DE102022118416A1

DE102022118416A1 - Schneidvorrichtung und Verfahren zur Zerkleinerung biologischen Materials in einem Hohlorgan

Info

Publication number: DE102022118416A1
Application number: DE102022118416.1A
Authority: DE
Inventors: Arkadiusz MIERNIK; Kurt Ruffieux; Bernhard Hug
Original assignee: Medtecton GmbH
Current assignee: Medtecton GmbH
Priority date: 2022-07-22
Filing date: 2022-07-22
Publication date: 2024-01-25
Also published as: WO2024017647A1

Abstract

Es wird somit vorgeschlagen, an einer Schneidvorrichtung 1 mit einem an einem distalen Ende 6 eines Schaftes 7 ausgebildeten, mechanisch antreibbaren Schneidkopf 8 und einer Steuereinheit 10 an dem distalen Ende 6 des Schaftes 7 einen Näherungssensor 13 auszubilden. Ferner wird vorgeschlagen, diese Schneidvorrichtung 1 im Rahmen eines Verfahrens zur Zerkleinerung biologischen Materials 2 innerhalb eines Hohlorgans 3 zu verwenden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung mit einem an einem distalen Ende eines Schaftes ausgebildeten, mechanisch antreibbaren Schneidkopf und einer Steuereinheit.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Zerkleinerung biologischen Materials innerhalb eines Hohlorgans.
Derartige Schneidvorrichtungen werden beispielsweise in Form eines Morcellators verwendet, um Resektat, also Gewebefragmente, aus Hohlräumen entfernen zu können.
Derartige Resektate können bei urologischen Operationen, beispielsweise einer Prostataoperation oder eines Prostataeingriffs, entstehen, wenn im Rahmen dieser Operation oder dieses Eingriffs Organteile entfernt werden. Bei einer solchen chirurgischen Intervention kann beispielsweise der Stab einer Schneidvorrichtung, beispielsweise eines Morcellators, über die Harnröhre in den Patienten eingeführt werden und bis in den Bereich der Prostata und der Harnblase vorgeschoben werden. Gewebefragmente können von der Prostata ausgeschält werden und in die Harnblase verschoben werden. Diese Gewebefragmente sind in der Regel zu groß, um über die Harnröhre aus dem Patienten entfernt zu werden. Eine Schneidvorrichtung, beispielsweise ein Morcellator, kann dann eingesetzt werden, um die Gewebefragmente zu zerkleinern und abzusaugen. Die Gewebefragmente können somit ohne Eröffnung der Harnblase von außen entfernt werden, was besonders schonend für den Patienten ist. Der Schneidkopf kann eine Klinge umfassen, welche beispielsweise rotiert und/oder oszilliert.
Bei derartigen Schneidvorrichtungen besteht jedoch die Gefahr, dass Gewebe unbeabsichtigt geschnitten wird. Beispielsweise kann es sein, dass die Wand des Hohlraums, beispielsweise des Hohlorgans, insbesondere der Blase, in dem das biologische Material zerkleinert wird, versehentlich mit der Schneidvorrichtung berührt und geschnitten wird. Dies kann beispielsweise auch dann auftreten, wenn dieses Gewebe in einen Erfassungsbereich einer Saugvorrichtung gelangt.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, derartige Zwischenfälle zu vermeiden.
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei Schneidvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass an dem distalen Ende des Schaftes eine Sonde eines Näherungssensors, insbesondere eines Berührungssensors, ausgebildet ist. Ein Spezialfall des Näherungssensors ist somit der Berührungssensor, welcher eine Annäherung auf einen Abstand Null detektiert.
Beispielsweise kann die Sonde durch ein metallisches Teil des Schaftes ausgebildet ist. Somit kann das distale Ende des Schaftes selbst diese Sensorfunktion übernehmen.
Es ist somit möglich, mittels des Näherungssensors eine Annäherung an nicht zu schneidendes Material zu detektieren. Dies kann das Gewebe eines Hohlorgans sein. Damit kann die Voraussetzung geschaffen werden, ein versehentliches Schneiden das Hohlorgans zu verhindern. Der Näherungssensor kann beispielsweise eine Elektrode sein. Der Näherungssensor kann auch in Form eines leitfähigen Abschnitts des Schaftes ausgeführt sein.
Es sind auch Näherungssensoren auf optischen, druckbasierten, kapazitiven oder (ultra-)schallbasierten Wirkverfahren verwendbar. Die Sonde weist dann einen jeweils passenden Messwertaufnehmer auf. Die detailliert beschriebene impedanzbasierte oder elektrische Realisierung stellt jedoch die bevorzugte Ausgestaltung dar.
Die Erfindung kann grundsätzlich zum Schneiden von Gewebe in Hohlräumen verwendet werden. Bei der Beschreibung der Erfindung und ihrer Vorteile wird vor allem auf die Ausgestaltung der Erfindung zum Schneiden biologischen Gewebes in Hohlorganen eines menschlichen Patienten im Rahmen einer chirurgischen, insbesondere urologischen, Intervention eingegangen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Schneidkopf bei einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung anzusteuern.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Schneidkopf bei einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung, insbesondere Berührung, abzuschalten.
Somit kann eine Ansteuerung oder ein Abschalten des Schneidkopfes in Abhängigkeit von einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung, beispielsweise auch einer Berührung, erfolgen. Eine Gewebeschädigung kann vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Saugvorrichtung vorgesehen ist, die mit einer vorzugsweise an dem distalen Ende des Schaftes ausgebildeten Saugöffnung fluidisch verbunden ist.
An dem distalen Ende des Schaftes mittels der Schneidvorrichtung zerkleinertes biologisches Material kann somit mittels der Saugvorrichtung angesaugt, ein Gewebeteil abgeschnitten und dieses dann abgesaugt werden.
Eine Zugabe eines Fluids, insbesondere von Spülflüssigkeit kann durch einen Spülkanal eines Endoskops, in dem die Schneidvorrichtung, bevorzugt in einem Arbeitskanal, längsverschieblich gelagert sein kann, erfolgen. Die Zugabe kann beispielsweise durch den Absaugvorgang antreibbar und/oder regelbar sein.
Somit kann beispielsweise eine Spülung im Bereich des distalen Endes des Schaftes, beispielsweise eine Spülung des Hohlorgans, mit einem Fluid, vorzugsweise mit einer Flüssigkeit, erfolgen. Durch die geregelte Zugabe von Flüssigkeit kann auch die Entstehung eines Unterdrucks in dem Hohlorgan vermieden werden, der zu einem Kollabieren des Hohlorgans führen kann.
Die Spülleitung oder der Spülkanal kann bevorzugt durch ein Endoskop verlaufen, wobei die Spülleitung oder der Spülkanal beispielsweise durch das Innere des Schaftes verlaufen..
Ein Nachteil dieses Absaugens ist, dass bei der Verwendung des Schaftes in der Nähe einer Wand eines Hohlraumes resp. des Hohlorganes diese Wand, resp. das Gewebe, welches die Wand bildet, angesaugt werden kann und somit durch die Schneidvorrichtung verletzt werden kann. Die Erfindung ermöglicht es, diese Situation durch Abschalten der Schneidvorrichtung, bevor eine substanzielle Gewebeschädigung verursacht ist, zu vermeiden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Saugvorrichtung bei einer mittels des Näherungssensors, insbesondere Berührungssensors, detektierten Annäherung anzusteuern.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Saugvorrichtung bei einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung abzuschalten.
Somit kann eine Ansteuerung oder ein Abschalten der Saugvorrichtung in Abhängigkeit von einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung, beispielsweise auch einer Berührung, erfolgen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Schneidkopf bei einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung gegenläufig anzusteuern.
Beispielsweise kann eine Klinge des Schneidkopfes rückwärts bewegt werden. Eine Klinge des Schneidkopfes kann auch in Richtung einer Neutralstellung bewegt werden. Ein bloßes Abschalten des Schneidkopfes kann dazu führen, dass berührtes, jedoch noch nicht geschnittenes Gewebe in dem Schneidkopf eingeklemmt bleibt und beim Zurückziehen des Schneidkopfes von dem Gewebe, beschädigt wird. Die Gefahr eines solchen Einklemmens kann durch die gegenläufige Ansteuerung des Schneidkopfes verringert oder vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Saugvorrichtung bei einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung gegenläufig anzusteuern.
Beispielsweise kann diese Ansteuerung dazu führen, dass die Saugvorrichtung an ihrer Saugöffnung ein Fluid ausstößt. Somit kann eingeklemmtes Gewebe oder auch Reste des geschnittenen biologischen Materials aus dem Bereich des Schneidkopfes entfernt werden. Hierzu kann beispielsweise die Saugöffnung an dem distalen Ende des Schaftes entsprechend ausgerichtet sein.
Alle zuvor genannten Steuerarten können einzeln oder in Kombination miteinander realisiert sein, also beispielsweise Schneiden und Saugen gleichzeitig.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit mit einer Messelektrode verbunden ist, welche auf ein Körperteil applizierbar ist.
Signale der Messelektrode können zur Bestimmung der Annäherung des Näherungssensors, somit auch Schneidkopfes, herangezogen werden. Die Messelektrode kann beispielsweise auf den behandelten Patienten aufgebracht werden. Dies kann somit mittels eines nicht-invasiven Vorgangs z.B. am Schaft des Endoskops und/oder direkt auf die Haut des Patienten erfolgen. So kann zur Bestimmung der Annäherung eine elektrische Verbindung zwischen dem Näherungssensor und der Messelektrode hergestellt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der (Morcellator-)Schaft in einem Abschnitt gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass an der Außenseite des Schaftes eine elektrische Isolierung ausgebildet ist.
Die elektrische Isolierung kann aber auch an einer Seite eines den Schaft umgebenden Rohres, beispielsweise eines Endoskops, ausgebildet sein. Somit kann beispielsweise ein elektrisch isoliertes Endoskop zusammen mit einem nicht weiter isolierten (Morcellator-)Schaft verwendet werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein die Schneidvorrichtung aufnehmender Arbeitskanal eines Endoskops innenseitig isoliert ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Endoskop außenseitig isoliert ausgebildet ist. Somit ist ein Stromfluss zur Schneidvorrichtung an einer Zugangsöffnung eines Behandlungsgebiets verhinderbar.
Es ist vorteilhaft, wenn die Isolierung aus einem Material besteht, dessen Gleiteigenschaften das Einführen der Schneidvorrichtung in den Patienten oder in das Endoskop erleichtern. Die Isolierung des Schaftes in einem Abschnitt kann auch so ausgebildet sein, dass bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Abschnitt auf Höhe einer Zugangsöffnung eines Interventionsraumes liegt. Dies ist der Raum, in dem die chirurgische Intervention stattfindet. Es kann auch ein aus einem isolierenden Material bestehender Schaft oder ein vollständig (möglicherweise mit Ausnahme eines distalen Endbereichs) mit isolierendem Material abgedeckter Schaft mit elektrischen Leitungen in seinem Inneren ausgestattet sein. Durch diese Maßnahmen kann ein elektrischer Kontakt zwischen der Schneidvorrichtung und dem Patientenkörper außerhalb des Hohlorgans vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an dem proximalen Ende des Schaftes ein Anschluss zur Ableitung eines Stromes von dem distalen Ende des Schaftes ausgebildet ist.
Somit kann ein an dem distalen Ende des Schaftes anliegendes Signal von dem proximalen Ende des Schaftes abgegriffen werden und beispielsweise zur Detektion der Annäherung, insbesondere Berührung, insbesondere der des Schneidkopfes an das Gewebe des Hohlorgans, verwendet werden. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Schneidvorrichtung kann somit von außerhalb des Patientenkörpers ein Signal (z.B. Sensorstrom) aus dem Inneren des Hohlorgans abgegriffen und weiterverarbeitet werden.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Schaft elektrisch mit der Steuereinheit verbunden ist.
Das von dem proximalen Ende des Schaftes abgegriffene Signal kann somit direkt an die Steuereinheit weitergeleitet und von dieser verarbeitet werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein elektrischer Generator für einen Monitorstrom ausgebildet ist.
Der Monitorstrom kann beispielsweise an das distale Ende des Schaftes angelegt werden. Hierbei wird vorzugsweise Wechselstrom mit einer Frequenz zwischen 30 und 35 kHz verwendet. Wechselstrom derartiger Frequenzen hat einen besonders geringen Einfluss auf die Ausbreitung von Nervensignalen im Körper. Auch die Verwendung von Gleichstrom ist möglich.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein elektrischer Widerstand zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer am Patienten applizierten Messelektrode bestimmt wird. Alternativ kann auch ein Endoskopschaft als Messelektrode verwendet werden.
Die Erfindung macht es sich hierbei zu Nutze, dass eine Impedanz zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer an dem Patienten angebrachten Messelektrode mit zunehmender Annäherung des distalen Endes an das Gewebe des Hohlorgans des Patienten geringer wird. Hierbei kann beispielsweise ein Schwellwert festgelegt werden, ab dem die Ansteuerung und/oder das Abschalten des Schneidkopfes und/oder der Saugvorrichtung erfolgen soll. Es kann somit bereits auf die bloße Annäherung des distalen Endes an das Gewebe des Hohlorgans reagiert werden, es muss hierbei nicht zu einer Berührung kommen. Die Zerkleinerung des Gewebes in dem Hohlorgan kann somit sicherer gestaltet werden, als wenn die Abschaltung erst bei Gewebekontakt erfolgen würde. Die Gefahr eines ungewollten Schneidens von Gewebe kann somit verringert oder vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Impedanz (komplexer elektrischer Widerstand) zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer oder der Messelektrode unter Verwendung hochfrequenten Wechselstroms bestimmt wird.
Somit kann die Impedanz unter Verwendung des von dem Generator bereitgestellten hochfrequenten Wechselstroms bestimmt werden. Hierbei kann vorzugsweise Wechselstrom mit einer Frequenz zwischen 30 und 35 kHz verwendet werden. Die Bestimmung der Annäherung kann ohne signifikanten Einfluss auf die Ausbreitung von Nervensignalen im Körper und somit besonders schonend für den Patienten erfolgen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das distale Ende des Schaftes bei bestimmungsgemäßem Gebrauch von einem elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Fluid umgeben ist. Das Fluid ist vorzugsweise eine Flüssigkeit. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das elektrisch schwach und/oder nichtleitende Fluid ein biologisches Gewebe kontaktiert.
So kann vorgesehen sein, dass das Hohlorgan zumindest teilweise mit der elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Flüssigkeit gefüllt ist. Dies dient dazu, einen möglichst hohen Unterschied in der Impedanz zwischen der Situation der frei im Hohlorgan platzierter Elektrode und der Situation 2, wo die Elektrode das Gewebe des Hohlorgans berührt, zu generieren. Als elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Flüssigkeit kommen beispielsweise im klinischen Alltag bereitstehende, vorgefertigte Flüssigkeiten infrage (elektrolytfreie Lösungen). Eine weit verbreitete solche Flüssigkeit ist das von der Firma Fresenius-Kabi angebotene Produkt Purisole. Diese Flüssigkeiten können gleichzeitig auf weitere Anforderungen im Rahmen der chirurgischen Intervention abgestimmt sein. Hierbei kann es sich um die Aufrechterhaltung eines vorteilhaften osmotischen Drucks handeln.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Speichereinheit ausgebildet und dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Referenzwert für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer oder der Messelektrode zu speichern, wobei der wenigstens eine Referenzwert zur Detektion der Annäherung herangezogen wird.
Bei dem elektrischen Widerstand kann es sich um die Impedanz handeln. Die Impedanz kann beispielsweise diejenige zwischen dem Näherungssensor und einer oder der Messelektrode sein. Hierbei kann ein Anteil des Patientenkörpers und/oder der Schneidvorrichtung an der Impedanz kompensiert sein, beispielsweise durch eine Kalibrierung mit Referenzwerten.
Somit kann bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Schneidvorrichtung ein patientenindividueller Widerstandswert als Referenz verwendet werden. Dieser kann beispielsweise durch Berührung der Wand des Hohlorgans bei abgeschaltetem Schneidkopf bestimmt werden. Während des Gebrauchs des Schneidkopfes kann dann ein sich dem Referenzwert annähernder Widerstandswert als Annäherung interpretiert werden.
Bei einer vorteilhaften Verwendung kann vorgesehen sein, dass mit der Schneidvorrichtung wenigstens zwei Signalwege ausgebildet werden, die zur Bestimmung wenigstens zweier Referenzwerte für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer oder der Messelektrode genutzt werden können. Somit sind Referenzwerte durch die Flüssigkeit oder das Fluid und bei Überbrückung der Flüssigkeit oder des Fluids durch Berührung von Körpergewebe aufnehmbar, beispielsweise für eine Kalibrierung, insbesondere die zuvor erwähnte Kalibrierung. Beispielsweise kann ein erster Referenzwert aufgenommen werden, indem die (vorzugsweise deaktivierte) Schneidvorrichtung mit dem Gewebe des Patienten in Kontakt gebracht wird. Hierdurch wird ein Signalweg gebildet, in dem die Flüssigkeit kurzgeschlossen ist. Beispielsweise kann ein zweiter Referenzwert aufgenommenen werden, indem die Schneidvorrichtung von dem Gewebe des Patienten entfernt wird, beispielsweise in ein Inneres der Flüssigkeit oder des Fluids zurückgezogen. Somit wird ein zweiter Signalweg gebildet, welcher durch die Flüssigkeit oder das Fluid führt. Einflüsse einer (komplexen) Leitfähigkeit des Patienten und/oder der Schneidvorrichtung lassen sich so vermindern oder sogar eliminieren.
Die Impedanz kann diejenige zwischen dem Näherungssensor und einer, beispielsweise der bereits erwähnten, Messelektrode sein.
Somit kann ein weiterer patientenindividueller Widerstandswert als Referenz verwendet und in die Detektion der Annäherung einbezogen werden. Allgemein können zwei unterschiedliche Stromwege erzeugt werden, deren zugehörige Widerstandswerte als Referenzwerte verwendet werden. Beispielsweise kann ein Referenzwert bei Berührung der Wand des Hohlorgans und ein weiterer Referenzwert ohne Berührung des Hohlorgans und beispielsweise bei nur von einer elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Flüssigkeit umgebendem Näherungssensor bestimmt werden. Es kann dann ein sich von einem Referenzwert zu dem anderen Referenzwert bewegender Widerstandswert als Annäherung interpretiert werden.
Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf ein Verfahren zur Zerkleinerung biologischen Materials innerhalb eines Hohlorgans gerichteten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine Schneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche verwendet wird.
Somit können die oben genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung bei den genannten Verfahren genutzt werden. Hierbei kann es sich um eine chirurgische Intervention wie eingangs beschrieben, vorzugsweise an einem menschlichen Patienten, handeln.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das biologische Material mittels des Schneidkopfes zerkleinert wird.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das biologische Material mittels der Saugvorrichtung angesaugt und/oder aus dem Hohlorgan abtransportiert wird.
Somit können die mittels einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung in den Körper eingeführten Schneidköpfe bzw. Saugeinrichtungen genutzt werden, um das abgetragene Gewebe zu zerkleinern.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Messelektrode von außen am Oberschenkel oder im Bauchbereich des Patienten angebracht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Hohlorgan zumindest teilweise mit einem elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Fluid befüllt wird.
Die Zuverlässigkeit der Detektion der Annäherung kann somit erhöht werden. Dies gilt besonders bei der Detektion der Annäherung über ein elektrisches Verfahren wie beispielsweise die Bestimmung einer elektrischen Impedanz. Ein direkter Stromfluss zwischen distalem Ende des Schaftes der Schneidvorrichtung und der Wand des Hohlorgans, die eine fälschliche Detektion einer Annäherung auslösen kann, kann somit vermindert oder vermieden werden.
Hierbei kann zusätzlich vorgesehen sein, dass ein Füllzustand des Hohlorgans mit dem Fluid mittels einer Messung einer Impedanz zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer oder der Messelektrode bestimmt wird.
Der Füllzustand kann sich beispielsweise auf eine absolute Füllmenge des Hohlorgans beziehen. Der Füllzustand kann sich aber auch auf einen absoluten oder relativen Stoffmengen- und/oder Volumenanteil des elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Fluids an dem in dem Hohlorgan befindlichen Fluid beziehen.
Beispielsweise kann sich während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens die Notwendigkeit ergeben, ein elektrisch leitfähiges Fluid gegen ein weniger elektrisch leitfähiges Fluid in dem Hohlorgan auszutauschen. Das elektrisch leitfähige Fluid kann beispielsweise auch während eines vorangegangen chirurgischen Verfahrens in das Hohlorgan eingebracht worden sein. Das elektrisch schwach und/oder nichtleitende Fluid kann beispielsweise über eine Spülleitung oder Spülkanal wie zuvor beschrieben in das Hohlorgan gefüllt werden. Gleichzeitig kann in dem Hohlorgan befindliches Fluid beispielsweise mittels einer Saugvorrichtung wie zuvor beschrieben aus dem Hohlorgan entfernt werden. Der Fortschritt dieses Fluidaustauschs, oder der Befüllung des Hohlorgans mit dem Fluid, kann dann mittels der Bestimmung einer Impedanz, beispielsweise wie zuvor beschrieben, überwacht werden. Die Nachfüllung des elektrisch schwach und/oder nichtleitende Fluid kann somit so lange erfolgen, bis die Leitfähigkeit des in dem Hohlorgan vorhandenen Fluids, beispielsweise einer Mischung von Fluiden, unter ein bestimmtes Maß gesunken ist. Dieser Zustand kann mit der beschriebenen Impedanzmessung detektiert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Referenzwerte für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer oder der Messelektrode bestimmt werden, indem wenigstens zwei verschiedene Signalwege genutzt und/oder erzeugt werden.
Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein erster Signalweg durch ein die Sonde umgebendes Fluid, beispielsweise eine Spülflüssigkeit, gebildet ist. Somit ist ein Referenzwert bildbar, der den Fall einer nicht-kontaktierenden Schneidvorrichtung beschreibt.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Signalweg unter Umgehung des Fluids gebildet. Somit ist ein Referenzwert aufnehmbar, der den Fall einer kontaktierenden Schneidvorrichtung beschreibt.
Bevorzugt ist die Schneidvorrichtung hierbei deaktiviert, um Gewebeschädigungen zu vermeiden. Die im Zusammenhang mit der diesbezüglichen Ausgestaltung der Schneidvorrichtung zuvor beschriebenen Vorteile können somit im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere wie nachfolgend beschrieben, genutzt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Referenzwert für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende des Schaftes und einer oder der Messelektrode bestimmt wird, wenn das distale Ende des Schaftes die Wand des Hohlorgans kontaktiert.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Bestimmung eines Referenzwertes erfolgt, wenn sich das distale Ende des Schaftes frei innerhalb des Hohlorgans befindet.
Die Impedanz kann diejenige zwischen dem Näherungssensor und einer oder der Messelektrode sein. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das distale Ende des Schaftes von dem elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Fluid umgeben ist.
Somit ergibt sich, wie zuvor im Zusammenhang mit der Schneidvorrichtung beschrieben, dass ein sich von einem Referenzwert zu dem anderen Referenzwert bewegender Widerstandswert als Annäherung interpretiert werden kann.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung bei ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch,
2 eine Querschnittsdarstellung durch ein Endoskop mit einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung nach 1 und
3 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung bei ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch.

1 zeigt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 1 im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zerkleinerung biologischen Materials 2 innerhalb eines Hohlorgans 3 eines menschlichen Patienten 4. Das Hohlorgan 3 ist hierbei die Blase 5. Die Schneidvorrichtung 1 verfügt an einem distalen Ende 6 eines Schaftes 7 über einen mechanisch antreibbaren Schneidkopf 8. Der Schneidkopf 8 verfügt über eine Klinge 9. Die Klinge 9 ist mit einem Antrieb 42, der in einem Griff 41 der Schneidvorrichtung 1 angeordnet ist, zur Ausführung einer Schneidbewegung antreibbar.
Ferner ist eine Steuereinheit 10 ausgebildet, welche über einen Arbeitsstromkreislauf 11 mit dem proximalen Ende 12 des Schaftes 7 verbunden ist. Die Steuereinheit 10 dient zum Betrieb des Antriebs 42 und insbesondere zu dessen Abschaltung.
An dem distalen Ende 6 des Schaftes 7 ist außerdem eine Sonde 13 eines Näherungssensors 43 ausgebildet. Die Sonde 13 ist in diesem Fall ein leitfähiger Abschnitt 14 an dem distalen Ende 6 des Schaftes 7. Die Steuereinheit 10 ist hierbei dazu eingerichtet, den Schneidkopf 8 bei einer mittels des Näherungssensors detektierten Annäherung, insbesondere Berührung, anzusteuern sowie abzuschalten.
Ferner ist eine Saugvorrichtung 15 ausgebildet, die über eine Saugleitung 33, welche zumindest teilweise durch das Innere des Schaftes 7 verläuft, mit einer an dem distalen Ende 6 des Schaftes 7 ausgebildeten Saugöffnung 16 fluidisch verbunden.
Ferner ist ein in 2 näher gezeigter Spülkanal 39 oder eine Spülleitung vorgesehen, mit der ein Fluid an dem distalen Ende 6 des Schaftes 7 abgegeben werden kann. Die Spülleitung verläuft außerhalb des Schaftes 7 in einem Endoskopschaft 44.
Die Steuereinheit 10 ist ferner dazu eingerichtet, die Saugvorrichtung 15 bei einer mittels des Näherungssensors 13 detektierten Annäherung anzusteuern und abzuschalten.
Die Steuereinheit 10 ist hierbei dazu eingerichtet, den Schneidkopf 8 bei einer mittels des Näherungssensors 13 detektierten Annäherung gegenläufig anzusteuern. Hierbei wird eine Klinge 9 des Schneidkopfes 8 rückwärts und in Richtung einer Neutralstellung bewegt.
Die Steuereinheit 10 ist außerdem dazu eingerichtet, die Saugvorrichtung 15 bei einer mittels des Näherungssensors 13 detektierten Annäherung gegenläufig anzusteuern. Die Saugvorrichtung 15 stößt hierbei an ihrer Saugöffnung 16 ein Fluid aus.
Die Steuereinheit 10 ist ferner über eine Steuerverbindung 19 mit einem Messgerät 20 verbunden.
Steuereinheit 10 und Messgerät 20 können hierbei separat voneinander oder als integriertes Gerät ausgebildet sein.
Das Messgerät 20 ist mit einer Messelektrode 17 verbunden. Die Messelektrode 17 ist so ausgestaltet, dass diese auf ein Körperteil 18 applizierbar ist. Sie ist in der vorliegenden Abbildung im Bereich des Beckens angebracht. Die Verbindung zwischen dem Messgerät 20 und der Messelektrode 17 ist vorliegend über eine Messstromleitung 21, welche mit der Elektrode 17 verbunden ist, realisiert. Eine weitere Messstromleitung 22 ist mit dem Schaft 7 der Schneidvorrichtung 1 verbunden. Auf diese Weise wird ein Stromfluss 32 zwischen der Sonde 13 und der Messelektrode 17 ermöglicht.
Der Schaft 7 ist außerdem in einem Abschnitt 23 gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert. (vgl. 2) Hierzu ist an der Außenseite 24 des Schaftes 7 eine elektrische Isolierung 25 ausgebildet, beispielsweise mit einem Schrumpfschlauch oder einer polymeren Beschichtung.
Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Schneidvorrichtung 1 liegt der Abschnitt 23 zumindest auf Höhe einer Zugangsöffnung 26 eines Interventionsraumes 27. Der Interventionsraum 27 ist hierbei das Innere des Hohlorgans 3, in dem die chirurgische Intervention stattfindet.
Allgemein zeigt die Schnittdarstellung gemäß 2 ein Endoskop 34, beispielsweise ein Resektoskop, mit einem in einem Endoskopschaft 44 ausgebildeten Arbeitskanal 35, in dem die Schneidvorrichtung 1, beispielsweise ein Morcellator, verschieblich angeordnet ist.
Das Endoskop 34 hat weiter eine Optik 37, eine Beleuchtung 38 für die Optik 37 und einen Spülkanal 39.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Isolierung 25 an der Innenseite 36 des Arbeitskanals 35 des Endoskops 34 ausgebildet.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) ist die Isolierung 25 an der Außenseite 40 des Endoskops 34 ausgebildet.
An dem proximalen Ende 12 des Schaftes 7 gemäß 1 ist außerdem ein Anschluss 28 zur Ableitung eines Stromes von dem distalen Ende 6 des Schaftes 7 ausgebildet. Der Schaft 7 ist elektrisch über den Arbeitsstromkreislauf 11 mit der Steuereinheit 10 verbunden. Ferner ist ein Generator 29 für hochfrequenten Wechselstrom ausgebildet. Der Generator ist in der Lage, z.B. einen Wechselstrom mit einer Frequenz zwischen 30 und 35 kHz zu generieren. Es sind auch Gleichstromgeneratoren oder Wechselstromgeneratoren mit anderen Frequenzbereichen verwendbar.
Die Schneidvorrichtung 1 ist dazu ausgelegt, einen elektrischen Widerstand, in diesem Fall die Impedanz, zwischen dem distalen Ende 6 des Schaftes 7, nämlich zwischen dem Näherungssensor 13 und der Messelektrode 17 zur Detektion einer Annäherung zu bestimmen.
Das distale Ende 6 des Schaftes 7 der Schneidvorrichtung 1 ist außerdem von einem elektrisch schwach bis nichtleitenden Fluid 30 umgeben. Das Fluid 30 liegt in Form einer Flüssigkeit vor und ist in der Abbildung wellenförmig stilisiert dargestellt. Das Fluid 30 kontaktiert das biologische Gewebe des Hohlorgans 3. Die Schneidvorrichtung 1 verfügt ferner über eine Speichereinheit 31, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel Teil des Steuergeräts 10 ist, und welche dazu eingerichtet ist, einen Referenzwert für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende 6 des Schaftes 7 und der Messelektrode 17 zu speichern. Der Referenzwert wird anschließend zur Detektion der Annäherung herangezogen.
Mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 1 können sogar zwei Referenzwerte bestimmt werden. Diese zwei Referenzwerte können dadurch erzeugt werden, dass der Schaft 7 so weit vorgeschoben wird, dass das distale Ende 6 des Schaftes 7 das Gewebe des Hohlorgans 3 berührt und ein erster Referenzwert ermittelt wird, und ein weiterer Referenzwert dann ermittelt wird, wenn sich das distale Ende 6 des Schaftes 7 frei innerhalb des Hohlorgans 3 und somit umgeben von dem elektrisch schwach bis nichtleitenden Fluid 30 ist.
3 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Funktionell oder konstruktiv zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 und 2 gelten somit zu 3 entsprechend.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass eine Außenseite 40 des Endoskops 34 als Messelektrode 17 verwendet wird.
Im Rahmen der Verwendung der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 1 in einem erfindungsgemäßen Verfahren wird das biologische Material 2 mittels des Schneidkopfes 8 zerkleinert sowie mittels der Saugvorrichtung 15 angesaugt und somit aus dem Hohlorgan 3 abtransportiert.
Es wird somit vorgeschlagen, an einer Schneidvorrichtung 1 mit einem an einem distalen Ende 6 eines Schaftes 7 ausgebildeten, mechanisch antreibbaren Schneidkopf 8 und einer Steuereinheit 10 an dem distalen Ende 6 des Schaftes 7 eine Sonde 13 eines Näherungssensors 43 auszubilden. Ferner wird vorgeschlagen, diese Schneidvorrichtung 1 im Rahmen eines Verfahrens zur Zerkleinerung biologischen Materials 2 innerhalb eines Hohlorgans 3 zu verwenden.
Bezugszeichenliste

1: Schneidvorrichtung
2: biologisches Material
3: Hohlorgan
4: Patient
5: Blase
6: distales Ende
7: Schaft
8: Schneidkopf
9: Klinge
10: Steuereinheit für Antrieb und/oder Saugvorrichtung
11: Arbeitsstromkreislauf
12: proximales Ende
13: Sonde des Näherungssensors
14: Abschnitt
15: Saugvorrichtung
16: Saugöffnung
17: Messelektrode
18: Körperteil
19: Steuerstromverbindung
20: Messgerät
21: Messstromleitung
22: Messstromleitung
23: Abschnitt
24: Außenseite
25: Isolierung
26: Zugangsöffnung
27: Interventionsraum
28: Anschluss
29: Generator
30: Fluid
31: Speichereinheit
32: Stromfluss
33: Saugleitung
34: Endoskop
35: Arbeitskanal
36: Innenseite
37: Optik
38: Beleuchtung
39: Spülkanal
40: Außenseite
41: Griff
42: Antrieb
43: Näherungssensor
44: Endoskopschaft

Claims

Schneidvorrichtung (1), insbesondere Morcellator, mit einem an einem distalen Ende (6) eines Schaftes (7) ausgebildeten, mechanisch antreibbaren Schneidkopf (8) und einer Steuereinheit (10), dadurch gekennzeichnet, dass an dem distalen Ende (6) des Schaftes (7) eine Sonde (13) eines Näherungssensors (13) ausgebildet ist.
Schneidvorrichtung (1) nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde (13) durch ein metallisches Teil des Schaftes (7) ausgebildet ist und/oder dass die Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, den Schneidkopf (8) bei einer mittels des Näherungssensors (13) detektierten Annäherung anzusteuern und/oder abzuschalten.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugvorrichtung (15) vorgesehen ist, die mit einer vorzugsweise an dem distalen Ende (6) des Schaftes (7) ausgebildeten Saugöffnung (16) fluidisch verbunden ist, insbesondere wobei die fluidische Verbindung durch das Innere des Schaftes (7) verläuft, und/oder dass die Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, die Saugvorrichtung (15) bei einer mittels des Näherungssensors (13) detektierten Annäherung anzusteuern und/oder abzuschalten.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, den Schneidkopf (8) bei einer mittels des Näherungssensors (13) detektierten Annäherung gegenläufig anzusteuern, insbesondere wobei eine Klinge (9) des Schneidkopfes (8) rückwärts und/oder in Richtung einer Neutralstellung bewegt wird, und/oder dass die Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, die Saugvorrichtung (15) bei einer mittels des Näherungssensors (13) detektierten Annäherung gegenläufig anzusteuern, insbesondere wobei die Saugvorrichtung (15) an ihrer Saugöffnung (16) ein Fluid ausstößt.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinheit (20), welche die Steuereinheit (10) ansteuert, mit einer Messelektrode (17) verbunden ist, welche auf ein Körperteil (18) applizierbar ist und/oder dass der Schaft (7) in einem Abschnitt (23) gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert ist, insbesondere wobei an der oder einer Außenseite (24) des Schaftes (7) und/oder an einer Seite eines den Schaft (7) umgebenden Rohres, insbesondere eines Endoskopschafts (44), eine elektrische Isolierung (25) ausgebildet ist und/oder wobei bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Abschnitt (23) auf Höhe einer Zugangsöffnung (26) eines Interventionsraumes (27) liegt.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem proximalen Ende (12) des Schaftes (7) ein Anschluss (28) zur Ableitung eines Stromes von dem distalen Ende (6) des Schaftes (7) ausgebildet ist, insbesondere wobei der Schaft (7) elektrisch mit der Steuereinheit (10) verbunden ist und/oder dass ein Generator (29) für hochfrequenten Wechselstrom, vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 30 und 35 kHz, ausgebildet ist.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impedanz zwischen dem distalen Ende (6) des Schaftes (7), insbesondere dem Näherungssensor (13), und einer oder der Messelektrode (17) zur Detektion einer Annäherung mittels des Näherungssensors (13) bestimmt wird und/oder dass eine Impedanz zwischen dem distalen Ende (6) des Schaftes (7), insbesondere dem Näherungssensor (13), und einer oder der Messelektrode (17) unter Verwendung hochfrequenten Wechselstroms, vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 30 und 35 kHz, bestimmt wird.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende (6) des Schaftes (7) im Verwendungszustand von einem elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Fluid (30), vorzugsweise einer Flüssigkeit, umgeben ist.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit (31) ausgebildet und dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Referenzwert für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende (6) des Schaftes (7), insbesondere dem Näherungssensor (13), und einer oder der Messelektrode (17) zu speichern, wobei der wenigstens eine Referenzwert zur Detektion der Annäherung herangezogen wird.
Verfahren zur Zerkleinerung biologischen Materials (2) innerhalb eines Hohlorgans (3), insbesondere eines vorzugsweise menschlichen Patienten (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneidvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche verwendet wird.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das biologische Material (2) mittels des Schneidkopfes (8) zerkleinert und/oder mittels der Saugvorrichtung (15) angesaugt und/oder aus dem Hohlorgan (3) abtransportiert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektrode (17) von außen im Bauchbereich des Patienten (4) angebracht ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlorgan (3) zumindest teilweise mit einem elektrisch schwach und/oder nichtleitenden Fluid (30) befüllt wird, insbesondere wobei ein Füllzustand des Hohlorgans (3) mit dem Fluid (30) mittels einer Messung einer Impedanz zwischen dem distalen Ende (6) des Schaftes (7), insbesondere dem Näherungssensor (13), und einer oder der Messelektrode (17) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Referenzwerte für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende (6) des Schaftes (7), insbesondere dem Näherungssensor (13), und einer oder der Messelektrode (17) bestimmt werden, indem wenigstens zwei verschiedene Signalwege genutzt und/oder erzeugt werden, insbesondere wobei ein erster Signalweg durch ein die Sonde (13) umgebendes Fluid (30), vorzugsweise bei deaktivierter Schneidvorrichtung (1), und ein zweiter Signalweg unter Umgehung des Fluids (30) gebildet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzwert für eine Impedanz zwischen dem distalen Ende (6) des Schaftes (7), insbesondere der Sonde (13) eines Näherungssensors (43), und einer oder der Messelektrode (17) bestimmt wird, wenn das distale Ende (6) des Schaftes (7) die Wand des Hohlorgans (3) kontaktiert und/oder wenn sich das distale Ende (6) des Schaftes (7) frei innerhalb des Hohlorgans (3) befindet, insbesondere wobei das distale Ende (6) des Schaftes (7) von dem elektrisch schwach und/oder nicht leitenden Fluid (30) umgeben ist.