DE102004026617A1

DE102004026617A1 - Vorrichtung zum Verklemmen von Gewebe

Info

Publication number: DE102004026617A1
Application number: DE102004026617A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr. Krauss; Rainer Kuth; Johannes Dr. Reinschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Invandus De GmbH
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2024-06-02
Also published as: DE102004026617B4; JP2005342513A; US20050273139A1

Abstract

Das Verklemmen von Gewebe (12) mittels eines Endoroboters (1) ist auf einfache Weise bei gleichzeitig hoher Sicherheit erfindungsgemäß durch eine von dem Endoroboter (1) aufgenommene Vorrichtung (3) gewährleistet, die ein Clip (11), eine Treibeinrichtung (8) und eine Steuereinrichtung (4) als Teil des Endoroboters (1) aufweist, wobei der Clip (11) autonom mittels der Treibeinrichtung (8) und der mit ihre verbundenen Steuereinrichtung (4) aus einer Führung des Endoroboters (1) ohne komplizierte mechanische Verbindungen nach außen vor- und rückstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verklemmen von Gewebe mittels eines in einem menschlichen oder tierischen Hohlorgan in eine Behandlungslage bringbaren Endoroboters.

Eine Behandlung oder Untersuchung von menschlichen oder tierischen Hohlorganen mittels eines von außen in einen Körper einführbaren Endoskops gehören zu den Standardmethoden in der diagnostischen Medizin. Aus der US 2002/0049497 A1 ist ein Endoskop bekannt, das zur Behandlung von inneren Blutungen oder zum Schließen von offenen Schnittwunden im Körperinneren eines Lebewesens mit einem an sich bekannten Clip ausgestattet ist. Der Clip weist endseitig eine Zange auf, die in einer dem Endoskop zugeordneten Führung gelagert ist. Zum Verklemmen einer inneren Blutung oder zum Schließen einer Schnittwunde wird der Clip aus der Führung des Endoskops ausgefahren, wobei nach Aktivierung des Clips das von der Zange umfasste Gewebe verklemmt und die Blutung gestoppt oder die Schnittwunde geschlossen wird.

Außerdem ist aus der US 2004/0030454 A1 zur Schonung des Patienten bei einer endoskopisch durchgeführten Diagnostik ein schnur- bzw. drahtloses Endoskop bekannt. Dabei handelt es sich um eine Kapsel, die mit einem Bildaufnahmegerät und mit einem Sender zum Übertragen der aufgenommenen Bilddaten ausgestattet ist. Ein Einbringen einer derartigen, auch Endoroboter genannten Kapsel in den Gastrointestinaltrakt geschieht vorzugsweise oral oder anal. In nach außen abgeschlossenen Hohlorganen oder -räumen des Körpers kann der Endoroboter durch eine kleine Schnittöffnung eingeführt werden. Damit sich bei einer wellenförmig forschreitenden Kontraktionsbewegung des Darmtraktes der Endoroboter aus seiner Untersuchungslage nicht fortbewegt, ist im vorgenannten bekannten Fall eine Bewegungskontrolleinheit vorgesehen. Die Bewegungs kontrolleinheit umfasst um den Umfang des Endoroboters angeordnete, zur Kontrolle der Bewegung des Endoroboters entfaltbare Flügel. Die Flügel weisen zur Befestigung des Endoroboters gegeneinander verschiebbare Platten auf, durch die das innenwandige Gewebe verklemmt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein Verklemmen von Gewebe mittels eines Endoroboters auf vereinfachte Weise bei gewährleisteter Sicherheit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die vorteilhafte Einfachheit einer Verklemmung von Gewebe durch einfaches Vor- und Rückstellen eines Clips für einen Endoroboter ist unter Verzicht auf ein Endoskop mit dessen zur Ansteuerung des Clips komplizierten Mechanik durch die erfindungsgemäße Kombination des den Clip vor- und rückstellenden Endoroboters mit einer Treibeinrichtung in Verbindung mit einer Steuereinrichtung möglich, so dass das Gewebe ohne feste Verbindung nach außen durch Vor- und Rückstellen des Clips sicher verklemmbar ist.

Die Erfindung wird in ihren abhängigen Ansprüchen weitergebildet.

Eine Mehrfachnutzung der Vorrichtung zum Verklemmen von Gewebe wird vorteilhaft durch eine feste Verbindung des Clips mit dem Endoroboter ermöglicht, wobei der Endoroboter aus seiner Behandlungslage durch Absterben des verklemmten Gewebes und durch eine damit verbundene Abtrennung vom restlichen Gewebe wieder freigegeben wird, so dass im Anschluss an eine Behandlung die Vorrichtung für eine weitere Behandlung ohne größeren Wartungsaufwand wieder einsetzbar ist.

Die kontrollierte Freigabe des Endoroboters aus seiner Behandlungslage auch vor dem Zeitpunkt des Absterbens des verklemmten Gewebes ist vorteilhaft dadurch gewährleistbar, dass der Clip über ein lösbares Verbindungselement mit dem Endoroboter verbunden ist.

Das Lösen des Clips vom Endoroboter ist auf besonders bedienerfreundliche Weise ferngesteuerbar möglich.

Zur Gewährleistung eines optimalen Behandlungserfolges ist der Clip zweckmäßiger Weise über das lösbare Verbindungselement auch sensorgesteuert, zum Beispiel in Abhängigkeit einer Temperatur oder bei einer einsetzenden chemischen Reaktion des Gewebes, lösbar.

Ein wirkungsvolles und kontrolliertes Lösen des Clips ist vorteilhaft durch eine dem Endoroboter zugeordnete Trennrichtung durchführbar.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein lösbares Verbindungselement in Form einer Sollbruchstelle vorgesehen, die bei Überschreiten einer durch das Rückstellen des Clips vermittelten Rückstellkraft ohne gesonderte Ansteuerung lösbar ist.

Der Clip ist für eine Diagnose eines erkrankten Gewebes vorteilhaft zur Abtrennung des in der Behandlungslage zu verklemmenden Gewebes im Sinne einer Gewebeprobeentnahme vorgesehen, so dass das entnommene Gewebe nach einem Einsatz des Endoroboters für weitere Untersuchungen zur Verfügung steht.

Der Endoroboter ist bei Erreichen seiner Behandlungslage vor einer unbeabsichtigten Verschiebung dadurch sicherbar, dass der Clip als Verankerungsmittel für den Endoroboter vorgesehen ist.

Der Clip ist darüber hinaus in einer bevorzugten Ausgestaltung auch als therapeutisches Mittel zum Verklemmen von offenen Schnittwunden oder zum Verklemmen von Blutungen im Körperinneren eines Lebewesens einsetzbar.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen werden im Folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:
1 einen Endoroboter und eine von diesem aufgenommene erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verklemmen von Gewebe mit den Komponenten Clip, Treibeinrichtung und Steuereinrichtung jeweils in einer Bereitschaftsstellung,
2 den Endoroboter gemäß 1 mit dem Clip in einer das Gewebe umgreifenden Vorstellposition,
3 den Endoroboter gemäß 1 mit dem Clip in einer das Gewebe verklemmenden Rückstellposition,
4 den Endoroboter gemäß 1 ergänzt um ein erstes lösbares Verbindungselement zum Lösen des Clips vom Endoroboter in Form einer Sollbruchstelle,
5 den Endoroboter gemäß 1 mit einem zweiten lösbaren Verbindungselement und einer Trenneinrichtung zum Lösen des Clips vom Endoroboter,
6 den Endoroboter gemäß 1 mit dem vom Endoroboter abgelösten Clip als Mittel zur Therapie,
7 den Endoroboter gemäß 1 mit dem in fester Verbindung zum Endoroboter stehenden Clip als Mittel zur Gewebeprobeentnahme.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Endoroboter 1 mit einer Vorrichtung 3 zum Verklemmen von Gewebe 12 in einer Bereitschaftsstellung dargestellt.
Der Endoroboter 1 besitzt die Form einer verschluckbaren Kapsel; seine Hülle 2 ist aus einem biokompatiblen Material gefertigt, das gegen die im Magen-Darm-Trakt auftretenden Verdauungssekrete resistent ist. Ein den Endoroboter 1 zugeordnetes Magnetelement 6 ermöglicht eine berührungslose Navigation mittels eines in einem Untersuchungsbereich erzeugten 3D-Gradientenfeldes. Eine im Folgenden näher beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung 3 zum Verklemmen von Gewebe 12 ist innerhalb der Kapselhülle 2 nahe ihrem einen Ende angeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 3 zum Verklemmen von Gewebe 12 weist drei Grundkomponenten auf, nämlich einen Clip 11, eine Treibeinrichtung 8 und eine Steuereinrichtung 4. Die Steuereinrichtung 4 dient zur Steuerung der Treibeinrichtung 8 und ist über eine drahtlose Kommunikation 5 mit einer externen, hier nicht gezeigten Bedieneinrichtung verbunden. Durch ein entsprechendes Steuersignal der Steuereinrichtung 4 sind Vorstell- bzw. Rückstellkräfte freisetzbar, die auf den in einer Führung gelagerten Clip 11 über eine feste Verbindung zur Treibeinrichtung 8 bzw. zum Endoroboter 1 übertragbar sind. Der Clip 11 weist endseitig eine in der Führung gehaltene Zange 10 auf, die unter Spannung steht, und die sich außerhalb der Führung selbstöffnend entspannt.
Zum Verklemmen von Gewebe 12 mittels eines Endoroboters 1 an einer zuvor definierten Stelle im Körperinneren eines Lebewesens ist in einer Behandlungslage mittels drahtloser Kommunikation 5 ein entsprechendes Steuersignal an die Steuereinrichtung 4 übertragbar. Diese betätigt die Treibeinrichtung 8, so dass eine durch die Treibeinrichtung 8 erzeugbare Vorstellkraft freisetzbar ist. Vermittelt durch die auf den Clip 11 wirkende Vorstellkraft wird, wie in 2 gezeigt, der Clip 11 aus seiner Führung in eine Vorstellposition ausgesto ßen, so dass die unter Spannung gehaltene Zange 10 das vor der Führung des Endoroboters 1 liegende Gewebe 12 umgreift.
Zum Verklemmen des Gewebes 12 ist beispielweise nach einer vordefinierten Zeit oder durch ein über die drahtlose Kommunikation 5 auf die Steuereinrichtung 4 übertragenes Steuersignal mittels der Treibeinrichtung 8 eine Rückstellkraft erzeugbar. Vermittelt durch die Rückstellkraft ist, wie in 3 gezeigt, der Clip 11 zusammen mit dem von der Zange 10 umschlossenen Gewebe 12 in die Führung des Endoroboter 1 in eine Rückstellposition rückstellbar. Durch Rückstellung des Clips 11 wird die in der Vorstellposition geöffnet Zange 10 wieder geschlossen, so dass das zwischen der Zange 10 umschlossene Gewebe 12 verklemmbar ist.
Durch das Verklemmen von Gewebe 12 in einer zuvor definierten Behandlungslage ist der Endoroboter 1 vorteilhaft fest verankerbar, so dass er vor ungewollten Bewegungen, zum Beispiel durch wellenförmige Kontraktionen des Darmtraktes, sicher geschützt ist.
Die Verankerung des Endoroboter 1 kann sich beispielsweise durch Absterben des verklemmten Gewebes 12 nach einer bestimmten Zeit lösen, so dass der Endoroboter 1 im Fall einer Darmuntersuchung auch ohne operativen Eingriff auf natürlichen Wege wieder ausgeschieden werden kann. Durch die feste Verbindung zwischen dem Clip 11 und dem Endoroboter 1 ist dabei eine zweckmäßige Mehrfachnutzung der Vorrichtung 3 zum Verklemmen von Gewebe 12 möglich, ohne dass es ein höherer Wartungsaufwand notwendig ist. Die Vorrichtung 3 kann beispielsweise lediglich durch eine geeignete Desinfektion der Komponenten auf einen weiteren Einsatz vorbereitet werden.
4 zeigt den erfindungsgemäßen Endoroboter 1 aus 1 vorteilhaft mit einem zusätzlichen ersten lösbaren Verbindungselement 13, mit dem der Clip 11 von dem Endoroboter 1 abtrennbar ist. Das erste lösbare Verbindungselement 13 ist in dem Beispiel als Sollbruchstelle ausgestaltet, die bei Überschreiten einer durch das Rückstellen des Clips 11 vermittelten Rückstellkraft nach der Verklemmung des Gewebes 12 aufbricht, so dass der Clip 11 von dem Endoroboter 1 in vorteilhafter Weise ohne Fremdeinwirkung trennbar ist.
5 zeigt in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung den Endoroboter 1 mit einem zweiten lösbaren Verbindungselement 14, das mittels einer mit der Steuereinrichtung 4 verbundenen Trenneinrichtung 9 steuerbar lösbar ist. Zur Trennung des Clips 11 vom Endoroboter 1 ist in der Behandlungslage mittels drahtloser Kommunikation 5 ein entsprechendes Steuersignal an die Steuereinrichtung 4 übertragbar. Diese betätigt die Trenneinrichtung 9, so dass das zweite lösbare Verbindungselement 14 durch Vortreiben eines der Trenneinrichtung 9 zugeordneten Keils trennbar ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite lösbare Verbindungselement 14 zur Erzielung eines optimalen Behandlungserfolges auch mittels eines mit der Steuereinrichtung 4 verbundenen Sensors 7 sensorgesteuert lösbar. Zur Trennung des Clips 11 von dem Endoroboter 1 ist von dem Sensor 7 bei Erreichen eines vordefinierten Sensorschwellwertes ein entsprechendes Steuersignal zur Betätigung der Trenneinrichtung 9 an die Steuereinheit 4 übertragbar. Auf diese Weise ist zum Beispiel ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor einsetzbar, die/der bei Erreichen von vorgegebenen Temperaturgrenzwerten und/oder Druckgrenzwerten ein Steuersignal an die Steuereinheit 4 zur Abtrennung des Clips 11 übermitteln. Prinzipiell sind beliebige, an den Behandlungserfolg angepasste Sensoren zur sensorgesteuerten Abtrennung des Clips 11 einsetzbar.
6 zeigt den Endoroboter 1 aus 5, wobei das zweite lösbare Verbindungselement 14 gelöst ist und wobei der das Gewebe verklemmende Clip 11 im Gewebe 12 zurückbleibt und wobei der Endoroboter 1 aus seiner Behandlungslage frei navi gierbar ist. Der Endoroboter 1 kann auf diese Weise im Fall einer Darmbehandlung auf natürlichem Wege ausgeschieden werden und muss nicht notwendiger Weise durch einen operationellen Eingriff aus dem Körperinneren eines Lebewesens entfernt werden. Der Clip 11 hingegen bleibt so lange in der Behandlungslage, bis das zwischen der Zange 10 des Clips 11 befindliche Gewebe abstirbt und sich von dem restlichen Gewebe 12 trennt. Der auf diese Weise abgetrennte Clip 11 kann, wie im Fall des Endoroboters 1, anschließend auf natürlichem Wege ausgeschieden werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Clip 11 als therapeutisches Mittel einsetzbar, wobei durch die Verklemmung von Gewebe, wie es zum Beispiel in 6 der Fall sein kann, eine Blutung stoppbar ist. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass offene Schnittwunden durch Verklemmung des an die Schnittwunde angrenzenden Gewebes mittels eines Clips 11 schließbar sind.
7 zeigt in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung den Endoroboter aus 5, wobei der Clip 11 zur Abtrennung des zu verklemmenden Gewebes im Sinne einer Gewebeprobeentnahme vorgesehen ist. Die 5 zeigt den Clip 11 bereits in der Rückstellposition, bei der sich zwischen der Zange 10 des Clips 11 eine Gewebeprobe befindet. Zweckmäßigerweise ist die Zange 10 des Clips 11 derart ausgestaltet, dass sich die der Zange 10 zugeordneten Zangenbacken in der Führung des Endoroboters 1 zur Abtrennung des Gewebes in der Rückstellposition vollständig schließen.

Claims

Vorrichtung (3) zum Verklemmen von Gewebe (12) mittels eines in einem menschlichen oder tierischen Hohlorgan in eine Behandlungslage bringbaren Endoroboters (1), enthaltend: – einen Clip (11), der in einer Führung gelagert und in eine das Gewebe (12) umgreifende Vorstellposition vorstellbar bzw. in eine das Gewebe (12) verklemmende Rückstellposition rückstellbar ist, – eine Treibeinrichtung (8), mit welcher der Clip (11) in die Vorstellposition vorstellbar und in die Rückstellposition rückstellbar ist – eine Steuereinrichtung (4), mit welcher die Treibeinrichtung (8) zum Vorstellen und Rückstellen des Clips (11) ansteuerbar ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei der Clip (11) mit dem Endoroboter (1) fest verbunden ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei der Clip (11) über ein lösbares Verbindungselement (13 bzw. 14) mit dem Endoroboter lösbar verbunden ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei das lösbare Verbindungselement (13 bzw. 14) fernsteuerbar lösbar ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei das lösbare Verbindungselement (13 bzw. 14) sensorgesteuert lösbar ist.
Vorrichtung (3) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das lösbare Verbindungselement (13 bzw. 14) mittels einer Trenneinrichtung (9) lösbar ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei das lösbare Verbindungselement in Form einer Sollbruchstelle (13) ausge bildet ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 2, wobei der Clip (11) zur Abtrennung des zu verklemmenden Gewebes im Sinne einer Gewebeprobeentnahme vorgesehen ist.
Vorrichtung (3) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Clip (11) als Verankerungsmittel für den Endoroboter (1) in der Behandlungslage vorgesehen ist.
Vorrichtung (3) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Clip (11) als therapeutisches Mittel vorgesehen ist.