 26 ulomman pään 24 ollessa kiinnitettynä suljetulla tavalla tähän kärkeen. Sisäputki 26 on tehty polytetra-fluoroetyleenimuovista ja sen ulkoläpimitta on 0,72 mm ja 15 sisäläpimitta 0,50 mm, jonka läpi läpimitaltaan 0,015” oleva ohjauslanka voidaan pistää kulkemaan. Ulomman kärjen 22 kaulaosa 26 on kiinnitetty suljetulla tavalla varren 4 ilmapallo-osan I ulompaan päähän. Kuten kuviosta 4(a) näkyy, on ilmapallo laajennettu kohdistamalla pai-20 netta katetrivarren 4 ja sisäputken 26 ulkopinnan väliseen virtaavan väliaineen tilaan. Ilmapallo-osan I pituus täyteenpumppauksen jälkeen on 20 mm, mutta myös muuta kyseessä olevaa verisuoniplastiikkaa varten sopivaa mitta-arvoa voidaan tietenkin käyttää. Varsiosien II ja III ul- . 25 koläpimitta (ja ilmapallo-osan I laajentumaton läpimitta) • · on 1,33 mm, sisäläpimitan ollessa 1,00 mm. Alle 2,5 - 10 mm tai yli olevaa ilmapallo-osan I laajentunutta läpimittaa (esitetty kuviossa 4(a)) voidaan käyttää kirurgisista vaatimuksista riippuen.

30 Varren eri osat sisältävät nailonista tehdyt jat- :* kuvat vahvikekuitulangat asetettuina vastaavalla tavalla kriittisen kulman 54,73° alittaviin tai sen suuruisiin kulmiin polyuretaanikappaleeseen. Polyuretaanimateriaali voidaan kiinnittää kuitulankoihin upottamalla tai päällys-35 tämällä karan ympärillä putkeksi muodostetut kuitulangat.

• 10 92908 Näiden osien paineistamattomat pituudet lasketaan seuraa-vassa selostettavalla tavalla.

Kuviossa 4(a) on myös esitetty kaksi röntgensäteitä läpäisemättömästä materiaalista, kuten kullasta tai 5 platinasta, tehtyä nauhaa, jotka on asetettu sisäputken 26 ympärille ilmapallo-osan 1 päiden merkitsemiseksi, niin että ilmapallo voidaan asettaa radiograafisesti verisuoneen.

Katetrin 4 proksimaalinen pää on kiinnitetty sovit-10 teen 4(o) sisälle kuvion 4(c) esittämällä tavalla paineen-alaisen virtaavan väliaineen pääsyn mahdollistamiseksi sisäputken 26 ja varren 5 väliseen tilaan. Sovite 40 sisältää keskiaukon 41 ohjauslankaa varten, joka on liitetty keskitiehyen 42 kautta sisäputken 26 keskionteloon 43 ja 15 siitä kärjen 22 kautta ulos.

Sekä liikkumaton varsiosa III ja katetrin sisäput-ki 26 on kiinnitetty suljetulla tavalla sovitteeseen 40 samakeskisesti erilleen toisistaan. Pääsyn sisäputken 26 ulkopinnan ja liikkumattoman varsiosan III sisäpinnan vä-20 liseen tilaan muodostaa liitoskappaleessa 46 oleva tiehyt 48, tämän liitoskappaleen ulotessa sivusuunnassa katetrin riviliittimestä 40.

Kuvatunlaisen katetrin on havaittu kykenevän toimimaan jopa 20 ilmakehän paineissa normaalissa keholämpö-25 tilassa 37 °C. Katetri on ulkonäöltään yhtenäisen putken muotoinen, jolla on sama läpimitta ja tasainen jatkuva pinta koko pituudeltaan. Sillä on mahdollisimman matala profiili. Tällainen katetri ei vaadi jousen käyttöä, koska katetrin kärki ei siirry taaksepäin ilmapallon täyteen-30 pumppauksen yhteydessä. Katetrin lisäetuna on vielä se, että murtuman tapahtuessa katetrin murtuneita osia pitävät « kuitulangat paikoillaan eivätkä nämä osat pääse muodostamaan "sateenvarjoa", joka vaikeuttaisi katetrin poistoa potilaan kehosta. Koska ulkoputken kudosta varten käyte-35 tään täyspitkiä kuitulankoja, vähenee katetrin kiertymis- 92908 todennäköisyys katetrin pysyessä kuitenkin joustavana ja säilyttäessä voimansiirtokykynsä. Samalla katetrin ohjaus-langalla tapahtuvan liikkeen synnyttämä kitka minimoidaan.

Kun pallo pumpataan täyteen, liikkuva osa II pite-5 nee ilmapallon pysyessä valitussa asennossa sisäputken ulommassa päässä. Koska ilmapallokatetrin varsi on asetettu ohjauskatetriin, voidaan varren koko pituutta käyttää tarvittaessa pituudenmuutosta varten, joka kompensoi laajentumisen aiheuttaman ilmapallo-osan pituuden vähene-10 misen.

Seuraavassa selostetaan katetrin eri osien rakenteellisten elementtien välistä suhdetta sekä mittoihin liittyvien laskelmien perusteita.

Ensiksikin, ilmapallossa olevan kuitulankakierukan 15 täyteenpuhallus- ja tyhjennyksenkaltevuuksien löytämiseksi ilmapallon laajentumisen aiheuttaman pituudenmuutoksen laskemiseksi oletetaan, että pääasiallinen kuitumateriaali, josta punos on tehty, käsittää esimerkiksi nailonin, joka venyy vain vähän vetojännityksen alaisena.

20 Kuten kuviosta 5 näkyy, saadaan täyteenpumpatun ilmapallon pituuskaltevuus PB1 kaavasta: pbi = nDB/tana, jossa D merkitsee ilmapallo-osan täyteenpumpattua läpimittaa ja a kriittistä kulmaa. Tasapainotilassa kehävoima 25 aradiai Ja aksiaaliset voimat oxxlMl saavat aikaan edellämainitun kriittisen kulman eli a - 54,73°.

Tyhjennetyn ilmapallon pituuskaltevuus PBD saadaan kaavasta: PBD = ndB/tanfl, 30 jossa d merkitsee tyhjennetyn putken pääläpimittaa ja β ;· kuitulankojen kulmaa akselin suhteen. Ottaen hypotenuusan h pituus vakioksi ilmapallon täyteenpumpatussa ja tyhjennetyssä tilassa, saadaan täyteenpumpatun ja tyhjennetyn ilmapallon läpimittojen välinen suhde kaavoista:

35 hBsina = DB

hBsinB = dB

12 92908 sine - dB sinä ~Db 5 Koska α = 54,73°, sin α = 0,8165 ja

sin β= 0,8165 d/D

Siten kudoksen sisältämien kuitulankojen kulma 8 määritetään kriittisen kulman ja ilmapallon täyteenpumpatun ja tyhjennetyn läpimitan funktiona.

10 Samaa perusmenetelmää noudatetaan liikkuvan varren parametrien laskennassa kuvion 5(b) mukaisella tavalla.

h, = _Dt_ = d, sinä sinä , 15 jossa h. merkitsee hypotenuusan pituutta, D. täyteenpumpatun varren läpimittaa, d. tyhjennetyn varren läpimittaa, σ kudoksen kulmaa tyhjennetyssä punoksessa ja, kuten edellä, a kriittistä kulmaa 54,73°.

20 Molemmat pituuskaltevuudet saadaan kaavoista: P.a = _ p.i = _ tana tano 25 joissa P,d merkitsee tyhjennetyn varren pituuskaltevuutta ja Pti täyteenpumpatun varren pituuskaltevuutta. Pituuden muutos yksikkökaltevuusnousua kohti on siten:

Ap. = p«i ~ p«d Määrä N. kaltevuusnousuyksiköitä tarvitaan vaaditun 30 muutoksen aikaansaamiseksi ilmapallon pituudessa LB.

Ns = A Lb Δ Pe 35 jolloin liikkuvan varsiosan kokonaispituus L. saadaan kaavasta: L. = Ns x Ped 13 92908

Koska Ilmapallon pituuden muutos saadaan kuviosta 5(a) seuraavasti: ΔΒ = LBd - LB1 voidaan tarvittava kaltevuusnousumäärä varren liikkuvassa 5 osassa laskea. Edellä selostetussa esimerkissä katetrin pituus oli 135 mm, ilmapallon pituus ennen paineistamista noin 30 mm ja katetrin liikkuvan osan pituus ennen paineistamista noin 265 mm.

Keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaisen 10 ilmapallokatetrin rakenteellisia yksityiskohtia on merkitty yleensä viitenumerolla 54 kuvion 6 esittämässä poikkileikkauksessa. Katetri 54 sisältää ilmapallo-osan I ja liikkuvan osan II, jossa on kuvion 4a esittämän katetrin 4 mukainen ulompi pää 25. Tässä sovellutusmuodossa katetrin 15 54 ulompi pää 25 on kiinnitetty ohjausvarren 55 ulompaan päähän.

Katetrin 54 varren ilmapallo-osa I ja liikkuva osa II sisältävät jatkuvat vahvikekuitulangat kriittisen kulman 54,73° alittaviin ja ylittäviin kulmiin asetettuina. 20 Siten katetri 54 on muodostettu samalla tavoin kuin katetri 4. Kuvion 6 esittämä ilmapallokatetri voi sisältää röntgensäteitä läpäisemättömät merkkiosat 58 ja 59 kuvion 4 katetrin 4 tapaan.

Keksinnön tämän sovellutusmuodon mukaisesti valmis-25 tettua katetria käytettäessä katetrin ilmapallo-osa asete- »· taan verisuoneen samanaikaisesti ohjauslangan asetuksen kanssa. Tällä tavoin helpotetaan ilmapallo-osan asetusta valittuun asentoon. Ilmapallo-osa I tulee pumpatuksi täyteen ja liikkuva osa II pitenee ilmapallon pysyessä edel-30 lä selostetun sovellutusmuodon mukaisesti valitussa asen-nossa.

On selvää, että suuren paineenalaisen virtaavan väliaineen määrän syötön varmistamiseksi varren ilmapallo-osaan on välttämätöntä rajoittaa katetrin varsiosan ja 35 sisäputken välisen tilan poikkipinta-alan vähentämistä ilmapallo-osaan tulevan virtaavan väliaineen virtauksen tukkeutumisen estämiseksi.

« 14 92908

Alaan perehtyneille henkilöille on myös selvää, että keksinnön mukaista ilmapallokatetria voidaan muunnella huomattavasti sekä sen fyysisten mittojen että myös sen käytön suhteen. Katetrin valmistuksessa käytettyjä 5 materiaaleja voidaan myös vaihdella edelläselostettuun esimerkilliseen sovellutusmuotoon verrattuna, kunhan vain säilytetään niiden biologinen soveltuvuus. Vaikka keksintöä onkin selostettu edellä katetrin kirurgisen käytön yhteydessä, niin on selvää alaan perehtyneille henkilöille) le, että keksintöä voidaan käyttää myös muilla aloilla.

Voidaan siten havaita, että keksinnön edellä selostetut päämäärät saavutetaan tehokkaasti, ja koska tiettyjä muutoksia voidaan tehdä edelläolevaan selostukseen keksinnön hengestä ja suojapiiristä poikkeamatta, niin 15 kaikkia edelläolevaan selostukseen ja oheisiin piirustuksiin liittyviä seikkoja on pidettävä vain esimerkin tavoin annettuina ja luonteeltaan rajoittamattomina.

On myös selvää, että oheiset patenttivaatimukset on tarkoitettu sisältämään kaikki edelläselostetun keksinnön 20 tunnusomaiset piirteet sekä keksinnön suojapiiriin sisältyvät yksityiskohdat.

• m m *

Claims (18)

1. Laajentuva katetri sisältäen ilmapallo-osan (I), joka laajenee katetrin paineistuksen yhteydessä, t u n - 5. e t t u siitä, että se käsittää: elastomeerimateriaalista tehdyn kuitulankojen avulla vahvistetun varren (4), jolloin varren yksi osa (I) kykenee läpimitaltaan laajenemaan sisäisen paineistuksen alaisena ilmapallon muodostamiseksi, tämän ilmapallo-osan 10 kuitulankojen ollessa asetettuina ennalta määrättyä kriittistä kulmaa (a) pienempään kulmaan (β) pituusakselin suhteen, jolloin ilmapallo-osan (1) laajentuessa paineen alaisena sen laajentuminen loppuu kuitulankojen tullessa kriittiseen kulmaan; ja 15 aksiaalisesti laajenevan osan (11), jossa kuidut ovat kulmassa (σ), joka on suurempi kuin mainittu kriittinen kulma (a), jonka laajenevan osan pituus kasvaa kun katetria paineistetaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laajentuva katet- 20 ri,tunnettu siitä, että varsi sisältää lisäksi: liikkumattoman osan (III), jossa kuitulangat sijaitsevat kriittisessä kulmassa (a), tämän liikkumattoman osan pituuden pysyessä samana katetrin ollessa paineistettuna.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että ilmapallo-osan pituus pienenee kun katetria paineistetaan ja että pituuden pieneneminen tulee ainakin osittain kompensoiduksi aksiaalisesti laajenevan osan (II) pituuden kasvun johdosta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laajentuva katet- ri, t u n n e t t u siitä, että ilmapallo-osan pituuden pieneneminen tulee kompensoiduksi katetrin aksiaalisesti laajenevan osan pituuden kasvun johdosta, jolloin ilmapallo-osan asema ei muutu kun ilmapalloa laajennetaan.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että ilmapal- « • · 16 92908 lo-osa on muodostettu varren ulompaan päähän ja että aksi-aalisesti laajeneva osa sijaitsee sen vieressä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi: 5 varren (4) sisään samakeskisesti asetetun sisäput- kilaitteen (26) kiinnitettynä suljetulla tavalla varren ulompaan päähän (25) rengasmaisen tilan muodostamiseksi paineenalaisen virtaavan väliaineen vastaanottamista varten varren ja sisäputkilaitteen väliin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laajentuva katet ri, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi: liitinlaitteen (40), johon sisäputkilaite ja varsi on suljetulla tavalla kiinnitetty, tämän liitinlaitteen pitäessä sisäputkilaitteen ja varren samakeskisesti tois-15 tensa suhteen; ja liitinlaitteessa olevan tiehytlaitteen (48) paineenalaisen virtaavan väliaineen syöttämiseksi sisäputkilaitteen ja varren väliseen tilaan.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laajentuva 20 katetri, tunnettu siitä, että varren ilmapallo- osan ulompi pää on kiinnitetty sisäputkilaitteen ulompaan päähän.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että sisäputki- 25 laite käsittää pitkänomaisen aksiaalisen käytävän katetrin • « pujottamiseksi ohjauslangan päälle.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että paineis-tamattoman varren halkaisija on olennaisesti muuttumaton 30 koko pituudella.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 6-10 mukainen laa- • « * jentuva katetri, tunnettu siitä, että paineistet tuna varren aksiaalisesta laajenevan osan pienentynyt halkaisija pysyy suurempana kuin sisäputkilaite niin, että 35 mahdollistetaan paineen alaisen virtaavan väliaineen tulo ilmapallo-osaan ja sen poistuminen ilmapallo-osasta. •, , • 17 92908

12. Jonkin patenttivaatimuksen 6-11 mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että sisäputki-laite käsittää polytetrafluorieteeniä ja että kuitumateriaali on upotettuna polyuretaaniin.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että varsi on muodostettu biologisesti yhteensopivasta elastisesta päällystysmateriaalista .

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laajentuva ka-10 tetri, tunnettu siitä, että kuitulangat on tehty nailonista.

15. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen laajentuva katetri, tunnettu siitä, että varren kuitulangat muodostavat putkimaisen punoksen.

15 92908

16. Ilmapallokatetriyhdistelmä verisuoneen asetta mista varten, tunnettu siitä, että se käsittää: sisäputken (26); sisäputken suhteen samakeskisesti asetetun ulko-putken (4); 20 ulkoputken sisäläpimitan ollessa suurempi kuin si säputken ulkoläpimitta, niin että nämä molemmat putket ovat akselin suunnassa siirrettävissä toistensa suhteen ja muodostavat rengasmaisen tilan putkien väliin, sisäputken ulomman pään (24) ulottuessa ulkoputken ulomman pään (25) 25 yli; ulkoputken (4) ollessa muodostettuna kuitulankama-teriaalilla vahvistetusta elastomeerisestä materiaalista ja sisältäessä ainakin täyteenpumpattavan ilmapallo-osan (I) ja aksiaalisesti laajenevan osan (II); 30 ilmapallo-osan kuitulankamateriaalin ollessa ase tettuna ennalta määrättyä kriittistä kulmaa (a) pienempään kulmaan (B) pituusakselin suhteen, jolloin virtaavaa väliainetta syötettäessä paineenalaisena putkien väliseen rengasmaiseen tilaan ilmapallo-osa laajenee läpimitaltaan, 35 kunnes kuitulankamateriaali tulee kriittiseen kulmaan; ja « 18 92908 aksiaalisesti laajenevan pidennysosan kuitulankama-teriaalin ollessa asetettuna kriittistä kulmaa (a) suurempaan kulmaan (σ), niin että pidennysosa laajenee pituudeltaan virtaavan väliaineen paineen johdosta; 5 jolloin ilmapallo muodostuu laiteyhdistelmän koko naispituuden vähenemättä.

17. Ilmapallokatetriyhdistelmä verisuoneen asettamista varten, tunnettu siitä, että se käsittää: katetrin ohjauslangan (55), jossa on keskipisteestä 10 erillään oleva eli distaalinen ja lähinnä keskipistettä oleva eli proksimaalinen pää; ja katetrivarren (4) joka sisältää distaalisen (25) ja Proksimaalisen pään, varren ollessa tehtynä kuitulangoilla vahvistetusta elastomeerimateriaalista, varren yhden osan 15 (I) kyetessä laajenemaan läpimitaltaan sisäisen paineis- tuksen alaisena ilmapallon muodostamiseksi, tämän ilmapallo-osan kuitulankojen ollessa asetettuina ennalta määrättyä kriittistä kulmaa (a) pienempään kulmaan (β) akselin suhteen, jolloin ilmapallo-osan laajentuessa paineen alai-20 sena tämä laajentuminen loppuu kuitulankojen tullessa kriittiseen kulmaan; ja katetrivarsi lisäksi sisältää aksiaalisesti laajenevan osan (II), jossa kuidut ovat kulmassa (6), joka on suurempi kuin mainittu kriittinen kulma (a), jonka laaje-25 nevan osan pituus kasvaa kun katetria paineistetaan. • ♦

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen ilmapalloka-tetri, tunnettu siitä, että varsi on kiinnitetty ohjauslankaan langan distaalisen pään alueella. 30 • · * • I - Il 19 92908