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Hintergrund der Erfindung
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1. Anwendungsgebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschaffen mikrobiologischer
Proben. Insbesondere betrifft die Erfindung eine mikrobiologische
(zytologische) Probeentnahmebürste,
die während
der Überführung zur
Probeentnahmestelle und Entfernung von dieser vor Verunreinigung
geschützt ist.
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2. Stand der
Technik
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Um
die Diagnose verschiedener Krankheiten zu unterstützen, ist
es oft ratsam, eine mikrobiologische Probe von einer bestimmten
Stelle im menschlichen Körper
zu beschaffen. Die mikrobiologische Probe wird oft mit einer Bürste beschafft,
die verwendet wird, um an der Probeentnahmestelle zu schaben und
dadurch eine Probe der an der Probeentnahmestelle vorhandenen Mikroorganismen
zu erhalten.
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Es
gibt mehrere Situationen, in denen es notwendig ist, eine mikrobiologische
Probe eines lokalen Bereiches im Körper zu beschaffen, bei denen der
Zugang zu dem Bereich jedoch nicht ohne Verunreinigung der Probeentnahmebürste und/oder
der erhaltenen Probe erreicht werden kann. Eine solche Situation
besteht im Fall einer beatmungsassoziierten Pneumonie (ventilator-associated
pneumonia). Die beatmungsassoziierte Pneumonie (VAP) bezieht sich auf
eine Infektion der unteren Luftwege, die sich bei Patienten mit
akuter respiratorischer Insuffizienz bei mechanischer Beatmung entwickelt.
VAP ist ein erheblicher Faktor für
die Mortalitätsrate.
Neuere Daten deuten darauf hin, dass eine geeignete antibiotische Behandlung
der VAP den Folgezustand von VAP erheblich verbes sert. Obwohl geeignete
Antibiotika den Folgezustand der VAP verbessern können, erleichtert
eine willkürliche
Anwendung von Antibiotika die Besiedlung und Superinfektion mit
hoch ansteckenden Krankheitserregern. Deshalb ist es wichtig, dass die
antibiotische Behandlung gemäß den Befunden quantitativer
Kulturen der unteren respiratorischen Sekrete verordnet wird.
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Die
klinischen Kennzeichen einer bakteriellen Pneumonie umfassen: Fieber,
Leukozytose, Erzeugen eines eitrigen Auswurfes und eine neue oder progressive
Dichte, die auf einer Thoraxröntgenaufnahme
zu sehen ist. Patienten mit mechanischer Beatmung haben jedoch oft
andere Beschwerden, die Fieber und pulmonale Dichten bewirken. Deshalb
ist es unmöglich,
eine genaue Diagnose auf der Basis einer Thoraxröntgenaufnahme und Temperaturmessung
allein zu stellen. Eine Sputumanalyse ist infolge der induzierten
Paralyse oder neurologischen Funktionsstörung des Patientenbefindens
grundsätzlich nicht
möglich.
Eine Bronchoskopie ermöglicht
den Zugang zu den unteren Luftwegen (Bronchialbaum) zur visuellen
Untersuchung und Entnahme von Sekreten im Bereich einer in der Thoraxröntgenaufnahme
gezeigten Abnormalität.
Mit einem angeordneten Bronchoskop kann ein Katheter durch ein Lumen
des Bronchoskops geschlängelt
werden, um eine Probe vom Bereich der Abnormalität zu erhalten. Um jedoch den
Bronchialbaum zu erreichen, muss das Bronchoskop den Endotrachealtubus
und die Luftröhre
durchqueren. Eitrige tracheale Sekrete sind bei den meisten Patienten
mit prolongierter mechanischer Beatmung ständig vorhanden. Sekrete stammen
aus den Nebenhöhlen,
dem Magen oder dem Oropharynx und sammeln sich über der endotrachealen Manschette
(endotrachealen Cuff), bevor sie aspiriert werden. Diese Sekrete
kontaminieren das Lumen des Bronchoskops, wenn es den endotrachealen
Tubus und die Luftröhre
durchquert und machen es schwierig oder unmöglich, eine nicht kontaminierte Probe
zu erhalten.
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Das
US-Patent Nr. 4,235,244 für
Abele u. a. offenbart eine Vorrichtung mit einer mikrobiologischen
Bürste,
die während
der Überführung der Bürste zur
Probeentnahmestelle vor Verunreinigung geschützt ist. Die Bürste ist
am distalen Ende eines Steuerungsdrahtes befestigt, der im Lumen
eines ersten Innenkatheters aufgenommen ist. Der Innenkatheter ist
im Lumen eines zweiten Außenkatheters oder
einer Hülle
aufgenommen, und ein nicht toxischer, wasserlöslicher, wachs ähnlicher
Pfropfen schließt
das distale Ende des zweiten Außenkatheters
ab. Die proximalen Enden des Steuerungsdrahtes, des Innenkatheters
und des Außenkatheters sind
mit einem Handgriff verbunden, der drei gleitende Komponenten zur
unabhängigen
Bewegung des Steuerungsdrahtes, des Innenkatheters und des Außenkatheters
in Bezug aufeinander besitzt. Der distale Stopfen verhindert das
Eintreten von Kontaminanten in die Vorrichtung und Kontaminieren
der Bürste, wenn
sich die Vorrichtung durch das Lumen des Bronchoskops bewegt. Wenn
das distale Ende des Außenkatheters
dicht an der Probenahmestelle ist, bewegt sich der Innenkatheter
distal in Bezug auf den Außenkatheter
und der Wachsstopfen wird in die Lunge ausgestoßen, um sich schließlich aufzulösen. Die
bis dahin geschützte
Bürste
wird dann durch Bewegung des Steuerungsdrahtes in Bezug auf den
Innen- und Außenkatheter
distal bewegt und eine Probe erhalten. Nach dem Beschaffen der Probe
wird die Bürste
proximal in den Innenkatheter bewegt und die Bürste und der Innenkatheter
werden beide proximal in den Außenkatheter
bewegt, bevor die Vorrichtung aus dem Bronchoskop gezogen wird.
Obwohl die Vorrichtung von Abele u. a. nützlich ist, leidet sie an verschiedenen
Nachteilen. Während
zum Beispiel die mikrobiologische Probeentnahmebürste während der Überführung zur Probeentnahmestelle
geschützt ist,
ist sie während
des Herausziehens aus der Probeentnahmestelle vollkommen ungeschützt. In
der Tat sind die distalen Enden der Katheter nicht mehr vor Kontamination
geschützt,
da der Wachsstopfen nicht wieder aufgesetzt wird. Darüber hinaus
kann der ausgestoßene
Wachsstopfen, während
er sich schließlich
auflöst,
vor der Auflösung
ein Nest für
weitere Infektionen sein. Außerdem
ist, obwohl der dreiteilige Handgriff der Vorrichtung von Abele
u. a. wirksam ist, um die Katheter und den Steuerungsdraht in Bezug
aufeinander zu bewegen, er schwierig zu bedienen und erfordert die
Anwendung von beiden Händen.
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Das
US 4,023,559 offenbart einen
Probeentnahmekatheter, umfassend einen äußeren Tubus aus elastischem
Material, der ein offenes und ein geschlossenes Ende besitzt. Das
geschlossene Ende ist so geformt, dass es den unbeschränkten Eintritt
in einen Körper
durch eine Röhre
desselben erlaubt und besitzt mit diesem verbundene Mittel, die
das Öffnen
des geschlossenen Endes und das Herausragen eines inneren Tubus
ermöglicht,
der sich in dem äußeren Tubus
erstreckt, wobei der innere Tubus gegen das geschlossene Ende gedrückt wird.
Im inneren Tubus ist eine Probenahmeschwinge vorgesehen, die sich
nach dem Herausragen aus dem geschlossenen Ende über das Ende des inneren Tubus hinaus
verlängern
kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine mikrobiologische Probeentnahmebürste vorzusehen,
die vor Verunreinigung geschützt
ist, wenn sie das Lumen eines Bronchoskops während der Überführung zu einer Probeentnahmestelle
passiert.
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Es
ist außerdem
eine Aufgabe der Erfindung, eine mikrobiologische Probeentnahmebürste vorzusehen,
die vor Verunreinigung geschützt
ist, wenn sie das Lumen eines Bronchoskops während des Zurückholens
von einer Probeentnahmestelle passiert.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein mikrobiologisches Probeentnahmebürstensystem
vorzusehen, das kein fremdes Material in einem menschlichen Körper hinterlässt.
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Es
ist eine noch weitere Aufgabe der Erfindung, ein mikrobiologische
Probeentnahmebürstensystem
vorzusehen, das einfach anzuwenden ist und mit einer Hand bedient
werden kann.
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Erfindungsgemäß ist ein
geschütztes
mikrobiologisches Probeentnahmebürstensystem
vorgesehen, umfassend
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- (a) einen Steuerungsdraht, der ein proximales Ende
und ein distales Ende besitzt;
- (b) eine Probeentnahmebürste,
die mit dem distalen Ende des Steuerungsdrahtes verbunden ist;
- (c) einen Innenkatheter, der ein proximales Ende, ein distales
Ende und ein Lumen besitzt, das sich vom proximalen Ende zum distalen
Ende erstreckt, wobei der Steuerungsdraht im Lumen des Innenkatheters
angeordnet ist;
- (d) einen Außenkatheter,
der ein proximales Ende, ein distales Ende und ein Lumen besitzt,
das sich vom proximalen Ende zum distalen Ende erstreckt, wobei
der Innenkatheter im Lumen des Außenkatheters angeordnet ist;
- (e) ein automatisches Verschlusselement, das mit dem distalen
Ende des Außenkatheters
verbunden ist, um den Zugang zum Lumen des Außenkatheters zu verschließen, wobei
das automatische Verschlusselement ein elastomeres Element umfasst,
das ein geschwächtes
distales Ende und eine Innenfläche
mit einem Vorsprung besitzt, das automatische Verschlusselement
durch distale Bewegung des Innenkatheters in Bezug auf den Außenkatheter,
die den Eingriff des Innenkatheters mit dem Vorsprung bewirkt, automatisch
geöffnet
wird, und durch proximale Bewegung des Innenkatheters in Bezug auf
den Außenkatheter automatisch
geschlossen wird; und
- (f) ein proximales Betätigungselement,
das mit den proximalen Enden des Steuerungsdrahtes, des Innenkatheters
und des Außenkatheters
verbunden ist, um den Innenkatheter in Bezug auf den Außenkatheter
zu bewegen, so dass das distale Ende des Innenkatheters sich durch
das automatische Verschlusselement erstreckt, und um den Steuerungsdraht
in Bezug auf den Innenkatheter zu bewegen, so dass sich die Probenentnahmebürste am
distalen Ende des Innenkatheters vorbei erstreckt.
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Das
automatische Verschlusselement umfasst vorzugsweise ein elastomeres
Element oder eine Spitze, die vorzugsweise im Wesentlichen halbkugelförmig ist.
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Gemäß einem
bevorzugten Aspekt der Erfindung ist die elastomere Spitze aus Polyurethan
hergestellt und starr an der Außenfläche des
Außenkatheters
mittels Schmelzschweißen,
Kleben oder mechanischer Befestigung befestigt. Die Innenfläche der
elastomeren Spitze kann, wenn gewünscht, mit einem Buckel oder einer
Rampe versehen sein, um das Öffnen
des geschwächten
Endes zu erleichtern. Gemäß einem
weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung ist ein leicht anzuwendender
Handgriffmechanismus an den proximalen Enden des Steuerungsdrahtes,
des Innenkatheters und des Außenkatheters
befestigt. Eine erste Ausführungsform
des Handgriffmechanismus umfasst einen einzelnen Hebel, der stufenweise
mit den proximalen Enden des Innenkatheters und des Steuerungsdrahtes
ineinander greift, so dass, wenn der Hebel in eine erste Richtung
bewegt wird, der Innenkatheter durch die elastomere Spitze hindurch
bewegt wird, bevor die Bürste distal
aus dem Ende des Innenkatheters heraus bewegt wird. Die Bewegung
des Hebels in die entgegengesetzte Richtung zieht die Bürste in
das distale Ende des Innenkatheters, bevor sich der Innenkatheter
zurück
in das distale Ende des Außenkatheters bewegt
und die elastomere Spitze schließt. Eine zweite Ausführungsform
des Handgriffmechanismus umfasst einen Auslöser, der an ein Zahnstangenelement
und ein Ritzelpaar angeschlossen ist, die stufenweise mit dem Zahnstangenelement
ineinander greifen, wenn der Auslöser gezogen wird. Die proximalen
Enden des Innenkatheters und des Steuerungsdrahtes sind mit separaten
Zahnstangenelementen versehen, in die jeweils ein entsprechendes Ritzel
eingreift.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden den Fachleuten auf dem
Gebiet unter Bezugnahme auf die ausführliche Beschreibung in Verbindung
mit den vorgesehenen Figuren offensichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine gebrochene schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen mikrobiologischen
Probeentnahmebürstensystems;
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2 ist
eine vergrößerte gebrochene
Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des distalen Endes des Bürstensystems
der 1, wobei die Bürste
und der Innenkatheter in einer ersten Position sind;
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2a ist
eine vergrößerte gebrochene
Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines alternativen distalen
Endes für
das Bürstensystem
der 1, wobei die Bürste
und der Innenkatheter in einer ersten Position sind;
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3 ist
eine Ansicht ähnlich
der 2, wobei die Bürste
und der Innenkatheter in einer zweiten Position sind;
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4 ist
eine Ansicht ähnlich
den 2 und 3, wobei die Bürste und
der Innenkatheter in einer dritten Position sind;
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5 ist
eine gebrochene Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen bevorzugten
proximalen Handgriffes in einer ersten Position;
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5a ist
ein Schnitt entlang der Linie 5a – 5a in 5;
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6 ist
eine Ansicht des Handgriffes der 5 in einer
zweiten Position;
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7 ist
eine Ansicht des Handgriffes der 5 und 6 in
einer dritten Position;
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8 ist
eine Ansicht des Handgriffes der 5 – 7 in
einer vierten Position;
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9 ist
eine gebrochene Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer zweiten
Ausführungsform eines
bevorzugten erfindungsgemäßen proximalen Handgriffes
in einer ersten Position;
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10 ist
eine Ansicht des Handgriffes der 9 in einer
zweiten Position;
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11 ist
eine Ansicht des Handriffes der 9 und 10 in
einer dritten Position und
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12 ist
eine Ansicht des Handgriffes der 9 – 11 in
einer vierten Position.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Bezugnehmend auf
die 1 und 2 umfasst nun ein erfindungsgemäßes geschütztes mikrobiologisches
Bürstensystem 10 eine Probeentnahmebürste 12,
die am distalen Ende 14a eines Steuerungsdrahtes 14 befestigt
ist, wobei die Bürste 12 und
der Draht 14 in einem Lumen 16 eines ersten (Innen-)
Katheters 18 aufgenommen sind, der wiederum im Lumen 20 eines
zweiten (Außen-)
Katheters 22 aufgenommen ist. Das distale Ende 22a des
Außenkatheters 22 ist
mit einer elastomeren Spitze 24 versehen, die ein geschwächtes distales Ende 26 besitzt
(z. B. einen Schlitz). Das proximale Ende 14b des Steuerungsdrahtes 14 ist
an einen Daumenring 28 angeschlossen, während die proximalen Enden 18b, 22b der
Innen- und Außenkatheter 18, 22 jeweils
an erste und zweite Fingergriffe 30, 32 angeschlossen
sind, die distal vom Daumenring 28 angeordnet sind. Das
proximale Ende 22b des Außenkatheters 22 und
der Fingergriff 32 sind distal vom ersten Fingergriff 30 angeordnet.
Aus dem Vorhergehenden ist erkennbar, dass der Steuerungsdraht 14,
der Innenkatheter 18 und der Außenkatheter 22 durch
Bewegung des Daumenringes 28 und der zwei Fingergriffe 30, 32 in
Bezug aufeinander unabhängig
voneinander bewegt werden können.
Es wird weiter deutlich, dass der distale Schlitz 26 der elastomeren
Spitze 24 Lippen 26a, 26b begrenzt, durch
die das distale Ende 18a des Innenkatheters 18 bewegt
werden kann. Um das Teilen der Lippen 26a, 26b zu
erleichtern, ist das distale Ende 18a des Innenkatheters 18 vorzugsweise
konisch, wie es am besten in 2 zu sehen
ist. Außerdem
kann die elastomere Spitze mit einer Rampe oder einem Buckel 39 nahe
dem distalen Ende versehen sein, wie es in 2a zu
sehen ist. Die Rampe oder der Buckel 39 können sich über den
Umfang der Innenfläche
der elastomeren Spitze herum erstrecken oder können vorzugsweise in zwei oder
mehrere axial ausgerichtete Rampen oder Buckel geteilt sein, die um
den Umfang herum beabstandet sind.
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Gemäß einer
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
sind die Katheter 18 und 22 vorzugsweise aus einem
glatten Kunststoffmaterial hergestellt, wie zum Beispiel Polyurethan,
Polyethylen, TEFLON oder Polypropylen. Der Außendurchmesser des Außenkatheters 22 beträgt vorzugsweise
1,8 mm, und die Gesamtlänge
des Außenkatheters
beträgt
vorzugsweise ungefähr
einen Meter. Die Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass
der Innenkatheter 18 etwas länger als der Außenkatheter 22 ist
und einen geringeren Außendurchmesser
besitzt, so dass er durch das Lumen des Außenkatheters hindurch gehen
kann. Es wird auch verständlich sein,
dass der Steuerungsdraht länger
als der Innenkatheter ist, und dass der Außendurchmesser der Bürste kleiner
als der Innendurchmesser des Innenkatheters ist.
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Die
elastomere Spitze 24 ist aus Polyurethan hergestellt und
ist an der Außenfläche des
Außenkatheters
durch Erwärmen,
Lösungsmittelverbindung, Kleben
oder andere Mittel starr befestigt. Wie zuvor erwähnt wurde,
ist das distale Ende der Spitze 24 geschwächt, um
die Bewegung des Innenkatheters dort hindurch zu erlauben. Demzufolge
kann die Spitze 24 einen Schlitz besitzen (wie zum Beispiel
den Schlitz 26), der sich entweder teilweise oder vollständig durch
die Dicke des Elastomers erstreckt. Wenn es gewünscht wird, kann der Schlitz
abgedichtet sein, wie zum Beispiel durch Eintauchen einer Polyurethanspitze
in ein Lösungsmittel,
wie Tetrahydrofuran (THF), oder durch Aufbringen eines UV-Klebers
und Aushärten
des Klebers mit UV-Licht. Alternativ kann im distalen Ende der Spitze
eine Kerbe vorgesehen sein, um einen Bereich reduzierter Dicke vorzusehen.
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Wendet
man sich nun den 3 und 4 zu und
unter Bezugnahme auf 1 wird erkennbar, dass, wenn
die inneren und äußeren Fingergriffe 30, 32 zusammen
bewegt werden, das distale Ende 18a des Innenkatheters 18 und
die an dem Außenkatheter 22 befestigte
elastomere Spitze 24 in Kontakt gebracht und die durch
den Schlitz 26 begrenzten Lippen 26a, 26b geteilt
werden, wie es in 3 gezeigt ist. Dieses erlaubt
den Durchgang des distalen Endes 18a des ersten Katheters 18 durch
die elastomere Spitze 24. Es wird auch erkennbar sein,
dass, nachdem die ersten und zweiten Katheter in die in 3 gezeigten
entsprechenden Positionen bewegt wurden, die Bewegung des Daumenringes 28 zu
den Fingergriffen 30, 32 hin die Probeentnahmebürste 12 aus
dem distalen Ende 18a des Innenkatheters 18 hinaus
wie in 4 gezeigt bewegt. In dieser Position ist die Bürste 12 zum
Beschalten einer mikrobiologischen Probe verfügbar.
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Bezugnehmend
auf die 1 – 4 wird nun
das geschützte
mikrobiologische Bürstensystem vorzugsweise
verwendet, um eine mikrobiologische Probe in fol gender Art und Weise
zu erhalten: Mit den Kathetern und dem Steuerungsdraht in den relativen Positionen,
wie sie im Wesentlichen in 1 gezeigt sind,
wird das distale Ende des Außenkatheters durch
das Lumen eines Bronchoskops (nicht gezeigt) vorgeschoben, bis es
sich dicht an der Probeentnahmestelle befindet. Fachleute auf dem
Gebiet werden erkennen, dass die elastomere Spitze während dieser
Prozedur das Eintreten von Kontaminanten in das Lumen des Außenkatheters
und somit den Eintritt in das Lumen des Innenkatheters und das Verunreinigen
der Probeentnahmebürste
verhindert. Wenn das distale Ende des Außenkatheters sich dicht an
der Probeentnahmestelle befindet, werden die Fingergriffe 30, 32 zusammen
bewegt und die distalen Enden der Innen- und Außenkatheter nehmen relative Positionen
ein, wie sie im Wesentlichen in 3 gezeigt
sind. Der Daumenring 28 wird dann distal bewegt, so dass
die Bürste
am distalen Ende des Innenkatheters austritt, wie es in 4 gezeigt
ist. Die Bürste
wird typischerweise mehrere Male an der Probeentnahmestelle (nicht
gezeigt) hin- und herbewegt und eine Probe erhalten. Der Daumenring 28 wird dann
proximal bewegt und die Bürste
mit der Probe in das Lumen des Innenkatheters zurückgezogen, wie
es in 3 gezeigt ist. Die Fingergriffe 30, 32 werden
getrennt bewegt und die Katheter zurück in die in den 1 und 2 gezeigte
Position gebracht. Es wird deutlich, dass die elastomere Spitze nun
in einer Position zum Schutz des Lumens der Katheter und der Probeentnahmebürste vor
Verunreinigung ist, während
die Katheter aus dem Bronchoskop heraus gezogen werden. Es wird
auch deutlich, dass kein fremdes Material an der Probeentnahmestelle
gelassen wird.
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Wendet
man sich nun den 5, 5a, 6, 7 und 8 zu,
ist eine zweite Ausführungsform
eines geschützten
mikrobiologischen Probeentnahmebürstensystems
100 im Wesentlichen gleich dem oben beschriebenen Bürstensystem 10 mit
Ausnahme des proximalen Betätigungselementes 102.
In dieser zweiten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das proximale Betätigungselement 102 einen
feststehenden Handgriff 104 und einen beweglichen Hebel 106.
Der feststehende Handgriff 104 hat einen unteren Fingerring 108 und
eine obere abgestufte Durchgangsbohrung 110. Die abgestufte Durchgangsbohrung 110 hat
ein proximales Teil 112 mit einem größeren Durchmesser und ein distales Teil 114 mit
einem kleineren Durchmesser, wobei das distale Teil 114 mit
dem kleineren Durchmesser mit dem proximalen Ende 22a des
Außenkatheters 22 (oben
be schrieben) verbunden ist. Das Teil 112 mit dem größeren Durchmesser
ist mit einer unteren Schlitzöffnung 116 versehen.
In dem Teil 112 mit dem größeren Durchmesser ist ein erstes
zylindrisches Zahnstangenelement 118 mit einer Durchgangsbohrung 118a verschiebbar
angeordnet. Das proximale Ende 18a des Innenkatheters 18 (oben
beschrieben) ist mit dem ersten Zahnstangenelement 118 verbunden.
Ein zweites zylindrisches Zahnstangenelement 120 ist ebenfalls
verschiebbar in dem Teil 112 mit größerem Durchmesser angeordnet
und liegt proximal vorm ersten Zahnstangenelement 118.
Der Steuerungsdraht 14 geht durch die Durchgangsbohrung 118a des
ersten Zahnstangenelementes hindurch und das proximale Ende 14a des
Steuerungsdrahtes 14 ist mit dem zweiten Zahnstangenelement 120 verbunden.
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Der
bewegliche Hebel 106 des Betätigungselementes 102 ist
mit einem unteren Daumenring 122 und zwei oberen Ritzeln 124, 126 versehen.
Der bewegliche Hebel 106 ist mit dem feststehenden Handgriff 104 durch
eine Drehachse 128 verbunden und so angeordnet, dass die
oberen Ritzel 124, 126 durch die untere Schlitzöffnung 116 im
proximalen Teil des Handgriffes 104 in das Teil 112 mit
größerem Durchmesser
der Durchgangsbohrung 110 eintreten können. Die oberen Ritzel 124, 126 sind
voneinander beabstandet, so dass das distale Ritzel 124 mit
dem ersten Zahnstangenelement 118 ineinander greift und
das proximale Ritzel 126 mit dem zweiten Zahnstangenelement 120 ineinander
greift, wie es unten beschrieben ist. Wie in den Figuren gezeigt
ist, hat das erste Zahnstangenelement 118 mehrere Zähne und
das distale Ritzel 124 hat eine entsprechende Anzahl von
Zähnen,
während
das zweite Zahnstangenelement 120 nur zwei Zähne besitzt
und das proximale Ritzel 126 nur einen Zahn hat. Noch wichtiger ist
jedoch die Tatsache, dass die Zähne
des distalen Ritzels kürzer
sind als die Zähne
des proximalen Ritzels. Die die Zähne aufnehmenden Zwischenräume zwischen
den Zähnen
der zwei Zahnstangenelemente sind auch unterschiedlich, um die unterschiedlich großen Zähne aufzunehmen.
Aus der folgenden Beschreibung wird für Fachleute auf dem Gebiet
erkennbar, dass der Zahn des proximalen Ritzels 126 höher ist
als die Zähne
des distalen Ritzels 124, so dass die entsprechenden Ritzel,
die um eine gemeinsame Achse 128 drehen, in beide Zahnstangenelemente
eingreifen können.
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Der
Betätigungsmechanismus 102 arbeitet wie
folgt. Beginnend aus einer in 5 gezeigten ersten
Position, in der das distale Ritzel 124 mit dem ersten
Zahnstangenelement 118 ineinander greift, wird der bewegliche
Hebel 106 um die Drehachse 128 gedreht, so dass
der Daumenring 122 vom Fingerring 108 des feststehenden
Handgriffes 104 weg bewegt wird. Diese Drehung bewegt das
erste Zahnstangenelement 118 distal wie in 6 gezeigt.
Es wird deutlich, dass, wenn das erste Zahnstangenelement 118 distal
bewegt wird, der Innenkatheter 18 sich auch distal in Bezug
auf den Außenkatheter 22 und
in Bezug auf die Bürste 12 bewegt.
Wie in 6 zu sehen ist, ist auch erkennbar, dass, nachdem
der Eingriff des distalen Ritzels 174 aus dem ersten Zahnstangenelement 118 gelöst wird,
das proximale Ritzel 126 in Eingriff mit dem zweiten Zahnstangenelement 120 kommt.
Die weitere Drehung des Hebels 106, zum Beispiel in die
in 7 gezeigte Position, bewegt das zweite Zahnstangenelement 120 distal, was
zum distalen Bewegen des Steuerungsdrahtes 14 führt. Somit
sind, wenn der Betätigungsmechanismus
in der Position ist, wie sie im Wesentlichen in 6 gezeigt
ist, die distalen Enden der Katheter und die Probeentnahmebürste in
der Position, wie sie im Wesentlichen in 3 gezeigt
ist. Die weitere Drehung des Hebels 106 in die in 8 gezeigte
Position schiebt das zweite Zahnstangenelement 120 weiter
vor, ohne das erste Zahnstangenelement 118 weiter vorzuschieben
(d. h., ohne den Innenkatheter 18 weiter vorzuschieben).
Somit werden, wenn der Betätigungsmechanismus
die Position erreicht, wie sie im Wesentlichen in 8 gezeigt
ist, die distalen Enden der Katheter und die Probeentnahmebürste in der
Position, wie sie im Wesentlichen in 4 gezeigt
ist. In dieser Position kann der Daumenring 122 in einem
kleinen Bogen hin und her gedreht werden, um die Hin- und Herbewegung
der Bürste
zum Erfassen einer Probe zu bewirken.
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Die
Drehung des Hebels 106 in die entgegengesetzte Richtung
(d. h., so dass der Daumenring 122 zum Fingerring 108 des
feststehenden Handgriffes 104 bewegt wird), bewirkt die
proximate Bewegung des Steuerungsdrahtes 14, wodurch die
Probeentnahmebürste 12 zurück in den
Innenkatheter 18 in die Position gezogen wird, wie sie
im Wesentlichen in 3 gezeigt ist. Die weitere Drehung
des Hebels 106 in diese Richtung bewirkt den Eingriff des
distalen Ritzels 124 mit dem ersten Zahnstangenelement 118 und
dadurch die Bewegung des Innenkatheters 18 in proximaler
Richtung zurück
in die Position, wie sie im Wesentli chen in 5 gezeigt
ist. Wenn das Betätigungselement 102 in
die Position zurückgestellt
wird, wie sie im Wesentlichen in 5 gezeigt ist,
werden die distalen Enden der Katheter und die Probeentnahmebürste in
die Positionen zurückgebracht,
wie sie im Wesentlichen in 2 gezeigt sind,
und die Lippen 26a, 26b der elastomeren Spitze werden
geschlossen, wodurch die Kontamination der Bürste während des Herausziehens aus
dem System verhindert wird.
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Aus
dem Vorhergehenden werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass
die bevorzugte Bewegung des Innenkatheters 18 und des Steuerungsdrahtes 14 in
Bezug auf den Außenkatheter 22 und
in Bezug aufeinander einer Veränderungen
unterworfen ist, während
weiterhin die Ziele der Erfindung erreicht werden. Erfindungsgemäß ist es
notwendig, dass die Bürste
nicht aus dem Innenkatheter heraus bewegt wird, bis der Innenkatheter
sich durch die elastomere Spitze bewegt hat. Es ist auch notwendig, dass
der Innenkatheter nicht zurück
in die elastomere Spitze bewegt wird, solange die Bürste nicht
zuerst in den Innenkatheter zurück
bewegt wurde. Innerhalb dieser Parameter ist es möglich, die
Bürste
und den Innenkatheter gleichzeitig durch die elastomere Spitze zu
schieben und dann die Bürste
distal durch den Innenkatheter zu bewegen. Alternativ kann die Bürste feststehend
gehalten werden, während
der Innenkatheter durch die elastomere Spitze bewegt wird. Fachleute
auf dem Gebiet werden erkennen, dass viele Abweichungen innerhalb
dieser genannten Parameter möglich
sind.
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Wendet
man sich nun den 9 – 12 zu,
ist ein geschütztes
mikrobiologisches Probeentnahmebürstensystem 200 im
Wesentlichen gleich den oben beschriebenen Bürstensystemen 10 und 100 mit
Ausnahme des proximalen Betätigungselementes 202.
In dieser dritten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das proximale Betätigungselement 202 einen
feststehenden Handgriff 204 und einen federbelasteten Auslöser 206.
Der feststehende Handgriff 204 hat einen unteren Finger-
oder Daumenring 208 und eine obere abgestufte Durchgangsbohrung 210.
Die abgestufte Durchgangsbohrung 210 hat ein proximales
Teil 212 mit einem größeren Durchmesser
und ein distales Teil 214 mit einem kleineren Durchmesser,
wobei der distale Teil 214 mit dem kleineren Durchmesser
mit dem proximalen Ende 22a des Außenkatheters 22 (oben
beschrieben) verbunden ist. Das Teil 212 mit dem größeren Durchmesser
ist mit einer unteren Schlitzöffnung 216 versehen,
und optional mit einer proximalen Kappe 217. In dem Teil 212 mit
größerem Durchmesser
ist ein erstes zylindrisches Zahnstangenelement 218 mit einer
Durchgangsbohrung 218a verschiebbar angeordnet. Das proximale
Ende 18a des Innenkatheters 18 (oben beschrieben)
ist mit dem ersten Zahnstangenelement 218 verbunden. In
dem Teil 212 mit größerem Durchmesser
ist ein zweites zylindrisches Zahnstangenelement 220 ebenfalls
verschiebbar und proximal vom ersten Zahnstangenelement 218 angeordnet.
Der Steuerungsdraht 14 geht durch die Durchgangsbohrung 218a des
ersten Zahnstangenelementes hindurch, und das proximale Ende 14a des Steuerungsdrahtes 14 ist
mit dem zweiten Zahnstangenelement 220 verbunden. Unter
dem ersten Zahnstangenelement 218 ist ein erstes drehbares
Ritzel 222 befestigt und greift mit diesem ineinander,
und unter dem zweiten Zahnstangenelement 220 ist ein zweites
drehbares Ritzel 224 angeordnet und greift mit diesem ineinander.
Ein Zahnstangenführungsschlitz 226 ist
zum Führen
des Auslösers 206 unter den
Ritzeln vorgesehen, wie es unten beschrieben wird. Das obere distale
Ende des Führungsschlitzes 226 ist
mit einem Anschlag 227 versehen.
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Der
Auslöser 206 umfasst
eine Auslöserzahnstange 228 mit
mehreren Zähnen 229 und
einen Fingerring 230, der lösbar mit dem distalen Ende
der Auslöserzahnstange 228 verbunden
ist. Die Auslöserzahnstange 228 ist
verschiebbar im Führungsschlitz 226 des
Handgriffes 204 befestigt. Der Auslöser 206 wird vorzugsweise
durch eine Feder 232 in die distale Richtung gedrückt. Der
Anschlag 227 im Handgriff 204 verhindert das Austreten
der Auslöserzahnstange 228 aus
dem distalen Ende des Führungsschlitzes 226.
Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass der Auslöser 206 im
Handgriff 204 durch Einsetzen der Auslöserzahnstange 228 durch
das proximale Ende des Führungsschlitzes 226 vor
dem Befestigen des Fingerringes 230 am distalen Ende der
Auslöserzahnstange 228 montiert werden
kann. Nach dem Zusammenbau nimmt das Betätigungselement 202 eine
Konfiguration an, die im Wesentlichen wie in 9 gezeigt
ist. In dieser ersten Position wird die Auslöserzahnstange 228 durch
die Feder 232 distal an den Anschlag 227 gedrückt und
die zylindrischen Zahnstangenelemente 218, 220 sind
in relativ proximalen Positionen. Wenn das Betätigungselement 202 in
der in 9 gezeigten Position ist, ist das distale Ende
des Systems 200 in der Position, wie sie im Wesentlichen
in 2 gezeigt ist.
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Das
Betätigungselement 202 arbeitet
wie folgt. Wenn der Auslöser 206 proximal
an die Feder 232 gedrückt
wird, greift die Auslöserzahnstange 228 in
beide Ritzel 222, 224 ein und dreht sie in Uhrzeigerrichtung.
Die Drehung der Ritzel führt
zu einer distalen Verschiebung der zylindrischen Zahnstangenelemente 218, 220,
wie es in 10 gezeigt ist. Es wird deutlich,
dass die Zähne 229 an
der Auslöserzahnstange 228,
wie in den 9 – 12 gezeigt, so
angeordnet sind, dass, wenn der Auslöser zuerst zusammengedrückt wird,
der Eingriff in beide Ritzel erfolgt und somit beide zylindrischen
Zahnstangenelemente 218, 220 distal bewegt werden.
Dieses führt dazu,
dass sowohl der Innenkatheter 18 (2 – 4)
als auch die Bürste 12 zusammen
distal bewegt werden. Die weitere proximale Bewegung des Auslösers 206 in
die in 11 gezeigte Position bewegt
sowohl den Innenkatheter als auch die Bürste zusammen weiter, bis die
Zähne 229 an
der Auslöserzahnstange 228 alle
proximal von dem ersten Ritzel 222 angeordnet sind. Wenn
der Auslöser
in der in 11 gezeigten Position ist, ist
der Innenkatheter 18 in der Position, wie sie im Wesentlichen
in 3 gezeigt ist. Die weitere proximale Bewegung
des Auslösers 206 beeinflusst
die Position des Innenkatheters nicht mehr, da die Zähne 229 nicht
mehr in einer Position sind, um mit dem ersten Ritzel 222 ineinander
zu greifen. Es ist auch erkennbar, dass das proximale Verschieben
des Innenkatheters im Wesentlichen durch den Reibungseingriff der
Lippen 26a, 26b (3) am distalen
Ende des Katheters 18 verhindert wird. Wenn der Auslöser 206 aus
der in 11 gezeigten Position in die
in 12 gezeigte Position bewegt wird, wird die Bürste 12 (2 – 4)
aus dem Katheter 18 heraus in die Position bewegt, wie
sie im Wesentlichen in 4 gezeigt ist.
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Die
Hin- und Herbewegung des Auslösers 206 zwischen
den in den 12 und 11 gezeigten
Positionen bewirkt eine Hin- und Herbewegung der Bürste 12,
die zum Abstreifen von Gewebe wirksam ist, um eine gute Probe zu
erhalten. Nachdem eine Probe erhalten wurde, muss der Praktiker
nur den Auslöser 206 loslassen
und die Feder 232 wird die Auslöserzahnstange 228 distal
bewegen, wobei sie den oben beschriebenen Prozess umkehrt. Das heißt, die
Zähne 229 werden
zuerst mit dem zweiten Ritzel 224 ineinander greifen, um
die Bürste 12 proximal
in den Katheter 18 zu bewegen, bevor die Zähne mit
dem ersten Ritzel 222 (11) ineinander greifen
und sowohl den Katheter als auch die Bürste proximal in die in 2 gezeigte
Position zurückzubewegen
beginnen, wenn der Auslöser
in der in 9 gezeigten Position ist.
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Es
wurden hierin verschiedene Ausführungsformen
eines geschützten
mikrobiologischen Probeentnahmebürstensystems
beschrieben und dargestellt. Obwohl besondere Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben wurden, soll die Erfindung nicht auf diese
beschränkt
sein, weil die Erfindung in ihrem Schutzumfang so breit wie es der
Stand der Technik erlaubt sein soll und die Beschreibung so gelesen werden
soll. Somit wird erkennbar, dass, obwohl besondere Materialien und
Maße offenbart
wurden, andere Materialien und Maße verwendet werden könnten. Obwohl
drei verschiedene Betätigungselemente gezeigt
wurden, wird auch erkennbar sein, dass andere Arten von Betätigungselementen
verwendet werden könnten.
Darüber
hinaus wird deutlich sein, dass, obwohl besondere Betätigungselementkonfigurationen
in Bezug auf Zahnstangen- und Ritzelkupplungen offenbart wurden,
andere Konfigurationen ebenfalls verwendet werden könnten. Desgleichen
wird verständlich
sein, dass, obwohl eines der Betätigungselemente
als mit einem Daumenringhebel ausgestattet offenbart wurde, der
in Bezug auf einen Fingerringhandgriff beweglich ist, ein Fingerringhebel,
der in Bezug auf einen Daumenringhandgriff bewegbar ist, die gleiche
oder eine ähnliche
Funktion erreichen kann, wie sie hierin offenbart ist. Es wird auch
deutlich sein, dass die relative Anordnung und Maße der offenbarten
Zahnstangen und Ritzel verändert
werden können,
während
immer noch im Wesentlichen die gleichen Resultate wie hierin beschrieben
erreicht werden. Außerdem
sollte der hierin verwendete Begriff „Katheter" breit ausgelegt werden, so dass er
praktisch jeden offenen Tubus mit einem Lumen bedeutet.
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Fachleute
auf dem Gebiet werden auch erkennen, dass, obwohl verschiedene bevorzugte
automatische Verschlussmittel beschrieben wurden, einschließlich eines
elastomeren Elementes mit entweder einem distalen Schlitz oder einem
geschwächten
oder gekerbten Ende, andere automatische Verschlussmittel verwendet
werden könnten.
Zum Beispiel könnten
als automatische Verschlussmittel ein Entenschnabelventil, ein Schlitzventil
oder andere geeignete Ventile verwendet werden, die es zulassen,
dass sich der Innenkatheter hindurch erstreckt und dann beim Zurückziehen
des Katheters automatisch schließt.