DE60221139T2

DE60221139T2 - Bronchiale durchflussvorrichtung

Info

Publication number: DE60221139T2
Application number: DE60221139T
Authority: DE
Inventors: Peter M. Wilson; Antony J. San Francisco FIELDS; Hanson S. Woodside GIFFORD; John G. Menlo Park MCCUTCHEON; Michael J. Redwood City HENDRICKSEN; Alan R. Redwood City RAPACKI; David R. San Francisco THOLFSEN; Michael S. Campbell BARRETT; Ronald San Mateo HUNDERTMARK; Donald Pacifica SUTTON
Original assignee: Emphasys Medical Inc
Current assignee: Emphasys Medical Inc
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: US20050166925A1; EP1434615B1; US20050145253A1; CA2458595C; WO2003030975A2; JP2005505355A; US7854228B2; DE60221139D1; US6941950B2; ATE366597T1; CA2458595A1; US20030070682A1; JP4446739B2; WO2003030975A3; US20110130834A1; EP1434615A2; AU2002347900B2; AU2002347900B8

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Vorrichtungen, die bei der Durchführung von Verfahren an der Lunge verwendet werden, und insbesondere auf Verfahren zum Behandeln von Lungenkrankheiten.
STAND DER TECHNIK
Lungenkrankheiten, wie beispielsweise die chronisch-obstruktive Lungenerkrankung, (COPD), verringern die Fähigkeit von einem oder beiden Lungenflügeln, die Luft während der Ausatmungsphase des Atmungszyklus vollständig auszustoßen. Der Begriff "chronisch-obstruktive Lungenerkrankung" (COPD) bezieht sich auf eine Gruppe von Krankheiten, die ein gemeinsames Symptom, nämlich die Kurzatmigkeit, teilen. Solche Krankheiten gehen mit einer chronischen oder wiederkehrenden Behinderung des Luftstroms in der Lunge einher. Aufgrund der Zunahme der Umweltverschmutzung, des Zigarettenrauchens und von anderen Schadstoffbelastungen hat das Auftreten von COPD in den letzten Jahrzehnten dramatisch zugenommen und gilt in den Vereinigten Staaten heute als Hauptursache für die mit einer Aktivitätseinschränkung oder mit Betthüten verbundene Arbeitsunfähigkeit. COPD kann Erkrankungen, wie beispielsweise die chronische Bronchitis, die Bronchiektase und das Emphysem, einschließen. Obwohl jede von ihnen bestimmte anatomische und klinische Gesichtspunkte aufweist, können viele Patienten sowohl im Azinarbereich (wie beim Emphysem zu sehen) als auch im Bronchialbereich (wie bei der Bronchitis zu sehen) sich überschneidende Schadensmerkmale aufweisen.
Das Emphysem ist ein Zustand der Lunge, der durch die abnorme, dauerhafte Vergrößerung der Lufträume distal der Terminalbronchiolen gekennzeichnet ist, begleitet von der Zerstörung von deren Wänden, aber ohne offensichtliche Fibrose. (Snider, G.L. et al: The Definition of Emphysema; Report of the National Heart Lung and Blood Institute, Division of lung Deseases Workshop (Am Rev. Respir. Dis. 132:182, 1985)). Es ist bekannt, dass Emphyseme und andere Lungenkrankheiten bei einem oder beiden Lungenflügeln die Fähigkeit verringern, die Luft während der Ausatmungsphase des Atmungszyklus vollständig auszustoßen. Eine der Auswirkungen von solchen Erkrankungen besteht darin, dass das kranke Lungengewebe weniger elastisch ist als gesundes Lungengewebe, was ein Faktor ist, der das vollständige Ausstoßen von Luft verhindert. Während des Atmens stößt der kranke Lungenabschnitt nicht vollständig zurück, da das kranke (z.B. emphysematische) Lungengewebe weniger elastisch ist als gesundes Gewebe. Infolgedessen übt das kranke Lungengewebe eine relativ niedrige Antriebskraft aus, was dazu führt, dass die kranke Lunge weniger Luftvolumen ausstößt als eine gesunde Lunge. Das geringere Luftvolumen übt weniger Kraft auf den Atemweg aus, wodurch es möglich wird, dass sich der Atemweg schließt, bevor alle Luft ausgestoßen worden ist, was ein weiterer Faktor ist, der ein vollständiges Ausatmen verhindert.
Das Problem verstärkt sich ferner durch das kranke, weniger elastische Gewebe, welches die sehr engen Atemwege umgibt, die zu den Lungenbläschen führen, bei welchen es sich um die Luftsäcke handelt, in welchen der Sauerstoff-Kohlendioxid-Austausch stattfindet. Das kranke Gewebe weist weniger Spannkraft auf als gesundes Gewebe und ist typischerweise nicht in der Lage, die engen Atemwege bis zum Ende des Ausatmungszyklus offen zu halten. Dies fängt Luft in den Lungenflügeln und verschlimmert den ohnehin schon unzureichenden Atmungszyklus weiter. Die gefangene Luft führt dazu, dass sich das Gewebe übermäßig aufweitet und nicht mehr in der Lage ist, einen effizienten Sauerstoff-Kohlendioxid-Austausch zu gewährleisten.
Zudem belegt das übermäßig aufgeweitete, kranke Lungenwege mehr Pleuraraum als gesundes Lungengewebe. In den meisten Fällen ist nur ein Abschnitt der Lunge erkrankt, wohingegen der restliche Teil verhältnismäßig gesund und daher nach wie vor in der Lage ist, den Sauerstoffaustausch effizient auszuführen. Da das übermäßig aufgeweitete Lungengewebe mehr Pleuraraum einnimmt, wird dadurch die zum Aufnehmen des gesunden, funktionsfähigen Lungengewebes verfügbare Raummenge verringert. In der Folge verursacht das übermäßig aufgeweitete Lungengewebe aufgrund seiner eigenen verringerten Funktionalität, und da es die Funktionalität des benachbarten, gesunden Gewebes nachteilig beeinträchtigt, eine unzureichende Atmung.
Die Lungenreduktionschirurgie ist ein herkömmliches Verfahren zum Behandeln von Emphysemen. Gemäß der Lungenreduktionschirurgie wird ein kranker Abschnitt der Lunge chirurgisch entfernt, was mehr des Pleuraraums zur Aufnahme der funktionsfähigen, gesunden Abschnitte der Lunge verfügbar macht. Der Zugriff auf die Lunge erfolgt typischerweise über eine mittlere Brustbeindurchtrennung oder eine kleine seitliche Brustkorböffnung. Ein Abschnitt der Lunge, typischerweise der Umfang des oberen Lappens, wird von der Brustwand befreit und dann z.B. mittels eines Klammergeräts operativ entfernt, welches mit Rinderperikard beschichtet ist, um das Lungengewebe in Nachbarschaft der Schneidlinie zu verstärken und um zudem das Austreten von Luft oder Blut zu verhindern. Dann wird die Brust verschlossen und werden Rohre eingesetzt, um Luft und Fluid aus der Pleurahöhle zu entfernen. Der herkömmliche chirurgische Zugriff ist verhältnismäßig traumatisch und invasiv und ist, wie die meisten chirurgischen Verfahren, nicht für alle Patienten eine praktikable Option.
Einige vor kurzem vorgeschlagene Behandlungen schließen die Verwendung von Vorrichtungen ein, die einen kranken Bereich der Lunge isolieren, wie beispielsweise mittels Kollabieren des kranken Lungenbereichs, um das Volumen des kranken Bereichs zu verringern. Gemäß solchen Behandlungen werden in Atemwege, die den Zielbereich der Lunge speisen, Isolierungsvorrichtungen implantiert, um den Fluidstrom zum kranken Lungenbereich zu regeln, um den Bereich der Lunge fluidisch zu isolieren. Diese implantierten Isolierungsvorrichtungen können beispielsweise Einwegventile sein, welche das Strömen nur in der Ausatmungsrichtung zulassen, Verschlussvorrichtungen oder Stopfen, welche das Strömen in beiden Richtungen verhindern, oder Zweiwegventile, welche das Strömen in beiden Richtungen steuern. Die WO-A-01-66190 offenbart beispielsweise ein implantierbares Strömungssteuerungselement, welches verhindert, dass Luft in einen isolierten Abschnitt der Lunge eines Patienten eintritt. Das Element lässt zu, dass die Luft aus dem isolierten Abschnitt der Lunge des Patienten entweicht, so dass das Element wie ein Ventil wirkt. Solche Vorrichtung sind jedoch immer noch in der Entwicklungs- Phase. Daher besteht ein großer Bedarf bezüglich der Verbesserung der Auslegung und der Funktionalität von solchen Isolierungsvorrichtungen sowie der Verfahren des Ausbringens und Verwendens solcher Vorrichtungen.
In Anbetracht des Vorstehenden besteht ein Bedarf für verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum Regeln des Fluidstroms zu einem kranken Lungenbereich.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es werden Verfahren und Vorrichtungen zum Regeln des Fluidstroms zu und von einem Bereich der Lunge eines Patienten offenbart, gemäß welchen beispielsweise während des Atmens eine gewünschte Fluidstromdynamik zu einem Lungenbereich erzielt und/oder ein Kollabieren in einem oder mehreren Lungenbereichen hervorgerufen wird. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung kann eine Strömungssteuerungsvorrichtung in einen Bronchialdurchgang implantiert werden. Die Strömungssteuerungsvorrichtung schließt ein Ventilglied ein, welches den Fluidstrom durch die Strömungssteuerungsvorrichtung regelt, und ein Dichtungsglied, welches das Ventilglied zumindest teilweise umgibt. Das Dichtungsglied erstreckt sich radial nach außen und bildet mit der Innenwand des Bronchialdurchgangs eine Dichtung, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung im Bronchialdurchgang implantiert ist. Die Strömungssteuerungsvorrichtung schließt auch ein am Dichtungsglied befestigtes Verankerungsglied ein. Das Verankerungsglied übt dann, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung im Bronchialdurchgang implantiert ist, gegen die Innenwand des Bronchialdurchgangs eine radiale Kraft aus, um die Strömungssteuerungsvorrichtung an einer festgelegten Stelle im Bronchialdurchgang zurückzuhalten; und eine Ventilschutzvorrichtung umfasst eine ringförmige Wand, welche das Ventilglied zumindest teilweise umgibt. Und zwar schließt die Ventilschutzvorrichtung wenigstens ein Loch ein, welches sich durch das Ventilschutzvorrichtungsglied erstreckt, und ferner sieht das Loch eine Stelle vor, an welcher eine Entfernungsvorrichtung die Strömungssteuerungsvorrichtung ergreifen kann.
Wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung im Bronchialdurchgang implantiert ist, kann sie den Luftstrom in den Ziellungenbereich unterbinden und kann ein Kolla bieren des Ziellungenbereichs herbeiführen. Als Alternative zur Unterbindung des Luftstroms und zum Kollabieren des Ziellungenbereichs kann die Strömungssteuerungsvorrichtung einen geregelten Luftstrom zum und vom Ziellungenbereich zulassen, um eine verbesserte Luftstromdynamik zu erreichen, was nicht zu einem Kollabieren des Ziellungenbereichs führt.
Andere Merkmale und Vorteile der Strömungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sollten aus der folgenden Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen ersichtlich sein, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.
KURZBESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Vorderansicht eines Paars von menschlichen Lungenflügeln und eines Bronchialbaums mit einer in einem Bronchialdurchgang implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung, um einen Bereich der Lunge bronchial zu isolieren.
2 zeigt eine Vorderansicht eines Paars von menschlichen Lungenflügeln und eines Bronchialbaums.
3A zeigt eine Seitenansicht des rechten Lungenflügels.
3B zeigt eine Seitenansicht des linken Lungenflügels.
4 zeigt eine Vorderansicht der Luftröhre und einen Abschnitt des Bronchialbaums.
5A zeigt eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer Strömungssteuerungsvorrichtung, die in einen Körperdurchgang implantiert werden kann.
5B zeigt eine perspektivische Schnittansicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 5A.
6A zeigt eine Seitenansicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 5A.
6B zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 5A.
7A zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Entenschnabelventils in einem geschlossenen Zustand.
7B zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Entenschnabelventils in einem offenen Zustand.
8 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung der 5 bis 6, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist.
9 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung.
10 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 9.
11 zeigt eine vordere Draufsicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 9.
12 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung von 9, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist.
13 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung von 9, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist und von einer von einem Rohr gebildeten Dilatationsvorrichtung geweitet wird.
14 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung von 9, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist und von einer Dilatationsvorrichtung geweitet wird, die von einem Rohr mit einem Einwegventil gebildet ist.
15 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung von 9, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist und von einer Dilatationsvorrichtung geweitet wird, die von einem Rohr mit einem Einwegventil gebildet ist, wobei das Rohr an einem zum Entfernen vorgesehenen Seil befestigt ist.
16 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung von 9, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist und von einer von einem Rohr gebildeten Dilatationsvorrichtung geweitet wird, die fluidisch an einen Katheter gekoppelt ist.
17 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung von 9, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist und von einer von einem Katheter gebildeten Dilatationsvorrichtung geweitet wird.
18 zeigt eine andere Ausführungsform einer in einem Bronchialdurchgang implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung.
19 zeigt eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform einer Strömungssteuerungsvorrichtung.
20 zeigt eine Seitenansicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 19.
21 zeigt eine entlang der Linie 21-21 von 20 geschnittene Schnittansicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 20.
22 zeigt eine andere Ausführungsform einer Strömungssteuerungsvorrichtung.
23 zeigt eine Schnittansicht der Strömungssteuerungsvorrichtung von 22.
24 zeigt eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform einer Strömungssteuerungsvorrichtung.
25 zeigt eine andere Ausführungsform einer in einem Bronchialdurchgang implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung.
26 zeigt eine andere Ausführungsform einer in einem Bronchialdurchgang implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung.
27 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung von 26, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist und von einer Dilatationsvorrichtung geweitet wird.
28 zeigt eine andere Ausführungsform einer Strömungssteuerungsvorrichtung, die in einem Bronchialdurchgang implantiert ist.
29 zeigt eine andere Ausführungsform einer in einem Bronchialdurchgang implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung, die eine innere, abgedichtete Kammer aufweist.
30 zeigt eine andere Ausführungsform einer in einem Bronchialdurchgang implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung, wobei die Strömungssteuerungsvorrichtung ein Paar von Innenlumen aufweist, um einen gesteuerten Zweiweg-Fluidstrom zu erlauben.
31 zeigt eine andere Ausführungsform einer in einem Bronchialdurchgang implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung, wobei die Strömungssteuerungsvorrichtung ein Paar von Klappenventilen aufweist, um einen gesteuerten Zweiweg-Fluidstrom zu erlauben.
32 zeigt ein Zufuhrsystem zum Zuführen einer Strömungssteuerungsvorrichtung zu einem Zielort in einem Körperdurchgang.
33 zeigt eine Perspektivansicht eines distalen Bereichs eines Zufuhrkatheters des Zufuhrsystems.
34 zeigt eine seitliche Draufsicht des distalen Bereichs des Zufuhrkatheters.
35A zeigt eine Schnittansicht eines Gehäuses des Zufuhrkatheters, wobei das Gehäuse eine Strömungssteuerungsvorrichtung enthält.
35B zeigt eine Schnittansicht des Gehäuses, welches eine Strömungssteuerungsvorrichtung enthält, die ein vom Gehäuse vorspringendes, distales Ende aufweist.
36A zeigt das Zufuhrkathetergehäuse, welches eine Strömungssteuerungsvorrichtung enthält und an einer Stelle L eines Bronchialdurchgangs implantiert ist.
36B zeigt den Zufuhrkatheter, der die Strömungssteuerungsvorrichtung an der Stelle L des Bronchialdurchgangs ausbringt.
37 zeigt den Zufuhrkatheter, der die Strömungssteuerungsvorrichtung distal der Stelle L des Bronchialdurchgangs ausbringt.
38 ist eine Perspektivansicht eines Beladungssystems zum Laden der Strömungssteuerungsvorrichtung auf einen Zufuhrkatheter.
39 zeigt eine Schnittansicht einer Beladungsvorrichtung des Beladungssystems.
40 zeigt eine Perspektivansicht einer Schiebevorrichtung des Beladungssystems.
41 zeigt das Beladungssystem, welches zum Laden der Strömungssteuerungsvorrichtung in das Gehäuse des Zufuhrkatheters bereitgemacht worden ist.
42 zeigt das Beladungssystem, welches dazu verwendet wird, die Strömungssteuerungsvorrichtung während des Ladens der Strömungssteuerungsvorrichtung in das Gehäuse des Zufuhrkatheters zusammenzudrücken.
43 zeigt das Beladungssystem, welches dazu verwendet wird, die Strömungssteuerungsvorrichtung während des Einsetzens der Strömungssteuerungsvorrichtung in das Gehäuse des Zufuhrkatheters zusammenzudrücken.
44 zeigt das Beladungssystem mit der vollständig im Gehäuse des Zufuhrkatheters geladenen Strömungssteuerungsvorrichtung.
45 eine hintere perspektivische Explosionsansicht der Beladungsvorrichtung des Beladungssystems.
46 zeigt eine hintere Draufsicht der Beladungsvorrichtung des Beladungssystems mit einer Zufuhrtür in einer geschlossenen Stellung.
47 zeigt eine hintere Draufsicht der Beladungsvorrichtung des Beladungssystems mit einer Zufuhrtür in einer offenen Stellung.
48A zeigt eine hintere Perspektivansicht der Beladungsvorrichtung des Beladungssystems, bei welcher sich die Zufuhrtür in einer offenen Stellung befindet und das Kathetergehäuse in die Beladungsvorrichtung eingesetzt ist.
48B zeigt eine hintere Perspektivansicht der Beladungsvorrichtung des Beladungssystems, bei welcher sich die Zufuhrtür in einer geschlossenen Stellung befindet und das Kathetergehäuse mit der Beladungsvorrichtung zusammenpasst.
49 zeigt eine Perspektivansicht eines Laderohrs des Beladungssystems.
50A zeigt das Laderohr, welches dazu verwendet wird, die Strömungssteuerungsvorrichtung anfänglich in die Beladungsvorrichtung einzusetzen.
50B zeigt das Laderohr, welches dazu verwendet wird, die Strömungssteuerungsvorrichtung anfänglich in die Beladungsvorrichtung einzusetzen.
51 zeigt eine andere Schiebevorrichtung.
52A zeigt die Schiebevorrichtung von 51, die anfänglich in die Beladungsvorrichtung eingesetzt wird.
52B zeigt die vollständig in der Beladungsvorrichtung eingesetzte Schiebevorrichtung von 51.
53 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines anderen Beladungssystems.
54 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines anderen Beladungssystems, bei welchem eine Schiebevorrichtung in der Beladungsvorrichtung eingesetzt ist.
55 zeigt eine vordere Draufsicht einer anderen Beladungsvorrichtung.
56 zeigt eine seitliche Draufsicht der Beladungsvorrichtung von 55.
57 zeigt eine vordere Draufsicht der Beladungsvorrichtung von 55 in einem geschlossenen Zustand.
58 zeigt eine seitliche Draufsicht der Beladungsvorrichtung von 55.
59 zeigt ein Bronchoskop, welches in einem Bronchialbaum eines Patienten ausgebracht ist.
60 zeigt einen Führungsdraht, der in einem Bronchialbaum eines Patienten ausgebracht ist.
61 zeigt einen Zufuhrkatheter, der über einen Führungsdraht in einem Bronchialbaum eines Patienten ausgebracht ist.
62 zeigt eine Perspektivansicht eines Zufuhrkatheters, der eine asymmetrische distale Spitze aufweist.
63 zeigt eine Perspektivansicht eines anderen Zufuhrkatheters, der eine asymmetrische distale Spitze aufweist.
64 zeigt einen Zufuhrkatheter, der einen distalen Bogen und eine asymmetrische distale Spitze aufweist.
Lediglich Figuren, bei welchen das Ventil zumindest teilweise von einer Ventilschutzvorrichtung umgeben ist, die wenigstens ein Loch für eine Entfernungsvorrichtung aufweist, fallen unter die Erfindung.
BESTE ART UND WEISE DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Falls nicht anderweitig festgelegt, haben sämtliche hierin verwendeten, technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einer Fachperson des Gebiets, welchem die Erfindung/Erfindungen angehört/angehören, üblicherweise verstanden werden.
Es werden Verfahren und Vorrichtungen zum Regeln des Fluidstroms zu und von einem Bereich der Lunge eines Patienten offenbart, gemäß welchen beispielsweise während des Atmens eine gewünschte Fluidstromdynamik zu einem Lungenbereich erzielt und/oder ein Kollabieren in einem oder mehreren Lungenbereichen hervorgerufen wird. Ein bestimmter Bereich der Lunge (hierin als der "Ziellungenbereich" bezeichnet) wird zum Ziel der Behandlung vorgesehen, bei welcher beispielsweise der Luftstrom zum Ziellungenbereich geändert oder eine Volumenverringerung erzielt wird oder bei welcher ein Kollabieren des Ziellungenbereichs hervorgerufen wird. Dann wird der Ziellungenbereich bronchial isoliert, um den in den und/oder aus dem Ziellungenbereich führenden Luftstrom durch einen oder mehrere Bronchialdurchgänge, die Luft zum Ziellungenbereich zuführen, zu regeln. Wie in 1 gezeigt, wird die bronchiale Isolierung dadurch bewerkstelligt, dass eine Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einen Bronchialdurchgang 115 implantiert wird, der Luft zu einem Ziellungenbereich 120 zuführt. Wie nachstehend ausführlich beschrieben wird, regelt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 den Luftstrom durch den Bronchialdurchgang 115, in welchem die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 implantiert ist. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann unter Verwendung eines Zufuhrsystems, wie beispielsweise des hierin beschriebenen Zufuhrsystemkatheters, in den Bronchialdurchgang implantiert werden.
Beispielhafte Lungenbereiche
Überall in dieser Offenbarung wird auf den Begriff "Lungenbereich" Bezug genommen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Lungenbereich" auf einen festgelegten Teil oder Abschnitt einer Lunge. Zu Beispielszwecken sind die Lungenbereiche hierin mit Bezug auf menschliche Lungen beschrieben, wobei einige beispielhafte Lungenbereiche Lungenlappen und Lungensegmente einschließen. Daher kann sich der hierin verwendete Begriff "Lungenbereich" auf einen Lungenlappen oder ein Lungensegment beziehen. Solche Lungenbereiche entsprechen Fachleuten bekannten Abschnitten der Lunge. Es sollte jedoch anerkannt werden, dass sich der Begriff Lungenbereich nicht notwendigerweise auf einen Lungenlappen oder ein Lungensegment bezieht, sondern sich auch auf irgendeinen anderen, festgelegten Teil oder Abschnitt einer menschlichen oder nicht-menschlichen Lunge beziehen kann.
2 zeigt eine Vorderansicht eines Paars von menschlichen Lungenflügeln 210, 215 und einen Bronchialbaum 220, der einen Fluidweg von einer Luftröhre 225 in die und aus den Lungenflügeln 210, 215 vorsieht, wie es Fachleuten bekannt ist. Wie hierin verwendet, kann sich der Begriff "Fluid" auf ein Gas, eine Flüssigkeit oder auf eine Kombination von Gas(en) und Flüssigkeit(en) beziehen. Zur Klarheit der Darstellung zeigt 2 lediglich einen Abschnitt des Bronchialbaums 220, der mit Bezug auf 4 nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Überall in dieser Beschreibung werden gewisse Begriffe verwendet, die sich auf relative Richtungen oder Stellen entlang eines Wegs beziehen, die von einem Eintrittsweg in den Körper des Patienten (z.B. dem Mund oder der Nase) zu den Lungenflügeln des Patienten festgelegt sind. Der Weg beginnt im Allgemeinen am Mund oder an der Nase des Patienten, verläuft durch die Luftröhre in einen oder mehrere Bronchialdurchgänge und endet an einem gewissen Punkt in der Lunge des Patienten. 2 zeigt beispielsweise einen Weg 202, der durch die Luftröhre 225 und durch einen Bronchialdurchgang zu einer Stelle im rechten Lungenflügel 210 verläuft. Der Begriff "proximale Richtung" bezieht sich auf die entlang eines solchen Wegs 202 verlaufende Richtung, die in Richtung des Munds oder der Nase des Patienten sowie von der Lunge des Patienten weg zeigt. Mit anderen Worten ist die proximale Richtung im Allgemeinen gleich der Ausatmungsrichtung des atmenden Patienten. Der Pfeil 204 in 2 zeigt in die proximale Richtung. Der Begriff "distale Richtung" bezieht sich auf die entlang eines solchen Wegs 202 verlaufende Richtung, die in Richtung der Lunge des Patienten sowie vom Mund oder von der Nase des Patienten weg zeigt. Die distale Richtung ist im Allgemeinen gleich der Einatmungsrichtung des atmenden Patienten. Der Pfeil 206 in 2 zeigt in die distale Richtung.
Mit Bezug auf 2 schließen die Lungenflügel einen rechten Lungenflügel 210 und einen linken Lungenflügel 215 ein. Der rechte Lungenflügel 210 schließt Lungenbereiche ein, die von drei Lappen gebildet sind, die einen rechten oberen Lappen 230, einen rechten mittleren Lappen 235 und einen rechten unteren Lappen 240 einschließen. Die Lappen 230, 235, 240 werden durch zwei Zwischenlappenspalte voneinander getrennt, die einen rechten schrägen Spalt 226 und einen rechten querverlaufenden Spalt 228 einschließen. Der rechte schräge Spalt 226 trennt den rechten unteren Lappen 240 vom rechten oberen Lappen 230 und vom rechten mittleren Lappen 235. Der rechte querverlaufende Spalt 228 trennt den rechten oberen Spalt 230 vom rechten mittleren Spalt 235.
Wie in 2 gezeigt, schließt der linke Lungenflügel 215 Lungenbereiche ein, die von zwei Lappen gebildet sind, die den linken oberen Lappen 250 und den linken unteren Lappen 255 einschließen. Ein von einem linken schrägen Spalt 245 des linken Lungenflügels 215 gebildeter Zwischenlappenspalt trennt den linken oberen Lappen 250 vom linken unteren Lappen 255. Die Lappen 230, 235, 240, 250, 255 werden über jeweilige Lappenbronchien direkt mit Luft versorgt.
3A ist eine Seitenansicht des rechten Lungenflügels 210. Der rechte Lungenflügel 210 ist in Lungenbereiche unterteilt, die von einer Vielzahl von Lungensegmenten gebildet sind. Jedes Lungensegment wird über einen entsprechenden segmentalen Tertiärbronchus direkt mit Luft versorgt, wie nachstehend beschrieben. Die Lungensegmente des rechten Lungenflügels 210 schließen ein rechtes Apikalsegment 310, ein rechtes hinteres Segment 320 und ein rechtes vorderes Segment 330 ein, die alle im rechten oberen Lappen 230 angeordnet sind. Die Lungensegmente des rechten Lungenflügels schließen ferner ein rechtes seitliches Segment 340 und ein rechtes Medialsegment 350 ein, die im rechten mittleren Lappen 235 angeordnet sind. Der rechte untere Lappen 240 schließt Lungensegmente ein, die von einem rechten oberen Segment 360, einem rechten medialen Basalsegment (welches aus der Seitenansicht nicht gesehen werden kann und in 3A daher nicht gezeigt ist), einem rechten vorderen Basalsegment 380, einem rechten seitlichen Basalsegment 390 und einem rechten hinteren Basalsegment 395 gebildet sind.
3B zeigt eine Seitenansicht des linken Lungenflügels 215, der in Lungenbereiche unterteilt ist, die von einer Vielzahl von Lungensegmenten gebildet sind. Die Lungensegmente schließen ein linkes Apikalsegment 410, ein linkes hinteres Segment 420, ein linkes vorderes Segment 430, ein linkes oberes Segment 440 und ein linkes unteres Segment 450 ein, die im oberen Lappen 250 des linken Lungenflügels angeordnet sind. Der untere Lappen 255 des linken Lungenflügels 215 schließt Lungensegmente ein, die von einem linken oberen Segment 460, einem linken medialen Basalsegment (welches aus der Seitenansicht nicht gesehen werden kann und in 3B daher nicht gezeigt ist), einem linken vorderen Basalsegment 480, einem linken seitlichen Basalsegment 490 und einem linken hinteren Basalsegment 495 gebildet sind.
4 zeigt eine Vorderansicht der Luftröhre 225 und eines Abschnitt des Bronchialbaums 220, der, wie nachfolgend beschrieben, ein Netzwerk von Bronchialdurch gängen einschließt. Die Luftröhre 225 teilt sich an einem distalen Ende in zwei Bronchialdurchgänge, die von Hauptbronchien gebildet sind, die einen einen direkten Luftstrom zu dem rechten Lungenflügel 210 vorsehenden, rechten Hauptbronchus 510 und einen einen direkten Luftstrom zu dem linken Lungenflügel 215 vorsehenden, linken Hauptbronchus 515 einschließen. Jeder Hauptbronchus 510, 515 teilt sich in eine nächste Generation von Bronchialdurchgängen, die von einer Vielzahl von Lappenbronchien gebildet sind. Der rechte Hauptbronchus 510 teilt sich in einen rechten oberen Lappenbronchus 517, einen rechten mittleren Lappenbronchus 520 und einen rechten unteren Lappenbronchus 522. Der linke Hauptbronchus 515 teilt sich in einen linken oberen Lappenbronchus 525 und einen linken unteren Lappenbronchus 530. Jeder Lappenbronchus 517, 520, 522, 525, 530 führt Fluid direkt zu einem jeweiligen Lungenlappen, wie es durch die entsprechenden Namen der Lappenbronchien angezeigt ist. Die Lappenbronchien teilen sich alle in noch eine weitere Generation von Bronchialdurchgängen, die von Segmentbronchien gebildet sind, die einen Luftstrom zu den vorstehend beschriebenen Lungensegmenten vorsehen.
Wie es Fachleuten bekannt ist, legt ein Bronchialdurchgang ein Innenlumen fest, durch welches Fluid zu und von einem Lungenflügel strömen kann. Der Durchmesser des Innenlumens für einen bestimmten Bronchialdurchgang kann auf Grundlage der Stelle des Bronchialdurchgangs im Bronchialbaum variieren (beispielsweise je nach dem, ob der Bronchialdurchgang ein Lappenbronchus oder ein Segmentbronchus ist) und kann zudem von Patient zu Patient variieren. Der Innendurchmesser eines Bronchialdurchgangs liegt im Allgemeinen im Bereich von 3 Millimetern (mm) bis 10 mm, obgleich der Innendurchmesser eines Bronchialdurchgangs außerhalb dieses Bereichs liegen kann. Ein Bronchialdurchgang kann an Stellen tief in der Lunge beispielsweise einen Innendurchmesser von deutlich unter 1 mm aufweisen.
Strömungssteuerungsvorrichtungen
Wie erörtert, kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem Bronchialdurchgang implantiert sein, um den Fluidstrom durch den Bronchialdurchgang zu regeln. Wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem Bronchialdurchgang implantiert ist, verankert sie sich im Bronchialdurchgang auf eine abdichtende Weise, so dass das Fluid im Bronchialdurchgang durch die Strömungssteuerungsvorrichtung hindurchtreten muss, um sich an der Stelle, wo die Strömungssteuerungsvorrichtung angeordnet ist, vorüber zu bewegen. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 weist Fluidstrom-Regelungseigenschaften auf, die auf Grundlage der Auslegung der Strömungssteuerungsvorrichtung variiert werden können. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann beispielsweise derart konfiguriert sein, dass sie den Fluidstrom entweder in zwei Richtungen (d.h. in proximaler und distaler Richtung) zulässt, dass sie den Fluidstrom nur in einer Richtung (in proximaler oder distaler Richtung) zulässt, dass die den Fluidstrom durch die Strömungssteuerungsvorrichtung in jeglicher Richtung vollständig unterbindet, oder dass sie jede beliebige Kombination des Vorstehenden zulässt. Die Strömungssteuerungsvorrichtung kann derart konfiguriert sein, dass dann, wenn sie einen Fluidstrom zulässt, dieser lediglich über einem bestimmten, als Berstdruck bezeichneten Druck zugelassen ist. Wie nachstehend ausführlich beschrieben, kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auch derart konfiguriert sein, dass man eine Dilatationsvorrichtung manuell in die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 einsetzen kann, um die Strömungseigenschaften der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu variieren.
Die 5 bis 6 zeigen eine erste Ausführungsform einer Strömungssteuerungsvorrichtung 110. 5A zeigt eine Perspektivansicht der Vorrichtung 110, 5B zeigt eine perspektivische Schnittansicht der Vorrichtung 110, 6A zeigt eine seitliche Draufsicht der Vorrichtung 110 und 6B zeigt eine geschnittene, seitliche Draufsicht der Vorrichtung 110. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 erstreckt sich allgemein entlang einer zentralen Achse 605 (in den 5B und 6B gezeigt) und weist ein proximales Ende 602 und ein distales Ende 604 auf. Die Stromungssteuerungsvorrichtung 110 schließt einen Hauptkörper ein, der ein Innenlumen 610 festlegt, durch welches Fluid entlang eines Strömungswegs strömen kann, der im Allgemeinen der zentralen Achse 605 entspricht.
Der Fluidstrom durch das Innenlumen 610 wird mittels eines Ventilglieds 612 gesteuert, welches derart an einer Stelle längs des Innenlumens angeordnet ist, dass das Fluid durch das Ventilglied 612 strömen muss, um durch das Innenlumen 610 zu strömen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Es sollte anerkannt werden, dass das Ventilglied 612 an verschiedenen Stellen längs des Innenlumens 610 angeordnet sein kann. Das Ventilglied 612 kann aus einem biokompatiblen Material gefertigt sein, wie beispielsweise einem biokompatiblen Polymer, wie zum Beispiel Silikon. Die Größe des Ventilglieds 612 kann auf Grundlage einer Vielfalt von Faktoren variieren, wie beispielsweise dem gewünschten Berstdruck des Ventilglieds 612.
Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 weist im Allgemeinen eine äußere Gestalt und einen äußeren Umriss auf, die es zulassen, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vollständig in einen Körperdurchgang, wie beispielsweise in einen Bronchialdurchgang, passt. Wie es in den 5A und 5B am besten gezeigt ist, weist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 daher eine im Allgemeinen kreisförmige Gestalt auf (wenn entlang der Achse 605 in Längsrichtung gesehen), die das Einsetzen der Strömungssteuerungsvorrichtung in einen Bronchialdurchgang erleichtert. Eine kreisförmige Gestalt sieht im Allgemeinen eine gute Passung an einen Bronchialdurchgang vor, obgleich es anerkannt werden sollte, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 andere Querschnittsgestalten aufweisen kann, die das Einsetzen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einen Bronchialdurchgang ermöglichen.
Mit Bezug auf die 5 bis 6 schließt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ein äußeres Dichtungsglied 615 ein, welches an den Innenwänden eines Körperdurchgangs eine Abdichtung vorsieht, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung in den Körperdurchgang implantiert wird. Das Dichtungsglied 615 ist aus einem verformbaren Material, wie beispielsweise Silikon oder einem verformbaren Elastomer, hergestellt. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 sieht zudem ein Verankerungsglied 618 vor, welches das Verankern der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem Körperdurchgang bewirkt. Die Konfigurationen des Dichtungsglieds 615 und des Verankerungsglieds 618 können wie nachstehend beschrieben variieren.
Wie in den 5 bis 6 gezeigt, ist das Dichtungsglied 615 im Allgemeinen auf einem äußeren Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 angeordnet. In der in den 5 bis 6 gezeigten Ausführungsform schließt das Dichtungsglied eine Reihe von sich radial erstreckenden, kreisförmigen Flanschen 620 ein, die den äußeren Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 umgeben. Die Flansche 620 können aus Silikon oder einem anderen verformbaren Elastomer hergestellt sein. Wie in 6B am besten gezeigt, variiert die radiale Länge jedes Flansches 620 entlang der in Längsrichtung verlaufenden Länge (wie anhand der Längsachse 605 in 6B festgelegt) der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Es sollte anerkannt werden, dass die radiale Länge bei allen Flanschen 620 gleich sein kann oder dass die radiale Länge jedes Flansches auf andere Art und Weise variieren kann. Die Flansche 620 können entlang der in Längsrichtung verlaufenden Länge der Strömungssteuerungsvorrichtung beispielsweise zwischen größeren oder kürzeren radialen Längen wechseln, oder die Flansche können auf eine zufällige Art und Weise variieren. Zudem könnten die Flansche 620 in einer Vielfalt von Winkeln relativ zur Längsachse 605 der Strömungssteuerungsvorrichtung ausgerichtet sein. In einer anderen Ausführungsform könnte die radiale Länge eines einzelnen Flansches derart variieren, dass der Umfang des Flansches sinusförmig um das Zentrum des Flansches herum angeordnet ist.
In der in den 5 bis 6 gezeigten Ausführungsform schließt das Dichtungsglied 615 eine Manschette 622 ein. Wie man in den Schnittansichten der 5B und 6B sehen kann, umfasst die Manschette 622 einen Bereich des Dichtungsglieds 615, der sich derart selbst überlappt, dass er in der Manschette 622 einen Hohlraum 623 bildet. Wie nachstehend beschrieben, kann der Hohlraum 623 dazu verwendet werden, das Verankerungsglied 618 am Dichtungsglied 615 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zurückzuhalten. Die Manschette 622 kann in Kombination mit den Flanschen 620 wirken, um die Strömungssteuerungsvorrichtung bezüglich der Innenwände eines Bronchiallumens abzudichten, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung, wie nachstehend beschrieben, in einem Bronchiallumen implantiert ist. Die Manschette 622 kann auf vielfältige Art und Weise gebildet werden, wie beispielsweise mittels Falten eines Abschnitts des Dichtungsglieds 615 über sich selbst oder mittels Formen des Dichtungsglieds 615, um die Manschette 622 zu bilden.
Wie erwähnt, bewirkt das Verankerungsglied 618 die Verankerung der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 an Ort und Stelle, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung in einem Körperdurchgang, wie beispielsweise in einem Bronchialdurchgang, implantiert ist. Das Verankerungsglied 618 weist eine Struktur auf, die sich bezüglich ihrer Größe derart zusammenziehen und aufweiten kann (in einer radialen Richtung und/oder in einer Längsrichtung), dass sich das Verankerungsglied aufweiten kann, um die Innenwände eines Körperdurchgangs, in welchem die Strömungssteuerungsvorrichtung angeordnet ist, ergreifen zu können. In einer in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform umfasst das Verankerungsglied 618 einen ringförmigen Rahmen 625, der die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 umgibt. Der Rahmen 625 ist aus einer Mehrzahl von Streben gebildet, die eine Innenhülle festlegen, die derart bemessen ist, dass sie das Innenlumen 610 umgibt.
Wie in den 5 bis 6 gezeigt, bilden die Streben des Rahmens 625 gebogene proximale Enden 629, die bezüglich der Längsachse 605 leicht nach außen aufgeweitet werden können. Wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem Bronchiallumen angeordnet wird, können sich die gebogenen proximalen Enden 629 in den Bronchialwänden verankern und die Verlagerung der Strömungssteuerungsvorrichtung in einer proximalen Richtung verhindern. Der Rahmen 625 kann zudem aufgeweitete distale Zinken 627 aufweisen, die sich in den Bronchialwänden verankern und verhindern können, dass sich die Vorrichtung 110 in einer distalen Richtung verlagert, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem Bronchiallumen angeordnet ist. Der Rahmen 625 kann aus einem superelastischen Material, wie beispielsweise Nickel-Titan (auch als Nitinol bekannt), gebildet sein, wobei der Rahmen beispielsweise aus einem Nitinol-Rohr geschnitten oder der Rahmen aus einem Nitinol-Draht gebildet wird. Die superelastischen Eigenschaften von Nitinol können dazu führen, dass der Rahmen gegen die Innenwände eines Bronchialdurchgangs eine radiale Kraft ausübt, die ausreicht, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 an Ort und Stelle zu verankern.
Die Streben sind derart angeordnet, dass sich der Rahmen 625 auf eine Art und Weise aufweiten und zusammenziehen kann, die vom Rest der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 einschließlich des Ventilglieds 612 vollständig oder im Wesentlichen unabhängig ist, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. In der in den 5 bis 6 gezeigten Ausführungsform ist der Rahmen 625 im Innern des Hohlraums 623 der Manschette 622 an der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 befestigt. Das heißt, dass wenigstens ein Abschnitt des Rahmens 625 im Hohlraum 623 angeordnet ist. Der Rahmen 625 ist nicht notwendigerweise am Hohlraum befestigt. Stattdessen ist ein Abschnitt des Rahmens 625 derart im Hohlraum 623 angeordnet, dass sich der Rahmen 625 im Hohlraum frei bewegen, sich aber nicht aus dem Hohlraum befreien kann. Es können Befestigungsmittel verwendet werden, um einander gegenüberliegende Stücke der Manschette 622 derart aneinander zu befestigen, dass der Rahmen 625 nicht aus dem Hohlraum 623 fallen kann. In einer Ausführungsform umfassen die Befestigungsmittel ein Haftmittel, wie beispielsweise Silikonklebstoff, welches im Innern des Hohlraums 623 angeordnet ist und die einander gegenüberliegenden Stücke der Manschette 622 aneinander klebt. In einer nachstehend beschriebenen, alternativen Ausführungsform werden Nieten verwendet, um die einander gegenüberliegenden Stücke der Manschette zu befestigen. Es sollte jedoch anerkannt werden, dass verschiedene Befestigungsmittel verwendet werden könnten, um den Rahmen 625 am Dichtungsglied 615 zu befestigen. Außerdem sollte anerkannt werden, dass der Rahmen 625 nicht notwendigerweise mit dem Dichtungsglied 615 verbunden ist. In einer noch weiteren Ausführungsform kann der Rahmen 625 mit dem nachstehend beschriebenen Ventilschutzvorrichtungsglied 637 integral gebildet sein.
Wie erwähnt, regelt das Ventilglied 612 den Fluidstrom durch das Innenlumen 610 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. In diesem Zusammenhang kann das Ventilglied 612 derart konfiguriert sein, dass es den Fluidstrom durch das Innenlumen 610 nur in einer Richtung zulässt, dass es den geregelten Fluidstrom in beiden Richtungen durch das Innenlumen 610 zulässt oder dass es den Fluidstrom sowohl in der einen oder als auch in der anderen Richtung verhindert. Das Ventilglied 612 ist derart an einer Stelle entlang des Innenlumens 610 angeordnet, dass sich das Fluid durch das Ventilglied 612 bewegen muss, um durch das Innenlumen 610 zu strömen.
Das Ventilglied 612 kann jeder beliebige Typ von Fluidventil sein und ist vorzugsweise ein Ventil, welches den hierin beschriebenen Berstdruck ermöglicht. Das Ventilglied 612 kann einen kleineren Durchmesser aufweisen als der Rahmen 625, so dass das Zusammendrücken oder das Verformen des Rahmens 625 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung wenig oder gar keinen Einfluss auf die Struktur des Ventilglieds 612 hat. In der in den 5 bis 6 gezeigten Ausführungsform umfasst das Ventilglied 612 ein Entenschnabelventil, welches zwei Klappen 631 (in den 5B und 6B gezeigt) einschließt, die zueinander unter einem Winkel ausgerichtet sind und die sich relativ zueinander derart öffnen und schließen können, dass sie an einer Lippe 801 (6B), wo sich die Klappen 631 berühren, eine Öffnung bilden. Das Entenschnabelventil arbeitet insofern wie ein herkömmliches Entenschnabelventil, als es den Fluidstrom in einer ersten Richtung zulässt und den Fluidstrom in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung verhindert. 7A zeigt beispielsweise eine schematische Seitenansicht des Entenschnabelventils in einem geschlossenen Zustand, in welchem sich die Klappen 631 an der Lippe 801 berühren. Im geschlossenen Zustand verhindert das Entenschnabelventil den Fluidstrom in einer ersten Richtung, die mittels des Pfeils A in 7A dargestellt ist. Wenn die Klappen 631 jedoch einem in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung (mittels des Pfeils B in 7B dargestellt) verlaufenden Fluidstrom ausgesetzt sind, trennen sie sich voneinander, um zwischen den Klappen 631 eine Öffnung zu bilden, die einen Strom in der zweiten Richtung zulässt, wie in 7B gezeigt.
Mit Bezug erneut auf 6B ist das Ventilglied 612 im Dichtungsglied 615 konzentrisch enthalten. Zudem ist wenigstens ein Abschnitt des Ventilglieds 612 von einem steifen oder halbsteifen Ventilschutzvorrichtungsglied 637 (in den 5B und 6B gezeigt) umgeben, bei welchem es sich um ein Rohrglied oder um eine ringförmige Wand handelt, das/die im Dichtungsglied 615 enthalten ist. Die ringförmige Wand kann eine Drahtspule oder einen Drahtring umfassen, der die Strömungssteuerungsvorrichtung mit einem gewissen Maß an struktureller Halterung versieht. Die Ventilschutzvorrichtung 637 kann im Dichtungsglied 615 konzentrisch angeordnet sein. Alternativ kann das Ventilglied 612 derart vollständig im Dichtungsglied 615 ausgebildet sein, dass das Material des Dichtungsglied 615 die Ventilschutzvorrichtung vollständig umgibt.
Das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 schützt das Ventilglied 612 vor Beschädigung und kann die Gestalt der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 bis zu einem gewissen Maß gegen ein Zusammendrücken und Verengen aufrechterhalten. Das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 kann außerdem die Flansche 620 haltern und versteifen. Das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 kann aus einem steifen, biokompatiblen Material hergestellt sein, wie beispielsweise Nickel-Titan, Stahl, Kunstharz und dergleichen. Das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 weist ein oder mehrere Fenster 639 auf, die Löcher umfassen, die sich durch das Ventilschutzvorrichtungsglied erstrecken, wie in 6B gezeigt. Die Fenster 639 können eine Stelle vorsehen, an welcher eine Entfernungsvorrichtung, wie beispielsweise Greifvorrichtungen oder Zangen, eingesetzt werden können, um das Entfernen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus einem Bronchialdurchgang zu erleichtern.
Das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 kann aus einem festen Rohr aus einem superelastischen Material, wie beispielsweise Nitinol, gebildet sein. In einer Ausführungsform ist das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 zu einem kleineren Durchmesser zusammendrückbar, um in einen Zufuhrkatheter geladen zu werden. Die Zusammendrückbarkeit kann dadurch erreicht werden, dass das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 aus einer Reihe von Streben gebildet wird oder dass im Ventilschutzvorrichtungsglied 637 einige freie Räume eingeschlossen sind. Die superelastischen Eigenschaften von Nitinol würden es zulassen, das Ventilschutzvorrichtungsglied 637 während des Ausbringens zusammenzudrücken, und dennoch dessen Aufweiten zulassen, sobald es ausgebracht ist.
Die Dichtung 615 und/oder der Rahmen 625 können sich insbesondere in radialer Richtung in der Größe zusammenziehen oder aufweiten. Der Sollzustand ist eine aufgeweitete Größe, so dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 dann einen maximalen Durchmesser (der entweder von der Dichtung 615 oder vom Rahmen 625 festgelegt wird) aufweist, wenn sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Sollzustand befindet. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann während des Einsetzens in einen Bronchialdurchgang in der Größe radial zusammengezogen werden, so dass sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Durchgang aufweitet, sobald sie im Durchgang eingesetzt ist.
In einer Ausführungsform sind das Ventilglied 612 und der Rahmen 625 unabhängig voneinander vergrößerbar und zusammenziehbar. Alternativ kann nur der Rahmen 625 vergrößerbar und zusammenziehbar sein, wohingegen das Ventilglied 612 weder vergrößerbar noch zusammenziehbar ist. Die von der Kollabierbarkeit des Ventilglieds 612 unabhängige Kollabierbarkeit des Rahmens 625 erleichtert das Ausbringen und den Betrieb der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann aus einem vergrößerten Sollzustand zusammengedrückt und an einer gewünschten Stelle im Bronchialdurchgang implantiert werden. Sobald die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 implantiert ist, weitet sie sich automatisch wieder auf, um sich an der Stelle im Bronchialdurchgang zu verankern. Das voneinander unabhängige Zusammendrücken des Ventilglieds und des Rahmens verringert die Möglichkeit der Beschädigung der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 während des Ausbringens. Außerdem kann das Ventil gegen die Auswirkungen des Zusammendrückens des Rahmens 625 im Wesentlichen unempfindlich sein. In einer Ausführungsform kann der Durchmesser des Rahmens 625 ohne Beeinträchtigung des Ventilglied 612 bis zu 80% kollabieren, so dass das Ventilglied 612 immer noch normal arbeitet. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 muss bezüglich des Lumens, in welchem sie anzuordnen ist, nicht unbedingt genau bemessen sein. Dies bietet medizinischen Anbietern die Möglichkeit, kleinere Mengen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu erwerben und in der Lage zu sein, allen Patienten den gleichen Standard und Umfang der Abdeckung zu bieten.
Die Abmessungen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 können auf Grundlage des Bronchialdurchgangs variieren, für welchen die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zum Implantieren konfiguriert ist. Wie erwähnt, muss das Ventilglied für den Bronchialdurchgang, in welchen es implantiert werden soll, nicht zwingend genau bemessen sein. Im Allgemeinen ist der Durchmesser D (in 6A gezeigt) der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im nicht-zusammengedrückten Zustand größer als der Innendurchmesser des Bronchialdurchgangs, in welchem die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 angeordnet wird. Dies lässt es zu, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vor dem Einsetzen in den Bronchialdurchgang zusammengedrückt und dann nach dem Einsetzen in den Bronchialdurchgang aufgeweitet wird, wodurch zwischen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 und dem Bronchialdurchgang eine sichere Passung vorgesehen wird.
8 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 der 5 bis 6, die in einem Bronchialdurchgang 910 implantiert ist, der Innenwände 915 aufweist, die ein Lumen des Bronchialdurchgangs 910 festlegen. Wie Fachleuten bekannt ist, können sich Fluide (wie beispielsweise Luft) durch das Lumen des Bronchialdurchgangs 910 zu einem Lungenbereich bewegen.
Wie in 8 gezeigt, ist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 derart implantiert, dass ein oder mehrere Flansche 620 mit den Innenwänden 915 in Kontakt treten, um eine Abdichtung vorzusehen, die verhindert, dass das Fluid zwischen den Innenwänden 915 und den Flanschen 620 strömt. Die Manschette 622 kann mit dem Bronchialdurchgang ebenfalls eine Abdichtung vorsehen. Wenigstens ein Abschnitt der äußersten Fläche der Manschette 622 tritt mit der Fläche der Innenwände 915 in Dichtungseingriff. Daher sehen sowohl die Flansche 620 als auch die Manschette 622 zwischen den Innenwänden 915 des Bronchialdurchgangs 910 und der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eine Abdichtung vor.
Somit muss das Fluid durch das Innenlumen 610 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 strömen, um von einer proximalen Seite 1301 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu einer distalen Seite 1302 zu strömen oder umgekehrt. Das heißt, dass die Flansche 620 und die Manschette 622 mit der Innenwand 915 eine Abdichtung bilden, um zu verhindern, dass das Fluid um den Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 herum strömt, wodurch erzwungen wird, dass der Fluidstrom durch das Innenlumen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 und insbesondere durch das Ventilglied 612 stattfindet.
Wie in 8 gezeigt, ist das Ventilglied 612 derart ausgerichtet, dass es den geregelten Fluidstrom in der proximalen Richtung 204 zulässt, den Fluidstrom in eine distale Richtung 206 durch die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 hingegen verhindert. Das Ventilglied 612 lässt den Fluidstrom dahindurch lediglich dann zu, wenn das Fluid einen vorbestimmten Berstdruck erreicht, wie nachstehend beschrieben. Es können andere Typen von Ventilgliedern oder zusätzliche Ventilglieder verwendet werden, um den Fluidstrom in beide Richtungen zu erlauben oder um den Fluidstrom in beide Richtungen zu verhindern.
Wie in 8 gezeigt, ergreift der Rahmen 625 die Innenwand 915 und drückt mit einem Druck gegen die Wand 915, der ausreicht, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einer festgelegten Position relativ zum Bronchialdurchgang zurückzuhalten. Die Zinken 627 sind derart angeordnet, dass sie gegen die Innenwände 915 zu liegen kommen und dass sie die Verlagerung der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einer distalen Richtung 206 verhindern. Die gebogenen distalen Enden 629 des Rahmens 625 können gegen die Innenwände 915 zu liegen kommen und verhindern die Verlagerung der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in proximaler Richtung 204.
Wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ordnungsgemäß angeordnet ist, kehrt der Rahmen 625 nach dem Implantieren nicht unbedingt in seinen ursprünglichen, aufgeweiteten Zustand zurück, sondern kann derart verformt und eingesetzt sein, dass eine Seite kollabiert ist, oder er kann relativ zu seiner Gestalt vor dem Einsetzen verformt sein. Der Rahmen 625 weist vorzugsweise eine ausreichende, nach außen gerichtete, radiale Kraft auf, um die Position der Strömungssteuerungsvorrichtung im Bronchialdurchgang aufrechtzuerhalten. Aufgrund der im Wesentlichen unabhängigen Verformung des Rahmens 625, und zwar selbst dann, wenn der Rahmen 625 in einem verformten Zustand implantiert ist, kann das Dichtungsglied 615 mit den Wänden des Bronchialdurchgangs dennoch einen echten und vollständigen Kontakt aufrechtzuerhalten.
Der Rahmen 625 weitet sich auf, um die Bronchialwand zu ergreifen, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Bronchialdurchgang implantiert ist. Somit kann sich der Rahmen 625 in wenigstens zwei Zuständen befinden, die einen Einsetzzustand (zusammengedrückten Zustand) und einen Verankerungszustand (aufgeweiteten oder nicht-zusammengedrückten Zustand) einschließen. Im Einsetzzustand weist der Rahmen 625 einen kleineren Durchmesser auf als im Verankerungszustand. Es können verschiedene Mechanismen angewandt werden, um die beiden Zustände zu erreichen. In einer Ausführungsform ist der Rahmen 625 aus einem verformbaren Material hergestellt. Der Rahmen 625 kann manuell in den Verankerungszustand aufgeweitet werden, indem beispielsweise ein aufblasbarer Ballon in den Rahmen eingesetzt wird, sobald die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Bronchialdurchgang implantiert worden ist, und der Ballon dann aufgeblasen wird, um den Rahmen über die Dehnungsgrenze hinaus in einen Störeingriff mit der Wand des Bronchialdurchgangs aufzuweiten.
Ein weiterer Mechanismus, der verwendet werden kann, um die zwei Zustände des Rahmens 625 zu erreichen, ist die Federkraft. Der Einsetzzustand kann durch eine Vorspannung des Rahmens 625 innerhalb des elastischen Bereichs des Rahmenmaterials erreicht werden. Sobald der Rahmen 625 im Bronchialdurchgang angeordnet ist, kann er freigegeben werden, um sich in einen Verankerungszustand aufzuweiten. Vorspannungsrohre oder Zugdrähte können den anfänglichen Einsetzzustand erzielen.
Ein weiterer Mechanismus, der verwendet werden kann, um sowohl den Einsetzzustand als auch den Verankerungszustand des Rahmens 625 zu erreichen, ist das Rückstellvermögen unter dem Einfluss von Wärme von Materialien, die mit Legierungen erhältlich sind, wie beispielsweise gewisse Nickel-Titan-Legierungen einschließlich Nitinol. Die Übergangstemperatur des Rahmens 625 könnte unter der Körpertemperatur liegen. Unter einer solchen Bedingung kann ein kühler Rahmen 625 angeordnet werden und kann es ihm erlaubt sein, die Umgebungstemperatur anzunehmen. Der Rahmen 625 würde sich in einer Einsetzposition im nichtrückgestellten Zustand befinden, wobei der Rahmen 625 einen kleineren Durchmesser aufweist. Beim Rückstellen des Rahmenmaterials würde sich der Rahmen 625 beispielsweise dann aufweiten, wenn der Rahmen die Umgebungstemperatur im Bronchialdurchgang erreicht. Eine andere Verwendung dieses Materials kann durch das Erwärmen der Vorrichtung über die Körpertemperatur sein, wobei ein Rückstellungstemperaturbereich über demjenigen der normalen Körpertemperatur liegt, jedoch unter einer Temperatur liegt, die eine Verbrennung verursachen kann. Die Vorrichtung kann elektrisch oder durch die Modulation eines Felds erwärmt werden.
In einer Ausführungsform liegt der Außendurchmesser des Dichtungsglieds 615 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 (in einem nicht-zusammengedrückten Zustand) an den Flanschen 620 oder an der Manschette 622 im Bereich von ungefähr 0,20 Inches bis 0,42 Inches. In einer Ausführungsform weist der Rahmen 625 einen Außendurchmesser (in einem nicht-zusammengedrückten Zustand) auf, der im Bereich von ungefähr 6 mm bis 12 mm (0,24 Inches bis 0,48 Inches) liegt. In einer Ausführungsform weist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vom proximalen Ende 602 bis zum distalen Ende 604 eine Gesamtlänge von ungefähr 0,35 Inches bis 0,52 Inches auf. Es sollte anerkannt werden, dass die vorstehend erwähnten Abmessungen lediglich beispielhaft sind und dass die Abmessungen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auf Grundlage des Bronchialdurchgangs, in welchem sie implantiert wird, variieren können.
Die 9 bis 11 zeigen eine andere Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. 9 zeigt eine perspektivische Schnittansicht, 10 zeigt eine seitliche Schnittansicht und 11 zeigt eine vordere Draufsicht der anderen Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile wie in der vorherigen Ausführungsform. Diese Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung weist ein Verankerungsglied 618 auf, welches einen Rahmen 625 umfasst, der im Verhältnis zum Rest der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 beabstandet angeordnet ist. Das heißt, dass der Rahmen 625 vom Dichtungsglied 615 und vom Innenlumen 610 distal beabstandet ist. Wie in der vorherigen Ausführungsform erstreckt sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Allgemeinen entlang einer zentralen Achse 605 (in den 9 und 10 gezeigt) und weist einen Hauptkörper auf, der ein Innenlumen 610 festlegt, durch welches Fluid entlang eines Strömungswegs strömen kann, der im Allgemeinen der zentralen Achse 605 entspricht. Das Innenlumen 610 ist von einer ringförmigen Wand 608 umgeben. Der Fluidstrom durch das Innenlumen wird mittels eines Ventilglieds 612 gesteuert. 9 zeigt das an einem Ende des Innenlumens 610 angeordnete Ventilglied 612, obgleich anerkannt werden sollte, dass das Ventilglied 612 auch an anderen Stellen längs des Innenlumens 610 angeordnet sein könnte.
Wie in 11 am besten gezeigt, weist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eine im Allgemeinen kreisförmige Gestalt auf (wenn in Längsrichtung gesehen), die das Einsetzen der Strömungssteuerungsvorrichtung in einen Bronchialdurchgang erleichtert, obgleich anerkannt werden sollte, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auch andere Querschnittsgestalten aufweisen kann, die das Einsetzen der Strömungssteuerungsvorrichtung in einen Bronchialdurchgang ermöglichen.
Wie in den 9 und 10 am besten gezeigt, ist das Dichtungsglied 615 auf einem äußeren Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 angeordnet. In der in den 9 bis 11 gezeigten Ausführungsform schließt das Dichtungsglied eine Reihe von sich radial erstreckenden, kreisförmigen Flanschen 620 ein, die den gesamten äußeren Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 umgeben.
Mit Bezug auf die 9 und 10 ist das Verankerungsglied 618 in Anordnung an einem distalen Ende der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 gezeigt, obgleich das Verankerungsglied 618 an verschiedenen Stellen längs der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 angeordnet sein könnte. In der in den 9 bis 11 gezeigten Ausführungsform ist der Rahmen 625 mittels einer oder mehreren Befestigungsstreben 626 an der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 befestigt, obgleich der Rahmen 625 auch auf andere Weisen befestigt sein könnte.
In der in den 9 bis 11 gezeigten Ausführungsform umfasst das Ventilglied 612 eine Trennwand 630, die an einem proximalen Ende des Innenlumens 610 angeordnet ist. In einem Sollzustand versperrt die Trennwand 630 den Fluidstrom durch das Innenlumen 610 in der Weise, dass die in den 9 bis 11 gezeigte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 als Sperrvorrichtung wirken kann, die das Strömen in die eine oder andere Richtung verhindert. Die Trennwand 630 kann jedoch mittels einer Dilatationsvorrichtung (nachstehend beschrieben) über einen Schlitz 635 in der Trennwand 630 durchstoßen werden, um einen Fluidstrom durch das Innenlumen 610 zu erlauben. Die Trennwand 630 ist aus einem verformbaren, elastischen Material gefertigt.
Die Dilatationsvorrichtung könnte eine breite Vielfalt von Vorrichtungen umfassen, die das Weiten des Schlitzes 635 in der Trennwand 630 bewirken und dadurch einen Durchgang durch die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vorsehen, durch welchen in Abhängigkeit von der Auslegung der Dilatationsvorrichtung Fluid in einer oder in beiden Richtungen strömen kann. Die Dilatationsvorrichtungen könnten beispielsweise umfassen:

(1) Einen Saugkatheter zum Ansaugen von Luft oder Fluid distal der Strömungssteuerungsvorrichtung.
(2) Einen langen, dünnen Saugkatheter, der sich in sehr distale Abschnitte des isolierten Lungenbereichs schlängeln könnte, um in den distalen Abschnitten der isolierten Lungenbereiche Fluid oder Luft anzusaugen.
(3) Ein kurzes Rohr, um zwischen dem verstopften Bereich eines Bronchialdurchgangs distal einer implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung und dem Bereich des Bronchialdurchgangs proximal der implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung eine freie Fluidverbindung zu erlauben.
(4) Ein Rohr oder eine andere kurze Struktur mit einem darin montierten Einwegventil, um das Ausstoßen von Fluid aus dem isolierten distalen Lungenbereich zu erlauben (entweder während des normalen Ausatmens oder während eines Verfahrens, welches Fluid aus dem isolierten distalen Lungenbereich austreibt) und um ein Eintreten von Fluid in den isolierten Lungenbereich zu verhindern.
(5) Einen Katheter, an dessen Spitze ein Einwegventil montiert ist, um das Ausstoßen von Fluid aus dem isolierten distalen Lungenbereich zu erlauben (entweder während des normalen Ausatmens oder während eines Verfahrens, welches Fluid aus dem isolierten distalen Lungenbereich austreibt) und um ein Eintreten von Fluid in den isolierten Lungenbereich zu verhindern.
(6) Einen Katheter zum Einbringen eines therapeutischen Wirkstoffs, wie beispielsweise Antibiotika oder einer anderen Medikation, in den Bereich des Bronchialdurchgangs oder der Lunge distal der Strömungssteuerungsvorrichtung, die im Bronchialdurchgang implantiert worden ist.
(7) Einen Katheter, um aus therapeutischen Gründen, wie beispielsweise zum Stoppen der Schleimerzeugung oder zum Abtöten einer Lungenentzündung usw., distal der implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung Brachytherapiequellen in den Bronchialdurchgang einzubringen. Die Brachytherapiequelle kann zum Emittieren entweder von Gammastrahlung oder von Betastrahlung konfiguriert sein.
(8) Einen Katheter mit einer halbdurchlässigen distalen Gestalt, der ein Stickstoff-lösendes Fluid zirkulieren lässt, welches distal der Strömungssteuerungsvorrichtung mittels Osmose im Lungenbereich gefangenen Stickstoff absorbiert.

Somit fallen die vorstehend beschriebenen Dilatationsvorrichtungen im Allgemeinen in zwei Kategorien, die Katheter-ähnliche Dilatationsvorrichtungen und Dilatationsvorrichtungen einschließen, die von kurzen Rohr-ähnlichen Strukturen gebildet sind. Es sollte jedoch anerkannt werden, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 mit verschiedenen Dilatationsvorrichtungen verwendet werden kann, die nicht auf die vorstehend erwähnten beschränkt sind.
Das Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 und der damit verbundene Gebrauch einer Dilatationsvorrichtung werden mit Bezug auf die 12 und 13 ausführlicher beschrieben. Der Gebrauch einer Dilatationsvorrichtung wird im Zusammenhang mit deren Verwendung mit einer der hierin beschriebenen Strömungssteuerungsvorrichtungen 110 beschrieben, obgleich anerkannt werden sollte, dass die Dilatationsvorrichtung auch mit anderen Typen von Strömungssteuerungsvorrichtungen verwendet werden kann und nicht auf die Verwendung mit den hierin beschriebenen beschränkt ist. Die 12 und 13 zeigen die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 der 9 bis 11, die in einem Bronchialdurchgang 910 implantiert ist, der Innenwände 915 aufweist, die ein Lumen des Bronchialdurchgangs 910 festlegen.
Wie in 12 gezeigt, ist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 derart implantiert, dass einer oder mehrere Flansche 620 mit den Innenwänden 915 in Kontakt stehen, um eine Abdichtung vorzusehen, die den Fluidstrom zwischen den Innenwänden 915 und den Flanschen 620 verhindert. Daher muss das Fluid durch das Innenlumen 610 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 strömen, um von einer proximalen Seite 1301 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu einer distalen Seite 1302 zu strömen oder umgekehrt.
Es sollte anerkannt werden, dass die relativen Stellen der Flansche 620 und des Rahmens 625 entlang der Längsachse der Strömungssteuerungsvorrichtung geändert werden können. Die Flansche 620 könnten beispielsweise auf der distalen Seite der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 anstatt auf der proximalen Seite angeordnet sein, und der Rahmen 625 könnte auf der distalen Seite anstatt auf der proximalen Seite angeordnet sein. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 könnte auch in einer zu der in 12 gezeigten, entgegengesetzten Orientierung im Bronchialdurchgang angeordnet sein. In einem solchen Fall könnte das Ventilglied 612 derart orientiert sein, dass es das Strömen in einer gewünschten Richtung zulässt, wie beispielsweise in einer proximalen Richtung 204 (um den Luftstrom aus einem Lungenbereich zu erlauben), einer distalen Richtung 206 (um den Luftstrom in einen Lungenbereich zu erlauben) oder in beide Richtungen. Die Orientierung der Flansche 620 könnte auf der Grundlage dessen, wie die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Bronchialdurchgang implantiert werden muss, ebenfalls geändert werden.
Wie erörtert, ergreift der Rahmen 625 die Innenwand 915 und drückt mit einem Druck gegen die Wand 915, der ausreicht, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einer festgelegten Position zurückzuhalten. Wenn sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in dem in 12 gezeigten Zustand befindet, versperrt sie den Bronchialdurchgang 910 derart, dass ein Fluidstrom durch den Bronchialdurchgang 910 in beiden Richtungen verhindert wird. In diesem Zusammenhang kann die Trennwand 630 in derart ausreichendem Maß steif sein, dass der Schlitz 635 sich nicht öffnet, wenn er Ausatmungsdrücken bzw. Einatmungsdrücken ausgesetzt ist. Wie nachstehend außerdem beschrieben, können auch andere Ausführungsformen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 verwendet werden, um in einer distalen Richtung, einer proximalen Richtung oder sowohl in der distalen als auch der proximalen Richtung einen geregelten Fluidstrom durch den Bronchialdurchgang 910 vorzusehen.
Jetzt auf 13 Bezug nehmend, kann die Trennwand 630 durch den Schlitz 635 hindurch mechanisch durchstoßen werden, wie beispielsweise unter Verwendung einer Dilatationsvorrichtung, die von einem Rohr 1010 gebildet ist, welches den Schlitz 635 weitet. Alternativ kann die Trennwand 630 keinen Schlitz 635 aufweisen und kann das Rohr 1010 dazu verwendet werden, die Trennwand 630 zu durchstoßen. In beiden Fällen dichtet die Trennwand 630 vorzugsweise um die äußere Fläche des Rohrs 1010 ab, um den Fluidstrom in den sich zwischen der Trennwand 630 und dem Rohr 1010 vorhandenen Raum zu verhindern. Das Rohr 1010 ist hohl und weist ein Innenlumen auf, so dass das Rohr 1010 zwischen einem Bereich des Bronchialdurchgangs 910 distal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 und einem Bereich des Bronchialdurchgangs proximal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 einen ungehinderten Fluidstromdurchgang vorsieht.
Es können verschiedene Dilatationsvorrichtungen durch die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eingesetzt werden, um die Strömungssteuerungsvorrichtung mit verschiedenen Strömungseigenschaften zu versehen, sowie um einen Zugriff auf den Bereich des Bronchialdurchgangs vorzusehen, der sich distal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 befindet. Bei jeder der hierin beschriebenen Ausführungsformen der Dilatationsvorrichtungen und der Strömungssteuerungsvorrichtungen sollte anerkannt werden, dass die Dilatationsvorrichtung vor dem Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in den Bronchialdurchgang vorab in die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 geladen werden kann. Ersatzweise kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ohne die Dilatationsvorrichtung in den Bronchialdurchgang implantiert werden und kann die Dilatationsvorrichtung nach dem Implantieren der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eingesetzt werden.
14 zeigt eine andere Ausführungsform, in welcher die Dilatationsvorrichtung einen Rohrabschnitt 1110 umfasst, der ein darauf montiertes Einwegventil 1120 umfasst. Das Einwegventil 1120 kann jeder beliebige Typ von Ventil sein, der den Fluidstrom in einer ersten Richtung zulässt, den Fluidstrom in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung jedoch verhindert. Wie in 14 gezeigt, kann das Einwegventil 1120 beispielsweise ein Entenschnabelventil des Fachleuten bekannten Typs umfassen. Das Einwegventil 1120 kann derart angeordnet sein, dass es den Fluidstrom in einer Ausatmungsrichtung 204 (d.h. in der proximalen Richtung) erlaubt, den Fluidstrom in einer Einatmungsrichtung 206 (d.h. in der distalen Richtung) jedoch verhindert.
15 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110, bei welcher die Trennwand 630 mittels eines Rohrabschnitts 1110 geweitet ist, der ein darauf montiertes Einwegventil 1120 einschließt. Der Rohrabschnitt 1110 weist eine Befestigungsstruktur auf, wie beispielsweise einen Flansch 1210. Ein entfernt liegender Aktuator, wie beispielsweise ein Seil 1215, ist an einem proximalen Ende an der Befestigungsstruktur 1210 des Rohrabschnitts 1110 befestigt. Das Seil 1215 kann aus einer Vielzahl von biokompatiblen Materialien gebildet sein, wie beispielsweise jedem wohlbekannten Nahtfadenmaterial. Das Seil 1215 erstreckt sich derart in einer proximalen Richtung durch den Bronchialdurchgang 910 und durch die Luftröhre (in 2 gezeigt), dass ein proximales Ende des Seils 1215 durch den Mund oder die Nase des Patienten vorspringt. Das Seil kann nach außen gezogen werden, was aufgrund der Befestigung des Seils an der Rohrbefestigungsstruktur 1210 dazu führt, dass auch die befestigte Rohrstruktur 1110 von der Trennwand 630 nach außen gezogen wird. Die Abwesenheit der Rohrstruktur 1110 würde dann bewirken, dass die Trennwand 630 wieder abdichtet, so dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 den Fluidstrom durch den Bronchialdurchgang 910 erneut versperrt.
16 zeigt die im Bronchialdurchgang 910 implantierte Strömungssteuerungsvorrichtung 110, wobei die Trennwand 630 von einem Rohrabschnitt 1110 geweitet ist, der ein darauf montiertes Einwegventil 1120 aufweist. Das Einwegventil 1120 steht an einem distalen Ende eines Katheters 1310 mit dem Innenlumen des Katheters 1310 in Fluidverbindung. Der Katheter 1310 erstreckt sich derart in einer proximalen Richtung durch den Bronchialdurchgang 910 und durch die Luftröhre (in 2 gezeigt), dass ein proximales Ende des Katheters 1310 durch den Mund oder die Nase des Patienten vorspringt. Dadurch sieht der Katheter 1310 für das durch das Einwegventil 1120 strömende Fluid einen Luftstromdurchgang vor. Daher sieht der Katheter 1310 in Kombination mit dem Einwegventil 1120 und der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 an einer Stelle distal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 einen geregelten Fluidzugang zum Bronchialdurchgang 910 vor. Der Katheter 1310 kann somit zum Ansaugen von Luft von einer Stelle distal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 verwendet werden, indem am proximalen Ende des Katheters 1310 eine Saugwirkung ausgeübt wird, wobei die Saugwirkung durch das Innenlumen des Katheters 1310, den Rohrabschnitt 1110 und die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zum distalen Bereich des Bronchialdurchgangs übertragen wird. Der Katheter weist an einer Stelle proximal des Einwegventils 1120 optional ein oder mehrere Abzugslöcher 1320 auf. Die Abzugslöcher 1320 lassen proximal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 den Fluidstrom vom Innenlumen des Katheters 1310 in den Bronchialdurchgang zu.
17 zeigt die im Bronchialdurchgang 910 montierte Strömungssteuerungsvorrichtung 110, wobei der Schlitz der Trennwand 630 von einem Katheter 1310 geweitet ist. Ein distales Ende des Katheters 1310 befindet sich distal der Trennwand 630. Der Katheter 1310 erstreckt sich derart in einer proximalen Richtung durch den Bronchialdurchgang 910 und durch die Luftröhre (in 2 gezeigt), dass ein proximales Ende des Katheters 1310 durch den Mund oder die Nase des Patienten vorspringt. Der Katheter 1310 sieht einen Luftstromdurchgang über die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vor. Auf diese Weise sieht der Katheter 1310 an einer Stelle distal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 einen ungehinderten Fluid zugang zum Bronchialdurchgang 910 vor. Der Katheter 1310 kann somit zum Ansaugen von Luft von einer Stelle distal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 verwendet werden, indem am proximalen Ende des Katheters 1310 eine Saugwirkung ausgeübt wird, wobei die Saugwirkung durch das Innenlumen des Katheters 1310 zum distalen Bereich des Bronchialdurchgangs übertragen wird. Der Katheter 1310 ermöglicht ferner das Einbringen von therapeutischen Wirkstoffen in die distale Seite der Strömungssteuerungsvorrichtung, das Führen von Brachytherapiequellen zu der distalen Seite der Strömungssteuerungsvorrichtung usw., und zwar allesamt über das Innenlumen des Katheters 1310.
18 zeigt eine andere Ausführungsform der in einem Bronchialdurchgang montierten Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Diese Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ist mit Ausnahme der Konfiguration der Trennwand 630 und des Schlitzes 635 zu derjenigen identisch, die mit Bezug auf die 9 bis 11 beschrieben worden ist. Eine distale Fläche der Trennwand weist eine sich am Schlitz 635 befindende Verjüngung 1510 auf. Die Verjüngung 1510 bewirkt, dass der zum Öffnen des Schlitzes 635 erforderliche Berstdruck derart verringert wird, dass der Berstdruck der Trennwand 630 für den sich von der distalen Seite 1302 in Richtung der proximalen Seite 1301 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 bewegenden Strom niedriger ist und derjenige für den Strom von der proximalen Seite 1510 in Richtung der distalen Seite 1520 höher ist. Der Berstdruck kann durch Weglassen der Verjüngung 1510 in beide Richtungen gleich festgelegt werden. Der Berstdruck kann durch Ändern der Härte des Elastomers, durch Ändern des Ventildurchmessers, durch Ändern der Länge des Schlitzes 635, durch Ändern des Winkels, der Tiefe oder der Gestalt des Verjüngungsmerkmals 1510 oder durch Ändern der Dicke des Ventilmerkmals variiert werden.
Die 19 bis 21 zeigen eine andere Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110, die den Fluidstrom in einer ersten Richtung zulässt, den Fluidstrom in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung jedoch verhindert. Wie in den vorherigen Ausführungsformen schließt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ein Dichtungsglied 615, ein Ventilglied 612 und ein Verankerungsglied 618 ein, sowie ein von einer ringförmigen Wand 608 (in 21 gezeigt) ausgebildetes Innenlumen 610. Die ringförmige Wand 608 kann aus Nitinol, aus Spritzgusskunststoff, wie beispielsweise Polyetheretherketon (PEEK), oder aus anderen steifen biokompatiblen Materialien gefertigt sein. Wie in den vorherigen Ausführungsformen umfasst das Verankerungsglied 618 einen Rahmen 625, der von einer Mehrzahl von Streben gebildet ist, die eine Innenhülle festlegen. Der Rahmen 625 kann sich in einer radialen Richtung und einer Längsrichtung (relativ zu der in 21 gezeigten Längsachse 1805) zusammenziehen und aufweiten. Die Streben des Rahmens 625 sind derart angeordnet, dass eine oder mehrere Streben Zinken 1605 bilden, deren Ränder sich gegen die Innenwand eines Körperdurchgangs verkeilen können, um eine implantierte Strömungssteuerungsvorrichtung gegen eine Bewegung im Körperdurchgang zu befestigen. Das Verankerungsglied 618 kann aus einem Formgedächtnismaterial, wie beispielsweise Nickel-Titan oder Nitinol, hergestellt werden.
In der in den 19 bis 21 gezeigten Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 umfasst das Ventilglied 612 ein Einwegklappenventil, welches den Fluidstrom in einer ersten Strömungsrichtung zulässt. Das Klappenventil schließt eine Klappe 1610 ein, die sich zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung bewegen kann (in den 19 bis 21 ist die Klappe 1610 in einer offenen Stellung gezeigt). In der geschlossenen Stellung sitzt die Klappe 1610 in einem Sitz, um den Fluidstrom durch das Innenlumen 610 zu versperren. In der offenen Stellung sieht die Klappe eine Öffnung in das Innenlumen vor, so dass das Fluid in der ersten Strömungsrichtung durch das Innenlumen 610 strömen kann.
Wie in der vorherigen Ausführungsform schließt das Dichtungsglied 615 einen oder mehrere Flansche 620 ein, die gegen die Innenwand eines Körperdurchgangs, in welchem die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 implantiert ist, abdichten können. Wie in 21 gezeigt, umgeben die Flansche 620 des Dichtungsglieds 615 die ringförmige Wand 608, die das Innenlumen 610 bildet. Die Klappe 1610 und das Dichtungsglied 615 können aus einem Elastomermaterial gebildet sein, wie beispielsweise Silikon, thermoplastischem Elastomer, Urethan usw. Die Klappe 1610 kann ferner ein steifes Glied sein, welches gegen eine Elastomerfläche der Vorrichtung 110 abdichtet, oder sie könnte steif und mit einem Elastomermaterial beschichtet sein. Falls eine steife Klappe 1610 verwendet wird, dann können Gelenkstücke verwendet werden, um die Klappe an der Vorrichtung 110 zu befestigen.
An einem distalen Ende 1607 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 faltet sich das Dichtungsglied 615 über sich selbst, um eine ringförmige Manschette 1625 zu bilden. Wenigstens ein Abschnitt des Rahmens 625 ist in der Manschette angeordnet und in dieser zurückgehalten, und zwar unter Verwendung von Rückhaltegliedern, wie beispielsweise Nieten 1630, die sich durch Löcher in der Manschette 1625 erstrecken. Die Nieten 1630 können aus einem biokompatiblen Material, wie beispielsweise Silikonklebstoff, hergestellt sein. Die Nieten 1630 befestigen die Manschette 1625 derart am Rahmen 625, dass sich der Rahmen 625 aufweiten und zusammenziehen kann, wobei der Rahmen 625 dennoch fest an der Manschette 1625 gehalten wird. Wie es in der Schnittansicht von 21 am besten gezeigt ist, erstrecken sich die Nieten 1630 zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der Manschette 1625, um den Rahmen 625 zwar festzuhalten, das Aufweiten und Zusammenziehen desselben aber nicht vollständig zu unterbinden. Es sollte anerkannt werden, dass auch andere Befestigungsmittel verwendet werden können, um den Rahmen 625 an der Manschette 1625 zu befestigen. Wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen können beispielsweise Haftmittel verwendet werden.
Um den Umfang der Manschette 1625 herum können mehrere Nieten 1630 in jeder beliebigen Vielfalt von Mustern verwendet werden. Während die Nieten 1630 eine derart kurze Länge aufweisen können, dass zwischen dem umgefalteten Bereich der Manschette 1625 und dem sich in der Rahmenhülle befindenden Abschnitt der Manschette 1625 nur wenig Spiel vorhanden ist, können die Nieten 1630 aber auch in dem Maße verlängert werden, dass zwischen dem umgefalteten Abschnitt der Manschette 1625 und dem Innenbereich der Manschette 1625 reichlich Spiel vorhanden ist. Auf diese Weise kann der Rahmen 625 beim Ausbringen geknittert oder verformt werden, wobei dem umgefalteten Bereich der Manschette 1625 dennoch ausreichend Platz eingeräumt wird, um mit der Lumenwand in Kontakt zu bleiben, was dabei hilft, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 herum eine Abdichtung zu bilden. Vorzugsweise entspricht die Rahmenhülle dem Innendurchmesser des Lumens, in welchem die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 implantiert ist. Falls zwischen der Rahmenhülle und der Innenwand des Lumens Spalte vorhanden sind, so ist die Manschette 1625 in der Lage, die Fluidabdichtung vorzusehen.
In einer Ausführungsform werden die Nieten dadurch in der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 installiert, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zuerst über einen mit Vertiefungen versehenen Dorn geschoben wird. Dann wird durch die beiden Wände der Manschette 1625 ein Loch gebohrt und wird das Loch mit einem Klebstoff gefüllt, wie beispielsweise Silikonklebstoff, der im Loch trocknet, um die Nieten zu bilden. Das Loch im Dorn kann eine mit Vertiefungen versehene Gestalt aufweisen, welche die inneren Köpfe der Nieten ausbildet, wohingegen die äußeren Köpfe dadurch ausgebildet werden können, dass auf der Außenseite übermäßig viel Haftmittel aufgebracht wird. Dann wird die Baugruppe in einem Ofen ausgehärtet und von Dorn abgestreift.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Manschette 1625 eine solche Länge aufweisen, dass sich die Manschette 1625 über der gesamten Länge des Rahmens 625 umfaltet. Die Manschette 1625 wird wiederum am proximalen Ende des Polymerventils derart befestigt, dass der Rahmen 625 vollständig von der Manschette 1625 umschlossen ist, so dass dann, wenn der Rahmen 625 im Bronchialdurchgang implantiert ist, lose Falten der Polymereinfassung ein Abdichtungsmerkmal vorsehen können.
Die 22 bis 24 zeigen noch eine andere Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Die in den 22 bis 24 gezeigte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ist der mit Bezug auf die 19 bis 21 vorstehend beschriebenen Strömungssteuerungsvorrichtung 110 bezüglich der Struktur dahingehend ähnlich, dass sie ein Dichtungsglied 615 mit einer Manschette 1625 und Flansche 620 einschließt. Die Manschette 1625 hält ein von einem Rahmen 625 gebildetes Verankerungsglied 618 zurück. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 der 22 bis 24 schließt ferner ein von einem Einweg-Entenschnabelventil 1910 gebildetes Ventilglied 612 ein. Das Entenschnabelventil 1910 ist dazu konfiguriert, den Fluidstrom von einer proximalen Seite zu der distalen Seite der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu verhindern und das Strömen bei einem gesteuerten Berstdruck von der distalen Seite zu der proximalen Seite durch einen Schlitz 1920 (in 24 gezeigt) im Ventil 1910 zuzulassen. Der Berstdruck des Entenschnabelventils 1910 kann dadurch eingestellt werden, dass die Dicke des zur Herstellung des Ventils 1910 verwendeten Materials, die Härte des Materials, der Winkel des Entenschnabelventils usw. geändert wird. Das Entenschnabelventil kann aus einem verformbaren Material, wie beispielsweise Silikon, hergestellt sein.
Wie in den 22 bis 24 gezeigt, weist die Strömungssteuerungsvorrichtung ein Ventilweitungsglied 1930 auf, welches das Hindurchführen einer Dilatationsvorrichtung (wie beispielsweise eine beliebige der vorstehend beschriebenen Dilatationsvorrichtungen) durch die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 erleichtert. Wie vorstehend beschrieben, kann das Vorhandensein der Dilatationsvorrichtung in der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 das Hindurchtreten von Fluid oder von anderen Behandlungsvorrichtungen in den oder aus dem isolierten distalen Lungenbereich erlauben, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem Bronchialdurchgang implantiert ist. Wie in den 22 und 24 am besten gezeigt, legt das Ventilweitungsglied 1930 einen kegelförmigen Innenbereich 1935 fest, der einen Scheitelpunkt aufweist, der einem Scheitelpunkt des Entenschnabelventils 1910 benachbart ist. Die äußeren Flächen des Ventilweitungsglieds 1920 sind vom Umgebungsumfeld nicht abgedichtet, sondern sind diesem vielmehr ausgesetzt. Daher wird der Luftdruck des Umgebungsumfelds auf allen Seiten des Ventilweitungsglieds 1930 derart gleichmäßig verteilt, dass sich das Weitungsglied 1930 dem sich in einer distalen Richtung bewegenden (wie beispielsweise während des normalen Einatmens) Fluidstrom nicht öffnet, sondern mittels einer Dilatationsvorrichtung, wie beispielsweise einem Katheter, mechanisch geöffnet werden kann.
Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ist in 24 mit einem Merkmal gezeigt, welches von einer Ventilschutzvorrichtungshülse 1938 gebildet ist, die das Ventilweitungsglied 1935 zumindest teilweise umgibt. Die Ventilschutzvorrichtungshülse 1938 kann am Dichtungsglied 615 befestigt sein und kann aus einem biokompatiblen Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, Nitinol usw., gefertigt sein. Um sicherzustellen, dass der Berstdruck in der distalen Richtung durch das Hinzufügen des Ventilweitungsglieds 1930 nicht beeinträchtigt wird, weist die Schutzvorrichtungshülse 1938 vorzugsweise ein oder mehrere Abzugslöcher 1940 auf, die sicherstellen, dass der Druck auf die inneren und äußeren Flächen des Ventilweitungsglieds 1930 sowie auf die proximale Fläche des Entenschnabelventils 1910 gleich ist. Auf diese Weise wird der Berstdruck auch in der proximalen Richtung nicht beeinträchtigt.
25 zeigt eine andere Ausführungsform der in einem Bronchialdurchgang 910 implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Diese Ausführungsform ist der in den 22 bis 24 gezeigten Ausführungsform bezüglich der Struktur ähnlich, außer dass das Verankerungsglied 618 einen Rahmen 625 umfasst, der auf die Art und Weise distal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 angeordnet ist, die mit Bezug auf die in den 9 bis 18 gezeigten Ausführungsformen beschrieben worden ist. Das heißt, dass die in 25 gezeigte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 keine Manschette aufweist, die den Rahmen an der Strömungssteuerungsvorrichtung befestigt. Stattdessen ist der Rahmen 625 distal von der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 getrennt. Wie in 25 gezeigt, schließt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eine Ventilschutzvorrichtungshülse 1938 ein, die an einem proximalen Ende des Ventilweitungsglieds 1930 befestigt ist. Wie erörtert, kann die Schutzvorrichtungshülse 1938 ein oder mehrere Abzugslöcher aufweisen, die sicherstellen, dass der Druck auf innere und äußere Flächen des Ventilweitungsglieds 1930 gleich ist.
26 stellt eine andere Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 dar, die der in 25 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist. Das Ventilweitungsglied 1930 weist jedoch keine andere äußere Halterung auf als seine Befestigung am Entenschnabelventil 1910. Zudem ist das Entenschnabelventil 1910 am Dichtungsglied 615 integral befestigt, obgleich anerkannt werden sollte, dass das Entenschnabelventil und das Dichtungsglied auch als zwei getrennte Bestandteile gegossen und miteinander verbunden sein können. 27 zeigt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 von 26 mit einer Dilatationsvorrichtung, die von einem Dilatationskatheter 2415 gebildet ist, der die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 durch das Ventilweitungsglied 1930 hindurch weitet. Der Dilatationskatheter 2415 ist von der proximalen Seite der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus eingesetzt worden, und zwar zum Gebrauch beim Hindurchführen von Fluid zu oder von der distalen Seite oder zum Durchführen von anderen therapeutischen Verfahren, wie nachstehend beschrieben.
28 zeigt noch eine andere Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. In dieser Ausführungsform sind das Entenschnabelventil 1910 und das Ventilweitungsglied 1930 vollständig von der ringförmigen Wand 608 umgeben.
29 zeigt noch eine andere Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 von 29 schließt eine abgedichtete Kammer 2610 ein, die von einem Raum zwischen dem Entenschnabelventil 1910, dem Ventilweitungsglied 1930 und der ringförmigen Wand 608 festgelegt ist. Diese Struktur führt, neben einem gesteuerten Berstdruck für das Strömen von der distalen Seite 604 zu der proximalen Seite 602, zu einem gesteuerten Berstdruck für das Strömen von der proximalen Seite 602 zu der distalen Seite 604 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. Der Berstdruck in beiden Richtungen ist eine Funktion des Drucks in der abgedichteten Kammer 2610, der Härte des zur Herstellung des Entenschnabelventils und des Ventilweitungsglieds verwendeten Materials, der Dicke des Materials, des von dem Konusabschnitt des Ventilglieds 1910/des Ventilweitungsglieds 1930 eingeschlossenen Winkels usw. Zudem erlaubt diese Vorrichtung das Hindurchtreten von Dilatationsvorrichtungen in der distalen Richtung.
30 zeigt noch eine andere Ausführungsform der Strömungssteuerungsvorrichtung 110. In dieser Ausführungsform legt die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zwei Innenlumen 2710, 2720 fest. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 von 30 sieht einen Zweiweg-Fluidstrom vor, wobei das Innenlumen 2710 einen Fluidstrom in einer ersten Richtung und das Innenlumen 2720 einen Fluidstrom in einer zweiten Richtung vorsieht. Im Innenlumen 2710 ist ein erstes Einweg-Entenschnabelventil 2725a montiert, welches den Fluidstrom in einer proximalen Richtung zulässt, und im Innenlumen 2720 ist ein zweites Einweg-Entenschnabelventil 2725b montiert, welches den Fluidstrom in einer distalen Richtung zulässt. Dies lässt für den Fluidstrom in beiden Richtungen verschiedene Berstdrücke zu.
31 zeigt eine andere Ausführungsform einer Strömungssteuerungsvorrichtung 110, die einen gesteuerten Fluidstrom entweder in einer proximalen Richtung oder in einer distalen Richtung zulässt. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 weist ein einzelnes Innenlumen 2810 auf. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 schließt ein erstes Ventilglied ein, welches von einem Klappenventil 2815 gebildet ist, welches dazu konfiguriert ist, einen Fluidstrom in einer ersten Richtung durch das Lumen 2810 zu erlauben, wenn das Ventil einem ersten Berstdruck ausgesetzt ist. Ein zweites Ventil 2820 erlaubt einen Fluidstrom in einer zweiten Richtung durch das Lumen bei einem zweiten Berstdruck.
Berstdruck
Der Berstdruck ist als ein minimaler Fluiddruck festgelegt, der zum Öffnen eines Einwegventilglieds in einer bestimmten Richtung, wie beispielsweise der Distal-nach-Proximal-Richtung, erforderlich ist. Unter der Voraussetzung, dass das Ventilglied der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einen Bronchialdurchgang der menschlichen Lunge implantiert wird, ist es wahrscheinlich, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 die ganze Zeit über mit Schleim und Fluid überzogen ist. Aus diesem Grund wird der Berstdruck des Ventils gewünschtermaßen in einem nassen Zustand getestet, der die Bedingungen eines Bronchiallumens simuliert. Eine repräsentative Art und Weise, das Ventilglied zu testen, ist eine kleine Menge von Gleitmittel auf Wasserbasis zu verwenden, um die Ventilmündung zu überziehen. Das Testverfahren eines Entenschnabelventils ist wie folgt:

1. Manuelles Öffnen der Mündung des Ventilglieds, wie beispielsweise mittels Zusammendrücken der Seiten des Ventils, und Anordnen eines Tropfens von verdünntem Gleitmittel auf Wasserbasis (wie beispielsweise das von Johnson & Johnson Medical, Inc. hergestellte Liquid K-Y Lubricant) zwischen den Lippen des Ventils.
2. Abwischen von überschüssigem Gleitmittel vom Ventil und Treiben von 1 cm³ Luft durch das Ventil in der Vorwärtsrichtung, um jegliches überschüssiges Gleitmittel aus dem Innenraum des Ventils herauszuschieben.
3. Verbinden der distalen Seite des Ventils mit einer Luftdruckquelle und langsames Erhöhen des Drucks. Der Druck wird über eine Zeitspanne (wie beispielsweise 3 Sekunden) von einem Ausgangsdruck von 0 Inches H₂O bis zu einem Maximum von 10 Inches H₂O erhöht, und der Spitzendruck wird aufgezeichnet. Dieser Spitzendruck stellt den Berstdruck des Ventils dar.

Je kleiner das Entenschnabelventil ist, desto höher ist der Berstdruck, der im Allgemeinen zum Öffnen des Ventils erforderlich ist. Der Berstdruck kleiner Ventile kann im Allgemeinen nicht unter einen gewissen Punkt gesenkt werden, da das Ventil keine ausreichende strukturelle Unversehrtheit aufweist, da die Wanddicke des gegossenen Elastomers verringert und die Härte niedriger ist. Für die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 bedeutet der niedrigere Berstdruck eine bessere Leistungsfähigkeit des Implantats.
In einer Ausführungsform liegt der Berstdruck des Ventilglieds im Bereich von ungefähr 2,6 bis 4,7 Inches H₂O (1 Inch Wasser = 249 Pa). In einer anderen Ausführungsform, in welcher das Ventil größer ist als in der vorher erwähnten Ausführungsform, liegt der Berstdruck des Ventils im Bereich von 1,7 bis 4,5 Inches H₂O. In noch einer anderen Ausführungsform, in welcher das Ventil größer ist als in der vorher erwähnten Ausführungsform, liegt der Berstdruck des Ventils im Bereich von 2,0 bis 4,1 Inches H₂O. In noch einer anderen Ausführungsform, in welcher das Ventil größer ist als in der vorher erwähnten Ausführungsform, liegt der Berstdruck des Ventils im Bereich von 1,0 bis 2,7 Inches H₂O. Der Berstdruck des Ventilglieds kann auf Grundlage verschiedener physiologischer Bedingungen variieren. Der Berstdruck könnte beispielsweise relativ zu einem Druck bei Husten oder relativ zu einem Druck bei normaler Atmung festgesetzt werden. Der Berstdruck könnte beispielsweise derart festgesetzt sein, dass er höher (oder niedriger) ist als ein Druck bei Husten oder ein Druck bei normaler Atmung. In diesem Zusammenhang kann der Druck bei Husten oder der Druck bei normaler Atmung auf Grundlage eines bestimmten Patienten bestimmt werden, oder er könnte auf Grundlage des Druck des durchschnittlichen Hustens oder des normalen Drucks bei Atmung bestimmt werden.
Zufuhrsystem
32 zeigt ein Zufuhrsystem 2910 zum Zuführen und Ausbringen einer Strömungssteuerungsvorrichtung 110 der vorliegenden Erfindung zu einem Zielort in einem Bronchialdurchgang. Das Zufuhrsystem 2910 schließt einen ein proximales Ende 2916 und ein distales Ende 2917 aufweisenden Katheter 2915 ein, der beispielsweise durch die Luftröhre zu einem Zielort in einem Bronchialdurchgang eines Patienten ausgebracht werden kann. Der Katheter 2915 weist ein äußeres Glied 2918 und ein inneres Glied 2920 auf, welches derart im äußeren Glied 2918 verschiebbar angeordnet ist, dass sich das innere Glied 2920 entlang der Länge des Katheters 2915 relativ zum äußeren Glied 2918 verschiebbar bewegen kann.
Hierzu ist am proximalen Ende 2916 des Katheters 2915 ein Betätigungsglied angeordnet, wie beispielsweise ein zweistückiger Griff 2925. Der Griff 2925 kann derart betätigt werden, dass sich das innere Glied 2920 relativ zum äußeren Glied 2918 (und umgekehrt) bewegt. Der Griff 2925 schließt ein erstes Stück 2928 und ein zweites Stück 2930 ein, welches bezüglich des ersten Stücks 2928 verschiebbar bewegbar ist. Das innere Glied 2920 des Katheters 2915 kann dadurch relativ zum äußeren Glied 2918 bewegt werden, dass das erste Stück 2928 des Griffs 2925 relativ zum zweiten Stück 2930 verschiebbar bewegt wird. Dies kann beispielsweise mittels Befestigen des proximalen Endes des inneren Katheterglieds 2920 am ersten Stück 2928 des Griffs 2925 und mittels Befestigen des proximalen Endes des äußeren Katheterglieds 2918 am zweiten Stück 2930 bewerkstelligt werden. Das Betätigungsglied könnte auch andere Strukturformen annehmen, die andere Bewegungsmittel verwenden, um das innere Glied 2920 relativ zum äußeren Glied 2918 zu bewegen. Das Betätigungsglied könnte beispielsweise Scheren-ähnliche Griffe aufweisen oder könnte eine Drehbewegung benötigen, um das innere Glied 2920 relativ zum äußeren Glied 2918 zu bewegen.
Wie in 32 gezeigt, schließt der Griff 2925 ferner einen Verriegelungsmechanismus 2935 ein, um die Position des ersten Stücks 2928 relativ zum zweiten Stück 2030 zu verriegeln, um dadurch die Position des inneren Glieds 2920 des Katheters 2915 relativ zum äußeren Glied 2918 zu verriegeln. Der Verriegelungsmechanismus 2935 kann beispielsweise eine Schraube oder irgendeinen anderen Typ von Verriegelungsmechanismus umfassen, der zum Verriegeln der Position des ersten Stücks 2928 des Griffs 2925 relativ zum zweiten Stück 2930 verwendet werden kann.
Das äußere Glied 2918 und möglicherweise auch das innere Glied 2920 können Abschnitte unterschiedlicher Steifigkeit einschließen, um es einzelnen Abschnitten der Glieder zu erlauben, sich leichter zu biegen und auszulenken. In einer Ausführungsform kann der distale Abschnitt des Katheters 2915, beispielsweise ungefähr die letzten 10 cm gerade proximal des distal angeordneten Gehäuses 2940, derart gefertigt sein, dass er eine verringerte Biegesteifigkeit aufweist. Dies würde es dem distalen Ende 2917 des Katheters 2915 erlauben, sich leicht um von Ästen des Bronchialbaums gebildete Winkel zu biegen, und könnte das Anordnen von Strömungssteuerungsvorrichtungen an distaleren Stellen des Bronchialbaums vereinfachen.
Das äußere Glied 2918 des Katheters 2915 könnte ferner eine Drahtverstärkung einschließen, um gewisse gewünschte Eigenschaften zu verbessern. Das äußere Glied 2918 könnte derart hergestellt sein, dass es Drahtwindungen oder ein Drahtgeflecht einschließt, um einem Abknicken zu widerstehen, wobei Drahtgeflechte die Fähigkeit des Katheters 2915 zum Übertragen von Drehmoment verbessern und ein Längsdraht oder Längsdrähte die Zugfestigkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Biegsamkeit verbessern, was das Ausbringen der Vorrichtung mittels Verringern von Rückstoß oder "Federigkeit" im äußeren Glied 2918 verbessern kann. Das innere Glied 2920 könnte ferner eine Drahtverstärkung, wie beispielsweise Drahtwindungen, ein Drahtgeflecht oder einen Längsdraht oder Längsdrähte, einschließen, um einem Abknicken zu widerstehen und um das innere Glied 2920 mit einer zusätzlichen Druckfestigkeit zu versehen.
Weiter mit Bezug auf 32 ist an einem distalen Ende des Katheters 2915 oder in dessen Nähe ein Gehäuse 2940 angeordnet. Das Gehäuse 2940 ist an einem distalen Ende des äußeren Glieds 2918 des Katheters 2915 befestigt, ist aber nicht am inneren Glied 2920 befestigt. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, legt das Gehäuse 2940 einen inneren Hohlraum fest, der zum darin Aufnehmen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 bemessen ist. 33 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht des Abschnitts des distalen Abschnitts des Katheters 2915, in welchem das Gehäuse 2940 angeordnet ist. 34 zeigt eine seitliche Draufsicht des distalen Abschnitts des Katheters 2915, in welchem das Gehäuse 2940 angeordnet ist. Wie in den 33 und 34 gezeigt, ist das Gehäuse 2940 zylinderförmig und an einem distalen Ende offen und an einem proximalen Ende geschlossen. Das innere Glied 2920 des Katheters 2915 springt durch das Gehäuse vor und kann relativ zum Gehäuse 2940 verschiebbar bewegt werden. An einem distalen Ende des inneren Glieds 2920 ist ein Auswurfglied, wie beispielsweise ein Flansch 3015, angeordnet. Wie nachstehend beschrieben, kann das Auswurfglied dazu verwendet werden, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus dem Gehäuse 2940 auszuwerfen. Der Flansch 3015 ist derart bemessen, dass er im Gehäuse 2940 aufgenommen werden kann. Das Gehäuse kann aus einem steifen Material, wie beispielsweise Stahl, hergestellt sein.
Wie in den 33 und 34 gezeigt, befindet sich auf dem distalen Ende des inneren Glieds 2920 ein Spitzenbereich 3020. Der Spitzenbereich 3020 kann insofern atraumatisch sein, als er eine gerundete oder kegelförmige Spitze aufweisen kann, die das Lenken des Katheters 2915 zu einer gewünschten Stelle des Bronchialdurchgangs erleichtert. Der atraumatische Spitzenbereich 3020 schließt vorzugsweise ein weiches Material ein, welches die Bewegung des atraumatischen Spitzenbereichs 3020 durch die Luftröhre und den Bronchialdurchgang bzw. die Bronchialdurchgänge erleichtert. In diesem Zusammenhang kann der atraumatische Spitzenbereich 3020 aus einem weichen Material, wie beispielsweise Polyetherblockaminharz (Pebax), Silikon, Urethan und dergleichen, hergestellt sein. Alternativ kann der Spitzenbereich 3020 mit einem weichen Material überzogen sein, wie beispielsweise einem beliebigen der vorstehend erwähnten.
Das innere Glied 2920 des Katheters 2915 kann ein zentrales Führungsdrahtlumen einschließen, welches sich durch die gesamte Länge des Katheters 2915 einschließlich des atraumatischen Spitzenbereichs 3020, falls vorhanden, erstreckt. Das zentrale Führungsdrahtlumen des inneren Glieds 2920 ist zum Aufnehmen eines Führungsdrahts bemessen, der während des Ausbringens des Katheters 2915 dazu verwendet werden kann, den Katheter 2915 zu einer Stelle im Bronchialdurchgang zu führen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Der Katheter 2915 könnte am distalen Ende des Katheters 2915 mit einer kurzen Länge von geschmeidigem, biegefähigem Führungsdraht versehen sein. Der biegefähige Führungsdraht könnte dazu verwendet werden, während des Ausbringens des Katheters 2915 das Hindurchtreten des Katheters 2915 durch die bronchiale Anatomie zu erleichtern. Der befestigte Führungsdraht könnte eine weiche, biegsame atraumatische Spitze einschließen. Der Drahtabschnitt könnte in verschiedene Gestalten verformt werden, um beim Führen des Katheters 2915 zum Zielort zu helfen. Der Draht könnte beispielsweise in einer weichen "J"-Gestalt oder in der Gestalt eines Hockeyschlägers gebogen sein, und daher könnte die Spitze des Führungsdrahts durch Drehen des Katheters 2915 auf die eine oder andere Seite gerichtet werden, wodurch es dem Katheter 2915 erlaubt ist, in einen Ast des Bronchialbaums geführt zu werden, der um einen Winkel vom Hauptdurchgang abzweigt.
Alternativ könnte der distale Abschnitt des Zufuhrkatheters 2915 proximal des Gehäuses 2940 verformbar gefertigt sein. Dies würde eine Gestaltung des distalen Ende des Katheters 2915 zulassen, die es erlaubt, den Katheter 2915 mittels Drehen des Katheterschafts in einen bronchialen Seitenarm zu führen.
Der Zufuhrkatheter 2915 könnte durch Hinzufügen der Funktion einer lenkbaren distalen Spitze abgewandelt werden, indem beispielsweise ein sich in einem neuen Lumen im äußeren Glied 2918 des Zufuhrkatheters 2915 befindender "Zug"-Draht hinzugefügt wird. Das proximale Ende des Zugdrahts wäre an einer bewegbaren Steuerung befestigt, die ein Ausüben von Zug auf den Draht zulässt. Das distale Ende des Drahts würde an einer am distalen Ende des äußeren Glieds 2918 des Katheters 2915 befestigten Rückhaltevorrichtung enden. Der distale Abschnitt des Katheters 2915 könnte derart hergestellt sein, dass er biegsamer ist als der Rest des Katheters 2915, wodurch es dem distalen Ende des Katheters 2915 ermöglicht wird, sich leichter zu biegen als der Rest des Katheters 2915. Dieser distale Abschnitt könnte ferner eine gewisse elastische Rückstellkraft aufweisen, so dass er von alleine in eine gerade Konfiguration zurückkehrt, nachdem sich die Spitze verlagert hat oder falls die Gestalt der Spitze beeinträchtigt ist. Wenn die bewegbare Steuerung betätigt wird, wodurch auf den Zugdraht Zug ausgeübt wird, verlagert sich die distale Spitze oder der distale Abschnitt des Katheters 2915. Zusätzlich können andere Arten der Herstellung von Lenkspitzen für diesen Zufuhrkatheter verwendet werden.
Alternativ ist der lenkbare Zufuhrkatheter 2915 einer, bei welchem die distale Spitze oder der distale Spitzenbereich des Zufuhrkatheters 2915 dauerhaft in eine gebogene Gestalt verformt ist, wobei die gebogene Gestalt mit der größten gewünschten Verlagerung der distalen Spitze übereinstimmt. Das äußere Glied 2918 des Zufuhrkatheters kann ein entlang einer Seite verlaufendes, zusätzliches Lumen aufweisen, welches das Einsetzen eines steifen oder halbsteifen Dorns oder Stiletts in das Lumen zulässt. Falls der Dorn gerade ist, wenn er in das Seitenlumen des Katheters 2915 eingesetzt wird, begradigt sich die verformte Spitze des Katheters 2915 zunehmend, wenn der Dorn vorgerückt wird. Wenn der Dorn vollständig eingesetzt ist, wird der äußere Schaft des Katheters 2915 ebenfalls gerade. Der Katheter 2915 kann in dieser geraden Konfiguration in den Patienten eingesetzt werden, und der Dorn kann nach Bedarf zurückgezogen werden, um das Verlagern der Spitze zu erlauben. Zudem könnte der Dorn oder das Stilett in verschiedenen Gestalten ausgebildet sein, und der Katheter 2915 würde dieser Gestalt entsprechen, wenn der Dorn in das Seitenlumen eingesetzt ist.
Wie erwähnt, legt das Gehäuse 2940 einen inneren Hohlraum fest, der zum Aufnehmen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 bemessen ist. Dies wird mit Bezug auf 35A ausführlicher beschrieben, die eine Schnittansicht des Gehäuses 2940 mit einer Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zeigt, die im Gehäuse 2940 angeordnet ist. Zur Klarheit der Darstellung ist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in 35A als gestrichelter Kasten wiedergegeben. Das Gehäuse 2940 kann ausreichend groß sein, um die gesamte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aufzunehmen, ohne dass ein Abschnitt der Strömungssteuerungsvorrichtung aus dem Gehäuse 2940 vorspringt, wie in 35A gezeigt.
Ersatzweise kann das Gehäuse 2940 zum Aufnehmen nur eines Abschnitts der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 bemessen sein. Das distale Ende 604 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann beispielsweise wie in 35B gezeigt gestaltet sein, wobei sie jedoch aus dem Gehäuse 2940 vorspringen kann, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Gehäuse 2940 angeordnet ist. In einem solchen Fall kann das distale Ende der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus einem atraumatischen Material gefertigt sein, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass das distale Ende 604 während des Ausbringens einen Körperdurchgang beschädigt.
Alternativ oder in Kombination mit dem weichen Material kann das distale Ende derart verjüngt sein, dass sich sein Durchmesser in Richtung vom Gehäuse weg allmählich verringert, wie in 35B gezeigt. Die verjüngte Konfiguration kann durch eine Verjüngung in der Gestalt des distalen Randes der Manschette gebildet sein, falls die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eine Manschette aufweist. Oder falls der distale Rand der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ein Rahmen ist, dann kann der Rahmen derart gestaltet sein, dass er die Verjüngung vorsieht. Wie in 35B gezeigt, kann die verjüngte Konfiguration des distalen Endes 604 der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zwischen dem äußeren Durchmesser des distalen Endes 3020 des inneren Glieds 2920 des Katheters und dem äußeren Durchmesser des distalen Randes des Gehäuses 2940 einen weichen Übergang vorsehen. Dadurch würden scharfe Übergänge im Profil des Zufuhrsystems vermieden und könnte während des Ausbringens der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eine reibungslose Bewegung des Zufuhrsystems durch den Bronchialdurchgang vorgesehen werden. Das Gehäuse 2940 weist vorzugsweise eine derartige innere Abmessung auf, dass sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem zusammengedrückten Zustand befindet, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Gehäuse 2940 angeordnet ist.
Wie in den 35A, B gezeigt, legt sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 gegen den Flansch 3015 des inneren Katheterglieds 2920 an oder ist diesem benachbart, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung im Gehäuse 2940 angeordnet ist. Wie erwähnt, ist das innere Katheterglied 2920 relativ zum Gehäuse 2940 und zum äußeren Katheterglied 2918 bewegbar. In diesem Zusammenhang kann der Flansch 3015 derart angeordnet sein, dass er sich derart gegen einen Basisabschnitt 3215 des Gehäuses 2940 anlegt, dass der Flansch 3015 als Vorrichtung wirkt, die den Bewegungsbereich des inneren Katheterglieds 2920 relativ zum äußeren Katheterglied 2918 feststellt.
Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, kann der Katheter 2915 zum Zuführen einer Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu einer gewünschten Stelle im Bronchialdurchgang verwendet werden. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung zuerst in das Gehäuse 2940 des Katheters 2915 geladen wird. Dann wird das distale Ende des Katheters 2915 derart zu der gewünschten Stelle im Bronchialdurchgang ausgebracht, dass sich das Gehäuse (und die geladene Strömungssteuerungsvorrichtung 110) an der gewünschten Stelle im Bronchialdurchgang befinden. Dann wird die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus dem Gehäuse 2940 ausgeworfen.
Das Auswerfen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus dem Gehäuse 2940 kann auf vielfältige Arten bewerkstelligt werden. Wie in 36A gezeigt, wird der Katheter 2915 beispielsweise zu einem Zielort L eines Bronchialdurchgangs 3310 ausgebracht. Dann wird der Kathetergriff 2925 betätigt, um das äußere Katheterglied 2918 in einer proximalen Richtung relativ zu der Stelle L zu bewegen, wohingegen der Standort der Strömungssteuerungsvorrichtung 110, des inneren Glieds 2920 bzw. des Flanschs 3015 bezüglich der Stelle L festgesetzt bleibt. Die proximale Bewegung des äußeren Glieds 2918 bewirkt, dass sich das befestigte Gehäuse 2940 ebenfalls in einer proximalen Richtung bewegt, während der Flansch 3015 als Feststellvorrichtung wirkt, die verhindert, dass sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in der proximalen Richtung bewegt. Dies führt dazu, dass sich das Gehäuse 2940 derart von dem Eingriff mit der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 weg verschiebt, dass sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 schließlich vollständig aus dem Gehäuse 2940 befreit und im Bronchialdurchgang implantiert wird, wie in 36B gezeigt. Auf diese Weise kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 an der Stelle L implantiert werden, an welcher sie ursprünglich angeordnet worden ist, während sie sich noch im Gehäuse 2940 befand.
Gemäß eines anderen Verfahrens zum Auswerfen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus dem Gehäuse wird der Katheter 2915 an einer Stelle L eines Bronchialdurchgangs 3310 implantiert, wie in 36A gezeigt. Dann wird der Kathetergriff 2925 betätigt, um das innere Katheterglied 2920 (und den befestigten Flansch 3015) in einer distalen Richtung relativ zu der Stelle L zu bewegen, wohingegen der Standort des äußeren Glieds 2918 bzw. des Gehäuses 2940 bezüglich der Stelle L festgesetzt bleibt. Die distale Bewegung des Flanschs 3015 bewirkt, dass der Flansch 3015 die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 relativ zu der Stelle L in eine distale Richtung schiebt, während der Standort des Gehäuses 2940 festgesetzt bleibt. Dies führt dazu, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 derart aus dem Eingriff mit Gehäuse 2940 ausgeworfen wird, dass sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 schließlich vollständig aus dem Gehäuse 2940 befreit und distal der ursprünglichen Stelle L im Bronchialdurchgang implantiert wird, wie in 37 gezeigt.
Beladungssystem
Wie vorstehend erörtert, befindet sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in einem zusammengedrückten Zustand, wenn sie im Gehäuse 2940 des Zufuhrkatheters 2915 montiert wird. Daher sollte die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vor dem Laden der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 zu einem derart kleineren Durchmesser zusammengedrückt werden, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse passen kann. 38 zeigt eine Perspektivansicht eines Beladungssystems 3510 zum Zusammendrücken der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu einem kleineren Durchmesser und zum Einsetzen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Zufuhrkathetergehäuse 2940. Das Beladungssystem 3510 kann dazu verwendet werden, das Kathetergehäuse 2940 sicher an Ort und Stelle zu halten und das Gehäuse 2940 während des Einsetzens der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 relativ zu der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auszurichten. Dies unterstützt ein rasches und einfaches Laden der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 während des Ladens beschädigt wird.
Das Beladungssystem 3510 schließt eine Beladungsvorrichtung 3515 und eine Schiebevorrichtung 3520 ein. Wie nachstehend ausführlich beschrieben, wird die Beladungsvorrichtung 3515 dazu verwendet, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zu einer Größe zusammenzudrücken, die in das Gehäuse 2940 passen kann, und die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 während des Einsetzens der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 zum Gehäuse 2940 auszurichten. Die Schiebevorrichtung 3520 ist dazu konfiguriert, während des Ladens mit der Beladungsvorrichtung 3515 zusammenzupassen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben. Die Schiebevorrichtung 3520 wird dazu verwendet, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 während des Ladens in die Beladungsvorrichtung 3515 und in das Gehäuse 2940 zu schieben, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
39 ist eine schematische Schnittansicht der Beladungsvorrichtung 3515. Ein Ladetunnel 3610 erstreckt sich derart vollständig durch einen Hauptkörper der Beladungsvorrichtung 3515, dass er eine vordere Öffnung 3615 und eine gegen überliegende, hintere Öffnung 3620 bildet. Der Ladetunnel 3610 kann eine kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen, obgleich anerkannt werden sollte, dass der Ladetunnel 3610 auch andere Querschnittsgestalten aufweisen kann. Der Ladetunnel 3610 weist drei Bereiche auf, die einen trichterförmigen Ladebereich 3622, einen Gehäusebereich 3630 und einen Katheterbereich 3635 einschließen. Der Durchmesser des Ladebereichs 3622 des Ladetunnels 3610 verringert sich allmählich in einer nach hinten weisenden Richtung (von der vorderen Öffnung 3615 in Richtung der hinteren Öffnung 3620), so dass der Ladebereich 3622 mit einer Trichterform versehen ist. Der Gehäusebereich 3630 weist eine Gestalt auf, die der äußeren Gestalt des Kathetergehäuses 2940 im Wesentlichen derart entspricht, dass das Kathetergehäuse 2940 in den Gehäusebereich 3630 eingesetzt werden kann, wie nachstehend beschrieben. Der Katheterbereich 3635 ist zum Aufnehmen des äußeren Glieds 2918 des Katheters 2915 gestaltet.
Die Beladungsvorrichtung 3515 kann ferner einen Katheterverriegelungsmechanismus 3640 einschließen, der von einer Tür 3645 gebildet ist, die geöffnet werden kann, um dem Katheter 2915 zum Gehäusebereich 3630 des Ladetunnels 3610 Zugang zu verschaffen. Die Tür 3645 kann manipuliert werden, um die Größe der hinteren Öffnung 3620 derart zu variieren, dass es erlaubt ist, das Gehäuse 2940 in den Gehäusebereich 3630 einzusetzen, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
40 zeigt eine Perspektivansicht einer Schiebevorrichtung 3520. Nachstehend werden zusätzliche Schiebevorrichtungen 3520 beschrieben. Die Schiebevorrichtung 3520 weist eine längliche Gestalt auf und schließt wenigstens einen Kolben 3710 ein, der dazu bemessen ist, in wenigstens einen Abschnitt des Ladebereichs 3622 des Ladetunnels 3610 der Beladungsvorrichtung axial eingesetzt zu werden. Der Kolben 3710 kann eine Querschnittsgestalt aufweisen, die der Querschnittsgestalt des Ladebereichs 3622 im Wesentlichen entspricht, um das Einsetzen des Kolbens 3710 in den Ladebereich 3622 zu erleichtern. Der Kolben kann eine oder mehrere Passungsrillen 3715 aufweisen, die der Gestalt von entsprechenden Passungsrillen 3530 (in 38 gezeigt) im Ladetunnel 3610 entsprechen. Wenn die Passungsrillen 3715, 3530 verwendet werden, kann der Kolben 3710 dadurch in den Ladetunnel 3610 der Beladungsvorrichtung 3515 eingesetzt werden, dass die Rillen vor dem Einsetzen zueinander ausgerichtet und einander angepasst werden. Die Passungsrillen 3715, 3530 können dazu verwendet werden sicherzustellen, dass der Kolben 3710 nur auf eine vorbestimmte Art und Weise in den Tunnel eingesetzt werden kann.
Mit Bezug auf die 41 bis 44 wird die Beladungsvorrichtung 3515 in Kombination mit der Schiebevorrichtung 3520 verwendet, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zusammenzudrücken und die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 des Katheters 2915 einzusetzen. Wie in 41 gezeigt, wird der Zufuhrkatheter 2915 der Beladungsvorrichtung 3515 derart angepasst, dass das Gehäuse 2940 im Gehäusebereich 3630 des Ladetunnels 3610 der Beladungsvorrichtung angeordnet ist und dass der Katheter 2915 im Katheterbereich 3635 des Ladetunnels 3610 angeordnet ist. Wenn das Kathetergehäuse 2940 ordnungsgemäß angepasst ist, wird dieses an einer Position relativ zum Ladebereich 3622 des Ladetunnels 3610 befestigt. (Ein Verfahren und ein Mechanismus zum Anpassen des Zufuhrkatheters 2915 an die Beladungsvorrichtung 3515 ist nachstehend beschrieben.) Wenn das Gehäuse 2940 im Gehäusebereich 3630 angeordnet ist, öffnet sich der innere Hohlraum des Gehäuses dem Ladebereich 3622 der Beladungsvorrichtung 3515 außerdem derart, dass sich das offene Ende des Gehäuses 2940 in Passung zu einem hinteren Rand des Ladebereichs 3622 befindet.
Weiter mit Bezug auf 41 wird die Strömungssteuerungsvorrichtung 110, nachdem der Katheter 2915 auf die Beladungsvorrichtung 3515 angepasst worden ist, in Nachbarschaft der vorderen Öffnung 3615 des Ladebereichs 3622 der Beladungsvorrichtung 3515 angeordnet. Wie in 41 gezeigt, ist die vordere Öffnung 3615 genügend groß, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 darin aufzunehmen, ohne dass die Größe der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zusammengedrückt werden muss. Alternativ kann ein leichtes Zusammendrücken der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 erforderlich sein, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in die Öffnung 3615 einzusetzen. Dann wird die Schiebevorrichtung 3520 derart angeordnet, dass sich ein Ende 3810 des Kolbens 3710 in Nachbarschaft der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 befindet. Das Gehäuse 2940, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 und der Kolben 3710 werden vorzugsweise alle zu einer gemeinsamen Längsachse 3711 ausgerichtet, bevor die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 geladen wird. Selbst wenn diese Bestandteile nicht alle axial ausgerichtet sind, stellt die Struktur der Beladungsvorrichtung 3515 jedoch sicher, dass sich die Bestandteile während des Ladevorgangs ordnungsgemäß ausrichten.
Jetzt auf 42 Bezug nehmend, wird dann der Kolben 3710 der Schiebevorrichtung 3520 dazu verwendet, die Strömungssteuerungsvorrichtung durch die vordere Öffnung 3615 im Tunnel in den Ladebereich 3622 des Ladetunnels 3610 zu schieben. Auf diese Weise bewegt sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 durch den Ladetunnel 3610 in Richtung des Gehäuses 2940. Wenn dies geschieht, bewirkt die Trichterform des Ladebereichs 3622, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 allmählich zusammengedrückt wird, so dass sich der Durchmesser der Strömungssteuerungsvorrichtung allmählich verringert, wenn sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in Richtung des Gehäuses 2940 bewegt. Die Wände des Ladetunnels 3610 sehen um den gesamten Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 herum eine gleichmäßig ausgewogene Druckkraft vor, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung durch den Ladetunnel 3610 geschoben wird. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Strömungssteuerungsvorrichtung während des Zusammendrückens verformt.
Wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung in Richtung des Gehäuses 2940 geschoben wird, wie in 43 gezeigt, wird die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 schließlich zu einer Größe zusammengedrückt, die das Schieben der Strömungssteuerungsvorrichtung in das Gehäuse 2940 zulässt. Der Ladebereich 3622 des Ladetunnels 3610 kann auf eine Größe verringert sein, die derart kleiner ist als die Öffnung des Gehäuses 2940, dass sich die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 ohne Schwierigkeiten leicht in das Gehäuse 2940 verschieben kann. Alternativ kann die Öffnung des Gehäuses 2940 der kleinsten Größe des Ladebereichs 3625 im Wesentlichen gleich sein.
Wie in 44 gezeigt, fährt die Schiebevorrichtung 3520 mit dem Schieben der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in die Beladungsvorrichtung 3515 so lange fort, bis die ganze Strömungssteuerungsvorrichtung 110 im Gehäuse 2940 ange ordnet ist. Dann kann die Schiebevorrichtung 3520 aus der Beladungsvorrichtung 3515 entfernt werden. Der Katheter 2915 und das Gehäuse 2940 (welches jetzt die geladene Strömungssteuerungsvorrichtung 110 enthält) können dann ebenfalls aus der Beladungsvorrichtung 3515 entfernt werden.
Wie vorstehend erwähnt, schließt die Beladungsvorrichtung 3515 einen Verriegelungsmechanismus 3640 ein, der während des Ladens der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 zum Verriegeln und Anordnen des Katheters 2915 und des Kathetergehäuses 2940 relativ zu der Beladungsvorrichtung 3515 verwendet wird. Mit Bezug auf die 45 bis 48 wird nun ein beispielhafter Verriegelungsmechanismus 3640 beschrieben, obgleich anerkannt werden sollte, dass auch andere Typen von Verriegelungsmechanismen und andere Verriegelungsverfahren verwendet werden könnten, um den Katheter 2915 und das Kathetergehäuse 2940 zu verriegeln und relativ zu der Beladungsvorrichtung 3515 anzuordnen.
Wie erwähnt, kann der Verriegelungsmechanismus eine Tür 3645 umfassen, die bewegt werden kann, um das Einsetzen des Kathetergehäuses 2940 in die Beladungsvorrichtung 3515 zu erleichtern. Ein solcher Verriegelungsmechanismus 3640 wird mit Bezug auf 45 ausführlicher beschrieben, die eine hintere perspektivische Explosionsansicht des Beladungsglieds 3515 zeigt. Der Verriegelungsmechanismus 3640 umfasst eine Tür 3645, die mittels eines Stifts 4210 an einer hinteren Fläche der Beladungsvorrichtung 3515 schwenkbar befestigt ist. Ein zweiter Stift 4215 befestigt die Tür 3645 ebenfalls an der Beladungsvorrichtung 3515. Der zweite Stift erstreckt sich durch eine bogenförmige Öffnung 4220 in der Tür 3645, um für die Tür 3645 einen Schwenkbewegungsbereich relativ zu der Beladungsvorrichtung 3515 vorzusehen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben. Die hintere Fläche der Beladungsvorrichtung 3515 weist eine Öffnung 4230 auf, die sich in den Gehäusebereich 3630 des Ladetunnels 3610 in der Beladungsvorrichtung 3515 öffnet. Die Tür 3645 kann, wenn sie auf der Beladungsvorrichtung 3515 montiert ist, die Öffnung 4230 in Abhängigkeit von der Stellung der Tür 3645 teilweise blockieren oder sie kann die Öffnung unblockiert lassen. Die Tür 3645 schließt einen unregelmäßig gestalteten Eintrittsanschluss 4235 ein, durch welchen der Katheter 2915 und das Kathetergehäuse 2940 in die Öffnung 4230 eingesetzt werden können.
46 zeigt eine Hinteransicht der Beladungsvorrichtung 3515, bei welcher sich die Tür 3645 in einem geschlossenen Sollzustand befindet. Wenn sich die Tür im geschlossenen Zustand befindet, versperrt sie die Öffnung 4230 teilweise. Der Eintrittsanschluss 4235 schließt einen Katheterbereich 4310 ein, der zum Aufnehmen des äußeren Glieds 2918 des Katheters 2915 bemessen ist. Der Katheterbereich 4310 ist zu einer zentralen Achse A der Öffnung 4235 in der Beladungsvorrichtung 3515 ausgerichtet, wenn die Tür 3645 geschlossen ist. Wie in 47 gezeigt, kann die Tür 3645 dadurch in eine offene Stellung bewegt werden, dass die Tür 3645 um eine mittels des ersten Stifts 4210 festgelegte Achse gedreht wird. Wenn sich die Tür in der offenen Stellung befindet, ist der Eintrittsanschluss 4235 derart angeordnet, dass ein großer Abschnitt des Eintrittsanschlusses 4235 derart zu der Öffnung 4230 in der Beladungsvorrichtung 3515 ausgerichtet ist, dass die Öffnung 4230 nicht blockiert ist. Dies lässt zu, dass das Gehäuse 2940 des Katheters 2915 durch den ausgerichteten Eintrittsanschluss 4235 und die Öffnung 4230 in den Gehäusebereich 3630 eingesetzt wird, während sich die Tür 3645 in der offenen Stellung befindet, wie in 48A gezeigt. Dann kann die Tür 3645 freigegeben und derart in ihre geschlossene Stellung zurückgebracht werden, dass die Tür 3645 die Öffnung 4230 teilweise blockiert und das Gehäuse 2940 dadurch im Gehäusebereich 3630 zurückhält, wie in 48B gezeigt. Die Tür 3645 kann derart unter Federspannung stehen, dass sie in Richtung der geschlossenen Stellung vorgespannt ist.
Wie vorstehend erörtert, ist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 während des Ladens der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zuerst im Ladetunnel 3610 der Beladungsvorrichtung 3515 angeordnet. Das anfängliche Anordnen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann durch den Gebrauch eines in 49 gezeigten Laderohrs 4610 erleichtert werden, welches von einem Griff 4615 und einem länglichen Rohrbereich 4620 gebildet ist, der einen Durchmesser aufweist, der in das Innenlumen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 passen kann. Der längliche Rohrbereich 4620 kann derart hohl sein, dass er ein Innenlumen festlegt, welches über den vorderen Nasenbereich 3020 (in den 33 und 50A gezeigt) des Katheters 2915 passen kann. Das Laderohr 4610 wird folgendermaßen verwendet:
Zuerst wird die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 dadurch auf dem Rohrbereich 4620 montiert, dass der Rohrbereich 4620 in das Innenlumen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eingesetzt wird, wie es in 50A gezeigt ist. Der Rohrbereich 4620 kann optional einen äußeren Durchmesser aufweisen, der derart bemessen ist, dass der Rohrbereich ziemlich fest im Innenlumen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 sitzt, und zwar derart, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 mittels einer Presspassung auf dem Rohrbereich 4620 zurückgehalten wird.
Wie in 50B gezeigt, wird dann das Laderohr 4610 dazu verwendet, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 über den Spitzenbereich 3020 und in den Tunnel der Beladungsvorrichtung 3515 einzusetzen. Der Griff 4615 kann von einem Verwender ergriffen werden, um das Anordnen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 relativ zu der Beladungsvorrichtung 3515 leicht zu manipulieren. Dann kann das Laderohr 4610 aus der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 entfernt werden, wobei man die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 an einer Anfangsposition in der Beladungsvorrichtung 3515 montiert lässt. Dann wird die Schiebevorrichtung 3715 dazu verwendet, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vollständig in die Beladungsvorrichtung 3515 zu schieben, wie es vorstehend mit Bezug auf die 41 bis 44 beschrieben worden ist.
51 zeigt eine Schiebevorrichtung 3520, die unter Verwendung des Bezugszeichens 3520a bezeichnet wird. Die Schiebevorrichtung 3520a schließt drei gesonderte Kolben 3715a, 3715b, 3715c ein, die sich alle in der Art eines Windrads von einer Mitte der Schiebevorrichtung 3520 radial nach außen erstrecken. Jeder der Kolben 3715a, 3715b, 3715c weist eine andere Länge L auf. Insbesondere weist der Kolben 3715a eine Länge L1, der Kolben 3715b eine Länge L2 und der Kolben 3715c eine Länge L3 auf. Die Kolben 3715a, b, c können in Reihen verwendet werden, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 nacheinander in zunehmend größere Tiefen in den Tunnel der Beladungsvorrichtung 3515 zu schieben. Der Kolben 3715a kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in eine erste Tiefe L1 zu schieben, wie in den 52A und 52B gezeigt. Der Kolben 3715b kann als Nächstes dazu verwendet werden, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in eine zweite Tiefe zu schieben, die tiefer ist als die erste Tiefe. Der dritte Kolben 3715c kann schließlich dazu verwendet werden, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 vollständig in das Gehäuse zu schieben. Die Kolben 3715a, b, c können auch voneinander verschiedene Durchmesser aufweisen. Die variierenden Durchmesser der Kolben können variierenden Durchmessern des Ladetunnels entsprechen, in welchen die Kolben eingesetzt werden. Der Kolben mit der kürzesten Länge kann beispielsweise einen größeren Durchmesser aufweisen, da der Kolben in den Bereich des Ladetunnels eingesetzt wird, der einen relativ großen Durchmesser aufweist. Ein großer Durchmesser verhindert, dass der Kolben an einer Stelle im Tunnel eingesetzt wird, die einen kleineren Durchmesser aufweist. Der Kolben mit der längsten Länge kann einen kleineren Durchmesser aufweisen, da der Kolben tiefer in den Ladetunnel eingesetzt wird, wo der Durchmesser kleiner ist. Auf diese Weise können die Länge und der Durchmesser der Kolben bezüglich des Einsetzens an eine bestimmte Stelle des Ladetunnels optimiert werden. Zudem kann die Verwendung einer Schiebevorrichtung 3520 mit Kolben variierender Länge die Wahrscheinlichkeit verringern, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung zu schnell in die Beladungsvorrichtung 3515 geschoben wird.
53 zeigt eine andere Beladungsvorrichtung, die als Beladungsvorrichtung 3515a bezeichnet ist, sowie eine andere entsprechende Schiebevorrichtung 3520, die mit dem Bezugszeichen 3520a bezeichnet ist. Die Beladungsvorrichtung 3515a weist eine Mehrzahl von Zinken 5015 auf, die derart ringförmig angeordnet sind, dass sie einen trichterförmigen Ladebereich 5010 festlegen. Daher wird der Ladebereich 5010 von einer Reihe von Zinken festgelegt, anstatt von einem inneren Tunnel wie in der in 38 gezeigten Ausführungsform der Beladungsvorrichtung. Wie in 54 gezeigt, kann die Schiebevorrichtung 3520a in den Ladebereich 5010 der Beladungsvorrichtung 3515a eingesetzt werden, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse des Katheters 2915 zu laden, wenn der Katheter 2915 mit der Beladungsvorrichtung 3515a zusammenpasst. Es sollte anerkannt werden, dass auch andere Strukturen verwendet werden können, um den Ladebereich der Beladungsvorrichtung festzulegen. Die Schiebevorrichtung 3520a weist Kolben mit Rippen auf, die derart bemessen sind, dass sie mit den Zinken 5015 zusammenpassen.
Die 55 bis 58 zeigen eine andere Beladungsvorrichtung, die mit Beladungsvorrichtung 5510 bezeichnet ist. 55 zeigt eine vordere Draufsicht der Beladungsvorrichtung 5510 in einem offenen Zustand, und 56 zeigt eine seitliche Draufsicht der Beladungsvorrichtung 5510 in einem offenen Zustand. Die Beladungsvorrichtung 5510 schließt einen ersten Griff 5515 und einen zweiten Griff 5520 ein. Die Griffe 5515, 5520 können nach Art einer Schere relativ zueinander bewegt werden. Die Griffe 5515, 5520 sind an einem Beladungskopf 5525 befestigt. Im Beladungskopf 5525 ist ein Zusammendrückmechanismus 5530 enthalten. Der Zusammendrückmechanismus 5530 umfasst eine Reihe von Nocken 5549, die mechanisch an die Griffe 5515, 5520 gekoppelt sind, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Der Zusammendrückmechanismus 5530 legt einen Ladetunnel 5540 fest, der sich durch den Beladungskopf 5525 erstreckt. Die Nocken 5549 weisen einander gegenüberliegende Flächen auf, welche die Gestalt des Ladetunnels 5540 festlegen. Bei dem dargestellten Zusammendrückmechanismus gibt es vier Nocken 5549, die einen rechteckigen Tunnel festlegen, wenn man durch den Tunnel schaut, wenn sich die Vorrichtung im offenen Zustand befindet. Wenn die Griffe 5515, 5520 geschlossen sind, ordnen sich die Nocken 5549, wie nachstehend beschrieben, derart neu an, dass der Ladetunnel eine kreisförmige oder zylindrische Gestalt annimmt, wie in 58 gezeigt. Im offenen Zustand kann der Ladetunnel 5540 eine nichtzusammengedrückte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aufnehmen, die einen Durchmesser D aufweist. Alternativ enthält der Zusammendrückmechanismus 5530 drei, fünf oder mehr Nocken 5549.
Mit Bezug auf 56 weist die Beladungsvorrichtung 5510 einen Kolbenmechanismus 5545 auf, der einen Kolben 5547 einschließt, der im Ladetunnel 5540 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 5547 ist an einem oberen Ende an einem Hebel 5550 befestigt, der dazu verwendet werden kann, den Kolben 5547 durch den Ladetunnel 5540 zu verschieben. Der Kolben 5547 kann ohne Verwendung des Hebels 5550 manuell vorgerückt werden, indem der Kolben 5547 in den Ladetunnel 5540 geschoben wird.
Wie erwähnt, sind der erste Griff 5515 und der zweite Griff 5520 nach Art einer Schere relativ zueinander bewegbar. Hierzu zeigt 55 die Griffe 5515, 5520 in einem offenen Zustand. 57 zeigt die Griffe 5515, 5520 in einem geschlossenen Zustand. Die Bewegung der Griffe 5515, 5520 bezüglich einander betätigt den Zusammendrückmechanismus 5530 derart, dass die Nocken 5549 des Zusammendrückmechanismus 5530 dazu veranlasst werden, ihre Position zu ändern und dadurch die Größe des Ladetunnels 5540 zu ändern. Insbesondere ist der Durchmesser D einer in den Ladetunnel 5540 eingesetzten Strömungssteuerungsvorrichtung 110 größer, wenn die Griffe 5515, 5520 offen sind (wie in 55 gezeigt), und kleiner, wenn die Griffe 5515, 5520 geschlossen sind (wie in 57 gezeigt). Wenn die Griffe 5515, 5520 offen sind, ist die Größe des Ladetunnels 5540 genügend groß, um eine Strömungssteuerungsvorrichtung 110 des Durchmessers D im nicht-zusammengedrückten Zustand aufzunehmen.
Wie in 56 gezeigt, kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 (schematisch mittels eines Kastens 110 wiedergegeben) daher in den Ladetunnel 5540 eingesetzt werden. Sobald die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in den Ladetunnel 5540 eingesetzt ist, können die Griffe 5515, 5520 geschlossen werden, was dazu führt, dass die Größe des Ladetunnels 5540 abnimmt. Durch das Abnehmen der Größe des Ladetunnels 5540 wird der Durchmesser der im Ladetunnel 5540 enthaltenen Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zusammengedrückt. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 wird auf eine Größe zusammengedrückt, die es der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 erlaubt, in das Gehäuse 2940 des Katheterzufuhrsystems 2910 (in 32 gezeigt) zu passen. Wenn die Griffe 5515, 5520 geschlossen sind, ist die Größe des Ladetunnels 5540 minimal. Die Nocken 5549 weisen eine derartige Gestalt auf, dass der Ladetunnel 5540, wenn die Größe des Ladetunnels 5540 minimal ist, vorzugsweise einen Zylinder bildet. Der Ladetunnel 5540 kann auch andere Gestalten bilden, wenn sich die Vorrichtung im geschlossenen Zustand befindet, wobei eine Zylinderform bevorzugt wird.
Mit Bezug auf die 56 und 58 kann der Kolben 5547 dann dazu verwendet werden, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in das Gehäuse 2940 zu schieben. Wie erwähnt, kann der Hebel 5550 dazu verwendet werden, den Kolben 5547 verschiebbar durch den Ladetunnel 5540 zu bewegen. Wenn sich der Hebel 5550, wie in 56 gezeigt, in einer erhöhten Stellung befindet, kann der Kolben 5547 nur teilweise in den Ladetunnel 5540 eingesetzt werden. Wie in 58 gezeigt, kann der Hebel 5550 in Richtung des Beladungskopfs 5525 bewegt werden, um zu bewirken, dass sich der Kolben 5547 derart in eine tiefere Tiefe in den Ladetunnel 5540 verschiebt, dass der Kolben 5547 die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus dem Ladetunnel 5540 schiebt. Das Kathetergehäuse 2940 kann derart in Nachbarschaft des Ladetunnels 5540 angeordnet werden, dass das Gehäuse 2940 die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aufnehmen kann, wenn sie vom Kolben 5547 aus dem Ladetunnel 5540 geschoben wird. Obgleich die 55 bis 58 den an der Beladungsvorrichtung 5510 befestigten Kolbenmechanismus 5545 zeigen, sollte anerkannt werden, dass der Kolbenmechanismus 5545 auch entfernbar befestigt oder eine vollkommen gesonderte Vorrichtung sein kann.
Sowohl der zweite Griff 5520 als auch der Hebel 5550 zum Betätigen des Kolbens 5547 können an einem oder mehreren Anschlägen befestigt werden, der es dem Verwender erlaubt, das Ausmaß des Zusammendrückens des Ladetunnel 5540 zu beschränken oder die Strecke zu beschränken, über welche sich der Kolben 5547 in den Ladetunnel 5540 bewegt. Auf diese Weise kann die Beladungsvorrichtung 5510 dazu festgesetzt werden, eine Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auf eine bestimmte Größe (bei welcher der Anschlag einem gewünschten Durchmesser entspricht) und für das Einsetzen auf eine bestimmte Länge (bei welcher der Anschlag einer Bewegung des Kolbens 5547 entspricht) zusammenzudrücken. Es sollte anerkannt werden, dass die Beladungsvorrichtung 5510 auch derart konfiguriert sein kann, dass der zweite Griff 5520 sowohl den Zusammendrückmechanismus als auch den Kolben 5547 (oder einen Kolbenersatz) derart betätigen kann, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110, wenn der zweite Griff 5520 bis zu einem gewissen Punkt geschlossen ist, vollständig zusammengedrückt wird. Bei fortgesetzter Tätigkeit bewirkt der Griff 5520, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in des Gehäuse 2940 des Katheters 2915 geladen wird.
Die Beladungsvorrichtung 5510 erlaubt es einem Verwender vorteilhafterweise, die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 unter Verwendung einer einzigen Hand zusammenzudrücken und in das Gehäuse 2940 zu laden. Der Verwender kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in den Ladetunnel 5540 der Beladungsvor richtung 5510 laden und kann dann eine Hand dazu verwenden, die Griffe 5515, 5520 zu schließen, was dazu führt, dass die Beladungsvorrichtung 5510 die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auf eine Größe zusammendrückt, die in das Gehäuse 2940 passt. Dann kann der Verwender den Kolbenmechanismus 5545 betätigen, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aus dem Ladetunnel 5540 und in das Gehäuse 2940 auszuwerfen 15.
Gebrauchsverfahren
Lediglich zu Beschreibungszwecken wird ein Verfahren zum Ausbringen einer Strömungssteuerungsvorrichtung 110 gemäß der vorliegenden Erfindung in einen Bronchialdurchgang offenbart, um den Luftstrom zu oder von einem Ziellungenbereich zu regeln oder zu unterbinden. Die ausgebrachte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann den Luftstrom in den Ziellungenbereich unterbinden und kann ein Kollabieren des Ziellungenbereichs hervorrufen. Die ausgebrachte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 muss jedoch nicht unbedingt ein Kollabieren des Ziellungenbereichs hervorrufen, um eine vorteilhafte Wirkung zu erzielen. Stattdessen kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 den Luftstrom zum oder vom Ziellungenbereich regeln, um beispielsweise mittels Unterbinden des Luftstroms in den Ziellungenbereich während des Einatmens eine verbesserte Luftstromdynamik zu erreichen, was aber kein Kollabieren nach sich zieht. Das Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann die eingeatmete Luft zu einem nichtisolierten, gesünderen Lungenbereich leiten bzw. umleiten, wodurch die Ventilation zum gesünderen Lungengewebe verbessert wird und die Abstimmung von Ventilation und Perfusion verbessert wird. Die ausgeatmete Luft des Ziellungenbereichs kann dennoch durch die implantierte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 abgelassen werden, und daher muss die Ausatmungsdymamik durch das Vorhandensein der Strömungssteuerungsvorrichtung nicht unbedingt beeinträchtigt werden. Dies kann ein Ansteigen der Effizienz der Sauerstoffaufnahme in den Lungenflügeln bewirken.
Das Verfahren des Ausbringens und Behandelns kann gemäß der folgenden, nachstehend ausführlicher beschriebenen Schritte zusammengefasst werden. Es sollte anerkannt werden, dass einige der Schritt optional sind und dass die Schritte nicht notwendigerweise in der nachstehend aufgeführten Reihenfolge durchgeführt werden. Die Schritte schließen ein:

(a) Identifizieren eines Ziellungenbereichs und Bestimmen eines Zielorts in einem Bronchialdurchgang (in Bronchialdurchgängen), in welchem (welchen) die Strömungssteuerungsvorrichtung ausgebracht wird;
(b) Bestimmen des Durchmessers des Zielorts im Bronchialdurchgang (in den Bronchialdurchgängen) und Auswählen einer geeignet bemessenen Strömungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Ausbringen im Lumen des Bronchialdurchgangs; wie nachstehend beschrieben, ist dieser Schritt optional, da die Strömungssteuerungsvorrichtung derart hergestellt sein kann, dass sie eine derart breite Auswahl von Bronchialdurchmessern abdeckt, dass ein Ausmessen des Lumens nicht notwendig sein würde;
(c) Laden der ausgewählten Strömungssteuerungsvorrichtung in eine Zufuhrvorrichtung, wie beispielsweise in den vorstehend beschriebenen Zufuhrkatheter, zum Zuführen und Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung in den bzw. im Bronchialdurchgang; dieser Schritt ist optional, da die Strömungssteuerungsvorrichtung in einer Zufuhrvorrichtung vorgeladen hergestellt oder erhalten werden kann;
(d) Anordnen des Zufuhrkatheters im Bronchialdurchgang derart, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung am Zielort im Bronchialdurchgang angeordnet ist;
(e) Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung am Zielort im Bronchialdurchgang;
(f) Entfernen der Zufuhrvorrichtung;
(g) Durchführen von einem oder mehreren Verfahren am Ziellungenbereich und/oder Zulassen von Reaktionen, die im Ziellungenbereich in Folge des Vorhandenseins der Strömungssteuerungsvorrichtung stattfinden.

Gemäß Schritt (a) wertet ein Arzt oder Techniker den kranken Bereich der Lunge eines Patienten aus, um den Ziellungenbereich zu bestimmen, und bestimmt dann den Bronchialdurchgang (die Bronchialdurchgänge), der (die) den Luftstrom zum Ziellungenbereich vorsehen. Auf dieser Grundlage können ein oder mehrere Zielorte der Bronchialdurchgänge bestimmt werden, in welchen eine oder mehrere Strömungssteuerungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebracht werden können.
In Schritt (b) wird die geeignete Größe einer Strömungssteuerungsvorrichtung zum Einsetzen in den Bronchialdurchgang bestimmt. Wie erwähnt, ist dieser Schritt optional, da eine Strömungssteuerungsvorrichtung derart hergestellt sein kann, dass sie eine derart breite Auswahl von Bronchialdurchmessern abdeckt, dass ein Ausmessen des Lumens nicht notwendig sein würde. Es sollte anerkannt werden, dass die Größe der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 und des Lumens des Bronchialdurchgangs nicht notwendigerweise präzise zusammenpassen müssen, da die Zusammendrückfähigkeit und Aufweitfähigkeit der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eine Variation der Größe vorsehen. Die Strömungssteuerungsvorrichtung kann beispielsweise derart ausgewählt sein, dass ihre Größe leicht größer ist als die Größe des Bronchialdurchgangs.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren des Messens eines Bronchialdurchgangsdurchmessers bekannt und verstanden. Es kann beispielsweise ein Ballon verwendet werden, der ein bekanntes Verhältnis von Aufblasen zum Durchmesser aufweist, wodurch ein ordnungsgemäßer Weg des Bestimmens eines Bronchialdurchgangsdurchmessers erlaubt wird. Es könnte auch eine Messschleife oder eine Messvorrichtung, wie beispielsweise ein markierter, linearer Messfühler, verwendet werden. Der Durchmesser könnte auch unter Verwendung eines hochauflösenden Computertomographie-(CT)-Scans gemessen werden. Selbst eine Augenschätzung könnte ferner genügen, bei welcher das Abmessen in Abhängigkeit der Fähigkeit des Arztes ohne Messwerkzeug visuell erfolgt.
In Schritt (c) wird die Strömungssteuerungsvorrichtung auf ein Zufuhrsystem geladen, wie beispielsweise ein Zufuhrsystem 2910, welches von einem Katheter 2915 gebildet ist, der vorstehend mit Bezug auf 31 beschrieben worden ist. Falls das Zufuhrsystem 2910 verwendet wird, wird die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 beispielsweise unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Beladungssystems 3510 am distalen Ende des Katheters 2915 in das Gehäuse 2940 geladen. Alternativ kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 von Hand in das Gehäuse 2940 geladen werden. Wie erwähnt kann der Ladeschritt optional sein, da die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 mit der vorgeladenen Strömungssteuerungsvorrichtung hergestellt oder erhalten werden kann. Es sollte anerkannt werden, dass auch andere Zufuhrsysteme verwendet werden können, um die Strömungssteuerungsvorrichtung in den Bronchialdurchgang zuzuführen.
In Schritt (d) wird der Zufuhrkatheter derart in den Bronchialdurchgang eingesetzt, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 an einer gewünschten Stelle im Bronchialdurchgang angeordnet ist. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, dass das distale Ende des Zufuhrkatheters 2915 in den Mund oder die Nase des Patienten und durch die Luftröhre hinunter zum Zielort im Bronchialdurchgang eingesetzt wird. Die Zufuhr des Zufuhrkatheters 2915 in den Bronchialdurchgang kann auf verschiedene Arten bewerkstelligt werden. Beispielsweise kann zum Zuführen des Zufuhrkatheters 2915 ein Bronchoskop verwendet werden. Mit Bezug auf 59 kann der Zufuhrkatheter 2915 beispielsweise unter Verwendung eines Bronchoskops 5210 ausgebracht werden, welches einen Lenkmechanismus 5215, einen Schaft 5220, einen Arbeitskanal-Eintrittsanschluss 5225 und ein Visualisierungsokular 5230 aufweist. Das Bronchoskop 5210 ist gemäß wohlbekannter Verfahren in die Luftröhre 225 eines Patienten bewegt und in den rechten Hauptbronchus 510 geführt worden.
Es ist wichtig festzuhalten, dass das distale Ende des Bronchoskop vorzugsweise an einer Stelle ausgebracht wird, bei der es sich um wenigstens einen Bronchialarm proximal desjenigen Zielbronchiallumens handelt, in welches die Strömungssteuerungsvorrichtung implantiert wird. Falls das distale Ende des Bronchoskops im Zielbronchiallumen eingesetzt ist, ist es nicht möglich, das Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung in das Zielbronchiallumen ordnungsgemäß zu visualisieren und zu steuern. Falls das Bronchoskop in den rechten Hauptbronchus 510 vorgerückt wird, wie in 59 gezeigt, können der rechte obere Lappenbronchus 517 durch das Visualisierungsokular des Bronchoskops visualisiert werden. Der rechte obere Lappenbronchus 517 wird als Zielort für das Anordnen einer Strömungssteuerungsvorrichtung 110 gewählt, und das distale Ende des Bronchoskops wird bezüglich des Zielorts eine Bronchialgeneration proximal des Bronchialdurchgangs angeordnet. Demzufolge wird das distale Ende des Bronchoskops im rechten Hauptbronchus 510 ausgebracht. Dann wird der Zufuhrkatheter 2915 hinunter in einen Arbeitskanal (nicht gezeigt) des Bronchoskopschafts 5220 ausgebracht und wird das distale Ende 5222 des Katheters 2915 aus der distalen Spitze des Bronchoskops herausgeführt und distal vorgerückt, bis das Zufuhr systemgehäuse, welches die zusammengedrückte Strömungssteuerungsvorrichtung enthält, im Lappenbronchus 517 angeordnet ist.
Der Lenkmechanismus 5215 kann dazu verwendet werden, die Position der distalen Spitze des Bronchoskops zu ändern, um das Anordnen der distalen Spitze des Zufuhrkatheters 5222 derart zu unterstützen, dass das Zufuhrkathetergehäuse in den gewünschten Bronchus (in diesem Fall den Lappenbronchus 517) vorgerückt werden kann. Es sollte anerkannt werden, dass diese Technik bei jeglichem gewünschten Zufuhrzielbronchus in den Lungenflügeln, wie beispielsweise dem Segmentbronchus, angewandt werden kann, nicht nur beim Lappenbronchus.
Alternativ kann der Zufuhrkatheter 2915 vor dem Ausbringen des Bronchoskops in den Bronchialdurchgang in den Bronchoskop-Arbeitskanal zugeführt werden. Sowohl der Zufuhrkatheter 2915 als auch das Bronchoskop 5210 können als eine einzige Einheit zu jenem Bronchialdurchgang zugeführt werden, bei dem es sich um eine Generation proximal des Zieldurchgangs handelt. Dann kann der Zufuhrkatheter wie vorher in den Zielbronchus vorgerückt werden und kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zugeführt werden.
Alternativ weist das innere Glied 2920 des Zufuhrkatheters 2915 ein zentrales Führungsdrahtlumen auf, so dass der Katheter 2915 unter Verwendung eines Führungsdrahts ausgebracht wird, der den Katheter 2915 zum Zufuhrort führt. In diesem Zusammenhang könnte der Zufuhrkatheter 2915 eine wohlbekannte Lenkfunktion aufweisen, die es zulassen würde, den Katheter 2915 mit oder ohne Verwendung eines Führungsdrahts zuzuführen. Die 60 bis 61 veranschaulichen, wie der Katheter 2915 verwendet werden kann, um die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 unter Verwendung eines Führungsdrahts zuzuführen.
60 stellt einen ersten Schritt im Verfahren des Ausbringens eines Zufuhrkatheters 2915 zu einem Zielort unter Verwendung eines Führungsdrahts dar. Es ist ein Führungsdraht 5310 gezeigt, der sich derart die Luftröhre 225 hinunter bewegt, dass sich das distale Ende des Führungsdrahts 5310 beim Zielort 5315 des Bronchialdurchgangs oder in dessen Nähe befindet. Der Führungsdraht 5310 kann mittels freier Verdrahtung, bei welcher der Führungsdraht 5310 mit einer lenkbaren Spitze 5310 abwechselnd gedreht und in Richtung der gewünschten Stelle vorgerückt wird, in die Luftröhre und in den Bronchialdurchgang ausgebracht werden. Es kann auch die Austauschverdrahtung verwendet werden, bei welcher der Führungsdraht 5310 den Arbeitskanal eines vorher ausgebrachten Bronchoskops hinunter vorgerückt wird. Sobald sich der Führungsdraht an der gewünschten Stelle befindet, kann das Bronchoskop dann entfernt werden.
Auf jeden Fall wird das distale Ende des Zufuhrkatheters 2915 nach dem Ausbringen des Führungsdrahts 5310 über das proximale Ende des Führungsdrahts 5310 zurück geladen. Der Zufuhrkatheter 2915 wird entlang des Führungsdrahts 5310 vorgerückt, bis das Gehäuse 2940 auf dem distalen Ende des Zufuhrkatheters 2915 beim Zielort 5315 des Bronchialdurchgangs angeordnet ist. Der Führungsdraht 5310 dient dazu, den über den Führungsdraht 5310 führenden Weg des Katheters 2915 zu steuern, und stellt sicher, dass der Zufuhrkatheter 2915 den Weg zum Zielort ordnungsgemäß bewältigt. Die Fluoroskopie kann beim Visualisieren behilflich sein, sowie beim Sicherstellen, dass sich der Führungsdraht 5310 nicht verlagert, während der Zufuhrkatheter vorgerückt wird. Wie in 61 gezeigt, ist der Zufuhrkatheter 2915 derart distal über den Führungsdraht 5310 vorgerückt worden, dass das Gehäuse 2940 am distalen Ende des Zufuhrkatheters 5310 beim Zielort 5315 des Bronchialdurchgangs angeordnet worden ist. Nun ist die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 zum Ausbringen bereit.
Die Visualisierung des Vorankommens der distalen Spitze des Zufuhrkatheters 2915 kann mittels eines Bronchoskops vorgesehen werden, welches parallel zum Zufuhrkatheter 2915 und hinter demselben manuell vorgerückt wird. Die Visualisierung oder das Abbilden kann auch von einem Glasfaserbündel vorgesehen werden, welches sich im Innern des inneren Glieds 2920 des Zufuhrkatheters 2915 befindet. Das Glasfaserbündel kann entweder ein fester Bestandteil des inneren Glieds 2920 sein oder könnte derart entfernbar sein, dass es an Ort und Stelle belassen wird, während das Gehäuse 2940 am Bronchialzielort in Position manövriert wird, und dann vor dem Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 entfernt wird. Das entfernbare Glasfaserbündel könnte ein handelsübliches Angioskop sein, welches faseroptische Beleuchtungs- und Visualisierungsbündel aufweist, welches im Gegensatz zu einem Bronchoskop jedoch nicht lenkbar ist.
Das Bewegen des Zufuhrkatheters durch die gewundene Bronchialanatomie kann dadurch bewerkstelligt oder erleichtert werden, dass der Zufuhrkatheter 2915 mit einem lenkbaren distalen Ende versehen wird, welches ferngesteuert sein kann. Falls das distale Ende des Katheters 2915 mittels Betätigung einer Steuerung auf dem Griff 2925 um einen Winkel bis 180° in einer Richtung gebogen werden könnte, könnte der Katheter 2915 beispielsweise durch eine Kombination des Einstellens des Beugewinkels der distalen Spitze, des Drehens des Zufuhrkatheters 2915 und des Vorrückens des Zufuhrkatheters 2915 durch die Bronchialanatomie vorgerückt werden. Dies kann der Art und Weise ähnlich sein, auf welche viele Bronchoskope gesteuert werden.
Es könnte von Vorteil sein, eine bestimmte Auslegung eines Führungsdrahts zu verwenden, der derart konfiguriert ist, dass er es zulässt, den Zufuhrkatheter 2915 mit minimaler Schiebekraft und mit minimalem Hängenbleiben an der bronchialen Karina durch die gewundene Bronchialanatomie zu steuern.
Ein Führungsdraht kann aus einem rostfreien Stahlkern konstruiert sein, der mit einer Wicklung aus rostfreiem Stahl umhüllt ist. Die Wicklung ist mit einem gleitfähigen Überzug beschichtet, wie beispielsweise einem Überzug aus Polytetrafluorethylen (PFTE), einem hydrophilen Überzug oder einem anderen gleitfähigen Überzug. Der Führungsdraht kann eine Länge aufweisen, die im Bereich von beispielsweise ungefähr 180 cm liegt, und einen Gesamtdurchmesser, der im Bereich von beispielsweise ungefähr von 0,88 mm (0,035 Inches) liegt, obgleich auch andere Längen und Durchmesser möglich sind. Ein proximaler Abschnitt des Drahtkerns kann derart konstruiert sein, dass er nach dem Aufwickeln der äußeren Wicklung auf den Kern so steif wie möglich ist, aber dennoch ein einfaches Anordnen in den Lungenflügeln zulässt, bei welchem eine Austauschtechnik mit einem Bronchoskop verwendet wird. Der distale Abschnitt des Drahtkerns, wie beispielsweise seine distalsten 2 cm bis 5 cm, kann mit einer biegsameren Konstruktion ausgebildet sein, um am Draht eine atraumatische Spitze zu bilden. Diese atraumatische Beschaffenheit der distalen Spitze kann durch das Hinzufügen einer Spitze in der Form eines "abgewandelten J" noch verstärkt werden. Ein Abschnitt des Drahts (wie beispielsweise ungefähr 3 cm) zwischen den distalen und proximalen Abschnitten könnte einen derart allmählichen Übergang der Steifigkeit vorsehen, dass der Führungsdraht nicht knickt, wenn er in der Lungenanatomie angeordnet wird.
Durch das Vorhandensein eines relativ kurzen, atraumatischen Abschnitts kann der Klinikarzt den Führungsdraht mit nur einer kleinen Länge des sich distal des Zieldurchgangs erstreckenden Führungsdrahts am Zielort des Bronchialdurchgangs anordnen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit durchstochener Lungen oder anderer ähnlicher Komplikationen auf ein Minimum reduziert. Dann kann der Klinikarzt die steife Beschaffenheit des proximalen Abschnitts des Führungsdrahts dazu verwenden, das Anordnen des Zufuhrkatheters auf dem ganzen Weg zum Zielbronchialdurchgang zu erleichtern.
Wiederum auf das Gebrauchsverfahren Bezug nehmend, wird die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 in Schritt (e) am Zielort des Bronchialdurchgangs ausgebracht. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 wird derart im Bronchialdurchgang ausgebracht, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 eine gewünschte Regelung des Fluidstroms durch das Bronchiallumen derart vorsieht, dass sie den Einweg-Fluidstrom in eine gewünschte Richtung zulässt, den Zweiweg-Fluidstrom zulässt oder den Fluidstrom versperrt.
Das Ausbringen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann durch Manipulieren des zweistückigen Griffs 2925 des Katheters 2915 bewerkstelligt werden, um zu bewirken, dass sich das Gehäuse 2940 von der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 freimacht, wie es vorstehend mit Bezug auf die 36 und 37 beschrieben worden ist. Der Griff kann beispielsweise dazu betätigt werden, das äußere Glied des Katheters relativ zum inneren Glied zurückzuziehen, was bewirkt, dass sich das Gehäuse 2940 in eine proximale Richtung bewegt, wohingegen der auf dem inneren Glied vorhandene Flansch die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 gegen die Bewegung im Bronchialdurchgang zurückhält. Durch das Zurückziehen des Gehäuses anstelle des Vorrückens des Flanschs kann die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 am Zielort im Bronchialdurchgang ausgebracht werden, anstatt dass sie an eine distalere Stelle geschoben wird. Nachdem die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 am Zielort im Bronchialdurchgang ausgebracht worden ist, werden die Zufuhrvorrichtungen, wie beispielsweise der Katheter 2915 und/oder der Führungsdraht, in Schritt (f) entfernt.
Entweder die gesamte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 oder ein Abschnitt derselben kann mit einem Medikament überzogen sein, welches eine gewünschte Wirkung oder Reaktion im Bronchialdurchgang erzielt, in dem die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 montiert ist. Die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 kann beispielsweise mit einem der folgenden, beispielhaften Medikamente oder Kombinationspräparate überzogen sein:

(1) antibiotische Wirkstoffe, um das Wachstum von Mikroorganismen (Serolimus, Doxycyclin, Minocyclin, Bleomycin, Tetracyclin usw.) zu hemmen.
(2) antimikrobielle Wirkstoffe, um der Vermehrung oder dem Wachstum von Mikroben vorzubeugen oder um deren pathogener Wirkung vorzubeugen.
(3) entzündungshemmende Wirkstoffe zur Verringerung von Entzündungen.
(4) vermehrungshemmende Wirkstoffe zur Behandlung von Krebs.
(5) schleimlösende Wirkstoffe zur Verringerung oder Unterbindung der Schleimproduktion.
(6) Analgetica oder schmerzstillende Mittel, wie beispielsweise Lidocane, um einen Hustenreflex aufgrund von Reizung frühzeitig zu unterdrücken.
(7) gerinnungsfördernde Wirkstoffe zum Stoppen von Blutungen.
(8) vasokonstriktorische Wirkstoffe, wie beispielsweise Epinephrin, um Blutungen zu stoppen.
(9) Wirkstoffe zur Regeneration von Lungengewebe, wie beispielsweise Allotransplantat-Retinsäure.
(10) Steroide zur Verringerung von Entzündungen.
(11) Gentherapie zur Parenchymregeneration.
(12) Gewebewachstumshemmer (Paclitaxel, Rapamycin usw.).
(13) Sklerose verursachende Wirkstoffe, wie beispielsweise Doxycyclin, Minocyclin, Tetracyclin, Bleomycin, Cisplatin, Doxorubicin, Fluorouracil, Interferon-Beta, Mitomycin-C, Corynebacterium Parvum, Methylprednisolon und Talcum.
(14) Wirkstoffe zum Auslösen einer örtlich begrenzten Infektion und Vernarbung, wie beispielsweise ein schwacher Pneumokokken-Bakterienstamm.
(15) Fibrose unterstützende Wirkstoffe, wie beispielsweise ein Polypeptid-Wachstumsfaktor (Fibroblast-Wachstumsfaktor (FGF), ein basischer Fibroblast-Wachstumsfaktor (bFGF), ein transformierender Wachstumsfaktor-Beta (TGF-β)).
(16) Pro-apoptopische Wirkstoffe, wie beispielsweise Sphingomyelin, Bax, Bid, Bik, Bad, Caspase-3, Caspase-8, Caspase-9 oder Annexin V.
(17) PTFE, Parylen oder andere Gleitüberzüge.
(18) Zudem könnten die Rückhaltevorrichtung und andere metallische Bestandteile bestrahlt sein, um die Schleimproduktion aufzuheben oder um Narbengewebe zu bilden.

Es sollte anerkannt werden, dass die oben erwähnte Liste beispielhaft ist und dass die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auch mit anderen Typen von Medikamenten oder Kombinationspräparaten überzogen sein kann.
Nachdem die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 implantiert worden ist, ist es dem Ziellungenbereich erlaubt, während einer gewissen Zeit zu kollabieren, und zwar aufgrund der Absorption von gefangenem Gas, durch das Ausatmen von gefangenem Gas durch die implantierte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 oder aufgrund von beidem. Wie erwähnt, ist das Kollabieren des Ziellungenbereichs nicht zwingend notwendig, da die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 dazu verwendet werden kann, den Luftstrom zum Ziellungenbereich einfach abzuändern. Alternativ oder zusätzlich dazu, dem Ziellungenbereich zu erlauben, während einer gewissen Zeit zu kollabieren, können eine oder mehrere Verfahren verwendet werden, um das Lungensegment bzw. die Lungensegmente distal der implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung bzw. Strömungssteuerungsvorrichtungen aktiv zu kollabieren. Ein Beispiel des Verfahrens des aktiven Kollabierens besteht darin, ein absorbierbares Gas durch einen angeordneten Dilatationskatheter durch die Strömungssteuerungsvorrichtung und sehr distal in den Ziellungenbereich einströmen zu lassen, wobei an einer Stelle proximal der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 mit einem im proximalen Bereich der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 aufgeblasenen Ballonkatheter zur gleichen Zeit eine Aspiration vorgenommen wird. In einem anderen Beispiel lässt man durch einen Katheter, der die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 weitet, Sauerstoff in den distal isolierten Lungenbereich einströmen. Wenn dies abgeschlossen ist, könnte ein Verfahren des aktiven Kollabierens des isolierten Lungenbereichs durchgeführt werden (wie beispielsweise das Einblasen des Pleuraraums der Lunge), um das im isolierten Lungenbereich vorhandene Gas durch die implantierte Strömungssteuerungsvorrichtung 110 auszutreiben. Ein Beispiel des aktiven Kollabierens ohne Dilatationsvorrichtung würde darin bestehen, einen Ballon in den Pleuraraum einzusetzen und diesen aufzublasen, um Gas oder Flüssigkeit aus dem isolierten Lungenbereich hinauszutreiben und um die Lunge zu kollabieren.
Es folgt eine Liste von Verfahren, die dazu verwendet werden können, einen bronchial isolierten Ziellungenbereich unter Verwendung einer im Bronchialdurchgang eines Patienten implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung aktiv zu kollabieren:

(1) Es ist dem Patienten erlaubt, normal zu atmen, bis die Luft distal der Vorrichtung aus dem Lungensegment oder den Lungensegmenten ausgestoßen ist.
(2) Der Ziellungenbereich wird unter Verwendung einer kontinuierlichen Unterdruckquelle aspiriert, die an ein proximales Ende des Zufuhrkatheters, an eine zur Strömungssteuerungsvorrichtung querverlaufende Dilatationsvorrichtung oder an einen proximal der implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung angeordneten Ballonkatheter gekoppelt werden kann.
(3) Fluid wird unter Verwendung einer pulsierenden (anstelle einer kontinuierlichen) Unterdruckquelle aspiriert.
(4) Fluid wird während einer langen Zeitspanne, wie beispielsweise einer Stunde oder mehr, unter Verwendung einer sehr schwachen Unterdruckquelle aspiriert. In diesem Fall kann der Katheter über die Nase eingesetzt werden, und die Unterdruckquelle kann von einer Wasserdichtung gesteuert werden.
(5) Der Ziellungenbereich kann mit Fluid gefüllt werden, welches dann aspiriert wird.
(6) Einblasen des Pleuraraums der Lunge durch eine perkutan angeordnete Nadel oder eine endobronchial angeordnete Nadel, um die Lunge zusammenzudrücken.
(7) Einsetzen eines Ballons in den Pleuraraum und Aufblasen des Ballons in der Nähe des Ziellungenbereichs.
(8) Einsetzen einer perkutan angeordneten Sonde und direktes Zusammendrücken der Lunge.
(9) Einsetzen eines Ballonkatheters in den Bronchialdurchgang, der zu einem benachbarten Lappen (zu benachbarten Lappen) des Ziellungenbereichs führt, und übermäßiges Aufblasen des benachbarten Lungensegments oder der benachbarten Lungensegmente, um den Ziellungenbereich zu kollabieren.
(10) Füllen des Pleuraraums mit einer sterilen Flüssigkeit, um den Ziellungenbereich zusammenzudrücken.
(11) Durchführen einer Druckausübung von außen auf die Brust im Bereich des Zielsegments.
(12) Perkutanes Punktieren des Ziellungenbereichs und Aspirieren der gefangenen Luft.
(13) Zeitweises Versperren des Bronchus, der zum unteren Lappen und/oder zum mittleren Lappen führt, wenn der Patient einatmet und die Lungen füllt, wodurch der sich Druck auf das Ziellungensegment oder die Ziellungensegmente während des Ausatmens erhöht.
(14) Auslösen von Husten.
(15) Den Patienten dazu ermuntern, durch Atmen mit geschürzten Lippen aktiv auszuatmen.
(16) Verwendung eines Wirkstoffs, um die Luftwege freizumachen oder zu erweitern, einschließlich schleimlösender Mittel, Bronchodilatatoren, Surfactante, Trockenmittel, Lösungsmittel, nekrotisierende Mittel, sklerosierende Mittel, Perfluorcarbon oder Absorptionsmittel, dann Aspirieren durch die Strömungssteuerungsvorrichtung unter Verwendung einer Unterdruckquelle.
(17) Füllen des isolierten Lungenbereichs mit 100% Sauerstoff (O₂) oder mit einem anderen leicht absorbierbaren Gas. Dies könnte unter Verwendung einer Dilatationsvorrichtung, wie beispielsweise eines Katheters, bewerkstelligt werden, die durch eine implantierte Strömungssteuerungsvorrichtung bewegt wird. Der Sauerstoff würde das im isolierten Lungenbereich vorhandene Gas verdünnen und dadurch die Sauerstoffkonzentration erhöhen, was bewirkt, dass jegliches überschüssiges Gas durch die Strömungssteuerungsvorrichtung oder die Dilatationsvorrichtung aus dem isolierten Lungenbereich herausströmt. Das im isolierten Lungenbereich verbleibende Gas würde eine hohe Sauerstoffkonzentration aufweisen und würde leichter in den Blutstrom absorbiert werden. Dies könnte im isolierten Lungenbereich möglicherweise zu einer Absorptionsatelektase führen. Das im isolierten Lungenbereich ver bleibende Gas könnte auch durch die Dilatationsvorrichtung zurück aspiriert werden, um beim Kollabieren des isolierten Lungenbereichs zu helfen.

Optional könnte ein therapeutischer Wirkstoff durch eine Dilatationsvorrichtung (wie sie beispielsweise vorstehend beschrieben worden ist) eingebracht werden, welche durch die an einem Zielort im Bronchiallumen eines Patienten ausgebrachte Strömungssteuerungsvorrichtung bewegt worden ist. Der therapeutische Wirkstoff wird distal der implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung in das Bronchiallumen oder die Bronchiallumen eingebracht. Alternativ könnte bzw. könnten zur Narbenbildung oder für andere therapeutische Zwecke distal der Strömungssteuerungsvorrichtung durch die Dilatationsvorrichtung eine Brachytherapiequelle bzw. Brachytherapiequellen in das Lumen bzw. in die Lumen eingesetzt werden, um die Schleimproduktion zu verringern oder zu unterbinden.
Der Stickstoffgehalt des Bluts des Patienten kann verringert werden, um die Absorption von in Luftwegen gefangenem Stickstoff zu unterstützen. Bei der Verwendung einer der vorstehenden Vorrichtungen oder Verfahren würde der Patient entweder durch eine Maske atmen oder würde dieser mit Heliox (Helium-Sauerstoff-Gemisch) oder mit Sauerstoff beatmet, der mit einem anderen inerten Gas kombiniert ist. Dadurch würde der Partialdruck von Stickstoff im Blut des Patienten verringert, wodurch die Absorption von Stickstoff, der in den Lungenräumen distal der implantierten Strömungssteuerungsvorrichtung gefangen ist, erhöht wird.
Wie erwähnt, schließt ein Verfahren des Abblasen des distalen Lungenvolumens die Verwendung eines pulsierenden Unterdrucks anstelle eines kontinuierlichen Unterdrucks ein. Der pulsierende Sog ist als Unterdruckquelle festgelegt, dessen Unterdruck-Druckwert vom Atmosphärendruck hinunter bis – 10 cm H₂O variiert. Die Pulsfrequenz kann derart eingestellt werden, dass der kollabierte Bronchus Zeit hat, sich vor dem nächsten Zyklus am Tiefpunkt der Saugwelle wieder zu öffnen. Die Pulsfrequenz könnte derart schnell genug sein, dass der Bronchus keine Zeit hat, sich vor dem nächsten Zyklus am Höchstpunkt der Saugwelle wieder zu öffnen. Die Saugkraft könnte derart geregelt sein, dass der Unterdruck selbst am Höchstpunkt des Sogs nicht tief genug ist, um die distalen Luftwege zu kollabieren. Die Frequenz des pulsierenden Sogs könnte derart bezüglich des Atmungszyklus des Patienten festgesetzt sein, dass der Unterdruck lediglich während des Einatmens derart ausgeübt wird, dass die Haltekräfte der Lunge zum Offenhalten der distalen Luftwege ausgeübt werden.
Ein mögliches Verfahren zum Implementieren dieser beschriebenen Form des pulsierenden Sogs würde darin bestehen, ein an einer Unterdruckquelle befestigtes Wassermanometer zu verwenden. Das Unterdruckregelungsrohr im Wassermanometer könnte manuell oder mechanisch in einer gewünschten Frequenz bis zum gewünschten Unterdruck-Öffnungspunkt (0 bis – 10 cm) auf und ab bewegt werden. Hier wird lediglich eines von vielen Verfahren des Erzeugens einer pulsierenden Unterdruckquelle beschrieben.
Die Dilatationsvorrichtung (falls verwendet) kann an jeglichem Punkt aus der Strömungssteuerungsvorrichtung entfernt werden. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, dass an einem an der Dilatationsvorrichtung befestigten Seil (wie es beispielsweise in 15 gezeigt worden ist) gezogen wird, dass an einem an der Dilatationsvorrichtung befestigten Katheter gezogen wird oder dass die Dilatationsvorrichtung mit einem Werkzeug, wie beispielsweise einer Zange, ergriffen wird. Nach dem Entfernen der Dilatationsvorrichtung könnte eine andere Dilatationsvorrichtung verwendet werden, um die Strömungssteuerungsvorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt wieder zu erweitern.
Asymmetrischer Zufuhrkatheter
Während des Zuführens der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 unter Verwendung eines Über-den-Draht-Zufuhrkatheters kann das Lenken des Zufuhrkatheters 2915 an der Karina der Lungenflügel vorüber öfters Schwierigkeiten bereiten, da sich das Gehäuse 2940 öfters gegen den scharfen Rand der Karina verhaken kann oder sich nicht ordnungsgemäß zum Eingang eines Zielbronchus ausrichtet. Falls sich das Gehäuse 2940 verhakt, kann es sehr schwierig sein, den Katheter 2915 anderweitig vorzurücken oder eine distalere Anordnung zu erreichen.
Um das Lenken des Gehäuses an der Karina vorüber und in den Eingang eines Zielbronchus zu erleichtern, kann der Spitzenbereich 3020 des inneren Katheterglieds 2920 eine Rippe oder einen länglichen Vorsprung 5810 aufweisen, der sich derart radial in eine Richtung erstreckt, dass der Spitzenbereich 3020 mit einer asymmetrischen Gestalt versehen wird, wie in den 62 und 63 gezeigt. Der Spitzenbereich 3020 ist bezüglich einer zentralen Längsachse 6210 des Katheters 2915 asymmetrisch. Der Vorsprung 5810 kann sich beispielsweise bis zum Außendurchmesser des Gehäuses 2940 radial erstrecken. Der Vorsprung 5810 erstreckt sich lediglich in einer Richtung, um den Umriss des Spitzenbereichs 3020 zu minimieren, was das Bewegen des Spitzenbereichs 3020 durch das zentrale Lumen der Strömungssteuerungsvorrichtung 110 erleichtert. Der Vorsprung 5810 kann aus einem festen Material gefertigt sein (wie beispielsweise in 62 gezeigt), oder der Vorsprung 5810 kann ersatzweise hohl sein (wie beispielsweise in 63 mit dem Bezugszeichen 6310 gezeigt), um eine gewisse Druckfederung zuzulassen. Die Federung wäre derart, dass der Vorsprung 5810 nicht-zusammengedrückt wird, wenn er gegen das Lungengewebe geschoben wird, sondern zusammengedrückt würde, wenn er durch die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 gezogen oder in das Lumen einer Beladungsvorrichtung geschoben wird.
Da der Vorsprung 5810 zum Federn in der Lage ist, könnte der Vorsprung 5810 groß genug sein, um sich zum Außendurchmesser des Gehäuses zu erstrecken, wobei er dann jedoch auf eine kleinere Größe zusammengedrückt wird, die durch das Lumen der Strömungssteuerungsvorrichtung oder durch die Beladungsvorrichtung passen würde. Alternativ könnten dem Spitzenbereich 3020 des Katheters 2915 zwei oder mehrere radial beabstandete Vorsprünge beigefügt werden, um zwischen dem Spitzenbereich 3020 und dem Gehäuse 2940 einen glatten Übergang vorzusehen. Die Vorsprünge 5810 könnten derart hohl oder sehr weich ausgebildet sein, dass sie beim Einsetzen in die Strömungssteuerungsvorrichtung 110 leicht kollabieren würden.
Wie erwähnt, könnte der äußere Schaft 2918 des Zufuhrkatheters 2915 derart gestaltet sein, dass er einen Bogen aufweist, der den gesamten Katheter in eine Richtung vorspannt. In einer in 64 gezeigten Ausführungsform ist der Bogen 6010, falls vorhanden, in einer einzelnen Ebene enthalten und ist genau proximal des Gehäuses 2940 auf einen Abschnitt der Katheterlänge von beispielsweise 3 Inches beschränkt. Die Ebene des Bogens des äußeren Schafts könnte mit der Ebene übereinstimmen, die den Vorsprung 5810 auf dem Spitzenbereich 3020 enthält. Auf diese Weise könnte der Bogen im äußeren Schaft dazu verwendet werden, den Zufuhrkatheter 2915 derart auszurichten, dass der Vorsprung 5810, wenn sich der Katheter 2915 über einen gebogenen Führungsdraht bewegt, stets relativ zum Bogen nach außen weist. Aufgrund der dreidimensionalen Beschaffenheit des Bronchialbaums in den Lungen, kann eine geeignete Geometrie des gestalteten Endes des Katheters in einem komplizierten Bogen gebildet sein, der sich in drei Dimensionen biegt, um mit der Lungenanatomie zusammenzupassen, anstatt dass er nur in einem einfachen Bogen in einer einzelnen Ebene (zwei Dimensionen) gebildet ist. Zudem könnte das proximale Ende des Katheters 2915 derart gestaltet sein, dass es dem gewöhnlich in Endotrachealrohren zu findenden Bogen entspricht, um die Zufuhr zu erleichtern, wenn der Patient unter einer allgemeinen Narkose steht und beatmet wird.

Claims

Strömungssteuerungsvorrichtung (110) für einen Bronchialdurchgang, umfassend: ein Ventilglied (612), welches den Fluidstrom durch die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) regelt; ein Dichtungsglied (615), welches das Ventilglied (612) zumindest teilweise umgibt, wobei sich das Dichtungsglied (615) radial nach außen erstreckt und mit der Innenwand (915) des Bronchialdurchgangs (910) eine Dichtung bildet, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) im Bronchialdurchgang (910) implantiert ist; ein am Dichtungsglied (615) befestigtes Verankerungsglied, wobei das Verankerungsglied (618) dann, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) im Bronchialdurchgang implantiert ist, gegen die Innenwand (915) des Bronchialdurchgangs (910) eine radiale Kraft ausübt und die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) an einer festgelegten Stelle im Bronchialdurchgang zurückhält; und eine Ventilschutzvorrichtung (637), die eine ringförmige Wand umfasst, welche das Ventilglied (612) zumindest teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschutzvorrichtung (637) wenigstens ein Loch (639) einschließt, welches sich durch die Ventilschutzvorrichtung (637) erstreckt, und dass das Loch (639) eine Stelle vorsieht, an welcher eine Entfernungsvorrichtung die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) ergreifen kann.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Dichtungsglied (615) einen ersten Flansch (620) einschließt, der zumindest teilweise einen äußeren Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung (110) bildet und sich bezüglich einer Längsachse (605) der Strömungssteuerungsvorrichtung um einen ersten Abstand radial nach außen erstreckt.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 2, bei welcher das Dichtungsglied einen zweiten Flansch (620) einschließt, der zumindest teilweise einen äußeren Umfang der Strömungssteuerungsvorrichtung (110) bildet und sich bezüglich einer Längsachse (605) der Strömungssteuerungsvorrichtung um einen zweiten Abstand radial nach außen erstreckt.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 3, bei welcher sich der erste radiale Abstand vom zweiten radialen Abstand unterscheidet.
Strömungssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei welcher der Flansch (620) bezüglich der Längsachse (605) unter einem Winkel ausgerichtet ist.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Dichtungsglied (615) eine Manschette (622) einschließt, die einen Hohlraum (623) festlegt, und bei welcher die Manschette (622) dann, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) im Bronchialdurchgang implantiert ist, mit der Innenwand (915) des Bronchialdurchgangs (910) eine Dichtung bildet und die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) an einer festgelegten Stelle im Bronchialdurchgang zurückhält.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 6, bei welcher das Verankerungsglied (618) im Hohlraum (623) der Manschette (622) des Dichtungsglieds (615) zurückgehalten ist.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 7, bei welcher wenigstens eine Niete (1630) eine erste Fläche der Manschette (1625) an einer gegenüberliegenden Fläche der Manschette befestigt, um dadurch das Verankerungsglied (615) im Hohlraum zurückzuhalten.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 7, bei welcher ein Haftmittel eine erste Fläche der Manschette (622) an einer gegenüberliegenden Fläche der Manschette (622) befestigt, um dadurch das Verankerungsglied im Hohlraum (623) zurückzuhalten.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 7, bei welcher das Verankerungsglied (618) im Hohlraum (623) der Manschette (622) des Dichtungsglieds (615) bewegbar ist.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Ventilglied (612) den Fluidstrom durch die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) dadurch regelt, dass es dem Fluid erlaubt, bei einem Berstdruck in einer ersten Richtung durch die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) zu strömen, und dass es das Fluid daran hindert, in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung durch die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) zu strömen.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 11, bei welcher das Ventilglied (612) ein Entenschnabelventil (1910) umfasst.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 11, bei welcher das Ventilglied (612) ein Klappenventil (1610) umfasst.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Ventilglied (612) den Fluidstrom durch das Ventilglied (612) der Strömungssteuerungsvorrichtung dadurch regelt, dass es das Fluid daran hindert, in jedweder Richtung durch die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) zu strömen.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 14, bei welcher das Ventilglied (612) eine Trennwand (630) umfasst.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 15, bei welcher die Trennwand (630) einen Schlitz (635) einschließt, und der Schlitz (635) mittels einer Dilatationsvorrichtung, die einen Fluiddurchgang durch das Ventilglied (612) vorsieht, durchstoßen sein kann.
Strömungssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher sich das Ventilglied (612) bei einem ersten Berstdruck öffnet, um das Strömen von Fluid durch die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) in einer ersten Richtung zu erlauben, und bei welcher sich das Ventilglied (612) bei einem zweiten Berstdruck öffnet, um das Strömen von Fluid durch die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) in einer zweiten Richtung zu erlauben.
Strömungssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher das Ventilschutzglied (637) aus einem superelastischen Material gefertigt ist.
Strömungssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher das Ventilschutzglied (637) steif ist.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Verankerungsglied (618) einen Rahmen (625) umfasst, der aus einer Mehrzahl von Streben gebildet ist, die gebogene Streben (629) einschließt, die sich bezüglich einer Längsachse (605) der Strömungssteuerungsvorrichtung (110) derart nach außen aufweiten, dass sich die gebogenen Streben dann, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung in einem Bronchialdurchgang (910) angeordnet ist, in den Bronchialwänden des Bronchialdurchgangs verankern können und die Verlagerung der Strömungssteuerungsvorrichtung in einer ersten Richtung verhindern.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 20, bei welcher der Rahmen (625) aus einer Mehrzahl von Streben gebildet ist, die eine oder mehrere Zinken (627) bilden, die sich in den Bronchialwänden (915) des Bronchialdurchgangs (910) verankern können und die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) daran hindern, sich in einer zweiten Richtung zu verlagern, wenn die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) im Bronchialdurchgang angeordnet ist.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Verankerungsglied (618) bezüglich einer Längsachse (605) der Strömungssteuerungsvorrichtung (110) zwischen einem entspannten Zustand und einem zusammengedrückten Zustand derart aufweitbar und zusammenziehbar ist, dass die Strömungssteuerungsvorrichtung (110) im entspannten Zustand einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser der Strömungssteuerungsvorrichtung im zusammengedrückten Zustand.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 22, bei welcher sich das Verankerungsglied (618) unabhängig vom Ventilglied (612) und dem Dichtungsglied (615) aufweiten und zusammenziehen kann.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Verankerungsglied (618) das Dichtungsglied (615) zumindest teilweise umgibt.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Verankerungsglied (618) keinen Abschnitt des Dichtungsglieds (615) umgibt.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher die Ventilschutzvorrichtung (637) das Ventilglied (612) vollständig umgibt.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher die Ventilschutzvorrichtung (637) das Ventilglied (612) nur teilweise umgibt.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, die außerdem ein zusätzliches Ventilglied (2720, 2820) umfasst, welches den Fluidstrom durch die Strömungssteuerungsvorrichtung regelt.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 28, bei welcher sich das Ventilglied (612) bei einem ersten Berstdruck öffnet, um das Strömen von Fluid durch die Strömungssteuerungsvorrichtung in einer ersten Richtung zu erlauben, und sich das zusätzliche Ventilglied (2720, 2820) bei einem zweiten Berstdruck öffnet, um das Strömen von Fluid durch die Strömungssteuerungsvorrichtung in einer zweiten Richtung zu erlauben.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, bei welcher das Ventilglied (612) mittels einer Dilatationsvorrichtung (1010), die durch das Ventilglied (612) eingesetzt werden kann, derart erweitert werden kann, dass die Dilatationsvorrichtung (1010) einen Fluiddurchgang durch das Ventilglied (612) vorsieht.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 30, bei welcher das Ventilglied (612) um einen Umfang der Dilatationsvorrichtung (1010) eine Dichtung vorsieht, wenn die Dilatationsvorrichtung durch das Ventilglied (612) eingesetzt ist.
Strömungssteuerungsvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, die außerdem ein Medikament umfasst, mit welchem zumindest ein Abschnitt der Strömungssteuerungsvorrichtung (110) überzogen ist.