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4  Patentanmeldung

Anmeldenummer: 198 50 224.9

Anmeldetag: 26.10.1998

Erfinder und Anmelder:

Dr. Ulf Teichgräber

Dr. Thomas Benter

Anordnung zur Punktion von Gefäßen, inneren Organen und raumfordernden Prozessen

4.1 

4.1.1 

4.1.1.1 Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Punktionstechnik von Gefäßen, inneren Organen und körpereigenen raumfordernden Prozessen, die auf eine ultraschall-geführte Ein-Personen-Punktionstechnik hinausläuft. Das Wesen der Erfindung liegt in einem mehrgelenkigen Schwenkarm bzw. biegsamen Spiralarm, der zusammen mit einem Ultraschallgerät zur Erzeugung eines Echoschnittbildes und herkömmlicher Punktionstechnik eine Anordnung zur Ein-Personen-Ultraschalltechnik ergibt.
Die Punktion der Vena jugularis interna ist ein klinisch wichtiger und häufig verwendeter zentralvenöser Zugangsweg. Die konventionelle anatomisch orientierte Punktionstechnik ermöglicht einen schnellen und einfachen zentralvenösen Zugang. Bei der konventionellen Methode ist die Erfahrung des Arztes eine wichtige Determinante für die Erfolgsrate der Punktion. Typische Komplikationen bei der Punktion der Vena jugularis interna sind die Punktion der Arteria carotis, die Plexusirritation und das Halshämatom69. Seltene, aber schwerwiegende Komplikationen sind die Ruptur der Arteria carotis oder die Perforation des rechten Vorhofs. Durch eine Ultraschall-geführte Punktion von zentralvenösen Gefäßen kann die Komplikationshäufigkeit verringert werden. Die Ergebnisse von Studien zeigen, [Seite 92↓]dass insbesondere bei Risikopatienten (Thrombozytopenie, Koagulopathie) durch den Einsatz einer Ultraschall-geführten Punktionstechnik ein sicherer zentralvenöser Zugang gewährleistet werden kann136. Die Ultraschallführung zeigt eine signifikant höhere Erfolgsrate bei der Punktion, verringerte Punktionszeit und eine reduzierte Komplikationsrate. Unter Ultraschallkontrolle wird das zu punktierende zentralvenöse Gefäß in der Regel mit der ersten Punktion erfolgreich getroffen. Bei der anatomisch orientierten Technik müssen häufig mehrere Versuche in Abhängigkeit von der Erfahrung des Arztes in Kauf genommen werden70.
Bei 6 % der Patienten bestehen anatomische Variationen im Gefäßverlauf der Vena jugularis interna. Insbesondere durch anatomische Variationen besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit zu Komplikationen bei der Blindpunktion. Hier zeigt sich eine große Überlegenheit der Ultraschall-geführten Punktionstechnik .
Die perkutane Punktion von Neugeborenen und Kleinkindern ist besonders für den Ungeübten schwierig. Auch hier zeigt sich eine große Überlegenheit der ultraschall-geführten Punktionstechnik. Speziell die zentralvenöse Punktion der Vena jugularis interna stellt wegen des geringen Gefäßdurchmessers und der besonderen anatomischen Verhältnisse eine Herausforderung dar.
Die Farbdoppler-Sonographie ist eine zuverlässige Methode zur Diagnostik von ZVK-bedingten Thrombosen. Sie ist jedoch keine Voraussetzung für die ultraschall-geführte Punktionstechnik141. Die Verwendung des B-Modes ohne Farbdoppler ist ausreichend, um das Lumen der Vena jugularis interna zu lokalisieren und unter Sicht zu punktieren. Durch leichte Kompression des Gewebes durch den Schallkopf ist es einfach möglich, die Vena jugularis interna von der Arteria carotis zu unterscheiden: Die Jugularvene ist komprimierbar, die Arteria carotis hingegen nicht. Ein wesentlicher Nachteil der Ultraschall-geführten Punktionstechnik besteht darin, dass eine zweite Person zum Einstellen und Halten des Schallkopfes nötig ist, um die Vorteile der Ultraschallmethode voll zu nutzen.
Aus der Patentliteratur sind Punktionsgeräte für Blutgefäße bekannt, die eine Ultraschallsonde aufweisen und die Ortung der Gefäße mit Hilfe des Dopplereffektes ermöglichen sollen (Dardel E: EP 516582; WO 94/15532). In der US-Patentschrift [Seite 93↓]4058114 (Soldner, R) wird eine auf der Ultraschalltechnik beruhende Anordnung beschrieben, die auf eine Punktion von Gefäßen oder inneren Organen gerichtet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu entwickeln, mit der sich die Katheterisierung von Gefäßen sowie die Punktion innerer Organe und körpereigener raumfordernder Prozesse vereinfachen lässt. Die Aufgabe wurde durch eine anatomisch orientierte Technik gelöst, die in einer Ultraschall-geführten Ein-Personen-Punktionstechnik mit Hilfe eines mehrgelenkigen Schwenkarms oder biegsamen Spiralarms, z.B. eines Metallschwenkarms, besteht. Es handelt sich bei dem erfindungsgemäßen Schwenkarm um ein Stativ (z.B. mit 300 mm-Säule und 700 mm-Schwenkbereich), das an einem diagnostischen Ultraschallgerät fixiert ist. Das Wesentliche der Erfindung liegt in der Kombination eines Schwenkarms mit einem diagnostischen Ultraschallgerät zur Erzeugung eines Echoschnittbildes der entsprechenden Gefäß- oder Organsituation und herkömmlicher Technik zur Punktion von inneren Organen zur Gewebs- oder Zellgewinnung, woraus sich eine Anordnung zur Ein-Personen-Ultraschallpunktionstechnik ergibt. Der erfindungsgemäße Schwenkarm oder biegsame Spiralarm ist mit dem Ultraschallgerät oder einem statischen Objekt - Patientenbett oder Patientennachttisch - fest verbunden und erreicht über mehrere Gelenke eine Beweglichkeit, die eine optimale Einstellung des Ultraschallapplikators am Patienten ermöglicht.
In den Abbildungen 4-1 und 4-2 wird die erfindungsgemäße Ultraschall-geführte Ein-Personentechnik für die Anlage von zentralen Venenkathetern schematisch aufgezeigt. In einer klinisch-kontrollierten Studie konnte gezeigt werden, dass die benötigte Zeit bei der Ein-Personen-Ultraschalltechnik deutlich kürzer als bei der Standardtechnik war. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass bei 95 % der Patienten Ultraschall-geführt die Jugularvene beim ersten Versuch getroffen werden konnte. In der Standardtechnik gelang dies nur bei 52 % der Fälle. Darüber hinaus erwies sich die Ultraschalltechnik als wesentlich weniger risikoträchtig: Lokale Hämatome: 5 % vs. 10 %, Plexusirritationen 0 % vs. 6 %, Karotispunktionen 0 % vs. 12 %. Mit der erfindungsgemäßen Technik lassen sich zentralvenöse Punktionen [Seite 94↓]schneller, risikoärmer und angenehmer durchführen.
Das Wesen der Erfindung besteht in einer Kombination bekannter (herkömmlicher Punktionstechnik, Katheterisierungsmaterial, Ultraschallgerät), neuer Elemente (mehrgelenkiger Schwenkarm) und neuer Lösungswege (Ultraschall-geführte Ein-Personentechnik), die sich gegenseitig beeinflussen und in ihrer neuen Gesamtwirkung einen Gebrauchsvorteil und den erstrebten Erfolg ergeben, der darin liegt, dass sich nunmehr zentralvenöse Punktionen schneller und mit verringertem Risiko durchführen lassen.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein.

Abb. 4-1: Eine Person punktiert unter Ultraschallkontrolle die Vena jugularis int.


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Abb. 4-2: Ein statischer Haltearm ermöglicht die Ultraschall-geführte Ein-Personen-Technik zur Punktion der Vena jugularis int.

4.1.1.2 Ausführungsbeispiel

Ultraschall-gesteuerte Ein-Personen Technik zur Punktion von Gefäßen und inneren Organen bzw. körpereigenen raumfordernden Prozessen:
Die Ein-Personen-Methode zur Punktion von Gefäßen, körperinternen Organen, raumfordernden Prozessen oder dergleichen unter Verwendung eines mehrgelenkigen Schwenkarms und eines diagnostischen Ultraschallgeräts zur Erzeugung eines Echoschnittbildes der entsprechenden Gefäß- oder Organsituation beruht auf drei funktionellen Einheiten:

Einem Metallschwenkarm

Einem Ultraschallgerät

Einer herkömmlichen Punktionstechnik, z.B. nach Seldinger142 mit Führungsdraht für Gefäßpunktionen bzw. Punktionen von inneren Organen zur Gewebs- oder Zellgewinnung.


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Der erfindungsgemäße Schwenkarm ist mit dem Ultraschallgerät, dem Patientenbett, Patientennachttisch oder festen bzw. beweglichen Objekten über eine Schraubzwinge oder ähnlichem verbunden und erreicht über mindestens drei Gelenke eine Beweglichkeit, die eine optimale Einstellung des Ultraschallapplikators am Patienten ermöglicht. Die Gelenke des Metallschwenkarms sind mit einer oder mit mehreren Schrauben fixiert. Der Kopf des Arms ist über eine Klammer mit dem Ultraschallapplikator verbunden. Dies erlaubt eine statische Positionierung des Ultraschallapplikators auf der Haut des Patienten unter einem ausreichenden Druck, der einer manuellen Positionierung entspricht.
Zur Ultraschall-Schnittbilderzeugung in Ein-Personen-Technik wird ein beliebiges Ultraschallgerät verwendet, das mit einem geeigneten Ultraschallapplikator ausgestattet ist, um Gefäße oder innere Organe und raumfordernde Prozesse darzustellen. Für die Punktionstechnik in Ein-Personen-Technik können sowohl Linearscanner als auch curved arrays, Punktionsschallköpfe oder Sektorscanner zur Anwendung kommen.
Die Ultraschall-gesteuerten Ein-Personen- bzw. Zwei-Personen-Techniken zur Punktion von Gefäßen, inneren Organen und raumfordernden Prozessen ähneln sich prinzipiell. Zunächst wird nach Desinfektion der Hautoberfläche das Gefäß bzw. die innere Organstruktur mit dem Ultraschallapplikator bei in den Gelenken gelockertem Metallschwenkarm aufgesucht. Erscheint das optimale Schnittbild auf dem Monitor des Ultraschallgeräts, werden die Feststellschrauben der Gelenke des Metallschwenkarms so fixiert, dass ein leichter Druck auf die Hautoberfläche des Patienten ausgeübt wird. Nach örtlicher Anästhesie der Haut des Patienten wird nun die Punktions- oder Biopsienadel unter sonographischer Sicht in das Zielgebiet vorgeschoben, um einen Führungsdraht bei der Gefäßpunktion im Gefäßlumen zu platzieren bzw. um Gewebe bei der Biopsie zu entnehmen. Bei der Gefäßpunktion folgt nach der Führungsdrahtanlage das Vorschieben des Katheters in das Gefäßlumen; alternativ können auch Katheter direkt durch die Punktionsnadel in das Gefäßlumen oder in präformierte oder pathologische Körperhöhlen eingeführt [Seite 97↓]werden

4.1.1.3 Patentansprüche

  1. Anordnung zur Punktion von Gefäßen, inneren Organen und raumfordernden Prozessen, bestehend aus einem Schwenkarm, einem Ultraschallgerät und einer herkömmlichen Punktionstechnik sowie herkömmlichem Katheterisierungsmaterial.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm mit mehreren Gelenken ausgerüstet und auch als biegsamer Spiralarm ausgestaltet ist.
  3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm oder biegsame Spiralarm mit dem Ultraschallgerät zur Erzeugung eines Echoschnittbildes und einem Patienten-Objekt - wie Patientenbett oder Patientennachttisch - oder dem Ultraschallgerät fest verbunden ist.
  4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke des Schwenkarms mit einer oder mit mehreren Schrauben fixiert sind und der Kopf des Metallschwenkarms über eine Klammer mit dem Ultraschallapplikator verbunden ist.
  5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm oder biegsame Spiralarm ein Stativ mit einer Säule und einem Schwenkbereich, das an einem diagnostischen Ultraschallgerät fixiert ist, darstellt.
  6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Schwenkarm um einen Metallschwenkarm oder biegsamen Spiralarm handelt, der ein Stativ, z.B. mit 300-mm-Säule und 700-mm-Schwenkbereich, darstellt.
  7. Verwendung der Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Ein-Personen-Ultraschall-Punktionstechnik.[Seite 98↓]
  8. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 7 zur Punktion von Gefäßen, inneren Organen und raumfordernden Prozessen


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28.09.2004