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Die Erfindung betrifft eine Trokaranordnung, mit deren Hilfe scharf oder stumpf ein Zugang zu einer Körperhöhle oder Körperstruktur geschaffen und durch ein Rohr (z. B. eine Hülse, einen Tubus, Arbeitskanal, Schlauch) offengehalten wird. Es handelt sich um einen Stift, der in einem Rohr sitzt und dessen Spitze die Öffnung des Tubus verschließt. Der Stift ist mit bildgebenden Mitteln zur Sichtbarmachung des Arbeitsfelds versehen. Eine solche Trokaranordnung ermöglicht es, dass die Trokarhülse gleich beim ersten Applikationsschritt mitgeführt wird und an Ort und Stelle verbleibt.
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Minimal-invasive Eingriffe, die beispielsweise mit einer Trokaranordnung der eingangs genannten Art eröffnet werden, sind inzwischen in Diagnostik und Therapie weit verbreitet. Mit ihnen wird Zugang zu präformierten Körperhöhlen oder Körperstrukturen wie Thorax, Trachea, Ventrikeln des Gehirns, Abdomen, Nierenbecken, Harnblase, Gebärmutter, Fruchtwasserblase, Bandscheibe, aber auch Gefäßen oder körpereigenen definierten Gewebeschichten erreicht. Während eines solchen Eingriffs ist der erste Zugang der schwierigste und für den Patienten gefährlichste Teil. Es sind diverse Techniken entwickelt worden, um den Punktionsvorgang sicher kontrollieren zu können.
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So werden für die Punktion Veress-Nadeln blind oder unter Verwendung einer integrierten Optik (siehe z. B.
DE 195 47 246 C1 ) eingesetzt. Bekannt geworden ist auch die Verwendung eines Trokarinstruments nur zum Penetrieren von Körpergewebe (siehe z. B.
US 5 685 820 A ).
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Ein laparoskopisches Instrument gemäß
US 5 817 061 A oder
DE 693 30 169 T2 ist mit faseroptischen Mitteln, elektrischen Koppelmitteln und einer Videokamera ausgestattet. Die Videobilder werden auf einem Videomonitor angezeigt, so dass der Chirurg das Vordringen der Instrumentenspitze mit Hilfe des Monitors überwachen kann.
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Die
DE 101 01 064 A1 offenbart ein Endoskopiesystem mit mehreren Endoskopen
30,
50 verschiedenen Typs, Bilder mit unterschiedlichen Informationen liefern. Das Endoskopiesystem ist zum Erkennen maligner Veränderungen der Speiseröhre und des Magens vorgesehen. Vom Grundsatz her sind die Endoskope als gleich rangig anzusehen. Das System umfasst einen Selektor
10 zur Auswahl des jeweils benuzten Endoskops und zur Übertragung von dessen Bildsignalen. Dabei betrifft die Umschaltung den jeweiligen Bilddarstellungsmodus, nicht aber die Einschaltung der Endoskope. Es geht vorrangig um die Verarbeitung, Synchronisation, Umschaltung, Bildfusion und Aufzeichnung der Videosignale.
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Die Entgegenhaltung
3,
DE 100 62 631 A1 , betrifft eine Auswahl -insbesondere Umschaltprozessoren für Videoprozessoren für Videosignale und Synchronisation. Maßnahmen für den Einsatz eines Trokars sind nicht beschrieben.
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Vielfach erfolgen minimal-invasive Eingriffe unter Verwendung einer 30°- oder 45°-Optik, während es für den Punktionsvorgang zweckmäßig ist, diesen mit einer 0°-Optik visuell zu kontrollieren. Im Routinebetrieb bedeutet dies, dass eine zweite sterile Optik mit einem anderen Blickwinkel angedockt werden muss, oder es muss eine zweite Videokamera mit einer zweiten Optik von vornherein bereitgestellt werden. Es müssen Anschlüsse z. B. der Videokamera von Assistenzpersonal umgesteckt werden, es kann zu Kabelsalat kommen und der Ablauf des Eingriffs wird gestört.
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Da je nach dem durchzuführenden Eingriff unterschiedliche Endoskope, Arthroskope, etc. eingesetzt werden, die unterschiedlich viel Licht brauchen, sich in der Größe des erzeugten Bildes, etc. unterscheiden, müssen bei zu Beginn eines Eingriffs bzw. Benutzung eines anderen endoskopischen Instruments die Kameraeinstellungen festgelegt werden. Dies ist des öfteren nur umständlich auszuführen und zeitaufwendig. In der
WO 2007/070641 A2 wird beschrieben, dass die von physikalischen Eigenschaften eines Endoskops abhängigen Bilddaten einer mit einem Endoskop gekoppelten Kamera automatisch zum Erkennen des Endoskop-Typs benutzt werden. Anschließend werden Parameter, Verarbeitung oder Anzeige von Kamerabildern ausgewählt.
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Zur Bildgebung kann auch vom Einsatz sichtbaren Lichts abgesehen werden. So hat die Stryker Corporation ein Laparoskop entwickelt, bei dem zur Visualisierung Infrarotlicht benutzt wird, das bis zu 12 mm Gewebe durchdringen kann, aber das Gewebe nicht aufheizt. Beispielsweise aus der
DE 198 50 224 A1 ist es bekannt, die Punktionstechnik mit Ultraschallführung einzusetzen.
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Die
DE 103 33 956 B4 offenbart einen Sichtobturator mit einem Tubus, durch den sich eine der von Endoskopen entsprechende Optik mit Optikschaft und transparent ausgeführter Penetrierspitze erstreckt. Die Penetrierspitze ragt aus dem distalem Ende des Tubus heraus. Nach dem Einführen in die Körperhöhle bleibt der Tubus in der Körperöffnung und der Optikschaft und die Penetrierspitze werden wieder herausgezogen. Danach wird der Optikschaft wieder eingeführt und durch seinen Arbeitskanal können Instrumente, Spülflüssigkeiten etc. hindurchgeführt werden, um Untersuchungen und Operationen unter Sicht durchführen zu können.
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Für die Beatmung von Patienten wird der Intubationstubus normalerweise über die Mundhöhle durch die Stimmritze in die Luftröhre des Patienten eingeführt, wobei optische Hilfsmittel zur Kontrolle des Intubationsvorgangs benutzt werden. Bei einer solchen Intubationsvorrichtung gemäß
DE 101 10 427 A1 wird ein Tubus mit einem Führungsdraht als Führungshilfe verwendet, an dessen Spitze eine Optik mit Videochip angebracht ist. Die Bildübertragung kann per Kabel oder Funk auf einen Monitor erfolgen.
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Ist die Intubation eines Patienten durch die Stimmritze nicht möglich, muss ein sogenannter Luftröhrenschnitt (Tracheotomie oder Koniotomie) durchgeführt und der Intubationstubus dann durch diesen Zugang gelegt werden. Eine optische Kontrolle des Punktionsvorgangs erfolgt vielfach unter endotrachealem Einsatz einer Fiberoptik (Bronchoskop).
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In der
DE 103 45 640 A1 ist eine nach der Seldinger-Technik arbeitende Punktionstracheotomie-Vorrichtung beschrieben, bei der die Trachealkanüle mit einer Führungshilfe mit Lichtquelle versehen ist. Auf die Führungshilfe ist ein Aufdehnkörper aufgesetzt. Mittels eines Detektors kann die Lage der Führungshilfe optisch und auch elektronisch kontrolliert werden. Es wird aufgrund der Eingriffssituation in einem solchen Fall nacheinander mit zwei Führungshilfen und Optiken, etc. gearbeitet, was erneutes Anschließen von Geräten durch Assistenzpersonal erforderlich macht und in der vorherrschenden Notfallsituation eine zusätzliche Arbeitserschwernis bedeutet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trokaranordnung zu schaffen, die eine einfache Bedienung, Aktivierung und Anzeige der Bildinformation ermöglicht.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Trokaranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Trokaranordnung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine Trokaranordnung gemäß der Erfindung ist mit einer Trokarhülse ausgestattet, die zur Aufnahme eines Stifts einschließlich bildgebender Mittel versehen ist, wobei das distale Ende des Stiftes für die Bildgebung transparent ausgeführt ist, die bildgebenden Mittel zur Sichtbarmachung des Arbeitsfelds durch das distale Ende des Stifts vorgesehen sind und eine Einrichtung zur Übertragung der die Bildinformation enthaltenden Signale zu einer Anzeigevorrichtung vorgesehen ist. Im Stift oder in dessen proximalem Ende sind die bildgebenden Mittel und die Übertragungseinrichtung oder Teile derselben vorzugsweise gekapselt eingebracht. Die Trokaranordnung ist für den Einsatz an einem minimal-invasiven Arbeitsplatz ausgebildet. Der Stift ist mit einem Ein-/Ausschalter versehen. Die Anzeigevorrichtung ist so eingerichtet, dass sie im eingeschalteten Zustand des Stiftes nur die von dem Stift übertragene Bildinformation anzeigt.
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Die Trokaranordnung und das jeweilige minimal-invasive Instrument sind zur einzelnen Benutzung und zur Anzeige von deren jeweiliger Bildinformation für dieselbe Anzeigevorrichtung vorgesehen. Das heißt, im eingeschalteten Zustand des Stifts wird die Anzeige der von dem endoskopischen Instrument übertragenen Bildinformation unterdrückt und im ausgeschaltetem Zustand des Stiftes wird die von dem endoskopischen Instrument übertragene Bildinformation angezeigt.
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Die erfindungsgemäße Trokaranordnung ermöglicht eine vereinfachte, sichere und personalsparende Technik des Erstzuganges in der minimal-invasiven Diagnostik und Behandlung. Aus Gründen der schwierigen Sterilisierbarkeit sind die Elemente vorzugsweise gekapselt in den Obturator bzw. Stift oder sein proximales Ende eingebracht. Dies ermöglicht ihre Verwendung in unterschiedlich langen und unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Obturatoren oder Führungshilfen.
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Das von der Trokaranordnung übertragene Informationssignal wird auf der Anzeige, gewöhnlich Monitoren, bevorzugt angezeigt, solange Lichtquelle und Detektoreinheit des Obturators eingeschaltet sind. Das Ein/Ausschalten erfolgt über einen am proximalen Ende befindlichen Schalter, der vom Untersucher steril bedient wird. Weniger bevorzugt ist ein entsprechender Schalter an einer weiter ab befindlichen Geräteeinheit, die beispielsweise die Steuereinheit, Speicher, etc. enthält, denn hier besteht das Problem der Insterilität und Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit der untersuchenden Person. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Trokaranordnung bei der Einführung des Stiftes bzw. Obturators in oder durch die Trokarhülse (Trokar, Tubus, Stent) aktiviert wird (Kontaktschalter). Die Bedienungsperson kann dann die Lichtquelle, Detektoreinheiten für unterschiedliche Wellenlängen und Untersuchungstechniken auswählen und aktivieren. Durch diese Ausgestaltung der Trokaranordnung ist die Bedienungsperson, d. h. der Untersucher, auch im sterilen Arbeitsfeld unabhängig von der Hilfe medizinischen Assistenzpersonals in der Auswahl, Aktivierung und Umschaltung der Untersuchungsmittel und der Darstellung auf den Monitoren. Des Weiteren können auch andere Personen die einzelnen Schritte des Erstzuganges vor Ort oder räumlich weit entfernt mit verfolgen. Eine Speicherung der Bilddarstellung der Trokaranordnung in einem Aufzeichnungsmittel, z. B. zentralen Speicher, ist möglich.
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Es kann auch vorgesehen werden, für die Betätigung des Stiftes und von dessen Komponenten oder das Umschalten eine Eye-Tracking-Einrichtung vorzusehen. Auch eine solche Ausführung ermöglicht ein steriles Umschalten auf die Trokaranordnung und eine Bedienung ohne weitere Assistenzkräfte.
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Nach Ausschalten der im Stift bzw. Obturator befindlichen Informationsübertragungseinheiten kann auf den Monitoren automatisch für den weiteren Verlauf der jeweiligen Untersuchung oder Behandlung das Informationssignal, in der Regel das Videobild, des für den eigentlichen Eingriff verwendeten minmalinvasiven bzw. endoskopischen Instruments betrachtet werden, dessen Darstellung durch die Aktivierung der Trokareinheit bisher unterdrückt war.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Wechsel von Optiken, Darstellungstechniken (Licht, Infrarot, Ultraschall-Dopplersonographie), der Videokette etc. vereinfacht bzw. hinfällig. Es kann mit sichtbarem und nicht sichtbarem Licht, ebenso mit Ultraschall mit jeweils erwünschten bzw. benötigten Wellenlängen gearbeitet werden. Eine Anzahl von Kommunikationsproblemen, die Gefährdung des sterilen Arbeitsfeldes, die Notwendigkeit der Anwesenheit von Assistenzpersonal, unnötiger Kabelsalat im sterilen Arbeitsfeld, etc. treten nicht mehr auf.
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Der Stift ist zweckmäßig ein stabförmiger Punktions- oder Führungsschaft. Je nach dem Einsatzfall sind jedoch auch andere Ausgestaltungen möglich.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trokaranordnung sind die bildgebenden Mittel optisch, wobei die Lichtwellenlänge im Bereich des sichtbaren oder nicht-sichtbaren Lichts (z. B. Infrarot) liegt. Die bildgebenden Mittel können ergänzend oder alternativ auch mit Ultraschall arbeiten. Die Lichtquelle und/oder Lichtdetektoreinheit kann außerhalb des Stifts vorgesehen sein. Energiequelle, Detektor und Sender für unterschiedliche, zur Darstellung benötigte Wellenlängen sind gegebenenfalls parallel angeordnet. Wenn sich die Lichtquelle nicht im distalen Ende des Stiftes bzw. Obturators befindet, enthält dieser eine optische Übertragungseinheit (z. B. Lichtleiter) zur Weiterleitung von Licht aus der Lichtquelle zum distalen Ende und/oder vom distalen Ende zur Lichtdetektoreinheit. Letztere kann am proximalen Ende des Stiftes vorgesehen sein. Die optische Übertragungseinheit kann außer Lichtleitern eine Videooptik oder ein z. B. ein Hopkins-Stablinsensystem umfassen. Energiequelle, Detektoreinheit und Sender für unterschiedliche, zur Darstellung benötigte Wellenlängen sind gegebenenfalls parallel angeordnet.
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Die Videooptik umfasst zweckmäßig Beleuchtungseinrichtungen sowie am distalen Ende einen Bildwandler. Eine Videokette ist dann für die Verbindung mit einer Videokamera vorgesehen.
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Im Stift ist vorzugsweise eine Sendeeinheit zur Übertragung der bildgebenden Informationen zur Zentral- und/oder Anzeigeeinheit und ein Wiedergabegerät vorgesehen. Dies ermöglicht es, auch den proximalen Teil der Trokaranordnung kabellos auszustatten. Die Antenne für Sender und Empfänger der Übertragungseinheit ist beispielsweise vom W-Lan-Typ. Die Anzeige kann dann im Falle einer mobilen Lösung auch auf einem Notebook erfolgen.
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Eine Energieversorgungseinheit für die bildgebenden Mittel ist zweckmäßig im Stift oder an dessen proximalem Ende vorgesehen. Es kann sich dabei insbesondere um eine Batterie, einen Akkumulator oder eine Batterie- oder Akkumulatoreinheit handeln. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Energieversorgungseinheit ist eine Ladeanzeige oder eine Warneinrichtung vorgesehen, die ein Signal für einen unzureichenden Ladezustand der Batterie(einheit) oder Akkumulator(einheit) ausgibt. Die Energieversorgungseinheit kann z. B. durch externe Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung aufladbar sein, so dass die Sterilität der Anordnung durch das Anschließen an Ladegeräte oder Austauschen von Batterien etc. nicht beeinträchtigt wird.
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Die Trokaranordnung gemäß der Erfindung eignet sich für alle minimal-invasiven Eingriffe, aber auch für Tracheotomien. So kann der Stift ein optischer Führungsstab für die Tracheotomie oder Koniotomie sein, wobei auf den Führungsstab ein Dilatator wie z. B. eine dilatierende Trokarhülse und ein Intubationstubus aufgesetzt sind. Des Weiteren kann der Stift als Führungsstab bei der Intubation zur Visualisierung der Stimmritze eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung beschrieben. Diese Darstellung dient lediglich zu Veranschaulichungszwecken und soll die Erfindung nicht auf die konkret angegebenen Merkmalskombinationen einschränken. Es zeigen
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1 eine schematische Prinzipdarstellung einer Trokaranordnung gemäß der Erfindung und
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2 eine schematische Prinzipdarstellung eines für die herkömmliche Endoskopie vorgesehenen und für den Einsatz der erfindungsgemäßen Trokaranordnung modifizierten Videoturms.
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In 1 ist ein Stift bzw. eine Obturatoreinheit einer Trokaranordnung gemäß der Erfindung schematisch darstellt. Der Stift hat übliche Punktionsaufgaben und ist entsprechend aufgebaut und dimensioniert.
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Durch einen in einer Trokarhülse 15 befindlichen Schaft 12 erstreckt sich ein Lichtleiter 14, von dem aus sichtbares oder nicht sichtbares Licht durch die für die entsprechenden Wellenlängen durchlässig ausgeführte Spitze (oder das entsprechend transparente vordere Ende) des Schafts 12 in das Untersuchungsgebiet ausgestrahlt wird. Eine entsprechende Lichtquelle 7 für sichtbares Licht befindet sich am proximalen Ende der Trokaranordnung und leitet Licht in den Lichtleiter 14. Ebenfalls dargestellt ist eine Quelle 9 für Licht im Bereich unsichtbarer Wellenlängen. Im distalen Ende des Schafts 12, von der aus Bildinformationen über eine nicht dargestellte Übertragungseinrichtung zum proximalen Ende der Trokaranordnung übertragen wird. Hier befindet sich je eine Decodereinheit 8, 10 für sichtbares und unsichtbares (z. B. Infrarot-) Licht, die je nach der Wellenlänge des von der Lichtquelle (z. B. Kaltlichtquelle) 7 ausgesendeten Lichts eingesetzt werden. Die verwendete Wellenlänge richtet sich nach der Art und Lage des Untersuchungsgebiets. Liegt diese im Wesentlichen fest, kann auf die nicht benötigte Decodereinheit verzichtet werden. Bevorzugt wird ein Bildwandler mit entsprechender Optik eingesetzt.
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Es kann statt Licht auch Ultraschall zur Bilddarstellung eingesetzt werden, wobei Ultraschallsender und -empfänger sowie die Übertragungseinrichtung entsprechend ausgelegt und angeordnet werden.
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Mit der Decodereinheit 8, 10 ist eine Sendeeinheit 16 mit einer Antenne gekoppelt, die die Bildinformationssignale zu einer Anzeigeeinheit, d. h. dem Monitor 6 eines in 2 dargestellten Videoturms sendet. Alternativ kann auch eine Kabelverbindung eingesetzt werden, wobei eine kabellose Übertragung bevorzugt ist. Die Bildinformationssignale können auch parallel in einen nicht dargestellten Speicher eingegeben werden.
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Im proximalen Ende der Trokaranordnung befindet sich auch eine Energieversorgungseinheit 11. Diese speist z. B. die Lichtquelle 7, den Lichtdetektor 8 und die Sendeeinheit 16.
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Außerdem ist am proximalen Ende der Trokaranordnung ein Ein-/Ausschalter 13 angeordnet, mit dem die Trokaranordnung bzw. die Komponenten der Trokaranordnung direkt von der Bedienungsperson ein- und ausgeschaltet werden. Damit gekoppelt ist eine bevorzugte Darstellung der Bildinformationssignale auf dem Monitor 6, während die standardmäßig abgebildeten Informationen von einem Endoskop 2, z. B. Bronchoskop, unterdrückt werden. Im Falle einer Koniotomie kann durch das einfache Umschalten vom Endoskop auf den Trokar das Entfallen von Umstellungshandgriffen und -maßnahmen beim diesem Geräte- bzw. Instrumentenwechsel die im Notfall dringend benötige Zeit eingespart werden.
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Der in 2 dargestellte und obenstehend bereits erwähnte Videoturm umfasst einen mit einer Antenne 5-5 versehenen Empfänger 5, von dem aus die Bildinformationssignale des Stifts auf den Monitor 6 gegeben werden, solange dieser eingeschaltet ist.
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Wenn die Trokaranordnung nicht eingeschaltet ist, werden keine Signale von ihr zum Videoturm übermittelt und der Videoturm befindet sich dann in der normalen Betriebsart, in der er die von dem Endoskop 2 gelieferten und per Lichtquelle 1, Videokamera 3 und Videokette erzeugten Bildinformationssignale anzeigt. Diese Videosignale werden über einen Decoder 4 auf den Empfänger 5 gegeben, von dem sie aus auf dem Monitor 6 angezeigt werden.
