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Technisches Anwendungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur operativen Entfernung
von Geweberegionen mittels Elektrokoagulation aus menschlichem oder
tierischem Gewebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die
Entfernung von Geweberegionen spielt für diagnostische Zwecke oder
zur Entfernung maligner Herde eine wichtige Rolle. Hierbei müssen in
der Regel Geweberegionen mit einer Größe von ca. 1 cm3 bis ca.
100 cm3 aus menschlichem oder tierischem
Gewebe herausgeschnitten werden. Bei vielen Schneidvorgängen, insbesondere
im Lungengewebe, ist eine zeitnahe Versiegelung der Schnittfläche erforderlich,
um den Blutverlust und das Operationstrauma möglichst gering zu halten.
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Stand der Technik
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Derzeit
ist der Anmelderin eine Technik bekannt, die eine zeitnahe Versiegelung
der Schnittfläche
unter den Gegebenheiten der minimalinvasiven Chirurgie ermöglicht.
Bei dieser Technik werden so genannte Klammer-Schneid-Geräte eingesetzt,
die das Gewebe wie eine Schere schneiden und auf beiden Seiten des Schnitts
die Schnittfläche
durch automatisches Anbringen von Klammern versiegeln. Dabei ist
technisch bedingt die Schnittführung
stets gerade. Dies hat zur Folge, dass sehr lange, schräge Schnitte
notwendig sind, um eine Geweberegion vollständig herauszutrennen. Durch
diese Schnittführung
ergibt sich eine kegelförmige Gestalt
des Resektats, wie dies zur Veranschaulichung beispielhaft in 3 dargestellt ist. Um eine
relativ kleine Geweberegion zu entfernen, muss bei Einsatz dieses
Gerätes
viel umliegendes, gesundes Gewebe mit entfernt werden. Dieser Kollateralschaden
ist besonders in der Lunge sehr hoch zu bewerten, weil sich die
Lunge nicht, wie beispielsweise die Leber, regeneriert. Weiterhin
stellt die große
Schnittfläche
ein sehr hohes Risiko für
Blutungen während
und vor allem nach der Operation dar. Die Anwendung der Klammer-Schneid-Technik erfordert
zudem eine sehr zeitraubende, mental anspruchsvolle, kosten- und
personalintensive Arbeit.
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Eine
weitere Problematik bei der Durchführung der Geweberesektion stellt
bei minimalinvasiven Eingriffen die Entfernung des Resektats dar.
Das Resektat ist in der Regel zu groß, um es durch die Inzision
selbst zu entfernen. Deshalb wird im Anschluss an die Abtrennung
der Geweberegion ein kosmetischer Schnitt gesetzt, durch den das
Resektat aus dem Körper
entfernt werden kann. Handelt es sich beim Resektat um potentiell
tumoröses
Gewebe, so muss vor dem Abtransport eine Isolierung des Gewebes
erfolgen, um eine Tumorausbreitung durch Verschleppung von Tumorzellen
während
der Operation zu vermeiden. Dies erfolgt in der Regel durch Einbringen
in einen Bergebeutel, der später
durch einen kosmetischen Schnitt entfernt wird. Das Einbringen des
Resektats in den Bergebeutel erfordert je nach Form und Größe des Resektats
Geschick und Zeit.
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Dazu
muss das Resektat bisher mit Pinzetten oder anderen Greifern gefasst,
gezogen und gedrückt werden.
Dies ist im Fall von tumorösem
Gewebe besonders kritisch, weil dadurch Blut und damit Tumorzellen aus
dem Resektat herausgedrückt
werden können,
die sich dann im gesamten Operationsgebiet verteilen (Tumor-Spilling) und zu
Rezidiven oder Metastasen führen
können.
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Aus
der
US 6036698 A ist
eine Vorrichtung zur Resektion von Geweberegionen bekannt, die die
Abtrennung der Geweberegion mittels Elektrokoagulation durchführt. Die
Vorrichtung weist hierzu einen Hohlschaft mit einer in Richtung
der Längsachse
des Hohlschaftes verschiebbar gelagerten Elektrode auf, die außerhalb
des Hohlschaftes in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Hohlschaftes eine
Schlaufe bildet. Die Elektrode wird nach dem Erreichen der erforderlichen
Schnitttiefe spiralförmig
eingerollt, um die Geweberegion vollständig von der Umgebung abzutrennen.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Elektrode direkt
mit dem Ende des Hohlschaftes verbunden, der in diesem Falle lateral
expandierbar ausgebildet ist, so dass er das abgetrennte Resektat
direkt aufnehmen kann.
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Die
US 6280450 A zeigt
ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung zur Resektion von Geweberegionen mittels
Elektrokoagulation. Die Vorrichtung weist einen Hohlschaft mit einer
in Richtung der Längsachse
des Hohlschaftes verschiebbar gelagerten Elektrode zur Elektrokoagulation
auf, die außerhalb
des Hohlschaftes in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Hohlschaftes eine
Schlaufe mit veränderbarem
Querschnitt bildet, der bis auf einen minimalen Querschnitt verkleinert
werden kann. Die Schlaufe wird hierbei über ausklappbare Trägerstifte
geschoben, die ein konisches Volumen für die Entfernung der Geweberegion
vorgeben. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine im Hohlschaft in
Richtung der Längsachse
des Hohlschaftes verschiebbar gelagerten Halterung für die Befestigung
und Führung
eines Bergebeutels, für
den im Hohlschaft ein Aufnahmevolumen vorgesehen ist. Der Bergebeutel
wird nach der Durchführung
des Schnittes und dem Rückziehen der
Elektrode in den Hohlschaft über
die Trägerstifte
geschoben und anschließend
zusammengezogen, um das abgetrennte Resektat aufzunehmen.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, ein weiteres Instrument zur Resektion von Geweberegionen
anzugeben, das die beschriebenen Nachteile vermeidet und insbesondere
den Eingriff zur Entfernung der Geweberegion vereinfacht und verkürzt.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche oder
lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen
entnehmen.
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Die
vorliegende Vorrichtung, im Folgenden auch als Instrument bezeichnet,
umfasst einen Hohlschaft mit einer an oder im Hohlschaft in Richtung
der Längsachse
des Hohlschaftes verschiebbar gelagerten Elektrode zur Elektrokoagulation,
die außerhalb
des Hohlschaftes in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Hohlschaftes eine
erste Schlaufe mit veränderbarem
Querschnitt bildet, der bis auf einen minimalen Querschnitt verkleinert
werden kann. Im oder am Hohlschaft ist weiterhin eine in Richtung
der Längsachse
des Hohlschaftes verschiebbar gelagerte Halterung für die Befestigung
und Führung
eines Bergebeutels vorgesehen, die annähernd deckungsgleich mit und
benachbart zu der ersten Schlaufe eine zweite Schlaufe bildet, die in
gleicher Weise wie die erste Schlaufe im Querschnitt verändert werden
kann. Die Vorschubbewegungen und die Bewegungen zur Veränderung
des Querschnitts der beiden Schlaufen sind jeweils miteinander gekoppelt, so
dass sich in jeder Phase der Operation beide Schlaufen annähernd deckungsgleich
in der annähernd
gleichen Position befinden. Der Hohlschaft weist ferner ein Volumen
für die
Aufnahme eines an der Halterung befestigten Bergebeutels auf.
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Beim
Einsatz des vorliegenden Instrumentes erfolgt der Schneidevorgang
mittels Elektrokoagulation. Durch eine für den Gewebetyp optimierte
Regelung der elektrischen Parameter bei der Elektrokoagulation wird das
Gewebe an den entsprechenden Stellen aufgetrennt und eine zuverlässige Versiegelung
des Gewebes durch die Koagulation an den Schnittflächen erreicht.
Das Verfahren der Elektrokoagulation zur Durchtrennung von Gewebe
sowie zur Blutstillung ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so dass er
in der Lage ist, die geeigneten elektrischen Parameter für jede Gewebeart
zu finden. Selbstverständlich
weist das vorliegende Instrument auch eine entsprechende Zuführung zur Beaufschlagung
der Elektrode mit der entsprechenden Spannung bzw. dem entsprechenden
Strom auf.
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Die
Elektrode ist bei dem vorliegenden Instrument so ausgeführt, dass
der Trennvorgang durch eine lineare Bewegung der Elektrode in das
Gewebe hinein und anschließendes
Kappen der verbleibenden Verbindung durch Reduktion des Querschnitts
der durch die Elektrode gebildeten Schlaufe erfolgen kann. Der Schneidevorgang
erfolgt dabei vergleichbar einem Trennvorgang, wie er mit einer
Gewebestanze durchgeführt wird.
Die Elektrode wird von dem zur Operationsstelle gerichteten Ende
des Hohlschaftes in das Gewebe vorgeschoben und anschließend der
Schlaufenquerschnitt verringert. Ein Dorn zur Zentrierung des Instrumentes, der
wie bei der eingangs angeführten
US 6280450 A durch
die zu entfernende Geweberegion gestoßen werden muss, ist beim vorliegenden
Instrument nicht erforderlich.
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Durch
die zweite Schlaufe für
die Befestigung und Führung
eines Bergebeutels, der vor Beginn der Operation in den Hohlschaft
eingebracht werden kann, lässt
sich zeitgleich mit der Schnittführung
die zu entfernende Geweberegion in den Bergebeutel einbringen. Hierfür ist die
Halterung für
den Bergebeutel als zweite Schlaufe ausgebildet, die in gleicher
Weise wie die erste Schlaufe im Querschnitt verändert und in das Gewebe vorgeschoben
werden kann. Durch die benachbarte Anordnung dieser zweiten Schlaufe
zur schneidenden ersten Schlaufe wird erreicht, dass der Bergebeutel
bei der Durchführung
des Schnitts mit der zweiten Schlaufe zeitgleich über die
zu entfernende Geweberegion gestülpt
und bei Beendigung des Schneidevorgangs durch Verringerung des Schlaufenquerschnittes
verschlossen wird. Beim Zurückziehen
der Elektrode an der Instrumentenspitze zusammen mit der Halterung
wird das Resektat dann im Beutel aus seiner Umgebung entfernt.
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Der
Antrieb für
die Verschiebung der Elektrode sowie der Halterung in Längsrichtung
des Hohlschaftes ist vorzugsweise ebenso wie der Antrieb für die Veränderung
des Querschnittes der beiden Schlaufen in einem hinteren Teil des
Hohlschaftes angeordnet und vom Benutzer des Instrumentes bedienbar.
Die Elektrode sowie die Halterung sind vorzugsweise als drahtförmige Elemente
ausgebildet, die ringförmige
Schlaufen bilden, die durch Einziehen oder Ausfahren der drahtförmigen Elemente
aus einer im Hohlschaft verlaufenden Zuführung im Querschnitt veränderbar
sind.
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Das
vorliegende Instrument ist vorzugsweise so ausgeführt, dass
es bei der minimalinvasiven Chirurgie einsetzbar ist, d.h. durch
einen Operationstrokar geführt
werden kann. Weiterhin sind vorzugsweise Einstellmöglichkeiten
am bedienerseitigen Ende des Instrumentes vorgesehen, um den maximalen
Vorschub, d.h. die maximale Schnitttiefe, sowie die maximale Schlaufengröße voreinstellen
zu können.
Der Vorschub sowie die Schlaufengröße werden vor der Operation
auf Basis der Größe und Tiefe
der zu entfernenden Geweberegion eingestellt.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Das
vorliegende Instrument wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals beispielhaft erläutert. Hierbei
zeigen:
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1 ein Beispiel für Komponenten
des vorliegenden Instruments;
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2 ein Beispiel für die unterschiedlichen
Stufen bei der Entfernung einer Geweberegion mit dem vorliegenden
Instrument; und
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3 den Schnittverlauf zur
Entfernung einer Geweberegion bei Einsatz der Klammer-Schneid-Technik des Standes
der Technik.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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3 zeigt beispielhaft den
Schnittverlauf bei der Entfernung einer Geweberegion
1 aus
dem Gewebe
2 eines Körpers
unter Einsatz der aus dem Stand der Technik bekannten Klammer-Schneid-Methode
oder der aus der
US
6280450 A bekannten Technik. Bei der ersten Methode kann
die Geweberegion
1 nur durch Setzen geradliniger schräger Schnitte
3 aus
dem Gewebe
2 entfernt werden, bei der zweiten Technik wird
ein konisches Volumen durch die Trägerstifte zur Führung der
Schneidelektrode vorgegeben. Hierbei wird jedoch zwangsläufig viel
umliegendes, gesundes Gewebe entfernt.
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Demgegenüber erfolgt
beim vorliegenden Verfahren ein Schnitt, wie er mit dem Schnittverlauf 4 angedeutet
ist. Hierbei ist deutlich das geringere Ausmaß des mit entfernten gesunden
Gewebes zu erkennen.
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1 zeigt beispielhaft eine
mögliche
Ausgestaltung des vorliegenden Instrumentes für die minimal invasive Tumorresektion
aus der Pleura (Lungenfell). Das Instrument besteht aus einem zylindrischen
Hohlschaft 5, von dem im linken Teil der Abbildung nur
der vordere, zur Operationsstelle gerichtete Teil zu erkennen ist.
Dieser Hohlschaft 5 wird in einem nicht dargestellten Operationstrokar
geführt.
Die im Hohlschaft 5 gelagerte Schneidelektrode 6 ist
als ringförmige
Drahtschlaufe 6a ausgeführt,
deren Radius durch Einziehen bzw. Ausfahren des Drahtes aus der
im Hohlschaft 5 verlaufenden Zuführung 7 veränderbar
ist. Die Figur zeigt weiterhin die ebenfalls als Drahtschlaufe 8a ausgebildete
Halterung 8 für
den hier nicht dargestellten Bergebeutel. Der Bergebeutel ist beim
Einsatz des Instrumentes zunächst
im Hohlschaft 5 untergebracht und wird je nach Vorschub
und Querschnittsposition der Schneidelektrode 6 bzw. der
Halterung 8 aus dem Hohlschaft 5 herausgezogen.
Die beiden Drahtschlaufen 6a, 8a sind nahezu konzentrisch
und direkt übereinander
parallel angeordnet, so dass die Öffnung des an der Halterung
befestigten Bergebeutels stets direkt hinter der aktuellen Schneideposition
ist. Die Querschnittsverstellung der beiden Drahtschlaufen 6a, 8a ist
gekoppelt, so dass ihre Radien stets korreliert sind. Die Drahtschlaufen 6a, 8a sind
so angeordnet, dass sie in Ebenen senkrecht zur Längsachse
des Hohlschaftes 5 verlaufen. Durch vollständiges Zusammenziehen
der Drahtschlaufen 6a, 8a wird sichergestellt,
dass sie in diesem Zustand nicht über den Querschnitt des Hohlschaftes 5 hinausstehen, damit
das Instrument durch den Trokar geführt werden kann. Die Antriebe
für den
Vorschub der beiden Drahtschlaufen 6a, 8a in Pfeilrichtung
in die Operationsstelle hinein sowie für die Veränderung der Querschnitte der beiden Drahtschlaufen 6a, 8a sind
in einem hinteren Teil des Hohlschaftes 5 untergebracht.
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Der
rechte Teil der 1 zeigt
Komponenten des vorliegenden Instrumentes ohne den Hohlschaft. In diesem
Teil der Figur ist die Führung 9 für die Zuführungen
der Schneidelektrode 6 sowie der Halterung 8 zur Bildung
der Drahtschlaufen 6a, 8a zu erkennen. Im hinteren
Teil schließen
sich der Antrieb 10 für
die Querschnittsverstellung sowie der Vorschubzylinder 11 für den Vorschub
der Führung 9 an.
Durch die Verjüngung der
Führung 9 im
vorderen Bereich entsteht hier Raum für die Aufnahme des Bergebeutels
im Hohlschaft 5.
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Bei
der Durchführung
der minimalinvasiven Resektion von lokalen Pleura-Tumoren mit Durchmessern bis
zu 30 mm wird das vorliegende Instrument mit einem geeigneten Bergebeutel 12 bestückt, wie
dies schematisch in 2 zu
erkennen ist. Diese Figur zeigt die verschiedenen Schritte beim
Einsatz des vorliegenden Instrumentes bei der Geweberesektion. In
der Figur ist der Hohlschaft 5 mit dem schematisch dargestellten Bergebeutel 12 und
den beiden Drahtschlaufen 6a, 8a zu erkennen.
Nach dem Auffinden des Tumors mittels Bildgebung wird der erforderliche
Radius für
den Schnitt ermittelt und nach dem Einführen des Instrumentes durch
den Trokar eingestellt. Mit Hilfe der Bilddaten wird auch die gewünschte Resektionstiefe
bestimmt und am Instrument als Solltiefe eingestellt.
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Dann
wird die entstandene Drahtschlaufe 6a der Schneidelektrode
an der richtigen Stelle auf die Lungenoberfläche aufgesetzt und der Schneidevorgang
durch Beaufschlagen der Elektrode mit dem entsprechenden Strom gestartet.
Gleichzeitig werden die beiden Drahtschlaufen 6a, 8a mit
definierter Geschwindigkeit zusammen mit dem an einer der beiden
Drahtschlaufen befestigten Schneidebeutel 12 mit definierter
Geschwindigkeit vorangetrieben (2b).
Der Bergebeutel 12 ist hierbei selbstverständlich mit
der geöffneten
Seite an der Drahtschlaufe 8a vollumfänglich befestigt.
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Ist
die Solltiefe erreicht, so ist der Bergebeutel 12 vollständig über das
zu entfernende Gewebe 1 gestülpt, wie dies in der 2c zu erkennen ist. Anschließend werden
die Querschnitte der Drahtschlaufen 6a, 8a hinter
dem Tumor bis zum minimalen Querschnitt verjüngt, so dass sich der Bergebeutel 12 schließt (2d). Durch eine vorsichtige
Drehung des Instruments um die Schaftachse wird der verbleibende
Rest der Schnittfläche
getrennt. Daraufhin werden die beiden Schlaufen wieder zurück- bzw.
eingezogen. Das Resektat im Bergebeutel 12 wird dadurch
aus seiner Umgebung herausgezogen und kann abtransportiert werden (2f). Der gesamte Vorgang
dauert nur einige Sekunden. Die entstandene Wunde in der Lunge kann
konventionell versorgt werden.
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Mit
dem vorliegenden Instrument werden somit das Trennen des Resektats
von seiner Umgebung, die Versiegelung der Schnittfläche und
die Isolierung des Resektats in einem Bergebeutel gleichzeitig und
in einem Operationsschritt erreicht. Der Schnitt rund um das Resektat
erfolgt am gesamten Umfang gleichzeitig, so dass während des
Schneidvorganges keine Verzögerung
durch fehlende Orientierung, durch undichte Klammerungen oder durch
Manipulation des Gewebes, um freie Sicht oder freie Beweglichkeit
zu erlangen, auftreten.
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Bei
der minimalinvasiven Tumorchirurgie entfällt die Zeit für das manuelle
Einbringen des Resektats in den Bergebeutel. Für den Patienten bedeutet dies
eine geringere Traumatisierung und eine kürzere Rehabilitationszeit.
Dies erbringt der Klinik wiederum eine bessere Verfügbarkeit
der Betten. Zeitersparnis bedeutet in diesem Falle auch Kostenersparnis.
Darüberhinaus
fallen keine Kosten für
die Versiegelung durch Klammern an. Durch eine speziell auf das
Gewebe abgestimmte Regelung der elektrischen Parameter beim Schneiden
wird eine bessere Versiegelung der Schnittflächen erreicht. Dies führt zu einer
Erhöhung
der Sicherheit, da das Operationstrauma durch die verbesserte Versiegelung
und durch die Verringerung des unnötig entfernten Gewebes deutlich
reduziert wird. Eine kleinere Verletzung birgt auch ein kleineres
intra- oder postoperatives Risiko von unbemerkten oder unkontrollierbaren
Blutungen. Im Falle der Tumorchirurgie bedingt eine bessere Versiegelung
auch automatisch ein niedrigeres Risiko des Austretens und damit
des Verschleppens von Tumorzellen. Die sofortige Isolierung des
Resektats in einem Bergebeutel trägt in diesem Anwendungsfall ebenfalls
zur Erhöhung
der Sicherheit bei. Die Erhöhung
der Sicherheit bedeutet im Falle der Tumorchirurgie, zumindest statistisch
gesehen, eine Erhöhung
der Sicherheit vor Tumor-Spilling,
eine Senkung der Rezitivrate und damit die Erhöhung der 5-Jahres-Überlebensrate,
die als Qualitätsmerkmal
für Operationstechniken
und -methoden herangezogen wird. Die mit dem vorliegenden Instrument
ermöglichte
Senkung der Operationsrisiken durch geringere Traumatisierung und
kürzere
Narkosezeit ermöglicht
es auch, eine Operation bei Patienten durchzuführen, für die eine Operation nach bisheriger
Vorgehensweise aufgrund ihres gesundheitlichen Gesamtzustandes zu
riskant wäre.
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