DE202011109495U1

DE202011109495U1 - Nadelführung

Info

Publication number: DE202011109495U1
Application number: DE202011109495U
Authority: DE
Original assignee: ISYS Medizintechnik GmbH
Current assignee: ISYS Medizintechnik GmbH
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-01-08
Anticipated expiration: 2021-12-28

Abstract

Nadelführung, insbesondere zur Einführung von Punktionsnadeln bei Patienten, wobei die Nadelführung (1) an zwei Verstellarmen (3, 4) in mehreren Achsen gelenkig gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelführung (1) eine Adapterhülse (5) aufweist, in die ein Führungseinsatz (6) mit einem Nadelkanal (6a) passgenau einsetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nadelführung, insbesondere zur Einführung von Punktionsnadeln bei Patienten.
Eine derartige Vorrichtung ist im Grundkonzept aus der WO 97/20515 des Erfinders bekannt, wobei sich diese Zielvorrichtung bei vielen operativen oder stereotaktischen Eingriffen mit genauer Ansteuerung von Punkten am oder im Körper bewährt hat. Vor allem durch die Einbeziehung moderner Computertechnologien, wie Computer-Tomographie (CT) oder Magnetresonanz-Tomographie, ist es möglich geworden, die erforderlichen Eintrittsorte, Eintrittstiefen und Eintrittsrichtungen der medizinischen Instrumente exakt festzulegen, so dass auch eine Zielvorrichtung zur Führung dieser Instrumente der erhöhten Genauigkeit gerecht wird. Mittels der z. B. durch CT ermittelten Patientendaten und Parameter soll dann ein Instrument an den definierten Zielpunkt am oder im Körper gebracht werden können.
Wesentlich bei derartigen Zielvorrichtungen zur Führung medizinischer Instrumente sind eine hohe Zielgenauigkeit und eine schnelle Reproduzierbarkeit. Die weiterhin in der Praxis verwendeten Zielvorrichtungen bestehen meist aus einer massiven Führungsröhre, welche an einen stereotaktischen Rahmen aus Metall-Bügeln oder -Bogen angebracht ist z. B. gemäss der US-A-52 57 998 , US-A-51 76 689 oder US-A-52 01 742 . Diese Vorrichtungen entsprechen nicht voll den vorstehend genannten Erfordernissen, da diese Zielvorrichtungen mit einem schweren stereotaktischen Rahmens eine reproduzierbare Positionierung sehr schwierig gestalten. Die stereotaktische Genauigkeit leidet bei wiederholten Eingriffen oftmals darunter, da für jeden Patienten die Vorrichtung umgestellt werden muss. Da zudem die herkömmlichen Zielvorrichtungen an einen massiven Rahmen gebunden sind, ist oftmals die Variabilität eingeschränkt.
Auch bei der Strahlen-Therapie werden Punktionsnadeln (sog. Pins oder Seeds) direkt in das zu bestrahlende Tumorgewebe vorgeschoben und anschließend erfolgt eine direkte Bestrahlung des Tumors durch radioaktive Substanzen, ausgehend von der Nadelspitze. Es gilt in diesem Fall, wenigstens eine Nadel exakt an einen Punkt (z. B. Tumormitte) vorzuschieben und dabei vitale Strukturen zu umgehen und zu schützen. Durch den Einsatz computergestützter Navigationssysteme ist es zwar möglich geworden, entscheidende Verbesserungen auf diesem Gebiet zu erzielen, da auf dem Bildschirm anstatt der Lage der Sondenspitze nun die Lage der Nadelspitze im oder am Körper angezeigt wird. Die Anforderung einer schnellen und einfachen Reproduzierbarkeit bedarf jedoch noch Verbesserungen an der Zielvorrichtung, um die Verstellung in allen drei Raumebenen exakt beibehalten zu können. Selbst für einen geübten Bediener ist dies sehr schwierig, z. B. wegen kleinen, unbewussten Handbewegungen.
Als Abhilfe hat der Erfinder mit der WO 2005/084565 eine Vorrichtung zur Ansteuerung körperlicher Strukturen vorgeschlagen, die eine präzise, reproduzierbare und variable Führung für medizinische Instrumente mittels direkt übereinander angeordneten Stellantrieben ermöglicht. Damit ist eine beliebige räumliche Positionierung und exakte Ausrichtung der Nadelführung fernbedienbar möglich. Die Nadelführung selbst wird dabei von zwei Mehrfachgelenken, insbesondere Kugelköpfen an den Vorderenden der Verstellarme gebildet, die jedoch relativ schwierig zu montieren sind, zumal häufig unterschiedliche Nadeldicken erforderlich sind. Insbesondere die Sterilität ist im Operationsbereich eine zwingende Voraussetzung, die einer gründlichen Reinigung der Nadelführung bedarf.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Nadelführung zu schaffen, die besonders variabel und bequem einzusetzen ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Nadelführung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Durch die Ausgestaltung mit einer Adapterhülse, in die ein Führungseinsatz mit einem Nadelkanal passgenau eingesetzt wird, kann die Anpassung an verschiedene Nadeldicken besonders rasch erfolgen (sog. Revolverprinzip). Da diese Teile bevorzugt als Einwegartikel ausgebildet, kann die Sterilität gewährleistet werden, insbesondere wenn daran eine Folie (oder ein Beutel) zur Bildung einer sterilen Abdeckung der Verstellarme und der Stellantriebe angebracht ist. Diese Umhüllung ist jedoch so locker ausgelegt, dass die Stellantriebe die Nadelführung exakt und schnell verstellen können, um eine zielgerichtete Einstellung in den Raumachsen zu ermöglichen. Zudem kann der Führungseinsatz schnell und einfach gegen einen Markereinsatz ausgetauscht werden, um eine präzise Anpeilung von vorher beispielsweise im CT festgelegten Eingriffs- oder Zielorten vorzunehmen, so dass eine erhebliche Reduzierung der Strahlenbelastung des OP-Personals und eine Erleichterung der in der Neurochirurgie üblichen Eingriffe erzielt wird. Ebenso kann der Markereinsatz entsprechende Marker (z. B. Ringmarker) für die Einstellung unter Echtzeitbildgebung (z. B. Fluoroskopie) aufweisen, wodurch eine einfache und sichere Einstellung der Zielstruktur unter Durchleuchtung aus sicherer Distanz (also ohne Strahlenbelastung) möglich wird. Ist die Justierung vorgenommen, wird der Markereinsatz herausgenommen, die Zielhülse (das sog. Needle-Insert) in Form des Führungseinsatzes eingesteckt und die Nadel kann dann vorgeschoben werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Unteransprüche. Zweckmäßig ist hierbei insbesondere die Befestigung der Adapterhülse mit zwei Gelenkarmen in Art einer Schnellverbindung an den freien Enden der Verstellarme, insbesondere mit einer Hülsenverlängerung mit Nut zum Einfügen eines der Gelenkarme. Dies erfolgt bevorzugt mit einem Kugelkopf, der in die ausgerundet gestaltete Nut eingeschoben wird. Als SchnellRastverbindung sind insbesondere Einrastzapfen oder Klammern zur raschen und einfachen Ankoppelung an die Verstellarme vorgesehen. Bevorzugt ist der Führungseinsatz entlang des Nadelkanals geteilt ist und weist an dem vom Nadelkanal abliegenden Ende ein Filmscharnier auf, so dass die Nadel einfach und schnell eingesetzt werden kann. Gleiches gilt für den Führungseinsatz, der bequem in die Adapterhülse mit einer abgestuften Innenform eingesetzt werden kann, um dort sicher und stabil umgriffen zu werden. Bei Bedarf kann die Außenform der Führungseinsätze auch etwas konisch ausgebildet sein, um das Einführen in die Adapterhülse zu erleichtern. Die Nadel kann somit jederzeit in gleicher Position wieder aufgenommen werden, z. B. wenn diese kurzzeitig aus der Nadelführung zurückgezogen oder entnommen wurde.
Diese Nadelführung ermöglicht somit das Einführen der Instrumente in exakter Lageeinstellung, wobei die Feinpositionierung der Instrumente durch die fernsteuerbaren Stellantriebe im sicheren Abstand vom Röntgengerät erfolgen kann, um die Strahlenbelastung des Personals bei einer Strahlentherapie in vorteilhafter Weise zu reduzieren. Nachdem die Zielvorrichtung vorjustiert wurde, kann auch eine Simulation oder Eingriffsplanung durchgeführt werden, wobei auf dem Monitor die Lage im oder am Patienten beobachtet werden kann. Der präzisen Zielansteuerung dienen auch Führungsklammern im Führungseinsatz, die einen feinfühligen Nadelvorschub sicherstellen.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung, die am hier linken Ende eine Nadelführung trägt;
2 eine Perspektivansicht etwa in Originalgröße, die Bauteile der Nadelführung zeigt; und
3 eine auseinandergeklappter Führungseinsatz mit Führungsklammern.
Eine Nadelführung 1 ist hier über einem schematisch dargestellten OP-Tisch 2 gelagert, nämlich mit einer Grundhalterung 2a, an der zwei Stellantriebe 3a und 4a befestigt sind. Die Grundhalterung 2a kann gegenüber dem OP-Tisch 2 in horizontaler und in vertikaler Richtung vorpositioniert werden. An den Stellantrieben 3a und 4a sind Verstellarme 3 und 4 vorgesehen, die an ihren freien Enden mit der Nadelführung 1 gelenkig gekoppelt werden können (vgl. 2), um so die Beweglichkeit der Nadelführung 1 bzw. von deren Adapterhülse 5 in mehreren Freiheitsgraden zu gewährleisten.
Wie in 2 dargestellt, ist die Adapterhülse 5 mit zwei Gelenkarmen 5a und 5d an die freien Enden der Verstellarme 3, 4 angekoppelt. Für eine schnelle Verbindung ist hierzu insbesondere ein Einrastzapfen 5f und eine Klammer 5g vorgesehen. Für die Beweglichkeit in mehreren Raumachsen ist an der Spitze des Gelenkarms 5d ein Kugelkopf 5e angebracht, der von oben in eine gerundete Nut 5c eingeschoben werden kann. Die Nut 5c ist hierbei an einer Hülsenverlängerung 5b eingeformt, die für eine stabile Abstützbasis für einen Führungseinsatz 6 sorgt. Dieser kann entsprechend dem Pfeil X in die Adapterhülse 5 passgenau und damit exakt reproduzierbar eingesetzt werden.
Der Führungseinsatz 6 ist entlang einem Nadelkanal 6a (entlang dem Pfeil X) zweigeteilt, aber mit einem Filmscharnier 6b verbunden, wie dies in 3 gesondert dargestellt ist. Dabei ist im Innern ein klammerartiger Federmechanismus vorgesehen, welcher eine spielfreie Lagerung und Führung der Nadel bei mit konstanten Vorschubkräften ermöglicht. Durch Aufklappen der beiden Hälften kann somit eine nicht näher gezeigte Punktionsnadel in den Nadelkanal 6a eingelegt werden, um dann den Führungseinsatz 6 (wie mit dem Pfeil X angedeutet) in die Adapterhülse 5 einzustecken. Die Axialposition des Führungseinsatzes 6 wird hierbei durch eine abgestufte Innenform der Adapterhülse 5 vorgegeben, die dann den Führungseinsatz 6 umgreift und somit sicher positioniert bzw. durch diese Klemmung exakt fixiert. Gleiches gilt, wenn zur Vorjustierung ein in der Außenform weitgehend gleich ausgebildeter Markereinsatz 6' eingesetzt wird (Pfeil Y), um in Art einer Sonde den gewünschten Eintrittspunkt der Punktionsnadel festzulegen (und an einem Bildschirm anzuzeigen). Somit kann durch Fernbedienung der Stellantriebe 3a und 4a der gewünschte Zielpunkt exakt angesteuert werden.
Die hier dargestellten Bauteile der Nadelführung 1 sind Kunststoff-Einwegartikel, um die im OP-Bereich geforderten Hygienebedingungen zu erfüllen. Dabei sind die Bauteile bevorzugt in einem Beutel oder einer Folie 7 (am Gelenkarm 5a nur segmentartig als Schraffur angedeutet) verpackt, wobei die Folie 7 an flanschartigen Verbreiterungen 7a der Gelenkarme 5a und 5d eingeklemmt ist. Nach dem Ankoppeln der Gelenkarme 5a und 5d an die Verstellarme 3 und 4 durch den Operateur kann somit die Folie 7 über die Verstellarme 3 und 4 (und deren Stellantriebe 3a, 4a) hier nach rechts hin übergestülpt werden, so dass für all diese Teile in Nähe der Eingriffsteile eine sterile Abdeckung geschaffen wird.
Wie vorstehend angedeutet, ist in 3 der Führungseinsatz 6 in aufgeklappter Position gezeigt, so dass die beiden Hälften jeweils den halben Führungskanal 6a aufweisen und über das Filmscharnier 6b verbunden sind. Entlang dem Führungskanal 6a sind hier in der rechten Hälfte zwei Führungsklammern 6c mit axialem Abstand voneinander beabstandet, in die die Nadel eingeklipst werden kann. Die Führungsklammern 6c weisen somit gegenüber der zu verschiebenden Nadel einen definierte Haltekraft auf, so dass für den Operateur der Vorschub exakt ausgelegt ist. Durch Variation der Klemmkraft der Führungsklammern 6c (wobei auch nur eine ausreicht oder auch drei derartiger Klammern vorgesehen sein können) kann somit die gewünschte Vorschubkraft eingestellt werden. Die wenigstens eine Führungsklammer 6c kann dabei als Metall-Federbügel im Führungseinsatz 6 entlang dem Führungskanal eingesetzt und fixiert sein (z. B. durch Kleben) oder bevorzugt durch einstückige Ausformung beim Spritzgießen des Führungseinsatzes 6 aus Kunststoff.
Im oberen Bereich des Führungseinsatzes 6 sind auch noch einander gegenüberliegend Halteklammern 6d und Zapfen- bzw. Buchsenteile 6e dargestellt, so dass der Führungskanal 6a in zusammengeklappten Zustand exakt positioniert ist. Ebenso können auch Kleberpunkte zum exakten Zusammenhalt der beiden Hälften des Führungseinsatzes 6 dienen, so dass eine hochpräzise Nadelführung gewährleistet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 97/20515 [0002]
US 5257998 A [0003]
US 5176689 A [0003]
US 5201742 A [0003]
WO 2005/084565 [0005]

Claims

Nadelführung, insbesondere zur Einführung von Punktionsnadeln bei Patienten, wobei die Nadelführung (1) an zwei Verstellarmen (3, 4) in mehreren Achsen gelenkig gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelführung (1) eine Adapterhülse (5) aufweist, in die ein Führungseinsatz (6) mit einem Nadelkanal (6a) passgenau einsetzbar ist.
Nadelführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterhülse (5) einen Gelenkarm (5a) zur Befestigung an einem der Verstellarme (3, 4) aufweist sowie eine davon abkragende Hülsenverlängerung (5b) mit einer Nut (5c) zum Einfügen eines zweiten Gelenkarms (5d), der am zweiten Verstellarm ankoppelbar ist.
Nadelführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gelenkarm (5d) mit einem Kugelkopf (5e) in die ausgerundet gestaltete Nut (5c) eingreift.
Nadelführung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkarm (5a, 5d) einen Einrastzapfen (5f) oder eine Klammer (5g) zur Ankoppelung an einen oder beide Verstellarm(-e) (3, 4) aufweist.
Nadelführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Adapterhülse (5) eine Folie (7) zur Bildung einer sterilen Abdeckung angeschlossen ist.
Nadelführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (7) an den beiden Gelenkarmen (5a, 5d) geklemmt ist, vorzugsweise mit flanschartigen Verbreiterungen (7a).
Nadelführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungseinsatz (6) entlang des Nadelkanals (6a) geteilt ist und insbesondere an dem vom Nadelkanal (6a) abliegenden Ende ein Filmscharnier (6b) aufweist.
Nadelführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorpositionierung der Nadelführung (1) der Führungseinsatz (6) durch einen in die Adapterhülse (5) passenden Markereinsatz (6') ersetzt ist.
Nadelführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterhülse (5) eine abgestufte Innenform aufweist und den Führungseinsatz (6) bzw. den Markereinsatz (6') umgreift.
Nadelführung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Führungseinsatzes (6) entlang dem Nadelkanal (6a) wenigstens eine Führungsklammer (6c) vorgesehen ist.
Nadelführung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsklammer (6c) beim Spritzgießen des Führungseinsatzes (6) einstückig ausgeformt ist.
Nadelführung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraft der Führungsklammer (6c) einstellbar ist.