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Katheter werden in vielen Bereichen der Medizin eingesetzt und sind dort nicht mehr wegzudenken. Beispielhaft hierfür sind vor allem venöse Zugänge zur Infusion von Flüssigkeiten.
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Ein herkömmlicher Katheter umfasst eine Kanüle und mindestens ein Lumen, wobei die Kanüle die Aufgabe hat, in beispielweise ein Gefäß einzudringen und somit eine fluidische Verbindung zwischen dem Lumen und dem Gefäß herzustellen. Häufig bleibt ein einmal gesetzter Katheter für etliche Stunden oder sogar mehrere Tage im Körper des Patienten, um einen Zugang, sei es zur Infusion von Medikamenten oder zur Infusion und/oder Entnahme von Flüssigkeiten, zu haben.
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Bei der Entnahme bzw. Transfusion sowie dem Austausch (Dialyse, Apherese, etc.) und Messung von Körperflüssigkeiten und deren feste und nicht feste Bestandteile mit Hilfe von Gefäßkathetern oder Kanülen kommt es bei Punktionen bzw. bei liegenden Kathetern häufig zu Schädigungen der Gefäßwände und des umliegenden Gewebes mit der Ausbildung von Hämatomen. Die Folge können Gefäßverschlüsse, Infektionen und irreparable Gewebeschädigungen sein, die sich nachteilig für den Patienten auswirken können. Aber auch korrekt platzierte Katheter und Kanülen können in der Funktion stark beeinträchtigt sein, wenn sie sich beispielsweise an den Gefäßwänden anhaften, weil dann der Zufluss oder Abfluss behindert wird oder sogar vollständig zum erliegen kommt. Dies macht Neupunktionen erforderlich, welche wiederum die oben beschriebenen Gefahren zur Folge haben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Katheter bereitzustellen, der mit hoher Zuverlässigkeit auch über eine längere Dauer im Körper des Patienten bleiben kann, ohne dass es zu Verstopfungen der Kanüle oder des Gefäßes kommt in dem sich die Kanüle befindet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Katheter, umfassend eine Kanüle und mindestens ein Lumen, wobei die Kanüle und das Lumen fluidisch miteinander in Verbindung stehen, dadurch gelöst, dass koaxial zu der Kanüle ein Abstandshalter angeordnet ist und dass der Abstandshalter bereichsweise in radialer Richtung federnd ist.
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Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Katheter- und Kanülensystem bei dem mit Hilfe eines Abstandshalters (Basket), welches sich aus der Kanülenwand entfaltet, ein Schutz des umliegenden Gewebes gewährleisten wird. Dieses Körbchen ist während des Einführvorganges zum Zielgewebe-Gefäß in einem zweiten Röhrchen oder Katheter fixiert um den Einführdurchmesser des Katheter-Kanülensystems zu beschränken. Beide koaxial gelagerten Röhrchen und Kanülen lassen sich gegeneinander verschieben, um ein Expandieren des Abstandshalters in radialer Richtung zu ermöglichen. Der Abstandshalter ist vorzugsweise aus einer Formgedächtnislegierung (Nitinol) oder aus einem hochelastischen Material, bevorzugt einem hochelastischen Polymer, gefertigt.
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Ist der Katheter oder die Kanüle exakt platziert, verhindert der expandierte Abstandshalter die Schädigung des umliegenden Gewebes. Da das Lumen des Katheters oder der Kanüle durch das Körbchen geschützt wird, ist des Weiteren ein Anhaften des Katheters an die Gefäßwand nicht mehr möglich, was einen ständigen ungestörten Flüssigkeitsfluss ermöglicht.
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Der erfindungsgemäße Abstandshalter weitet in sehr geringem, aber dennoch wirksamen Maß das Gefäß, in dem sich die Kanüle befindet, in radialer Richtung auf, so dass der freie Strömungsquerschnitt in dem Gefäß auch an der Stelle, wo die Kanüle in das Gefäß mündet, nicht nennenswert verringert wird. Infolgedessen ist die Gefahr deutlich verringert, dass sich das an dieser besonders gefährdeten Stelle zusetzt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Abstandshalters ist darin zu sehen, dass der Abstandshalter die Kanüle innerhalb des Gefäßes zentriert, so dass die Spitze der Kanüle nicht an der Gefäßwand anliegt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Kanüle der Gefäßwand keine Verletzungen zufügt. Des Weiteren ist sichergestellt, dass die Kanüle immer von Flüssigkeit umgeben ist und dadurch das Verstopfen der Kanüle minimiert werden kann.
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Durch die Kanüle des erfindungsgemäßen Katheters können entweder Medikamente oder andere Flüssigkeiten in das Gefäß eingebracht werden. Es ist aber auch gleichermaßen möglich, Flüssigkeit aus dem Gefäß zu entnehmen. Auch bei langanhaltenden Behandlungen, die sich über Stunden oder sogar Tage erstrecken, ist es möglich, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Katheters zu den erforderlichen Zeitpunkten Körperflüssigkeit zu entnehmen oder eine Flüssigkeit, wie beispielsweise ein Medikament oder ein Kontrastmittel, in das Gefäß einzuführen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstandshalter, wenn er nicht durch ein anderes Bauteil am Ausfedern gehindert wird, mindestens abschnittsweise im Durchmesser vergrößert ist. Dies bedeutet, dass der Abstandshalter in diesem ausgefederten Zustand eine Durchmessererweiterung aufweist, die zu einer moderaten Aufweitung der Gefäßwand führt, in der sich der Abstandshalter befindet. Dadurch wird Platz in dem Gefäß geschaffen, damit die in dem Gefäß zirkulierende Körperflüssigkeit nahezu ungestört an der Kanüle vorbeiströmen kann. Gleichzeitig ist auch sichergestellt, dass die Spitze der Kanüle die Gefäßwand nicht berührt und dadurch auch nicht von innen verletzt. Außerdem verringert sich dadurch die Gefahr des Zusetzens der Kanüle.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann koaxial zu der Kanüle eine Kanüle (Braunüle) oder eine Einführschleuse angeordnet sein. Dann nämlich ist es möglich, auch über diese Kanüle beziehungsweise die Einführschleuse Medikamente, Kontrastmittel und anderes mehr in das Gefäß zu injizieren. Gleichzeitig ist es auch möglich, bei gelegter Einführschleuse, den Katheter zu entnehmen, wenn beispielsweise aufgrund einer medizinischen Behandlung, ein anderer Katheter oder ein anderes Instrument über die Einführschleuse in das Gefäß eingeführt werden muss. Weil mit dem erfindungsgemäßen Katheter auch gleichzeitig eine Kanüle oder eine Einführschleuse gesetzt werden kann, ist der Einsatz Anwendung des erfindungsgemäßen Katheters sehr schonend für den Patienten.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Kanüle, die Kanüle, die Einführschleuse und/oder der Abstandshalter in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar. Dadurch ist es möglich, beispielsweise beim Legen des Katheters die Gefäßwand mit Hilfe der scharf geschliffenen Kanüle zu durchstoßen und anschließend den Abstandshalter und, falls vorhanden, die Kanüle beziehungsweise die Einführschleuse, zu setzen. Schon die Tatsache, dass durch einen Einstich mittels der Kanüle sowohl der Katheter als auch eine Kanüle beziehungsweise eine Einführschleuse gesetzt werden können, verdeutlicht, wie schonend und risikoarm der Einsatz des erfindungsgemäßen Katheters ist.
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Wenn sich die Einführschleuse an ihrem Bestimmungsort befindet, ist es wegen der axialen Verschiebbarkeit von Katheter und Abstandshalter relativ zur Einführschleuse möglich, anschließend die Kanüle und mit ihr den Abstandshalter an den gewünschten Einsatzort zu bringen. Dabei kann die Kathederspitze schon etwas zurückgezogen werden, sodass das in diesem Zustand die vorderste Begrenzung des Katheders durch den Abstandshalter gebildet wird. Dieser Abstandshalter weist keine scharfen Kanten auf. Dadurch ist gewährleistet, dass die Gefäßwand von der Kanüle nicht verletzt wird, während der Katheter in dem Gefäß vorgeschoben wird, bis der Abstandshalter bzw. die Kanüle den gewünschten Ort erreicht haben.
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Wenn, beispielsweise die Einführschleuse über den Abstandshalter geschoben ist, dann drückt die Einführschleuse den radial federnden Bereich des Abstandshalters auf einen minimalen Durchmesser zusammen, sodass die gesamte Anordnung in diesem Zustand was etwa den gleichen Durchmesser wie eine herkömmliche Einführschleuse aufweist und somit das Einführen des erfindungsgemäßen Katheters so wie der Einführschleuse bzw. einer Kanüle keine größeren Schwierigkeiten und Komplikationen verursacht, wie das Legen eines herkömmlichen Katheters bzw. einer herkömmlichen Kanüle.
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Die erfindungsgemäße federnde Eigenschaft in radialer Richtung wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass der Abstandshalter Stege aufweist, die sich in axialer Richtung des Abstandshalters erstrecken, und das die Stege in radialer Richtung federnd ausgebildet sind. Diese Stege können beispielsweise in Form einer „Blattfeder” ausgebildet sein, indem zwischen den Stegen Fenster ausgespart werden. Dabei wird die Breite der Stege so bemessen, dass sie die gewünschte Federrate aufweisen. Über die Länge der Stege in axialer Richtung kann auch bei sonst gleichen Parametern der Federweg der Stege in einfacher Weise festgelegt werden.
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Alternativ ist es auch möglich, die Stege aus Drahtstücken herzustellen, die parallel und koaxial zu dem Katheder verlaufen. An ihren Enden werden die Drahtstücke mit einem rohrförmigen Abschnitt des Abstandshalters verbunden, sodass auch hier die Gefahr von Verletzungen der Gefäßwand minimiert ist. Selbstverständlich sind alle Bauteile des Abstandshalters, aber auch der Einführschleuse sehr sorgfältig verrundet und weisen keine scharfen Kanten auf, um die Gefahr von Verletzungen der Gefäßwand zu minimieren.
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Es hat sich weiter als Vorteilhaft erwiesen, wenn der Abstandhalter mindestens teilweise aus einem Werkstoff mit einem Formgedächtnis (sogenannter Memory-Effekt) hergestellt wird. Dann nämlich ist es möglich, dass der Abstandshalter bei Körpertemperatur seine ursprüngliche Form einnimmt in der er einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt aufweist. Bei niedrigeren Temperaturen als die Körpertemperatur hat der Abstandshalter eine zylindrische Form und ist somit hinsichtlich seines Durchmessers minimiert. In diesem Zustand kann er zusammen mit dem Katheter gelegt werden. Dadurch nimmt der Abstandshalter die Körpertemperatur des Patienten an. Sobald er eine ausreichende Temperatur aufweist, wird sein Formgedächtnis wieder aktiviert und abschnittsweise erweitert sich der Durchmesser des Abstandshalters. Dadurch ist es auch möglich, einen erfindungsgemäßen Abstandshalter ohne zusätzliches Schutzrohr, ohne Kanüle und ohne Einführschleuse zu legen. Dadurch wird eine noch weitere Vereinfachung, aber auch eine Verringerung des Durchmessers des erfindungsgemäßen Katheders beim Legen des Katheders erreicht.
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Als prinzipiell geeignete Werkstoffe haben sich Kunststoffe aber auch metallische Werkstoffe, wie z. B. NitTiNol, als geeignet erwiesen. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen beschriebenen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Zeichnung
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Es zeigen
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1 bis 8 verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Katheter in verschiedenen Ansichten.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Katheters mit Abstandshalter in verschiedenen Ansichten dargestellt. In 1a sind die wesentlichen Bauteile des erfindungsgemäßen Katheters, nämlich eine Kanüle 1 und ein Abstandshalter 3 in einer Explosionsdarstellung angeordnet. Der Innendurchmesser des Abstandshalter 3 ist etwas größer ist als der Außendurchmesser der Kanüle 1, sodass der Abstandshalter 3 in axialer Richtung über die Kanüle 1 geschoben bzw. relativ zu der Kanüle 1 verschiebbar ist. Optional kann über den Abstandshalter 3 noch eine Braunüle Verweilkanüle (5) geschoben werden. In der 1b sind die beschriebenen Bauteile Kanüle 1, Abstandshalter 3 und Braunüle 3 ineinander geschoben dargestellt. In diesem Zustand wird der erfindungsgemäße Katheter gesetzt, indem die Spitze 7 der Kanüle 1 die Gefäßwand durchstößt und somit in das Innere eines Gefäßes (nicht dargestellt) eindringt.
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Sobald die Spitze 7 der Kanüle 1 in das Innere des Gefäßes eingedrungen ist, wird der erfindungsgemäße Abstandshalter 3 in axialer Richtung nach vorne verschoben, bis er die scharfe Spitze 7 der Kanüle 1 abdeckt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Spitze 7 keine Beschädigungen oder Verletzungen der Gefäßwand verursacht. Das vordere Ende 9 des Abstandshalters 3 ist selbstverständlich sehr gut abgerundet und weist keine scharfen Kanten oder Vorsprünge auf.
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In axialer Richtung etwas von dem vorderen Ende 9 beabstandet sind mehrere über den Umfang verteilte Stege 11 an dem Abstandshalter gebildet. Die Stege 11 verlaufen im Wesentlichen in axialer Richtung des Abstandhalters 3. In Umfangsrichtung sind zwischen den Stegen 11 Fenster (ohne Bezugszeichen) ausgespart.
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In der 1c ist das erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Katheters gemäß 1b im Längsschnitt und in verschiedenen Seitenansichten dargestellt. Aus diesen Darstellungen wird deutlich, dass in dem in 1 dargestellten Zustand der Abstandshalter 3 gewissermaßen die Form eines dünnwandigen Röhrchens hat, wobei beabstandet zu dem vorderen Ende 9 Stege 11 stehen geblieben sind. In diesem Zustand kann mit dem erfindungsgemäßen Katheter, umfassend die Kanüle 1, den Abstandshalter 3 und, falls gewünscht, die Braunüle Verweilkanüle (5) ein Zugang zu einem Gefäß eines Patienten geschaffen werden.
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Wenn anschließend die Kanüle Verweilkanüle (5) zurückgezogen wird, federn die Stege 11 aus und nehmen einen größeren Durchmesser ein als der Rest des Abstandshalters 3, wie dies in 2b dargestellt ist. Diese Situation wird angestrebt, wenn der Katheter gesetzt wurde und infolgedessen sowohl die Kanüle 1 als auch der Abstandshalter 3 mit seinem vorderen Ende 9 sich in dem in 2 nicht dargestellten Gefäß des Patienten befindet. Anschließend werden der Abstandshalter 3 und, falls gewünscht, die Kanüle 1 in das Gefäß vorgeschoben. Sobald die Stege 11 des Abstandshalters 3 nicht mehr durch die Braunüle Verweilkanüle (5) in die in 1 dargestellte geschlossenen Position gepresst werden, federn die Stege 11 radial nach außen auf. Dies führt dazu, dass umgebende Gefäßwand (nicht dargestellt) etwas aufgeweitet wird und, wie insbesondere aus dem Längsschnitt gemäß 2c gut sichtbar ist, die Spitze 7 der Kanüle 1 von den radial nach außen ausgefederten Stegen 11 gewissermaßen geschützt wird. Dies bedeutet, dass die Kanüle 7 keine Verletzungen der Gefäßwand verursachen kann. Gleichzeitig wird aber auch ein ausreichend großer Strömungsquerschnitt von den ausgefederten Stegen 11 freigehalten, sodass einerseits die in dem Gefäß zirkulierende Körperflüssigkeit nahezu ungestört zirkulieren kann. Gleichzeitig kann auch ein Medikament, ein Kontrastmittel oder anderes mehr in das Gefäß bzw. das Innere des Gefäßes eingebracht oder über die Kanüle entnommen werden. Weil die Spitze der Kanüle 1 von den erfindungsgemäßen Stegen 11 gewissermaßen auf Abstand zu der Gefäßwand gehalten wird, ist auch die Gefahr, dass sich die Kanüle 1 zusetzt deutlich verringert.
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Durch die erfindungsgemäßen Stege 11, ist gewährleistet, dass die Spitze der Kanüle 1 immer optimal umströmt wird und infolgedessen die Gefahr des Verstopfens minimiert wird. Wie aus dem unteren Teil wie aus 2a ersichtlich ist, kann auch bei eingesetzter und am Patienten fixierter Braunüle und eingesetztem erfindungsgemäßen Abstandshalter 3 die Kanüle 1 gezogen werden und beispielsweise durch eine andere Kanüle oder eine anderes Instrument ersetzt werden. Die federnd aufgespreizten Stege 11 sorgen auch dann, wenn die Kanüle 1 gezogen wurde, dafür, dass das Gefäß des Patienten offen gehalten und leicht geweitet wird, sodass wenn anschließend wieder eine Kanüle 1 über die Verweilkanüle 5 bzw. den Abstandshalter 3 in das Gefäß des Patienten eingeführt wird, der Zugang nicht verstopft ist und somit ohne Komplikationen und ohne Unannehmlichkeiten die gewünschte neue Kanüle 1 bzw. das erforderliche neue Instrument eingeführt werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 und 4 ist anstelle einer Verweilkanüle 5 eine Einführschleuse 13 vorhanden. Die Einführschleuse 13 hat, wie die Verweilkanüle 5 auch, die Aufgabe, beim Einführen des erfindungsgemäßen Katheters die Stege 11 radial nach innen zusammenzudrücken, sodass die gesamte Anordnung einen möglichst kleinen Durchmesser erhält und somit das Legen des erfindungsgemäßen Katheters erleichtert wird. Ähnlich wie bei einer Verweilkanüle 5 bleibt die Einführschleuse 13 zusammen mit dem erfindungsgemäßen Abstandshalter 3 am Patienten befestigt und die Kanüle 1 kann bei Bedarf herausgezogen werden und durch eine andere Kanüle bzw. ein anderes Instrument ersetzt werden. Ansonsten gilt das bezüglich der 1 und 2 Gesagte entsprechend.
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In den 5 und 6 ist eine dritte Variante eines erfindungsgemäßen Abstandshalters dargestellt. Bei dieser dritten Variante ist der Abstandshalter 3 innerhalb der Kanüle 1 angeordnet, wenn der Katheter zu dem die Kanüle 1 gehört, gelegt wird. Diese Situation ist in 5 dargestellt. In diesem Fall übernimmt die Kanüle 1 die Aufgabe, die Stege 11 des Abstandshalters 3 in radialer Richtung nach innen zu pressen, sodass der Durchmesser der gesamten Anordnung minimiert wird. In dieser in 5 dargestellten Position des Abstandshalters wird der Katheter gelegt, in dem mit der Spitze 7 der Kanüle 1 die Gefäßwand durchstoßen wird.
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Anschließend wird, wie in 6 dargestellt, der Abstandshalter 3 in axialer Richtung relativ zu der Kanüle 1 nach vorne geschoben. Sobald die Stege 11 des Abstandhalters 3 nicht mehr von der Kanüle 1 umgeben werden, spreizen sie sich in radialer Richtung nach außen auf und schaffen dadurch den erfindungsgemäßen Raum für das Entnehmen bzw. Einführen von Flüssigkeiten in das Gefäß. Auch hier haben die nach außen radial ausgefederten Stege 11 die Funktion, die Gefäßwand etwas nach außen auszudehnen, sodass das Gefäß durch die erfindungsgemäßen Katheter nicht blockiert wird. Andererseits ist auch sichergestellt, dass die Spitze 7 einer Kanüle 1 nicht an die Gefäßwand gelangt mit den bereits zuvor mehrfach beschriebenen Vorteilen.
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In den 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abstandhalters 3 dargestellt. Dieser Abstandshalter kann auch in den zuvor anhand der 1 bis 6 erläuterten erfindungsgemäßen Kathetern eingesetzt werden. Die 7a zeigt den Abstandshalter 3 geöffnetem Zustand in einer Seitenansicht. Die 7b zeigt den Abstandshalter 3 geöffnetem Zustand im Längsschnitt.
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Bei dieser Ausführungsform sind zwischen den Stegen 11 noch Federelemente 15 ausgebildet, welche das Spreizen der Stege 11 unterstützen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Federelemente 15 aus dem ursprünglich rohrförmigen Abstandshalter 3 herausgearbeitet. Dieser Zustand ist in 8 dargestellt.
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Um die Vorspannung der Federelemente 15 und auch der Stege 11 zu erhöhen kann der Rohling eines erfindungsgemäßen Abstandshalters 13 in axialer Richtung gestaucht werden, so dass sich die Stege 11 und die Federelemente 15 in radialer Richtung nach außen verformen und sie dauerhaft die in der 7 dargestellte Form annehmen. Die Federelemente 15 dienen dazu, das Spreizen der Stege 11 in radialer Richtung zu unterstützen oder überhaupt zu ermöglichen.
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In diesem Zustand kann der Abstandshalter 3 dann mit einer Kanüle 1 und einer Verweilkanüle 5 zu einem erfindungsgemäßen Katheter zusammengesetzt werden. Die Verweilkanüle 5 drückt dann die Stege 11 und die Federelemente 15 gegen deren Federkraft radial zusammen. In den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 bis 8 sind die Stege 11 aus einem federnden Material. Beim Legen des Katheters werden die Stege 11 durch die Kanüle 13 oder die Kanüle 1 radial zusammengedrückt, damit der Katheter möglichst einfach in das Gefäß eingeführt werden kann. Sobald der Abstandshalter 3 nach vorne aus der Kanüle 1 herausgeschoben wird, federn die Stege 11 in radialer Richtung nach außen auf und bewirken dadurch ein Aufweiten der Gefäßwand und stellen einen Raum für die Spitze 7 der Kanüle bereit.
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Alternativ ist es auch möglich, mindestens die Stege 11 des Abstandhalters 3 aus einem Werkstoff mit Formgedächtnis herzustellen, wobei der ausgefederte Zustand, d. h. mit radial nach außen gebogenen Stegen dann eingenommen wird, wenn der Werkstoff etwa die Körpertemperatur des Patienten angenommen hat. Zuvor, d. h. bei niedrigeren Temperaturen, ist der Abstandshalter als zylindrisches Rohr ausgebildet und lässt sich somit einfach und ohne Komplikationen zusammen mit der Kanüle in das Gefäß einführen. Sobald der Abstandshalter 3 sich im Gefäßinneren befindet, nimmt er die Temperatur des Patienten an. Dadurch wird das Formgedächtnis des Werkstoffs aktiviert und die Stege 11 federn in radialer Richtung nach außen, wie in den 2, 4 und 6 dargestellt.