DE69133457T2

DE69133457T2 - Vorrichtung zum Manipulieren von Materie

Info

Publication number: DE69133457T2
Application number: DE69133457T
Authority: DE
Inventors: Walter R. Pyka; Lee M. Middleman; Michael Buhler; Philippe Poncet; Karl Van Dyk; James E. Jervis
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2011-10-10
Also published as: EP1277442A3; EP1484077A3; EP0554361B1; EP1027906A2; WO1992005828A1; EP0554361A1; EP1027906B1; DE69132488T2; US5720754A; EP1484077A2; US5486183A; DE69133618D1; JP3256540B2; JPH06502354A; AU8918191A; DE69132488D1; ES2241527T3; DE69133457D1; EP1277442B1; EP1027906A3

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung oder ein Gerät zum Manipulieren von Materie innerhalb eines eingeschlossenen oder unzugänglichen Raums, insbesondere während einer Operation in einem lebenden Körper.
Materie kann unter solchen Umständen auf verschiedene Arten manipuliert werden, beispielsweise durch Anwenden eines Ligaturfadens, durch Nähen, durch Schneiden mit einem Messer oder durch Schereneinwirkung oder durch Einfangen und Wiedergewinnen in Vorrichtungen in der Art von Sieben, Körben, Barrieren, Taschen oder Retraktoren. Eine solche Manipulation kann schwierig werden, wenn in einem eingeschlossenen Raum einer sehr tiefen Wunde oder durch einen kleinen arthroskopischen oder anderen endoskopischen Einschnitt oder eine kleine Körperöffnung operiert wird.
Es wurden bereits zuvor viele Formen von Geräten zum Ausführen chirurgischer Operationen vorgeschlagen, bei denen flexible Stahldrähte verwendet werden, die auseinanderfedern, wenn sie vom distalen Ende eines Rohrs vorgeschoben werden, und die wieder zusammengebracht werden können und in das Rohr zurückgezogen werden können. Beispiele solcher bekannter Vorrichtungen können den US-Patenten 2 114 695, 2 137 710, 2 670 519, 3 404 677, 4 174 715, 4 190 042, 4 222 380, 4 249 533, 4 347 846, 4 655 219, 4 691 705, 4 741 335, 4 768 505 und 4 909 789 entnommen werden. Diese Vorrichtungen sind jedoch möglicherweise aus verschiedenen Gründen, insbesondere nach einer wiederholten Verwendung oder einer langen Lagerung, wodurch die verwendeten Materialien ermüden können, nicht vollständig zufrieden stellend.
Es wurden Versuche unternommen, Formgedächtnismetalle in einem chirurgischen Gerät zu verwenden, diese sind jedoch unzweckmäßig, und es besteht bei ihnen das Risiko, dass lebende Gewebe beschädigt werden, was sich daraus ergibt, dass es entweder notwendig ist, das Formgedächtnismetall zu kühlen, während es im Körper positioniert wird, so dass die Körperwärme anschließend den Formgedächtniseffekt auslöst, oder das Metall über die Körpertemperatur zu erwärmen, um ihn nach dem Positionieren auszulösen. Beispiele solcher Versuche sind in US-Patenten 4 509 517, 3 868 956 und 4 425 908 beschrieben.
In der US-A-4 926 860 ist ein arthroskopisches Instrument zur Verwendung bei der arthroskopischen Chirurgie beschrieben. Das Instrument weist eine Kanüle mit einem gekrümmten Lumen, von dem ein Ende zu einer Operationsstelle führbar ist, und eine längliche, flexible, normalerweise gerade Formgedächtnislegierungssonde, die zur Einführung in die Operationsstelle in die Kanüle aufnehmbar ist, auf. Die Kanüle ist konfiguriert, um zu bewirken, dass die Sonde während ihres Durchgangs durch das gekrümmte Lumen gebogen wird, wobei der Formgedächtnischarakter der Sonde bewirkt, dass sie in einer im wesentlichen geraden Orientierung aus dem Ende der Kanüle austritt.
In der EP-A-145166 sind Formgedächtnislegierungen und eine IUD beschrieben, die im austenitischen Zustand mit der gewünschten Form versehen werden können und durch Kompression in eine röhrförmige Anordnungsvorrichtung verformt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden pseudoelastische Materialien, vorzugsweise pseudoelastische Formgedächtnislegierungen, welche sich pseudoelastisch krümmen, verwendet, um Manipulationen auszuführen, die sich mit bereits bekannten Vorrichtungen nur schwer oder gar nicht zuverlässig erreichen lassen. Pseudoelastische Legierungen wurden zuvor für nicht manipulierende Vorrichtungen, wie Läsionsmarkierungssonden, Knochenanker, Herzklappen, intrauterine Vorrichtungen, Dentalbogendrähte, Spulenstents und Filter, beschrieben, wie in den US-Patenten 4 665 906 (Jervis), 4 616 656 (Nicholson), 4 898 156 (Gatturna), 4 899 743 (Nicholson) und 4 946 468 (Li) beschrieben ist. In einem Fall beschreibt das US-Patent 4 926 860 (Stice) eine gerade Nähnadel aus einer solchen Legierung, die gewährleistet, dass die Nadel gerade austritt, nachdem sie durch eine gekrümmte Kanüle eingeführt wurde. Keine dieser bekannten Verwendungen legt in irgendeiner Weise die vorliegende ausgeklügelte Verwendung der Fähigkeit des pseudoelastischen Biegens bzw. Krümmens beim Vorschieben eines pseudoelastischen Manipulatormittels aus einer Kanüle zum Ausführen von Manipulationen an schwierigen Stellen nahe.
Die vorliegende Erfindung sieht demgemäß eine Vorrichtung zum Durchführen von Operationen in einem lebenden Körper vor, mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende zum Manipulieren von Substanz bzw. Materie in einem beschränkten bzw. eingeschlossenen oder unzugänglichen Raum innerhalb des lebenden Körpers, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst:

(i) Manipulatormittel mit einem distalen Segment, wobei das distale Segment zumindest teilweise aus mindestens einem gebogenen oder verdrehten länglichen Formgedächtnislegierungselement mit Pseudoelastizität bei einer angestrebten Manipulationstemperatur gebildet ist, und mit einem proximalen Segment, das integral mit dem distalen Segment ausge bildet oder Ende an Ende mit dem distalen Segment gekoppelt ist,
(ii) ein hohles Gehäuse oder eine hohle Kanüle, die dazu geeignet ist, das distale Segment in einem relativ ausgerichteten Zustand innerhalb des Gehäuses oder der Kanüle zu halten, und
(iii) Betätigungsmittel, die von dem proximalen Ende der Vorrichtung bedienbar sind, um das distale Segment aus dem Gehäuse oder der Kanüle zu erstrecken, um die Substanz bzw. Materie in dem lebenden Körper zu manipulieren und um das distale Segment in das Gehäuse oder die Kanüle zurückzuziehen,

Vorzugsweise sieht die Erfindung eine Vorrichtung oder ein Gerät vor, die oder das eine längliche Form für eine chirurgische Manipulation von Materie innerhalb eines lebenden Körpers aufweist und an dem distalen Ende das Manipulatormittel mit dem Formgedächtnislegierungselement bzw. den Formgedächtnislegierungselementen aufweist, die bei der innerhalb dieses Körpers anzutreffenden Temperatur eine Pseu doelastizität aufweisen, wobei das Betätigungsmittel vom proximalen Ende der Vorrichtung betätigbar ist.
Verschiedene Formen der Vorrichtung oder des Geräts werden nun unabhängig beschrieben, wobei zu verstehen ist, dass alle an sich erfindungsgemäß sein können, wenngleich alle vorzugsweise innerhalb des Schutzumfangs zumindest des ersten (und bevorzugter beider) der beiden unmittelbar vorhergehenden Absätze liegen. Nicht-chirurgische Verwendungen können für manche Formen geeignet sein.
Jedes beliebige elastische Material kann bei manchen der Ausführungsformen dieser Erfindung verwendet werden, es ist jedoch im allgemeinen bevorzugt, ein pseudoelastisches Material zu verwenden. Viele verschiedenen Materialien weisen eine Pseudoelastizität auf und können bei beliebigen Ausführungsformen dieser Erfindung verwendet werden. Es ist bevorzugt, eine pseudoelastische Formgedächtnislegierung zu verwenden.
Der Begriff "elastisches Material" soll hier ein Material bedeuten, das federartige Eigenschaften aufweist, so dass es durch eine ausgeübte Belastung verformt werden kann und dann in seine ursprüngliche unbelastete Form oder Konfiguration zurückspringt oder wiederhergestellt wird, wenn die Belastung bzw. die Spannung entfernt wird. Das elastische Material ist vorzugsweise hochelastisch. Das Material kann polymerisch oder metallisch oder eine Kombination von beiden sein. Die Verwendung von Metallen, wie Formgedächtnislegierungen, ist bevorzugt. Formgedächtnislegierungen, die eine Pseudoelastizität, insbesondere eine Superelastizität, aufweisen, sind besonders bevorzugt. Die hier verwendeten elastischen Materialien weisen eine elastische Verformung von mehr als 1%, im allgemeinen von mehr als 2% auf. Vorzugsweise weisen die hier verwendeten elastischen Materia lien eine elastische Verformung von mehr als 4% und bevorzugter von mehr als 6% auf.
Vorzugsweise besteht das elastische Element zumindest teilweise aus einem pseudoelastischen Material in der Art einer Formgedächtnislegierung, die eine Pseudoelastizität aufweist. Formgedächtnislegierungen, die eine Superelastizität aufweisen (in der Literatur auch als nichtlineare Pseudoelastizität bezeichnet), sind besonders bevorzugt.
Das US-Patent 4 935 068 von Duerig, das gemeinsam mit der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde, lehrt die Grundprinzipien von Formgedächtnislegierungen. Einige Legierungen, die zwischen der martensitischen und der austenitischen Phase transformiert werden können, können einen Formgedächtniseffekt aufweisen. Die Transformation zwischen Phasen kann durch eine Temperaturänderung hervorgerufen werden. Beispielsweise beginnt eine Formgedächtnislegierung in der martensitischen Phase mit der Transformation in die austenitische Phase, wenn ihre Temperatur über A_s ansteigt, und die Transformation ist abgeschlossen, wenn die Temperatur über A_f ansteigt. Die Transformation in Vorwärtsrichtung beginnt, wenn die Temperatur unter M_s abfällt, und sie ist abgeschlossen, wenn die Temperatur unter M_f abfällt. Die Temperaturen M_s, M_f, A_s und A_f definieren die Hystereseschleife der thermischen Transformation der Formgedächtnislegierung.
Unter bestimmten Umständen weisen Formgedächtnislegierungen eine Pseudoelastizität auf, welche nicht auf einer Temperaturänderung beruht, um eine Formänderung zu erreichen. Eine pseudoelastische Legierung kann weit über die elastischen Grenzen herkömmlicher Metalle hinaus elastisch verformt werden.
Die Eigenschaft der Pseudoelastizität bestimmter Formgedächtnislegierungen, die vorzugsweise bei den Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung verwendet wird, ist der Gegenstand einer Veröffentlichung mit dem Titel "An Engineer's Perspective of Pseudoelasticity" von T. W. Duerig und R. Zadno, veröffentlicht in Engineering Aspects of Shape Memory Alloys, Seite 380, T. W. Duerig, K. Melton, D. Stoeckel und M. Wayman, Herausgeber, Butterworth Publishers, 1990 (Verhandlungen einer Konferenz "Engineering Aspects of Shape Memory Alloys" in Lansing, Michigan, August 1988). Wie in der Veröffentlichung erörtert wurde, können bestimmte Legierungen zwei Typen einer Pseudoelastizität aufweisen.
"Superelastizität" tritt bei geeignet behandelten Legierungen auf, während sie sich in ihrer austenitischen Phase bei einer Temperatur befinden, die größer als A_s und kleiner als M_d ist (A_s ist die Temperatur, bei der die Transformation in die austenitische Phase beginnt, wenn eine Formgedächtnislegierung in ihrer martensitischen Phase erwärmt wird, und M_d ist die maximale Temperatur, bei der die Transformation in die martensitische Phase durch Anwendung einer Belastung herbeigeführt werden kann). Die Superelastizität kann erreicht werden, wenn die Legierung bei einer Temperatur ausgeheizt wird, die niedriger ist als die Temperatur, bei der die Legierung vollständig rekristallisiert. Alternative Verfahren zum Erzeugen von Superelastizität in Formgedächtnislegierungen, wie eine Lösungsbehandlung und ein Altern oder ein Legieren, sind auch in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung "An Engineer's Perspective of Pseudoelasticity" erörtert. Ein Artikel kann mit einer gewünschten Konfiguration versehen werden, indem er während des Ausheizens oder während der Lösungsbehandlung und des Alterns in dieser Konfiguration gehalten wird. Ein aus einer Legierung gebildeter Artikel, der eine Super elastizität aufweist, kann im wesentlichen reversibel um 11% oder mehr verformt werden. Dagegen wird angenommen, dass die "lineare Pseudoelastizität" nicht mit einer Phasenänderung einhergeht. Sie zeigt sich bei Formgedächtnislegierungen, die kaltbearbeitet oder bestrahlt wurden, um den Martensit zu stabilisieren, die jedoch nicht in der vorstehend erörterten Weise ausgeheizt wurden. Ein Artikel, der aus einer Legierung besteht, die eine lineare Pseudoelastizität aufweist, kann um 4% oder mehr im wesentlichen reversibel verformt werden. Die Behandlung von Formgedächtnislegierungen zur Verbesserung ihrer pseudoelastischen Eigenschaften ist auch in dem voranstehend erwähnten US-Patent 4 935 068 von Duerig erörtert.
Wenngleich die Legierung, die in den Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung verwendet wird, entweder eine lineare Pseudoelastizität oder eine Superelastizität (die manchmal als nichtlineare Pseudoelastizität bezeichnet wird) oder eine Pseudoelastizität eines Zwischentyps aufweisen kann, ist es im allgemeinen wegen des großen Ausmaßes an Verformung, das ohne das Einsetzen der Plastizität verfügbar ist, bevorzugt, dass sie eine Superelastizität aufweist. Das US-Patent 4 665 908 von Jervis, das gemeinsam mit der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde, lehrt die Verwendung pseudoelastischer Formgedächtnislegierungen bei medizinischen Vorrichtungen.
Das pseudoelastische Material wird entsprechend den für den Artikel gewünschten Eigenschaften ausgewählt. Wenn eine Formgedächtnislegierung verwendet wird, ist sie bevorzugt eine Legierung auf Nickeltitanbasis zu verwenden, die zusätzliche Elemente aufweisen kann, welche die Dehnungsgrenze, die bei der Legierung verfügbar ist, oder die Temperatur, bei der bestimmte gewünschte pseudoelastische Eigenschaften erhalten werden, beeinflussen können. Die Le gierung kann beispielsweise eine binäre Legierung sein, die im wesentlichen aus Nickel und Titan, beispielsweise 50,8 Atomprozent Nickel und 49,2 Atomprozent Titan, besteht, oder sie kann einen Anteil eines dritten Elements in der Art von Kupfer, Kobalt, Vanadium, Chrom oder Eisen enthalten. Legierungen, die im wesentlichen aus Nickel, Titan und Vanadium bestehen, wie in dem US-Patent 4 505 767 offenbart ist, sind für manche Anwendungen bevorzugt, insbesondere weil sie auch bei Körpertemperaturen oder um diese herum pseudoelastische Eigenschaften aufweisen können und weil sie steifer sind und/oder mehr elastische Energie speichern können. Legierungen auf Kupferbasis, beispielsweise Legierungen, die im wesentlichen aus Kupfer, Aluminium und Nickel, Kupfer, Aluminium und Zink sowie Kupfer und Zink bestehen, können auch verwendet werden.
Ein Artikel, der eine Superelastizität aufweist, kann um elf Prozent oder mehr im wesentlichen reversibel verformt werden. Beispielsweise kann ein 1,00 Meter langes Stück eines superelastischen Drahts auf eine Länge von 1,11 Meter gedehnt werden, wobei seine Legierung eine Phasenänderung zu einer als spannungs- bzw. belastungsinduzierter Martensit bekannten zumindest teilweise eher martensitischen Phase durchmacht. Nach dem Fortnehmen der Belastung bzw. der Spannung kehrt der Draht im wesentlichen zu seiner Länge von 1,00 Meter zurück, und seine Legierung kehrt dementsprechend zumindest im wesentlichen zu ihrer eher austenitischen Phase zurück. Dagegen kann ein ähnlicher Draht aus Federstahl oder einem anderen herkömmlichen Metall nur um etwa ein Prozent oder auf eine Länge von 1,01 Meter elastisch gedehnt werden. Jedes weitere Dehnen des herkömmlichen Drahts führt zu einer unelastischen (plastischen) Transformation wenn nicht zu einem Brechen des Drahts, so dass der Draht nach dem Fortnehmen der Belastung nicht in seine ursprüngliche Länge zurückkehrt. Lineare pseudoelas tische und superelastische Materialien können auch in viel größerem Maße als herkömmliche Metalle gebogen, verdreht und komprimiert statt gedehnt werden.
Es wird angenommen, dass die superelastische Eigenschaft durch eine Phasentransformation innerhalb der Legierung, statt durch die Versatzbewegungen, welche während der plastischen Verformung gewöhnlicher Metalle auftreten, erreicht wird. Ein superelastisches Material kann Tausende von Malen verformt und losgelassen werden, ohne infolge der Metallermüdung, welche die Anzahl der Verformungszyklen begrenzt, denen ein gewöhnliches Metall ohne ein Versagen unterzogen werden kann, zu brechen.
Formgedächtnislegierungen haben ein spezielles Merkmal, das für bestimmte Ausführungsformen dieser Erfindung vorteilhaft ist. Wenn eine superelastische Formgedächtnislegierung in zunehmendem Maße aus ihrer nicht eingezwängten Form verformt wird, wechselt ein Teil ihrer austenitischen Phase in einen spannungsinduzierten Martensit. Die Spannungs-Dehnungs-Kurve weist während dieser Phasenänderung ein Plateau auf. Dies bedeutet, dass die Legierung in hohem Maße bei nur minimalen Erhöhungen der Belastung verformt werden kann, während sie diese Phasenänderung durchmacht. Daher haben Elemente, welche superelastische Formgedächtnislegierungen aufweisen, ein eingebautes Sicherheitsmerkmal. Diese Elemente können (bei Verwendung geeignet behandelter Legierungen und geeigneter Abmessungen) so ausgelegt werden, dass sie, wenn sie über ein bestimmtes Maß hinaus belastet werden, dazu neigen, sich mit einer gleichzeitigen Phasenänderung von einem Austenit zu einem spannungsinduzierten Martensit zu verformen, statt dass sie lediglich einen größeren Widerstand oder eine größere Kraft bei einer begrenzten Verformung durch die Last aufweisen, was bei herkömmlichen Metallen auftritt.
Ebenso wie die Spannungs-Dehnungs-Kurven von Formgedächtnislegierungen bei einer Belastung ein Plateau aufweisen, weisen sie auch bei der Entlastung ein Plateau in der Spannungs-Dehnungs-Kurve auf. Eine Entlastung tritt auf, wenn ein Element aus einer superelastischen Formgedächtnislegierung von einer erheblichen Verformung zur ursprünglichen unbelasteten Form zurückkehren gelassen wird. Wegen des Plateaus kann ein solches Element während eines großen Teils des Entlastungszyklus bis kurz vor der vollständigen Entlastung eine fast konstante Kraft beibehalten.
Eine Form der vorliegenden Erfindung sieht ein chirurgisches Instrument vor, das das Führen eines Ligaturfadens um einen Knochen, ein Blutgefäß oder ein anderes solches Körperteil oder das Greifen eines solchen Körperteils ermöglicht, ohne dass es erforderlich wäre, das chirurgische Instrument über einen weiten Bewegungswinkel zu verschieben. Die Vorrichtung weist eine Kanüle und innerhalb der Kanüle ein Element auf, das zumindest teilweise aus einem elastischen Material, vorzugsweise einem pseudoelastischen Material und am bevorzugtesten einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung besteht, wie jene, die in dem US-Patent 4 665 906 von Jervis vom 19. Mai 1987 und in dem US-Patent 4 505 767 von Quin vom 19. März 1985 offenbart sind, welche für alle Formen dieser Erfindung bevorzugt sind.
Wenngleich die folgende detaillierte Beschreibung und die anliegenden Figuren die Kanüle mit einer geraden Form zeigen und das elastische Element als in einer geradegerichteten Konfiguration darin gehalten zeigen, ist zu verstehen, dass die Kanüle vorteilhafterweise mit einer beliebigen gewünschten Form in der Art eines Bogens versehen werden kann und dass das elastische Element bei der Extrusion aus der Kanüle eine beliebige gewünschte Form annehmen kann.
Die gerade Kanüle und die gekrümmten elastischen Elemente werden nur als Beispiele verwendet und sollten nicht als den Schutzumfang dieser Erfindung einschränkend interpretiert werden. Es ist auch zu verstehen, dass, wenngleich die Kanüle als recht steif erörtert wurde, sie aus einem plastisch verformbaren Material bestehen kann, das es dem Chirurgen erlaubt, das Instrument zu jeder erforderlichen Konfiguration zu formen. Das Instrument kann auch flexibel sein, um innerhalb des Arbeitskanals eines flexiblen Endoskops oder des Lumens eines Katheters verwendet werden zu können oder um als ein Katheter selbst zu funktionieren.
Weiterhin kann das elastische Element mit einem geeigneten Material in der Art eines Polymers beschichtet sein.
Das elastische Element hat einen distalen Endabschnitt mit einer spezifischen gekrümmten Form, wenn es keiner mechanischen Belastung bzw. Spannung ausgesetzt ist. Gemäß einer ersten Ausführungsform weist das elastische Element eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit auf, um es dem Chirurgen zu ermöglichen, eine Körperstruktur in der Art eines Knochens damit zu greifen und zu manipulieren. Gemäß der ersten Ausführungsform weist das elastische Element eine distale Endstruktur, die eine angeschärfte Spitze sein kann, oder eine Struktur auf, die dazu dient, den Körper des Patienten zu schützen und das vollständige Zurückziehen des elastischen Elements in die Kanüle zu verhindern. Wenn das elastische Element distal aus der Kanüle vorgeschoben wird, krümmt es sich ausreichend um die Körperstruktur, um diese zu greifen und zu manipulieren.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann das elastische Element eine weniger substanzielle Konstruktion aufweisen, und sein distaler Endabschnitt ist dafür eingerichtet, ei nen Ligaturfaden zu halten. Zum Legen des Ligaturfadens um ein Blutgefäß oder einen Knochen braucht der Chirurg das distale Ende der Vorrichtung nur in die Nähe des Gefäßes oder des Knochens zu bringen und das elastische Element aus der Kanüle vorzustrecken, ohne dass eine laterale Winkelbewegung der Kanüle erforderlich wäre. Das elastische Element kehrt in seine spezifische gekrümmte Form zurück, wenn es über den Katheter hinaus vorgeschoben wird, wobei es sich um das Blutgefäß oder den Knochen wickelt. Der Ligaturfaden kann dann am distalen Ende des elastischen Elements befestigt werden, und das elastische Element kann in die Kanüle zurückgezogen werden, um den Ligaturfaden um das Gefäß oder den Knochen zu ziehen. Durch vorheriges Befestigen des Ligaturfadens am elastischen Element kann der Ligaturfaden beim Vorschieben statt beim Zurückziehen des elastischen Elements um das Gefäß oder den Knochen geführt werden. Die Vorrichtung kann weiter ein Mittel zum automatischen Befestigen des Ligaturfadens am elastischen Element oder zum automatischen Lösen von ihm vom elastischen Element aufweisen.
Falls das elastische Element aus einem pseudoelastischen Material besteht, bricht es nicht leicht während einer wiederholten Verwendung, weil eine Materialermüdung unter pseudoelastischen Verwendungsbedingungen nicht auftritt. Das Instrument funktioniert, wenngleich die Kanüle nicht über einen Bewegungsgrad verschoben wird. Das Instrument ist einfach aufgebaut und weist verhältnismäßig niedrige Herstellungskosten auf.
Die 11–13 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11A ist eine Schnittansicht, in der das innerhalb der Kanüle angeordnete elastische Element in einem Modus dar gestellt ist, in dem das elastische Element eine distale Endstruktur aufweist.
11B ist eine Schnittansicht, in der ein Modus dargestellt ist, in dem das elastische Element eine geschärfte distale Spitze aufweist.
Die 12A–B zeigen Modi des elastischen Elements, wobei es beim Vorschieben aus der Kanüle zu einer gekrümmten Form bzw. einer korkenzieherartigen Form zurückkehrt.
Die 13A–C zeigen die lineare, laterale und axiale Manipulation eines Knochens.
Die 14–112 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Schnittansicht, in der das elastische Element vollständig innerhalb der Kanüle angeordnet ist.
Die 15A–B zeigen alternative Modi des Ligaturfadenhalters.
16 zeigt das Strecken des elastischen Elements aus 15A um ein Blutgefäß.
Die 17A–F zeigen ein Mittel zum automatischen Greifen eines um ein Blutgefäß gelegten Ligaturfadens.
Die 18A–D zeigen einen alternativen Modus zum automatischen Greifen des Ligaturfadens.
19 zeigt einen anderen alternativen Modus zum automatischen Greifen des Ligaturfadens.
Die 110A–D zeigen, wie die Vorrichtung verwendet werden kann, um den Ligaturfaden zu legen und dort automatisch einen Knoten mit einem halben Schlag zu knüpfen.
111 zeigt eine verschiebbare Hülse, die dabei hilft, den Knoten mit einem halben Schlag zu knüpfen.
Die 112A–C zeigen, wie die Vorrichtung verwendet werden kann, um den Ligaturfaden zu legen und darin automatisch einen Holzfällerknoten zu knüpfen.
113 zeigt eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik und veranschaulicht den dafür erforderlichen breiten Zugangswinkel.
113 zeigt die Verwendung einer Vorrichtung 700 aus dem Stand der Technik zum Legen eines Ligaturfadens (nicht dargestellt) um ein bestimmtes Blutgefäß 703, das sich zwischen anderen Blutgefäßen 704 befindet. Zum Bringen des operativen distalen Endes 710 in eine Position 715, aus der das Ende 710 direkt zugänglich ist, ist es erforderlich, die gesamte Vorrichtung 700 über einen sehr breiten Bewegungswinkel 720 zu schwenken. Dieser breite Winkel erfordert eine sehr große Eintrittswunde 740 durch das Gewebe 730 des Patienten. Es sei bemerkt, dass sich ein so breiter Bewegungswinkel unmöglich erreichen lässt, wenn die Vorrichtung 700 durch eine arthroskopische oder andere kleine endoskopische chirurgische Eintrittswunde 735 durch das Gewebe 730 des Patienten verwendet wird.
Wie anhand der folgenden Beschreibung und der anliegenden Zeichnung verständlich sein wird, ist die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die durch eine solche kleine Eintrittswunde verwendbar ist.
Gemäß einer in den 11–13 dargestellten ersten Ausführungsform 100 weist die vorliegende Erfindung eine Kanüle 10 und ein Element 12 auf. Wenngleich die vorliegende Erfindung mit einem Element 12 verwirklicht werden kann, das aus einem anderen geeigneten Material in der Art von Federstahl hergestellt ist, ist das bevorzugte Material ein pseudoelastisches Material, vorzugsweise eine Formgedächtnislegierung und insbesondere eine Formgedächtnislegierung, die eine Superelastizität aufweist. Das Element 12 wird nachstehend als ein elastisches Element 12 bezeichnet, und sein distales Segment 14 wird als ein elastisches distales Segment 14 bezeichnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Element aus einer superelastischen Formgedächtnislegierung und hat das elastische distale Segment 14 eine erste Form, wenn die Legierung aus dem elastischen distalen Segment 14 in einer im wesentlichen austenitischen Phase ist und das distale Segment 14 distal aus der Kanüle 10 vorgeschoben ist und keiner mechanischen Belastung unterliegt. Das elastische distale Segment 14 kann durch mechanische Belastung in eine zweite Form versetzt werden (d.h. wenn das distale Segment 14 innerhalb der Kanüle 10 gehalten wird), in der zumindest ein Teil der Legierung in eine spannungsinduzierte bzw. belastungsinduzierte Martensitphase übergegangen ist.
Die 11A–B zeigen das zu einer zweiten geraden Form innerhalb der Kanüle 10 elastisch verformte elastische distale Segment 14. 12A zeigt einen Modus der ersten Form, wobei das elastische distale Segment 14 bei der Extrusion aus der Kanüle 10 zu einer gebogenen ersten Form zurückkehrt. 12B zeigt einen alternativen Modus der ersten Form, wobei das elastische distale Segment 14 bei der Extrusion aus der Kanüle in eine erste korkenzieherartige Form zurückkehrt.
Wie in 11A dargestellt ist, weist das elastische Element 12 auch ein proximales Segment 16 auf, das relativ gerade ist, um sein leichtes Einführen in das proximale Ende der Kanüle 10 zu ermöglichen.
Das distale und das proximale Segment können geeigneterweise integral aus einem einheitlichen Draht oder einer einheitlichen Stange gebildet sein, oder das proximale Segment kann aus einem anderen Material gebildet sein und Ende an Ende mit einem elastischen distalen Segment gekoppelt sein. Falls die Segmente 14 und 16 eine einheitliche Konstruktion aufweisen, hat das proximale Segment 16 vorzugsweise, anders als das elastische distale Segment 14, keine gekrümmte Form, wenn es sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Wenngleich das Element 12 hier als ein elastisches Element 12 bezeichnet wird, ist zu verstehen, dass, wie erklärt wurde, nur das distale Endsegment 14 elastisch zu sein braucht. Es ist weiter zu verstehen, dass das distale Endsegment 14 sowie das proximale Segment 16 aus geeigneten Materialien bestehen können, welche gleich sein können, oder welche dies nicht sein können.
Das elastische Element 12 kann auch eine distale Endstruktur 18 aufweisen, wie in 11A dargestellt ist. Die distale Endstruktur 18 ist ein Kontakt- oder Griffmittel, das den Griff der Vorrichtung 100 auf ein Objekt verbessert. Die distale Endstruktur 18 verhindert auch das vollständige Zurückziehen des elastischen Elements 12 durch die Kanüle 10, wodurch die Vorrichtung 100 als eine integrale Einheit bewahrt wird. Die glatte Oberfläche und die Form der distalen Endstruktur 18 dienen als ein Sicherheitsmittel, welches dabei hilft, eine Gewebeschädigung beim Einführen der Vorrichtung 100 in eine Wunde oder durch Gewebe oder durch eine arthroskopische oder andere solche endoskopische chirurgische Eintrittswunde zu verringern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die distale Endstruktur 18 im wesentlichen halbkugelförmig, und ihr Durchmesser gleicht in etwa demjenigen der Kanüle 10. Hierdurch werden die Gewebe des Patienten vor dem stumpfen distalen Ende der Kanüle 10 geschützt, während auch ein vollständiges Zurückziehen des elastischen Elements 12 aus der Kanüle 10 verhindert wird. Die distale Endstruktur 18 kann entweder mit dem elastischen distalen Segment 14 einheitlich aufgebaut sein oder aus einem anderen Material bestehen und in einer herkömmlichen Weise damit gekoppelt sein. Es sei bemerkt, dass die distale Endstruktur 18 eine beliebige stumpfe Form aufweisen kann und sogar sphärisch oder pistolenkugelförmig sein kann.
Wie in 11B dargestellt ist, kann das elastische Element eine spitze distale Endstruktur 19 aufweisen, die in der Art der distalen Endstruktur 18 aus 11A den mechanischen Griff der Vorrichtung auf einen Knochen oder ein anderes Objekt verbessert. Es kann bevorzugt sein, dass die distale Endstruktur 19 mit dem elastischen Element integral ausgebildet ist.
Die Vorrichtung 100 kann geeigneterweise weiter mit einer Griffstruktur zum Vorschieben des elastischen Elements 12 durch die Kanüle versehen sein. In einem Modus kann die Griffstruktur einen Daumenring 20, der mit dem proximalen Ende des elastischen Elements 12 gekoppelt ist, und einen oder mehrere Fingerringe 22, die in der Nähe des proximalen Endes der Kanüle 10 angeschlossen sind, aufweisen. Der Chirurg führt das elastische Element 12 durch die Kanüle 10 ein, indem er auf den Daumenring 20 drückt, während er die Fingerringe 22 stationär hält, und er zieht das elastische Element 12 durch Ziehen des Daumenrings 20 in die entgegengesetzte Richtung in die Kanüle zurück. Natürlich liegen auch andere Griffvorrichtungen, wie ein Pistolengriff oder eine Vorrichtung mit einer Scherenwirkung oder dergleichen, innerhalb des Schutzumfangs aller Ausführungsformen dieser Erfindung. Das Zurückziehen des elastischen Elements 12 kann durch eine Feder (nicht dargestellt) unterstützt werden.
Wie in 12A dargestellt ist, tritt das elastische distale Segment 14 aus dem distalen Ende der Kanüle 10 aus, wenn das elastische Element 12 mit einer Bewegung 24 durch die Kanüle 10 eingeführt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, bei der eine superelastische Formgedächtnislegierung verwendet wird, ist der spannungsinduzierte martensitische Zustand des elastischen distalen Segments 14 dadurch, dass keine einzwängende Kanüle vorhanden ist, zumindest teilweise von der Spannung oder Belastung befreit. Die Legierung des elastischen distalen Segments 14 wird zumindest einer teilweisen Reversion zur austenitischen Phase unterzogen, und das elastische distale Segment 14 kehrt mit einer Bewegung 26 zu seiner ersten Form zurück.
Es sei bemerkt, dass die Krümmung des elastischen distalen Segments 14 innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung nicht unbedingt kreisförmig und auch nicht koplanar mit der Achse der Kanüle 10 zu sein braucht. Beispielsweise könnte das distale Segment 14 so gebildet sein, dass es bei der Extrusion aus der Kanüle korkenzieherartig radial um die Achse der Kanüle gebogen wird, wie in 12B dargestellt ist. Es sei bemerkt, dass das elastische distale Segment 14 so gebildet werden könnte, dass es eine beliebige gewünschte Form oder einen beliebigen gewünschten Bogen oder Krümmungsradius aufweist, um für einen gegebenen Zweck zu der Vorrichtung zu passen.
Wie in den 13A–C dargestellt ist, kann die Vorrichtung 100 verwendet werden, um einen Knochen 3 oder eine andere Struktur in einem Patienten oder in einem anderen geeigneten Objekt zu manipulieren. Die spezifischen Körperteile, die hier erörtert werden, sind hier lediglich zum Erleichtern des Verständnisses der Erfindung aufgeführt und beeinflussen den Schutzumfang der Erfindung nicht.
Es sei bemerkt, dass die erste Ausführungsform 100 zur geeigneten Verwendung beim Manipulieren einer großen Vielzahl von Körperteilen oder anderen Objekten in einer Vielzahl von Größen und mit einem elastischen Element mit einer Vielzahl lateraler Abmessungen, Querschnittskonfigurationen und Stärken aufgebaut werden kann. Beispielsweise kann eine sehr kleine Vorrichtung mit einem sehr dünnen elastischen Element beim Manipulieren kleiner oder feiner Körperteile in der Art einzelner Nerven und Endarterien wünschenswert sein. Andererseits kann eine große Vorrichtung mit einem dicken elastischen Element, das eine große Stärke aufweist, erforderlich sein, um ein größeres Körperteil in der Art eines gebrochenen Oberschenkelknochens oder eines großen Organs oder einer Prothese oder eines anderen mechanischen Objekts zu manipulieren. Überdies kann die Vorrichtung lang und/oder flexibel sein, so dass sie im Kanal eines Endoskops (steif oder flexibel), im Lumen eines Katheters oder als ein Katheter selbst verwendet werden kann.
Das elastische distale Segment 14 des elastischen Elements 12 kann in die Körperstruktur 3 eingeführt oder um diese herumgewickelt werden, und die Vorrichtung 100 kann bewegt werden, um die Struktur 3 zu manipulieren. Das Vorschieben des elastischen Elements 12 in eine greifende Verbindung mit dem Körperteil 3 erfordert keine laterale Bewegung der Vorrichtung 100, sondern nur ein lineares Einführen des elastischen Elements 12 durch die Kanüle 10. Dies ermöglicht es, dass die Vorrichtung 100 in eng umschlossenen chirurgischen Stellen oder durch eine sehr kleine chirurgi sche Öffnung verwendet werden kann, wie sie typischerweise verwendet werden kann, um beispielsweise einen arthroskopischen Zugang zu einem Kniegelenk zu gewinnen.
Durch Bilden des elastischen distalen Segments 14, so dass es eine nicht belastete Form aufweist, die in eine bestimmte Richtung gekrümmt ist, kann die Vorrichtung 100 zum geeigneten Einhaken eines Körperteils mit einer gegebenen Orientierung aufgebaut werden. Mit der in 13A dargestellten Krümmung kann die Vorrichtung 100 zum linearen Ziehen oder Schieben der Körperstruktur 3 in die dargestellte Richtung 28 geeignet sein. Mit der in 13B dargestellten Krümmung kann die Vorrichtung 100 zur lateralen Manipulation der Körperstruktur 3 in die Richtung 30 geeignet sein, wie dargestellt ist. Wie in 13C dargestellt ist, kann die Vorrichtung 100, wenn das elastische distale Segment 14 in Form eines Korkenziehers gekrümmt ist, leicht verwendet werden, um die Körperstruktur 3 in die dargestellte Richtung 32 entlang der Achse der Körperstruktur 3 zu schieben oder zu ziehen.
Die Vorrichtung 100 kann mit einer Markierung 31 versehen sein, wie in 13A dargestellt ist, um die Richtung und die Orientierung anzugeben, in die sich das bestimmte elastische Element 12 bei der Extrusion krümmt. Die Markierung 31 kann beispielsweise auf die Kanüle 10 gedruckt sein oder ein erhöhter oder eingekerbter Abschnitt davon sein. Weil es erwünscht ist, dass die Markierung 31 kein Trauma an einer Eintrittswunde hervorruft, kann eine gedruckte Markierung der bevorzugte Modus sein. Es sei bemerkt, dass die Markierung an jedem gewünschten Punkt entlang der Kanüle angeordnet werden kann. Beispielsweise ist es wahrscheinlich, dass eine unmittelbar neben der distalen Spitze der Vorrichtung angeordnete Markierung für einen Gelenkchirurgen durch seine arthroskopische Betrachtungsvorrichtung sichtbar ist. Andererseits oder zusätzlich bleibt eine in der Nähe des proximalen Endes der Vorrichtung angeordnete Markierung während einer Operation vollständig sichtbar, weil sie außerhalb des Körpers des Patienten bleibt. Die Vorrichtung 100 kann ein beliebiges geeignetes Mittel einschließen, um zu gewährleisten, dass sich das elastische Element 12 in die angegebene Richtung krümmt. Beispielsweise kann das distale Segment 16 einen quadratischen Querschnitt aufweisen, wobei die proximale Endöffnung (nicht dargestellt) der Kanüle 10 eine ähnliche Form aufweist, so dass sich das elastische Element 12 nicht innerhalb der Kanüle 10 drehen kann. Alternativ kann die Kanüle 10 einen Vorsprung (nicht dargestellt) aufweisen, der in einen Längsschlitz (nicht dargestellt) im elastischen Element 12 eingreift, oder das elastische Element 12 kann einen Vorsprung (nicht dargestellt) aufweisen, um in einen Längsschlitz (nicht dargestellt) in der Kanüle 10 einzugreifen.
Die 14–112 zeigen eine zweite Ausführungsform 200 gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform braucht das elastische Element 12 keine distale Endstruktur aufzuweisen und kann vollständig in die Kanüle 10 zurückgezogen werden. Wenngleich die zweite Ausführungsform 200 nachstehend als für das Legen eines Ligaturfadens um ein Blutgefäß verwendet beschrieben wird, ist zu verstehen, dass der Ligaturfaden innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung um jede beliebige andere Körperstruktur oder jedes beliebige andere Objekt gelegt werden kann. Falls das nicht verformte distale Segment des elastischen Elements im wesentlichen kreisförmig ist, hat dies den wichtigen Vorteil, dass während des Vorschiebens und Zurückziehens des elastischen distalen Segments der Abschnitt des elastischen distalen Segments, der bereits aus der Kanüle extrudiert wurde und neben dem Blutgefäß liegt, keine lateralen oder radialen Kräfte auf das Blutgefäß ausübt. Es ist daher zu verstehen, dass es vorteilhaft ist, verschiedene Modi der zweiten Ausführungsform zu bilden, wobei jeder ein elastisches Element aufweist, dessen distales Segment in einer nicht verformten ersten Gestalt einen gegebenen Krümmungsradius aufweist. Dies ermöglicht es dem Chirurgen, eine Vorrichtung mit einer geeigneten Größe auszuwählen, um einen Ligaturfaden um ein Blutgefäß mit einer beliebigen Größe zu legen, die innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung liegt. Es sei bemerkt, dass dasselbe Prinzip in gleichem Maße für die vorstehend mit Bezug auf die 11–13 beschriebene erste Ausführungsform gilt. Weiterhin kann die Vorrichtung lang und/oder flexibel sein, so dass sie im Kanal eines Endoskops (steif oder flexibel), im Lumen eines Katheters oder als ein Katheter selbst verwendet werden kann.
Das elastische distale Segment 14 aus 16 ist mit einem Ligaturfaden-Haltemittel 34 versehen, das den Ligaturfaden 36 abnehmbar festhält. Die 15A–B zeigen den Ligaturfadenhalter 34 als einen Haken bzw. ein Loch. In beiden Modi kann der Ligaturfadenhalter 34 entweder in den Draht des elastischen distalen Segments 14 geschnitten sein oder darin durch plastisches Verformen des Drahts des elastischen distalen Segments 14 gebogen sein. Es können auch andere geeignete Mittel verwendet werden, ohne vom Schutzumfang dieser Erfindung abzuweichen. Es sei bemerkt, dass der Ligaturfadenhalter 34 in jeder gewünschten Orientierung in Bezug auf die Krümmungsebene des elastischen distalen Segments 14 eingerichtet werden kann. Falls der Hakenmodus des Ligaturfadenhalters 34 verwendet wird, kann die Lippe 33, wie in 15A dargestellt ist, abgerundet sein, um zu verhindern, dass der Haken 34 beim Zurückziehen an der inneren Lippe 33 der distalen Öffnung der Kanüle 10 verhakt wird.
Die zweite Ausführungsform 200 kann ebenso wie die erste mindestens eine Markierung 31, um eine vorgegebene Krümmungsrichtung des elastischen Elements anzugeben, und geeignete Griffe 20 und 22 oder andere Mittel zum Vorschieben und Zurückziehen des elastischen Elements aufweisen. Eine Feder kann verwendet werden, um das Zurückziehen des elastischen Elements 12 zu unterstützen.
Wie in 16 dargestellt ist, krümmt sich das elastische distale Segment 14 bei der Extrusion aus der Kanüle 10 mit einer Bewegung 38 um das Gefäß 5. Es sei bemerkt, dass das elastische distale Segment 14 das Gefäß 5 nicht tatsächlich zu berühren braucht, sondern aus Gründen der Zweckmäßigkeit in einem solchen Kontakt dargestellt ist. Wenn das elastische Element 12 um das Blutgefäß 5 gewickelt ist, kann der Ligaturfaden (nicht dargestellt) unter Verwendung von Pinzetten, Zangen oder dergleichen in den Ligaturfadenhalter 34 eingeführt werden. Durch das Zurückziehen des elastischen distalen Segments 14 in die Kanüle 10 wird der Ligaturfaden mit einer Bewegung 40 um das Blutgefäß 5 gezogen. Es sei bemerkt, dass der Ligaturfaden auch in den Ligaturfadenhalter 34 eingeführt werden kann, bevor das elastische distale Segment 14 um das Blutgefäß 2 gelegt wird, wobei der Ligaturfaden in diesem Fall beim Vorschieben des elastischen Elements 12 um das Blutgefäß 5 mit der Bewegung 38 um das Blutgefäß 5 gelegt wird, falls der Ligaturfadenhalter 34 geeignet gebildet ist.
Die Vorrichtung 200 kann weiter mit Mitteln zum Automatisieren des Befestigens des Ligaturfadens an dem elastischen Element oder zum Abnehmen von diesem versehen sein. Die 17A–F zeigen einen Modus dieser Mittel. Ein Ende 35 des Ligaturfadens 36 ist mit der Kanüle 10 gekoppelt, beispielsweise indem es mit einem Stab 44 verknüpft oder auf andere Weise damit gekoppelt ist. Beim Vorschieben aus der Kanüle 10 wird das elastische distale Segment 14 mit der Bewegung 38 um das Gefäß 5 gekrümmt, wie in 17B dargestellt ist. Das elastische distale Segment 14 ist so aufgebaut, dass seine Rückkehr in die nicht eingezwängte erste Form den Ligaturfadenhalter 34 in Greifkontakt mit dem gehaltenen Abschnitt 35 des Ligaturfadens 36 bringt, wie in 17C dargestellt ist.
Beim Zurückziehen zieht das elastische Element 12 den Ligaturfaden 36 mit der Bewegung 40 (entgegengesetzt zur Bewegung 38) um das Gefäß 5, und der Ligaturfaden 36 gleitet durch den Ligaturfadenhalter 34, wie in 17D dargestellt ist. Nach dem vollständigen Zurückziehen, wie in 17E dargestellt ist, wird der Ligaturfaden 36 doppelt um das Gefäß 5 gelegt. Falls es gewünscht ist, dass nur eine einzige Schleife des Ligaturfadens 36 um das Gefäß 5 geführt wird, kann dies durch einfaches Lösen des hinteren Endes 37 des Ligaturfadens 36 und Zurückziehen der Vorrichtung 200, bis das hintere Ende 37 um das Gefäß 5 gelegt ist, wie in 17F dargestellt ist, erreicht werden. Alternativ kann eine doppelte Naht (nicht dargestellt) über dem Stab angeordnet werden und durch den Stab so gehalten werden, dass nur ein Strang der Naht durch den Ligaturfadenhalter 34 gehakt wird.
Der Stab 44 bei den in den 17, 19, 110, 111 und 112 dargestellten Ausführungsformen und der in den 18 und 19 dargestellte Schleifengreifer 42 sind wie dargestellt starr an der Kanüle 10 angebracht. Sowohl der Stab 44 als auch der Schleifengreifer 42 könnten jedoch aus einer Zunge (nicht dargestellt) oder einem Nocken (nicht dargestellt) bestehen, woran Nähte angebracht werden können. Eine solche Zunge oder ein solcher Nocken würden vorzugsweise zunächst mit der Wand der Kanüle 10 abschließend vorgespannt sein, würden jedoch mechanisch dazu gezwungen wer den, sich seitwärts von der Kanüle zu erstrecken, wenn das elastische Element 12 aus dem Ende der Kanüle vorgeschoben wird. Auf diese Weise wird eine Naht gegen die Wand der Kanüle 10 gehalten, bis das elastische Element vorgeschoben wurde, wobei sich zu dieser Zeit der Stab und/oder der Schleifengreifer seitwärts von der Wand der Kanüle 10 erstreckt, so dass der Stab 44 die Naht an einer besseren Stelle für den Ligaturfadenhalter 34 hält und/oder diese Naht an dem Schleifengreifer 42 befestigt werden kann. Nach dem Zurückziehen des elastischen Elements 12 kehrt die Zunge oder der Nocken vorzugsweise in die eng abschließende Position zurück. Es sei bemerkt, dass die Konfiguration eines Stabs oder eines Schleifengreifers eine Zunge, ein Nocken oder eine andere geeignete Struktur sein kann.
Gemäß einem alternativen Modus kann die zweite Ausführungsform 200 so eingerichtet sein, dass der Ligaturfaden beim Vorschieben statt beim Zurückziehen des elastischen Elements um das Gefäß oder den Knochen gelegt wird. Die 18A–D zeigen einen solchen Modus der Vorrichtung 200. Eine Schleife 39 ist in dem Ligaturfaden 36 gebildet, und die Schleife 39 ist im Ligaturfadenhalter 34 gehalten, wobei sie vorzugsweise in die Richtung weist, in die sich das elastische distale Segment 14 beim Vorschieben aus der Kanüle 10 krümmt.
Die Kanüle 10 weist einen proximal gerichteten Schleifengreifer 42 auf, der ein Haken sein kann. Beim Vorschieben krümmt sich das elastische distale Segment 14 um das Gefäß 5 und ordnet die Schleife 39 des Ligaturfadens 36 über dem Schleifengreifer 42 an. Beim Zurückziehen des elastischen Elements 12 verhindert der Schleifengreifer 42, dass der Ligaturfadenhalter 34 die Schleife 39 um das Gefäß 5 zurückzieht. Falls der Ligaturfadenhalter 34 eine Rille oder ein Haken ist, wird die Schleife 39 beim Zurückziehen des elastischen Elements 12 einfach daraus herausgezogen. Falls der Ligaturfadenhalter 34 ein Loch oder ein Auge ist, gleitet der Ligaturfaden 36 beim Zurückziehen des elastischen Elements 12 dadurch. Zum Greifen des Ligaturfadens 36 kann, falls erwünscht, eine Zange verwendet werden, statt den Schleifengreifer 42 einzusetzen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Ligaturfaden 36 als ein einfacher erhöhter Strang in den Ligaturfadenhalter 34 gelegt werden, um ihn um das Gefäß zu legen und mit einer Zange zu greifen.
19 zeigt einen gleichwertigen Modus der Vorrichtung 200, wodurch der Ligaturfaden 36 während des Vorschiebens des elastischen Elements 12 geführt wird. Der Schleifengreifer 42 kann erhöht sein, so dass er ein Segment 43 aufweist, das sich sowohl proximal als auch in Richtung der Kanüle erstreckt. Der Ligaturfadenhalter 34 kann als eine Öse gebildet sein, durch die der Ligaturfaden 36 positioniert wird. Die Kanüle 10 kann geeigneterweise mit einem Stab 44 versehen sein, an dem der Ligaturfaden 36 verankert sein kann. Es sei bemerkt, dass durch derartiges Formen des elastischen distalen Segments 14, dass es beim Vorschieben eine solche Krümmung aufweist, dass die Öse 34 in Kontakt mit dem Segment 43 des Schleifengreifers 42 gebracht wird, und durch Vorschieben des elastischen Elements 12, bis sich die Öse 34 etwas über das Segment 43 hinaus erstreckt, der Ligaturfaden 36 wie dargestellt über das Segment 43 gedrängt wird. Diese und andere alternative Modi des Ligaturfaden-Einfangmittels liegen innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung. Alternativ kann eine doppelte Naht (nicht dargestellt) über dem Stab angeordnet werden und durch den Stab so gehalten werden, dass nur ein Strang der Naht durch den Ligaturfadenhalter 34 gehakt wird.
Bei beliebigen der Modi kann der Ligaturfadenhalter zwei Rillen oder Augen an entgegengesetzten Enden eines Y-förmigen distalen Endes des elastischen Elements aufweisen. In einem solchen Modus kann ein Segment des Ligaturfadens zwischen den Armen des Y gehalten werden, um es dem Haken der Kanüle darzubieten. Dies kann vorteilhaft sein, wenn die Schleife des Ligaturfadens zu schlaff ist, um leicht durch den Haken der Kanüle eingefangen werden zu können. Falls er als ein Loch ausgebildet ist, kann der Ligaturfadenhalter einen schmalen, schlitzartigen Abschnitt an seinem proximalen Ende aufweisen, worin der Ligaturfaden eingekeilt werden kann. Der schmale Abschnitt bietet während des Vorschiebens um das Gefäß einen festen Griff auf die Schleife des Ligaturfadens, während es der größere Abschnitt des Lochs ermöglicht, dass der Ligaturfaden während des Zurückziehens des elastischen Elements leicht dadurch gleiten kann. Diese und verschiedene andere Modifikationen können innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung an dem Ligaturfadenhalter vorgenommen werden.
Wie in den 110A–D dargestellt ist, kann die zweite Ausführungsform 200 verwendet werden, um einen Knoten in dem Ligaturfaden 36 zu erzeugen. Eine Schleife 39 des Ligaturfadens 36 wird in der folgenden Weise um die Kanüle 10 gelegt, wie mit Bezug auf 110A erklärt wird. Ein Ende 35 des Ligaturfadens 36 wird an irgendeinem Punkt zum proximalen Ende (nicht dargestellt) der Kanüle 10 hin gehalten. Der Ligaturfaden 36 wird durch eine erste Seite (die ferne Seite in 110A) eines Stabs 44 und dann an einem Punkt distal vom Stab 44 über die Kanüle 10 zur zweiten Seite (der nahen Seite in 110A) der Kanüle 10 geführt. Von dort wird der Ligaturfaden 36 um die Kanüle 10 zur ersten Seite geführt, wobei der Umfang des Stabs 44 proximal zur Schleife 39 auf der zweiten Seite liegt. Das hintere Ende 37 des Ligaturfadens 36 wird dann zum proximalen Ende (nicht dargestellt) der Vorrichtung 200 gezogen, um den Ligaturfaden 36 zumindest etwas fest um die Kanüle 10 und den Stab 44 zu ziehen. Der Stab 44 kann einen Vorsprung 46 aufweisen, um den hinteren Endabschnitt 37 des Ligaturfadens 36 erhöht über der Kanüle 10 zu halten, um ein leichtes Greifen des Ligaturfadens 36 zu ermöglichen. Die Kanüle 10 kann ein eingekerbtes oder mit Rillen versehenes Segment 48 aufweisen, um die Schleife 39 des Ligaturfadens 36 in einer gegebenen Position um die Kanüle 10 zu halten.
Wie in 110B dargestellt ist, kann das elastische Element 12, wenn die Vorrichtung 200 am Gefäß 5 in Position ist, vorgeschoben werden, bis der Ligaturfadenhalter 34 in den hinteren Endabschnitt 37 des Ligaturfadens 36 eingreift. Anschließend kann der hintere Endabschnitt 37 allein um das Gefäß 5 gezogen werden, wie in 110C dargestellt ist. Schließlich kann das hintere Ende 37 durch distales Schieben der Schleife 39 von der Kanüle 10 fort mit einer Bewegung 50, bis die Schleife 39 vollständig über den Ligaturfadenhalter 34 und um diesen herum läuft, durch die Schleife 39 gezogen werden, um einen Knoten mit einem halben Schlag zu bilden, wie in 110D dargestellt ist. Der Knoten kann dann nach Bedarf festgezogen werden.
111 zeigt das Hinzufügen einer verschiebbaren Hülse 52, die in die Kanüle 10 und aus dieser heraus geschoben wird. Die Hülse 52 befindet sich innerhalb der Kanüle 10, und das elastische Element 12 befindet sich wiederum innerhalb der Hülse 52. Das Vorschieben und Zurückziehen des elastischen Elements 12 kann es ermöglichen, dass die Hülse 52 um eine kurze, beschränkte Strecke verschoben wird. Die Schleife 39 des Ligaturfadens 36 kann über der verschiebbaren Hülse 52 statt über der Kanüle 10 selbst angeordnet werden. Anschließend kann die Hülse 52, nachdem das hintere Ende 37 um das Gefäß gezogen wurde, wie vorstehend be schrieben wurde, in die Kanüle 10 geschoben werden, um die Schleife 39 abzulösen. Bei den letzten Stufen des Zurückziehens des elastischen Elements 12 in die verschiebbare Hülse 52 kann das elastische Element 12 in die verschiebbare Hülse 52 eingreifen, so dass die verschiebbare Hülse 52 automatisch in die Kanüle 10 zurückgezogen wird und die Schleife 39 automatisch freigibt, falls die Toleranz zwischen der Kanüle 10 und der verschiebbaren Hülse 52 klein ist und die Schleife 39 nicht leicht zwischen der verschiebbaren Hülse 52 und der Kanüle 10 durchlaufen kann. Falls der Ligaturfadenhalter 34 während des Verschiebens innerhalb der Hülse 52 gehalten wird, hakt die Schleife 39 nicht am Ligaturfadenhalter 34 ein. Die verschiebbare Hülse 52 kann durch eine Feder (nicht dargestellt) in ihre vorgeschobene Position vorgespannt sein.
Alternativ kann das Ende 35 des Ligaturfadens 36 an dem Stab 44 befestigt sein, wie in den 110 und 111 dargestellt ist.
Die 112A–C zeigen, wie die Vorrichtung 200 mit der verschiebbaren Hülse oder ohne diese verwendet werden kann, um einen Holzfällerknoten um ein Gefäß 5 zu legen. Der Ligaturfaden 36 wird durch einfaches Legen einer Schleife 39 des Ligaturfadens 36 über das distale Ende der Kanüle 10 und durch Legen beider Enden 37 und 35 des Ligaturfadens 36 über den Vorsprung 46 am Stab 44 auf die Vorrichtung 200 gebracht. Das elastische Element wird vorgeschoben und zurückgezogen, um beide Enden 35 und 37 des Ligaturfadens 36 einzufangen und festzuhalten, wie vorstehend beschrieben wurde. Anschließend werden beide Enden 37 und 35 des Ligaturfadens 36 um das Gefäß 5 gelegt und durch die Schleife 39 gezogen. Innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung können auch andere Knoten unter Verwendung der Vorrichtung 200 geknüpft werden. Bei allen hier be schriebenen Ausführungsformen kann jede geeignete Form eines Aktivierungsmittels verwendet werden, wie beispielsweise Spritzen-Kolben-Mechanismen, Verschiebungsmechanismen, Scherenbetätigungsmechanismen, Pistolengriffmechanismen oder dergleichen.
An der Vorrichtung können verschiedene andere Modifikationen, einschließlich jener, die von der folgenden Beschreibung eines "Nähinstruments" vorgeschlagen werden, ausgeführt werden.
Eine andere Form der vorliegenden Erfindung offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren, wodurch infolge der Eigenschaften elastischer Materialien, vorzugsweise pseudoelastischer Materialien in der Art pseudoelastischer Formgedächtnislegierungen die vorstehend erwähnten Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden. Die Vorrichtung ist ein Überführungssystem zum Überführen einer Nadel, die aus einem elastischen Material, vorzugsweise einer Formgedächtnislegierung, besteht, in eine tiefe Wunde oder in eine arthroskopische, endoskopische, laparoskopische oder andere derartige Operationsstelle. Wenngleich sich die Pseudoelastizität sowohl in linearen als auch in nichtlinearen Variationen zeigt, behandelt die vorliegende Erfindung vorzugsweise die Superelastizität, und weiterhin werden Bezüge auf Materialien mit dieser Eigenschaft einfach als "pseudoelastisch" oder eine Formerinnerung aufweisend bezeichnet. Es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung jedes geeignete elastische Material, vorzugsweise eine Formgedächtnislegierung, ob linear oder nichtlinear pseudoelastisch, verwenden kann. Der Begriff "Nadel" schließt hier sowohl massive als auch hohle Nadeln ein.
Gemäß einer ersten Ausführungsform offenbart die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum tiefen Überführen einer Nadel mit einer in Längsrichtung verlaufenden Kanüle, die durch einen arthroskopischen oder anderen derartigen Einschnitt oder in eine tiefe Wunde oder in eine natürliche Körperöffnung eingeführt werden kann. Innerhalb der Kanüle weist die Vorrichtung ein Kanüleneinsatzelement auf, dessen distales Ende ein Mittel zum Greifen einer Nadel aufweist. Die Nadel wird in einer geradegerichteten Konfiguration vollständig innerhalb der Kanüle gehalten.
Das Halten der Nadel innerhalb der Kanüle in einer geradegerichteten Konfiguration bietet zwei Vorteile beim Verringern von Traumata an Geweben des Patienten, welche darin bestehen, dass die Vorrichtung beim Einführen nicht in Gewebe einhakt, weil während des Einführens der Kanüle in den Körper des Patienten kein Abschnitt der Nadel von der Kanüle vorsteht, und dass nur ein kleiner Eintrittseinschnitt oder eine kleine Eintrittsstelle erforderlich ist, weil die Vorrichtung eine minimierte Querabmessung aufweist. Die minimierte Querabmessung kann es auch ermöglichen, dass die Kanüle in einem Kanal eines Endoskops (steif oder flexibel), im Lumen eines Katheters oder als ein Katheter selbst verwendet wird.
Die Vorrichtung weist ein Minimum an beweglichen Teilen auf und ist daher sowohl weniger fehleranfällig als auch kostengünstiger als frühere Nadelüberführungsvorrichtungen. Die Einfachheit der Konstruktion der Vorrichtung führt auch zu einer einzigartig einfachen Verwendung.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird die Nadel lateral statt longitudinal extrudiert, was das Einführen der Nadel in andernfalls unzugängliche Abschnitte von Geweben eines Patienten ermöglichen kann.
Gemäß einer dritten Ausführungsform führt die Vorrichtung Ringklammern (massiv oder hohl) an Stelle einer Nadel ein.
Die 21 bis 26 zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine elastische Nadel in Längsrichtung durch das distale Ende einer Kanüle extrudiert.
21A ist eine Schnittansicht, in der die in einer geradegerichteten Konfiguration unter einer mechanischen Belastung innerhalb der Kanüle gehaltene elastische Nadel dargestellt ist.
21B zeigt eine Teilextrusion der elastischen Nadel aus der Kanüle, wobei der extrudierte Abschnitt der Nadel durch die elastische Formerinnerung in seine gekrümmte Konfiguration zurückkehrt.
21C zeigt die aus der Kanüle vollständig extrudierte Nadel, die von dem Kanüleneinsatz freigegeben wurde.
Die 22A–22E zeigen alternative Modi des distalen Endabschnitts des Kanüleneinsatzes.
23 ist eine Ansicht des distalen Endabschnitts des Kanüleneinsatzes mit einem darin ausgebildeten angehobenen Lösesignalvorsprung.
24A zeigt einen integral aufgebauten Modus des distalen Endabschnitts der ersten Ausführungsform, worin die vergrößerte Querabmessung des Endabschnitts des Kanüleneinsatzes dargestellt ist.
24B zeigt einen alternativen nicht integralen Modus des distalen Endabschnitts des Kanüleneinsatzes, der aus einem komprimierbaren Material besteht.
25 ist eine Ansicht des distalen Endabschnitts des Kanüleneinsatzes, worin sich eine eingekerbte distale Fläche befindet.
26 ist eine Schnittansicht des proximalen Endabschnitts gemäß der ersten Ausführungsform, worin eine Nahthaltespule innerhalb des Kanüleneinsatzes dargestellt ist.
Die 27 bis 210 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die elastische Nadel lateral statt longitudinal extrudiert.
27A ist eine Schnittansicht, worin eine Kanüle, eine Achse und ein Tauchkolben gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt sind.
27B ist eine Schnittansicht eines alternativen Modus des proximalen Endabschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform.
27C ist eine Schnittansicht eines anderen alternativen Modus des proximalen Endabschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform.
27D ist eine vergrößerte Schnittansicht des proximalen Endabschnitts des in 27B dargestellten alternativen Modus.
27E ist eine perspektivische Ansicht der proximalen Endkappe des in 27C dargestellten alternativen Modus.
28 ist eine Schnittansicht des distalen Endabschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform, worin eine Nahthaltespule dargestellt ist.
29 ist eine Schnittansicht gemäß der zweiten Ausführungsform entlang einer Linie 9-9 aus 27A, worin Rillen in der Achse und in der Kanüle und Rilleneingriffsvorsprünge im Tauchkolben, um eine Drehung der Achse hervorzurufen, dargestellt sind.
210 ist eine abgetrennte perspektivische Ansicht des distalen Endabschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform, worin das Abwickeln der gekrümmten Nadel durch die Öffnung dargestellt ist.
211A zeigt die vorliegende Erfindung, die zum Überführen der Nadel zu einer tiefen Wunde zum Nähen verwendet wird.
211B zeigt die vorliegende Erfindung, die bei der Gelenkchirurgie an einem Knie verwendet wird.
Die 212 bis 215 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zum Einführen von Ringklammern in Gewebe zum Geschlossenhalten einer Wunde verwendet wird.
212A ist eine abgetrennte Ansicht der dritten Ausführungsform, worin eine darin gehaltene Ringklammer dargestellt ist.
212B zeigt die Extrusion der Ringklammer.
212C zeigt einen alternativen Modus der dritten Ausführungsform, der zur Verwendung mit einer darin gehaltenen ausgestreckten Ringklammer eingerichtet ist.
Die 213A und 213B sowie 213C und 213D zeigen einen Marker, der eine erste bzw. eine zweite Extrusionsrichtung der Ringklammer angibt.
214 ist eine Schnittansicht eines weiteren alternativen Modus der dritten Ausführungsform, der zur seriellen Extrusion mehrerer darin gehaltener Ringklammern eingerichtet ist.
215A zeigt einen weiteren Modus der dritten Ausführungsform mit den mehreren in einem Magazin gehaltenen Ringklammern.
215B zeigt eine innere Kolbenrückstellfeder.
216A zeigt die Manipulation des ausgestreckten distalen Segments der Ringklammer aus 212C.
216B zeigt das Abtrennen des ausgestreckten distalen Segments aus 216A.
Die 217A–217C zeigen verschiedene Modi einer Ringklammer.
Die 21A bis 21C zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nämlich eine Tiefnadel-Vernähungsvorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 weist eine Kanüle 11 und ein Nadelüberführungselement auf, das ein Kanüleneinsatz 12 ist. Wenngleich die Zeichnung und diese Beschreibung spezifisch eine Kanüle 11 und einen Kanüleneinsatz 12 zeigen, welche gerade sind und von denen angenommen werden kann, dass sie steif sind, können die Kanüle 11 und der Kanüleneinsatz 12 innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung auch gekrümmt sein oder sogar in gewissem Maße verformbar sein. Sie können beispielsweise flexibel und/oder lang genug sein, damit die Vorrichtung 100 inner halb eines Kanals eines Endoskops (flexibel oder steif), im Lumen eines Katheters oder als ein Katheter selbst verwendet werden kann.
Der Kanüleneinsatz 12 weist eine äußere Abmessung auf, die es ermöglicht, dass er koaxial in die Kanüle 11 eingepasst wird und sich darin in Längsrichtung bewegt. Die Kanüle 11 weist einen proximalen Endabschnitt 11p auf, woran Kanülengriffe 13 befestigt sind, die geeigneterweise Fingerringe sein können, in die ein Chirurg seinen Zeige- und Mittelfinger einführen kann. Die Kanüle 11 hat eine Bohrung 111, die sich in Längsrichtung dadurch erstreckt. Die Bohrung 111 verläuft aus dem distalen Endabschnitt 11d der Kanüle 11 heraus, so dass ermöglicht wird, dass sich ein distaler Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 distal aus der Kanüle 11 heraus erstreckt. Ein Kanüleneinsatzgriff 14 ist am proximalen Endabschnitt 12p des Kanüleneinsatzes 12 befestigt. Der Griff 14 kann geeigneterweise ein Daumenring sein, durch den der Chirurg seinen Daumen führen kann. Durch Drücken gegen den Daumenring 14 und Ziehen an den Fingerringen 13 kann der Chirurg den Kanüleneinsatz 12 mit einer Bewegung 201 durch die Kanüle 11 vorschieben. Es sei bemerkt, dass innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung verschiedene andere Mittel verwendet werden können, um den Kanüleneinsatz durch die Kanüle vorzuschieben. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen Pistolengriff mit einem Auslöser zum Vorschieben des Kanüleneinsatzes oder einen Scherenwirkungsmechanismus oder dergleichen aufweisen.
Der distale Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 greift eine elastische Nadel 10. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform besteht die Nadel 10 aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung und weist eine gekrümmte Form auf, während sich die Legierung der Nadel im wesentlichen in einer austenitischen Phase befindet, und die Nadel 10 kann in eine geradere Form gespannt werden, in der die Legierung der Nadel in eine zumindest teilweise eher martensitische Phase eintritt. Wenn die Nadel 10 vollständig innerhalb der Kanüle 11 gehalten wird, wie in 21A dargestellt ist, wird die Nadel 10 geradegerichtet und enthält einen größeren Anteil der belastungsinduzierten bzw. spannungsinduzierten martensitischen Phase. Wenn die Nadel 10 aus dem distalen Endabschnitt 11d der Kanüle 11 extrudiert wird, kehrt dieser Abschnitt der Nadel 10, der sich über die Kanüle 11 hinaus erstreckt, durch eine Martensitisch-zu-Austenitisch-Formgedächtnis-Phasenänderung, die durch eine zumindest teilweise Entspannung des belastungsinduzierten bzw. spannungsinduzierten Martensits in der Legierung der Nadel hervorgerufen wird, in seine ursprüngliche Form zurück.
Der Kanüleneinsatz 12 weist eine Längsbohrung 112 auf, die verwendet werden kann, um eine an der Nadel 10 angebrachte Naht 9 aufzunehmen. Geeigneterweise kann sich die Bohrung 112 in Längsrichtung ganz durch den Kanüleneinsatz 12 erstrecken, um zu ermöglichen, dass eine unbegrenzte Länge der Naht 9 dadurch gezogen wird. Wenngleich in den 21A–21C dargestellt ist, dass die Naht 9 durch das proximale Ende des Kanüleneinsatzes und lateral aus dem Daumenring 14 austritt, kann die Naht 9 innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung auf verschiedene Arten aus der Vorrichtung austreten. Beispielsweise kann die Naht durch eine kleine Öffnung (nicht dargestellt) in der Seitenwand des distalen Endabschnitts des Kanüleneinsatzes austreten, wobei sich in diesem Fall die Bohrung 112 nicht weiter proximal erstrecken müsste und der proximale Abschnitt des Kanüleneinsatzes 12 so bemessen wäre, dass Raum für die Naht innerhalb der Bohrung 111 vorhanden wäre (d.h. der proximale Abschnitt des Kanüleneinsatzes 12 könnte eine kleinere Querabmessung haben als dieser distale Abschnitt, oder er kann einen Längsschlitz für die Naht aufweisen). Alternativ kann der Daumenring hohl sein, und die Naht kann direkt vom Inneren des Kanüleneinsatzes in das Innere des Daumenrings laufen und an irgendeinem Punkt um den Daumenring herum durch eine Öffnung (nicht dargestellt) austreten.
Die Naht kann auf verschiedene Arten an der Nadel angebracht werden. Beispielsweise kann das proximale Ende der Nadel eine hohle Öffnung aufweisen, die auf ein Ende der Naht gefalzt werden kann. Alternativ kann eine Klemme verwendet werden, um die Naht mit der Nadel zu koppeln. Oder es kann eine kleine keilförmige Nut verwendet werden, um die Naht in einen Schlitz im proximalen Ende der Nadel zu quetschen. Falls eine komplexere Nadelanordnung kostengünstig herstellbar ist, kann es vorteilhaft sein, im proximalen Ende der Nadel einen Längsschlitz oder ein Längsloch zu bilden, das auch mit einem Querschlitz in Verbindung stehen kann, in den ein geknoteter oder verdickter Abschnitt der Naht eingebracht werden kann. Andernfalls kann es einfach ausreichen, die Naht auf die Nadel zu kleben.
Der distale Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 weist ein Mittel 15 auf, das die Nadel 10 greift und das mit der Bohrung 112 verbunden ist. Wenn der distale Endabschnitt 12d mit einer Bewegung 201 distal aus der Kanüle 11 vorgeschoben wird, gibt das Haltemittel 15 die Nadel 10 frei, wodurch es dem Chirurgen ermöglicht wird, die Nadel 10 innerhalb des Patienten zu manipulieren, um Einstiche zu bilden oder andere Prozeduren auszuführen. Falls die Nadel 10 jedoch nur teilweise aus der Kanüle 11 vorgeschoben wurde, hat das Haltemittel 15 die Nadel 10 noch nicht freigegeben, und der Kanüleneinsatz 12 und die Nadel 10 können mit einer Bewegung 202 in die Kanüle zurückgezogen werden, um ein Repositionieren der Nadel 10 im Patienten zu ermöglichen.
Die 22A bis 22E zeigen verschiedene Konstruktionen des im distalen Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 gebildeten Haltemittels 15. Der distale Endabschnitt 12d ist durch einen Schlitz 16 in mehrere Endabschnitte 19 unterteilt. Jeder Endabschnitt 19 weist eine Längsnut 17 auf, die im wesentlichen parallel zur Achse des Kanüleneinsatzes 12 verläuft. In einem in 22A dargestellten Modus unterteilt ein Schlitz 16 den Kanüleneinsatz 12 in zwei Endabschnitte 19, von denen jeder eine flache Fläche aufweist, in der die jeweiligen Nuten 17 gebildet sind. Die Erweiterung in dem Schlitz 16, die durch die angrenzenden Nuten 17 gebildet ist, stellt das Haltemittel 15 dar. Bei anderen Modi können jedoch mehrere Schlitze den distalen Endabschnitt 12d in drei oder mehr Endabschnitte 19 unterteilen, wie in den 22B und 22C dargestellt ist. Falls es drei oder mehr Endabschnitte 19 gibt, liegen die Rillen 17 an dem am weitesten zentral gelegenen Punkt der keilförmigen Endabschnitte 19. Es sei bemerkt, dass die genaue Querschnittsform der Nuten 17 nicht entscheidend ist, solange die Nuten 17 gut dafür geeignet bleiben, die Nadel 10 zu greifen. Es sei bemerkt, dass der Schlitz 16 lediglich ein in den Kanüleneinsatz 12 geschnittener Schlitz sein kann, falls das Material des Kanüleneinsatzes 12 so auf den Schlitz reagiert, dass es sich ausbaucht, um eine spätere Kompression des distalen Endabschnitts 12d zu ermöglichen.
Mit Bezug auf die 21C und 24A sei bemerkt, dass das Haltemittel 15 die Nadel 10 greift. Ein proximaler, nicht durchstechender Endabschnitt 10p der Nadel 10 hat eine Querabmessung 10w, während das Haltemittel 15 eine Querabmessung 15w aufweist, die in ausreichendem Maße größer ist als die Abmessung 10w, um die Nadel 10 aufzunehmen, ohne sie zu greifen. Der distale Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 hat senkrecht zum Schlitz 16 eine Querabmessung 12dw, und der Rest des Kanüleneinsatzes 12 hat eine Abmessung 12w, die kleiner als die Abmessung 12dw ist. Die Kanüle 11 hat eine innere Querabmessung 11w, die in ausreichendem Maße größer ist als die Abmessung 12w, um zu ermöglichen, dass sich der Kanüleneinsatz 12 frei darin bewegt. Weil die Abmessung 11w jedoch kleiner ist als die Abmessung 12dw, muss der distale Endabschnitt 12d komprimiert werden, damit der distale Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 in die Kanüle 11 passt. Es sei bemerkt, dass durch geeignetes Bemessen verschiedener Abschnitte der Bohrung 111 bewirkt werden kann, dass der distale Endabschnitt 12d an einem bestimmbaren Punkt entlang der Kanüle 11 komprimiert wird. Die Kompression braucht nicht genau am distalen Ende der Kanüle aufzutreten.
Die 22A–22E und 24A zeigen Ausführungsformen des komprimierbaren distalen Endabschnitts 12d, worin der distale Endabschnitt 12d als ein integrales, einheitliches Element mit dem Kanüleneinsatz 12 ausgebildet ist. wenn der distale Endabschnitt 12d in die Kanüle 11 gezogen wird, werden die Endsegmente 19 zueinander hin gedrückt, wodurch die Breiten der Schlitze 16 verringert werden, wodurch bewirkt wird, dass die Nuten 17 gegen die Nadel 10 drücken und diese klemmen. Wie in 24B dargestellt ist, kann der distale Endabschnitt 12d jedoch auch einfach ein aus einem komprimierbaren Material in der Art eines Elastomers bestehendes getrenntes Element mit oder ohne Schlitze oder Endabschnitte sein, wobei dieses Element mit dem Kanüleneinsatz 12 gekoppelt ist. In diesem Modus wird der gesamte distale Endabschnitt 12d elastisch auf eine in ihrem Haltemittel 15 gehaltene Nadel komprimiert. In beiden Modi kehrt der distale Endabschnitt 12d elastisch in seine ursprüngliche Form zurück, wodurch ermöglicht wird, dass die Nadel 10 frei aus dem Haltemittel 15 gleiten kann, wenn der distale Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 distal aus dem offenen Ende der Kanüle 11 gestreckt wird.
Die 22D und 22E können besser mit Bezug auf 21A verstanden werden. Es sei bemerkt, dass, wenn die Nadel 10 in dem Haltemittel 15 gehalten wird und die Nadel 10 sich ganz innerhalb der Kanüle 11 befindet, die elastischen Eigenschaften der Nadel 10 laterale Kräfte sowohl auf die Kanüle 11 als auch auf das Haltemittel 15 ausüben. Die geradegerichtete Nadel 10 übt in der in 22D durch einen Pfeil 203 dargestellten Richtung eine laterale Kraft auf das distale Ende des Kanüleneinsatzes 12 aus. Die Nadel 10 weist einen Punkt auf, der an einer der Richtung 203 entgegengesetzten Stelle gegen die Kanüle 11 drückt. Indem das Haltemittel 15 an einer Position gebildet wird, die in der Richtung 203 radial aus der Mitte des Kanüleneinsatzes 12 entfernt ist, kann die Nadel 10 in einer weniger gespannten und weniger geradegerichteten Konfiguration gehalten werden, ohne dass die Querabmessung der Kanüle 11 geändert wird.
Der Schlitz 16 kann radial aus der Mitte des Kanüleneinsatzes 12 entfernt werden, wie in 22E dargestellt ist, um den distalen Endabschnitt 12d in zwei asymmetrische Endabschnitte 19 zu unterteilen. Eine Nadel 10, die in einer Orientierung gehalten ist, so dass sie sich entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils 203 krümmt (in 22E im wesentlichen nach oben), übt eine Kraft aus, die senkrecht zum Schlitz 16 statt entlang diesem verläuft. Dies hilft dabei zu verhindern, dass die Nadel 10 aus dem Haltemittel 15 und in eine andere Position innerhalb des Schlitzes 16 gedrängt wird, und dies gewährleistet einen festeren Griff an der Nadel 10.
23 zeigt einen Nadelfreigabeindikator, der im distalen Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 ausgebildet ist. In der Nähe des distalen Endes des Kanüleneinsatzes 12 ist ein erhöhter Lösesignalansatz 20 im distalen Endabschnitt 12d ausgebildet. Ein Segment 21, das sich unmittelbar proximal zum Ansatz 20 befindet, ist in Bezug auf den Ansatz 20 radial eingekerbt. Wenngleich das Segment 21 in 23 als eine seitliche Abmessung aufweisend dargestellt ist, die kleiner ist als die restlichen Abschnitte des Kanüleneinsatzes 12, d.h. in verschiedenen Modi des Kanüleneinsatzes 12 dargestellt ist, ist dies nicht notwendig. Beispielsweise können die restlichen Abschnitte des Kanüleneinsatzes 12 eine kleinere, gleiche oder größere seitliche Abmessung als das Segment 21 aufweisen, solange der Kanüleneinsatz 12 in Längsrichtung innerhalb der Kanüle 11 beweglich bleibt und solange das Haltemittel in der Lage bleibt, die Nadel 10 zu halten und freizugeben.
Wenn der distale Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 über das distale Ende der Kanüle 11 hinaus vorgeschoben wird, schnappt der distale Endabschnitt 12d in dem Moment, in dem der Ansatz 20 vollständig aus der Kanüle 11 ausgetreten ist, nach außen, bis das Segment 21 die Kanüle 11 berührt. Hierdurch wird ein vom Chirurgen tastbares oder hörbares Signal erzeugt, wodurch angegeben wird, dass der Kanüleneinsatz 12 aus dem distalen Ende der Kanüle 11 austritt, und es kann dadurch, abhängig von der Anordnung des Ansatzes 20 in Bezug auf das Haltemittel 15, dem Chirurgen angezeigt werden, dass die Nadel 10 freigegeben wurde oder kurz davor steht. Es sei bemerkt, dass durch geeignetes Dimensionieren verschiedener Segmente der Kanüle 11 und durch geeignetes Anordnen des Ansatzes 20 erreicht werden kann, dass das Freigabesignal bzw. Lösesignal an jeder gegebenen Stufe der Nadelerstreckung auftreten kann. Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann der Ansatz 20 durch einen oder mehrere proximal gerichtete elastische Ansätze ersetzt sein, welche herausspringen, wenn der distale Endabschnitt 12d aus dem distalen Ende der Ka nüle 11 austritt.
Sobald die Nadel 10 vom Kanüleneinsatz 12 freigegeben wurde, kann der Chirurg die Nadel 10 verwenden, um laufende Stiche oder gewöhnliche Stiche in das Gewebe des Patienten einzubringen. Sobald die Stichprozedur abgeschlossen wurde, muss die Nadel 10 bei einem minimalen Trauma für den Patienten aus dem Körper des Patienten herausgezogen werden. Die Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform kann auch beim Herausziehen der Nadel 10 verwendet werden. Durch Manövrieren des Kanüleneinsatzes 12, bis ein Ende der Nadel 10 in das Haltemittel 15 eingetreten ist, und anschließendes distales Vorschieben der Kanüle 11 gegen den Kanüleneinsatz 12 kann der Chirurg den distalen Endabschnitt 12d des Kanüleneinsatzes 12 rekomprimieren, wodurch das Haltemittel 15 gegen die Nadel 10 gedrückt wird. Anschließend kann die Nadel 10 durch Zurückziehen des Kanüleneinsatzes 12 in die Kanüle 11 geradegerichtet werden und ganz in die Kanüle 11 gezogen werden. Die Kanüle 11 kann dann bei einem absolut minimalen Trauma aus dem Körper des Patienten herausgezogen werden. Der gleiche Prozess kann verwendet werden, falls die Nadel 10 schlecht platziert ist, wenn sie von der Kanüle 11 extrudiert wird. Der Chirurg kann die Nadel 10 einfach im Kanüleneinsatz 12 wieder ergreifen, die Nadel 10 herausziehen und die Nadel 10 wieder in eine bessere Position extrudieren. Der gleiche Prozess kann sogar beim Nähprozess selbst wiederholt verwendet werden.
Um den Prozess des Manipulierens des Kanüleneinsatzes 12 zurück auf die Nadel 10 zum Zurückziehen zu erleichtern, kann das distale Ende des Kanüleneinsatzes 12 eine konkave Fläche 22 aufweisen, wie in 25 dargestellt ist. Das Haltemittel 15 tritt am tiefsten Punkt der eingekerbten Fläche 22 durch das distale Ende des Kanüleneinsatzes 12 ein. Falls der Chirurg dementsprechend den Kanüleneinsatz 12 nahe genug zur Nadel 10 manövriert, so dass ein Ende der Nadel 10 innerhalb der eingekerbten Fläche 22 liegt, führt die eingekerbte Fläche 22 die Nadel 10 während der weiteren distalen Bewegung des Kanüleneinsatzes 12 in das Haltemittel 15.
Zum Bereitstellen einer eher in sich selbst abgeschlossenen Vorrichtung 100 kann der Kanüleneinsatz 12 ein Mittel zum Aufnehmen einer Nahtlänge aufweisen. In einem Modus kann das Mittel zum Aufnehmen eine Nahtfreigabespule 25 sein, um die ein Nahtstück 9 gewickelt ist, wie in 26 dargestellt ist. Wenn der Chirurg die Nadel 10 verwendet, um Stiche in den Patienten einzubringen, wird die Naht 9 vom distalen Ende der Spule 25 abgezogen. Indem die Spule 25 mit einer leicht konischen Form versehen wird, kann die Naht 9 mit reduzierter Reibung von der Spule 25 abgezogen werden. Das Verringern der Reibung zwischen der Vorrichtung 100 und der Naht 9 ist nicht nur erwünscht, um das Nähen für den Chirurgen zu erleichtern, sondern auch um eine versehentliche Bewegung einer Nadel 10 zu verhindern, die sich innerhalb des Patienten gelöst hat. Eine solche unerwünschte Bewegung kann durch Reibung zwischen der Naht 9 und der Vorrichtung 100 hervorgerufen werden, wenn die Vorrichtung 100 vom Chirurgen bewegt oder unbeabsichtigt gegen sie gestoßen wird.
211A zeigt, wie die erste Ausführungsform 100 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um eine tiefe Wunde 4 in Geweben 3 und 5 zu reparieren. Der Chirurg positioniert die Vorrichtung 100 in der Nähe der zu reparierenden Wunde und extrudiert die Nadel 10 aus der Vorrichtung, wie vorstehend beschrieben wurde. Das durchstechende distale Ende 10d der Nadel durchsticht das Gewebe 5 zuerst auf einer Seite der Wunde 4. Wenn die Nadel 10 dann weiter aus der Kanüle 11 extrudiert wird, kehrt die Nadel 10 in ihre unbelastete bzw. ungespannte Form zurück. Hierdurch wird die Nadel 10 unterhalb oder in der Nähe des Bodens der Wunde 4 durch das Gewebe 5 gekrümmt. Das durchstechende distale Ende 10d der Nadel 10 durchdringt schließlich das Gewebe 3 auf der entgegengesetzten Seite der Wunde 4 und steht dann aus diesem heraus. Das distale Ende 10d der Nadel kann dann gegriffen werden, um die Nadel durch das Gewebe 5 und 3 zu ziehen, und dadurch die Naht über die Wunde 4 zu ziehen. Es können dann Knoten in die Naht eingebracht werden, oder die Nadel 10 kann wiederholt aus der Vorrichtung 100 zurückgezogen und aus dieser vorgeschoben werden, um mehrere Einstiche zu bilden. Das Haltemittel 15 kann in der gleichen Weise, wie vorstehend für das Zurückziehen der Nadel 10 beschrieben, verwendet werden, um das distale Ende 10d der Nadel während dieses Prozesses zu greifen. Nachdem das distale Ende 10d aus dem Gewebe 3 ausgetreten ist, kann der Chirurg das distale Ende 10d im Haltemittel des Kanüleneinsatzes greifen, wie beschrieben wurde. Der Chirurg kann dann an der Nadel 10 ziehen und durch die Gewebe 5 und 3 nähen. Der Chirurg kann die Nadel 10 loslassen, dann ihr proximales Ende 10p im Haltemittel greifen und die Nadel 10 teilweise oder vollständig wieder in die Kanüle 11 einführen, um die Bildung eines weiteren Stichs vorzubereiten.
211B zeigt die erste Ausführungsform 100 gemäß der vorliegenden Erfindung, die im wesentlichen in der gleichen Weise bei einer arthroskopischen Operation zum Reparieren eines Meniskus 6 in einem Knie 7 verwendet wird. Es sei bemerkt, dass die Vorrichtung 100 nicht über einen Bewegungsgrad geschwenkt zu werden braucht, um den Meniskus 6 zu drehen, weil die Nadel 10 ihren eigenen gekrümmten Nahtweg bereitstellt, wenn sie den Meniskus 6 durchdringt. Die Vorrichtung 100 ist in der Lage, durch eine Eintrittswunde zu nähen, die eine minimale Größe aufweist. Die Eintrittswunde braucht nur groß genug zu sein, damit die Vorrichtung 100 in das Knie gleiten kann. Mit anderen Worten braucht die Eintrittswunde nur so groß zu sein wie die laterale Abmessung der Vorrichtung 100.
Wie in 27A dargestellt ist, ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung 200, die eine Nadel 10 lateral statt distal extrudiert. Die zweite Ausführungsform 200 weist eine Kanüle 30 auf, die im wesentlichen der Kanüle gemäß der ersten Ausführungsform ähnelt. Die Vorrichtung 200, die vorzugsweise steif ist, kann lang und/oder flexibel genug sein, damit die Vorrichtung 200 in einem Kanal eines Endoskops (flexibel oder steif), im Lumen eines Katheters oder als ein Katheter selbst verwendet werden kann. Die Kanüle 30 gemäß der zweiten Ausführungsform hat jedoch kein offenes distales Ende. Die zweite Ausführungsform 200 extrudiert die Nadel 10 vielmehr durch eine Öffnung 31, die durch eine Seitenwand der Kanüle 30 in der Nähe ihres distalen Endes verläuft. Es ist in dieser Anmeldung beabsichtigt, dass der Begriff "neben dem distalen Ende", wenn er auf den Ort der Öffnung oder einer anderen gleichwertigen Einrichtung angewendet wird, bedeutet, dass sich die Öffnung entweder durch die Seitenwand der Kanüle oder tatsächlich durch das distale Ende der Kanüle öffnen kann.
Innerhalb des distalen Endes weist die Kanüle 30 ein Drehgelenk 34 auf, um das sich eine Achse 29 dreht. Der distale Endabschnitt der Achse 29 ist ein Spulenabschnitt 29d, um den die Nadel 10 gewickelt ist. Wenn sie zusammen mit der zweiten Ausführungsform 200 verwendet wird, wird die Nadel 10 in eine eher gekrümmte statt eher geradegerichtete Form gespannt, wenn sie innerhalb der Vorrichtung angeordnet wird. Das Fortnehmen der Spannung bzw. der Belastung in der in der eher gekrümmten Konfiguration gehaltenen Nadel 10 führt dann dazu, dass die Nadel 10 in ihre eher gerade Form zurückkehrt, die eine zum Nähen geeignete Krümmung sein kann.
Ein großer Teil des Rests der Achse 29 weist spiralförmige Nuten 27 auf. Ein Tauchkolben 28 ist um die Achse 29 herum in der Kanüle 30 angeordnet und weist Ansätze 26 auf, die in die spiralförmigen Nuten 27 der Achse 29 eingreifen. Wenn der Tauchkolben 28 in die Kanüle 30 bewegt wird, übertragen die Ansätze 26 und die Nuten 27 eine Drehbewegung 210 auf die Achse 29 und die Nadel 10. Wenn der Tauchkolben 28 zurückgezogen wird, dreht sich die Achse 29 in entgegengesetzter Richtung.
29 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung 200 entlang einer Linie 9-9 aus 27A, und sie zeigt die spezielle Beziehung zwischen der Kanüle 30, dem Tauchkolben 28 mit seinen Ansätzen 26 und der Achse 29 mit ihren spiralförmigen Nuten 27. Wie verständlich sein wird, kann eine funktionell identische gleichförmige Ausgestaltung aufgebaut werden, indem die Ansätze 26 an der Achse 29 befestigt werden und der Tauchkolben 28 mit den spiralförmigen Nuten 27 angepasst wird. Wie weiter in 29 dargestellt ist, können sich die Nuteingriffsansätze 26 des Tauchkolbens 28 auch vom Tauchkolben 28 nach außen erstrecken, und die Innenfläche der Kanüle 30 kann auch mit Nuten 72 versehen werden. Indem die Nuten 72 in der Kanüle 30 so ausgebildet werden, dass sie im wesentlichen linear zur Achse der Kanüle 30 verlaufen, wird der Tauchkolben 28 daran gehindert, sich beim Einführen in die Kanüle 30 und beim Herausziehen aus dieser zu drehen.
Wie in 27B dargestellt ist, können die Ansätze 26 als ein Teil der Kanüle 30 gebildet werden. Der Daumenring 14 ist durch ein Drehbefestigungsmittel mit dem Tauchkolben 28 gekoppelt. In einem Modus kann das Drehbefestigungsmittel der in 27D dargestellte einfache Schnappverriegelungsmechanismus 28c sein, der durch eine Endkappe 28b an seinem Ort gehalten wird. In diesem Modus greift die Achse 29 durch einen nicht kreisförmigen Querschnitt, statt durch spiralförmige Nuten, gleitend in den Tauchkolben 28 ein.
Mit Bezug auf die 27C und 27E sei bemerkt, dass die genauen Mittel zum Übertragen einer Drehung auf die Achse 29 innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung auf vielerlei Arten gebildet werden können. Beispielsweise können die Ansätze und Nuten fortgelassen werden, indem der Tauchkolben 28 einfach aus einer spiralförmig verdrehten Stange mit einem quadratischen Querschnitt gebildet wird und indem die Kanüle 30 mit einer geeigneten Endkappe 57 versehen wird, die eine Öffnung aufweist, welche dafür geeignet ist, den Tauchkolben 28 nur durch eine geeignete Drehung hindurchzulassen. Natürlich liegen auch andere nicht kreisförmige Querschnitte innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung. Wiederum greift die Achse 29 durch einen nicht kreisförmigen Querschnitt, statt durch spiralförmige Nuten, verschiebbar in den Tauchkolben 28 ein. Es sei bemerkt, dass jedes geeignete Aktivierungsmittel, wie Spritzenkolbenmechanismen, Verschiebungsmechanismen, Pistolengriffbetätigungsmechanismen, Scherenbetätigungsmechanismen oder dergleichen, zum Herunterdrücken des Tauchkolbens 28 in die Kanüle 30 verwendet werden kann.
Wiederum mit Bezug auf 27A sei bemerkt, dass die Achse 29 einen Vorratsbehälter 32 aufweisen kann, der ein Mittel zum Aufnehmen eines Nahtstücks 9 ist. Die Achse 29 weist einen Nadelanschlag 24 auf, der verhindert, dass sich die Nadel 10 rückwärts in Bezug auf die Achse 29 dreht. Gemäß einer Ausführungsform kann der Nadelanschlag 24 einfach eine Lippe auf einer Seite des Vorratsbehälters 32 sein, wobei diese Lippe ein Mittel bildet, an das ein nicht durchstechendes Ende der Nadel 10 anstoßen kann.
28 zeigt einen alternativen Modus des Vorratsbehälters 32, in dem der Vorratsbehälter eine Spule 33 sein kann, die ein Nahtstück enthält. Die Spule 33 dreht sich mit einer Bewegung 205 frei um die Achse 29. Auch hierdurch wird die Reibung zwischen der Naht und der Vorrichtung 200 verringert, wodurch eine unerwünschte Bewegung der Nadel 10 durch die Naht verhindert wird, sobald die Nadel 10 vollständig aus der Kanüle 30 extrudiert wurde.
210 ist eine abgetrennte Schnittansicht des distalen Endabschnitts der zweiten Ausführungsform 200, und sie zeigt das Abwickeln der Nadel 10 durch die Öffnung 31. Die Öffnung 31 muss eine ausreichende Abmessung haben, um zu ermöglichen, dass die Nadel 10 insgesamt, ohne anzubinden, frei dadurch hindurchtritt. Weil sich der Spulenabschnitt 29d der Achse 29 in Bezug auf die Kanüle 30 dreht, wickelt sich die Nadel 10 durch die Öffnung 31 ab und kehrt zu ihrer unbelasteten bzw. ungespannten Form zurück. Es sei bemerkt, dass die in den 27B–27E dargestellten alternativen Modi nicht vollständig sind und an ihren distalen Enden geeignete Komponenten aufweisen müssen, die in hohem Maße denen entsprechen, die in 27A dargestellt sind.
Es sei bemerkt, dass die zweite Ausführungsform 200 in ähnlicher Weise verwendet werden kann, wie für die erste Ausführungsform der Tiefnadel-Vernähungsvorrichtung 100 mit Bezug auf die vorstehenden 211A und 211B beschrieben wurde. Die zweite Ausführungsform 200 kann jedoch verwendet werden, um einen chirurgischen Zugang zu verschiedenen Nahtstellen bereitzustellen, die gemäß der ersten Ausführungsform nicht zugänglich sind.
Bei manchen chirurgischen Prozeduren werden in einer Wunde keine Stiche implantiert. Gemäß einer dritten Ausführungsform 300 der vorliegenden Erfindung, die in den 212A–212C dargestellt ist, kann der unbelastete bzw. ungespannte Zustand der Nadel im wesentlichen kreisförmig sein, um die Nadel zu einer Ringklammer 8 zu formen. Erst nach der Heilung der Wunde werden die Ringklammern entfernt, falls überhaupt.
212A zeigt die dritte Ausführungsform 300 der vorliegenden Erfindung, die für das Einführen von Ringklammern 8 (die hohl oder massiv sein können) an Stelle von Nadeln eingerichtet ist. Die dritte Ausführungsform 300 weist eine Kanüle oder einen Zylinder 35 auf, die bzw. der der Kanüle gemäß der ersten Ausführungsform in hohem Maße ähnelt. Die Vorrichtung 300, die vorzugsweise steif ist, kann lang und/oder flexibel genug sein, damit die Vorrichtung 300 in einem Kanal eines Endoskops (flexibel oder steif), im Lumen eines Katheters oder als ein Katheter selbst verwendet werden kann. Der Zylinder 35 hat jedoch eine Innenabmessung, die der Außenabmessung des Drahts der Ringklammer 8 ähnlicher sein kann als die Innenabmessung der Kanüle gemäß der ersten Ausführungsform für die Nadel. Indem sowohl der Draht, aus dem die Ringklammer besteht, als auch die innere Bohrung des Zylinders so ausgebildet werden, dass sie einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen, kann verhindert werden, dass sich die Ringklammer innerhalb der Bohrung dreht. Die dritte Ausführungsform 300 weist weiter einen Kolben 36 auf, dessen Querabmessung im wesentlichen der Innenabmessung des Zylinders 35 gleicht. Der Kolben 36 braucht nicht notwendigerweise ein Mittel zum Greifen der Ringklammer 8 aufzuweisen, weil er nur zum Extrudieren der Ringklammer 8 aus dem Zylinder 35 verwendet wird. Anpassungen der dritten Ausführungsform 300, welche Mittel zum Halten und Zurückziehen der Ringklammer 8 bereitstellen, ähn lich jenen, die zum Halten und Zurückziehen der Nadel gemäß der ersten Ausführungsform bereitgestellt sind, liegen jedoch sicher innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung.
Die Ringklammer 8 ist so innerhalb des Zylinders 35 angeordnet, dass ihr distales Ende 8d dem offenen distalen Ende des Zylinders 35 zugewandt ist. Der Kolben 36 ist innerhalb des Zylinders 35 angeordnet, wobei das distale Ende des Kolbens 36 an das proximale Ende 8p der Ringklammer 8 anstößt. Durch das Einführen des Kolbens 36 durch den Zylinder 35 mit der Bewegung 206 wird die Ringklammer 8 aus dem Zylinder 35 ausgestoßen, wie in 212B dargestellt ist. Wenn die Ringklammer 8 ausgestoßen wird, kehrt sie mit einer Wickelbewegung 207 in ihre unbelastete Form zurück, wie vorstehend für die Nadel gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Geeigneterweise kann die Ringklammer 8 eine unbelastete Form aufweisen, die im wesentlichen kreisförmig ist, damit sie bei einem minimalen lateralen Druck durch Weichgewebe eines Patienten hindurchtreten kann, um ein Minimum an strukturellen Beschädigungen der Gewebe zu verursachen.
Die dritte Ausführungsform 300 (sowie beliebige der Ausführungsformen gemäß dieser Erfindung) kann mit mindestens einem Markermittel 55 angepasst werden. Der Marker 55 kann geeigneterweise ein erhöhter oder eingeprägter Abschnitt des Zylinders 35 sein oder einfach darauf gedruckt sein. Wenn die Ringklammer 8 in einer geeigneten Orientierung in den Zylinder 35 eingebracht ist, gibt der Marker 55 die Richtung an, in die sich die Ringklammer 8 spiralförmig dreht, wenn sie extrudiert wird. Dies hilft dem Chirurgen dabei, eine Wunde geeignet abzuklemmen. Es sei bemerkt, dass beliebige der verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen vorteilhafterweise auch mit einem geeigneten Markermittel versehen werden können. Die 213A– 213B und die 213C–213D zeigen eine geeignete Ausrichtung des Markers 55, wodurch zwei jeweilige Richtungen für die Extrusion einer Ringklammer 8 angegeben werden. Die jeweiligen Positionen des Markers 55 in 213A oder 213C geben an, dass die Ringklammer 8 in der in 213B bzw. 213D dargestellten Richtung aus dem Zylinder 35 austritt. Der Marker 55 kann an jeder geeigneten Stelle entlang dem Zylinder angeordnet werden. Es kann mehr als ein Marker vorhanden sein.
In einem anderen Modus, der in den 212C und 216A dargestellt ist, weist die Ringklammer 8 ein erweitertes proximales Segment 49 auf, dessen unbelastete Form relativ gerade ist. Dieses proximale Segment 49 kann vom Chirurgen in irgendeiner Weise gegriffen und manipuliert werden, um die Ringklammer 8 innerhalb weicher Gewebe einzustellen. In diesem Modus hat der Kolben 36 einen vergrößerten Durchmesser und weist eine Bohrung 37 auf, die sich in den Kolben 36 erstreckt. Indem der Kolben 36 mit der Bohrung 37 versehen wird, wird ermöglicht, dass die dritte Ausführungsform 300 die verlängerte und erweiterte Ringklammer 8 aufweist. Hierdurch wird es unnötig, den Zylinder 35 zu verlängern, wodurch die Vorrichtung 300 für den Chirurgen einfacher handhabbar gemacht wird. Wie in 216B dargestellt ist, kann das verlängerte Endsegment 49 durch ein herkömmliches Verfahren, wie Abschneiden mit Drahtschneidern, entfernt werden, nachdem der Chirurg die erweiterte Ringklammer 8 manipuliert hat. Es sei bemerkt, dass das proximale Segment 49 nicht aus einem elastischen Material zu bestehen braucht, sondern dass es aus jedem beliebigen herkömmlichen Material bestehen kann, das an dem elastischen Segment 8 befestigt wird, um die Kosten der Vorrichtung 300 zu minimieren.
Der Zylinder und der Kolben gemäß der dritten Ausführungs form der Vorrichtung können mit einer Vielzahl verschiedener Ringklammern in der Art der in den 217A–217C dargestellten verwendet werden. Wie in 217A dargestellt ist, kann die Ringklammer 8 so gebildet werden, dass in ihrer unbelasteten Konfiguration ihr distales Ende 8d und ihr proximales Ende 8p in eine Ende-an-Ende anstoßende Ausrichtung gelangen. Alternativ können die Enden 8d und 8p, wie in 217B dargestellt ist, in eine Seite-an-Seite überlappende Ausrichtung gelangen. Das Verriegeln der Ringklammer kann zugelassen werden, indem am Ende 8d ein kleiner Widerhaken oder kleine Widerhaken (nicht dargestellt) bereitgestellt werden, welche in eine Vertiefung oder in Vertiefungen (auch nicht dargestellt) am Ende 8p passen oder umgekehrt.
Eine leicht modifizierte Ringklammer kann einen proximalen Kopplungshaken 8ph aufweisen. Bei einer solchen Konfiguration bleibt der Haken 8ph in der unbelasteten Konfiguration der Ringklammer etwas vom durchstechenden Ende 8d getrennt, so dass die Ringklammer keinen vollständigen Kreis bildet. Der Chirurg kann die Ringklammer in einem engeren Bogen belasten und den Haken 8ph mit dem durchstechenden Ende 8d in Eingriff bringen, wie dargestellt ist. Die Elastizität in der Ringklammer 8 bewirkt, dass der Haken 8ph unter mechanischer Belastung bzw. mechanischer Spannung in Eingriff bleibt. Ein solcher Modus der Ringklammer ist in dem US-Patent 5 002 563 (Pyka u.a.) dargelegt.
Wie in 214 dargestellt ist, kann die dritte Ausführungsform 300 einen verlängerten Zylinder 35 aufweisen, innerhalb dessen mehrere Ringklammern 8a–8n angeordnet sein können. Das Einbringen des Kolbens 36 durch den Zylinder 35 bewirkt dann eine serielle Extrusion der Ringklammern 8a–8n.
Die serielle Extrusion der Ringklammern 8a–8n kann auch durch Anpassen der dritten Ausführungsform 300 erreicht werden, wie in 215A oder 215B dargestellt ist. In diesem Modus weist die dritte Ausführungsform 300 ein Magazin 38 auf, das die mehreren Ringklammern 8a–8n hält. Das Magazin 38 weist eine Magazinfeder 39 auf, die gegen die Ringklammern 8a–8n drückt, um sie in ihrer belasteten und eher geradegerichteten Form zu halten, und die sie seriell bzw. nacheinander in einer Position zur Extrusion durch den Kolben 36 in den Zylinder 35 einführt. Das Magazin 38 kann getrennt anbringbar sein und auch wieder auffüllbar sein. Es sei bemerkt, dass jedes beliebige geeignete Mittel verwendet werden kann, um die mehreren Ringklammern in einer bevorzugten Orientierung zu halten, falls es erwünscht ist, dass sie in einer vorgegebenen Krümmungsorientierung aus dem Zylinder 35 austreten. Beispielsweise können die Ringklammern 8a–8n einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, oder sie können lösbar aneinander geklebt sein, um ihre Drehung innerhalb des Magazins 38, weg von ihrer bevorzugten Orientierung, zu verhindern.
Die dritte Ausführungsform 300 kann weiter mit einer Kolbenrückstellfeder 40 versehen sein, die beim Einbringen des Kolbens 36 komprimiert wird und die den Kolben 36 automatisch in eine Position zurückführt, in der das Einbringen der nächsten Ringklammer in den Zylinder 35 möglich ist. Wie in 215B dargestellt ist, kann sich die Kolbenrückstellfeder 40 innerhalb des Zylinders 35 befinden. In diesem Modus weist der Zylinder 35 eine vergrößerte Kammer 41 auf, in der sich die Feder 40 befindet. Der Kolben 36 kann ein vergrößertes Segment 42 aufweisen, das sich innerhalb des Zylinders 35 befindet und das durch eine Endkappe 43 am Zylinder 35 innerhalb des Zylinders 35 gehalten wird. Hierdurch wird die Vorrichtung 300 als eine eher integrale Einheit erhalten und das vollständige Herausziehen des Kol bens 36 aus dem Zylinder 35 verhindert. Dies ermöglicht es auch, dass eine vorkomprimierte Kolbenrückstellfeder 40 verwendet wird, welche eine größere Rückstellkraft und -geschwindigkeit für den Kolben 36 bereitstellt. Es sei bemerkt, dass jede der Ausführungsformen dieser Erfindung durch ein geeignetes Aktivierungsmittel in der Art von Spritzenkolbenmechanismen, von Verschiebemechanismen, von Pistolengriffbetätigungsmechanismen, von Scherenbetätigungsmechanismen oder dergleichen, aktiviert werden kann.
Eine dritte Form der vorliegenden Erfindung sieht eine endoskopische oder laparoskopische chirurgische Vorrichtung vor, die ein inneres Abdecktuch bereitstellt und die Gewebesammlung erleichtert. Die chirurgische Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer axialen Bohrung mit einer distalen Entfaltungsöffnung und ein Barriereelement, das innerhalb der axialen Bohrung einzwengbar ist, auf. Das Barriereelement weist eine Schleife aus einem elastisch wiederherstellbaren Material, vorzugsweise einer Formgedächtnislegierung, und eine Barrieremembran, die die Schleife lose umspannt, auf. Fernbedienungsmittel sind bereitgestellt, um das Barriereelement in Bezug auf das distale Ende des Gehäuses vorzuschieben und zurückzuziehen und wahlweise zu drehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Formgedächtnislegierungsmaterial, insbesondere ein pseudoelastisches Formgedächtnislegierungsmaterial, und bevorzugter ein superelastisches Formgedächtnislegierungsmaterial, verwendet.
Das Barriereelement ist zwischen einer ersten Position, in der es innerhalb des Gehäuses eingezwängt ist, und einer zweiten Position, in der es über die distale Entfaltungsöffnung des Gehäuses vorgeschoben ist, beweglich und nimmt eine ausgedehnte Form an. In der ausgedehnten Form wirkt das Barriereelement als ein chirurgisches Abdecktuch und/oder als eine chirurgische Sammeleinrichtung. Das Barriereelement ist vorzugsweise zu einer dritten Position beweglich, in der es teilweise oder vollständig zurückgezogen ist und zumindest ein Teil von ihm in dem Gehäuse eingezwängt ist.
31 ist eine Ansicht einer nicht ausgedehnten Barrierevorrichtung (nicht dargestellt) innerhalb eines Gehäuses. Die 32 bis 35 sind fortschreitende Schnittansichten durch eine Linie a-a aus 31, worin die Verwendung der Vorrichtung aus 31 dargestellt ist. In den Figuren zeigen 32 eine eingezwängte Konfiguration, 33 eine ausgedehnte Konfiguration (Erinnerungskonfiguration), 34 eine eingeschlossene Konfiguration und 35 eine herausgezogene Konfiguration.
36 zeigt alternative Ausführungsformen der Vorrichtung aus 31 durch eine Linie b-b.
Die 37 und 38 zeigen alternative Ausführungsformen des Barriereelements in der ausgedehnten Konfiguration (Erinnerungskonfiguration).
39 zeigt Schnittansichten von Ausführungsformen durch die Linie b-b aus 37.
Die 310, 311 und 312 zeigen detailliert alternative ausgedehnte Schleifenkonfigurationen.
Während einer Operation, insbesondere einer "minimalinvasiven Operation" (LIS), ist es häufig erforderlich, krankes Gewebe zu entfernen. Dieses Gewebe kann infiziert sein, inflammatorische Abscheidungen (beispielsweise Bilis) enthalten oder Tumorzellen enthalten. In jeder dieser Situationen ist es erwünscht, eine Operation auszuführen, ohne das um gebende gesunde Gewebe durch krankes Gewebe zu kontaminieren. Ausdehnbare innere Barrieren gemäß dieser Erfindung minimieren oder verhindern diese Kontamination. Das ausdehnbare Barriereelement weist auf: (a) eine flexible Membran, die lose überspannt, und (b) eine Schleife aus einem elastisch verformbaren Material. Die elastisch verformbare Schleife besteht vorzugsweise aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung, die eine ausgedehnte Schleife in ihrer "Erinnerungsform" definiert. Die ausdehnbare Barriere ist in ein Gehäuse eingezwängt, und das Entfaltungsende des Gehäuses befindet sich innerhalb eines Körpers. Die Barriere wird aus dem Gehäuse entfaltet und zu ihrer Erinnerungsform ausgedehnt.
Die Barriere kann unter krankem Gewebe angeordnet werden, so dass unerwünschte Materialien durch die Schwerkraft und/oder eine Befeuchtungsströmung in die Barriere gespült werden, ohne dass umgebendes Gewebe kontaminiert wird. Die unerwünschten Materialien können vor dem Herausziehen der Vorrichtung von der Oberfläche der Barriere abgesogen werden. Alternativ wird die Barriere so angeordnet, dass sie das kranke Gewebe im wesentlichen umgibt und einschließt und es während einer Operation von gesundem Gewebe fernhält. Die Gewebeprobe wird abgetrennt (falls erforderlich). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bleibt die Barrieremembran außerhalb des Gehäuses schwebend angeordnet, wenn die elastisch verformbare Schleife zuerst in das Gehäuse zurückgezogen wird. Der obere Rand der Barrieremembran schließt sich zur Bildung einer Tasche, wenn die elastisch verformbare Schleife in das Gehäuse zurückgezogen wird. Innerhalb der Tasche befindet sich eine Gewebeprobe oder ein anderes Material, das von der Membran eingeschlossen worden ist. Das Gehäuse, die Barriere und eingeschlossenes Material werden aus dem Patienten entfernt.
Die Figuren sind zu Klarheitszwecken dargestellt und nicht maßstäblich gezeichnet. Gleiche Bezugszahlen stellen gleiche Strukturen dar.
31 ist eine laterale Außenansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Gehäuse 10 umfasst ein Entfaltungsende 12, das in den Patienten eingeführt wird und das ausdehnbare Barriereelement (nicht dargestellt) in einer eingezwängten Konfiguration unterbringt, einen Achsabschnitt 14, der teilweise oder vollständig in den Körper des Patienten eingeführt werden kann, und ein Betätigungsende 16, das dem Entfaltungsende gegenüberliegt und im wesentlichen außerhalb des Patienten gehalten wird. Das Gehäuse 10 kann flexibel oder steif sein, und seine Steifigkeit kann sich entlang seiner Länge ändern. Ein Fernbetätigungsmittel 18 wird zum Vorschieben und/oder Zurückziehen und wahlweise zum Drehen des Barriereelements in Bezug auf die distale Entfaltungsöffnung 24 verwendet.
Die 32 bis 35 zeigen die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erhalten einer Gewebeprobe. Sie sind vereinfachte Querschnittsdarstellungen der in 31 dargestellten Vorrichtung, wobei der Querschnitt entlang einer Linie a-a genommen ist. Bei der Verwendung wird die Vorrichtung teilweise in einen menschlichen oder tierischen Patienten (nicht dargestellt) eingeführt. Das Gehäuse kann direkt in einen Patienten eingeführt werden, oder die Vorrichtung kann unter Verwendung eines Instrumentenkanals eines standardmäßigen Endoskops, Laparoskops, Katheters oder dergleichen eingebracht werden.
32 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung aus 31 mit einem ausdehnbaren Barriereelement 22 in einer ersten eingezwängten Konfiguration.
Das Gehäuse 10 ist vorzugsweise eine längliche Hülse mit einer dadurch verlaufenden axialen Bohrung 20, wobei die axiale Bohrung so bemessen ist, dass sie das ausdehnbare Barriereelement 22 in einer eingezwängten Konfiguration aufnimmt. Die axiale Bohrung 20 öffnet sich zu der Umgebung der Entfaltungsöffnung 24. Gemäß einer Ausführungsform (nicht dargestellt) öffnet sich die axiale Bohrung auch zu der Umgebung an der Aktivatoröffnung 26, und es wird ein Zugang für zusätzliche laparoskopische oder endoskopische Vorrichtungen und/oder ein Fluidzugang oder ein Fluidabzug bereitgestellt. Eine Dichtung (nicht dargestellt) kann an der Aktivatoröffnung 26 hinzugefügt werden, um ein Lecken von Fluid (d.h. einer Flüssigkeit oder eines Gases) zu minimieren.
Die spezifische Konfiguration und die spezifischen Abmessungen der axialen Bohrung 20 hängen von der Verwendung der Vorrichtung, den Parametern des Barriereelements 22 und davon ab, ob ein Zugang für zusätzliche laparoskopische oder endoskopische Vorrichtungen bereitgestellt ist. Im allgemeinen hat die axiale Bohrung 20 einen Innendurchmesser von weniger als etwa 0,3 cm bis etwa 2 cm oder größer, vorzugsweise von etwa 0,25 cm bis etwa 2,5 cm. Gemäß einer Ausführungsform (nicht dargestellt) weist die axiale Bohrung einen Arbeitskanal eines Endoskops auf. Ein solches Endoskop kann auch chirurgische Werkzeuge, wie Laser, Skalpelle, Spül- und Ansaugmittel, Sichtbarmachungsmittel und dergleichen bereitstellen.
Der Außendurchmesser des Gehäuses 10 hängt von der Anwendung, der Größe der ausdehnbaren Barriere und davon ab, ob in der Vorrichtung zusätzliche Arbeitskanäle enthalten sind. Das Gehäuse in einer laparoskopischen Vorrichtung hat einen Durchmesser von weniger als etwa 1 mm bis etwa 3 cm oder größer, vorzugsweise von etwa 0,4 cm bis etwa 1,5 cm.
Die Länge der laparoskopischen Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 10 cm bis etwa 30 cm oder größer, allgemeiner von etwa 20 cm bis etwa 30 cm. Das Gehäuse 10 einer für endoskopische Verwendungen vorgesehenen Vorrichtung hat einen Durchmesser von weniger als etwa 1 mm bis etwa 3 cm oder größer. Die Länge endoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 10 cm bis etwa 1 Meter oder größer.
Das Barriereelement 22 wird aus der Ferne durch die Entfaltungsöffnung 24 vorgeschoben. Das Barriereelement 22 kann durch ein Verbindungsmittel 28 über die Betätigungsöffnung 26 des Gehäuses 10 befestigt werden. Das Verbindungsmittel 28 kann beispielsweise, wie dargestellt, an das Barriereelement 22 gelötet oder auf andere Weise daran befestigt sein. Alternativ kann es eine Fortsetzung des bei der Bildung der elastisch verformbaren Schleife 36 verwendeten elastischen Materials sein. Bei der dargestellten Konfiguration ist das Barriereelement 22 durch das Verbindungsmittel 28 an dem Fernbetätigungsmittel 18 angebracht. Eine axiale Längsbewegung des Aktivatormittels 18 in Bezug auf das Gehäuse 10 bewirkt, dass das Barriereelement 22 über die Entfaltungsöffnung 24 aus dem Gehäuse 10 vorgeschoben oder in dieses zurückgezogen wird. Eine Drehbewegung des Aktivatormittels 18 in Bezug auf das Gehäuse 10 bewirkt, dass das Barriereelement 22 gedreht wird. Falls eine Drehbewegung nicht erwünscht ist, kann ein Mittel zum Verhindern einer Drehung verwendet werden.
In den dargestellten Konfigurationen greift das Fernbetätigungsmittel 18 verschiebbar in die Aktivatoröffnung 26 ein. Das Fernbetätigungsmittel 18 kann eine Erweiterung der elastisch verformbaren Schleife 36 oder des Verbindungsmittels 28 sein und im wesentlichen von dem Gehäuse 10 unabhängig sein. Alternativ kann das Fernbetätigungsmittel 18 mit dem Verbindungsmittel 28 verbunden sein.
Das Gehäuse 10 weist eine chirurgische Handhabungsvorrichtung zum Entfalten und Zurückziehen des Barriereelements auf oder bietet eine Integration damit. Gemäß einer Ausführungsform sind, wie dargestellt, zwei Fingerringe 30 Teil des Betätigungsendes 16. Ein zusätzlicher Daumenring 32 ist Teil des Fernbetätigungsmittels 18. Diese Ringe sollen die Handhabung erleichtern. Noppen oder Stege können beispielsweise zum Vereinfachen der Integration mit einem geeigneten Betätigungsmittel (nicht dargestellt) bereitgestellt werden. Geeignete Betätigungsmittel umfassen Verschiebungsmechanismen, Pistolengriffmechanismen oder daumenbetätigte Mechanismen, Scherengriffe und Spritzenkolbenmechanismen (ähnlich der in den 32 bis 36 dargestellten Konfiguration). Diese und andere sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Der spezifische Typ des Betätigungsmechanismus ist im allgemeinen durch die persönliche Vorliebe des Chirurgen bestimmt.
Bei der Verwendung wird das Entfaltungsende 12 und möglicherweise der Achsabschnitt 14 in den Patienten eingeführt. Das Gehäuse kann direkt in den Patienten eingeführt werden, oder es kann unter Verwendung des Instrumentenkanals einer Standard-LIS-Vorrichtung eingeführt werden. Das Entfaltungsende 12 weist eine laterale Integrität auf, so dass es durch den Druck, der durch das eingezwängte Barriereelement 22 ausgeübt wird, nicht erheblich verformt wird. Bei einer Vorrichtung mit einem steifen Gehäuse (der übliche Fall für eine laparoskopische Vorrichtung) kann das Entfaltungsende 12 des Gehäuses mit dem Achsabschnitt 14 des Gehäuses integral ausgebildet sein, so dass es zwischen den funktionellen Zonen keine offensichtliche Abgrenzung gibt. Wenn eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung als ein Katheter wirkt (typischerweise bei einer endoskopischen Verwendung) und es nur eine geringe laterale Unterstützung gibt, kann das Entfaltungsende 12 eine Verstärkung benötigen, um das ausdehnbare Barriereelement fortlaufend einzuzwängen.
Der Achsabschnitt 14 des Gehäuses befindet sich zwischen dem Betätigungsende 16 (nicht eingeführt) und dem Entfaltungsende (eingeführt) 12 der Vorrichtung. Der Achsabschnitt 14 des Gehäuses kann teilweise oder vollständig in den Patienten (nicht dargestellt) eingeführt werden. Der Achsabschnitt 14 einer Vorrichtung, die bei der Laparoskopie verwendet wird, muss eine ausreichende strukturelle Integrität aufweisen, damit er leicht ohne eine übermäßige Verformung durch eine chirurgische Öffnung in den Körper des Patienten eingeführt werden kann. Materialien mit einer ausreichenden strukturellen Steifigkeit umfassen Edelstahl und steife Polymermaterialien, wie Kunststoffe.
Das Material des Achsabschnitts 14 und das Material des Entfaltungsendes 12 können gleich sein, oder sie können unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise ist der Achsabschnitt 14 eines bei der endoskopischen Chirurgie verwendeten ausdehnbaren Barrierevorrichtungsgehäuses im allgemeinen flexibel, um das Einführen durch natürlich auftretende Öffnungen, Kanäle und/oder Durchgänge zu ermöglichen, oder um das Einführen durch den Arbeitskanal eines Endoskops zu ermöglichen. Geeignete Polymermaterialien umfassen Polytetrafluorethylen, Polyurethan, Polyethylen, Teflon und dergleichen. Das Material eines solchen flexiblen Gehäuses kann am Entfaltungsende 12 beispielsweise mit Fasern, Ringen oder Längsrippen verstärkt sein, um zu ermöglichen, dass es den Kräften standhält, die durch das Barriereelement 22 auf es ausgeübt werden, während es in das Gehäuse eingezwängt und durch dieses verformt ist.
Das Barriereelement 22 hat zwei Bestandteile, nämlich die Barrieremembran 34 und die elastisch verformbare Schleife 36.
Im ausgedehnten Zustand kann das Barriereelement 22 einen Durchmesser von etwa 1 cm oder weniger bis etwa 5 cm oder mehr und allgemeiner von etwa 2 cm bis etwa 4 cm aufweisen. Die Barrieremembran 34 überspannt die elastisch verformbare Schleife 36 lose, wodurch eine abgerundete Platte oder Schüssel gebildet ist. Die Tiefe des von der Barrieremembran 34 beschriebenen Bogens, wenn sie an der elastisch verformbaren Schleife 36 schwebend angeordnet ist, reicht von weniger als etwa 1 cm bis etwa 7 cm oder größer. Im allgemeinen ist die bevorzugte Tiefe der von der Barrieremembran 34 gebildeten Tasche kleiner, wenn die Barrieremembran 34 in erster Linie als ein chirurgisches Abdecktuch zum Schützen von Gewebe verwendet wird, und sie ist dementsprechend größer, wenn die Barrieremembran als eine Tasche zum Sammeln von Gewebe oder zum Entfernen von Gewebe an der Operationsstelle verwendet wird. Bei jenen Ausführungsformen, bei denen eine verhältnismäßig tiefe schüsselartige Tasche vorhanden ist, kann es erwünscht sein, die Barrieremembran zu verstärken. Verstärkungsstreben oder -rippen, die beispielsweise aus Kunststoff, verdicktem Barrieremembranmaterial oder einer Formgedächtnislegierung hergestellt sind, bieten eine Verstärkung und unterstützen das vollständige Entfalten der Barrieremembran in die gewünschte Form.
Das Barriereelement 22 wird komprimiert und in die axiale Bohrung 20 geladen. In dieser eingezwängten Konfiguration kann die Barrierevorrichtung sterilisiert, verpackt und zur späteren Verwendung gelagert werden. Vorzugsweise ist während einer Chirurgie mindestens eine ausdehnbare Barrierevorrichtung verfügbar: Wenn es erforderlich ist, kann der Chirurg die Größe des zum Gewebeschutz und/oder zur Gewebesammlung erforderlichen Barriereelements visuell beurteilen und eine geeignete ausdehnbare Barrierevorrichtung auswählen.
Wenn die Barrieremembran 34 eingezwängt wird, wird sie zusammengefaltet und kann um die elastisch verformte Schleife 36 gerollt werden. Die Barrieremembran besteht vorzugsweise aus einem flexiblen und undurchlässigen biokompatiblen Material. Die Zusammensetzung der Barrieremembran spiegelt die spezifische Verwendung der ausdehnbaren Barriere wieder. Die Barrieremembran ist dünn genug, damit sie, zusammen mit der elastisch verformbaren Schleife, gefaltet oder zusammengerafft werden kann, so dass sie in die axiale Bohrung 20 passt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Material der Barrieremembran für Körperfluide und andere Flüssigkeiten in der Art einer normalen Salzlösung, die während chirurgischer Prozeduren vorhanden sein könnten, im wesentlichen undurchlässig. Die Dicke der Membran reicht aus, um eine wirksame Barriere für schädliche oder kontaminierte Materialien, wie Bilis, Ausstreuungen von entzündeten oder infizierten Geweben oder Tumorzellen bereitzustellen. Geeignete Materialien umfassen Polyethylen, Polyvinylchlorid, Urethan, Silikongummi und dergleichen.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist das Material der Barrieremembran für Gewebeproben im wesentlichen undurchlässig, es ist jedoch im allgemeinen für Körperfluide und andere Flüssigkeiten, wie normale Salzlösung, die während chirurgischer Prozeduren vorhanden sein können, durchlässig. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Material der Barrieremembran ein Netz, ein Gewebe oder ein Gitter sein. Geeignete Materialien umfassen perforiertes, ein Gewebe bildendes oder vernetztes Polyethylen, Polyvinylchlorid, Urethan, Silikongummi und dergleichen. Eine ähnliche Konstruktion kann aus Formgedächtnismaterialien hergestellt werden oder diese enthalten.
Die elastisch verformbare Schleife 36 ist ein Draht oder ein Streifen aus elastischem Material. Der Begriff "elastisches Material" soll hier ein metallisches Material bedeuten, das federartige Eigenschaften aufweist, das also durch eine ausgeübte Belastung oder Spannung verformt werden kann und dann in seine ursprüngliche unbelastete Form oder Konfiguration zurückspringt oder wiederhergestellt wird, wenn die Belastung bzw. die Spannung entfernt wird. Das elastische Material ist vorzugsweise hochelastisch. Die Materialien sind metallisch. Die Verwendung von Metallen in der Art von Formgedächtnislegierungen ist bevorzugt. Formgedächtnislegierungen, die eine Pseudoelastizität, insbesondere eine Superelastizität, aufweisen, sind besonders bevorzugt. Die hier verwendeten elastischen Materialien weisen eine elastische Verformung von mehr als 1%, im allgemeinen von mehr als 2% auf. Vorzugsweise weisen die hier verwendeten elastischen Materialien eine elastische Verformung von mehr als 3% und bevorzugter von mehr als 4% auf.
33 zeigt die Vorrichtung aus 32 in einer ausgedehnten Position. Das Fernbetätigungsmittel 18 wurde entlang der axialen Bohrung 20 distal bewegt. Die elastisch verformbare Schleife 36 erstreckt sich über die Außengrenzen der Entfaltungsöffnung 24 hinaus. Sobald die elastisch verformbare Schleife 36 von der Kompression des Gehäuses 10 befreit wird, erhält die Schleife ihre unbeschränkte Erinnerungsform zurück, und das Barriereelement 22 erhält seine entfaltete Konfiguration. Während die elastisch verformbare Schleife 36 als im wesentlichen kreisförmig oder oval dargestellt ist, sind auch andere Formen möglich. Elliptische, abgerundete, quadratische und unregelmäßige Formen sind auch möglich und können für eine spezielle Anwendung er wünscht sein.
Die Barrieremembran 34 ist mit der elastisch verformbaren Schleife 36 verbunden. Wenn die Schleife ausgedehnt wird, entfaltet sich die Barrieremembran 34 zur Bildung einer im wesentlichen plattenartigen oder schüsselartigen Umhüllung mit einem Mund 38. Der Umkreis oder der Mund 38 der Barrieremembran 34 ist durch den Schnitt der elastisch verformbaren Schleife 36 und der Barrieremembran 34 definiert.
Die in 33 dargestellte eher schüsselartige Konfiguration ist im allgemeinen bevorzugt, wenn die Vorrichtung zum Sammeln oder Aufnehmen von Gewebeproben verwendet wird. Bei der Verwendung wird das ausgedehnte Barriereelement 22 an oder in der Nähe der Operationsstelle intern schwebend angeordnet. Die Barriere kann so manipuliert werden, dass sie unterhalb der Operationsstelle liegt, so dass Fluide oder andere Materialien, die an der Operationsstelle abgegeben werden, durch eine Spülströmung und/oder durch die Schwerkraft leicht abwärts in die ausdehnbare Barriere fließen. Wenn die Barrieremembran 34 schüsselartig ist, kann sie eine erhebliche Gewebeprobe 40 aufnehmen, die während einer Operation auszuschneiden und zu entfernen ist.
34 zeigt die Vorrichtung aus 33 in einer taschenförmigen Konfiguration, teilweise zwischen der ausgedehnten Konfiguration aus 33 und der zurückgezogenen Konfiguration aus 35. Das Fernbetätigungsmittel 18 wurde proximal entlang der Innenseite der axialen Bohrung 20 entfernt. Die elastisch verformbare Schleife 36 erstreckt sich nur teilweise über die Begrenzungen der Entfaltungsöffnung 24 hinaus, und die einzwängende Kraft des Gehäuses 10 hat die elastisch verformbare Schleife 36 in eine verformte halbeingezwängte Form gedrängt. Die Barrieremembran 34 kann vorzugsweise in Bezug auf die elastisch verformbare Schleife 36 verschoben werden. Die Barrieremembran 34 wird vorzugsweise nicht mit der elastisch verformbaren Schleife 36 in das Gehäuse 10 zurückgezogen und bleibt im wesentlichen außerhalb des Gehäuses 10. Wenn die elastisch verformbare Schleife 36 in das Gehäuse 10 zurückgezogen wird, wird die Barrieremembran 34 an der Entfaltungsöffnung 24 des Entfaltungsendes 12 des Gehäuses 10 eingefangen. Daher wird der Durchmesser des Munds 38 der Barrieremembran 34, verglichen mit der in 33 dargestellten ausgedehnten Konfiguration, verringert, und die Barrieremembran 34 bildet eine Tasche. Die Gewebeprobe 40 wird im wesentlichen in die Tasche eingeschlossen.
35 zeigt die Vorrichtung aus 34 in einer Konfiguration zum Herausziehen aus dem Körper. Das Fernbetätigungsmittel 18 wurde weiter entlang der axialen Bohrung 20 in proximaler Richtung bewegt und befindet sich in etwa in der Position, von der es ausgegangen ist. Die elastisch verformbare Schleife 36 wird im wesentlichen vollständig in die axiale Bohrung 20 zurückgezogen, und die Beschränkung des Gehäuses 10 hat die elastisch verformbare Schleife 36 so verformt, dass sie in die axiale Bohrung 20 passt. Der Mund 38 der Barrieremembran 34 wird mit der elastisch verformbaren Schleife 36 in das Gehäuse 10 zurückgezogen, wodurch jeder unerwünschte Verlust von Gewebe oder Fluiden aus der Tasche verhindert wird. Der Körper der Barrieremembran 34, der die Gewebeprobe 40 enthält, bleibt im wesentlichen außerhalb des Gehäuses 10. In dieser Konfiguration wird die Vorrichtung zurückgezogen. Weil die gefüllte Tasche der Barrieremembran 34 im allgemeinen größer als die Entfaltungsöffnung 24 ist, besteht die Tendenz, dass die Barrieremembran 34 die Entfaltungsöffnung 24 des Gehäuses 10 dichtet. Diese Tendenz kann verstärkt werden, indem ein Dichtungs- oder Abschlussmittel (nicht dargestellt) an der Entfaltungsöffnung 24 angeordnet wird.
Wenngleich sich die Demonstration der in den 31 bis 35 dargestellten Vorrichtung auf eine Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung bezieht, liegen auch andere Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung. Beispielsweise haftet die Barrieremembran 34 gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform an der elastisch verformbaren Schleife 36, so dass, wenn der Mund der Barrieremembran 34 in das Gehäuse 10 zurückgezogen wird, er nur transversal zusammengefaltet wird, wenn die elastisch verformbare Schleife 36 in die axiale Bohrung zurückgezogen und darin aufgenommen wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Barrieremembran und die Gewebeprobe vollständig zur Entfernung aus dem Körper in das Gehäuse zurückgezogen.
Der taschenförmige Barrieremembran kann ein Übertragungsmittel für Gewebe bereitstellen, die aus einem Patienten entfernt worden sind und beispielsweise zu einem Pathologielabor zu überführen sind. Es kann die gesamte Barrierevorrichtung überführt werden, oder es kann das distale Ende der Vorrichtung einschließlich der taschenförmigen Barrieremembran vom Rest der Vorrichtung abgetrennt und überführt werden (nicht dargestellt). Falls eine solche Überführung erwünscht ist, kann die Barrieremembran mit einem Gewebekonservierungsmittel umhüllt werden, dieses aufnehmen oder mit diesem gefüllt werden.
36 zeigt repräsentative Ausführungsformen eines Querschnitts durch das Gehäuse entlang einer Linie b-b aus 31. Eine Barrieremembran wäre normalerweise in einer gefalteten, zusammengerafften oder aufgerollten Konfiguration in das Gehäuse eingeschlossen. Die Barrieremembran ist jedoch zur Vereinfachung nicht dargestellt.
36a zeigt ein Gehäuse 110 mit einem kreisförmigen Querschnitt. Dies ist ein bevorzugter Querschnitt für eine ausdehnbare Barrierevorrichtung gemäß dieser Erfindung. Ein kreisförmiger Gehäusequerschnitt hat den Vorteil, dass er in jeder radialen Richtung verformbar ist. Ein kreisförmiger Gehäusequerschnitt ermöglicht auch die Überführung einer ausdehnbaren Barriere gemäß dieser Erfindung durch einen standardmäßigen laparoskopischen Trokar oder durch den Instrumentenkanal eines Standardendoskops. Es können jedoch andere Querschnitte bevorzugt sein.
Innerhalb der axialen Bohrung 120 befindet sich die elastisch verformbare Schleife 136, die eingezwängt wurde, damit sie in die axiale Bohrung 120 passt. Die elastisch verformbare Schleife 136 weist wie dargestellt eine lang gestreckte, ovale Querschnittsform auf. Dies ist eine bevorzugte Querschnittsform, weil sie eine strukturelle Steifigkeit der erweiterten Schleife in einer Richtung senkrecht zur allgemeinen Ebene der Schleife ermöglicht, jedoch nicht die laterale Komprimierbarkeit der Schleife innerhalb der allgemeinen Ebene der Schleife beeinträchtigt. Die elastisch verformbare Schleife 136 kann jedoch beliebige geeignete Querschnittsformen aufweisen.
Die axiale Bohrung 120 kann einen Zugang für Hilfsgeräte, wie eine Elektrokaustikvorrichtung, einen Laser, ein Messer, eine Sonde, oder ein anderes chirurgisches Gerät, eine Abbildungseinrichtung oder eine Spül- oder Absaugeinrichtung bereitstellen. Hilfsgeräte können ein integraler Teil der hergestellten Vorrichtung sein oder bei Bedarf durch die axiale Bohrung 120 eingebracht werden.
36b zeigt ein Gehäuse 110, das eine ovale Querschnittsform aufweist. Innerhalb der axialen Bohrung 120 befindet sich die elastisch verformbare Schleife 136, die so eingezwängt wurde, dass sie in die axiale Bohrung 120 passt. Die elastisch verformbare Schleife 136 ist mit einer abgerundeten Querschnittsform dargestellt. Es ist ein Lumen 142 vorhanden. Das Lumen 142 kann jede gewünschte Querschnittsform aufweisen. Das Lumen 142 wird zum Einbringen von Hilfsgeräten an die chirurgische Stelle verwendet. Hilfsgeräte können beispielsweise eine Elektrokaustikvorrichtung, einen Laser, ein Messer, eine Sonde oder ein anderes chirurgisches Gerät, eine Abbildungseinrichtung oder eine Spül- oder Absaugeinrichtung einschließen. Hilfsgeräte können ein integraler Teil der hergestellten Vorrichtung sein oder bei Bedarf durch ein bereitgestelltes Lumen 142 eingebracht werden.
36c stellt eine Ausführungsform dar, in der ein Kauterisationsdraht 144 als ein integraler Teil der ausdehnbaren Barrierevorrichtung bereitgestellt ist. Auf dem Fachgebiet sind verschiedene Kauterisationsdrähte bekannt und zur Verwendung mit dieser Erfindung geeignet. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist der Kauterisationsdraht 144 eine Schleife, durch die ein elektrischer Strom fließen kann. Er befindet sich neben dem Mund der Barrieremembran, wenn sowohl die ausdehnbare Barriere als auch der Kauterisationsdraht entfaltet sind. Eine Isolation 146 kann um Abschnitte des Kauterisationsdrahts bereitgestellt werden, um Gewebe und das Gehäuse zu schützen. Der Kauterisationsdraht 144 wird zum Abtrennen und/oder Kauterisieren von Gewebe verwendet, das vorzugsweise innerhalb des ausgedehnten Barriereelements gesammelt wird. Das Entfalten und Zurückziehen des Kauterisationsdrahts können unter Verwendung derselben Betätigungseinrichtung gesteuert werden, welche das ausdehnbare Barriereelement entfaltet und zurückzieht. Alternativ kann ein zweiter Betätigungsmechanismus zum Entfalten des Kauterisationsdrahts zugeführt werden.
Die Kauterisationsvorrichtung kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden. Falls die Kauterisationsvorrichtung steif ist, ist die Größe der Kauterisationsvorrichtung entweder auf die Größe des Lumens 142 beschränkt, oder sie steht immer vom Entfaltungsende des Lumens vor. Der Kauterisationsdraht kann jedoch ein elastisches Material aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kauterisationsdraht eine Drahtschleife, die innerhalb des Lumens 142 eingezwängt ist, während die ausdehnbare Barrierevorrichtung im Körper angeordnet ist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Kauterisationsdraht ein hakenförmiger Vorsprung aus elastischem Material, der innerhalb des Lumens 142 linear eingezwängt sein kann.
Es wurde entdeckt, dass eine verbesserte Kauterisationsvorrichtung aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt werden kann. Die Verwendung einer SMA, die eine Pseudoelastizität aufweist, hat den Vorteil, dass das Ausmaß der elastischen Verformung, das verfügbar ist, verglichen mit demjenigen, das bei vielen anderen elektrisch leitenden Materialien verfügbar ist, groß ist. Das große Ausmaß der elastischen Verformung der Legierung ermöglicht es, dass die Schleife eine kleine Querabmessung aufweist, wenn sie innerhalb eines Gehäuses eingezwängt ist.
36d zeigt den Kauterisationsdraht 144, der sich innerhalb der elastisch verformbaren Schleife 136 befindet. Diese Anordnung ermöglicht es, dass sich der Kauterisationsdraht 144 innerhalb des Munds der Barrieremembran befindet. Sie ermöglicht es auch, dass der Kauterisationsdraht und die elastisch verformbare Schleife im selben Lumen des Gehäuses enthalten sind. Die Entfaltung des Kauterisationsdrahts kann unter Verwendung derselben Betätigungseinrichtung gesteuert werden, die das ausdehnbare Barriereelement entfaltet und zurückzieht. Alternativ kann ein zweiter Betätigungsmechanismus zur Entfaltung des Kauterisationsdrahts bereitgestellt werden. Andere (nicht dargestellte) Ausführungsformen umfassen das Kleben des Kauterisationsdrahts an den Mundabschnitt der ausdehnbaren Barriere oder das Veranlassen, dass die elastisch verformbare Schleife selbst als ein Kauterisationsdraht wirkt, wobei die Barrieremembran an spezifischen Stellen perforiert ist, um zu ermöglichen, dass Elektrizität oder Wärme zum Gewebe fließt. Alternativ kann ein leitendes Polymer, das von außerhalb des Körpers elektrisch erwärmt werden kann, verwendet werden, um den Mundabschnitt der Barrieremembran auszukleiden, oder die Barrieremembran selbst kann den Fluss von Wärme oder Elektrizität durch den Körper unterstützen. Es kann eine Isolation 146 innerhalb des Gehäuses bereitgestellt werden, um das Gehäuse zu schützen.
Die 37 und 38 zeigen alternative Ausführungsformen der ausdehnbaren Barriere gemäß dieser Erfindung.
37 zeigt ein flaches Barriereelement 222, bei dem die Tiefe der Barrieremembran 234 ein Bruchteil des Durchmessers des Munds 238 ist. Das Verbindungsmittel 228 ist an einer kreisförmigen, elastisch verformbaren Schleife 236 befestigt, welche einen geschlossenen Ring bildet. Dieser Typ eines ausdehnbaren Barriereelements kann als ein inneres chirurgisches Abdecktuch wirken. Es ist das Gehäuse 210 dargestellt.
38 zeigt eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung. Das Barriereelement 222 ist verhältnismäßig tief: Die Tiefe der Barrieremembran 234 ist größer als der Durchmesser des Munds 238. Das Verbindungsmittel 228 besteht aus Drähten, welche Fortsätze der elastisch verformbaren Schleife 236 sind. Die elastisch verformbare Schleife 236 ist in eine Umhüllung 248 aufgenommen, die aus der Barrie remembran 234 besteht. Die Barrieremembran 234 ist vorzugsweise über sich selbst gefaltet und selbsthaftend, so dass die Umhüllung 248 gebildet ist. Die elastisch verformbare Schleife 236 tritt durch Öffnungen 250 in die Umhüllung ein. Jedes Ende der elastisch verformbaren Schleife 236 kann an einer Öffnung 250 unabhängig in die Umhüllung eintreten, wie dargestellt ist. Alternativ können beide Enden der elastisch verformbaren Schleife 236 durch eine nicht dargestellte Öffnung 250 in die Umhüllung eintreten. Die elastisch verformbare Schleife 236 greift gleitend in die Schleifenumhüllung 248 ein: Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform bildet die Barrieremembran beim Zurückziehen der elastisch verformbaren Schleife in das Gehäuse eine geschlossene Tasche, wenn das Barriereelement zum Sammeln einer Gewebeprobe verwendet wird, wie in 35 dargestellt ist.
In 38 ist weiterhin ein Kauterisationsdraht 244 dargestellt, der sich, wenn er entfaltet ist, proximal zum Mund 238 des Barriereelements 222 befindet. Eine isolierende Hülse 252 befindet sich innerhalb der axialen Bohrung, in der der Kauterisationsdraht untergebracht ist, und sie steht leicht vom distalen Ende des Gehäuses 210 vor.
Wenngleich eine selbsthaftende Barrieremembran 234 dargestellt ist, sind auch alternative Ausführungsformen möglich. 39 zeigt einige der Alternativen in einem Querschnitt, der durch eine Linie b-b aus 37 gebildet ist. Die Barrieremembran 234 kann eine Doppellage sein, wobei sich die elastisch verformbare Schleife 236 zwischen den beiden Flächen befindet, wie in 39a dargestellt ist. Die Doppellage kann selbsthaftend sein, falls dies gewünscht ist. Die Barrieremembran 234 kann Ringe 260 aufweisen, die entweder aus dem Membranmaterial oder aus einem anderen Material gebildet sind, wie in 39b darge stellt ist. Die Barrieremembran 234 kann, wie in 39c dargestellt ist, durch die elastisch verformbare Schleife 236 durchstoßen sein. Alternativ kann die Barrieremembran 234 an der elastisch verformbaren Schleife 236 befestigt sein, so dass ein Gleiten des Membranmaterials über die elastisch verformbare Schleife im wesentlichen verhindert ist (nicht dargestellt).
Die 310, 311 und 312 zeigen einige alternative Draufsichten und Seitenansichten der elastisch verformbaren Schleife in der ausgedehnten "Erinnerungskonfiguration". 310 zeigt eine geschlossene kreisförmige Schleife 336 mit einem Verbindungsmittel 328. Es ist das Gehäuse 310 dargestellt. Die elastisch verformbare Schleife ist in der Seitenansicht flach. 311 zeigt eine kreisförmige Schleife 336, bei der das Verbindungsmittel 328 ein Fortsatz der Schleife ist. Die Schleife ist in der Seitenansicht flach, und die elastische Verbindungsstange ist scharf gewinkelt. 312 zeigt eine ovale Schleife 336 in der Draufsicht, wobei das Verbindungsmittel 328 eine Fortsetzung der elastisch verformbaren Schleife ist. Die Schleife ist in der Seitenansicht gekrümmt, und die Verbindungsstange ist leicht gewinkelt.
Die Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung, einschließlich des Gehäuses und des Barriereelements, können wieder verwendbar sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung einmal verwendbar oder nahezu einmal verwendbar. Das Barriereelement und das Gehäuse sind im allgemeinen einmal verwendbar, und das Fernbetätigungsmittel wird entweder wieder verwendet oder weggeworfen.
Eine mögliche vorteilhafte Variation dieser Form der Erfindung ist in 313 dargestellt, worin eine Anordnung dargestellt ist, die verwendet werden kann, um eine Ein fangtasche 434 durch einen Trokareingang einzuführen, die Tasche zu entfalten und die Entfernung der Einführungsvorrichtung vor dem Entfernen der Tasche selbst zu ermöglichen. Andere Vorrichtungen haben die Trennung der Tasche und der Einführungsvorrichtung nicht ermöglicht.
Das prinzipielle Merkmal dieser Variation ist das Ersetzen der geschlossenen Metallschleife in der Manschette 448 der Tasche durch zwei gekrümmte Arme 436, die in der Achse 410 des Instruments verbunden sind, wobei ihre Spitzen sich am distalen Abschnitt der Manschette treffen. Weiterhin befindet sich in der Manschette 448 ein Zugfaden 490, der vollständig um die Manschette verläuft, wobei die Enden durch die Achse 410 des Instruments hindurchlaufen, und der am Betätigungsgriff 448 in einer Weise befestigt ist, die es ermöglicht, dass sich der Zugfaden bewegt, wobei die Arme den Zugfaden im wesentlichen gespannt halten.
Das anfängliche Einführen der Vorrichtung wird erreicht, während die Tasche 434 um die geradegerichteten Arme 436 angeordnet ist, die sich alle in der Instrumentenachse 410 befinden.
Das Trennen der Enden 491 der Fäden 490 vom Einführungswerkzeug außerhalb des Körpers ermöglicht das Zurückziehen des Einführungswerkzeugs. Die Arme 436 gleiten aus der Manschette 448, und die Enden 491 des Zugfadens laufen durch die Achse 410. Hierdurch wird die Tasche 434 hinten gelassen, wobei die Enden des Zugfadens aus dem Trokar heraus gelangen. Eine Innendruckdichtung kann am proximalen Ende der Achse 410 oder innerhalb der Achse bewirkt werden.
In der vierten Form der vorliegenden Erfindung weist eine fernbetätigte Vorrichtung ein längliches Gehäuse und ein elastisches chirurgisches Sieb auf, das innerhalb des Ge häuses zusammengezogen werden kann. Das chirurgische Sieb ist von innerhalb des Gehäuses entfaltbar, so dass es eine ausgedehnte Erinnerungsform annimmt. Im ausgedehnten Zustand kann das chirurgische Sieb mehrere Funktionen erfüllen. Dieses Sieb kann als ein Sieb wirken, um Steine oder Steinfragmente zu sammeln und die Bewegung von Steinfragmenten in einer unerwünschten Richtung zu verhindern. Das Sieb kann als ein Embolussieb wirken, um die Bewegung von Emboli an oder in der Nähe einer Operationsstelle zu verhindern. Das Sieb kann als ein chirurgisches Werkzeug wirken, um eine Masse, in der Art einer Gewebemasse, in einem lokalisierten Bereich zu halten. Im allgemeinen wird das Sieb in seiner ausgedehnten Erinnerungsform aus dem Patienten entfernt, wodurch gleichzeitig Steine oder restliche Steinfragmente, Emboli oder Embolifragmente oder andere interne Massen entfernt werden. Das chirurgische Sieb ist vorzugsweise in eine dritte Position beweglich, in der es teilweise oder vollständig zurückgezogen ist und zumindest ein Teil von ihm innerhalb des Gehäuses eingezwängt ist.
Die chirurgischen Siebe gemäß dieser Erfindung werden mit einer radialen Asymmetrie vom Mund des Überführungskatheters entfaltet und können im wesentlichen die gesamte Breite einer Leitung mit einem Siebmittel überdecken. Das elastische Sieb weist beispielsweise eine oder mehrere Schleifen aus elastischem Material, welche teilweise oder vollständig von einem halbdurchlässigen Material überspannt sein können, eine abgestufte Reihe von Schleifen oder eine Quaste auf. Fernbetätigungsmittel sind bereitgestellt, um das Siebmittel in Bezug auf das distale Ende des Gehäuses vorzuschieben, zurückzuziehen und/oder zu drehen.
Ein Verfahren gemäß dieser Erfindung zum Entfernen einer inneren Obstruktion weist die folgenden Schritte auf: (a) Einführen eines Katheterendes über eine Obstruktion hinaus, (b) Entfalten eines chirurgischen Siebs vom Katheterende und (c) Zurückziehen des chirurgischen Siebs zum Entfernen der Obstruktion.
Ein weiteres Verfahren gemäß dieser Erfindung weist die folgenden Schritte auf: (a) Einführen eines Katheterendes über eine Obstruktion hinaus, (b) Entfalten eines chirurgischen Siebs vom Katheterende, (c) Fragmentieren der Obstruktion und (d) Entfernen des chirurgischen Siebs zum Entfernen von Obstruktionsfragmenten.
Ein alternatives Verfahren gemäß dieser Erfindung weist die folgenden Schritte auf: (a) Einführen eines Katheterendes über eine Obstruktion hinaus, (b) Entfalten eines chirurgischen Siebs vom Katheterende, (c) Fragmentieren der Obstruktion, (d) Zurückziehen des chirurgischen Siebs in den Katheter und (e) Entfernen des Katheters.
Ein weiteres Verfahren gemäß dieser Erfindung weist die folgenden Schritte auf: (a) Einführen eines Katheterendes über eine Obstruktion hinaus, (b) Entfalten eines chirurgischen Siebs vom Katheterende, (c) Fragmentieren der Obstruktion, (d) Entfernen von Obstruktionsfragmenten von der Operationsstelle, (e) Zurückziehen des chirurgischen Siebs in den Katheter und (f) Entfernen des Katheters.
41a ist eine Seitenansicht einer nicht ausgedehnten Siebvorrichtung innerhalb eines Ductus, die stromabwärts eines blockierenden Steins angeordnet ist. 41b zeigt die Siebvorrichtung, deren Entfaltungsende stromaufwärts des blockierenden Steins angeordnet wurde. 41c zeigt eine Siebvorrichtung, die stromaufwärts eines blockierenden Steins ausgedehnt wurde. 41d zeigt eine Siebvorrichtung an ihrem Ort nach einer Steinfragmentierung.
42 zeigt verschiedene Entfaltungsstufen eines mit Quasten versehenen chirurgischen Siebs.
Die 43 bis 45 zeigen alternative Ausführungsformen des chirurgischen Siebabschnitts einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung.
Die Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung weisen eine Vielzahl möglicher Verwendungen auf. Ein erfindungsgemäßes chirurgisches Sieb kann verwendet werden, um eine unerwünschte Masse innerhalb eines Ductus einzufangen, beispielsweise einen Gallenstein aus den Gallengängen zu entfernen, einen Nierenstein aus dem Urinsystem zu entfernen oder einen Embolus aus einem Blutgefäß zu entfernen. Alternativ können die chirurgischen Siebe während einer Operationsprozedur verwendet werden, beispielsweise um eine diskrete Masse für weitere Prozeduren oder zum Entfernen aufzunehmen oder festzuhalten. Nur als Beispiel und nicht als Einschränkung wird auf Steine Bezug genommen, die von einer Niere erzeugt werden und unter Verwendung einer endoskopischen Vorrichtung aus einem Harnleiter entfernt werden. Es sei bemerkt, dass dies nur der Einfachheit des Beispiels dient und dass die Vorrichtungen, die Verfahren und die Lehren ähnlich auf eine Vielzahl von Verwendungen anwendbar sind.
Hier betrifft der Begriff "Sieb" eine Struktur, die siebförmig, perforiert, mit Quasten versehen oder netzartig ist oder welche das Trennen größerer teilchenförmiger Materie von kleinerer teilchenförmiger Materie oder bevorzugter das Trennen fester Materie von Fluiden bewirkt.
Hier betrifft der Begriff "chirurgisches Sieb" ein Siebmittel, das aus einem elastischen Material, vorzugsweise einer Formgedächtnislegierung, und bevorzugter einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung besteht. Das chirur gische Sieb ist zur Überführung zur Operationsstelle komprimierbar. Die "Operationsstelle" kann beispielsweise eine chirurgische Stelle, eine Biopsiestelle, die Stelle einer Angioplastikprozedur, die Stelle einer diagnostischen Prozedur und dergleichen sein. Sobald es an der Operationsstelle vorhanden ist, wird das chirurgische Sieb aus dem Gehäuse entfaltet, in seine Erinnerungsform ausgedehnt und umspannt im wesentlichen die Breite eines Ductus. Eine "Gewebemasse" betrifft eine diskrete Gewebeeinheit, einen Stein, einen Embolus, eine Prothesevorrichtung und dergleichen.
Das chirurgische Sieb weist vorzugsweise eine radiale Asymmetrie auf, so dass es nicht radial aus der Gehäuseöffnung entfaltet wird. Wenn es aus dem Katheter entfaltet wird, wird das chirurgische Sieb von der Einschränkung befreit und dehnt sich aus, so dass es den Ductus überspannt. Im allgemeinen liegen mindestens 80% der Breite des Ductus innerhalb des Umkreises des chirurgischen Siebs. Bevorzugter ist das chirurgische Sieb etwas größer als der Durchmesser des Ductus und dehnt sich gegen die Wände des Ductus leicht nach außen aus, wenn es sich in der ausgedehnten Konfiguration befindet. Wenn das chirurgische Sieb zum Lokalisieren einer Gewebemasse außerhalb eines Ductus verwendet wird, wird die Masse vorzugsweise an der Oberfläche des chirurgischen Siebs aufgenommen. Vorzugsweise sind zwei oder mehr chirurgische Siebvorrichtungen unterschiedlicher Größen während einer Prozedur verfügbar. Wenn es erforderlich ist, beurteilt der Chirurg die für den Gewebeschutz und/oder die innere Massensammlung erforderliche Größe eines Siebs und wählt ein Sieb aus, das eine geeignete Größe, Form und/oder Filterporengröße aufweist.
Das chirurgische Sieb besteht aus einem oder mehreren Drähten oder einem Streifen aus elastischem Material. Der Beg riff "elastisches Material" soll hier ein Material bedeuten, das federartige Eigenschaften aufweist, das also durch eine ausgeübte Belastung verformt werden kann und dann in seine ursprüngliche unbelastete Form oder Konfiguration zurückfedern kann oder in diese zurückgeführt werden kann, wenn die Belastung entfernt wird. Das elastische Material ist vorzugsweise hochelastisch. Das Material kann polymerisch oder metallisch oder eine Kombination von beiden sein. Die Verwendung von Metallen, wie Formgedächtnislegierungen, ist bevorzugt. Formgedächtnislegierungen, die eine Pseudoelastizität, insbesondere eine Superelastizität, aufweisen, sind besonders bevorzugt. Die hier eingesetzten elastischen Materialien weisen eine elastische Verformung von mehr als 1%, allgemeiner eine elastische Verformung von mehr als 2% auf. Vorzugsweise weisen die hier eingesetzten elastischen Materialien eine elastische Verformung von mehr als 3%, bevorzugter von mehr als 4% auf.
Das chirurgische Sieb unterscheidet sich in mehreren Schlüsselaspekten vom Stand der Technik. Das chirurgische Sieb wird nicht radial aus dem Gehäuse entfaltet, noch ist das Gehäuse vorzugsweise in einem Ductus zentriert, wenn das Sieb ausgedehnt wird, wie es im Stand der Technik der Fall war. Steinkörbe aus dem Stand der Technik weisen beispielsweise einen radial entfalteten Korb auf, in den der Stein eingeklemmt wird. Das Entfernen des Steins hängt vom erfolgreichen Eingreifen des Steins in den Körper der Vorrichtung ab, so dass der Stein im wesentlichen im Korb eingeschlossen wird. Die Vorrichtungen erfordern eine Manipulation des entfalteten Korbs, um den Stein zur Entfernung freizugeben. Die Steinentfernung steht in direktem Zusammenhang zur Fähigkeit des Bedieners, den Stein in den Korb einzuklemmen. Dagegen überspannt das chirurgische Sieb den Durchmesser eines Ductus, und das eingeführte Ende des Katheters bleibt in der Nähe des Umkreises des Ductus. Bei Verwendung einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung braucht der Stein nicht in dem Sieb eingefangen zu werden, sondern wird an der Oberfläche des Siebs entfernt, wenn der Katheter und das Sieb aus dem Ductus herausgezogen werden. Dies bietet eine bessere Steuerung und erfordert weniger Manipulation als Vorrichtungen aus dem Stand der Technik. Es ist daher bei den Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung weniger wahrscheinlich als bei jenen aus dem Stand der Technik, dass die Ductuswände während einer Steinentfernung beschädigt werden. Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung sind zum Herausziehen in das Gehäuse zurückziehbar, falls dies erwünscht ist.
Ähnliche Bezugszahlen bezeichnen in den Figuren ähnliche Funktionen. Die Figuren sind zur Klarheit dargestellt und nicht maßstäblich gezeichnet.
41 zeigt bei (1a) das Einführen eines Gehäuses 10 eines chirurgischen Siebs, in diesem Fall eines Katheters, in den versperrten Ductus 15, bei (1b) das Platzieren des distalen Endes 17 des Gehäuses jenseits des Steins 20a, bei (1c) das Entfalten des chirurgischen Siebs 25 und bei (1d) Fragmente 20b des Steins 20a. Die Steinfragmente 20b können beim Herausziehen des Kathetergehäuses 10 aus dem Ductus zurückgezogen werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) wird der Stein 20a ohne Fragmentierung aus dem Ductus zurückgezogen.
Wenn das chirurgische Sieb ausgedehnt ist, hat es einen Durchmesser, der im wesentlichen dem innenseitigen Durchmesser des ausgeräumten Ductus ähnelt. Wenn es beispielsweise innerhalb eines Harnleiters verwendet wird, beträgt der Durchmesser des chirurgischen Siebs von etwa 1 mm bis etwa 1 cm. Wenn es innerhalb eines Gallengangs verwendet wird, beträgt der Durchmesser des chirurgischen Siebs etwa 1 mm bis etwa 1 cm. Wenn es innerhalb eines Blutgefäßes verwendet wird, beträgt der Durchmesser des chirurgischen Siebs etwa 1 mm bis mehr als etwa 5 cm. Wenn es zum Entfernen einer Gewebemasse verwendet wird, die nicht innerhalb eines Ductus liegt, misst das chirurgische Sieb von etwa 1 mm oder weniger bis etwa 8 cm oder mehr. Der bevorzugte Durchmesser des chirurgischen Siebs hängt von der spezifischen Anwendung und von der spezifischen Anatomie des Patienten ab. Im allgemeinen reicht der Durchmesser eines chirurgischen Siebs von etwa 1 mm oder weniger bis etwa 5 cm oder mehr, allgemeiner von etwa 2 mm bis etwa 3 cm.
Das Gehäuse 10 ist vorzugsweise eine längliche Hülse mit einer dadurch verlaufenden axialen Bohrung. Das Gehäuse 10 kann flexibel oder steif sein, und die Steifigkeit kann sich bereichsweise ändern. Standardkatheter und laparoskopische Vorrichtungen, die auf dem Fachgebiet wohlbekannt sind, sind geeignet. Die axiale Bohrung ist so bemessen, dass sie das chirurgische Sieb 25 in einer eingezwängten Konfiguration aufnimmt. Die axiale Bohrung öffnet sich an dem eingeführten Entfaltungsende 17 in die Umgebung. Entgegengesetzt zum eingeführten Entfaltungsende 17 befindet sich das Betätigungsende (nicht dargestellt). Das Betätigungsende kann beispielsweise Ringe, Noppen oder Stege aufweisen, um die Integration mit einem getrennten Betätigungsmittel (nicht dargestellt) zu erleichtern. Geeignete Betätigungsmittel umfassen Verschiebungsmechanismen, Pistolengriffmechanismen oder daumenbetätigte Mechanismen, Scherengriffe und Spritzenkolbenmechanismen. Diese und andere sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Der spezifische Typ des Betätigungsmechanismus wird im allgemeinen durch die persönlichen Vorlieben des Chirurgen bestimmt.
Die spezifische Konfiguration und die spezifischen Abmessungen des Gehäuses hängen von der Verwendung der Vorrich tung, den Parametern des chirurgischen Siebs 25 und davon ab, ob ein Zugang für zusätzliche laparoskopische oder endoskopische Vorrichtungen bereitgestellt ist. Im allgemeinen hat die axiale Bohrung, in die das chirurgische Sieb eingezwängt ist, einen Innendurchmesser von weniger als etwa 1 mm bis etwa 2 cm oder mehr.
Der Außendurchmesser des Gehäuses 10 hängt von der Anwendung und der Größe des ausdehnbaren Siebs ab. Das Gehäuse in einer endoskopischen Vorrichtung hat einen Durchmesser von weniger als etwa 0,7 mm bis etwa 4,5 cm oder mehr. Die Länge endoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 10 cm bis etwa 3 Meter oder mehr. Das Gehäuse in einer laparoskopischen Vorrichtung hat einen Durchmesser von weniger als etwa 3 mm bis etwa 1,5 cm oder mehr. Die Länge laparoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 5 cm bis etwa 20 cm oder mehr.
Das Ende des Gehäuses des chirurgischen Siebs weist eine ausreichende laterale Integrität auf, so dass es durch den von dem eingezwängten chirurgischen Sieb ausgeübten Druck nicht erheblich verformt wird. Wenn eine endoskopische Vorrichtung gemäß dieser Erfindung als ein Katheter wirkt und im Hauptkörper des Katheters nur eine geringe seitliche Unterstützung vorhanden ist, kann das eingeführte Ende des Katheters eine Verstärkung erfordern, um das chirurgische Siebelement konsistent einzuzwängen. Beispielsweise kann das chirurgische Sieb gemäß dieser Erfindung unter Verwendung des Instrumentenkanals oder des Arbeitskanals endoskopischer Standardvorrichtungen zur Operationsstelle überführt werden. Solche endoskopischen Standardvorrichtungen können auch andere Vorrichtungen, insbesondere einen Laser, einen Steinzertrümmerer, eine Sichtbarmachungseinrichtung oder einen Korb für zertrümmerte Steine, in getrennten Lumina aufweisen. Bei einer Vorrichtung mit einem starren Ge häuse in der Art einer laparoskopischen Vorrichtung kann das eingeführte Ende des Gehäuses die gleichen physikalischen Attribute haben wie der Rest des Körpers des Gehäuses.
Wie in 42 dargestellt ist, ist das chirurgische Sieb zwischen einer ersten Position (42a), an der das Sieb in das Gehäuse eingezwängt ist und eine eingezwängte Form annimmt, und einer zweiten Position (42b, 42c und 42d), an der sich das Siebmittel über das distale Entfaltungsende hinaus erstreckt und eine ausgedehnte Erinnerungsform annimmt, beweglich. In der ausgedehnten Erinnerungsform wirkt das Siebmittel als ein chirurgisches Sieb. Nach der Verwendung werden das chirurgische Sieb und das Gehäuse aus dem Patienten entfernt. Falls gewünscht, kann das chirurgische Sieb in seiner ausgedehnten Erinnerungsform entfernt werden, wobei gleichzeitig beispielsweise Steine oder restliche Steinfragmente entfernt werden. Alternativ wird das chirurgische Sieb in das Gehäuse zurückgezogen, nimmt eine eingezwängte Form an und wird innerhalb der axialen Bohrung ersetzt, bevor das eingezwängte chirurgische Sieb und das Gehäuse aus dem Patienten entfernt werden. Dieses Verfahren kann verwendet werden, wenn beispielsweise restliche Steinfragmente durch Spülen und/oder Absaugen entfernt worden sind.
42 zeigt eine Längsschnittansicht eines mit Quasten versehenen chirurgischen Siebs. Wie 42a zeigt, hält das Gehäuse 110 das eingezwängte chirurgische Sieb 112 in einer komprimierten Konfiguration. An dem eingezwängten chirurgischen Sieb 112 ist ein Verbindungsmittel 114 angebracht. Das Verbindungsmittel 114 kann beispielsweise eine Stange, ein flexibler Draht, eine Hülse und dergleichen sein. Falls ein Führungsdraht zu verwenden ist, kann das Verbindungsmittel 114 ein Lumen zum Anordnen des Führungs drahts aufweisen. Alternativ kann ein Führungsdraht unter Verwendung eines getrennten Lumens eingeführt werden. Das Verbindungsmittel 114 verbindet das chirurgische Sieb mit der Fernbedienung (nicht dargestellt), wodurch das chirurgische Sieb in Bezug auf die distale Entfaltungsöffnung vorgeschoben, zurückgezogen oder gedreht wird. Die 42b, 42c und 42d zeigen das ausgedehnte chirurgische Sieb 125 in verschiedenen Entfaltungsgraden. Durch Ändern des Ausmaßes der Entfaltung und demgemäß des Durchmessers d des chirurgischen Siebs kann der Bediener die Siebwirkungen des chirurgischen Siebs maximieren, während die mögliche Beschädigung der Ductuswand infolge der Ausdehnung des chirurgischen Siebs oder infolge des Herausziehens des chirurgischen Siebs aus dem Körper minimiert wird.
43 zeigt eine Ausführungsform eines chirurgischen Siebs 225 gemäß dieser Erfindung. Drei elastische Streifen oder Drähte bilden in ihren ausgedehnten Konfigurationen konzentrische Schleifen. Diese Streifen oder Drähte bilden ein chirurgisches Sieb 225, das zur Entfernung ganzer Steine oder von Steinfragmenten geeignet ist. Es wird einem Fachmann offensichtlich sein, dass, wenngleich drei Schleifen dargestellt sind, die entlang ihrer Länge gekrümmt sind, auch andere Konfigurationen zur Verwendung mit dieser Erfindung geeignet sind. Es können eine, zwei, vier oder mehr Schleifen verwendet werden. Die Schleifen können recht regelmäßig sein (wie dargestellt), oder sie können exzentrisch, ausgebogen, abgerundet, oval oder unregelmäßig geformt sein. Der Krümmungsgrad in Längsrichtung und die Krümmung entlang der Breite des Siebs können geändert werden, so dass sie zu der gewünschten Anwendung passen. Die Schleifen können verhältnismäßig weit beabstandet werden, insbesondere wenn ein unfragmentierter Stein zu entfernen ist, oder sie können recht dicht benachbart beabstandet werden, insbesondere wenn ein Stein zu fragmentieren ist und/oder Steinfragmente zu entfernen sind. Eine perforierte Lage kann, ähnlich der in 45 dargestellten Konfiguration, schwebend über einer Schleife eines mehrere Schleifen aufweisenden chirurgischen Siebs angeordnet werden. Alternativ kann eine perforierte Lage schwebend zwischen beliebigen zwei Schleifen eines mehrere Schleifen aufweisenden chirurgischen Siebs angeordnet werden (nicht dargestellt).
44 zeigt eine Seitenansicht eines mit Quasten versehenen chirurgischen Siebs 225 gemäß dieser Erfindung. Vergrößerungen zeigen verschiedene Endbehandlungen für die Quasten. Dargestellt sind (a) ein elastischer Draht, der in einer selbstschließenden Schleife endet, (b) ein elastischer Draht, der in einem stumpfen oder abgeschnittenen Ende endet, (c) ein elastischer Draht, der in einem Noppen hinzugefügten Materials in der Art von Kunststoff endet, und (d) ein elastischer Draht, der in einem Noppen aus dem elastischen Material selbst endet. Jeder einzelne Strang, der einen Quastenfilter bildet, kann über seine Länge im wesentlichen gerade sein, oder er kann gekrümmt, wellenförmig oder in zwei oder drei Dimensionen gekräuselt sein. Die Stränge können in der Konfiguration im wesentlichen ähnlich sein, oder sie können verschieden sein.
45 zeigt ein chirurgisches Sieb, das eine elastische Schleife 236, einen elastisch verformbaren Ring oder eine elastisch verformbare Schleife aus einem elastischen Material aufweist, die durch ein Barrierematerial 234 überspannt ist. Die elastische Schleife 236 ist vorzugsweise pseudoelastisch und bevorzugter eine Formgedächtnislegierung. Wie dargestellt ist, kann ein Verbinder 228 verwendet werden, um das chirurgische Sieb scharf über dem Ductus zu orientieren. Der dargestellte Verbinder 228 ist eine Erweiterung der elastischen Schleife 236. Alternativ kann der Verbinder 228 mit der elastischen Schleife 236 integriert, jedoch von dieser getrennt sein.
Der Durchmesser der elastischen Schleife 236 hängt vom Durchmesser des Ductus ab, für den sie vorgesehen ist, wie vorstehend erörtert wurde. Die Tiefe des vom Barrierematerial 234 beschriebenen Bogens, wenn es an der Erinnerungsschleife schwebend angeordnet ist, reicht von weniger als etwa 1 mm bis etwa 1 cm oder mehr. Das chirurgische Sieb kann eine sackartige Struktur bereitstellen, die einen Stein im wesentlichen einschließt. Der Stein kann ohne Fragmentierung entfernt werden oder fragmentiert werden. Falls der Stein fragmentiert wird, können die Stücke innerhalb des chirurgischen Siebs entfernt werden, abgesogen werden oder von der Fläche des chirurgischen Siebs fortgespült werden, oder das chirurgische Sieb kann zurückgezogen werden, und die Fragmente können durch den normalen Ductusfluidstrom von der Stelle abgewaschen werden.
Das Barrierematerial ist ein flexibles und biokompatibles Material. Wenn es eingezwängt ist, ist das Barrierematerial 234 zusammengefaltet und um die eingezwängte elastische Schleife 236 gerollt. Das Barrierematerial ist dünn genug, damit es zusammen mit der elastischen Schleife 236 gefaltet, gerollt oder zusammengerafft werden kann, so dass es in das Gehäuse passt. Die Zusammensetzung des Barrierematerials reflektiert die spezifische Verwendung des chirurgischen Siebs. Gemäß einer Ausführungsform ist das Barrierematerial für Fluide im wesentlichen durchlässig. Gemäß einer solchen Ausführungsform ist das Barrierematerial ein Gewebe, ein Netz oder ein Gitter, eine perforierte Lage und dergleichen, und es ist für Körperfluide und andere Flüssigkeiten, wie normale Salzlösung oder Gase, die während chirurgischer Prozeduren vorhanden sein könnten, im wesentlichen durchlässig. Geeignete Materialien umfassen Nylon- oder Dacronnetze oder -siebe oder ein Gitter aus elasti schem Material.
Das chirurgische Sieb wird komprimiert und in das Gehäuse eingebracht. In dieser eingezwängten Konfiguration kann die Siebvorrichtung sterilisiert, verpackt und zur späteren Verwendung gelagert werden. Die Siebvorrichtung (d.h. das chirurgische Sieb und das Gehäuse) ist vorzugsweise eine einmal verwendbare Vorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung folgendes auf: (a) ein Gehäuse mit einer distalen Entfaltungsöffnung, (b) ein chirurgisches Sieb, das in das Gehäuse einzwängbar ist, wobei das chirurgische Sieb ein elastisches Material aufweist, und (c) eine Fernbedienung zum Vorschieben, Zurückziehen und/oder Drehen des chirurgischen Siebs in Bezug auf die distale Entfaltungsöffnung, wobei das chirurgische Sieb zwischen einer ersten Position, in der das chirurgische Sieb in das Gehäuse eingezwängt ist, und einer zweiten Position, in der das chirurgische Sieb über die distale Entfaltungsöffnung vorgeschoben ist und eine ausgedehnte Form annimmt, bewegbar ist.
Eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung kann bei einer Vielzahl von Prozeduren in der Art des Einfangens einer unerwünschten Masse innerhalb eines Ductus verwendet werden. Beispielsweise kann eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung zum Entfernen eines Gallensteins aus den Gallengängen, zum Entfernen eines Nierensteins aus dem Urinsystem oder zum Entfernen eines Embolus aus einem Blutgefäß verwendet werden. Ein chirurgisches Sieb gemäß dieser Erfindung kann während einer operativen oder chirurgischen Prozedur verwendet werden, um einen diskreten Gewebekörper für weitere Prozeduren oder zur Entfernung aufzunehmen oder zu halten. Nur als Beispiel und nicht als Einschränkung wird auf Ver fahren zum Entfernen eines Steins aus einem Harnleiter Bezug genommen, wobei das Vorrichtungsgehäuse ein Katheter ist. Es sei bemerkt, dass dies nur der Einfachheit des Beispiels dient und dass die Vorrichtungen, Verfahren und Lehren ähnlich auf eine Vielzahl solcher Verwendungen anwendbar sind.
Bei einem Verfahren wird das Entfaltungsende eines ein chirurgisches Sieb enthaltenden Gehäuses teilweise in einen menschlichen oder tierischen Patienten eingeführt. Ein Führungsdraht kann zur Anordnung der Vorrichtung verwendet werden, oder dies kann nicht der Fall sein. Wenn ein Führungsdraht verwendet wird, wird er in den Harnleiter eingeführt und geeignet, beispielsweise jenseits einer Obstruktion, angeordnet. Ein Katheter wird über den Führungsdraht geschoben. Der Führungsdraht wird dann entfernt, und das chirurgische Sieb wird über das Entfaltungsende des Katheters hinaus vorgeschoben. Der Führungsdraht tritt vorzugsweise durch ein getrenntes Lumen im Katheter. Alternativ kann der Führungsdraht durch das Katheterlumen geführt werden, worin das chirurgische Sieb untergebracht ist, wobei in diesem Fall das Verbindungsmittel rohrförmig sein kann und eine innere Bohrung zum Aufnehmen des Führungsdrahts bereitstellt. Alternativ kann der Führungsdraht durch die axiale Bohrung des Gehäuses neben dem Verbindungsmittel geführt werden, oder der Führungsdraht kann durch eine Bohrung oder einen Schlitz innerhalb des Verbindungsmittels eingeleitet werden. Das chirurgische Sieb kann zur Erleichterung des Anordnens an der Operationsstelle strahlungsundurchlässig sein.
Ein Verfahren zum Entfernen einer inneren Obstruktion weist die folgenden Schritte auf: (a) Einführen eines Endes eines länglichen Gehäuses in der Art eines Katheterendes über eine Masse in der Art eines Steins hinaus, (b) Entfalten ei nes chirurgischen Siebs vom Gehäuseende und (c) Zurückziehen des Gehäuses und des chirurgischen Siebs, um die Masse zu entfernen. Alternativ kann der Stein vor der Entfernung fragmentiert werden. Die Steinfragmentierung kann beispielsweise durch Lithotripsie (Ultraschall), mechanische Fragmentierung oder Laserfragmentierung erfolgen. Dieses Verfahren weist die folgenden Schritte auf: (a) Einführen eines Katheterendes über eine Masse hinaus, (b) Entfalten eines chirurgischen Siebs vom Katheterende, (c) Fragmentieren der Masse und (d) Zurückziehen des Katheters und des chirurgischen Siebs zum Entfernen von Massenfragmenten.
Ein anderes Verfahren gemäß dieser Erfindung weist die folgenden Schritte auf: (a) Einführen eines Katheterendes über eine Masse hinaus, (b) Entfalten eines chirurgischen Siebs vom Katheterende, (c) Fragmentieren der Masse, (d) Entfernen von Massenfragmenten von der Operationsstelle, (e) Zurückziehen des chirurgischen Siebs in den Katheter und (f) Entfernen des Katheters. Die Verwendung dieses Verfahrens verhindert, dass Steinfragmente von der Fragmentationsstelle abwandern, wo sie nicht aufgenommen werden können und als Keimbildungsstellen für weitere Obstruktionen wirken können. Fragmente der obstruhierenden Masse, welche verbleiben, können beispielsweise durch Spülen der Operationsstelle mit einer normalen Salzlösung oder anderen Flüssigkeiten, durch Absaugen der Fragmente, durch mechanische Mittel oder durch eine Kombination von Mitteln, entfernt werden.
Als eine getrennte Ausführungsform dieser Erfindung wurde entdeckt, dass Steinkörbe aus dem Stand der Technik vorteilhafterweise aus einer Formgedächtnislegierung, bevorzugt aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung und bevorzugter aus einer superelastischen Formgedächtnislegierung hergestellt werden können. Die Attribute und die Prozesse zum Erhalten solcher Formgedächtnislegierungen wurden vorstehend erörtert.
Steinkörbe verwenden eine Fallen- oder Käfigwirkung. Sie erleichtern das Hindurchtreten der Obstruktion (beispielsweise eines Steins oder einer anderen Masse) innerhalb des Korbs, verhindern dann jedoch das Entweichen der Obstruktion, wenn sie sich an ihrem Ort im Korb befindet. Der Korb und die Obstruktion werden dann herausgezogen. Steinkörbe aus dem Stand der Technik umfassen Körbe aus entfalteten Drähten (US-Patent 4 347 846 von Dormia), Körbe aus flachen Federstreifen (US-Patent 4 590 938 von Segura u.a.), Körbe, welche das Einführen einer Prothese erleichtern (US-Patent 4 592 341 von Omagari u.a.), und Körbe, welche zum Einfangen und dann zum Zerdrücken des Steins verwendet werden (US-Patente 4 691 705 und 4 741 335 von Okada und US-Patent 4 768 505 von Okada u.a.).
Steinkörbe werden allgemein als medizinische Entfernungsvorrichtungen klassifiziert. Sie sind für die Überführung und Verwendung durch einen Katheter oder durch den Arbeitskanal eines Endoskops angepasst. Steinkörbe weisen im allgemeinen eine schmale, lang gestreckte Hülse, einen Korb mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser, der vom distalen Ende der Hülse vorschiebbar ist und zusammenfaltbar ist, wenn er in die Hülse zurückgezogen wird, und eine Fernbedienung zum Vorschieben, Zurückziehen und/oder Drehen des Korbs in Bezug auf das distale Ende der Hülse auf. Der Korb ist durch mehrere beabstandete, nach außen gebogene Federarme oder Drähte definiert, welche sich im allgemeinen axial von der Hülse erstrecken und mit jedem von dem distalen und dem proximalen Ende des Korbs verbunden sind.
Die Verwendung von Formgedächtnislegierungen, welche eine Pseudoelastizität in den Steinkörben aus dem Stand der Technik aufweisen, ermöglicht die Verwendung dünnerer Arme (je nach dem von Drähten oder Streifen) bei der Einrichtung eines Korbs mit einem gewünschten Ausdehnungsdurchmesser, oder sie ermöglichen eine viel größere Verformung des Korbs bei der Entfaltung. Dies ermöglicht die Verwendung von Kathetern oder Arbeitskanälen mit einem gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringerten Durchmesser. Das Einführen eines dünneren Formgedächtnislegierungs-Steinkorbkatheters über einen Stein hinaus ist leichter als das Einführen der Steinkorbkatheter aus dem Stand der Technik. Der vergrößerte Durchmesser und/oder die dünneren Drähte erzeugen einen Steinkorb, der leichter zu verwenden ist als jene aus dem Stand der Technik. Die dünneren Drähte und/oder der größere Durchmesser stellen eine größere unbehinderte Fläche bereit, in der der blockierende Stein zur Entfernung eingefangen werden kann.
Gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine fernbetätigte Vorrichtung gemäß dieser Erfindung ein längliches Gehäuse und einen Retraktor aus einer Formgedächtnislegierung auf. Eine Fernbedienung ist zum Vorschieben, Zurückziehen und/oder Drehen des Retraktormittels in Bezug auf das distale Ende des Gehäuses bereitgestellt. Der Retraktor weist vorzugsweise eine oder mehrere Schleifen aus einem Formgedächtnismaterial auf. Der Retraktor wird vorab in ein Gehäuse in der Art eines Laparoskops oder eines Endoskops eingezwängt. Er wird an einer Operationsstelle aus dem Inneren des Gehäuses entfaltet. Der Retraktor wird im allgemeinen zum Manipulieren von Organen oder anderen Geweben verwendet. Der Retraktor kann innerhalb des Gehäuses angeordnet werden. Das Gehäuse wird dann aus dem Patienten herausgezogen.
Das Formgedächtnis-Retraktormittel ist ein Streifen oder ein Draht aus einem Formgedächtnismaterial, das in der aus gedehnten Konfiguration eine oder mehrere Schleifen bildet. Der gesamte Retraktor oder ein Teil von diesem kann durch eine teildurchlässige oder durchlässige Membran überspannt werden.
51 ist eine Schnittansicht einer eingezwängten Retraktorvorrichtung. Die 52 bis 56 zeigen alternative Draufsichten ausgedehnter (nicht eingezwängter) Retraktorvorrichtungen. Die 57 bis 511 zeigen alternative Seitenansichten ausgedehnter Retraktorvorrichtungen. Die 512 und 513 zeigen alternative Endansichten ausgedehnter Retraktorvorrichtungen. Die 514 und 515 zeigen alternative Schnittansichten eingezwängter Retraktorvorrichtungen, wobei der Schnitt entlang der Linie a-a aus 51 vorgenommen ist.
Eine fernbetätigte Vorrichtung gemäß dieser Erfindung umfasst ein längliches Gehäuse mit einem distalen und einem proximalen Ende, ein Retraktor aus einer Formgedächtnislegierung und eine Fernbedienung zum Vorschieben, Zurückziehen und wahlweise zum Drehen des Retraktormittels in Bezug auf das distale Ende des Gehäuses. Der Retraktor weist eine oder mehrere Schleifen aus einem Formgedächtnismaterial auf. Eine Schleife kann beispielsweise im wesentlichen rund, oval oder tränenförmig sein, oder sie kann exzentrisch geformt sein. Wenn zwei oder mehr Schleifen vorhanden sind, können sie eine ähnliche Form oder eine unähnliche Form aufweisen. Es können zwei oder mehr Finger oder Keulen vorhanden sein. Eine oder mehrere Schleifen können teilweise oder vollständig durch eine Membran überspannt werden. Die proximalen Enden der Retraktorschleife können mit der Fernbedienung integriert sein oder als diese wirken, um das Retraktormittel in Bezug auf das distale Ende des Gehäuses vorzuschieben, zurückzuziehen und zu drehen.
Der Retraktor ist vorab in das Gehäuse eingezwängt. Der Retraktor wird an einer Operationsstelle entfaltet, wo er beispielsweise zum Manipulieren von Organen oder anderen Geweben verwendet wird. Der Retraktor kann in die vorab gegebene Position zurückbewegt werden, so dass er wieder in das Gehäuse eingezwängt ist. Die Vorrichtung kann dann repositioniert werden, und der Retraktor kann an einer alternativen Stelle neu entfaltet werden, oder das Gehäuse kann aus dem Patienten herausgezogen werden.
Die Operationsstelle kann beispielsweise eine chirurgische Stelle, eine Biopsiestelle, die Stelle diagnostischer Prozeduren und dergleichen sein. Nur als Beispiel und nicht als Einschränkung wird auf ein Gehäuse Bezug genommen, das ein Katheter ist. Es sei bemerkt, dass dies nur der Einfachheit des Beispiels dient und dass die Vorrichtungen, Verfahren und Lehren in ähnlicher Weise auf Vorrichtungen anwendbar sind, bei denen das Gehäuse beispielsweise eine laparoskopische oder alternative endoskopische Vorrichtung ist.
Hier bezeichnet der Begriff "Retraktor" ein schleifenförmiges Retraktormittel, das aus einer Formgedächtnislegierung besteht. Der Retraktor besteht vorzugsweise aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung und am bevorzugtesten aus einer superelastischen Formgedächtnislegierung. Die Formgedächtnislegierung kann, falls dies erwünscht ist, eine biokompatible Beschichtung aufweisen.
Der Retraktor unterscheidet sich in mehreren Schlüsselaspekten vom Stand der Technik. Das elastisch komprimierbare Retraktormaterial verwendet die Eigenschaft der Formerinnerung, um die gewünschte Wirkung zu erreichen. Materialien, die verformbar sind und in eine vorgegebene Form zurückkehren, weisen eine Formerinnerung auf. Federstahl und Kunst stoffe können beispielsweise eine Formerinnerung aufweisen. Vorzugsweise ist das komprimierbare Retraktormaterial eine Formgedächtnislegierung (SMA), welche eine Pseudoelastizität aufweist, wenn sie unter einer angewendeten Belastung verformt wird. Aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung hergestellte Artikel können von einer ursprünglichen unverformten Konfiguration zu einer zweiten verformten Konfiguration verformt werden. Diese Artikel werden unter spezifischen Bedingungen zu der unverformten Konfiguration zurückgeführt und werden als eine "Formerinnerung" aufweisend bezeichnet.
Die Verwendung einer SMA, die eine Pseudoelastizität aufweist, hat den Vorteil, dass das Ausmaß der elastischen Verformung, das verfügbar ist, verglichen mit demjenigen, das von vielen anderen Materialien verfügbar ist, groß ist. Das große Ausmaß der elastischen Verformung der Elemente ermöglicht die Verwendung der Vorrichtung zur Bildung von Retraktoren mit verhältnismäßig großen Abmessungen und einer verhältnismäßig exzentrischen Form, während gleichzeitig gewährleistet wird, dass die Vorrichtung eine kleine Querabmessung aufweist, wenn die Retraktorelemente in ein Gehäuse eingezwängt sind, wodurch ermöglicht wird, dass die Vorrichtung durch kleine Durchgänge oder chirurgische Eintrittsstellen hindurchtritt.
51 zeigt eine Schnittansicht des distalen Endes einer Retraktorvorrichtung gemäß dieser Erfindung. Der Retraktor 8 ist in das Gehäuse 10 eingezwängt. Das distale (eingeführte) Entfaltungsende 12 ist dargestellt. Eine Fernbedienung zum Vorschieben und Zurückziehen und wahlweise zum Drehen des Retraktors befindet sich am distalen Ende der Vorrichtung (nicht dargestellt) und verläuft in Richtung des Pfeils. Das Gehäuse 10 ist vorzugsweise eine längliche Hülse mit einer dadurch verlaufenden axialen Bohrung 14.
Standardkatheter, endoskopische und laparoskopische Vorrichtungen, die auf dem Fachgebiet wohlbekannt sind, sind geeignet. Die axiale Bohrung 14 ist zur Aufnahme des Retraktors 8 in einer eingezwängten Konfiguration bemessen. Die axiale Bohrung 14 öffnet sich am Entfaltungsende 12 in die Umgebung.
Die spezifische Konfiguration und die spezifischen Abmessungen des Gehäuses hängen von der Verwendung der Vorrichtung, den Parametern der Operationsstelle, der Größe des Retraktors, der Gewebemasse oder der Prothesevorrichtung, die zu manipulieren ist, und davon, ob innerhalb einer Retraktorvorrichtung Zugang zu einer zusätzlichen laparoskopischen oder endoskopischen Vorrichtung bereitgestellt ist, ab. Im allgemeinen hat die axiale Bohrung 14, in die der Retraktor eingezwängt ist, einen Innendurchmesser von weniger als etwa 1 mm bis etwa 2 cm oder mehr. Der Außendurchmesser des Gehäuses 10 hängt von der Anwendung, dem Durchmesser der axialen Bohrung und davon, ob innerhalb des Gehäuses ein Zugang für zusätzliche oder alternative Instrumente bereitgestellt ist, ab. Beispielsweise hat das Gehäuse in einer endoskopischen Vorrichtung einen Durchmesser von weniger als etwa 0,7 mm bis etwa 4,5 cm oder mehr. Die Länge endoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 10 cm bis etwa 3 Meter oder mehr. Das Gehäuse in einer laparoskopischen Vorrichtung hat einen Durchmesser von weniger als etwa 3 mm bis etwa 1,5 cm oder mehr. Die Länge laparoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 5 cm bis etwa 30 cm oder mehr.
Das Ende der Retraktorvorrichtung weist eine ausreichende laterale Integrität auf, damit es nicht erheblich durch den vom eingezwängten Retraktor ausgeübten Druck verformt wird. Das Gehäuse 10 kann steif oder flexibel sein, und seine Steifigkeit kann sich entlang seiner Länge ändern. Wenn ei ne endoskopische Vorrichtung gemäß dieser Erfindung als ein Katheter wirkt und es in dem Hauptkörper des Katheters nur eine geringe seitliche Unterstützung gibt, kann das eingeführte Ende des Katheters eine Verstärkung benötigen, um eine konsistente Querkompression des Retraktorelements bereitzustellen. Ein Retraktor gemäß dieser Erfindung kann unter Verwendung des Instrumentenkanals oder des Arbeitskanals einer laparoskopischen oder endoskopischen Standardvorrichtung zur Operationsstelle überführt werden. Solche Standardvorrichtungen können auch andere Vorrichtungen, insbesondere eine Kauterisationsvorrichtung, einen Laser, einen Steinzertrümmerer, eine Sichtbarmachungseinrichtung, eine Skalpelleinrichtung und dergleichen in einem oder mehreren getrennten Lumen einschließen.
52 zeigt eine Draufsicht eines ausgedehnten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Der Retraktor 108 hat drei Schleifen 116, die bei der Entfaltung fächerförmig vom Gehäuse 110 ausgebreitet werden. Eine oder mehrere der Schleifen kann von einer Membran überspannt werden (siehe 54). Wenngleich drei Schleifen dargestellt sind, ist es einem Fachmann offensichtlich, dass auch eine, zwei, vier oder mehr Schleifen bereitgestellt werden können, um den Retraktor zu bilden. Wenngleich die Schleifen 116 als im wesentlichen tropfenförmig dargestellt sind, lassen sich auch andere Konfigurationen leicht ausdenken. Die Schleife oder die Schleifen 116 können beispielsweise rund, oval, dreieckig, quadratisch, rechteckig, unregelmäßig geformt und dergleichen sein. Wenn zwei oder mehr Schleifen vorhanden sind, können die Schleifen im wesentlichen eine ähnliche oder eine unähnliche Form aufweisen.
Die Schleifen 116 können einander überlappen, oder sie können im wesentlichen unabhängig voneinander sein. In einem solchen Fall verformt ein senkrecht zur allgemeinen Ebene der Schleife ausgeübter Verformungsdruck diese Schleife, beeinflusst jedoch nicht die anderen Schleifen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schleifen 116 miteinander verbunden und/oder überlappend, und ein senkrecht zur allgemeinen Ebene der Schleife auf eine Schleife ausgeübter Verformungsdruck wird auf die anderen Schleifen übertragen. Alle Schleifen wirken auf diese Weise zusammen, wodurch über die Breite des Retraktors eine Stärke bereitgestellt wird. Die Schleifen können mit einem biokompatiblen Material beschichtet werden. Die beschichteten oder unbeschichteten Schleifen können eine Oberfläche aufweisen, die ein Rutschen des zurückgezogenen Gewebes verhindert. Beispielsweise kann die biokompatible Beschichtung den Schleifen eine aufgeraute oder nicht rutschige Struktur verleihen. Alternativ können die Schleifen auf der gesamten freigelegten Oberfläche oder auf einem Teil davon leichte Rippen oder Einschnitte aufweisen.
53 zeigt eine Draufsicht eines ausgedehnten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Der bevorzugte Retraktor 108 hat drei Keulen oder Fingermittel 118, die beim Entfalten fächerförmig vom Gehäuse 110 ausgebreitet werden. Ein oder mehrere der Fingermittel können von einer Membran überspannt sein (siehe 54). Alternativ können ein oder mehrere der Zwischenräume zwischen Fingern von einer Membran überspannt sein (siehe 55).
54 zeigt eine Draufsicht eines anderen ausgedehnten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Dieser Retraktor 108 hat ein Schleifenmittel 116, das bei der Entfaltung vom Gehäuse 110 ausgedehnt wird. Wie dargestellt ist, wird die Schleife von einer durchlässigen, halbdurchlässigen oder im wesentlichen undurchlässigen Membran 120 überspannt. Die Membran 120 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen und undurchlässigen biokompatiblen Material. Die Membran ist ausrei chend dünn, damit sie zusammen mit dem elastisch verformbaren Retraktormittel 108 gefaltet oder zusammengerafft werden kann, so dass sie in das Gehäuse 110 passt. Geeignete Membranmaterialien umfassen Lagen von Polyethylen, Polyvinylchlorid, Urethan, Silikongummi und dergleichen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Membran 120 für Gewebe im wesentlichen undurchlässig, sie ist jedoch für Körperfluide und andere Flüssigkeiten, die während chirurgischer Prozeduren vorhanden sein können, im allgemeinen durchlässig. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Membran 120 ein Gitter eines Formgedächtnismaterials, ein Netz, ein Gewebe und dergleichen sein. Geeignete Materialien umfassen perforiertes, gewebtes oder vernetztes Polyethylen, Polyvinylchlorid, Urethan, Silikongummi und dergleichen.
55 zeigt eine Draufsicht eines weiteren ausgedehnten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Dieser Retraktor 108 hat zwei Keulen oder Fingermittel 118, die bei der Entfaltung aus dem Gehäuse 110 ausgebreitet werden. Der Raum zwischen den Fingern wird von einer Membran 120 überspannt.
56 zeigt eine Draufsicht eines alternativen ausgedehnten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Vom Gehäuse 110 geht ein Retraktor 108 aus, der zwei Schleifen 116 aufweist. Wie dargestellt ist, ist eine kleinere Schleife 116a in eine größere Schleife 116b eingefügt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die kleinere Schleife 116a von einer Membran 120 überspannt. Es wird einem Fachmann offensichtlich sein, dass eine beliebige Anzahl solcher Schleifen in verschiedenen Konfigurationen, ob sie von einer Membran 120 entweder über oder zwischen Schleifen überspannt sind oder nicht, zur Bildung des Retraktors bereitgestellt werden kann.
Die 57 bis 511 zeigen Seitenansichten eines entfalteten Retraktors gemäß dieser Erfindung.
57 zeigt eine Seitenansicht eines entfalteten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Das Ausmaß der elastischen Krümmung des Retraktors 208 ist an der Basis des Retraktors am größten, wo der Retraktor aus dem Gehäuse 210 austritt.
58 zeigt eine alternative Seitenansicht eines entfalteten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Der Betrag der elastischen Krümmung des Retraktors 208 ist über die Länge des Retraktors 208 recht konsistent.
59 zeigt eine weitere Seitenansicht eines entfalteten Retraktors gemäß dieser Erfindung. Der Retraktor 208 hat an seinem distalen Ende den kleinsten Krümmungsradius.
In 510 ist der Retraktor 208 bei der Entfaltung aus dem Gehäuse 210 im wesentlichen gerade.
511 zeigt einen Retraktor 208, der leicht gekrümmt ist.
Die 512 und 513 zeigen alternative Endansichten eines ausgedehnten (nicht eingezwängten) Retraktors, wie durch einen Pfeil E in 510 dargestellt ist. In einer Endansicht kann der ausgedehnte Retraktor flach sein. Bei Verwendung der Retraktoren aus einem Formgedächtnismaterial gemäß dieser Erfindung sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich. 512 zeigt einen Retraktor, der über seine Breite leicht gekrümmt ist. 513 zeigt einen Retraktor 308, der asymmetrisch ist, wobei er auf einer Seite abgeflacht ist und auf der anderen Seite gekrümmt oder hakenförmig ist. Diese Konfigurationen finden spezielle An wendungen, wenn die Masse, die leicht vom Retraktor zu manipulieren ist, im wesentlichen parallel zur Länge der Retraktorvorrichtung oder des Retraktorgehäuses verläuft. Hier bezeichnet der Begriff "Masse" eine Gewebemasse oder eine Prothesevorrichtung. Andere Konfigurationen zusätzlich zu der abgeflachten Silhouette und die in den 512 und 513 dargestellten gekrümmten Konfigurationen werden einem Fachmann leicht verständlich sein. Beispielsweise kann der Retraktor leicht gekrümmt sein, oder er kann entlang seiner Länge verdreht sein. Der Retraktor kann auch in zwei oder mehr Richtungen in beliebigen der beschriebenen Ebenen eine Krümmung aufweisen, so dass der Retraktor zickzackförmig oder gewellt aussehen kann.
Die verschiedenen in den 52 bis 513 dargestellten Ausführungsformen können nach Wunsch kombiniert werden. Ein Retraktor gemäß dieser Erfindung kann beispielsweise die drei Finger aufweisende Form aus 53 aufweisen, die entlang ihrer Länge gekrümmt ist, wie in 58 dargestellt ist, und die entlang ihrer Breite gekrümmt ist, wie in 512 dargestellt ist. Ein solcher Retraktor ist im allgemeinen napfförmig.
Die 514 und 515 zeigen alternative Schnittansichten eines eingezwängten Retraktors entlang einer Linie a-a aus 51. 514 zeigt einen aus Drähten 408 hergestellten Retraktor mit einem kreisförmigen Querschnitt, wobei der Retraktor in das Gehäuse 410 eingezwängt ist. 515 zeigt einen Retraktor aus Streifen 408 mit einem ovalen Querschnitt. Es wird einem Fachmann klar sein, dass viele andere Draht- oder Streifenquerschnitte gleichermaßen zur Verwendung in den Retraktoren gemäß dieser Erfindung geeignet sind. Beispielsweise kann der Retraktor aus einem Streifenelement bestehen, das quadratisch, rechteckig, dreieckig und dergleichen ist. Ein Querschnitt in der Art der ovalen Form aus 515 ist im allgemeinen für die Retraktoren gemäß dieser Erfindung bevorzugt. Ein solcher Querschnitt bietet beim Ausüben einer Kraft, die senkrecht zur allgemeinen Ebene steht, in der der Retraktor elastisch entfaltet wird, Festigkeit, er weist jedoch beim Einzwängen des Retraktors in das Gehäuse 410 minimierte Abmessungen und einen minimierten Widerstand auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung auf: (a) ein Gehäuse mit einer axialen Bohrung mit einer distalen Entfaltungsöffnung, (b) einen Retraktor mit einer Schleifenform, der in die axiale Bohrung einzwängbar ist, wobei der Retraktor eine Formgedächtnislegierung aufweist, und (c) eine Fernbedienung zum Vorschieben und Zurückziehen und wahlweise zum Drehen des Retraktors in Bezug auf die distale Entfaltungsöffnung. Der Retraktor ist zwischen einer ersten Position, an der der Retraktor in der axialen Bohrung untergebracht ist und eine eingezwängte Form annimmt, und einer zweiten Position, an der der Retraktor über das distale Entfaltungsende vorgeschoben ist und eine ausgedehnte Erinnerungsform annimmt, beweglich.
Der Retraktor ist innerhalb des Gehäuses komprimiert und belastet. In dieser eingezwängten Konfiguration kann die Retraktorvorrichtung sterilisiert, verpackt und zur späteren Verwendung gelagert werden. Die Retraktorvorrichtung (d.h. der Retraktor, das Gehäuse und das Entfaltungsmittel) ist vorzugsweise eine einmal verwendbare Vorrichtung. Wenn es erforderlich ist, beurteilt der Chirurg visuell die Größe des zur Gewebemanipulation erforderlichen Retraktors und wählt einen Retraktor aus, der einen geeigneten Durchmesser, eine geeignete Krümmung und/oder eine geeignete Membran aufweist.
Bei der Verwendung wird die Vorrichtung teilweise in einen menschlichen oder tierischen Patienten eingeführt und zum Manipulieren von Organen oder anderen Geweben an einer Operationsstelle verwendet. Ein Führungsdraht kann zur Anordnung der Vorrichtung verwendet werden oder nicht. Wenn ein Führungsdraht verwendet wird, wird er in die Operationsstelle eingeführt und geeignet angeordnet. Ein Katheter, der einen Retraktor enthält, wird über den Führungsdraht geschoben. Der Führungsdraht wird dann entfernt, und der Retraktor wird über das Entfaltungsende des Katheters vorgeschoben. Der Führungsdraht tritt vorzugsweise durch ein getrenntes Lumen im Katheter. Alternativ kann der Führungsdraht durch das Katheterlumen laufen, worin der Retraktor untergebracht ist. Der Retraktor kann zur Erleichterung der Identifikation und Verwendung an der Operationsstelle strahlungsundurchlässig sein.
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht ein durch eine Hülse geschütztes Messer vor, wobei die Hülse im wesentlichen gerade ist. Wenn es in die Hülse eingezwängt ist, ist das Messer im wesentlichen linear. Bei der Entfaltung aus der Hülse wird das Messer freigegeben und nimmt eine Konfiguration an, die elastisch von der Längsachse der Hülse ausgelenkt ist. Das Messer besteht aus einem elastisch verformbaren Material, vorzugsweise einem pseudoelastischen Material und bevorzugter aus einer Formgedächtnislegierung.
Eine oder mehrere freigelegte Schneiden des elastischen Messers können eine Schneidkante aufweisen. Freigelegte Flächen, die stumpf sind, können ein Mittel zur Manipulation von Geweben oder künstlichen Vorrichtungen bereitstellen.
61 ist eine Außenansicht einer Vorrichtung gemäß die ser Erfindung.
Die 62 und 63 sind alternative Schnittansichten einer Hülse gemäß dieser Erfindung, wobei die Schnitte vertikal entlang der Längsachse aus 61 vorgenommen sind.
64 ist eine alternative Schnittansicht einer Hülse gemäß dieser Erfindung, wobei der Schnitt vertikal entlang der Längsachse vorgenommen ist.
65 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung aus 1 über die Längsachse entlang einer Linie b-b aus 61. 66 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung aus 61 über die Längsachse entlang einer Linie c-c aus 61.
67 ist eine Schnittansicht einer Schneidkante eines Schneidmessers gemäß dieser Erfindung.
Die 68 bis 612 sind alternative Seitenansichten der Vorrichtung aus 1, wenn das Schneidmesser entfaltet wird.
Die 613 bis 620 sind alternative Draufsichten typischer elastischer Messer gemäß dieser Erfindung.
Eine fernbediente Vorrichtung gemäß dieser Erfindung weist ein längliches Gehäuse und ein längliches Messer auf, die linear in das Gehäuse eingezwängt werden können. Das elastische Messer ist aus dem Inneren des Gehäuses entfaltbar und nimmt bei der Entfaltung eine gekrümmte nicht eingezwängte Form an. Eine Fernbedienung ist bereitgestellt, um das elastische Messer in Bezug auf das distale Ende des Gehäuses vorzuschieben und zurückzuziehen und wahlweise zu drehen. Alternativ ist eine Fernbedienung bereitgestellt, um die Hülse in Bezug auf das elastische Messer vorzuschieben und zurückzuziehen.
Die mit einer Hülse versehene Messervorrichtung gemäß dieser Erfindung unterscheidet sich in mehreren Schlüsselaspekten vom Stand der Technik. Die Hülse ist entlang ihrer Länge im wesentlichen gerade. Wenn es in die Hülse eingezwängt ist, ist das elastische Messer auch entlang seiner Länge im wesentlichen gerade. Wenn es aus der Hülse entfaltet wird, nimmt das elastische Messer so weit wie möglich seine gekrümmte nicht eingezwängte Form an.
Die Messer gemäß dieser Erfindung sind entlang ihrer Länge in höherem oder geringerem Maße gekrümmt (beispielsweise spiralförmig oder verdreht). Der Krümmungsgrad kann entlang dem Messer beständig sein, oder der Krümmungsgrad und/oder die Krümmungsrichtung können sich ändern. Eine Schneidfläche kann an jeder gewünschten freigelegten Schneide des Messers bereitgestellt sein. Wenn die nicht eingezwängte Form des elastischen Messers im wesentlichen halbkreisförmig ist (wie in 68 dargestellt ist), kann eine Schneidfläche entlang den Seiten des Messers bereitgestellt werden (wie in den 613, 614 und 619 dargestellt ist). Alternativ kann eine Schneidfläche an der Spitze des Messers bereitgestellt werden (wie in den 615, 616 und 617 dargestellt ist), um ein Skalpell bereitzustellen, das eine Schneidfläche aufweist, die 180° von der Öffnung der Hülse weggerichtet ist. Durch das Ändern des Ausmaßes der Entfaltung des Messers wird der Schneidwinkel geändert, so dass ein Messer bereitgestellt werden kann, bei dem die Schneidfläche um 0° bis 180° oder mehr gegenüber der Achse der Hülse geneigt ist.
Die elastische Natur des Messers ermöglicht ein vollständiges Zurückziehen des Messers in die Hülse für ein vollstän diges schützendes Einschließen des Messers, wodurch sowohl das Messer als auch das Körpergewebe während des Einführens und Entfernens des Instruments geschützt werden. Die Hülse schützt nicht nur das Messer sondern führt und richtet auch das Messer, wodurch das Ausfahren des Messers aus der Hülse eine Schneidbewegung des Messers einschließen kann, statt dass lediglich ein Mittel zum Freilegen des Messers zur nachfolgenden Manipulation bereitgestellt wird. Der Benutzer orientiert nach der Auswahl des geeigneten elastischen Messers (d.h. eines Messers mit einer gewünschten Krümmung und Position der Schneidkante) die Hülse und schiebt dann das Messer vor. Das Messer wird entweder durch Bewegen der Schneide von der Hülse nach außen oder durch Zurückziehen der Hülse in Bezug auf das Messer vorgeschoben.
Ähnliche Bezugszahlen betreffen in den verschiedenen Figuren ähnliche Funktionen. Die Figuren sind zur Klarheit dargestellt und nicht maßstäblich gezeichnet.
61 ist eine Außenansicht einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung. Das Gehäuse 10 ist ein längliches Element mit einer dadurch verlaufenden axialen Bohrung. Das Gehäuse hat ein distales Ende 12, das als eine Hülse für das elastische Messer wirkt, und ein proximales Ende 14, das eine Integration mit einem Mittel zum Vorschieben und Zurückziehen des elastischen Messers in Bezug auf das distale Ende des Gehäuses 10 bereitstellt. Zwischen dem distalen Ende 12 und dem proximalen Ende 14 befindet sich der Gehäusekörper 16.
Das Gehäuse weist vorzugsweise auch eine Fernbedienung 18 auf, deren Betätigung das Entfalten des elastischen Messers aus dem Gehäuse oder das Zurückziehen des Gehäuses aus dem Messer hervorruft. Die Fernbedienung 18 kann durch ein manuelles oder motorisiertes Mittel (nicht dargestellt) be tätigt werden. Gemäß einer Ausführungsform sind, wie dargestellt, zwei Fingerringe 20 Teil des proximalen Endes 14. Ein zusätzlicher Daumenring 22 ist Teil der Fernbedienung 18. Wenn der Daumenring 22 heruntergedrückt wird, wird das elastische Messer (nicht dargestellt) von dem Gehäuse am distalen Ende 12 entfaltet. Die dargestellten Ringe dienen der einfachen Behandlung. Alternativ können beispielsweise Noppen oder Stege zur einfachen Integration mit einem getrennten Betätigungsmittel (nicht dargestellt) bereitgestellt werden. Getrennte Betätigungsmittel umfassen Verschiebungsmechanismen, Pistolengriffmechanismen oder daumenbetätigte Mechanismen, Scherengriffe und Pistolengriffmechanismen. Diese und andere sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Der spezifische Typ des Betätigungsmechanismus wird im allgemeinen durch die persönlichen Vorlieben des Chirurgen bestimmt. Die Orientierung des Messers in Bezug auf den Betätigungsmechanismus kann so konfiguriert werden, dass sie zur spezifischen Anwendung oder zur Vorliebe des Chirurgen passt.
Das distale Ende 12 des Gehäuses wirkt als eine Hülse, die das elastische Messer in einer im wesentlichen linearen Konfiguration eingezwängt. Es weist eine ausreichende laterale Integrität auf, damit es durch den von dem eingezwängten elastischen Messer ausgeübten Druck nicht erheblich verformt wird. Wenn eine endoskopische Vorrichtung gemäß dieser Erfindung ein Katheter ist und es in dem Gehäusekörper 16 nur eine geringe laterale Unterstützung gibt, kann das distale Ende 12 des Katheters eine Verstärkung benötigen, um das elastische Messer (nicht dargestellt) konsistent einzuzwängen. Bei einer Vorrichtung mit einem steifen Gehäuse in der Art einer laparoskopischen Vorrichtung kann das distale Ende 12 des Gehäuses die gleichen physikalischen Attribute aufweisen wie der Rest des Gehäuses. Endoskopische und laparoskopische Standardvorrichtungen, die auf dem Fachgebiet wohlbekannt sind, sind für die Verwendung mit den elastischen Messern gemäß dieser Erfindung geeignet.
Der Gehäusekörper 16 einer Vorrichtung, die bei der Laparoskopie verwendet wird, muss eine ausreichende strukturelle Integrität aufweisen, damit er sich ohne eine übermäßige Verformung leicht durch eine chirurgische Öffnung in den Körper des Patienten einführen lässt. Materialien mit einer ausreichenden strukturellen Steifigkeit umfassen Edelstahl und steife Polymermaterialien in der Art von Kunststoffen. Das Material des proximalen Endes des Gehäuses 14, das Material des Gehäusekörpers 16 und das Material des distalen Endes 12 können gleich sein, oder sie können unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise ist der bei der endoskopischen Chirurgie verwendete Gehäusekörper 16 im allgemeinen flexibel, um das Einführen durch natürlich auftretende Öffnungen, Ducti und/oder Durchgänge zu ermöglichen oder um das Einführen durch den Arbeitskanal eines Endoskops zu ermöglichen. Geeignete Polymermaterialien umfassen Polytetrafluorethylen, Polyurethan, Polyethylen, Teflon und dergleichen. Das Material eines solchen flexiblen Gehäuses kann am distalen Ende 12 beispielsweise mit Fasern, Ringen oder Längsrippen verstärkt werden, um zu ermöglichen, dass es den Kräften widersteht, die auf es durch das elastische Messer ausgeübt werden, während es in das Gehäuse eingezwängt ist und durch dieses verformt wird.
Die spezifische Konfiguration und die Abmessungen des Gehäuses 10 hängen von der Verwendung der Vorrichtung, den Parametern des elastischen Messers und davon ab, ob ein Zugang für zusätzliche laparoskopische oder endoskopische Vorrichtungen bereitgestellt ist. Das Gehäuse 10 kann über seine Länge im wesentlichen gleichmäßig sein, wie in 61 dargestellt ist, oder sein Durchmesser oder seine Form können sich ändern, wie in 64 dargestellt ist. Vorzugsweise hat das Gehäuse 10 einen kreisförmigen Querschnitt. Ein kreisförmiger Querschnitt ermöglicht die Überführung eines elastischen Messers gemäß dieser Erfindung durch einen laparoskopischen Standardtrokar oder durch den Instrumentenkanal eines Standardendoskops. Es können jedoch andere Querschnitte bevorzugt sein, um beispielsweise eine endoskopische Vorrichtung an die Öffnung anzupassen, durch die sie in den Körper eintreten wird.
Im allgemeinen weist das Gehäuse in einer endoskopischen Vorrichtung einen Außendurchmesser von weniger als etwa 0,7 mm bis etwa 4,5 cm oder mehr auf. Die Länge endoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 10 cm bis etwa 3 Meter oder mehr. Das Gehäuse in einer laparoskopischen Vorrichtung hat einen Außendurchmesser von weniger als etwa 0,3 mm bis etwa 1,5 cm oder mehr. Die Länge laparoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 5 cm bis etwa 30 cm oder mehr.
Die 62 und 63 sind alternative Schnittansichten einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung, wobei der Querschnitt vertikal entlang der Längsachse des distalen Endes 12 aus 61 genommen ist.
62 zeigt das distale Ende 112 eines Gehäuses 110, das als eine Einheit ausgebildet ist. Eine axiale Bohrung 130 verläuft axial durch das Gehäuse. Am proximalen Ende 132 der axialen Bohrung 130 kann die axiale Bohrung eine beliebige zweckmäßige Größe und Form aufweisen. Im allgemeinen hat die axiale Bohrung einen Innendurchmesser von weniger als etwa 0,5 mm bis etwa 2 cm oder mehr. Am distalen Ende wird die axiale Bohrung abgeflacht und bildet die Hülsenbohrung 134 für das eingezwängte elastische Messer 136. Die Hülsenbohrung 134 ist so bemessen, dass sie das eingezwäng te elastische Messer 136 gleitend aufnimmt und das elastische Messer 136 in einer im wesentlichen linearen Konfiguration einzwängt. Wenn das elastische Messer 136 vollständig in der Hülsenbohrung 134 untergebracht ist, enthält die Hülsenbohrung 134 mindestens zwei Abschnitte des elastischen Messers 136, welche Schneidkanten aufweisen. Vorzugsweise berühren die Schneidkanten des elastischen Messers 136 nicht die Hülsenbohrung 134 oder reiben gegen diese im gelagerten Zustand oder bei der Entfaltung oder beim Zurückziehen, weil ein solcher Kontakt die Schneidkanten abstumpfen kann.
Im allgemeinen ist das proximale Ende 132 der axialen Bohrung 130 kreisförmig und verhältnismäßig groß, um das Laden des Verbindungsmittels 138 und des elastischen Messers 136 in die Hülse zu erleichtern. Eine Kreisform erleichtert allgemein die Herstellung und die Handhabung, und es können, falls gewünscht, auch alternative Formen verwendet werden. Im proximalen Ende 132 der axialen Bohrung 130 ist das Verbindungsmittel 138 untergebracht. Das Verbindungsmittel 138 kann beispielsweise an das elastische Messer gelötet oder auf andere Weise daran befestigt sein. Alternativ kann es eine Fortsetzung des zur Bildung des elastischen Messers 136 verwendeten elastischen Materials sein.
63 zeigt das distale Ende 112 eines Gehäuses 110, das aus zwei Einheiten gebildet ist. Eine Einheit ist eine Röhre 140, durch die sich eine axiale Bohrung 130 erstreckt. Eine Buchse 142 ist, beispielsweise durch einen Presssitz oder durch ein Gewinde, in das Rohr eingepasst. Die Buchse 142 bildet die Hülsenbohrung 134 für das eingezwängte elastische Messer 136. Die Buchse 142 kann aus einem geeigneten polymerischen und/oder metallischen Material bestehen. Es kann erwünscht sein, einen elektrischen Strom durch das elastische Messer 136 zu leiten, so dass das elastische Messer 136 als eine Elektrokaustikvorrichtung wirkt. Gemäß einer solchen Ausführungsform kann die Buchse ein nicht leitendes Polymer sein, und sie kann bewirken, dass das elastische Messer 136 elastisch von dem Gehäuse 110 isoliert bleibt. Das elastische Messer 136 wird zur reziproken Bewegung durch das Verbindungsmittel 138 festgehalten.
64 ist eine alternative Schnittansicht des distalen Endes 112 eines Gehäuses 110 gemäß dieser Erfindung, wobei der Schnitt vertikal entlang der Längsachse vorgenommen ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Gehäuse 110 ein Rohr aus Metall oder Kunststoff, das an einem Ende abgeflacht wurde. Das abgeflachte Ende bildet die Hülsenbohrung 134, in die das elastische Messer verschiebbar eingezwängt ist. Das elastische Messer 136 wird zur reziproken Bewegung durch das Verbindungsmittel 138 festgehalten.
Falls das Gehäuse 110 eine rohrförmige Struktur mit einem abgeflachten Ende ist, wie in 64 dargestellt ist, kann es erwünscht sein, eine Abdeckung aus einem geeigneten Material (nicht dargestellt) bereitzustellen. Die Abdeckung bietet eine gleichförmige äußere Abmessung für die Vorrichtung. Eine Abdeckung, die einen im wesentlichen gleichmäßigen kreisförmigen Querschnitt bietet, ist vorteilhaft, falls die Messervorrichtung durch einen laparoskopischen Standardtrokar oder durch den Instrumentenkanal eines Standardendoskops in den Körper einzuführen ist. Die Abdeckung bewirkt das Minimieren des Entweichens von Fluiden (entweder Flüssigkeiten oder Gasen) aus dem Körper. Die Abdeckung kann aus einem Polymermaterial in der Art von Polyurethan, Polyethylen und dergleichen bestehen.
65 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung aus 62 entlang der Längsachse an einer Linie b-b. Das Gehäuse 210 umgibt die axiale Bohrung 230. Innerhalb der axialen Bohrung befindet sich das Verbindungsmittel 238. Das Verbindungsmittel 238 kann jede geeignete Querschnittsform aufweisen. Gemäß der dargestellten Ausführungsform überspannt das Verbindungsmittel 238 die axiale Bohrung 230, um eine laterale Bewegung zu minimieren, wenn die Hülse und das elastische Messer (nicht dargestellt) in Längsrichtung in Bezug zueinander bewegt werden. Falls ein elektrischer Strom durch das Verbindungsmittel 238 und das elastische Messer geleitet wird, so dass das elastische Messer als eine Elektrokaustikvorrichtung wirkt, kann es erwünscht sein, eine Schicht aus einem nicht leitenden Material (nicht dargestellt) um das Verbindungsmittel 238 herum aufzunehmen, um das Verbindungsmittel 238 gegenüber dem Gehäuse 210 zu isolieren.
66 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung aus 62 entlang der Längsachse an einer Linie c-c. Das Gehäuse 210 umgibt die Hülsenbohrung 234. Innerhalb der Hülsenbohrung befindet sich das elastische Messer 236.
Eine oder mehrere Kanten des elastischen Messers 236 können stumpf bleiben, und sie können die nicht schneidende Manipulation von Geweben oder künstlichen Vorrichtungen während einer Operation unterstützen. Das Messer kann beispielsweise keine Schneidkanten aufweisen. Dies minimiert das Ausmaß des Traumas an umgebenden Geweben bei einer Manipulation des Messers. Allgemeiner hat das elastische Messer 236 eine oder mehrere geschärfte Kanten 240. Die Hülsenbohrung 234 ist im wesentlichen abgeflacht und hält das elastische Messer 236 so, dass das elastische Messer 236 linear eingezwängt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hülsenbohrung 234 im Bereich der geschärften Kanten 240 leicht vergrößert. Dies bewirkt das Schützen des geschärften Messers vor einer Abnutzung, wenn es aus dem Gehäuse entfaltet und in dieses zurückgezogen wird. Alterna tiv bildet die Hülsenbohrung 234 die äußere Form des elastischen Messers 236 eng nach. Andere Ausführungsformen sind auch möglich, wie eine Hülsenbohrung 234, die im wesentlichen rechtwinklig oder exzentrisch ist, und diese Ausführungsformen werden einem Fachmann leicht verständlich sein.
67 ist eine Schnittansicht einer Schneidkante eines Schneidmessers gemäß dieser Erfindung. Eine Schneidkante kann an jeder Kante des elastischen Messers bereitgestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kante des elastischen Materials abgeschrägt und bildet ein Schneidmesser. 67 zeigt eine Schneidkante, die auf beiden Seiten abgeschrägt ist. Die Abschrägung oder die Abschrägungen können unter jedem geeigneten Winkel gegenüber der Ebene des Messers angeordnet sein. Wenn zwei Abschrägungen vorhanden sind, können sie den gleichen oder verschiedene Abschrägungswinkel aufweisen. In 67 sind die Abschrägungen β und ϕ Grad gegenüber der Ebene des Messers. Alternativ kann nur eine Abschrägung vorhanden sein (nicht dargestellt). Das Honen einer Kante zur Bildung eines Schneidmessers ist auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Falls es erwünscht ist, kann das Schneidmesser sägeförmig sein. Die Schneidkante wird vorzugsweise von dem abgeschrägten elastischen Material selbst abgeleitet. Es kann jedoch erwünscht oder notwendig sein, das elastische Material mit einer gehonten Messerschneide zu versehen. Dieses zusätzliche Messer kann mechanisch hinzugefügt werden, wie in 612 dargestellt ist. Alternativ können zwei oder mehr elastische Materialien zur Bildung des Messers verwendet werden. Beispielsweise kann ein nicht schneidendes elastisches Messer mit einem Messer aus einer elastischen Legierung mit einer Schneidkante kombiniert werden.
Die 68 bis 611 sind Seitenansichten der Vorrichtung aus 61, wenn das elastische Messer entfaltet wird.
Eine Schneidfläche kann an jeder gewünschten freigelegten Kante des Messers bereitgestellt werden.
68 zeigt ein elastisches Messer 336, das bei der Entfaltung aus dem Gehäuse 310 im wesentlichen halbkreisförmig ist. Der Krümmungsgrad kann, wie dargestellt, entlang dem Messer im wesentlichen beständig sein, oder die Krümmung kann sich ändern, so dass das elastische Messer einen gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Krümmungsradius aufweisen kann.
69 zeigt ein elastisches Messer 336, das bei der Entfaltung aus dem Gehäuse 310 eine S-förmige Kurve beschreibt.
610 zeigt ein elastisches Messer 336, das bei der Entfaltung aus dem Gehäuse 310 entlang seiner Längsachse verdreht wird. Das elastische Messer ist als eine Spirale im Uhrzeigersinn aufweisend dargestellt, es sind hier jedoch auch Spiralen entgegen dem Uhrzeigersinn und Kombinationen der beiden verwendbar.
611 zeigt ein elastisches Messer 336, das in dem Bereich, der dem Gehäuse 310 am nächsten liegt, scharf gekrümmt ist und in dem Bereich, der vom Gehäuse 310 am weitesten entfernt ist, im wesentlichen linear ist.
612 zeigt ein chirurgisches Standardmesser 350, das durch ein mechanisches Mittel 354 an einem Streifen aus elastischem Material 352 befestigt ist. Das chirurgische Standardmesser 350 ist nicht gekrümmt. Der Streifen aus elastischem Material 352 ist jedoch stark gebogen, und er bewirkt bei der Entfaltung aus dem Gehäuse das scharfe Biegen des chirurgischen Messers 350 vom Gehäuse 310 fort.
Die 613 bis 619 sind jeweils Draufsichten eines alternativen elastischen Messers gemäß dieser Erfindung.
613 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Messers 436, das eine geschärfte Längskante (Schneidkante) 460 aufweist.
614 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Messers 436, wobei der gesamte Umkreis des Messers die geschärfte Kante 460 bereitstellt.
615 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Messers 436, bei dem nur die am weitesten distale Fläche die geschärfte Kante 460 aufweist.
616 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Messers 436, wobei nur die am weitesten distale Fläche die geschärfte Kante 460 aufweist. Die geschärfte Kante 460 hat zwei gewinkelte Abschnitte, nämlich 460a und 460b, die jeweils in Bezug auf die Längsachse des Messers gewinkelt sind. Die gewinkelten Abschnitte können in Bezug auf die Längsachse des Messers jeden gewünschten Winkelgrad aufweisen, und der Winkelgrad für jeden Abschnitt kann demjenigen des anderen Abschnitts ähneln, oder dies kann nicht der Fall sein.
617 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Messers 436, wobei eine nach außen gekrümmte Fläche die geschärfte Kante 460 bereitstellt.
618 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Messers 436, wobei eine nach innen gekrümmte Fläche die geschärfte Kante 460 bereitstellt.
619 zeigt eine Draufsicht einer bevorzugten Ausfüh rungsform des elastischen Messers 436, wobei der distale Umfang des Messers die geschärfte Kante 460 bereitstellt und die proximalen Kanten des Messers nicht geschärft sind. Die Breite des distalen Abschnitts des elastischen Messers 436 ist etwas kleiner als die Breite des proximalen Abschnitts. Der distale Abschnitt des elastischen Messers, der die geschärfte Kante 460 aufweist, ist schmaler als der proximale ungeschärfte Abschnitt, so dass die geschärfte Kante 460 die Seiten der Hülsenbohrung nicht berührt. Die geschärfte Kante 460 ist daher während des Vorgangs des Entfaltens und Zurückziehens des elastischen Messers 436 geschützt.
620 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform des elastischen Messers 436, wobei alle Kanten des Messers ungeschärft sind. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, wenn das Messer nicht zum Schneiden von Geweben verwendet wird und das Manipulieren von Geweben oder künstlichen Vorrichtungen bewirken kann.
Das elastische Messer ist innerhalb der Hülse komprimiert und belastet. In dieser eingezwängten Konfiguration können das Messer und die Hülse sterilisiert, verpackt und zur späteren Verwendung gelagert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung folgendes auf: (a) ein Gehäuse mit einer distalen Entfaltungsöffnung, (b) ein gekrümmtes elastisches Messer, das linear in das Gehäuse einzwängbar ist, und (c) eine Fernbedienung zum Vorschieben und Zurückziehen des elastischen Messers in Bezug auf die distale Entfaltungsöffnung, wobei das elastische Messer zwischen einer ersten Position, in der das elastische Messer linear in das Gehäuse eingezwängt ist, und einer zweiten Position, in der das elastische Messer über das distale Entfaltung sende vorgeschoben ist und eine Erinnerungsform annimmt, beweglich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Messer gemäß dieser Erfindung ein elastisch verformbares gekrümmtes Messer.
Es wurde entdeckt, dass gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung eine mit einem Drehgelenk versehene zwei Messerschneiden aufweisende Vorrichtung in der Art einer Zange, einer Schere, einer Klemme und dergleichen mit einem elastisch verformbaren Stamm kombiniert werden kann. Messerschneiden-Fernbetätigungsmittel werden verwendet, um zu bewirken, dass die Messerschneiden voneinander getrennt werden oder zusammenkommen. Es sind ein elastisches Element und ein Einzwängungselement zum Verfirmen des elastisch verformbaren Stamms vorhanden. Das elastische Element und das Einzwängungsmittel sind in Längsrichtung zueinander verschiebbar, wodurch die Winkelverformung des elastisch verformbaren Stamms hervorgerufen wird.
Der elastisch verformbare Stamm umfasst ein elastisches Element, das im wesentlichen linear ist, wenn es eingezwängt ist, und eine im wesentlichen nichtlineare Form annimmt, wenn es nicht eingezwängt ist. Wenn das einzwängende längliche Gehäuse vorhanden ist und als das Einzwängungselement dient, ist das elastische Element zwischen einer ersten Position, in der das elastische Element linear in das Gehäuse eingezwängt ist, und einer zweiten Position, in der das elastische Element aus dem Gehäuse entfaltet ist und nicht eingezwängt ist, beweglich. Alternativ ist das Gehäuse zwischen einer ersten Position, in der das elastische Element linear eingezwängt ist, und einer zweiten Position, in der das elastische Element nicht eingezwängt ist, beweglich. Der elastisch verformbare Stamm, der das elastische Element aufweist, nimmt eine nichtlineare Form an. Das Ausmaß der Verformung des elastisch verformbaren Stamms kann durch Einstellen des Ausmaßes des elastischen Elements, das nicht durch das längliche Gehäuse eingezwängt ist, gesteuert werden.
Falls die Vorrichtung kein längliches Gehäuse aufweist und bei Ausführungsformen, bei denen das längliche Gehäuse vorhanden ist, jedoch kein einzwängendes Element ist, ist ein inneres einzwängendes Element vorhanden. Die Verformung des elastisch verformbaren Stamms kann durch Bewegen des elastischen Elements zwischen einer ersten Position, in der das elastische Element linear eingezwängt ist, und einer zweiten Position, in der das elastische Element im wesentlichen nicht eingezwängt ist, gesteuert werden. Alternativ kann die Verformung des elastisch verformbaren Stamms durch Bewegen des einzwängenden Elements zwischen einer ersten Position, in der das elastische Element linear eingezwängt ist, und einer zweiten Position, in der das elastische Element im wesentlichen nicht eingezwängt ist, gesteuert werden. Zwischen der ersten eingezwängten Position und der zweiten nicht eingezwängten Position liegt ein Bereich einer teilweisen oder veränderlichen Entfaltung.
Das elastische Element besteht aus einem elastischen Material, vorzugsweise einem pseudoelastischen Material in der Art einer Formgedächtnislegierung, das ohne eine permanente Verformung stark verformt werden kann. Hierdurch wird ein verbessertes Instrument bereitgestellt, das bei Anwendungen verwendet werden kann, bei denen ein begrenztes Maß an Platz vorhanden ist. Das Instrument kann fernbedient werden, und dies kann unter Winkeln zur Einführungslinie geschehen, was zweckmäßiger ist als bei früheren Instrumenten. Das Instrument kann mit geeignet konfigurierten Schneidkanten und/oder -spitzen verwendet werden, um Gewebe zu greifen, zu schneiden und/oder auszuschneiden.
Ein fernbedientes Instrument gemäß dieser Erfindung weist auf: (a) ein mit Messern versehenes Element mit einem ersten drehbaren Messer und einem zweiten entgegengesetzten Messer, (b) einen elastisch verformbaren Stamm, der mit dem mit Messern versehenen Element verbunden ist, wobei der elastisch verformbare Stamm ein elastisches Element aufweist, (c) ein Einzwängungselement, das das elastische Element in einer im wesentlichen linearen Konfiguration einzwängen kann, (d) ein Messerbetätigungsmittel zum Steuern der Drehbewegung des drehbaren Messers bzw. der drehbaren Messer und (e) ein Stammverformungsmittel zum Steuern der Verformung des elastisch verformbaren Stamms. Ein getrenntes Messerdrehmittel zum Steuern der Drehung der Ebene, durch die das Messer bzw. die Messer gedreht werden, ist vorzugsweise aufgenommen.
Ein alternatives fernbedientes Instrument gemäß dieser Erfindung weist auf: (a) ein mit Messern versehenes Element mit gegenüberstellbaren Messern unter Einschluss eines ersten Messers, das zur Bewegung in Bezug auf das zweite Messer angebracht ist, wobei das erste Messer zwischen einer geschlossenen Position, in der die Achsen der Messer im wesentlichen parallel sind, und einer offenen Position, in der die Achsen der Messer aus der Parallelen ausgelenkt sind, beweglich ist, (b) einen elastisch verformbaren Stamm mit einem elastischen Element, das in seiner nicht eingezwängten Form im wesentlichen nichtlinear ist, (c) ein Einzwängungselement, das das elastische Element in einer im wesentlichen linearen Form einzwängt, (d) ein Messerbetätigungsmittel, welches die Position der entgegengesetzten Messer zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position steuert, und (e) ein Stammverformungs-Steuermittel. Ein Drehmittel zum Steuern der Ebene der Messer ist vorzugsweise aufgenommen.
Der elastisch verformbare Stamm weist mindestens ein elastisches Element auf, das eine lineare Konfiguration annimmt, wenn es eingezwängt ist, und das gekrümmt ist, wenn es nicht eingezwängt ist. Das elastische Element wird durch das Vorhandensein des Einzwängungselements in einer eingezwängten Konfiguration gehalten. Elastische Materialien, die zur Verwendung im elastischen Element geeignet sind, umfassen pseudoelastische und superelastische Materialien, wie nachstehend beschrieben wird.
Wenn ein längliches Gehäuse vorhanden ist und als das Einzwängungselement wirkt, ist das Instrument zwischen einer ersten Position, in der der elastisch verformbare Stamm und wahlweise das mit Messern versehene Element innerhalb des Gehäuses sind, und einer zweiten Position, in der das mit Messern versehene Element und zumindest ein Teil des elastisch verformbaren Stamms aus dem Gehäuse entfaltet sind, beweglich. Der elastisch verformbare Stamm weist ein elastisches Element auf, das unter einem vorgegebenen Winkel in Bezug auf das längliche Gehäuse gekrümmt ist, wenn der elastisch verformbare Stamm aus dem Gehäuse entfaltet ist. Wenn das Gehäuse als das Einzwängungselement wirkt, wird der Darbietungswinkel des mit Messern versehenen Elements durch das Ausmaß der Entfaltung des elastisch verformbaren Stamms geändert.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird das elastische Element durch die Wirkung eines inneren Einzwängungselements in der Art einer inneren Einzwängungsstange in einer linearen Konfiguration eingezwängt. Eine Bewegung des inneren Einzwängungselements in Bezug auf das elastische Element bewirkt eine veränderliche Verformung des elastisch verformbaren Stamms. Ein längliches Gehäuse kann bei Aus führungsformen vorhanden sein, bei denen ein inneres Einzwängungselement vorhanden ist, oder dies kann nicht der Fall sein.
Das mit Messern versehene Instrument kann eine Greifvorrichtung (beispielsweise eine Zange), eine Schneidvorrichtung (beispielsweise eine Schere) oder eine Dissektionsvorrichtung umfassen.
71 zeigt ein Instrument gemäß dieser Erfindung.
72 zeigt das Entfaltungsende eines mit Messern versehenen Instruments gemäß dieser Erfindung.
Die 73 und 74 sind Längsschnittansichten alternativer elastischer entfaltbarer Stämme in in Längsrichtung eingezwängten und in Längsrichtung nicht eingezwängten Konfigurationen.
Die 75 bis 77 zeigen jeweils alternative Ansichten eines elastisch verformbaren Stamms gemäß dieser Erfindung.
Die 78 und 79 zeigen alternative elastische Elemente, die zur Verwendung in einem elastisch verformbaren Stamm gemäß dieser Erfindung geeignet sind.
710 zeigt alternative Ansichten einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung mit zwei drehbaren Messern, wobei jedes Messer einen Längsschlitz proximal zum Drehgelenk aufweist.
711 zeigt alternative Ansichten einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung mit zwei Messern, zwei Stangen und vier Drehgelenken.
712 zeigt alternative Querschnitte der Vorrichtung aus 71 durch eine Linie 12-12.
713 zeigt verschiedene Messer, die hier verwendbar sind.
714 zeigt verschiedene Messerquerschnitte entlang einer Linie 14-14 aus 713.
Ein chirurgisches Instrument gemäß dieser Erfindung besteht im wesentlichen aus einem mit Messern versehenen Element mit gegenüberstellbaren Messern, von denen mindestens eines zur Bewegung drehbar angebracht ist, einem Messerbetätigungsmittel zum Bewirken einer Drehbewegung des drehbaren Messers bzw. der drehbaren Messer, einem elastisch verformbaren Stamm, der mit dem mit Messern versehenen Element verbunden ist, und einem veränderlichen Einzwängungsmittel zum Hervorrufen einer Verformung des elastisch verformbaren Stamms.
Das Instrument ist besonders nützlich bei Anwendungen, bei denen der Zugang zu einem Objekt, das zu schneiden, zu greifen oder auszuschneiden ist, beschränkt ist. Beispielsweise ist das Instrument besonders nützlich bei medizinischen Anwendungen, bei denen das zu schneidende, zu greifende oder auszuschneidende Objekt Teil eines menschlichen oder tierischen Körpers ist. Bei solchen Anwendungen umfasst das chirurgische Instrument gewöhnlich eine Hülse in Form einer Kanüle, eines Katheters oder eines Endoskops oder wird dadurch geführt. Das distale Ende der Hülse wird, beispielsweise während einer laparoskopischen Operation, durch eine Öffnung in eine Körperhöhlung, einen Ductus oder ein Gelenk eingeführt.
Das Instrument kann auch bei der Zusammensetzung mechani scher, elektrischer oder anderer Einrichtungen verwendbar sein, insbesondere wenn der Zugang zu der Arbeitsstelle begrenzt ist oder wenn sich die Arbeitsstelle in einem Winkel zum Zugang befindet.
Das Instrument weist einen elastisch verformbaren Stamm auf, so dass das mit Messern versehene Element veränderlich vom Einführungswinkel abgewinkelt werden kann. Wenn ein längliches Gehäuse (beispielsweise eine Hülse) vorhanden ist, können die mit Messern versehenen Elemente so eingerichtet werden, dass die Achse, auf der die Elemente das Objekt schneiden, greifen und/oder ausschneiden, nicht mit der Achse zumindest eines erheblichen Abschnitts des länglichen Gehäuses koaxial ist.
Der elastisch verformbare Stamm weist mindestens ein elastisches Element auf, das aus einem elastischen Material besteht. Das elastische Material wird in einer nichtlinearen Form hergestellt. Beispielsweise wird das elastische Element mit einer oder mehreren (im allgemeinen einer) Biegungen, Krümmungen oder Verdrehungen hergestellt. Die Biegung, Krümmung oder Verdrehung kann jeden gewünschten Winkel beschreiben. Der von dem elastischen Element beschriebene Winkel ist im allgemeinen kleiner als 270°, allgemeiner kleiner als etwa 180°. Für viele Anwendungen ist ein Winkel von etwa 90° bevorzugt. Der vom elastischen Element in seiner nicht eingezwängten Form beschriebene Winkel ist der maximale Verformungsbetrag, der durch den elastisch verformbaren Stamm erhalten werden kann.
Das elastische Element wird aus der gebogenen Konfiguration in die gerade Konfiguration verformt (eingezwängt) und während des Positionierens des Instruments in der geraden (eingezwängten) Konfiguration gehalten. Vorzugsweise ist das mit Messern versehene Element voll funktionsfähig, wenn die Messer nicht in dem länglichen Gehäuse untergebracht sind, unabhängig davon, ob der elastisch verformbare Stamm entfaltet wurde. Wenn der elastisch verformbare Stamm eine gewinkelte (nicht eingezwängte) Konfiguration annehmen soll, wird das Einzwängungselement entfernt. Wenn der elastisch verformbare Stamm durch ein längliches Gehäuse eingezwängt ist, wird das Gehäuse zurückgezogen, um zu ermöglichen, dass das elastische Element seine gebogene (nicht eingezwängte) Form wiedergewinnt, und um den elastisch verformbaren Stamm auf diese Weise zu verformen. Wenn der elastisch verformbare Stamm beispielsweise durch eine Einzwängungsstange eingezwängt wird, wird die Stange vorzugsweise zurückgezogen, um zu ermöglichen, dass der elastisch verformbare Stamm seine gebogene (nicht eingezwängte) Form wiedergewinnt. Alternativ kann das elastische Element über das Einzwängungselement hinaus entfaltet werden, um zu ermöglichen, dass das elastische Element seine nicht eingezwängte Form annimmt, und um den elastisch verformbaren Stamm zu verformen.
Das Ausmaß der Verformung des elastisch verformbaren Stamms kann durch Manipulation des Einzwängungselements zwischen dem Maximum und dem Minimum variabel gesteuert werden. Das Einzwängungselement ist im allgemeinen ein in Längsrichtung verschiebbares steifes Element. Das Einzwängungselement kann beispielsweise ein steifes längliches Gehäuse oder eine im wesentlichen lineare steife Einzwängungsstange umfassen. Alternativ kann das Einzwängungselement feststehend sein, und das elastische Element kann in Bezug auf das Einzwängungselement verschiebbar sein.
Der elastisch verformbare Stamm kann beispielsweise durch eine Stange, einen oder mehrere Drähte, ein hohles rohrförmiges Element oder dergleichen gegeben sein.
Wenn das Instrument ein Gehäuse aufweist, das das Einzwängen des elastischen Elements in eine im wesentlichen lineare Form bewirkt, werden das Gehäuse und der elastisch verformbare Stamm in Längsrichtung zueinander bewegt, um das elastische Element von der lateralen Einzwängung zu befreien. Das elastische Element gewinnt seine ursprüngliche (nicht eingezwängte) nichtlineare Form wieder, wodurch der elastisch verformbare Stamm verformt wird. Diese Vorgehensweise ist in 73 in einem Querschnitt graphisch dargestellt.
Alternativ kann der elastisch verformbare Stamm eine im wesentlichen lineare Einzwängungsstange aufweisen. Diese Einzwängungsstange verformt das elastische Element zu einer im wesentlichen linearen Form. Wenn die Einzwängungsstange und das elastische Element in Bezug zueinander zurückgezogen werden, gewinnt das elastische Element seine ursprüngliche nichtlineare Form zurück und bewirkt das Verformen des elastisch verformbaren Stamms. Diese Vorgehensweise ist in 74 in einem Querschnitt graphisch dargestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) weist das Instrument ein im wesentlichen lineares Einzwängungsmittel auf, das eine feste Position aufweist. Das Einzwängungsmittel verformt das elastische Element zu einer im wesentlichen linearen Form. Wenn das elastische Element und die Einzwängungsstange in Bezug zueinander zurückgezogen werden, gewinnt das elastische Element seine ursprüngliche nichtlineare Form zurück und bewirkt das Verformen des elastisch verformbaren Stamms.
Das elastische Element des elastisch verformbaren Stamms weist ein elastisches Material auf, das in seiner eingezwängten Konfiguration im wesentlichen linear ist und in seiner nicht eingezwängten oder "Erinnerungskonfiguration" gekrümmt ist. Der Begriff "elastisches Material" soll hier ein Material bezeichnen, das federartige Eigenschaften aufweist, das durch eine angewendete Belastung verformt werden kann und dann, wenn die Belastung entfernt wird, in seine ursprüngliche unbelastete Form oder Konfiguration zurückfedert oder wiederhergestellt wird. Das elastische Material ist vorzugsweise hochelastisch. Das Material kann polymerisch oder metallisch oder eine Kombination von beiden sein. Die Verwendung von Metallen in der Art von Formgedächtnislegierungen ist bevorzugt. Formgedächtnislegierungen, die eine Pseudoelastizität, insbesondere eine Superelastizität, aufweisen, sind besonders bevorzugt. Die hier angegebenen elastischen Materialien weisen eine elastische Verformung von mehr als 1%, allgemeiner von mehr als 2%, auf. Vorzugsweise weisen die hier angegebenen elastischen Materialien eine elastische Verformung von mehr als 4%, bevorzugter von mehr als 6%, auf.
Vorzugsweise besteht das elastische Element zumindest teilweise aus einem pseudoelastischen Material in der Art einer Formgedächtnislegierung.
Die Figuren sind im Interesse der Klarheit dargestellt und nicht maßstäblich gezeichnet.
71 zeigt ein mit Messern versehenes Instrument gemäß dieser Erfindung. Wie dargestellt, steuert ein scherenartiger Messerbetätigungsmechanismus 110 die Drehbewegung der Messer 112. Ein fingeraktiviertes Stammverformungs-Steuermittel 114 wird zum Steuern der Entfaltung des mit Messern versehenen Elements 116 und des elastisch verformbaren Stamms 118 aus dem länglichen Gehäuse 120 verwendet. Ein Rotiermechanismus 122 ist in Form eines Griffs dargestellt und wird verwendet, um den elastisch verformbaren Stamm 118 und das mit Messern versehene Element 116 um die lange Ach se β des länglichen Gehäuses zu drehen. Der Betätigungsmechanismus 110, das Stammverformungs-Steuermittel 114 und der Rotiermechanismus 122 können jeweils jede geeignete manuell betätigte Konfiguration annehmen. Die spezifische Konfiguration von jedem von dem Betätigungsmechanismus 110, dem Stammverformungs-Steuermittel 114 und dem Rotiermechanismus 122 kann gleich sein, oder sie können, wie dargestellt, verschieden sein. Beispiele geeigneter manuell betätigter Mechanismen umfassen einen oder mehrere von Verschiebungs-, Pistolengriff-, Scherengriff- und/oder Kolbenanordnungen. Diese und andere derartige Vorrichtungen sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt.
Ein längliches Gehäuse 120 hält das elastische Element 124 in einer im wesentlichen linearen Konfiguration, bevor der elastisch verformbare Stamm 118 und das mit Messern versehene Element 116 entfaltet werden. Nach der vollständigen Entfaltung aus dem länglichen Gehäuse nimmt das mit Messern versehene Element 116 eine Position an, die sich unter einem Winkel vom länglichen Gehäuse 120 befindet. Es sei bemerkt, dass der Winkel ϕ zwischen dem länglichen Gehäuse 120 und dem mit Messern versehenen Element 116 eine beliebige gewünschte Gradzahl annehmen kann. Der dargestellte Winkel ϕ beträgt etwa 60°. Der Winkel ϕ ist durch die Achse β des länglichen Gehäuses und die Ebene, die zur Achse des Drehgelenks 126, um das sich die Messer drehen, senkrecht ist, definiert. Der Winkel ϕ kann jeder gewünschte Winkel sein. Vorzugsweise ist ein Rotiermechanismus 122 bereitgestellt und ermöglicht eine Drehung des mit Messern versehenen Elements 116 und des elastisch verformbaren Stamms 118 um die lange Achse des länglichen Gehäuses β. Die Drehung des mit Messern versehenen Elements 116 ist vorzugsweise unabhängig vom Ausmaß der Entfaltung des elastisch verformbaren Stamms 118.
Das längliche Gehäuse 120 ist eine längliche Hülse mit einer dadurch verlaufenden axialen Bohrung (nicht dargestellt). Die axiale Bohrung ist bemessen, um den elastisch verformbaren Stamm und wahlweise das mit Messern versehene Element in einer eingezwängten Konfiguration aufzunehmen. Die axiale Bohrung kann über die Länge des länglichen Gehäuses 120 eine konsistente Abmessung aufweisen, oder die axiale Bohrung kann nach Bedarf aufgeweitet und verschmälert werden, so dass sie zur Form des elastisch verformbaren Stamms 118 und wahlweise zum mit Messern versehenen Element 116 passt.
Im allgemeinen kann das längliche Gehäuse 120 flexibel oder steif sein, und die Steifigkeit kann vom Bereich abhängen. Wenn das längliche Gehäuse nicht als das Einzwängungselement wirkt, muss ein alternatives Einzwängungselement (in der Art einer inneren Einzwängung) vorhanden sein. Standardkatheter und laparoskopische Standardvorrichtungen, die auf dem Fachgebiet wohlbekannt sind, sind für das mit Messern versehene Element und den elastisch verformbaren Stamm geeignet. Das längliche Gehäuse mit einer steifen Hülse aus 71 kann polymerisch oder metallisch sein und beispielsweise aus Edelstahl bestehen. Ein bevorzugtes steifes längliches Gehäuse ist ein steifes längliches Rohr aus Edelstahl.
Das längliche Gehäuse 120 kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, andere Querschnitte können jedoch in manchen Situationen bevorzugt sein. Beispielsweise können quadratische, ovale oder exzentrische Querschnitte verwendet werden. Das längliche Gehäuse kann entlang seiner Länge einen im wesentlichen gleichmäßigen Querschnitt aufweisen, oder der Querschnitt kann sich ändern.
Die spezifische Konfiguration und die spezifischen Abmessungen des länglichen Gehäuses 120 hängen von der Verwendung der Vorrichtung, den Parametern des mit Messern versehenen Elements und davon, ob ein Zugang für zusätzliche chirurgische Vorrichtungen vorgesehen ist, ab. Der Außendurchmesser des länglichen Gehäuses hängt von der Anwendung und der Größe des mit Messern versehenen Elements ab. Beispielsweise hat das längliche Gehäuse in einer laparoskopischen Vorrichtung einen Durchmesser von weniger als etwa 3 mm bis etwa 1,5 cm oder mehr, und die Länge einer laparoskopischen Vorrichtung reicht von weniger als etwa 20 cm bis etwa 30 cm oder mehr.
Bei beliebigen der Ausführungsformen dieser Erfindung kann ein geeignetes Element zum Hindurchführen eines Fluids (einer Flüssigkeit oder eines Gases) durch die Vorrichtung zum Spülen, Absaugen, Einblasen und dergleichen bereitgestellt werden. Bei beliebigen der Ausführungsformen dieser Erfindung kann Elektrizität zu einem oder beiden Endabschnitten des Messers bzw. der Messer geführt werden, um eine Elektrokauterisation oder ein Elektroschneiden auszuführen.
Die 72a bis 72d sind Seitenansichten des distalen Endes eines Instruments gemäß dieser Erfindung. Das in 72 dargestellte Instrument weist ein steifes längliches Gehäuse 128 auf, das als das Einzwängungsmittel wirkt.
Wie in 72 dargestellt ist, ist das Instrument zwischen einer ersten Position (72a oder 72b), in der der elastisch verformbare Stamm 132 in das längliche Gehäuse 128 eingezwängt ist, und einer zweiten Position (72d), in der sich das mit Messern versehene Element 130 und der elastisch verformbare Stamm 132 über die Einzwängung des länglichen Gehäuses 128 hinaus erstrecken und eine Erinnerungsform annehmen, beweglich. Gemäß einer Aus führungsform sind sowohl der elastisch verformbare Stamm 132 als auch das mit Messern versehene Element 130 vollständig in das längliche Gehäuse 128 zurückziehbar, wie in 72a dargestellt ist. Zwischen der ersten Position und der in 72d dargestellten gibt es Entfaltungsgrade (beispielsweise denjenigen, der in den 72b und 72c dargestellt ist), in denen das mit Messern versehene Element 130 zur Verwendung ausreichend entfaltet ist (72b) und in denen der elastisch verformbare Stamm 132 teilweise entfaltet ist (72c). Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das mit Messern versehene Element 130 nicht in das längliche Gehäuse 128 zurückziehbar. Eine solche Ausführungsform ist in den 72b bis 72d dargestellt. Diese veränderlichen Grade der teilweisen Entfaltung ermöglichen es dem Bediener, den Auslenkungswinkel zu wählen, den das mit Messern versehene Element in Bezug auf das längliche Gehäuse 128 annimmt. (Die drehende Betätigung der Messer ist in dieser Figurenreihe nicht dargestellt.)
Nach der Verwendung wird das Instrument aus der Arbeitsstelle entfernt. Wenn die Arbeitsstelle innerhalb eines Patienten liegt, werden der elastisch verformbare Stamm 132 und wahlweise das mit Messern versehene Element 130 in das längliche Gehäuse 128 zurückgezogen, bevor das Instrument aus dem Patienten entfernt wird, so dass die verschiedenen Elemente die in 72a dargestellte Konfiguration vor der Entfernung wieder annehmen. Falls nur der elastisch verformbare Stamm 132 wieder in das längliche Gehäuse 128 zurückgezogen wird, bevor das Instrument aus dem Patienten entfernt wird, nehmen die Elemente die in 72b dargestellte Konfiguration vor der Entfernung an.
72b zeigt die vom länglichen Gehäuse 128 freien Messer 134. Messer 134, das Drehgelenk 136 und die anderen Elemente, die zur Drehbewegung von einem oder mehreren Mes sern erforderlich sind (jedoch nicht das Messerbetätigungsmittel einschließen), bilden das mit Messern versehene Element 130. Ein Abschnitt des elastischen Elements 138 ist dargestellt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform weist das elastische Element 138 zwei Streifen aus elastischem Material auf, wobei jeder Streifen an dem Drehgelenk 136 befestigt ist. Das elastische Element 138 kann jede gewünschte Querschnittsform aufweisen, und die Querschnittsform kann sich entlang seiner Länge ändern. Bevorzugte Querschnittsformen umfassen eine Rohrform oder eine Stangenform und eine rechteckige oder in etwa rechteckige Form. Gemäß der dargestellten Ausführungsform weist das elastische Element 138 zwei Streifen auf, die sich nicht in der neutralen Ebene des Biegens des elastisch verformbaren Stamms 132 befinden, wobei dies eine weniger bevorzugte Konfiguration ist. Die bevorzugte Anordnung des elastischen Elements befindet sich an oder in der Nähe der neutralen Ebene des Biegens des elastisch verformbaren Stamms 132 und wird nachstehend weiter erörtert.
72c zeigt das mit Messern versehene Element 130, während es axial aus dem länglichen Gehäuse 128 entfaltet wird. Auch dargestellt ist ein Abschnitt des elastischen Elements 138. Neben dem elastischen Element 138 ist die Messerbetätigungsstange 140 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform sind das elastische Element 138 und die Messerbetätigungsstange 140 in dem elastisch verformbaren Stamm 132 enthalten. Die Betätigungsstange 140 befindet sich vorzugsweise zentral innerhalb des elastisch verformbaren Stamms.
Die Messerbetätigungsstange 140 kann eine Stange, einen Streifen, einen Faden, einen Strang, einen Kanal, einen Katheter, ein Rohr, einen Hebel oder ein anderes geeignetes Verbindungsmittel einschließen, das die drehende Manipula tion des Messers bzw. der Messer aus einer Entfernung ermöglicht. Es kann mehr als ein geeignetes Element vorhanden sein. Die Querschnittsparameter der Messerbetätigungsstange können sich entlang ihrer Länge ändern. Jedes geeignete Material, einschließlich eines Formgedächtnismaterials, kann zur Bildung der Messerbetätigungsstange 140 verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform wirkt das elastische Element auch als die Messerbetätigungsstange 140. Die Messerbetätigungsstange 140 weist vorzugsweise eine ausreichende Flexibilität auf, damit sie die elastische Verformung des elastischen Elements 138 nicht stört. Die Messerbetätigungsstange 140 kann nach Wunsch innerhalb des elastisch verformbaren Stamms 132 positioniert werden. Vorzugsweise befindet sich die Messerbetätigungsstange 140 in einer Position, in der die Längsbewegung des elastischen Elements 138 oder des Einzwängungselements nicht gestört wird und die Biegebewegung des elastischen Elements 138 nicht gestört wird. Am Betätigungsende des Instruments (nicht dargestellt) kann die Messerbetätigungsstange 140 mit einem Betätigungsmittel in der Art eines Verschiebungsmechanismus, eines Pistolengriff- oder daumenbetätigten Mechanismus, eines Scherengriffs und/oder eines Kolbenmechanismus integriert sein. Alternativ steht die Betätigungsstange 140 proximal aus dem länglichen Gehäuse 128 vor und kann direkt manipuliert werden, um eine Drehbewegung der entgegengesetzten Messer zu bewirken. Das Messerbetätigungsmittel umfasst die Betätigungsstange 140, eine beliebige zum Integrieren mit dem mit Messern versehenen Element erforderliche Vorrichtung und den Betätigungsmechanismus (falls vorhanden). Das Messerbetätigungsmittel wird aus der Ferne verwendet, um das mit Messern versehene Element zu öffnen und zu schließen. Als Beispiel dienende Betätigungsmittel werden nachstehend eingehender mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben und umfassen Zahnstangenantriebsmittel, Stift- und Schlitz-Mittel, Viergelenkverbindungen und dergleichen.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Betätigungsmittel aus einem pseudoelastischen Material bestehen. Das Betätigungsmittel kann das axiale Drehen des mit Messern versehenen Elements ermöglichen. Das Betätigungsmittel kann auch geeignete Mittel zum Spülen oder Absaugen des Arbeitsfelds der mit Messern versehenen Elemente bereitstellen oder einen elektrischen Strom zu einem oder beiden der Messer leiten, falls dies gewünscht ist.
72d zeigt das mit Messern versehene Element 130 in der voll entfalteten Konfiguration. Der elastisch verformbare Stamm 132 ist vollständig entfaltet (d.h. er hat seine vollständig nicht eingezwängte Form erreicht), und er hält, wie dargestellt, das mit Messern versehene Element 130 in einer Position, die etwa 90° von der Körperachse des Instruments entfernt ist.
Das erneute Wiedereinzwängen des elastisch verformbaren Stamms 132 wird, wie in 72d dargestellt ist, durch Umkehren des Prozesses, d.h. durch sequentielles Bewegen der Elemente in die in den 72c, 72b und (wahlweise) 72a dargestellte Konfiguration erreicht.
73 zeigt Schnittansichten eines Segments eines elastisch verformbaren Stamms 142 in einer eingezwängten Konfiguration (73a), einer teilweise eingezwängten Konfiguration (73b) und einer nicht eingezwängten Konfiguration (73c).
73a zeigt einen Schnitt durch ein längliches Gehäuse 144, das den elastisch verformbaren Stamm 142 umgibt. Der elastisch verformbare Stamm 142 ist durch das längliche Gehäuse 144 voll eingezwängt und befindet sich in einer im wesentlichen linearen Konfiguration. Der elastisch verformbare Stamm 142 weist ein elastisches Element 146 in Form eines Rohrs und die eingeschlossene Messerbetätigungsstange 148 auf.
Das längliche Gehäuse 144 und der elastisch verformbare Stamm 142 sind zu einer reziproken Längsbewegung fähig, so dass sie beispielsweise in Längsrichtung in Bezug zueinander verschiebbar sind. Beispielsweise kann das längliche Gehäuse 144 in L-Richtung (Pfeil) bewegt werden, um den elastisch verformbaren Stamm 142 zu entfalten. Die gleiche Wirkung kann durch Bewegen des elastisch verformbaren Stamms 142 in R-Richtung (Pfeil) erreicht werden. Alternativ kann das längliche Gehäuse 144 in L-Richtung (Pfeil) bewegt werden, während der elastisch verformbare Stamm 142 in R-Richtung (Pfeil) bewegt wird, um das Entfalten des elastisch verformbaren Stamms 142 zu erreichen. Ein Punkt a ist in den 73a, 73b und 73c hervorgehoben und zeigt die Relativbewegung des elastisch verformbaren Stamms 142 in Bezug auf das längliche Gehäuse 144.
73b zeigt den Querschnitt des elastisch verformbaren Stamms 142 in einer teilweise entfalteten Konfiguration. Der elastisch verformbare Stamm 142 ist durch das längliche Gehäuse 144 teilweise in einer linearen Konfiguration eingezwängt und teilweise nicht eingezwängt.
73c zeigt den Querschnitt des elastisch verformbaren Stamms 142 in einer vollständig entfalteten Konfiguration. Der elastisch verformbare Stamm 142 ist nicht eingezwängt und zeigt die maximale Verformung, die von dem spezifischen elastischen Element 146 verfügbar ist.
Das erneute Einzwängen des in 73c dargestellten elastisch verformbaren Stamms 142 wird durch Umkehren des Prozesses, d.h. durch sequentielles Bewegen der Elemente in die in den 73b und 73a dargestellte Konfiguration erreicht.
74 zeigt Ansichten eines Segments eines elastisch entfaltbaren Stamms 150 in einer eingezwängten Konfiguration (74a), einer teilweise eingezwängten Konfiguration (74b) und einer nicht eingezwängten Konfiguration (74c).
74a zeigt einen Querschnitt eines elastisch verformbaren Stamms 150, der durch die Einzwängungsstange 152 eingezwängt ist und in einer im wesentlichen linearen Konfiguration gehalten wird. Der elastisch verformbare Stamm 150 weist ein elastisches Element 154, die Messerbetätigungsstange 156 und die Einzwängungsstange 152 auf.
Die Einzwängungsstange 152 und der elastisch verformbare Stamm 150 sind in Längsrichtung zueinander verschiebbar. Beispielsweise kann die Einzwängungsstange 152 in L-Richtung (Pfeil) bewegt werden, um eine Verformung des elastisch verformbaren Stamms 150 zu bewirken. Die gleiche Wirkung kann durch Bewegen des elastisch verformbaren Stamms 150 in R-Richtung (Pfeil) erreicht werden. Alternativ kann die Einzwängungsstange 152 in L-Richtung (Pfeil) bewegt werden, während der elastisch verformbare Stamm 150 gleichzeitig in R-Richtung (Pfeil) bewegt wird, um eine Verformung des elastisch verformbaren Stamms 150 zu erreichen. Ein Punkt b ist in den 74a, 74b und 74c hervorgehoben und zeigt die Relativbewegung des elastisch verformbaren Stamms 150 in Bezug auf die Einzwängungsstange 152.
74b zeigt den Querschnitt eines elastisch verformbaren Stamms 150 in einer teilweise entfalteten Konfiguration. Der elastisch verformbare Stamm 150 ist in einer linearen Konfiguration teilweise durch die Einzwängungsstange 152 eingezwängt und teilweise nicht eingezwängt.
74c zeigt den Querschnitt des elastisch verformbaren Stamms 150 in einer vollständig entfalteten Konfiguration. Der elastisch verformbare Stamm 150 ist nicht eingezwängt und zeigt die maximale Verformung, die vom spezifischen elastischen Element 154 verfügbar ist.
Das erneute Einzwängen des in 74c dargestellten elastisch verformbaren Stamms 150 wird durch Umkehren des Prozesses, d.h. durch sequentielles Bewegen der Elemente in die in den 74b und 74a dargestellte Konfiguration, erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform (nicht dargestellt) sind der elastisch verformbare Stamm und die steife Einzwängungsstange nur am distalen (eingeführten) Ende des Instruments in der Nähe des mit Messern versehenen Elements vorhanden. Der Hauptabschnitt des eingeführten Körpers des Instruments ist verhältnismäßig flexibel. Eine solche Ausführungsform findet spezielle Verwendungen als eine endoskopische Vorrichtung, d.h. eine Vorrichtung, die durch natürlich auftretende Öffnungen eingeführt werden kann. Im menschlichen Körper sind endoskopische Vorrichtungen zur Verwendung im Atemtrakt (durch den Mund oder die Nase eingeführt), im Gastrointestinaltrakt (durch den Mund, die Nase oder das Rektum eingeführt) oder im Urogenitaltrakt (durch den Harnleiter oder bei Frauen die Vagina eingeführt) geeignet.
Das Material des flexiblen Gehäuses des endoskopischen Instruments kann polymerisch sein. Falls es sich um ein flexibles Polymermaterial handelt, kann das Material, beispielsweise mit Fasern, verstärkt sein. Ein geeignetes Polymermaterial für die Komponente ist beispielsweise mit geflochtenen Fasern verstärktes Polytetrafluorethylen.
Das längliche Gehäuse bei einer endoskopischen Vorrichtung hat einen Durchmesser von weniger als etwa 0,7 mm bis etwa 4,5 cm oder mehr, und die Länge endoskopischer Vorrichtungen reicht von weniger als etwa 10 cm bis etwa 3 Meter oder mehr.
Die 75 bis 77 zeigen jeweils verschiedene Ausführungsformen des elastisch verformbaren Stamms gemäß dieser Erfindung.
75a zeigt einen Abschnitt eines elastisch verformbaren Stamms 158 und eines länglichen Gehäuses 160. In einer Schnittansicht sind die Messer 162 und das Drehgelenk 164 dargestellt, die in den elastisch verformbaren Stamm 158 als Hülse eingeschlossen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform müssen die Messer 162, durch die Messerbetätigungsstange 168 gesteuert, vor der Bewegung des drehbaren Messers, aus dem elastischen Element 166 entfaltet werden. Die Ebene, durch die sich die Messer 162 öffnen, kann in jeder gewünschten Orientierung in Bezug auf den elastisch verformbaren Stamm 158 oder auf das längliche Gehäuse 160 liegen.
75b zeigt eine Schnittansicht des elastisch verformbaren Stamms 158 durch eine Linie 5b-5b aus 75a. Die Messerbetätigungsstange 168 ist vollständig vom elastischen Element 166 umschlossen.
76a zeigt einen Abschnitt eines elastisch verformbaren Stamms 170 mit einer Stangen-Nut-Konfiguration und eines länglichen Gehäuses 172. Die Messerbetätigungsstange 174 ist teilweise vom elastischen Element 176 umschlossen und ist teilweise freigelegt.
76a zeigt eine Ausführungsform, in der die Messer 178 und das Drehgelenk 180 im wesentlichen nicht innerhalb des elastisch verformbaren Stamms 170 hülsenartig eingeschlossen sind, wenn der elastisch verformbare Stamm 170 vollständig in das Gehäuse 172 zurückgezogen wird. Die Messer 178 brauchen nicht, durch die Messerbetätigungsstange 174 gesteuert, vor der Drehbewegung des Messers vom elastischen Element, entfaltet zu werden. Die Ebene, durch die sich die Messer 178 öffnen, kann in jeder gewünschten Orientierung in Bezug auf den elastisch verformbaren Stamm 170 oder auf das längliche Gehäuse 172 liegen.
76b zeigt eine Schnittansicht des elastisch verformbaren Stamms 170 durch eine Linie 6b-6b aus 76a. Die Messerbetätigungsstange 174 ist teilweise in eine Nut im elastischen Element 176 eingeschlossen.
77a zeigt einen Abschnitt eines Gehäuses 182 und einen elastisch verformbaren Stamm 184 mit einer Fensterkonfiguration. Die Fenster sind an der konvexen Fläche des elastisch verformbaren Stamms 184 dargestellt. Diese Fenster können nach Wunsch an jeder von der konkaven oder den lateralen Flächen des elastisch verformbaren Stamms 184 vorhanden sein. Es kann eine beliebige Anzahl von Fenstern, einschließlich eines Fensters, zweier Fenster oder mehrerer Fenster, verwendet werden.
In einer abgetrennten Ansicht sind gekrümmte Messer 190 und das Drehgelenk 192 dargestellt, welche im wesentlichen hülsenartig in den elastisch verformbaren Stamm 184 eingeschlossen sind. Wie dargestellt, müssen die Messer 190 vor der Drehbewegung des Messers entfaltet werden. Wenn die Messer 190 gekrümmt sind, ist es im allgemeinen bevorzugt, dass die Krümmung der Messer 190 die Krümmung des elastisch verformbaren Stamms 184 fortsetzt, dies ist jedoch nicht notwendig.
Die Ebene, durch die sich die Messer 190 öffnen, kann in jeder für den elastisch verformbaren Stamm 184 oder das längliche Gehäuse 182 gewünschten Konfiguration liegen. Bei einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform werden die Messer 190 nicht in das längliche Gehäuse 182 zurückgezogen oder in den elastisch verformbaren Stamm 184 zurückgezogen, selbst wenn die Messer vollständig zurückgezogen sind, wobei es sich um eine in 72b dargestellte Konfiguration handelt.
77b zeigt eine Schnittansicht des elastisch verformbaren Stamms 184 durch eine Linie 7b-7b aus 77a. Die Messerbetätigungsstange 186 ist teilweise in eine Nut im elastischen Element 188 eingeschlossen.
77c zeigt eine Schnittansicht des elastisch verformbaren Stamms 184 durch eine Linie 7c-7c aus 77a. Die Messerbetätigungsstange 186 ist vollständig vom elastischen Element 188 umschlossen.
78 zeigt die Verwendung eines alternativen elastischen Elements 194. Wie in 78a dargestellt ist, ist das elastische Element 194 ein Element in der Art eines Drahts, das in seiner nicht eingezwängten Form eine geschlossene Form aufweist. Das elastische Element 194 hat einen Stamm 196, der, wie dargestellt, eine Fortsetzung des elastischen Elements 194 sein kann oder ein Griffmittel sein kann, das mit dem elastischen Element 194 verbunden ist. Die Punkte g und h sind hervorgehoben, um das Fortschreiten der Schleife zu zeigen, wenn sie in das einzwängende Gehäuse 198 zurückgezogen wird. 78b zeigt, dass sich der Kreis zu einer Napfkonfiguration verformt, wenn der Stamm 196 und das elastische Element 194 in das einzwängende Gehäuse 198 zurückgezogen werden. Wie in 78c dargestellt ist, bewirkt ein weiteres Zurückziehen des Stamms 196 und des elastischen Elements 194 in das einzwängende Gehäuse 198 eine weitere Verformung. Die geschlossene Form wird verschmälert und scharf gewinkelt. Dies geschieht, weil die Seiten der geschlossenen Form weniger Belastung benötigen, um sich aus der Ebene der unverformten Gestalt zu drehen, als innerhalb der Ebene der unverformten Gestalt geradegerichtet zu werden. Die Figur wird demgemäß durch Biegen am Scheitelpunkt verformt, wobei sich die Seiten stattdessen aus der Ebene der unverformten Gestalt drehen.
Die 78d, 78e und 78f zeigen das Aufnehmen der geschlossenen Form aus 78a, 78b bzw. 78c in eine einschließende flexible Hülse 200. Die 78d, 78e und 78f sind Seitenansichten der flexiblen Hülse 200 und des einzwängenden Gehäuses 198, welche das Biegen zeigen, das stattfindet, wenn der Stamm (nicht dargestellt) und das kreisförmige elastische Element (nicht dargestellt) in das einzwängende Gehäuse 198 gezogen werden.
79 zeigt ein weiteres Verfahren zum Einzwängen eines elastischen Elements. 79a zeigt zwei nicht eingezwängte elastische Elemente 202a und 202b. Jedes ist gekrümmt, wenn es nicht eingezwängt ist. Jedes ist zu einer unabhängigen Drehung in der Lage. Wie in 79a dargestellt ist, sind die elastischen Elemente 202a und 202b voneinander abgewinkelt.
79b zeigt die innerhalb einer flexiblen Hülse 204 gehaltenen elastischen Elemente 202a und 202b. Die Hülse bewirkt, dass jedes elastische Element als eine Einzwängung für das elastische Element mit einer entgegengesetzten Biegung wirkt. Daher ist die flexible Hülse 204 gerade.
79c zeigt die innerhalb einer flexiblen Hülse 204 gehaltenen elastischen Elemente 202a und 202b. Das elastische Element 202b wurde gedreht, um seine Krümmung mit der Krümmung des elastischen Elements 202a auszurichten. Die Hülse wird gebogen, damit sie mit der Biegung der beiden elastischen Elemente 202a und 202b übereinstimmt.
Die 79d bis 79f zeigen graphisch die jeweiligen in den 9a bis 9c auftretenden Kräfte in einer Draufsicht.
79d zeigt Vektoren für die in 79a dargestellten elastischen Elemente 202a und 202b. Das elastische Element 202a ist als ein nach links zeigender Vektorpfeil dargestellt, und das elastische Element 202b ist als ein nach rechts zeigender Vektorpfeil dargestellt.
79e zeigt Vektoren für die in 79b dargestellten elastischen Elemente 202a und 202b. Es ist die flexible Hülse 204 dargestellt. Die flexible Hülse 204 ist nicht gekrümmt, weil die vom elastischen Element 202a ausgeübten Kräfte durch die vom elastischen Element 202b ausgeübten Kräfte aufgehoben werden.
79f zeigt Vektoren für die in 79c dargestellten elastischen Elemente 202a und 202b. Es ist die flexible Hülse 204 dargestellt. Die flexible Hülse 204 ist nach links gekrümmt, wie durch den resultierenden Pfeil 205 dargestellt ist. Die auf das elastische Element 202a ausgeübten Vektorkräfte werden durch die vom elastischen Element 202b ausgeübten Vektorkräfte verstärkt.
79g zeigt alternative Vektoren für die elastischen Elemente 202a und 202b. Es ist die flexible Hülse 204 dargestellt. Das elastische Element 202a ist durch einen nach links weisenden Vektor dargestellt, während das elastische Element 202b durch einen Vektor dargestellt ist, der unter einem Winkel von 90° gegenüber demjenigen des elastischen Elements 202a verschoben ist. Die vom elastischen Element 202a ausgeübten Kräfte werden nur teilweise durch die vom elastischen Element 202b ausgeübten Kräfte verstärkt. Die flexible Hülse 204 krümmt sich nach oben links, wie durch den resultierenden Pfeil 206 dargestellt ist.
79h zeigt einen weiteren Vektorsatz für die elastischen Elemente 202a und 202b. Es ist die flexible Hülse 204 dargestellt. Das elastische Element 202a ist durch einen nach unten gerichteten Vektor dargestellt, während das elastische Element 202b durch einen nach rechts gerichteten Vektor dargestellt ist. Die durch das elastische Element 202a ausgeübten Kräfte werden nur teilweise durch die vom elastischen Element 202b ausgeübten Kräfte verstärkt. Die flexible Hülse 204 krümmt sich nach unten rechts, wie durch den resultierenden Pfeil 207 dargestellt ist.
79i zeigt einen weiteren Vektorsatz für die elastischen Elemente 202a und 202b. Es ist die flexible Hülse 204 dargestellt. Das elastische Element 202a ist, ebenso wie das elastische Element 202b, durch einen nach unten gerichteten Vektor dargestellt. Die durch das elastische Element 202a ausgeübten Kräfte werden durch die durch das elastische Element 202b ausgeübten Kräfte verstärkt. Die flexible Hülse 204 krümmt sich nach unten, wie durch den resultierenden Pfeil 208 dargestellt ist. Durch die Drehung von einem oder mehreren der elastischen Elemente 202a und 202b kann die flexible Hülse 204 über einen 360°-Kreis gekrümmt werden.
710 zeigt eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung mit zwei mit Drehgelenken versehenen Messern, wobei jedes Mes ser neben dem Drehgelenk einen Längsschlitz aufweist.
710a ist eine Seitenansicht eines Instruments in einer nicht eingezwängten Konfiguration mit einem teilweisen Ausschnitt in der Nähe des mit Messern versehenen Elements. Eine Biegung von etwa 90° ist im elastisch verformbaren Stamm 210 vorhanden. Die Betätigungsstange 212 ist in das elastische Element 214 eingeschlossen. Die Bewegung der Betätigungsstange 212 und des elastisch verformbaren Stamms 210 sind vorzugsweise unabhängig und werden jeweils durch eine Längsbewegung der proximalen Enden gesteuert. Das Öffnen und Schließen der Messer wird durch eine reziproke Bewegung des proximalen Abschnitts der Betätigungsstange 216 hervorgerufen. Das Auslenken des elastisch verformbaren Stamms 210 wird durch eine reziproke Bewegung in Bezug auf das längliche Gehäuse 220 des proximalen Abschnitts des elastisch verformbaren Stamms 218 hervorgerufen.
710b zeigt eine Schnitt-Draufsicht des Instruments aus 710a. Es sind zwei Messer 222a und 222b vorhanden. Wie dargestellt ist, ist jedes Messer V-förmig. Gemäß einer nicht dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist jedes Messer im wesentlichen gerade. Ein Drehgelenk 224 ist zwischen den Enden des Messers vorhanden. Das Drehgelenk ermöglicht eine Drehbewegung der beiden Messer und hält die Messer am elastisch verformbaren Stamm in Position. Ein Längsschlitz 226 ist in jedem Messer proximal zum Drehgelenk vorhanden. Die beiden Messer 222a und 222b sind zwischen einer geschlossenen Position, in der die Achsen der distalen Abschnitte der Messer im wesentlichen parallel sind, und einer offenen Position, in der die Achsen der distalen Abschnitte der Messer aus der Parallelen ausgelenkt sind, beweglich. Eine Drehbewegung der Messer 222 wird durch einen gleitfähigen Stift (nicht dargestellt) hervorgerufen, der Teil der Betätigungsstange 212 ist und mit dem Längsschlitz 226 integriert ist, der in jedem der Messer vorhanden ist. Bei alternativen Ausführungsformen können sich die Messer teilweise innerhalb des elastisch verformbaren Stamms befinden, können die Messer auf entgegengesetzten Seiten des elastisch verformbaren Stamms befestigt sein oder können die Messer an einer konkaven, konvexen oder lateralen Kante des elastisch verformbaren Stamms befestigt sein. Die dargestellte drehbare Verbindung dient nur der Veranschaulichung, und es kann jede beliebige geeignete Kipp-, Getriebe- oder Schwenkverbindung verwendet werden.
711a zeigt eine Längsschnittansicht eines Instruments in der nicht eingezwängten Konfiguration. Das mit Messern versehene Element 228 weist zwei Messer, zwei Stangen und vier Drehgelenke auf. Eine Biegung von etwa 90° ist in dem elastisch verformbaren Stamm 230 vorhanden. Die Betätigungsstange 232 ist in das elastische Element 234 eingeschlossen. Die Bewegung der Betätigungsstange 232 und des elastisch verformbaren Stamms 230 werden jeweils durch eine Längsbewegung der proximalen Enden gesteuert. Das Öffnen und Schließen der Messer wird durch die reziproke Bewegung des proximalen Abschnitts der Betätigungsstange 236 hervorgerufen. Die Auslenkung des elastisch verformbaren Stamms 230 wird durch die reziproke Bewegung des proximalen Abschnitts des elastisch verformbaren Stamms 238 in Bezug auf das längliche Gehäuse 240 hervorgerufen.
Die 711b und 711c zeigen abgetrennte Draufsichten des Instruments aus 711a. Es sind zwei Messer 242a und 242b vorhanden. Es sind zwei Stangen 244a und 244b vorhanden. Ein Drehgelenk 246a ist zwischen den Enden der Messer 242a und 242b vorhanden, wobei es die Messer verbindet und an dem elastisch verformbaren Stamm 230 befestigt. Zwei Drehgelenke 246b sind an den proximalen Enden der Messer 242a und 242b vorhanden, wo sie die distalen Enden der Stangen 244a und 244b verbinden. Ein Drehgelenk 246c ist am proximalen Ende der Stangen 244a und 244b vorhanden, wobei es die Stangen verbindet. Eine Drehbewegung der Messer 242a und 242b wird durch eine gleitende Bewegung der Messerbetätigungsstange 232 hervorgerufen. 711b zeigt die Messer in einer verhältnismäßig geschlossenen Konfiguration. 711c zeigt die Messer in einer verhältnismäßig offenen Konfiguration.
Die 712a bis 712f zeigen alternative Querschnitte eines elastisch verformbaren Stamms des Instruments aus 71 durch eine Linie 12-12.
712a zeigt ein elastisches Element 248 und eine Messerbetätigungsstange 250 innerhalb eines flexiblen Materials 252. Das flexible Material 252 beschreibt eine quadratische Pyramidenform im Querschnitt. Das elastische Element 248 und die Messerbetätigungsstange 250 weisen jeweils einen Streifen aus einem Material mit einem in etwa ovalen Querschnitt auf.
Die Verwendung des flexiblen Materials 252, das ein elastisches Element 248 und eine Messerbetätigungsstange 250 einschließt, ermöglicht die leichte Verwendung von einem oder mehreren elastischen Elementen 248 und/oder von Elementen der Messerbetätigungsstange 250 mit einem exzentrischen Querschnitt. Zusätzlich ist das flexible Material 252 im allgemeinen weniger kostspielig und leichter zu bearbeiten als das Material des elastischen Elements 248 oder der Messerbetätigungsstange 250. Das flexible Material 252 kann beispielsweise ein flexibles Polymer oder eine geflochtene, gewundene, segmentierte, scharnierartige oder zickzackförmige Metallkomponente sein. Falls es sich um ein flexibles Polymermaterial handelt, kann das Material bei spielsweise mit Fasern verstärkt sein, um zu ermöglichen, dass es den Kräften standhält, die auf es durch das elastische Element ausgeübt werden, während es in das längliche Gehäuse eingezwängt ist und dadurch verformt wird. Ein geeignetes Polymermaterial für die Komponente ist beispielsweise Polytetrafluorethylen, das wahlweise mit geflochtenen Fasern verstärkt ist.
Die bevorzugten Querschnittsausführungsformen umfassen die Betätigungsstange in oder in der Nähe der neutralen Ebene, d.h. der Ebene, die während des Biegens des elastisch verformbaren Stamms weder komprimiert noch gestreckt wird. Die 712a bis 712f sind jeweils mit einer Ebene z-z ausgezeichnet, welche eine bevorzugte neutrale Ebene darstellt, und mit einer Ebene n-n ausgezeichnet, welche eine bevorzugte Ebene darstellt, durch die sich der elastisch verformbare Stamm biegt.
712b zeigt zwei elastische Elemente 248 auf beiden Seiten einer Betätigungsstange 250 innerhalb eines flexiblen Materials 252. Das flexible Material 252 weist einen abgerundet rechteckigen Querschnitt auf. Die elastischen Elemente 248 sind Stangen mit einem abgerundeten Querschnitt, und die Messerbetätigungsstange 250 weist einen Materialstreifen mit einem ovalen Querschnitt auf.
712c zeigt zwei elastische Elemente 248 auf beiden Seiten einer Betätigungsstange 250 innerhalb eines flexiblen Materials 252. Das flexible Material 252 hat einen ovalen Querschnitt. Die elastischen Elemente 248 weisen einen quadratischen Querschnitt auf. Die Messerbetätigungsstange 250 ist eine Stange, die einen abgerundeten Querschnitt aufweist.
712d zeigt zwei elastische Elemente 248 auf beiden Seiten einer Betätigungsstange 250 innerhalb eines flexiblen Materials 252. Das flexible Material 252 hat einen ovalen Querschnitt. Die elastischen Elemente 248 haben einen quadratischen Querschnitt. Die Messerbetätigungsstange 250 ist ein Stück, das im Querschnitt einem abgerundeten "H" ähnelt. Gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform befindet sich in der Messerbetätigungsstange ein drittes elastisches Element, und die Messerbetätigungsstange gleitet frei entlang dem dritten elastischen Element. Gemäß einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform werden die elastischen Elemente und die Betätigungsstange ohne die Betätigung eines flexiblen Materials in Position gehalten. Gemäß einer weiteren Ausführungsform befindet sich das elastische Element zwischen zwei Messerbetätigungsstangen.
712e zeigt ein elastisches Element 248 und eine Messerbetätigungsstange 250 innerhalb eines flexiblen Materials 252. Das flexible Material 252 hat einen quadratisch pyramidenförmigen Querschnitt. Das elastische Element 248 weist einen Materialstreifen mit einem rechteckigen Querschnitt auf. Die Messerbetätigungsstange 250 weist einen Streifen aus einem Material mit einem runden Querschnitt auf.
712f zeigt ein elastisches Element 248, eine Einzwängungsstange 254 und eine Betätigungsstange 250 innerhalb eines flexiblen Materials 252. Das flexible Material 252 hat einen quadratischen Querschnitt. Das elastische Element 248, die Einzwängungsstange 254 und die Betätigungsstange 250 weisen jeweils einen ovalen Querschnitt auf. Es sei bemerkt, dass die Einzwängungsstange nicht innerhalb der neutralen Achse liegt: Das elastische Element 248 nimmt nur bei Nichtvorhandensein der Einzwängungsstange die nicht eingezwängte (gebogene) Konfiguration an. Eine Konfigurati on in der Art der in 77f dargestellten kann bei Ausführungsformen verwendet werden, die kein längliches Gehäuse aufweisen. Es ist ein Lumen 255 vorhanden. Das Lumen 255 kann beispielsweise verwendet werden, um einen Zugang für eine oder mehrere Spül-, Absaug-, Kauterisations- und ähnliche Vorrichtungen bereitzustellen.
713 zeigt ein mit Messern versehenes Element, bei dem nur ein drehbares Messer 256 für eine Drehbewegung montiert ist. Das drehbare Messer 256 ist durch eine Feder 258 in die offene (gespreizte) Position vorgespannt. Das feststehende Messer 260 ist in einer festen Position montiert. Das drehbare Messer wird durch eine Längsbewegung der Betätigungsstange 262 geschlossen. Das Gehäuse 264 ist in einer abgetrennten Teilansicht dargestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung weisen eine symmetrische Messeraktion auf, so dass beide Messer durch den manuell betätigten Mechanismus betrieben werden und das Ausschneiden, Schneiden und/oder Greifen durch eine symmetrische Bewegung der beiden Messer vorgenommen wird. In manchen Situationen kann es jedoch erwünscht sein, Ausführungsformen zu haben, bei denen ein Messer mehr durch den manuell betätigten Mechanismus als das andere Messer bewegt wird. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, eine Messerfunktion zu haben, bei der ein stationäres (und daher passives) Messer vorhanden ist, wobei der manuell betätigte Mechanismus nur das andere Messer bewegt.
Die Messer gemäß dieser Erfindung können aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden. Metalle, die für Scheren, Messer und/oder Zangen verwendet werden, sind geeignet. Es kann beispielsweise Edelstahl verwendet werden. Es können auch steife Kunststoffe verwendet werden.
Eine Verwendung der Instrumente gemäß dieser Erfindung umfasst das Schneiden, wenn beispielsweise eines oder mehrere der gegenüberstellbaren Messer eine Schneidkante bereitstellen. Das Honen einer Kante zur Bildung eines Schneidmessers ist auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Falls es erwünscht ist, kann das Schneidmesser sägeförmig sein. Die Schneidkante wird vorzugsweise von dem abgeschrägten Messermaterial selbst abgeleitet. Es kann jedoch erwünscht oder erforderlich sein, eine gehonte Kante eines Sekundärmaterials für das Messermaterial bereitzustellen. Beispielsweise kann ein nicht schneidendes Kunststoffmesser mit einer Schneidkante aus einer Legierung kombiniert werden. Eine Schneidfläche kann an jeder gewünschten freiliegenden Kante des Messers bereitgestellt werden.
Die Messer können gerade sein, oder sie können entlang ihrer Länge gekrümmt sein, wie in 77a dargestellt ist. Wenn gekrümmte Messer vorhanden sind, bestehen sie vorzugsweise aus einem elastischen Material, wie vorstehend beschrieben wurde.
713b zeigt ein Schneidmesser 266, das eine in Längsrichtung verlaufende Schneidkante 268 aufweist.
713c zeigt ein Schneidmesser 266, bei dem der Umkreis des Messers die Schneidkante 268 bereitstellt.
713d zeigt ein Messer 266, das keine Schneidkanten aufweist. Der Endabschnitt des Messers ist angespitzt, um ein Ausschneiden von Geweben zu erleichtern.
713e zeigt ein Messer 266, das keine Schneidkanten aufweist. Der Endabschnitt des Messers ist gekrümmt.
Die 714a bis 714e zeigen verschiedene Messerquer schnitte durch eine Linie 14-14 aus 713a. Die Schneidflächen der Messer können in der Art von Drahtschneidern aneinander anstoßen, oder sie können einander in der Art von Scheren kreuzen. Greifflächen der Messer können aneinander anstoßen und ausreichend stumpf sein, um ein Schneiden des zu greifenden Objekts zu verhindern. Alternativ brauchen die Greifflächen nicht so konfiguriert zu sein, dass sie einander in der Art von Schneidvorrichtungen berühren. Das gegriffene Objekt braucht lediglich zwischen den Endabschnitten der Messer eingefangen zu werden. Die Greifflächen können Stege aufweisen oder Vorsprünge enthalten, um das Greifen des Objekts zu unterstützen.
714a zeigt eine Schnittansicht von zwei entgegengesetzten Messern. Die Messer weisen einen in etwa rechteckigen Querschnitt auf. Die Messer treffen sich an einer abgeflachten Fläche und sind zum Greifen von Objekten geeignet.
714b zeigt eine Schnittansicht von zwei entgegengesetzten mit Stegen versehenen Messern. Die Messer weisen einen in etwa rechteckigen Querschnitt auf. Die Messer treffen sich an einer mit Stegen versehenen Fläche und sind besonders für das Greifen von Objekten geeignet.
714c zeigt eine Schnittansicht von zwei entgegengesetzten Messern, wobei die Messer nicht symmetrisch sind. Ein Messer weist einen in etwa rechteckigen Querschnitt auf, während das andere Messer dreieckig ist. Eine solche Konfiguration ist zum Schneiden von Objekten geeignet.
714d zeigt eine Schnittansicht von zwei entgegengesetzten Schneidmessern. Die Messer weisen einen in etwa dreieckigen Querschnitt auf. Die Messer treffen sich an einer spitzen Schneidfläche.
714e zeigt eine Schnittansicht von zwei entgegengesetzten Schneidmessern. Die Messer weisen einen in etwa dreieckigen Querschnitt auf. Die Messer treffen sich in der Art von Scheren und gleiten wie diese entlang ihren Oberflächen.

Claims

Vorrichtung (100) zum Durchführen von Operationen in einem lebenden Körper, mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende zum Manipulieren von Substanz bzw. Materie in einem beschränkten bzw. eingeschlossenen oder unzugänglichen Raum innerhalb des lebenden Körpers, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: (i) Manipulatormittel (12) mit einem distalen Segment (14), wobei das distale Segment zumindest teilweise aus mindestens einem gebogenen oder verdrehten länglichen Formgedächtnislegierungselement mit Pseudoelastizität bei einer angestrebten Manipulationstemperatur gebildet ist, und mit einem proximalen Segment (16), das integral mit dem distalen Segment (14) ausgebildet oder Ende an Ende mit dem distalen Segment (14) gekoppelt ist, (ii) ein hohles Gehäuse oder eine hohle Kanüle (10), die dazu geeignet ist, das distale Segment (14) in einem relativ ausgerichteten Zustand innerhalb des Gehäuses oder der Kanüle zu halten, und (iii) Betätigungsmittel (20), die von dem proximalen Ende der Vorrichtung bedienbar sind, um das distale Segment (14) aus dem Gehäuse oder der Kanüle zu erstrecken, um die Substanz bzw. Materie in dem lebenden Körper zu manipulieren und um das distale Segment (14) in das Gehäuse oder die Kanüle (10) zurückzuziehen, wobei das distale Segment (14) deformierbar ist, um pseudoelastisch in einer lateralen oder helikalen Richtung zu biegen oder zu verdrehen, um die Substanz oder Materie beim Erstrecken aus dem Gehäuse oder der Kanüle (10) bei der Manipulationstemperatur zu manipulieren, und das distale Segment (14) durch mechanische belastungsinduzierte Phasentransformation bei einem Zurückziehen in das Gehäuse oder die Kanüle (10) bei der Manipulationstemperatur relativ ausgerichtet wird, und wobei das proximale Segment (16) in einem unbelasteten Zustand eine relativ ausgerichtete bzw. gerade Form aufweist und das proximale Segment (16) der Manipulatormittel (12) des weiteren mit den Betätigungsmitteln (20) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, der eine längliche Form für chirurgische Manipulation von Substanz bzw. Materie in einem lebenden Körper aufweist, wobei das distale Ende (14) Pseudoelastizität bei einer Temperatur aufweist, die innerhalb des lebenden Körpers anzutreffen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ein chirurgisches Instrument ist, wobei die Betätigungsmittel (20) ein Griffmittel umfassen, wobei das Griffmittel in der Lage ist, das distale Segment (14) durch das Gehäuse oder die Kanüle (10) zu erstrecken, um das distale Segment (14) distal aus dem Gehäuse oder der Kanüle (10) zu erstrecken und das distale Segment (14) in das Gehäuse oder die Kanüle (10) zurückzuziehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das proximale Segment (16) und das distale Segment (14) einheitliche Bauweise aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren eine distale Endstruktur (18) umfasst, wobei das distale Segment (14) und die distale Endstruktur (18) einheitliche Bauweise aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren eine distale Endstruktur (18) umfasst, die eine im wesentlichen abgestumpfte Form aufweist und einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Durchmesser der Kanüle oder des Gehäuses (10) entspricht, und die mit dem distalen Segment (14) derart gekoppelt ist, dass eine gekrümmte bzw. gewölbte Fläche der distalen Endstruktur (18) zur Distalseite weist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, in der die distale Endstruktur (18) eine separat von dem distalen Segment (14) ausgebildete und mit diesem gekoppelte nichtelastische Struktur umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die distale Endstruktur (18) eine zugespitzte Spitze ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, in der das distale Segment (14) innerhalb des Gehäuses oder der Kanüle (10) des distalen Segments (14) angeordnet und derart ausgerichtet ist, dass das distale Ende (14) aus dem Gehäuse oder der Kanüle in einer vorbestimmten lateralen Ausrichtung herausragt, und wobei die Vorrichtung des weiteren Mittel zum Anzeigen der vorbestimmten lateralen Ausrichtung umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren Mittel umfasst, die die Manipulatormittel (12) an einer Drehung in der Kanüle oder dem Gehäuse (10) hindern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, in der das distale Segment (14) aus einer Nickel-Titanium-basierenden pseudoelastischen Legierung besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, in der mindestens ein Abschnitt des distalen Segments (14) aus einer pseudoelastischen Legierung besteht, die eine erste Form und eine im wesentlichen austenitische Phase einnimmt, wenn sie sich aus dem Gehäuse oder der Kanüle (10) erstreckt, und eine zweite Form, die mehrere martensitische Phasen enthält, einnimmt, wenn sie in das Gehäuse oder die Kanüle (10) zurückgezogen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die Mittel (31) zum Anzeigen der Orientierung des pseudoelastisch deformierbaren distalen Segments umfasst, wenn sich dieses aus der Kanüle oder dem Gehäuse (10) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die Pseudoelastizität lineare Pseudoelastizität ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die Pseudoelastizität Superelastizität ist.