DE10055923A1

DE10055923A1 - Klammergerät für gastroskopische Eingriffe

Info

Publication number: DE10055923A1
Application number: DE2000155923
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Link; Werner Butzer; Klaus-Peter Brhel
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2020-11-11
Also published as: DE10055923C2

Abstract

Klammergerät, welches endoskopisch im Magen einsetzbar ist. Aufgabe ist die Entwicklung eines Klammergeräts, welches als Ergänzungssystem zu einem Gastroskop anbaubar oder integrierbar ist und mit diesem durch die Speiseröhre einsetzbar ist. Die Aufgabe wird durch ein Klammernahtgerät, bestehend aus einer Aufnahme, auf dessen zylindrische Außenfläche vom distalen Ende her eine vorgespannte Klammer aufschiebbar ist, einem hydraulischen oder pneumatischen Kolbenantrieb mit Ringkolben, welcher zwischen der Außenfläche sowie einer um diese angeordneten Zylinderlaufbuchse dichtend und axial beweglich gelagert ist, wobei sich die Zylinderkammer des Kolbenantriebs auf proximalen zum Ringkolben befindet, einer Ansteuerung, welche an oder nahe dem Griff des Endoskops an dieses demontierbar angebaut oder in diesem integriert ist und mindestens eine Anschlussleitung für eine hydraulische oder pneumatische Druckquelle aufweist, sowie mindestens einer Verbindungsleitung zwischen der Ansteuerung und der Zylinderkammer, gelöst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Klammergerät für gastroskopische Ein griffe, welches als Ergänzungssystem an ein vorhandenes Endoskop angesetzt wird und mit diesem endoskopisch einsetzbar ist. Medi zinische Klammergeräte werden für die Applikation von Klammern beispielsweise zum. Verschließen von Wunden oder für die Kompres sion von Gewebefalten eingesetzt.

In der Medizin sind eine Vielzahl von Klammern und Klammergerä ten bekannt, welche meist als autarkes Instrument zu der zu ver schleißende Wunde oder Gewebestelle geführt werden und dort eine oder mehrere Klammeren setzen. Ein Großteil dieser Instrumente sind speziell für den minimalinvasiven Einsatz konzipiert. Sie werden durch eine natürliche und künstliche Körperöffnung in den Patientenkörper eingeführt und dort für das Setzen der Klammern ggf. mit Hilfe eines medizinischen Bildgebungsverfahrens, bei spielsweise mit einem separat eingeführten Endoskops oder einem ultraschallgestützten Bildgebungsverfahren, positioniert. Hier bei sind Klammergeräte sowohl für elastisch klemmende Klammern oder Klammern, welche bei der Applikation plastisch verformt werden, als auch ein- oder mehrteilige Klammern, welche sich durch einen Einrastmechanismus verriegeln lassen, bekannt.

Ein interessantes Einsatzgebiet für den minimalinvasiven Einsatz derartiger Klammergeräte bieten gastroskopische Eingriffe im Ma gen. In diesem körperinneren Organ führen verschiedene Krankhei ten, beispielsweise bakteriell- oder säurebedingte Magenge schwüre oder auch Krebserkrankungen, zu Magenblutungen, welche sich ohne ärztliche Behandlung zu einem Durchbruch der Magenwand weiterentwickeln können. Neben einer medikamentösen oder chirur gischen Behandlung der Krankheit ist bei Magenblutungen vor al lem eine Stillung der Blutung erforderlich. In der aktuellen ärztlichen Praxis erfolgt die Stillung einer Magenblutung jedoch über die Injektion blutgerinnender Präparate.

Ein Einsatz von endoskopischen Klammergeräten zum Verschließen von Wunden im Magen mit einem patientenschonenden Zugang durch die Speiseröhre ist dagegen nicht bekannt. Endoskope oder spe zielle Gastroskope, welche sich als reine Diagnosegeräte für die Gastroskopie eignen, weisen meist nur einen sehr engen zusätz lichen Instrumentenkanal auf, durch den sich allenfalls nur In strumente mit einem sehr geringen Durchmesser, beispielsweise eine Biopsiezange, zur Endoskopspitze schieben lassen. In Folge dessen müsste für einen Eingriff das für den Instrumentenkanal zu dicke Klammernahtgerät zusätzlich zum Gastroskop oder Endos kop separat durch die Speiseröhre zu der Wunde im Magen gescho ben werden. Der für beide Instrumente erforderliche Platzbedarf in der Speiseröhre bedeutet jedoch eine erhebliche Mehrbelastung des Patienten während des Eingriffs.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher in der Ent wicklung eines Klammergeräts für gastroskopische Eingriffe, wel ches als Ergänzungssystem zu einem vorhandenen flexiblen Endos kop oder Gastroskop ohne wesentliche Vergrößerung des Durchmes sers von Schaft und Spitze des Endoskops oder Gastroskops anbau bar oder integrierbar ist und mit diesem endoskopisch durch die Speiseröhre einsetzbar ist.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beschriebene Vorrich tung gelöst. Die Unter- und Nebenansprüche geben bevorzugte Aus gestaltungen bzw. eine alternative Konstruktion der Vorrichtung wieder.

Das erfindungsgemäße Klammergerät wird anhand der folgenden Zeichnungen einer möglichen Ausführungsform erläutert:

Fig. 1a und b zeigen den Instrumentenkopf des einsatzbereiten Klammergerätes mit einer Klammer 4 aus zwei Perspektiven.

Fig. 2 zeigt den Handhabungsbereich des Klammergerätes und des als Trägersystem dienenden Gastroskops.

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer möglichen Ausfüh rungsvariante der Klammer 4.

Fig. 4 zeigt den Instrumentenkopf entsprechend der Teilschnitt ansicht in Fig. 1b, jedoch mit einer kegelförmigen Vorrichtung zum Aufschieben einer Klammer auf den Instrumentenkopf.

Das Klammergerät in der beschriebenen Ausführungsform ist als mit weinigen Handgriffen montier- und demontierbares Ergänzungs system für ein flexibles Endoskop 1 gestaltet, welches gemeinsam mit diesem endoskopisch einsetzbar ist. Die Baugruppen des er findungsgemäßen Klammergerätes sind in den Fig. 1a und b so wie in Fig. 2 dargestellt.

Die Fig. 1a und b zeigen dabei das Klammergerät im Bereich des Instrumentenkopfes des Endoskops 1, auf das von der distalen Seite her eine zylinderförmige Aufnahme 2 in Form eines um die Endoskopspitze angeordneten Rohrstückes mit Anschlag 3 aufge schoben ist, auf die wiederum eine superelastisch vorgespannte metallische Klammer 4 aufgezogen ist. Ferner besteht das Klam mergerät im Bereich des Instrumentenkopfes des Endoskops aus ei nem hydraulischen oder pneumatischen Kolbentrieb, welcher proxi mal zu der aufgeschobenen Klammer angeordnet ist. Die Außenflä che der zylinderförmige Aufnahme 2 bildet hierbei gemeinsam mit einer koaxial zu der Aufnahme angeordneten und auf diese aufge schobenen Zylinderlaufbuchse 5 einen Ringspalt, in dem ein Ring kolben 6 axial beweglich und dichtend geführt ist. Die Zylinder kammer 7 für die Druckbeaufschlagung befindet sich auf der pro ximalen Seite des Ringkolbens 6 und ist mit mindestens einer hy draulischen oder pneumatischen Verbindungsleitung 8 mit einer hydraulischen bzw. pneumatischen Ansteuerung für den Zylinder verbunden. Ein Bolzen 17, welcher den Ringspalt überbrückend formschlüssig in die Aufnahme 2 und die Zylinderlaufbuchse 5 eingesetzt ist und ein Langloch 18 im Ringkolben 6 durchstößt, dient der Führung und als beidseitige Hubbegrenzung des Ringkol bens 6. Eine Schraubbuchse 15 mit Innengewinde, welches in ein Gewinde auf einem Absatz 16 auf der Zylinderlaufbuchse 5 ein greift, dient der Fixierung der Zylinderlaufbuchse sowie der Verbindungsleitungen 8 auf der zylinderförmigen Aufnahme 2. Um ein Abknicken der Verbindungsleitungen 8 unmittelbarer an der Schraubbuchse 15 zu vermeiden, sind diese dort auf geeignete Weise, beispielsweise über eine Spiralfederummantelung 16 (vgl. Fig. 1a und b, 4), einer dickeren Wandstärke oder einer Ver stärkungsröhre um die Verbindungsleitungen 8, zu verstärken.

Fig. 2 zeigt die Ansteuerung des Klammergerätes in der beschrie benen Ausführungsform im Bereich des Endoskopgriffes 9. Die An steuerung besteht im Wesentlichen aus einem handbetätigtem Ab sperrventil 10 welches einerseits über eine Anschlussleitung 14 mit einer hydraulischen oder pneumatischen Druckquelle, anderer seits über geeignete Anschlussadapter 11, Leitungskomponenten 12 und eine Kupplung 13 mit den Verbindungsleitungen 8 verbunden ist.

Die gesamte Ansteuerung des Klammergerätes ist mittels einer Schraubhülse 19, welche gleichzeitig als Einleitung der Verbin dungsleitungen 8 dient, an ein Trägerrohr 20 befestigt, wobei die Schraubhülse eine der Leitungskomponenten 12 so an einen Trägerrohrabsatz 21 andrückt, dass gleichzeitig eine hydrauli sche oder pneumatische Verbindung zwischen Leitungskomponente 12 und Verbindungsleitungen 8 sichergestellt ist. Für eine Montage der Ansteuerung an das Endoskop wird das Trägerrohr 20 mit der Ansteuerung über das Endoskop 1 geschoben und mittels einer Schraubklemmverbindung 22 durch Zustellen einer Mutter 23 am En doskop 1 fixiert.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Form der Klammer 4 in perspektivi scher Darstellung im ausgebauten, d. h. nicht im angespannten Zustand. Eine Klammer besteht aus zwei u-förmigen gezahnten Kie fern 24, welche in den Endbereichen mit zwei als Biegeelemente ausgestalteten Stegen 25 verbunden sind. Zum Applizieren einer Klammer auf der Aufnahme 2 des Klammergerätes wird auf der distalen Seite der Aufnahme eine kegelförmige Gleithülse 26 an gesetzt (Fig. 4), über die die Klammer auf die Aufnahme aufge schoben wird. Dabei biegt sich die Klammer mit zunehmenden Durchmesser der Gleithülse 26 elastisch auf.

Die Klammer ist aus einem superelastischen Metallblech, vorzugs weise einer Formgedächtnislegierung, hergestellt. Bei der be schriebenen Ausführungsform besteht die Klammer aus einer Ni₅₁Ti- Legierung, welche warm auf ca. 500 µm Blechdicke gewalzt wurde und gerade bei Körpertemperatur (37°C) eine besonders ausge prägte Superelastizität, d. h. bis zu 8% mögliche elastische Dehnung, aufweist. Die Struktur, d. h. die zweidimensionale Ab wicklung, der Klammer wird mit Hilfe eines Festkörperlasers aus dem ebenen Blech herausgeschnitten. Es folgt ein anschließendes Brechen der Schnittkanten beispielsweise durch ein Schleif- oder Elektroplierverfahren. Schließlich wird die Klammer in die ge wünschte, in Fig. 3 dargestellte Endkontur gebogen, indem die zweidimensionalen Struktur der Klammer in einer Biegevorrichtung zunächst kalt zwangsgeführt und in diesem Zustand spannungsarm geglüht wird.

Für das Setzen einer Klammer im Magen während eines gastroskopi schen Eingriffs wird das Klammergerät entsprechend den Fig. 1 a und b sowie 2 an ein Endoskop angebaut und gemeinsam mit die sem durch die Speiseröhre in den Magen eingeführt. Es folgt die Positionierung der Endoskopspitze vor dem Zielgewebe, an dem die Klammerung erfolgen soll. Zum Applizieren der Klammer im Gewebe wird das Absperrventil 10 geöffnet, womit das Druckmedium von der Druckquelle über die Verbindungsleitungen 8 in die Zylinderdistale Ende der Aufnahme 2 heruntergeschoben wird. Durch die in der Klammer freigesetzten elastischen Kräfte werden die beiden Kiefern 24 der Klammer gegeneinandergedrückt und das Zielgewebe lokal komprimiert, womit sich im Bereich des eingeklemmten Gewe bes Blutungen stillen lassen.

Eine mögliche Variante des Klammergerätes zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Klammern 4 hintereinander auf einer verlänger ten Aufnahme 2 aufgesetzt sind und vom Ringkolben 6 nacheinander von dieser heruntergeschoben werden. Dabei ist erforderlich, dass sich der Ringkolben 6 in Teilsschritten vorschieben lässt, wobei pro Teilschritt jeweils nur eine Klammer 4 von der Auf nahme 2 geschoben wird. Konstruktiv wird dies durch einen ver schieblichen Anschlag für den Ringkolben, vorzugsweise einen über einen Bowdenzug parallel zu den Verbindungsleitungen 8 po sitionierbaren und in diesen Positionen einrastbaren Bolzen 17, realisiert. Alternativ bietet sich ein Anschlag für den Ringkol ben an, welcher durch einen geeigneten Mechanismus bekannter Art (Kugelschreiber) nach einmaliger Belastung in einer Rastposition bei einer anschließenden Entlastung automatisch gelöst wird und in der nächst folgende Rastposition wieder eingreift. Pro Rast position könnte dann eine Klammer im Gewebe des Patienten appli ziert werden. Dabei sind die Klammern so zu gestalten, dass sie auch im Verbund, d. h. hintereinander auf der Aufnahme 2 aufge reiht, ohne ein Verkanten oder ein Übereinanderschieben zweier benachbarter Klammern vom Ringkolben verschiebbar sind. Dies er reicht man insbesondere konstruktiv durch eine symmetrische An ordnung und durch eine nicht zu geringe Kontaktfläche der Berüh rungspunkte zwischen zwei hintereinander auf der Aufnahme 2 auf geschobenen Klammern.

Prinzipiell lässt sich der Kolbentrieb auch durch einen Bowden zugantrieb ersetzen, bei dem anstatt des hydraulisch oder pneu matisch angetriebenen Ringkolbens ein Mitnehmer ähnlich eines Rohrstückes auf der Aufnahme 2 durch ein Bowdenzugantrieb ver schoben wird. Der Vorteil dieser Ansteuerung liegt in der besse ren Dosierbarkeit der Vorschubbewegung insbesondere bei Klammergeräten mit mehreren Klammern auf der Aufnahme sowie bei der besseren Sterilisierbarkeit und einer geringeren Verschleißan fälligkeit bei der Vermeidung hydraulischer oder pneumatischer Komponenten. Jedoch ist eine symmetrische Ansteuerung des Mit nehmers auf der Aufnahme zur Vermeidung von Verkantungen kon struktiv sehr aufwendig und die übertragbaren Kräfte im Ver gleich zu hydraulischen oder pneumatischen Kolbentrieben erheb lich geringer.

Ferner lässt sich der Instrumentenkanal des Endoskops als Auf nahme der Verbindungsleitungen 8 heranziehen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt im geringeren Querschnitt des Endoskops mit angebauten Klammergerät insbesondere im Bereich des Schafts; er reduziert sich auf den Durchmesser des glatten Schafts des Endo skops und entlastet damit den Patienten während des gastroskopi schen Eingriffs besonders im Bereich der Speiseröhre.

Bezugszeichenliste

1

Endoskop

2

Aufnahme

3

Anschlag

4

Klammer

5

Zylinderlaufbuchse

6

Ringkolben

7

Zylinderkammer

8

Verbindungsleitung

9

Endoskopgriff

10

Absperrventil

11

Anschlussadapter

12

Leitungskomponenten

13

Kupplung

14

Anschlussleitung

15

Schraubbuchse

16

Spiralfederummantelung

17

Bolzen

18

Langloch

19

Schraubhülse

20

Trägerrohr

21

Trägerrohrabsatz

22

Schraubklemmverbindung

23

Mutter

24

Kiefer

25

Steg

26

Gleithülse

Claims

1. Klammergerät für gastroskopische Eingriffe als Ergänzungssys tem für ein flexibles Endoskop (1), welches gemeinsam mit diesem endoskopisch einsetzbar ist, bestehend aus

a) einer zylinderförmigen Aufnahme (2) in der Form eines um die Endoskopspitze demontierbar angeordneten Rohrstückes, auf dessen zylindrische Außenfläche vom distalen Ende her eine elastisch vorgespannte, d. h. aufgebogene, vorzugswei se superelastische metallische Klammer (4) aufschiebbar ist,
b) einem hydraulischen oder pneumatischen Kolbenantrieb mit Ringkolben (6), welcher in einem Ringspalt zwischen der Au ßenfläche der zylinderförmigen Aufnahme (2) sowie einer ko axial zu dieser Aufnahme angeordneten Zylinderlaufbuchse (5) dichtend und axial beweglich gelagert ist, wobei sich die abgeschlossene Zylinderkammer (7) des Kolbenantriebs für die Druckbeaufschlagung auf der proximalen Seite des Ringkolbens (6) befindet,
c) einer hydraulischen oder pneumatischen Ansteuerung, welche an oder nahe dem Griff des Endoskops (1) an dieses demon tierbar angebaut oder in diesem integriert ist und mindes tens eine Anschlussleitung (14) für eine hydraulische oder pneumatische Druckquelle aufweist, sowie
d) mindestens einer hydraulischen oder pneumatischen Verbin dungsleitung (8) zwischen der Ansteuerung und der druckbe aufschlagten Zylinderkammer (7), welcher im oder parallel zu dem flexiblen Schaft des Endoskops (1) geführt ist.

2. Klammergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme für eine Aufnahme (2) mehrerer Klammern (4) hin tereinander länger gestaltet ist und der Ringkolben (6) auf der Aufnahme in Teilschritten gegen einen verschiebbaren und in den Teilschrittabständen fixierbaren Anschlag bewegbar ist, wobei pro Teilschritt nur eine Klammer über das distale Ende der Aufnahme geschoben wird.

3. Klammergerät für gastroskopische Eingriffe als Ergänzungssys tem für ein flexibles Endoskop (1), welches gemeinsam mit diesem endoskopisch einsetzbar ist, bestehend aus

a) einer zylinderförmigen Aufnahme (2) in der Form eines um die Endoskopspitze demontierbar angeordneten Rohrstückes, auf dessen zylindrische Außenfläche vom distalen Ende her eine elastisch vorgespannte, d. h. aufgebogene, vorzugs weise superelastische metallische Klammer (4) aufschiebbar ist,
b) einem Mitnehmer, welcher vorzugsweise als Rohrstück auf der Außenfläche der Aufnahme axial beweglich gelagert ist,
c) einem Bowdenzug mit Bowdenzugkabel und Bowdenzugschlauch, wobei je eine dieser Komponenten mit dem Mitnehmer bzw. mit der Aufnahme fest verbunden ist, sowie
d) einem Betätigungsgriff, welcher an oder nahe dem Griff des Endoskops (1) an dieses demontierbar angebaut oder in die sem integriert ist, zur Betätigung des Bowdenzug in der Art, dass durch Betätigung des Betätigungsgriffes der Mit nehmer mit der Klammer zum distalen Ende der Aufnahme be wegbar ist.