DE10305584A1

DE10305584A1 - Knotenschieber und Fadengreifer

Info

Publication number: DE10305584A1
Application number: DE10305584A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Schmieding; Robert M Weber
Original assignee: Arthrex Inc
Current assignee: Arthrex Inc
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2003-08-07
Also published as: US20030220659A1; US8202282B2

Abstract

Ein chirurgisches Instrument zum Fassen eines Fadens und zum Schieben eines chirurgischen Knotens im Körper eines Patienten. Das chirurgische Instrument besitzt einen Stiel mit einem proximalen und einem distalen Ende. Ein Greifer mit Drehgelenk in der Form einer Klaue, die sich am distalen Ende des Stiels befindet, fasst einen Faden in einer umschlossenen Öffnung. Ein Handmechanismus am proximalen Ende des Stiels öffnet und schließt den Greifer.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Handinstrument, mit dem sich während eines Operationsverfahrens Fäden fassen oder chirurgische Knoten entlang eines Fadens vorschieben lassen.

STAND DER TECHNIK

Es sind endoskopische Methoden und Instrumente zum Nähen entwickelt worden, die das Nähen von Gewebe während endoskopischer Operationsverfahren erleichtern sollen. Gewöhnlich besteht der Zugang zum Operationsgebiet im Körper eines Patienten über ein oder mehrere Portale, die direkt im Körper des Patienten angelegt werden, oder durch Kanülen, die durch kleine Einschnitte in den Körper des Patienten eingeführt werden. Ein bestimmtes Operationsverfahren wird von einem Chirurgen durchgeführt unter Verwendung länglicher Instrumente, die durch diese Kanülen eingeführt werden, und häufig ist es erforderlich, ausgewählte Gewebeteile im Operationsgebiet zu nähen.

Da das Operationsgebiet nur durch ein kleines Portal oder durch eine Kanüle zugänglich ist und da es sehr schwierig ist, Fäden innerhalb des Körpers zu verknoten, sind unterschiedliche Geräte und Methoden entwickelt worden, die es dem Chirurgen ermöglichen sollen, Fäden endoskopisch zu verknoten. Zum Beispiel ermöglichen es einige Verfahren dem Chirurgen, Nahtmaterial durch ausgewähltes Gewebe zu ziehen, außerhalb des Körpers einen chirurgischen Knoten zu knüpfen und dann den Knoten mittels eines Knotenschiebers durch das Portal bzw. durch die Kanüle an seinen Bestimmungsort bei dem zu nähenden Gewebe zu bewegen. Um den Knoten zu knüpfen, muss der Chirurg von Hand Fadenstücke miteinander verschlingen, nachdem der Faden durch das ausgewählte zu nähende Gewebe gezogen wurde. Dieses Verfahren ist oft mühselig und zeitaufwendig. Auch neigt der Knoten dazu, sich zu verformen oder aufzugehen, wenn der Chirurg ihn von Hand in seine vorgesehene Lage bringt.

Außerdem ist es besonders schwierig den Knoten während endoskopischer Operationen zu schlingen, bei denen das Gesichtsfeld für den Chirurgen durch das enge Operationsgebiet stark eingeschränkt ist. Aufgrund dieser Nachteile besteht ein Bedarf an einer verbesserten Methode zum Schlingen des Knotens und an chirurgischen Geräten, die die Anwendung einer solchen Methode erleichtern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung besteht in einem chirurgischen Handinstrument zum Fassen eines Fadens im Körper eines Patienten und zum Vorschieben eines beweglichen Fadenknotens in einer Fadenschleife, um die Schleife zu schließen. Zu dem chirurgischen Instrument entsprechend der vorliegenden Erfindung gehört ein Stiel mit einem proximalen und einem distalen Ende, wobei der Stiel aus einem inneren Getriebeelement besteht, das sich in einem äußeren röhrenförmigen Element befindet. Am distalen Ende des Stiels befindet sich ein Greifer mit Drehgelenk, bestehend aus einem festen Greiferelement, das am äußeren rohrförmigen Element des Stiels befestigt ist und aus einem als Gegenstück dienenden drehbar gelagerten Greiferelement, das am Getriebeelement im Inneren des Stiels befestigt ist. Ein Handmechanismus, der in der bevorzugten Ausführungsform mit Fingergriffen ausgestattet ist, befindet sich am proximalen Ende des Stiels. Der Handmechanismus dient dem Drehen des inneren Getriebeelements im Stiel und dem damit einhergehenden Schließen und Öffnen des Greifers. Im geschlossenen Zustand bildet der Greifer mit Drehgelenk eine umschlossene Öffnung, die einen Faden umfasst. Vorteilhafterweise sind die Größen des festen und des drehbar gelagerten Greiferelements so bemessen, dass ein Faden von der umschlossenen Öffnung sicher umfasst wird und dabei die Beweglichkeit des Fadens in Längsrichtung nicht einschränkt wird. Alternativ können das feste und das drehbar gelagerte Greiferelement ein Fadenstück einklemmen und fassen.

Diese und andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aufgrund der detaillierten Beschreibung deutlich, die im Folgenden zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen und Illustrationen exemplarischer Ausführungsformen der Erfindung gegeben wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines chirurgischen Instruments entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des chirurgischen Instruments aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die schematisch dargestellte Ansicht eines Operationsgebiets mit zwei herausstehenden Fadenstücken, die einem Knüpf- und Schiebevorgang eines Knotens gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung unterzogen werden.
Fig. 4 zeigt das Operationsgebiet aus Fig. 3, wobei der Vorgang weiter fortgeschritten ist als in Fig. 3.
Fig. 5 zeigt das Operationsgebiet aus Fig. 3, wobei der Vorgang weiter fortgeschritten ist als in Fig. 4.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf verschiedene besondere Ausführungsformen Bezug genommen, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Diese Ausführungsformen werden hinreichend detailliert beschrieben, um Sachkundigen die Anwendung der Erfindung zu ermöglichen, und es versteht sich, dass andere Ausführungsformen eingesetzt werden können und dass strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Grundgedanke oder Gültigkeitsbereich der vorliegenden Erfindung verlassen würde.
Der Begriff "Endoskopie" umfasst und anderem die Begriffe Arthroskopie, Laparoskopie und Hysteroskopie, und zur endoskopischen Chirurgie gehört die Durchführung von Operationsverfahren im Körper eines Patienten durch kleine Öffnungen im Gegensatz zur konventionellen offenen Chirurgie durch große Inzisionen.
Bei den Zeichnungen nun, in denen gleiche Elemente durch gleiche Zahlen bezeichnet sind, illustrieren die Fig. 1-3 ein chirurgisches Instrument 100 entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einem ringförmigen Greifer mit Drehgelenk 50 in der Form einer Klaue, der das einfache Fassen und Loslassen eines Fadens und das freie Gleiten des Fadens durch den geschlossenen Greifer in Längsrichtung ermöglicht. Wie nachstehend eingehender beschrieben wird, bildet der Greifer 50 im geschlossenen Zustand eine Öffnung, die weit genug ist, um das freie Ende des Fadens gleitend aufzunehmen, doch eng genug, um den Knoten sicher im Griff zu haben und zu "schieben", wenn das Instrument relativ zum freien Fadenende vorgeschoben wird. Am vorteilhaftesten ist es, wenn der Greifer so aufgebaut ist, dass er das leichte Erfassen des Fadens erlaubt, selbst wenn das Gerät über den Zugang durch eine Manschette oder Hohlnadel gehandhabt wird, und dass sichergestellt ist, dass der Faden nicht versehentlich aus der Öffnung verloren geht, während der Knoten vorgeschoben wird.
Das chirurgische Instrument 100 besitzt vorteilhafterweise einen länglichen Körper oder Stiel 10 von kleinem Durchmesser, der sich für die Handhabung mit Abstand vom Operationsgebiet eignet, wenn durch perkutane Gewebepunktionen operiert wird, beispielsweise bei Gefäßverschlüssen, laparoskopischen oder anderen minimal-invasiven Operationsverfahren und Ähnlichem. Die typische Länge des Stiels liegt ungefähr zwischen 5 cm und 20 cm und beträgt am vorteilhaftesten ungefähr 15 cm. Der Durchmesser des Stiels ist hinreichend klein, damit er leicht durch Zugangsrohre, Hohlnadeln und Ähnliches eingeführt werden kann. Typischerweise ist der Durchmesser kleiner als 10 mm, am vorteilhaftesten liegt er ungefähr zwischen 5 mm und 7 mm.
Wie in Fig. 1-2 dargestellt, hat der Stiel 10 ein proximales Ende 12 und ein distales Ende 14 und besteht aus einem länglichen äußeren röhrenförmigen Element 11, in dessen Inneren sich ein koaxiales Getriebeelement 13 befindet. Das Getriebeelement 13 im Inneren hat einen kleineren Durchmesser als das äußere Rohrelement 11 und kann sich in dem äußeren Rohrelement 11 frei drehen. Wie nachstehend eingehender beschrieben, ist das distale Ende 14 des Stiels so aufgebaut, dass damit ein verschiebbarer Knoten gegriffen und vorgeschoben werden kann, während das proximale Ende 12 des Stiels mit einer Konstruktion zur Handhabung versehen ist, die so konstruiert ist, dass sie es erleichtert, das Gerät von Hand zu bedienen.
Der Stiel oder Körper 10 des chirurgischen Instruments 100 ist im Querschnitt rund. Der Stiel oder Körper 10 besteht aus einem festen, medizinisch unbedenklichen Metall- oder Kunststoffmaterial, am vorteilhaftesten aus Edelstahl.
Falls gewünscht, kann der Stiel oder Körper 10 mit einem dielektrischen Material beschichtet und isoliert werden, wobei es sich neben vielen anderen Möglichkeiten beispielsweise um Epoxidharz, Kunststoff, ein Material auf Siliziumbasis, Keramik, Glas oder eine Mischung aus diesen genannten Materialien handeln kann. Das dielektrische Material kann auch eine gelochte Abschirmung umfassen, die ebenfalls aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, das porös sein kann und mit einer Öffnung versehen sein kann, die einen Kontakt zwischen dem Stiel oder Körper 10 und dem Zielgebiet und dem Faden ermöglicht. Das äußere röhrenförmige Element und das Getriebeelement im Inneren des Stiels können aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein; jedenfalls sind die oben beschriebenen festen Metalle und Kunststoffe vorzuziehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich am distalen Ende 14 des Stiels 10 des Knotenschiebeinstruments ein Greifer mit Drehgelenk 50.
Obwohl der Greifer 50 in den Zeichnungen unter einem Winkel von 90° relativ zum Stiel dargestellt ist, ist dies keine Einschränkung der Erfindung, und der Greifer kann durchaus unter anderen Winkeln zum Stiel stehen. Wie in Fig. 1 dargestellt, gehört zu dem Greifer 50 ein festes Greiferelement 54, das fest mit dem äußeren röhrenförmigen Element 11 des Stiels 10 verbunden ist, und ein drehbares Greiferelement 56, das am Getriebeelement 13 im Inneren des Stiels 10 durch einen standardmäßigen Verbindungszapfen 15 befestigt ist. Das feste und das drehbare Greiferelement 54 bzw. 56 werden am vorteilhaftesten aus einem relativ harten Material hergestellt, damit der Faden fest gegriffen wird (wenn die Greiferelemente 54 und 56 in der "geschlossenen" Stellung sind) und sich der Knoten glatt vorschieben lässt. Das am inneren Getriebeelement 13 befestigte drehbare Greiferelement 56 wird durch Drehung des inneren Getriebeelements 13 relativ zum äußeren röhrenförmigen Element 11 zwischen der in Fig. 3 dargestellten "offenen" Stellung und der in Fig. 4 dargestellten "geschlossenen" Stellung bewegt. In der "geschlossenen" Stellung bilden das feste und das drehbare Greiferelement 54 bzw. 56 eine umschlossene Öffnung 55 (Fig. 4), die, wie gewünscht, das Halten eines Fadenendes in dieser Öffnung ermöglicht und gleichzeitig erlaubt die Teile des Fadens außerhalb der radialen Öffnung zu spannen.
Wie in Fig. 2 genauer dargestellt, wird die axiale Drehung der inneren Getriebewelle 13 relativ zum äußeren röhrenförmigen Element 11 und die Übertragung durch eine Antriebs- oder Handhabungskonstruktion 20 bewirkt, die sich am proximalen Ende 14 des Stiels 10 befindet. Zu der Antriebskonstruktion 20 gehört ein unbeweglicher Daumengriff 21 und ein beweglicher Fingergriff 23, der an eine drehbare Zahnstange 31 und an eine durch eine Feder 24 einrastende Ratsche 26 gekoppelt ist.
Der Greifer 50 lässt sich öffnen, um eine Eintrittsöffnung 57 (Fig. 3) zu bilden, oder schließen, um die Öffnung 55 (Fig. 4) zu bilden, indem die innere Getriebewelle 13 gedreht wird, die ihrerseits bewirkt, dass das drehbare Greiferelement 56 von der "geschlossenen" Stellung in Fig. 4 in die "offene" Stellung in Fig. 3 übergeht. Die innere Getriebewelle 13 lässt sich dadurch in eine erste Richtung drehen, dass auf den beweglichen Fingergriff 23 der Antriebskonstruktion 20 von Hand eine Kraft ausgeübt wird, so dass der bewegliche Fingergriff 23 vom Daumengriff 21 weggezogen wird (d. h. die Fingergriffe werden auseinander bewegt), wodurch das Öffnen des drehbaren Greiferelements 56 bewirkt wird. Wenn das drehbare Greiferelement 56 von der "geschlossenen" in die "offene" Stellung (Fig. 3) übergeht, öffnet sich somit der Greifer, und das Fadenende 81 kann durch die Eintrittsöffnung 57 der radialen Öffnung 55 eintreten und wird zwischen dem rotierenden Greiferelement 56 und dem festen Greiferelement 54 in Position gebracht.
Das Fassen des Fadenende 81 in der radialen Öffnung 55 (Fig. 4) des Greifers 50 wird dadurch abgeschlossen, dass die innere Getriebewelle 13 entgegengesetzt zur ersten Richtung bewegt wird, indem eine Kraft auf den beweglichen Fingergriff 23 der Antriebskonstruktion 20 ausgeübt wird, wodurch der bewegliche Fingergriff 23 auf den unbeweglichen Daumengriff 21 zu bewegt wird (d. h. der Handmechanismus wird geschlossen), was bewirkt, dass das drehbare Greiferelement 56 schließt.
Obwohl der oben beschriebene Drehmechanismus vorzuziehen ist, um den Greifer zu öffnen und zu schließen, versteht es sich, dass die Erfindung auch mittels einer traditionellen Konstruktion mit Winkelgelenkgreifer umgesetzt werden kann. Obwohl vorstehend ein Handmechanismus mit Finger- und Daumengriff beschrieben wurde, lässt sich ebenso gut ein. Griff mit standardmäßigen Gleitmechanismen oder eine federbelastete Konstruktion verwenden, um die Greiferelemente zu bewegen.
Das oben mit Bezugnahme auf die Fig. 1-4 beschriebene Handinstrument 100 entsprechend der vorliegenden Erfindung lässt sich in verschiedenen medizinischen Operationsverfahren einsetzen, um Fadenschleifen während des Operationsverfahrens zu schließen und festzuziehen. Zum Beispiel kann das Knotenschiebeinstrument 100 in endoskopischen und arthroskopischen Verfahren eingesetzt werden. Anwendungsbeispiele, die jedoch keine Einschränkung der Einsatzmöglichkeiten darstellen, sind die arthroskopische Operation der Rotatoren-Manschette, die Schulteroperation nach Bankart, Meniskusoperationen und alle orthopädischen Verfahren, die es erforderlich machen, dass ein Knoten durch weiches Gewebe oder durch Knochentunnel geknüpft wird, oder auch die Verwendung zusammen mit Fixationsgeräten, beispielsweise mit Fadenankern. Darüber hinaus lässt die das Knotenschiebeinstrument 100 in anderen allgemeinchirurgischen oder besonderen Verfahren verwenden, bei denen es erforderlich ist, an einer nicht direkt zugänglichen Stelle, beispielsweise innerhalb des Körpers, zu nähen oder Knoten zuknüpfen. Der Knotenschieber entsprechend der vorliegenden Erfindung lässt sich auch bei Operationen einsetzen, bei denen der Knoten nur mit Einschränkungen sichtbar ist oder der direkte Zugriff mit der Hand nur bedingt möglich ist. Schließlich lässt sich der Greifer des Instruments dazu verwenden, bei Operationsverfahren einen Faden einzuklemmen und zu fassen.
Während das chirurgische Instrument 100 für die Durchführung von Operationen durch Zugangsrohre und Hohlnadeln, bei denen kein direkter Zugriff zum Operationsgebiet besteht, von besonderem Nutzen ist, wird man natürlich zu schätzen wissen, dass es auch in Verfahren der offenen Chirurgie Anwendung finden wird, wo seine Fähigkeit Fäden zu fassen ebenfalls Vorteile bieten wird.
Um ein exemplarisches Operationsverfahren, das mit dem Handinstrument 100 entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, besser zu illustrieren wird jetzt auf die Fig. 3-5 Bezug genommen, die ein Operationsgebiet 90 schematisch darstellen, wobei zwei freie Fadenenden 81 und 83 gezeigt sind und ein Knoten 85, der festgezogen und in die Nähe des Operationsgebiets 90 geschoben werden soll. In Fig. 3 ist das Handgerät 100 in der "offenen" Stellung in der Nähe des Operationsgebiets 90und des Knotens 85 gezeigt. Der Knoten 85, bei dem es sich um einen verschiebbaren Knoten oder um einen Doppelknoten handelt, lässt sich durch Ziehen an den freien Enden 81 und 83 festziehen.
Das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung beginnt damit, dass ein erstes freies Ende 81 des Fadens in der geschlossenen Öffnung 55 gefasst wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Das Fadenende 81 wird dadurch gefasst, dass auf den beweglichen Fingergriff 23 der Handhabungskonstruktion 20 eine Kraft ausgeübt wird, um den beweglichen Fingergriff 23 und den unbeweglichen Daumengriff 21 zusammenzubringen. Nachdem der Benutzer das freie Fadenende 81 in der Öffnung 55 des "Klauengreifers" 50 gefasst hat, bewegt er das Instrument 100 vorwärts, um den Knoten 85 in Richtung des Pfeils A (Fig. 4 und S) in die nächste Nähe des Operationsgebiets zu schieben. Falls gewünscht, kann der Greifer 50 in der "geschlossenen" Stellung gesperrt werden, indem eine am unbeweglichen Daumengriff 21 angebrachte Ratsche 26 in Verbindung mit einem Greifhaken 28 und einem Haltestift 27 eingesetzt wird. Dann ist es beispielsweise nicht erforderlich, dass der Chirurg, während das Instrument 100 vorgeschoben wird, seine Handhaltung an den Fingergriffen des Instruments beibehält.
Der Knoten 85 kann dann festgezogen werden, was typischerweise durch Ziehen an den beiden freien Enden 81 und 83 erfolgt, woraufhin das chirurgische Instrument 100 aus einer eventuell verwendeten Röhre oder Hohlnadel herausgezogen und vom Faden befreit werden kann. Die freien Enden 81 und 83 können dann oberhalb des Knotens 85 abgeschnitten werden. Es besteht die Option weitere Knoten über das freie Fadenende 81 zu knüpfen und mit dem chirurgischen Instrument 100 vorzuschieben.
Außerdem lässt sich das chirurgische Instrument 100 verwenden, um aufeinander folgende Halbknoten zu schieben, die um ein Fadenende gebildet werden, das als Stützfaden bezeichnet wird. Im Allgemeinen wird ein Halbknoten außerhalb des Körpers als Schleife angelegt. Die Schleife wird dann durch ein Portal in der Haut an eine nicht direkt zugängliche Stelle im Körper geschoben. Das Instrument 100 fasst das Fadenende und schiebt die Schleife entlang des Stützfadens vor, um beispielsweise die Weichteile in dem nicht direkt zugänglichen Operationsgebiet im Körper des Patienten zusammenzuhalten und zu sichern.
Die oben gegebene Beschreibung und die Zeichnungen illustrieren bevorzugte Ausführungsformen, mit denen die Ziele der vorliegenden Erfindung umgesetzt werden und die über die für die Erfindung kennzeichnenden Eigenschaften und Vorzüge vertilgen. Es ist nicht beabsichtigt, die Gültigkeit der vorliegenden Erfindung auf die gezeigten Ausführungsformen einzuschränken. Jede Abänderung der vorliegenden Erfindung, die sich ihrem Grundgedanken nach im Rahmen der folgenden Ansprüche bewegt, ist als Teil der vorliegenden Erfindung anzusehen.

Claims

1. Ein chirurgisches Instrument, bestehend aus:
einem Stiel mit einem proximalen und einem distalen Ende, wobei der Stiel in einer äußeren Röhre ein inneres koaxial angeordnetes Element enthält;
einem festen Greiferglied, das sich am distalen Ende des Stiels befindet und mit dem äußeren Rohr verbunden ist;
einem drehbaren Greiferelement, das sich am distalen Ende des Stiels befindet und mit dem inneren Element verbunden ist, wobei das drehbare Greiferelement dem festen Greiferelement gegenüber angeordnet ist und sich von einer offenen Stellung in eine geschlossene Stellung drehen kann; und
einer Antriebskonstruktion am proximalen Ende des Stiels, die mit dem drehbaren Greiferelement verbunden ist.

2. Das chirurgische Instrument gemäß Anspruch 1, wobei das feste und das drehbare Greiferelement in der geschlossenen Stellung zum Fassen eines Fadenstücks eine umschlossene Öffnung bilden.

3. Das chirurgische Instrument gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebskonstruktion eine Handhabungskonstruktion ist.

4. Das chirurgische Instrument gemäß Anspruch 3, wobei die Handhabungskonstruktion aus einem unbeweglichen Daumengriff und einem beweglichen Fingergriff besteht.

5. Das chirurgische Instrument gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebskonstruktion das innere Element des Stiels dreht.

6. Das chirurgische Instrument gemäß Anspruch 5, wobei die Drehung des inneren Elements des Stiels weiter die Drehung des drehbaren Greiferelements von der offenen in die geschlossene Stellung bewirkt.

7. Das chirurgische Instrument gemäß Anspruch 1, das weiter mit einer Vorrichtung zum Sperren des inneren Elements relativ zur äußeren Röhre ausgestattet ist.

8. Ein chirurgisches Instrument, bestehend aus:
einem Stiel mit einem proximalen und einem distalen Ende, wobei der Stiel in einer äußeren Röhre ein inneres koaxial angeordnetes Element enthält;
einem festen Greiferglied, das sich am distalen Ende des Stiels befindet und mit dem äußeren Rohr verbunden ist;
einem beweglichen Greiferelement, das sich am distalen Ende des Stiels befindet und mit dem inneren Element verbunden ist, wobei das bewegliche Greiferelement dem festen Greiferelement gegenüber angeordnet ist und sich von einer offenen Stellung, in der die Greiferelemente eine offen stehende Öffnung bilden, in eine geschlossene Stellung bewegen kann, in der die Greiferelemente eine umschlossene Öffnung bilden; und
einer Antriebskonstruktion am proximalen Ende des Stiels, die mit dem drehbaren Greiferelement verbunden ist, um den Greifer zwischen offener und geschlossener Stellung zu bewegen.