[Ol] Die Erfindung betrifft eine Kanüle mit einem elektrisch leitfähigen Material, das längs der Kanüle verläuft.

[02] Eine Kanüle mit einem elektrisch leitfähigen Material, wie etwa einem Draht, ist beispielsweise aus der US 5,314,418 bekannt. Hier dient der spiralförmige Draht dazu, die Kanüle zu stabilisieren und zu formen. Dabei wird darauf geachtet, dass der Draht derart in der Kanüle geführt ist, dass er mit einer die Kanüle umgebenden Flüssigkeit nicht in Berührung kommt. Hierfür ist der Draht insbesondere in der Kanülenwandung geführt. Ein derartiger Spiraldraht dient auch als Knickschutz, um eine Unterbrechung des Fluidflusses zu vermeiden.

[03] Die Erfindung ist prinzipiell für jegliche Art von Kanülen wie auch Nadeln, Ports oder Shunts einsetzbar. Sie betrifft jedoch insbesondere Katheter, Kanülen mit zwei oder mehr Lumen und große Kanülen, die für Flüsse im Bereich von mindestens 0,5 bis 8 1/min mit aktiven Pumpen geeignet sind, oder Zugänge für die Lungen und Herztherapie. Gerade bei derartigen Kanülen besteht die Gefahr, dass die Kanüle im schlimmsten Fall aus dem Blutgefäß herausgeschoben wird, wobei der Patient innerhalb von wenigen Minuten sterben kann.

[04] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kanüle mit einem elektrisch leitfähigen Material, das längs der Kanüle verläuft, weiter zu entwickeln. Diese Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Kanüle gelöst, bei der das Material einen elektrischen Anschluss aufweist.

[05] Hierfür muss der vorzugsweise in der Kanülenwandung geführte Draht oder ein anderes elektrisch leitfähiges Material derart aus der Kanüle herausgeführt oder an eine Kanülenwandung herangeführt werden, dass eine elektrische Verbindung mit dem Material möglich wird.

Bestätigungskopiel [06] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass derartige in Kanülen verwendete Drähte oder andere elektrisch leitfähige Materialien auch zur Übertragung elektrischer Signale, von Spannungen oder Kapazitäten verwendet werden können. Der elektrische Anschluss erlaubt es somit, den elektrischen Zustand im Material abzugreifen und an ein Mess- oder Ausweitesystem weiterzuleiten.

[07] Dabei ist das elektrisch leitfähige Material längs der Kanüle über einen-Bereich der Länge der Kanüle ausgebildet, der nicht die ganze Kanüle erfassen muss. Dieser Bereich reicht in der Praxis etwa von der Kanülenspitze bis zu einem Bereich, der nicht in einem Körper angeordnet wird und daher besonders gut zum Anbringen eines elektrischen Anschlusses geeignet ist.

[08] Das elektrisch leitfähige Material in der Kanüle kann somit beispielsweise einen Sensor mit einem Messgerät verbinden. Beispielsweise bei einer Ausbildung des Drahtes als Thermoelement können auch Temperaturwerte, das heißt Temperaturen entsprechende Spannungen, übermittelt werden. Der Draht kann auch derart ausgebildet sein, dass eine Dehnung oder ein Verbiegen des Drahtes elektrische Kenngrößen am Draht verändert, sodass mit dem elektrischen Anschluss derartige Veränderungen an einem Messgerät dargestellt werden können. Diese gemessenen Werte können zur Anzeige der Parameter dienen oder auch als Steuergrößen verwendet werden.

[09] Das Material längs der Kanüle kann zylinderförmig ausgebildet sein. Hierfür kann ein Bereich der Kanüle mit einem Band umwickelt sein oder ein zylinderförmiges Element wird in die Kanüle eingearbeitet oder die Kanüle wird von diesem Element umgeben.

[10] Als elektrisch leitfähiges Material eignet sich ein Metall. Es kann jedoch auch ein elektrisch leitfähiger Kunststoff oder ein anderes elektrisch leitfähiges Material sein.

[1 1] Eine einfache Ausführungsform sieht vor, dass das elektrisch leitfähige Material ein Draht ist.

[12] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Draht spiralförmig gewunden ist. Dies führt dazu, dass die Kanüle einerseits durch den Draht eine gewisse Stabilität erhält und andererseits ermöglicht die Spiralform eine Wirkung des Drahtes an der gesamten Umfangsfläche der Kanüle auf einem bestimmten Kanülenabschnitt. Die Spiralform des Drahtes führt dazu, dass der Draht als elektrische Spule eingesetzt werden kann, wodurch sich weitere Anwendungen wie insbesondere eine Induktion einer Spannung erschließen.

[13] Vorteilhaft ist es, wenn die Kanüle einen Außenmantel und einen Innenmantel aufweist, zwischen denen das elektrisch leitfähige Material angeordnet ist. Der Außenmantel und der Innenmantel können aus Polyurethan hergestellt sein. Sie können auch einstückig hergestellt sein, insbesondere wenn bei der Herstellung der Kanüle das elektrisch leitfähige Material gleich in die Kanülenwandung aufgenommen wird. Eine rohrförmige Wandung, vorzugsweise aus Polyurethan kann somit das elektrisch leitfähige Material radial nach außen und radial nach innen isolieren.

[14] Der elektrische Anschluss ermöglicht es, die Kanüle elektrisch kabelgebunden mit einer Anzeige-, Auswert- oder Steuereinheit zu verbinden. Es ist jedoch auch eine kabellose Verbindung möglich, sofern die Kanüle einen Sender aufweist, der mit dem elektrischen Anschluss in Verbindung steht. Dann muss der elektrische Anschluss nicht körperlich mit der Kanüle in Verbindung stehen, sondern er kann kabellos über ein Senderempfängersystem mit dem Draht in Verbindung stehen.

[15] Der elektrische Anschluss kann ein Kanülenbereich sein, an dem das elektrische Material leicht zugänglich ist. Dieser Bereich kann als Schleifkontakt ausgebildet sein, um in diesem Bereich eine Verlängerung des Kontaktes anbringen zu können.

[16] Dieser Schleifkontakt kann als elektrisch leitender Ring ausgebildet sein. Dadurch wird es möglich, den Kontakt zum Anbringen eines Kabels zu nutzen, während die Kanüle nur durch den sichtbaren elektrischen Anschlussbereich verändert ist. Dieser Schleifkontakt kann auch als zylinderförmige oder konische Hülse ausgebildet sein. Eine konische Hülse erleichtert es, einen offenen Ring einfach am Schleifkontakt zu befestigen.

[17] Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Kanüle ein RFID-Element aufweist, das mit dem elektrischen Anschluss elektrisch leitend verbunden ist. Dies ermöglicht es, an der Kanüle Daten aufzunehmen und diese Daten später kabelgebunden oder kabellos an einen Rechner oder an eine Konsole zu übertragen. [18] Weiterbildend kann kumulativ oder alternativ zum RFID-Element auch ein Datenspeicher oder eine Datenverarbeitungseinrichtung, wie ein Mikrochip, in die Kanüle eingearbeitet sein, um die mit der Kanüle erfassten Daten bereits zu verarbeiten.

[19] Darüber hinaus kann die Kanüle auch einen weiteren elektrischen Anschluss aufweisen, der keine elektrisch leitende Verbindung zum Draht aufweist. Dieser elektrische Anschluss kann als zweite Elektrode dienen und mit einer Kontaktfläche verbunden sein, die mit der Haut in eines Menschen oder Tieres in Kontakt treten kann. Sie kann als zweite Elektrode und somit als Alternative zum EKG Pflaster dienen, um die Verbindung mit der Haut zu realisieren, da sich bei der Verwendung der Kanüle zwischen der ersten Elektrode, das heißt dem elektrisch leitfähigen Material, und der zweite Elektrode ein je nach Position der Kanüle veränderlicher Kondensator ausbildet.

[20] Für den praktischen Einsatz wird vorgeschlagen, dass die Kanüle ein Kabel oder einen Stecker oder eine Buchse aufweist, wobei der Stecker oder die Buchse mit dem Kabel und das Kabel mit dem elektrischen Anschluss elektrisch leitend in Verbindung stehen.

[21] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch mit einem Kanülensystem mit einer derartigen Kanüle gelöst, das eine an einer Körperoberfläche befestigbare elektrische Kontaktfläche und ein Messgerät aufweist, das mit der elektrischen Kontaktfläche und dem Anschluss elektrisch verbunden ist.

[22] Die Verbindung des Messgerätes mit einer elektrischen Kontaktfläche und dem Anschluss des Drahtes ermöglicht es, Potentialunterschiede zwischen der elektrischen Kontaktfläche und dem Draht über das Messgerät zu erfassen.

[23] In einer bevorzugten Ausführungsform dient das Messgerät der Ermittlung der elektrischen Kapazität. Es können jedoch auch der Ohm'sche Widerstand, eine Impedanz oder ein anderes elektrisches Potential bzw. eine Potentialänderung ermittelt werden.

[24] Wenn die elektrische Kontaktfläche stationär an einer Körperoberfläche befestigt wird, kann mit dem Kanülensystem ermittelt werden, wann sich die Kanüle relativ zur elektrischen Kontaktfläche bewegt. Dies ermöglicht es, auf einfacher Art und Weise eine Dislokation einer Kanüle zu erkennen. Insbesondere bei einer in einem Gefäß angeordneten Kanüle kann eine Dislokation anzeigen, dass die Kanüle sich aus einem Gefäß herausbewegt hat. Daher ist es vorteilhaft, wenn eine derartige Dislokation schnell und einfach ermittelt werden kann. Die Messung des ermittelten Potentials oder einer Potentialveränderung ermöglicht es präzise anzugeben, wie weit eine Lageänderung der Kanüle fortgeschritten ist. Da eine Lageänderung der Kanüle in der Regel in axialer Ausrichtung der Kanüle eintritt, erlaubt die Ermittlung der Entfernung der Kanüle zur elektrischen Kontaktfläche einen Rückschluss auf die Position der Kanüle innerhalb und gegebenenfalls auch bereits außerhalb eines Gefäßes.

[25] Auch die elektrische Kontaktfläche kann über einen Sender mit dem Messgerät in Verbindung stehen. Sie kann jedoch auch auf einfache Art und Weise kabelgebunden mit dem Messgerät verbunden sein.

[26] Vorteilhaft ist es, wenn das Kanülensystem einen Rechner und eine Signaleinrichtung aufweist, die mit dem Messgerät verbunden sind. Der Rechner ist in der Regel in einer medizinischen Konsole angeordnet. Dies ermöglicht es, bei Überschreitung eines vorgegebenen elektrischen Messwertes ein Signal auszulösen, das das medizinische Personal dazu auffordert, die Position der Kanüle zu prüfen.

[27] Dabei kann die Signaleinrichtung je nach Dislokation verschiedene Signale abgeben und verschiedene Signalgeber für etwa optische oder akustische Signale aufweisen.

[28] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Ermittlung der Lage einer Kanüle innerhalb eines Körperteils, bei dem an dem Körperteil eine elektrische Kontaktfläche befestigt wird und zwischen der elektrischen Kontaktfläche und einer in das Körperteil geschobenen Kanüle ein elektrischer Messwert ermittelt wird. Ein derartiges Verfahren ermöglicht es, auf einfache Art und Weise die Position der Kanüle in einem Gefäß zu überwachen. Um die Kanüle dann rechtzeitig wieder in die richtige Position zu bringen, wird vorgeschlagen, dass der elektrische Messwert mit einem Vergleichswert verglichen wird und beim Überschreiten ein Alarm ausgelöst wird.

[29] Um eine Veränderung der Position einer Kanüle in einem Gefäß langfristig zu überwachen, wird vorgeschlagen, dass der elektrische Messwert über eine Zeitspanne ermittelt und gespeichert oder aufgezeichnet wird. Dies ermöglicht es nachzuvoUziehen, ob die Kanüle ohne Unterbrechung richtig positioniert im Gefäß angeordnet ist. [30] Ein Ausfiihrungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 schematisch einen Schnitt durch eine drahtverstärkte Kanüle,

Figur 2 eine drahtverstärkte Kanüle mit elektrischem Anschluss,,

Figur 3 eine Draufsicht auf eine drahtverstärkte Kanüle,

Figur 4 schematisch eine Ansicht eines elektrischen Kondensators, ,

Figur 5 schematisch ein Kanülensystem mit Kanüle, elektrischer Kontaktfläche und

Messgerät,

Figur 6 das in Figur 5 gezeigte Kanülensystem mit teilweise herausgezogener Kanüle,

Figur 7 das in Figur 5 gezeigte Kanülensystem mit vollständig herausgezogener

Kanüle,

Figur 8 eine Kanüle mit längs der Kanüle zylinderförmig ausgebildetem elektrisch leitfähigem Material,

Figur 9 vergrößert den Bereich der in Figur 8 gezeigten Kanüle mit elektrischem

Anschluss mit Stecker,

Figur 10 eine alternative Ausgestaltung der in Figur 8 gezeigten Kanüle mit elektrischem Anschluss mit Buchse,

Figur 11 ein Stecker Stecker-Adapter,

Figur 12 vergrößert den Bereich des elektrischen Anschlusses, Figur 13 ein Kabel mit Ringhalterung und Buchse, Figur 14 das in Figur 13 gezeigte Kabel an der Kanüle,

Figur 15 vergrößert einen Schnitt durch den Bereich der Anlage des Kabels an der

Kanüle, Figur 16 das Zusammenwirken des in Figur 13 gezeigten Kabels mit einem elektrischen leitenden Ring als Teil der Kanüle und

Figur 17 das Zusammenwirken des in Figur 13 gezeigten Kabels mit einer Kanüle gemäß Figur 3 mit spiralförmigen Draht.

[31] Die in Figur 1 gezeigte Kanüle 1 hat einen Polyurethanaußenmantel 2 und einen Polyurethaninnenmantel 3, die eine elektrische Isolierung bilden. Dazwischen ist spiralförmig in Längsrichtung der Kanüle als elektrisch leitfähiges Material ein Draht 4 angeordnet.

[32] Die Figur 2 zeigt, wie der Draht 4 von außen sichtbar in eng aneinander anliegenden Windungen um den Polyurethaninnenmantel 3 gelegt ist und vom Polyurethanaußenmantel 2 geschützt wird.

[33] In Figur 3 ist gezeigt, wie der Draht 4 an einem Ende der Kanüle 1 durch den Polyurethanaußenmantel 2 hindurch nach außen geführt ist, um einen elektrischen Anschluss 5 zu bilden, an dem mit einem Kabel 6 ein elektrisches Potential abgegriffen wird, das über den Stecker 7 an ein Messgerät 8 weitergegeben werden kann.

[34] Wenn eine derartige Kanüle 1 in einem Körpergefäß 9 angeordnet ist, wirkt die Anordnung wie ein elektrischer Kondensator oder eine elektrische Kapazität. Die Figur 4 zeigt an der schematischen Darstellung eines Kondensators, wie der Polyurethanaußenmantel 2 der Kanüle 1 als Dielektrikum 10 wirkt, der Verstärkungsdraht 4 einer ersten Elektrode 11 und das Körpergefäß einer zweiten Elektrode 12 entspricht.

[35] Diese Eigenschaften einer in einem Gefäß angeordneten Kanüle werden bei dem in den Figuren 5 bis 7 gezeigten Kanülensystem 13 dazu verwendet, die Position einer Kanüle 1 innerhalb eines Körperteils 16 relativ zu einer elektrischen Kontaktfläche 14 zu messen.

[36] Dafür wird die elektrische Kontaktfläche 14 beispielsweise mit einem EKG-Pflaster auf einen Hautbereich 15 in der Nähe eines Gefäßes (nicht gezeigt) aufgeklebt. Anschließend wird die Kanüle im Körperteil 16 und insbesondere in einem Gefäß positioniert, wobei die Kanüle 1 in die Nähe der Kontaktfläche 14 geschoben wird. Dabei ist die Kanüle 1 über den elektrischen Anschluss 5 und die Leitung 7 mit dem elektrischen Messgerät 8 verbunden, während die elektrische Kontaktfläche 14 über eine Leitung 17 mit dem Messgerät 8 verbunden ist.

[37] Nachdem die Kanüle 1 über den Gefäßzugang 18 optimal positioniert ist, zeigt das Messgerät 8 einen Wert der gemessenen Kapazität an. Dieser Wert liegt im Ausführungsbeispiel bei 0,14 nF. Dieser Wert ist etwa proportional zur Länge 19, über die die Kanüle 1 in das Körperteil 16 eingeschoben ist.

[38] Wenn die Kanüle nun beispielsweise durch eine ungeschickte Bewegung des Patienten teilweise aus dem Körperteil 16 und somit auch aus dem Gefäß herausgezogen wird, verringert sich die Länge 19 auf eine Länge 20 und dadurch verringert sich auch die elektrische Kapazität, die am Messgerät 8 angezeigt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Länge 19 etwa auf ihre halbe Länge 20 reduziert und dabei sinkt die Kapazität von 0,14 nF auf 0,07 nF.

[39] Die Figur 7 zeigt den Fall, in dem die Kanüle 1 vollständig aus dem Körperteil 16 herausgezogen ist. Hierdurch sinkt die gemessene Kapazität auf 0,00 nF.

[40] Der mit dem Messgerät 8 ermittelte Messwert 21 wird an einen Rechner 22 übermittelt, der den Messwert mit einem vorgegebenen Messwert vergleicht. Bei Unterschreiten eines Grenzwertes aktiviert der Rechner 22 eine Signaleinrichtung 23, die beispielswiese ein optisches und/oder akustisches Signal abgeben kann. Die Signaleinrichtung kann auch ein Alarm- oder Überwachungssystem einer Klinik sein. Dadurch wird das medizinische Personal darüber informiert, dass die Position der Kanüle überprüft werden sollte.

[41] Der Rechner 22 kann auch über eine Zeitspanne die ermittelten Messwerte speichern, um nachvollziehbar aufzuzeigen, wie die Kanüle relativ zum Körperteil 16 bewegt wurde.

[42] Außerdem kann der Rechner 22 auch auf weitere Einrichtungen wie beispielsweise eine mit der Kanüle in Verbindung stehende Pumpe wirken, um beispielsweise bei einem Entfernen der Kanüle 1 aus einem Gefäß den Zustrom zur Kanüle anzuhalten oder zu reduzieren. [43] Die Figur 8 zeigt eine Kanüle 30 mit einem längs der Kanüle zylinderförmig ausgebildeten elektrisch leitfähigen Material 31 und einem RFID-Chip 32. Dieser RFID-Chip 32 ist mit seinem Anschluss an das Material 31 ist innerhalb der Kanüle isoliert eingebracht und der RFID-Chip ist derart an der Kanüle angeordnet, dass er sich bei der Positionierung der Kanüle in einem Körper außerhalb des Körpers befindet.

[44] Die Figur 9 zeigt eine Kanüle 40 mit einem elektrischen Anschluss 41, an den ein Kabel 42 angelötet ist. Am Kabel 42 befindet sich ein Stecker 43, der der Verbindung zum Messgerät 8 dient.

[45] Eine alternative Ausführungsform einer Kanüle 50 ist in Figur 10 dargestellt. Hier ist das Kabel 52 verlängert und steht über den elektrischen Anschluss 1 mit dem elektrisch leitfähigen Material 53 in Verbindung. Am Ende des Kabels 52 befindet sich eine Buchse 54, die über das in Figur 11 gezeigte Verbindungsstück 55 auch als Stecker einsetzbar ist.

[46] Derartige Kanülen können einfach hergestellt werden, um auch als Disposable eingesetzt zu werden.

[47] Die Figur 12 zeigt einen Abschnitt einer Kanüle 50 aus einem Polyurethan-Material 56. Auf dem Material 56 ist eine metallische Kanülenverstärkung 57 angebracht, die als Sensorelement dient und derart in die Kanülenwand integriert ist, dass sie nach außen und innen elektrisch isoliert ist. Ein zugänglicher metallisierter elektrisch leitender Bereich 58 in der Kanülenoberfläche aus biokompatiblem Material ist mit dem Sensorelement elektrisch verbunden. An diesem elektrischen Anschluss 51 ist das Kabel 52 angelötet.

[48] Anstelle an einem Kontakt 5 lein Kabel 52 anzulöten, sehen die in den Figuren 13 bis 17 gezeigten Ausführungs Varianten ein Kabel 60 mit einem Schleifring 61 und einer Buchse 62 vor, das als mehrfach verwendbare Einheit desinfizierbar und im Autoklaven sterilisierbar ausgelegt ist.

[49] Dieses Kabel 60 kann über den Schleifring 61 auf einfache Art und Weise mit einem elektrisch leitenden Ring 63 mit konischer Hülse 64 befestigt werden. Die Figur 15 zeigt, wie der Ring 61 auf die konische Hülse 64 aufgeschoben werden kann, um dort einen elektrischen Kontakt zwischen dem elektrisch leitfähigen Material 65 und dem Kabel 60 über den Ring 61 zu ermöglichen.

[50] Die Befestigung des Kabels 60 an einem von der Kanüle gelösten Ring 64, zeigt die Figur 16. Alternativ kann der Ring 61 auch direkt mit einem spiralförmig in einer Kanüle 70 geführten Draht 71 in einem von der Isolierung 72 befreiten Bereich 73 zusammenwirken.