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Die Erfindung betrifft eine flexible Führungsvorrichtung zur Aufnahme eines Instruments zum Einsatz bei minimalinvasiven Operationen.
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Bei der Durchführung von minimalinvasiven Operationen werden häufig Instrumente wie beispielsweise Biopsienadeln oder Endoskope eingesetzt. Der Chirurg führt diese Instrumente in der Regel frei-Hand oder unter Zuhilfenahme von speziellen Vorrichtungen (Führungsinstrumenten) in den Patienten ein, um beispielsweise einen Tumor zu behandeln oder um Gewebeproben zu entnehmen.
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Die Präzision und somit Qualität der Behandlung ist insbesondere bei der frei-Hand-Methode von der Erfahrung des Operateurs abhängig.
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Viele der bekannten Vorrichtungen zur Durchführung solcher minimalinvasiven Interventionen müssen invasiv am Patienten fixiert werden, wie beispielsweise bekannte stereotaktische Rahmen. So soll verhindert werden, dass selbst kleinste Bewegungen des Patienten einen Einfluss auf die Führung der Instrumente haben.
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Sowohl die frei-Hand-Methode als auch der Einsatz bekannter Vorrichtungen haben jedoch entscheidende Nachteile, die sowohl die Sicherheit des Patienten als auch den Behandlungserfolg gefährden können.
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Die frei-Hand-Methode erfordert, wie zuvor erwähnt, einen erfahrenen Operateur. Jedoch kann selbst ein erfahrener Operateur die Instrumente ohne Zuhilfenahme weiterer Vorrichtungen nicht in jedem Fall mit der notwendigen Präzision einführen.
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Nachteilig an bekannten Vorrichtungen, wie beispielsweise stereotaktischen Rahmen, ist unter anderem, dass die invasive Fixierung solcher Vorrichtungen sowohl eine physische Belastung als auch ein zusätzliches Infektionsrisiko für den Patienten darstellt.
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Ferner ist an solchen bekannten Vorrichtungen nachteilig, dass der anfängliche Einstellaufwand recht hoch ist und zusammen mit der zunächst notwendigen Fixierung eine umfangreiche Vorplanung erforderlich macht.
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Insbesondere stereotaktische Rahmen werden in der Regel aus Materialien gefertigt, die eine Artefaktbildung in bildgebenden Verfahren begünstigen, beispielsweise im Ultraschall (US), Magnetresonanztomographen (MRT) oder im Computertomographen (CT). Dies ist nachteilig für vorbereitende bzw. kontrollierende Untersuchungen mit solchen Verfahren.
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Nicht zuletzt kann auch ein invasiv fixierter stereotaktischer Rahmen keine Fehlplatzierung bei der Einführung der Instrumente verhindern, wenn sich die Zielorgane bzw. Zielstrukturen während der Intervention innerhalb des Körpers des Patienten bewegen.
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Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile nicht oder nicht in dem dargestellten Umfang aufweist.
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Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einerseits unterstützend bei der Einführung von Instrumenten während einer minimalinvasiven Intervention einsetzbar ist, die andererseits jedoch Freiheitsgrade zur händischen Positionierung bzw. Re-Positionierung der Instrumente zulässt.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Führungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
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Sofern in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung die Begriffe „proximal“ und „distal“ verwendet werden, so ist unter „proximal“ die dem Operateur zugewandte Seite und unter „distal“ die vom Behandler abgewandte Seite zu verstehen. So liegt definitionsgemäß die distale Seite der Führungsvorrichtung auf dem Patienten auf, das proximale Ende des Instruments hält der Behandler definitionsgemäß in der Hand.
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Der wesentliche Erfindungsgedanke liegt darin, eine Führungsvorrichtung mit einer beweglich an elastischen Federelementen angeordneten Instrumentenaufnahme zur Verfügung zu stellen. Die Instrumentenaufnahme ermöglicht eine relative Positionierung der eingesetzten Instrumente, die flexible Anordnung an den Federelementen wiederum ermöglicht eine limitierte Nachführung der Instrumente frei-Hand.
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Eine erfindungsgemäße flexible Führungsvorrichtung umfasst entsprechend ein Gehäuse mit Federelementen und eine Instrumentenaufnahme, wobei die Instrumentenaufnahme beweglich an den Federelementen angeordnet ist.
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Diese flexible Anordnung der Instrumentenaufnahme an den Federelementen hat den Vorteil, dass einerseits die in die Instrumentenaufnahme eingeführten Instrumente nur noch mit nur einem translatorischen Freiheitsgrad bzw. um die eigene Achse bewegt werden können, die federnd gelagerte Instrumentenaufnahmen jedoch gleichzeitig in allen sechs Freiheitsgraden nachgiebig ist. Diese Nachgiebigkeit ist besonders vorteilhaft, da im Gegensatz zu invasiv fixierten Vorrichtungen umliegendes Gewebe geschont werden kann, wenn es durch mögliche Patientenbewegungen (Zucken, Atmung) zu Verschiebungen auch der Zielorgane bzw. Zielstrukturen kommt. Gleichzeitig ermöglicht die gefederte Lagerung eine Zentrierung der Instrumentenaufnahme sobald keine Kräfte, sei es aufgrund von Patientenbewegungen oder Manipulation durch den Operateur, mehr auf sie wirken.
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Für die erfindungsgemäße flexible Führungsvorrichtung sind ausschließlich Materialien vorgesehen, die kompatibel zu den etablierten Bildgebungsverfahren (insbesondere US, CT, MRT) sind und bei entsprechenden Untersuchungen keine Artefakte verursachen.
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Insbesondere für die Anwendung im MRT ist das erfindungsgemäße Führungsinstrument besonders vorteilhaft, da aufgrund seiner vollständigen MR-Kompatibilität keine magnetische Krafteinwirkung und keine Erwärmung aufgrund induzierter Ströme entstehen.
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Das Gehäuse ist vorzugsweise als hohlzylindrischer Körper vorgesehen, der einteilig ausgebildet sein kann, gegebenenfalls aber auch eine Vielzahl miteinander verbundener Ringe umfassen kann. An dem Gehäuse ist vorzugsweise eine Möglichkeit vorgesehen, um das Führungsinstrument mit weiteren Vorrichtungen, wie beispielsweise Haltevorrichtungen zur Positionierung des Führungsinstruments an einem Patienten (gegebenenfalls auch über Adaptervorrichtungen), zu verbinden.
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Die Federelemente können verschiedenste flexible Elemente umfassen. Die Federelemente sollen erfindungsgemäß eine Beweglichkeit der Instrumentenaufnahme in allen sechs Freiheitsgraden zumindest in dem dafür konstruktionsbedingt vorgesehenen Umfang ermöglichen. Um dies zu erreichen, können Federelemente vorgesehen sein, die eine Beweglichkeit jeweils nur in bestimmten Ebenen ermöglichen bzw. einen Druck nur in eine bestimmte Richtung oder in einer bestimmten Ebene ausüben, beispielsweise horizontale und vertikale Federelemente. Es sind jedoch auch Federelemente denkbar, die eine Beweglichkeit in mehreren Ebenen gleichzeitig ermöglichen. So wäre es beispielsweise denkbar, die Instrumentenaufnahme zwischen gummiartigen Federelementen einzuspannen.
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In einer ersten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Führungsvorrichtung ein Gehäuse mit einem oberen Abschlusselement, einem unteren Abschlusselement und gegebenenfalls zwischen den Abschlusselementen angeordneten Abstandselementen. Hier sind verschiedene Konstruktionen denkbar, um ein Gehäuse mit einer geeigneten Höhe bereitzustellen. So kann beispielsweise die Höhe des Gehäuses vor allem durch die Höhe der Abschlusselemente erreicht werden, es ist jedoch auch denkbar, hierfür ein oder mehrere Abstandselemente zwischen den Abschlusselementen vorzusehen. So umfasst eine bevorzugte Ausführungsform zwischen den Abstandselementen ein oberes Abstandselement und ein unteres Abstandselement.
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Das Gehäuse ist in seiner Gesamtheit vorzugsweise hohlzylindrisch geformt. Die beiden Abschlusselemente und die beiden Abstandselemente sind durch erste Fixierelemente vorzugsweise lösbar miteinander verbunden.
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Diese erste Ausführungsform umfasst vorzugsweise zwei Federelemente. Diese sind bevorzugt zwischen dem oberen Abschlusselement und dem oberen Abstandselement sowie zwischen dem unteren Abschlusselement und dem unteren Abstandselement vorgesehen. Die Federelemente dieser ersten Ausführungsform sind aus einem flexiblen Material gefertigt und vorzugsweise scheibenförmig, kreisrund und weisen im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Gehäuse auf. In ihrem Mittelpunkt ist eine Öffnung zur Anbringung der Instrumentenaufnahme vorgesehen.
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Die Instrumentenaufnahme ist im Wesentlichen als Hohlzylinder vorgesehen, wobei die Instrumentenaufnahme, vorzugsweise an beiden Enden, nämlich proximal und distal, Befestigungsmittel aufweist, mit denen die Instrumentenaufnahme an dem oberen Federelement und dem unteren Federelement anbringbar ist. Die Instrumentenaufnahme ist entsprechend zwischen den Federelementen angeordnet.
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Um Instrumente verschiedener Durchmesser formschlüssig in die Instrumentenaufnahme einbringen zu können, können verschiedene Instrumentenadapter vorgesehen sein, die formschlüssig und/oder kraftschlüssig in die Instrumentenaufnahme einbringbar sind.
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In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Führungsvorrichtung ein Gehäuse mit zumindest einem oberen und einem unteren Abschlusselement, welche über erste Fixierelemente miteinander verbunden sind. Das obere Abschlusselement ist vorzugsweise als kreisrunder Ring mit einem vorzugsweise rechteckigen Querschnitt vorgesehen. Zumindest im proximalen Bereich des oberen Abschlusselements ist ein Innengewinde zur Aufnahme eines Arretierrings vorgesehen. Die Außenseiten des Abschlusselements und des Arretierrings können ein Profil zur besseren Handhabung aufweisen.
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Das untere Abschlusselement ist ebenfalls vorzugsweise als kreisrunder Ring mit einem rechteckigen Querschnitt vorgesehen, unterscheidet sich von dem unteren Abschlusselement der ersten Ausführungsform jedoch dadurch, dass sich der Innendurchmesser im distalen Bereich des unteren Abschlusselements verjüngt. Hierzu sind vorzugsweise am distalen Ende des unteren Abschlusselements nach innen gerichtete, umlaufende Projektionen vorgesehen. Alternativ ist auch vorstellbar, dass die Verkleinerung des Innendurchmessers durch andere Mittel, beispielsweise durch das Anbringen einer ringförmigen Scheibe am distalen Ende des unteren Abschlusselements erreicht wird. Wichtig ist, dass durch die Reduzierung des Innendurchmessers die Handhabung des Instruments bzw. der Bewegungsspielraum der Instrumentenaufnahme am distalen Ende nicht eingeschränkt wird.
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Die Instrumentenaufnahme der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen als Hohlzylinder vorgesehen, umfasst jedoch im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform an ihrem unteren Ende eine kugelförmige Gestalt als Teil eines Kugelgelenks, mit dem die Instrumentenaufnahme in einem Gelenkmechanismus gelagert ist.
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Der kugelförmige distale Bereich der Instrumentenaufnahme wird über ein vertikales Federelement und ein horizontales Federelement aufgenommen, die die Gelenkpfanne bilden. Der kugelförmige distale Bereich der Instrumentenaufnahme ist in dieser Gelenkpfanne verschwenkbar gelagert.
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In einer Weiterführung der Erfindung ist es denkbar, dass die Führungsvorrichtung zusätzlich eine Arretierung umfasst, die es ermöglicht, die Instrumentenaufnahme in einer gewählten Position zu fixieren. Hierbei wäre es beispielsweise denkbar, dass über die Arretierung die Federelemente und/oder gegebenenfalls vorhandene weitere Arretierelemente fixiert werden. Dabei ist es vorteilhaft, die Arretierung beispielsweise über einen Drehmechanismus stufenlos vorzusehen. Das bedeutet, dass eine Bewegung der Instrumentenaufnahme durch den Operateur mit zunehmender Arretierung derselben einen immer größeren Kraftaufwand erfordert. Hierdurch wird es vorteilhaft ermöglicht, sich nach und nach der optimalen Positionierung der Instrumentenaufnahme anzunähern, ohne eine bereits erreichte Einstellung leicht wieder verlieren zu können.
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Zur Erhöhung der Sichtbarkeit der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtungen unmittelbar in der Bildgebung (wie US, CT oder MRT) können einzelne Elemente der Führungsvorrichtung, wie beispielsweise die Instrumentenaufnahme und/oder auch die Arretierelemente, Markerelemente umfassen, die in den jeweiligen bildgebenden Verfahren sichtbar sind. Dem Fachmann ist hier eine Vielzahl geeigneter Materialien für Markerelemente bekannt.
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Die erfindungsgemäße Führungsvorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass zwei für eine erfolgreiche Intervention entscheidende Ansprüche an eine Führungsvorrichtung gleichzeitig erfüllt werden können. Zum einen ermöglicht das erfindungsgemäße Führungsinstrument in seiner Instrumentenaufnahme die Aufnahme und Führung von Operationsinstrumenten mit nur einem translatorischen Freiheitsgrad sowie die Rotation des Instrumentes um seine Achse. Zum anderen wird durch die flexible Lagerung der Instrumentenaufnahme innerhalb des Gehäuses eine unmittelbare Nachgiebigkeit der Instrumentenaufnahme und somit auch des Instruments in allen sechs Freiheitsgraden ermöglicht. Dies ist vorteilhaft, um insbesondere bei Patientenbewegungen und bereits eingeführtem Instrument umliegendes Gewebe zu schonen und das Zielgewebe bzw. die Zielstruktur sicher erreichen zu können.
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Durch die Auswahl von Materialien, die kompatibel sind zu den etablierten Bildgebungsverfahren (wie beispielsweise US, CT oder MRT), kann das erfindungsgemäße Führungsinstrument auch im Rahmen entsprechender Untersuchungen verwendet werden, da keine bzw. so gut wie keine Artefakte durch das Führungsinstrument in der Bildgebung hervorgerufen werden. Dies trifft insbesondere auf die Anwendung im MRT zu, da durch die vollständige MR-Kompatibilität keine magnetische Krafteinwirkung sowie keine Erwärmung aufgrund induzierter Ströme entstehen können.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausführungsvariante beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Ansprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind.
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Es zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung im Zusammenhang mit einer Haltevorrichtung;
- 2 eine schematische Ansicht von schräg oben auf die erste Ausführungsform;
- 3 eine schematische Ansicht von schräg unten auf die erste Ausführungsform;
- 4 eine halbschematische Darstellung der ersten Ausführungsform in einem medialen Längsschnitt;
- 5 eine schematische Ansicht von schräg oben auf eine zweite Ausführungsform;
- 6 eine halbschematische Darstellung der zweiten Ausführungsform in einem medialen Längsschnitt.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung 1, platziert auf einem Patienten E im Zusammenhang mit einer Haltevorrichtung B. Das Operationsinstrument A wird mit Hilfe der Führungsvorrichtung 1 in den Patienten E eingeführt.
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2 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung 1 von schräg oben. Die Führungsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse mit einem oberen Abschlusselement 2, einem unteren Abschlusselement 3 und zwei dazwischen angeordneten Abstandselementen, nämlich einem oberen Abstandselement 4 und einem unteren Abstandselement 5. Das Gehäuse ist in seiner Gesamtheit vorzugsweise hohlzylindrisch geformt. Die beiden Abschlusselemente 2, 3 und die beiden Abstandselemente 4, 5 sind durch erste Fixierelemente 6 lösbar miteinander verbunden. Zwischen dem oberen Abschlusselement 2 und dem oberen Abstandselement 4 sowie zwischen dem unteren Abschlusselement 3 und dem unteren Abstandselement 5 ist jeweils ein Federelement vorgesehen, nämlich ein oberes Federelement 9 und ein unteres Federelement 10. Die Federelemente 9, 10 dieser ersten Ausführungsform sind vorzugsweise scheibenförmig, kreisrund und weisen im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Gehäuse auf. In ihrem Mittelpunkt ist eine Öffnung für die Instrumentenaufnahme 7 vorgesehen. Die membranartigen, scheibenförmigen Federelemente 9, 10 sind flexibel und können sich sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung elastisch verformen.
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Die Instrumentenaufnahme 7 ist im Wesentlichen als Hohlzylinder vorgesehen, wobei die beiden Enden der Instrumentenaufnahme 7 Mittel aufweisen, mit denen die Instrumentenaufnahme 7 an dem oberen Federelement 9 und dem unteren Federelement 10 anbringbar ist. Die Instrumentenaufnahme 7 ist entsprechend zwischen den Federelementen 9, 10 angeordnet. Um Instrumente A verschiedener Durchmesser in die Instrumentenaufnahme 7 einbringen zu können, können verschiedene Instrumentenadapter 8 vorgesehen sein, die formschlüssig und/oder kraftschlüssig in die Instrumentenaufnahme 7 einbringbar sind.
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Zur Anbringung der Führungsvorrichtung 1 an einer Haltevorrichtung B zur Ausrichtung der Führungsvorrichtung 1 verfügt diese vorzugsweise über zumindest ein zweites Fixierelement D, mit dem die Führungsvorrichtung 1 an einem Befestigungsadapter C anbringbar ist. Der Befestigungsadapter C ist wiederum zur Anbringung an der Haltevorrichtung B geeignet.
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3 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung 1 von schräg unten. An der Unterseite der Führungsvorrichtung 1 kann eine optionale Auflage 11 vorgesehen sein, die beispielsweise an dem unteren Federelement 10 und/oder am unteren Ende der Aufnahme 7 (hier nicht dargestellt) anbringbar sein kann. Die Auflage 11 kann bei bestimmten Interventionen vorteilhaft sein zur besseren Positionierung der Führungsvorrichtung 1 auf dem Patienten.
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4 zeigt eine halbschematische Konstruktionszeichnung eines medianen Längsschnitts durch die erste Ausführungsform der Führungsvorrichtung 1. Die Führungsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse mit einem oberen Abschlusselement 2, einem unteren Abschlusselement 3 und zwei dazwischen angeordneten Abstandselementen, nämlich einem oberen Abstandselement 4 und einem unteren Abstandselement 5.
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Das Gehäuse ist in seiner Gesamtheit vorzugsweise hohlzylindrisch geformt. Die beiden Abschlusselemente 2, 3 und die beiden Abstandselemente 4, 5 sind durch erste Fixierelemente 6 lösbar miteinander verbunden. Ein Fixierelement 6 umfasst vorzugsweise eine Schraube und eine entsprechende Mutter, es sind jedoch auch andere Fixierelemente vorstellbar.
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Die Abschlusselemente 2, 3 entsprechen im Wesentlichen kreisrunden Ringen mit einem rechteckigen Querschnitt. Die Abstandselemente 4, 5 folgen in ihrer Form im Wesentlichen der Form der Abschlusselemente 2, 3, insbesondere weisen sie einen gleichen Durchmesser und einen rechteckigen Querschnitt auf.
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In der dargestellten bevorzugten ersten Ausführungsform umfassen die beiden Abstandselemente 4, 5 nach innen gerichtete, umlaufende Projektionen 4A, 5A, die auch als Verjüngung des Innendurchmessers beschrieben werden können, und die einen Freiraum 12 umschließen. Sofern der Fachmann mehr als zwei Abstandselemente für die Konstruktion wählt, so finden sich diese Projektionen sinnvollerweise jeweils nur an zwei Abstandselementen. Dies ergibt sich aus der Funktion der Projektionen 4A, 5A als absolute Begrenzungen für die Beweglichkeit der Instrumentenaufnahme 7, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
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Zwischen dem oberen Abschlusselement 2 und dem oberen Abstandselement 4 sowie zwischen dem unteren Abschlusselement 3 und dem unteren Abstandselement 5 ist jeweils ein elastisches Federelement vorgesehen, nämlich ein oberes Federelement 9 und ein unteres Federelement 10. Die Federelemente 9, 10 dieser ersten Ausführungsform sind vorzugsweise scheibenförmig, kreisrund und weisen den gleichen Durchmesser wie das Gehäuse auf. In ihrem Mittelpunkt ist eine Öffnung für die Instrumentenaufnahme 7 vorgesehen, die vorzugsweise eine Verdickung bzw. Verbreiterung zur Stabilisierung aufweist. Die Federelemente 9, 10 sind vorzugsweise sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung dehnbar.
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Die Instrumentenaufnahme 7 ist im Wesentlichen als Hohlzylinder vorgesehen, wobei die beiden Enden der Instrumentenaufnahme 7 Mittel aufweisen, mit denen die Instrumentenaufnahme 7 an dem oberen Federelement 9 und dem unteren Federelement 10 anbringbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen diese Mittel jeweils einen nach außen geführten Kragen, der über die jeweiligen Federelemente 9, 10 greift.
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Ferner umfasst die Instrumentenaufnahme 7 in einer bevorzugten Ausführungsform zwischen ihrem oberen und unteren Ende nach außen gerichtete Projektionen 7A, die zwischen die Projektionen 4A, 5A des oberen bzw. unteren Abstandselements 4, 5 greifen. Entsprechend wird die maximale Beweglichkeit der Instrumentenaufnahme 7 in vertikaler und horizontaler Richtung durch die Projektionen 4A, 5A des oberen bzw. unteren Abstandselements 4, 5 begrenzt. Im Ruhezustand liegen die Projektionen 7A der Instrumentenaufnahme 7 vorzugsweise auf der Projektion 5A des unteren Abstandselements 5 auf.
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Um Instrumente A verschiedener Durchmesser formschlüssig in die Instrumentenaufnahme 7 einbringen zu können, können verschiedene Instrumentenadapter 8 vorgesehen sein, die formschlüssig und/oder kraftschlüssig in die Instrumentenaufnahme 7 einbringbar sind.
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Zur Erreichung einer verbesserten Positionierung und Fixierung der Führungsvorrichtung 1 auf dem Patienten kann am unteren Ende der Instrumentenaufnahme 7, also am distalen Ende d, eine Auflage 11 vorgesehen sein. Die Auflage 11 ist bevorzugt ringförmig und beispielsweise an dem unteren Kragen der Instrumentenaufnahme 7, der um das untere Federelement 10 greift, anbringbar. Der innere Durchmesser der Auflage 11 ist dabei mindestens so groß zu wählen wie der innere Durchmesser der Instrumentenaufnahme 7 bzw. der innere Durchmesser eines in die Instrumentenaufnahme 11 eingebrachten Adapters 8 (nicht dargestellt).
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Die Führungsvorrichtung 1 umfasst zumindest ein zweites Fixierelement D zur Festlegung der Führungsvorrichtung 1 an einem Befestigungsadapter C. Das zweite Fixierelement D ist zumindest an einem der beiden Abschlusselemente 2, 3 und vorzugsweise an beiden Abschlusselementen 2, 3 vorgesehen. Es ist jedoch auch denkbar, die zweiten Fixierelemente D alternativ oder zusätzlich an einem oder beiden Abstandselementen 4, 5 vorzusehen.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung 101 mit einem Gehäuse umfassend ein oberes und ein unteres Abschlusselement 102, 103. Die Instrumentenaufnahme 107 der zweiten Ausführungsform umfasst an ihrem unteren Ende ein Kugelgelenk (siehe 6), das in einem Arretiermechanismus gelagert und über einen drehbaren Arretierring 114 in der eingestellten Position fixierbar ist. Um den inneren Durchmesser der Instrumentenaufnahme 107 an verschiedene Instrumente AA anpassen zu können, ist vorgesehen, verschiedene Adapter 108 kraft- und/oder formschlüssig in die Instrumentenaufnahme 107 einbringen zu können. Die Führungsvorrichtung 101 kann über einen Befestigungsadapter CC an einer Haltevorrichtung BB festgelegt werden.
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6 zeigt eine halbschematische Konstruktionszeichnung eines medianen Längsschnitts durch die zweite Ausführungsform der Führungsvorrichtung 101. Die Führungsvorrichtung 101 umfasst ein Gehäuse mit einem oberen und einem unteren Abschlusselement 102, 103, welche über erste Fixierelemente 106 miteinander verbunden sind. Das obere Abschlusselement 102 ist vorzugsweise als kreisrunder Ring mit einem rechteckigen Querschnitt vorgesehen. Zumindest im proximalen Bereich des oberen Abschlusselements 102 ist ein Innengewinde zur Aufnahme eines Arretierrings 114 vorgesehen. Die Außenseiten des Abschlusselements 102 und des Arretierrings 114 können ein Profil zur besseren manuellen Handhabung aufweisen.
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Das untere Abschlusselement 103 ist ebenfalls vorzugsweise als kreisrunder Ring mit einem rechteckigen Querschnitt vorgesehen, unterscheidet sich von dem oberen Abschlusselement 102 der zweiten Ausführungsform bzw. vom unteren Abschlusselement 3 der ersten Ausführungsform jedoch dadurch, dass sich der Innendurchmesser im distalen Bereich des unteren Abschlusselements 103 verjüngt. Hierzu sind vorzugsweise am distalen Ende des unteren Abschlusselements 103 nach innen gerichtete umlaufende Projektionen 103A vorgesehen. Alternativ ist auch vorstellbar, dass die Verkleinerung des Innendurchmessers beispielsweise durch das Anbringen einer ringförmigen Scheibe am distalen Ende des unteren Abschlusselements 103 erreicht wird. Wichtig hierbei ist, dass die durch die Reduzierung des Innendurchmessers des unteren Abschlusselements 103 verbleibende Öffnung 120 die Handhabung des Instruments bzw. der Bewegungsspielraum der informellen Aufnahme 107 am distalen Ende d nicht eingeschränkt wird.
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Die Instrumentenaufnahme 107 der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen als Hohlzylinder vorgesehen, umfasst jedoch im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform an ihrem unteren Ende eine kugelförmige Gestalt 107A als Teil eines Kugelgelenks, mit dem die Instrumentenaufnahme 107 in einem Arretier- bzw. Gelenkmechanismus gelagert ist.
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Der Arretiermechanismus umfasst ein oberes und ein unteres Arretierelement 117, 118. Das obere und untere Arretierelement 117, 118 umgreifen den kugelförmigen distalen Bereich der Instrumentenaufnahme 107A. Die Instrumentenaufnahme 107 ist entsprechend zwischen den Arretierelementen 117, 118 eingespannt. Dabei ist das untere Arretierelement 118 vorzugsweise auf der Projektion 103A des unteren Abschlusselements 103 oder auch als Teil davon vorgesehen. Das obere Arretierelement 117 wird über ein vertikales Federelement 109 und ein horizontales Federelement 110 zum einen gegen den kugelförmigen distalen Bereich der Instrumentenaufnahme 107A zum anderen gegen das untere Arretierelement 118 gedrückt.
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Im nicht arretierten Zustand liegen oberes und unteres Arretierelement 117, 118 beweglich aufeinander und berühren den kugelförmigen distalen Bereich der Instrumentenaufnahme 107A. Die Instrumentenaufnahme 107 ist entsprechend zumindest mit dem kugelförmigen distalen Bereich 107A zwischen den Federelementen 109, 110 angeordnet.
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Im arretierten Zustand wird das obere Arretierelement 117 auf das untere Arretierelement 118 gedrückt. Hierdurch wird auch der Druck der Arretierelemente 117, 118 und insbesondere der Druck des oberen Arretierelements 117 auf den kugelförmigen distalen Bereich der Instrumentenaufnahme 107A verstärkt bis hin zur dessen vollständiger Fixierung im Arretiermechanismus. Entsprechend kann die Instrumentenaufnahme 107 in einer im Rahmen der Einstellmöglichkeiten wählbaren Position fixiert werden.
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Die Arretierung erfolgt über den drehbaren Arretierring 114. Der Arretierring 114 erzeugt über ein vertikales Federelement 109 den zur Fixierung notwendigen Druck auf das obere Arretierelement 117. Der Arretierring 114 umfasst ein Außengewinde, welches passend ist zu dem Innengewinde des oberen Abschlusselements 102. Wird der Arretierring 114 nun in das Abschlusselement 102 gedreht, so drückt er zunehmend auf eine obere Andruckplatte 115, die wiederum über das vertikale Federelement 109 auf eine untere Andruckplatte 116 drückt, die wiederum auf das obere Arretierelement 117 drückt.
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Zur Befestigung der Führungsvorrichtung 101 an einem Befestigungsadapter (nicht dargestellt) sind zweite Fixierelemente DD insbesondere am unteren Abschlusselement 103 vorgesehen.
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Für eine verbesserte Sichtbarkeit der Führungsvorrichtungen 1 oder 101 unmittelbar in der Bildgebung (wie beispielsweise US, CT oder MRT) können einzelne Elemente, wie beispielsweise die Instrumentenaufnahme 107 und/oder die Arretierelemente 117, 118 Markerelemente 119 enthalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Führungsvorrichtung
- 2
- oberes Abschlusselement
- 3
- unteres Abschlusselement
- 4
- oberes Abstandselement (A: Projektion)
- 5
- unteres Abstandselement (A: Prolektion)
- 6
- erstes Haltemittel
- 7
- Instrumentenaufnahme (A: Projektion)
- 8
- Adapter
- 9
- oberes Federelement
- 10
- unteres Federelement
- 11
- Auflage
- 12
- Freiraum
- A
- Operationsinstrument
- B
- Haltevorrichtung
- C
- Befestigungsadapter
- D
- zweites Fixierelement
- E
- Patient
- 101
- Führungsvorrichtung
- 102
- oberes Abschlusselement
- 103
- unteres Abschlusselement
- 106
- erstes Haltemittel
- 107
- Instrumentenaufnahme
- 107A
- Gelenk der Instrumentenaufnahme
- 108
- Adapter
- 109
- vertikales Federelement
- 110
- horizontales Federelement
- 114
- Arretierring
- 115
- obere Andruckplatte
- 116
- untere Andruckplatte
- 117
- oberes Arretierelement
- 118
- unteres Arretierelement
- 119
- Markerelemente
- 120
- Öffnung
- AA
- Instrument
- BB
- Haltevorrichtung
- CC
- Befestigungsadapter
- DD
- zweites Fixierelement
- p, d
- proximal, distal
