Die vorliegende Erfindung betrifft ein Instrumentarium
für die Lendenwirbelsäulenchirurgie.
Die herkömmlichen Techniken bei der Spondylodese der
Lendenwirbelsäule beruhen darauf, daß zur Versteifung der
Wirbelsäulensegmente durch Verödung der kleinen Wirbelge
lenke und autoplastische Spananlagerung an die Dornfort
sätze sowie Auffüllung der Zwischenräume mit Spongiosa
von dorsal her die Zugurtung der paravertebralen Muskulatur
über eine Strecke von 15 bis 20 cm von der Wirbelsäule
freipräpariet wird. Die Präparation erfolgt dabei über die
Gelenkfortsätze nach lateral hinaus. Dabei wird die neu
rale und die vaskuläre Versorgung in diesem Bereich weit
gehend unterbrochen. Darüber hinaus bleibt die Wunde über
einen Zeitraum von ca. 1 1/2 bis 2 1/2 Std. offen, was
zu einem entsprechenden Infektionsrisiko führt. Schließ
lich wird durch diese große dorsale Öffnung ein erheb
licher Blutverlust erzeugt.
Um die genannten Risiken bei einem chirurgischen Eingriff
an der Lendenwirbelsäule zu reduzieren, kann ein perkun
tanes mikrochirurgisches Verfahren angewendet werden.
Hierzu ist es jedoch notwendig, zum einen den Zugang zum
Operationsgebiet äußerst exakt zu positionieren und anderer
seits auf schonende Weise einen ausreichend großen Zugang
zu schaffen, über den der Operateur die notwendigen Tätig
keiten im Operationsgebiet durchführen und ggf. notwendige
Hilfsmittel in das Operationsgebiet einbringen kann.
Ein Instrumentarium der eingangs genannten Art ist in
der DE 195 15 626 A1 beschrieben. Dieses umfaßt einen Mandrin
als Spickelement, der gemeinsam mit einer als Hohl
nadel zu verstehenden Kanüle eingeführt wird. Nach Ent
fernung des Mandrin bleibt die Kanüle für das Aufschieben
von Dilatationshülsen stehen. Dieses bekannte Instrumenta
rium eignet sich jedoch für das oben genannte Operations
verfahren nicht, insbesondere, da es das Operationsfeld
nicht ausreichend frei zu halten vermag.
Die US 45 73 448 A beschreibt ein ähnliches Instrumentarium.
Dieses umfaßt ein als Spickelement dienendes Stilett,
das gemeinsam mit einer Hohlnadel eingeführt und sodann
wieder entfernt wird. Die Hohlnadel bleibt bei diesem
Instrumentarium aber nicht leer, vielmehr wird statt
des Stiletts ein Führungsdraht in die Hohlnadel ein
geschoben, worauf die Hohlnadel entfernt wird und der
Führungsdraht alleine an Ort und Stelle verbleibt. Auch
dieses Instrumentarium ist für das oben genannte Opera
tionsverfahren nicht geeignet.
Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, ein In
strumentarium bereitzustellen, mit dem der Zugang für
die perkutane mikrochirurgische Spondylodese einfach und
präzise geschaffen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene
Instrumentarium gelöst.
Erfindungsgemäß besteht das Instrumentarium aus fünf Ein
zelelementen: einer Hohlnadel, mit der der Zugangsweg auf
hochpräzise Art und Weise markiert werden kann; weiterhin
einem durch die Hohlnadel durchführbaren zugespitzten
Spickelement, welches sozusagen als "Leitschnur" für die
den eigentlichen Zugang schaffenden Werkzeuge dient. Bei
diesen handelt es sich um mindestens eine über das Spick
element schiebbare Dilatationskanüle mit einer sich in
Längsrichtung erstreckenden Durchgangsöffnung und zwei
gekreuzt über die Dilatationskanüle schiebbaren Spekula.
Die Dilatationskanüle wird also sozusagen auf dem Spick
element aufgefädelt und bis zum Operationsgebiet einge
schoben. Bei diesem Einschiebevorgang wird bereits das
den Zugangsweg umgebende Gewebe schonend geweitet. Die
Dilatationskanüle dient wiederum als Führungskörper für
die Spekula, welche den Zugangsweg nochmals schonend
und im gewünschten Umfang aufweiten können. Wenn die
Spekulum eingesetzt sind, können die Hohlnadel, das Spick
element und die Dilatationskanüle wieder entfernt werden,
so daß dann der Zugang zum Operationsgebiet innerhalb der
Spekula optimal zugänglich ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter
ansprüchen angegeben.
Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 2 weist die Hohlnadel
an ihrem der Spitze entgegengesetzten Ende einen Halte
abschnitt auf. Dieser Halteabschnitt kann zwei Funktionen
erfüllen: Entweder kann er von einem Operationsroboter
ergriffen werden, um die Hohlnadel robotergesteuert durch
die Haut des Patienten bis zum Wirbelkörper vorzuschieben,
oder der Halteabschnitt kann so ausgebildet sein, daß der
Operateur ihn mit der Hand ergreifen kann und die ja im
Durchmesser relativ dünne Nadel möglichst präzise durch
die Haut des Patienten zum Wirbelkörper hin einschieben
kann.
Vorzugsweise ist das exakte Operationsgebiet vor dem Ein
griff z. B. durch Röntgen- oder Computertomographie festge
stellt worden. In diesem Fall wird die Hohlnadel unter
Beobachtung oder aktiver Führung eines externen Navigations
systems eingeführt, wofür der gemäß Anspruch 3 an der
Hohlnadel vorgesehene Sensor vorteilhaft ist.
Ein einfaches und preiswertes Beispiel für ein Spickelement
ist in Anspruch 4 angegeben, wonach das Spickelement einen
Spickdraht umfaßt.
Besonders gut wird das Spickelement in der Hohlnadel
geführt, wenn sein Außendurchmesser geringfügig kleiner
ist als der Innendurchmesser der Hohlnadel, entsprechend
Anspruch 5.
Ist die Dilatationskanüle insgesamt kürzer als das Spick
element, kann das Spickelement besonders einfach vom Opera
teur mit der Hand aus der Dilatationskanüle herausgezogen
werden (Anspruch 6).
Nach Anspruch 7 ist die Dilatationskanüle aus Vollmaterial
hergestellt. Dies hat den Vorteil, daß hierdurch die
Masse der Dilatationskanüle erhöht wird, was deren ruhige
Handhabung durch den Operateur erleichtert.
Durch die gemäß Anspruch 8 vorgesehenen zwei übereinander
schiebbaren Dilatationskanülen wird der Aufweitvorgang
nochmals schonender.
Gewebverletzungen beim Einführen der Dilatationskanüle
werden durch die Weiterbildung gemäß 9 am besten vermieden.
Wenn die Dilatationskanüle gemäß Anspruch 10 in Längsrich
tung gesehen eine konische Form aufweist, erfolgt das
Aufweiten des den Zugangsweg umgebenden Gewebes kontinuier
lich während des Einschiebens der Dilatationskanüle.
Ist die Dilatationskanüle gemäß Anspruch 11 an ihrem vor
deren Ende bauchig radial nach innen gekrümmt, erfolgt
das Aufweiten des den Zugangsweg umgebenden Gewebes rascher.
Das Entfernen der Dilatationskanüle wird erleichtert,
wenn das Spekulum insgesamt kürzer ist als die Dilatations
kanüle, entsprechend Anspruch 12.
Die Führung des Spekulums auf der Dilatationskanüle ist
wiederum in Anspruch 13 angesprochen. Danach soll die
Öffnungsweite am vorderen Rand des Spekulums in etwa dem
maximalen Außendurchmesser der Dilatationskanüle entspre
chen.
Verletzungen des den Zugangsweg umgebenden Gewebes beim
Einführen des Spekulums werden vermieden, wenn der vordere
Rand, wie in Anspruch 14 angegeben ist, des Spekulums
zumindest bereichsweise nach radial innen gewölbt ist.
Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 15 ist der hintere
Rand des Spekulums zumindest bereichsweise nach radial
außen gewölbt. Hierdurch wird während des Eingriffs die
Durchtrittsstelle des Spekulums durch die Haut geschont.
Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung gemäß Anspruch
16: Danach ist das Spekulum spreizbar. Somit kann durch
ein Aufweiten des Spekulums in radialer Richtung der
Zugang zum Operationsgebiet nochmals vergrößert werden.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
beiliegende Zeichnung beispielhaft erläutert. In dieser
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht verschiedener zum Instrumen
tarium gehörender Instrumente in einer Anord
nung, die sich in einer bestimmten Operations
phase ergibt;
Fig. 2 eine Vorderansicht zu Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III
von Fig. 2;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung zweier übereinandergeschobener
Dilatationskanülen; und
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Hohlnadel
und eines Spickelements.
In Fig. 1 trägt ein Instrumentarium für die Lendenwirbel
säulenchirurgie insgesamt das Bezugszeichen 10. Es umfaßt
ein als Spickdraht ausgebildetes Spickelement 12, eine
über das Spickelement 12 geschobene innere Dilatations
kanüle 15, eine über die innere Dilatationskanüle 15
geschobene äußere Dilatationskanüle 14 und zwei um die
äußere Dilatationskanüle 14 herum angeordnete Spekula 16
und 18 (vergl. auch Fig. 2 und 3). Zu dem Instrument
arium 10 gehört auch eine in Fig. 1 aus Übersichtlich
keitsgründen nicht dargestellte Hohlnadel 20, welche erst
weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 5 erläutert ist.
Bei dem Spickelement 12, welches am besten in Fig. 3 zu
sehen ist, handelt es sich um einen üblichen Spickdraht,
wie er in anderen medizinischen Bereichen häufige Anwendung
findet. Sein Durchmesser ist relativ klein und liegt im
Normalfall im Bereich von ca. 1 mm. An seinem vorderen
Ende, welches in Fig. 3 links dargestellt ist, weist der
Spickdraht 12 eine Spitze 22 auf.
Die Dilatationskanülen 14 und 15 sind ebenfalls am besten
in Fig. 3 sowie in Fig. 4 erkennbar. Sie sind insgesamt
rotationssymmetrisch und umfassen einen kreiszylindrischen
Hauptabschnitt 24 bzw. 25. Am vorderen Ende des kreis
zylindrischen Hauptabschnitts 24 bzw. 25 ist an diesen
ein bauchig nach innen gekrümmter Einführabschnitt 28 bzw.
29 angeformt, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel im
wesentlichen elliptische Querschnittsform im Längsschnitt
aufweist (vgl. Fig. 3). Beide Dilatationskanülen sind
aus Vollmaterial, wobei sich in Längsrichtung der Dilatationskanülen
14 bzw. 15 jeweils eine Durchgangsöffnung
30 bzw. 31 erstreckt, deren Durchmesser nur wenig größer
ist als der Durchmesser des Spickdrahts 12 bzw. der
maximale Durchmesser der inneren Dilatationskanüle 15.
Sämtliche an der Dilatationskanüle 14 vorhandenen Kanten
sind abgerundet. Die innere Dilatationskanüle 15 ist ferner
länger als die äußere Dilatationskanüle 14.
Das erste Spekulum 16 ist folgendermaßen aufgebaut: Es
umfaßt zwei langgestreckte Zungen 32 und 34, die von einem
seitlichen Rand zum anderen in etwa kreiszylindrisch
gekrümmt sind und sich über einen Winkelbereich von
ungefähr 90° erstrecken. Zum vorderen Ende 36 bzw. 38
hin sind die beiden Zungen 32 und 34 jeweils etwas nach
radial innen gekrümmt. Der Krümmungsradius von einer
Längsseite zur anderen einer Zunge 32 bzw. 34 entspricht
am vorderen Ende 36 bzw. 38 in etwa dem Radius der äußeren
Mantelfläche des kreiszylindrischen Hauptabschnitts 24
der äußeren Dilatationskanüle 14, so daß bei minimaler
Spreizung des Spekulums 16 zwischen dessen vorderem Rand
und der Oberfläche der äußeren Dilatationskanüle 14 kein
Spalt vorhanden ist. An ihrem hinteren Ende 40 bzw. 42
sind die beiden Zungen 32 und 34 des ersten Spekulums 16
etwas "aufgetulpt", das heißt nach radial außen aufgeweitet.
An die hinteren Enden 40 bzw. 42 der Zungen 32 bzw.
34 des ersten Spekulums 16 sind zwei längliche streifen
förmige Scharnierelemente 44 bzw. 46 angesetzt, welche
sich so zur Seite hin erstrecken, daß sich ihre den Zun
gen 32 und 34 abgewandten Enden überlappen (vergl. ins
besondere Fig. 2). Das Scharnierelement 44 der in Fig.
2 oberen Zunge 32 erstreckt sich also in Fig. 2 nach
schräg rechts unten, wohingegen das Scharnierelement 46
der in Fig. 2 unteren Zunge 34 sich in Fig. 2 nach
schräg rechts oben erstreckt. In dem Bereich, in dem sich
die Scharnierelemente 44 und 46 überlappen, sind sie über
einen Gelenkstift 48 so gelenkig miteinander verbunden,
daß sie gegeneinander in der Ebene der Fig. 2 verschwenken
und somit die Zungen 32 und 34 aufeinander zu bzw. von
einander weg bewegen können.
Das Verschwenken der Scharnierelemente 44 und 46 wird
über eine Einstellschraube 50 bewirkt, welche mit einem
Gewindeblock 52 am in Fig. 2 oberen Scharnierelement
44 und mit einem Gewindeblock 54 am in Fig. 2 unteren
Scharnierelement 46 zusammenarbeitet. Die Gewindeblöcke
52 und 54 sind mit den Scharnierelemente 44 und 46 über
Gelenkbolzen 56 und 58 (Fig. 1) um eine zur Gewindeachse
senkrechte Achse drehbar verbunden. Die in die Gewinde
blöcke 52 und 54 eingebrachten Gewinde sind gegenläufig.
Zum Beispiel kann im oberen Gewindeblock 52 ein Rechtsge
winde und im unteren Gewindeblock 54 ein Linksgewinde
vorhanden sein. In einem nicht dargestellten Ausführungs
beispiel sind die Zungen mit den Scharnierelementen
um ihre Längsachse schwenkbar verbunden.
Das zweite Spekulum 18 ist, wie besonders gut aus Fig.
2 ersichtlich ist, in der in dieser Figur dargestellten
Einsatzlage gegenüber dem ersten Spekulum 16 um seine
Längsachse um 90° gedreht angeordnet. Es ist ähnlich
aufgebaut wie das erste Spekulum 16, so daß im folgenden
nur auf die beiden maßgeblichen Unterschiede eingegangen
wird: Zum einen ist die Breite der Zungen 60 und 62 des
zweiten Spekulums 18 deutlich geringer als die Breite der
Zungen 32 und 34 des ersten Spekulums 16. Bei der in Fig.
2 dargestellten Relativposition der Zungen 60 und 62
zueinander beträgt die Winkelerstreckung einer Zunge
60 bzw. 62 von einer Längsseite zur anderen nur ungefähr
55° (im Gegensatz zu ungefähr 90° beim ersten Spekulum
16). Der andere Unterschied betrifft die Länge der Zungen
60 und 62 des zweiten Spekulums 18: Diese sind, wie aus
Fig. 1 ersichtlich ist, etwas länger als die Zungen 32
und 34 des ersten Spekulums 16.
Insgesamt sind beide Spekula 16 und 18 kürzer als die
beiden Dilatationskanülen 14 und 15.
Die Hohlnadel 20 (Fig. 5) umfaßt einen hohlzylindrischen
Nadelabschnitt 64, dessen vorderes Ende 66, welches in
Fig. 5 links liegt, schräg ausgeführt ist. Am hinteren
Ende 68 ist um den Nadelabschnitt 64 herum ein Halteab
schnitt 70 angeformt, welcher die Form eines Zylinders hat,
auf dessen Außenfläche eine Riffelung aufgebracht ist.
Am Nadelabschnitt 64 sind ferner Sensoren (nicht sichtbar)
vorhanden, welche mit einem externen Navigationssystem
zusammenarbeiten können.
Das Instrumentarium 10 für die Lendensäulenchirurgie wird
folgendermaßen eingesetzt:
Zunächst wird der Patient auf dem Bauch bzw. in Knie-Ellen
bogen-Lage gelagert. Unter Durchleuchtung wird die ent
sprechende Höhe für den Eingriff markiert und anschließend
der Prozessus spinosus der beiden betroffenen Wirbelkörper
nach ca. 4 cm Hautinzision dargestellt. Anschließend
werden die paravertebrale Muskulatur stumpf abgedrängt
und der Bogen, der mediale Anteil der Facette und das
Ligamentum flavum dargestellt. Dann werden Referenz
punkte an den knöchernen Strukturen abgenommen und die
beiden Wirbelkörper im Navigationssystem mit den zuvor
gemachten Aufnahmen in Deckung gebracht.
Die Hohlnadel 20 wird nun perkutan auf die Loco tycico-
Position zwischen Prozessus transversus und Prozessus
articularis in Richtung des Pedikels gebracht, an jene
Stelle, an der später eine Pedikelschraube eingeführt
werden soll. Die Richtung der Hohlnadel 20 wird dabei mit
Hilfe der an ihrem Nadelabschnitt 64 vorhandenen Sensoren
über einen Monitor des Navigationssystems gesteuert.
Sobald die Hohlnadel 20 bis zum Knochen eingeschoben und
in Position ist, wird vom hinteren Ende 68 der Hohlnadel
20 her der Spickdraht 12 in die Hohlnadel 20 eingeschoben
und in den Knochen in Richtung des Pedikels eingeschlagen.
Anschließend wird die Hohlnadel 20 wieder entfernt. An
jener Stelle, an der der Spickdraht 12 durch die Haut des
Patienten hindurchtritt, erfolgt nun eine Stichinzision
der Haut. Auf den Spickdraht 12 wird dann die innere
Dilatationskanüle 15 mit dem Einführabschnitt 29 und der
Durchgangsöffnung 31 aufgefädelt und langsam bis an den
Wirbelbogen vorgeschoben.
Da der Durchmesser der Durchgangsöffnung 31 in der inneren
Dilatationskanüle 15 nur unwesentlich größer ist als der
Außendurchmesser des Spickdrahts 12, wird nahezu ausge
schlossen, daß beim Vorschieben der inneren Dilatations
kanüle 15 Weichgewebeteile in den Spalt zwischen Spickdraht
12 und Durchgangsöffnung 31 gelangen und hierdurch Ver
letzungen entstehen können. Außerdem wird hierdurch die
Dilatatinskanüle 15 optimal geführt. Aufgrund der bauchig
nach radial innen gekrümmten Form des Einführabschnitts
29 der Dilatationskanüle 15 wird darüber hinaus beim
Einschieben der inneren Dilatationskanüle 15 das den
Zugangsweg zum Operationsgebiet umgebende Gewebe schonend
geweitet, wodurch ebenfalls das Verletzungsrisiko minimiert
und damit zusammenhängende Blutverluste vermieden werden.
Anschließend wird die äußere Dilatationskanüle 14 über die
innere Dilatationskanüle 15 geschoben. Auch hier gilt,
daß aufgrund der Abstimmung des Durchmessers der Durchgangsöffnung
30 der äußeren Dilatationskanüle 14 gegenüber
dem maximalen Außendurchmesser der inneren Dilatationska
nüle 15 Gewebeverletzungen während des Aufschiebevorganges
vermieden werden.
Nun wird das erste Spekulum 16 mit seinen beiden Zungen
32 und 34 auf den kreiszylindrischen Hauptabschnitt
24 der äußeren Dilatationskanüle 14 von hinten aufgeschoben.
Der Abstand der beiden Zungen 32 und 34 des Spekulums 16
wird mit der Einstellschraube 50 so eingestellt, daß die
axial vorderen Ränder 36 und 38 der beiden Zungen 32 und 34
bündig an der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen
Hauptabschnitts 24 der äußeren Dilatationskanüle 14
anliegen. Hierdurch wird vermieden, daß beim Einschieben
des Spekulums 16 Muskelfasern zwischen den Zungenn 34 und
36 des Spekulums 16 und der äußeren Mantelfläche der
äußeren Dilatationskanüle 14 eingeklemmt und hierdurch
beschädigt werden.
Das Spekulum wird so weit an der äußeren Dilatationskanüle
14 entlang eingeschoben, bis es mit seinen vorderen Rändern
36 und 38 am Knochen anliegt. Nun werden die beiden Zungen
32 und 34 durch entsprechende Drehung der Einstellschraube
50 nach radial außen bis zu der gewünschten Öffnungsweite
des Zugangswegs gespreizt.
Jetzt wird das zweite Spekulum 18 so auf den kreiszylind
rischen Hauptabschnitt 24 der äußeren Dilatationskanüle
14 aufgesetzt, daß es um seine Längsachse gegenüber dem
ersten Spekulum 16 um ca. 90° gedreht ist. Die beiden
Zungen 60 und 62 des zweiten Spekulums 18 greifen somit
in die jeweiligen zwischen den beiden Zungen 32 und 34
des ersten Spekulums 16 freigelassenen Spalt. Dies ist
deshalb möglich, da die Zungen 60 und 62 des zweiten
Spekulums 18 schmäler sind als die Zungen 32 und 34 des
ersten Spekulums 16. Die Zungen 60 und 62 des zweiten
Spekulums werden axial längs des Hauptabschnitts 24 der
äußeren Dilatationskanüle 14 bis in Anlage an die Knochen
der Wirbelkörper vorgeschoben. Da die Zungen 60 und 62 des
zweiten Spekulums 18 länger sind als die Zungen 32 und
34 des ersten Spekulums 16, können beide Spekula 16 und
18 bis in Anlage an den Knochen der Wirbelkörper geschoben
werden, ohne daß sich die Scharnierelemente 44 und 46 des
ersten Spekulums 16 und die Scharnierelemente 72, 74 des
zweiten Spekulums 18 gegenseitig berühren.
Nun wird durch Drehen der Einstellschraube 76 am zweiten
Spekulum 18 der Abstand zwischen seinen beiden Zungen
60 und 62 auf den gewünschten Wert vergrößert. Dies ist
die in Fig. 1 dargestellte Situation. Anschließend werden
die Dilatationskanülen 14 und 15 und der Spickdraht 12
wieder herausgezogen. Hiermit ist der Zugangsweg für das
Setzen einer Pedikelschraube frei.