Chirurgisches Instrument mit einem durchgehenden Hohlkanal für ein weiteres Instrument
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument, mit einem rohrformigen Schaft, an dessen distalem Ende Arbeitselemente angeordnet sind, von denen zumindest eines spreizbar ist, wobei die Arbeitselemente über ein Betätigungselement mit einem am proximalen Ende des Schaftes angeordneten Griff zum Öffnen und Schließen der Arbeitselemente in Wirkverbindung stehen, und mit einem in Innern des Instruments durchgehenden Hohlkanal, durch den zumindest ein weiteres Instrument einführbar ist.
Ein derartiges chirurgisches Instrument ist aus der WO 96 22 056 AI bekannt.
In einer Ausführung des dort dargestellten multifunktionalen chirurgischen Instruments sind die Arbeitselemente als beidsei- tig spreizbare Maulteile ausgebildet. Im geschlossenen Zustand der Maulteile verschließen diese distalseitig im wesentlichen den Hohlkanal. Lediglich im mittigen Bereich jedes Maulteils ist eine kleine halbrunde Ausnehmung vorgesehen. Dadurch entsteht eine kleine Öffnung, durch die eine dünne Kanüle einer Spritze durchtreten werden kann, die von proximal her in den mittigen Hohlkanal des rohrformigen Schaftes eingeschoben wurde.
Durch die zwischenzeitlich weit verbreitete minimal-invasive Chirurgie ist es üblich geworden, die im Körper stattfindenden Arbeitsvorgänge der chirurgischen Instrumente über Endoskope zu beobachten.
Diese Instrumente werden über Trokare in den Körper eingeführt, wobei zum ausgänglichen Einführen der Trokare in den Körper relativ kleine Inzisionen, also Einschnitte notwendig sind.
Wird ein chirurgisches Instrument, bspw. eine chirurgische Schere an einer anderen Stelle eingeführt als ein Endoskop, das den Schneidevorgang beobachten soll, sind zwei Inzisionen notwendig.
Da ein Bestreben in dieser Operationstechnik darin besteht, möglichst wenig Inzisionen anzufertigen, ist es bekannt geworden, mehrere Instrumente über eine Inzision in den Körper einzuführen.
Dabei liegen der Schaft bzw. das Rohr des chirurgischen Instrumentes und der Schaft bzw. das Rohr zur Aufnahme des Endoskopes nebeneinander. Da beide Instrumente in der Regel zumindest näherungsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ebenso wie der Außenschaft, der diese beiden Instrumente umgreift, also der Schaft, durch den diese beiden Instrumente nebeneinander liegend über eine Inzision in den Körper eingeführt werden, wird das Lumen des Außenschafts damit etwa nur zur Hälfte ausgenützt. Ist somit ein gewisser Querschnitt eines chirurgischen Instruments vorgegeben, muß der Durchmesser des Außenschaftes unnötig groß gewählt werden. Selbst wenn ein Teil des verbleibenden Zwischenraums eventuell als Spülkanal oder für andere Zwecke dienen kann, so wird doch stets das zur Verfügung stehende Lumen ungenügend ausgenutzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, hier Abhilfe zu schaffen, und ein chirurgisches Instrument bzw. ein Instrumentensystem zu schaffen, bei dem der äußere Schaftdurchmesser auch dann möglichst gering ist, wenn zusätzlich zu einem chirurgischen Instrument noch ein weiteres Instrument durch dieselbe Inzision eingeführt werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Hohlkanal einen Querschnitt aufweist, der etwa dem lichten Innendurchmesser des rohrformigen Schaftes entspricht, und daß die Arbeitselemente derart ausgestaltet sind, daß diese weder im geschlossenen noch im gespreizten Zustand in den Querschnitt des Hohlkanals reichen.
Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß etwa der gesamte innere Hohlraum des rohrformigen Schaftes dazu zur Verfügung steht, um
ein weiteres Instrument einzuführen. Der zur Verfügung stehende Querschnitt wird allenfalls noch durch das üblicherweise stan- genförmige Betätigungselement eingeengt, falls dieses im Innern des Hohlraumes verläuft. Durch die Ausgestaltung der Arbeitselemente derart, daß diese weder im geschlossenen noch im gespreizten Zustand in den Querschnitt des Hohlraumes hineinreichen, steht dieser in jedem Betriebszustand bzw. Arbeitszustand der Arbeitselemente in vollem Querschnitt zur Verfügung. So ist es bspw. möglich, in den durchgehenden Hohlraum ein Endoskop einzuführen, über das die Manipulationen, die mit den Arbeitselementen durchgeführt werden sollen, visuell beobachtet werden können. Dadurch, daß die Arbeitselemente nicht in den Querschnitt des durchgehenden Hohlraumes hineinreichen, kann andauernd, bspw. beim Einführen des Instruments mit geschlossenen Maulteilen, dieser Vorgang durch das mittig eingeführte Endoskop beobachtet werden und dann, nach Einführen in den Körper, auch die Manipulationen der Arbeitselemente. Je nachdem, wie die Arbeitselemente ausgebildet sind, bzw. zu welchem Zweck sie vorgesehen sind, können diese zum Fassen und/oder zum Schneiden, zum Spreizen oder dgl. dienen. Da der gesamte Querschnitt des rohrformigen Schaftes als Hohlraum zur Verfügung steht, kann bei relativ durchmessergeringen chirurgischen Instrumenten noch ein Endoskop mit ausreichender Licht- und Sichtstärke eingeschoben werden. Der Hohlkanal kann auch als Saug- und/oder Spülkanal herangezogen werden. Es ist auch die Kombination Saug-/Spülkanal und eingeführtes Endoskop möglich, wenn nämlich der Außendurchmesser des Endoskopschaftes geringer ist als der lichte Innendurchmesser des Hohlkanals, so daß in diesem Zwischenraum um das Endoskop herum noch Flüssigkeiten oder gasförmige Medien zu- bzw. abgeführt werden können. Die Arbeitsele- mente können auch als Spreizelemente bei einer Dissektion die-
nen, durch den Hohlraum können dann anderweitige Faß- oder Schneidinstrumente hindurchgeschoben werden.
Der Zusammenbau der ineinandergeschobenen Instrumente ist äußerst schlank, und als besonderer Vorteil ist hervorzuheben, daß die Funktionsfähigkeit des einen Instrumentes nicht durch das andere Instrument beeinträchtigt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die am distalen Ende angeordneten Arbeitselemente in einer Arbeitsstellung etwa in einer Verlängerung der Rohrwand des rohrformigen Schaftes.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß in dieser Stellung das chirurgische Instrument im Bereich des Schaftes und der Arbeitselemente die Form eines Rohres inne hat, das zum Einführen in den Körper durch einen Trokar hindurchgeschoben werden kann, so daß eine besonders raumsparende Ausgestaltung geschaffen ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Arbeitselemente selbst röhr- bzw. rohrabschnittförmig.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Arbeitselemente selbst einen großen Querschnitt aufweisen, aber seitlich nicht über den Schaft hinausstehen und den inneren Hohlkanal in einer maximalen Breite freigeben, so daß bei einer schlanken Bauweise des chirurgischen Instruments und maximaler Stabilität der Arbeitselemente ein maximaler innerer Hohlkanal zur Verfügung steht .
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine Betätigungselement ebenfalls rohrför ig ausgebildet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Betätigungselement, das im Innern des Instruments durchgeführt wird, den Hohlkanal ebenfalls geringstmöglich beeinträchtigt. Das Betätigungselement hat im wesentlichen Druck- oder Zugkräfte zu übertragen, so daß die Rohrgeometrie ideal ist, bei möglichst dünner Wandstärke hohe Kräfte zu übertragen. Das rohrförmige Betätigungselement kann so ausgebildet sein, daß dieses den Hohlraum umgrenzt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Betätigungselement Steuerkurven darstellende Aussparungen auf, in die die Steuerzapfen der Arbeitselemente eingreifen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Wirkverbindung zwischen Betätigungselement und den Arbeitselementen durch Maßnahmen bewerkstelligt werden, die sich in Umfangsrichtung bzw. in Längsrichtung des Betätigungselements erstrecken können, somit der innere Hohlkanal durch diese Bauelemente nicht beeinträchtigt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wirkt das Betätigungselement über gelenkige Zwischenstücke auf die Arbeitselemente ein.
Diese Maßnahme hat ebenfalls den Vorteil, daß langerstreckte Lagen der gelenkigen Zwischenstücke möglich sind, die, sei es zum Einführen des Instrumentes selbst durch ein Trokar oder zum
Einführen eines weiteren Instruments in den inneren Hohlraum, möglichst raumsparend angeordnet sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wirkt das Betätigungselement über flexible Zwischenstücke auf die Arbeitselemente ein.
Auch diese Maßnahme hat den Vorteil, daß schlanke, die Bauweise nicht vergrößernde oder den inneren Hohlkanal nicht beeinträchtigende Bauelemente vorhanden sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Arbeitselemente über Drehgelenke am Schaft gelagert.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß über die gelenkige Lagerung am Schaft eine ausreichende Stabilität der Arbeitselemente erzielt werden kann, wobei dies dennoch platzsparend durchzuführen ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Arbeitselemente über flexible Bänder oder Foliengelenke am Schaft gelagert.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß flächige, in radialer Richtung schlank bauende Lagerungen möglich sind, die wiederum für die ausreichende Stabilität sorgen, weder die Baubreite vergrößern, noch den inneren Hohlkanal sperrend beeinträchtigen.
Die Lagerung wird in einer weiteren Ausgestaltung so gewählt, daß diese eine möglichst breite Basis hat, vorzugsweise nahezu den Außendurchmesser des Rohrschafts. Dies kann z.B. dadurch
erreicht werden, daß die Basis jeweils als Halbring mit zwei diametral gegenüberliegenden Lagerungspunkten ausgebildet ist, an dem die Arbeitselemente bzw. Maulteile angesetzt sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Arbeitselemente als zwei Maulteile einer Schere oder einer Faßzange ausgebildet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das chirurgische Instrument als ein häufig eingesetztes Instrument ausgebildet ist, bei dem bei den Faß- bzw. Schneidevorgängen auch sehr starke Kräfte übertragen werden müssen, die aufgrund der zuvor genannten Ausgestaltungen problemlos in schlanker Bauweise unter Freilassen eines großen Hohlkanals durchzuführen sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Maulteile als sich umfänglich etwa über 90° erstreckende, nebeneinander liegende Rohrabschnitte ausgebildet, deren gegenüberstehende Kanten scherenartig aneinander vorbeilaufen.
Diese bevorzugte Ausgestaltung hat den erheblichen Vorteil, daß mit dieser Ausgestaltung die Maulteile weder die Baubreite des Schaftes über dessen äußeren Umfang hinaus verbreitern, noch der innere Hohlkanal beeinträchtigt ist, so daß bei minimalem Schaftdurchmesser ein maximaler innerer Hohlkanal zur Verfügung steht, der vollkommen durchgängig ist, so daß auch die Instrumente über die Maulteile hinausgeschoben werden können, unabhängig davon, ob diese geschlossen oder gespreizt sind.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils an-
gegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines ausgewählten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments, das als Schere ausgebildet ist, in das ein weiteres Instrument, nämlich ein Endoskop eingeschoben ist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des distalen Endes des chirurgischen Instruments,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 bzw. Fig. 4,
Fig. 4 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht des distalen Endbereichs des chirurgischen Instruments von Fig. 1,
Fig. 5 eine gegenüber der Darstellung von Fig. 4 um 90° um die Schaftachse gedrehte Draufsicht auf den distalen Endbereich bei geschlossenen Maulteilen, und
Fig. 6 eine der Fig. 5 vergleichbare Darstellung mit geöffneten bzw. gespreizten Maulteilen.
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In Fig. 1 ist ein chirurgisches Instrument in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Das chirurgische Instrument 10 ist eine Schere, die einen mittigen längserstreckten rohrformigen Schaft 12 aufweist.
Am distalen Ende des Schaftes 12 sind zwei Arbeitselemente 14, 15 angelenkt, die als Maulteile 16 und 17 ausgestaltet sind, wie das später noch näher beschrieben wird. Am proximalen Ende des Schaftes 12 ist ein Griff 20 angeordnet, der zwei Griffteile 22 und 24 aufweist, die über ein Scharnier 25 miteinander verbunden sind.
Das Griffteil 24 ist fest mit der Außenseite des proximalen Endes des Schaftes 12 verbunden, das Griffteil 22 ist das bewegliche Griffteil. Das bewegliche Griffteil 22 ist mit einem sich im Innern des Schaftes 12 erstreckenden Betätigungselement 26 verbunden, das die Form eines Rohres 28 aufweist. Der Außendurchmesser des Rohres 28 entspricht dabei dem lichten Innendurchmesser des rohrformigen Schaftes 12. Durch Bewegen des beweglichen Griffteils 22 kann das Betätigungselement 26 im Schaft hin- und herverschoben werden.
Es ist auch möglich, daß das bewegliche Griffteil 22 fest mit dem Schaft 12 verbunden wird, und daß das unbewegliche Griffelement 24 durch einen Schlitz im Schaft 12 durchreichend fest mit dem Betätigungselement 26 verbunden wird. Dann wird der Schaft 12 verschoben. Diese kinematischen Varianten werden in Abhängigkeit davon gewählt, ob beim Spreizen oder beim Schließen der Arbeitselemente 14, 15 die maximale und für die Handhabungsperson am einfachsten aufzubringende Kraft ausgeübt werden
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soll. Am einfachsten ist dies für die Handhabungsperson so durchzuführen, daß die Griffteile 22 und 24 von Hand ergriffen und die Griffteile 22 und 24 aufeinander zu bewegt werden. Bei Faßzangen und Scheren spielt vorrangig die Schließkraft eine Rolle, bei Spreizern die Spreizkraft.
Das distale Ende des Betätigungselements 26 steht über später noch zu beschreibende Achsgelenke mit den Arbeitselementen 14, 15 in Verbindung, wobei in Fig. 1 die Schwenkachsen 38 und 39 zu erkennen sind, um die die Arbeitselemente 14, 15 verschwenkt werden, wenn das Betätigungselement 26 hin- und hergeschoben wird.
Im in Fig. 1 dargestellten Zustand sind die Arbeitselemente 14, 15 gespreizt.
Das chirurgische Instrument 10 ist nun so ausgebildet, daß von dem proximalen Ende her ein weiteres rohrförmiges Instrument 30, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Endoskop 32 eingeschoben werden kann.
Der Außendurchmesser des Schaftes 34 des Endoskopes 32 entspricht dabei etwa dem lichten Innendurchmesser des Rohres 28, das das Betätigungselement 26 darstellt. In Fig. 1 ist dargestellt, daß der Schaft 34 des Endoskopes 32 so weit durch das Instrument 10 hindurchgeschoben ist, daß dessen distales Ende bis nahezu an die äußeren distalen Enden der Arbeitselemente 14, 15 reicht. Diese Stellung kann bspw. dann gewählt werden, wenn das chirurgische Instrument 10 bzw. dessen Arbeitselemente 14, 15 an Ort und Stelle gebracht werden sollen, dies kann dann über die Okularmuschel 36 des Endoskopes 32 visuell verfolgt
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werden. Soll zwischen den scherenförmigen Maulteilen 16 und 17 ein Gewebe erfaßt und durchgetrennt werden, wird das Endoskop 32 entsprechend weit zurückgezogen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Endoskop als weiteres Instrument 30 in das chirurgische Instrument 10 eingeschoben, es können selbstverständlich auch andere entsprechend ausgestaltete Instrumente eingeschoben werden.
In Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 6 soll die nähere Ausgestaltung der Arbeitselemente 14 und 15 als scherenartige Maulteile 16 und 17 und deren Steuerung näher beschrieben werden.
In Fig. 2 ist ein Rohrstück 42 dargestellt, an dem die Maulteile 16 und 17 angebracht sind, das dann vom distalen Ende her in den Schaft 12 eingeschoben und mit diesem fest verbunden wird, wie das aus der Schnittdarstellung von Fig. 4 ersichtlich ist.
Dies erleichtert die Montage und Fertigung dieser Bauteile.
Aus den Darstellungen von Fig. 2 und 3 ist zu entnehmen, daß die Maulteile 16 und 17 als etwa rohrabschnittförmige Teile ausgebildet sind, die über sich quer zur Längsachse des Schaftes 12 erstreckende Achszapfen (die hier nicht dargestellt sind) mit dem Rohrstück 42 verbunden sind.
Die Mittellängsachsen dieser Achszapfen sind dann die Drehbzw. Schwenkachsen 38 und 39 der Maulteile 16 und 17.
Die sich gegenüberstehenden Kanten 18 und 19 der Maulteile 16 und 17 sind so ausgebildet, daß sie scherenartig aneinander vorbei gleiten können, wodurch dann ein atraumatischer exakter Schnitt durchgeführt werden kann.
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Dazu sind die Kanten 18 und 19 angeschrägt, wie das insbesondere aus der Schnittdarstellung von Fig. 3 zu erkennen ist.
Das Maulteil 16 entspricht dabei einem sich etwas umfänglich über 90° hinaus erstreckenden Rohrabschnitt, der sich in etwa in Verlängerung der rohrformigen Wand des Schaftes 12 erstreckt.
Das andere Maulteil 17 ist im Bereich dessen Kante so radial nach innen gebogen, daß es unter das andere Maulteil, also radial weiter innenliegend bewegt werden kann. Bei der Spreizbewegung bewegen sich die Maulteile 16 und 17, wie in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet, voneinander weg, bei der entgegengesetzten Bewegung schließen sie sich wieder in die in Fig. 2 und 3 dargestellte Schließstellung. Dabei laufen die Kanten 18 und 19 scherenartig aneinander vorbei.
Die Steuerung der Spreizbewegung ist insbesondere aus Fig. 5 und 6 ersichtlich.
Daraus ist zu erkennen, daß an einem distalen Fortsatz 44 des Rohres 28 des Betätigungselements 26 als Steuerkurven 50 und 51 dienende Aussparungen vorgesehen sind, in die entsprechende Steuerzapfen 48 und 49 eingreifen, die radial nach innen von der Innenseite der Maulteile 16 und 17 vorspringen.
Die Steuerkurven 50 und 51 sind als Langlöcher ausgebildet, die sich zum distalen Ende hin V-förmig aufeinander zu bewegen.
Wird das Betätigungselement 16 bei geschlossener Stellung der Maulteile 16 und 17, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, nach distal verschoben, wie das durch einen Pfeil angedeutet ist, so werden die Steuerzapfen 48 und 49 durch die Steuerkurven 50 und
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51 radial nach außen bewegt, wodurch die Maulteile 16 und 17 gespreizt werden, diese verschwenken dabei um die Achsen 38 und 39.
Wird das Betätigungselement 26 nach proximal bewegt, findet dann der umgekehrte Vorgang statt, d.h. die Maulteile 16 und 17 schließen wieder.
Diese Linearbewegung wird über das bewegliche Griffteil 22 bewirkt, das dazu mit dem Betätigungselement 26 in Wirkverbindung steht. Auch hier ist wieder eine kinematische Umkehr möglich, also das bewegliche Griffteil ist mit dem Schaft verbunden und das unbewegliche mit dem Betätigungselement.
Insbesondere aus der Schnittdarstellung von Fig. 3 ist zu erkennen, daß durch diese Konstruktion ein relativ großer innerer Hohlkanal 46 vorhanden ist, der weder durch sperrige Bauelemente beeinträchtigt ist, noch bei der Schließ- bzw. Öffnungsbewegung beeinträchtigt wird, da die Steuermechanismen bzw. Anlen- kungspunkte jeweils umfänglich verteilt sind. Somit kann in das chirurgische Instrument 10 ein weiteres Instrument 30 eingeschoben werden, das nur einen unwesentlich geringeren Außendurchmesser aufweist. Insgesamt gesehen, wie das aus Fig. 1 ersichtlich ist, benötigt der Zusammenbau aus chirurgischem Instrument 10 und darin eingeschobenem weiteren Instrument 30 nur eine äußerst geringe radiale Baugröße, so daß beide Bauelemente über eine einzige kleine Inzision bzw. einen entsprechenden Trokar in einen Körper eingeführt bzw. von diesem abgezogen werden können.