DE2848314C2

DE2848314C2 - Chirurgisches Instrument

Info

Publication number: DE2848314C2
Application number: DE2848314A
Authority: DE
Inventors: Leonard Joseph Medford Mass. Bonnell; Lanny L. Okemos Mich. Johnson; Edward Hugh Southboro Mass. McHugh; Douglas Dana Wakefield Mass. Sjostrom
Original assignee: Dyonics Inc
Current assignee: Smith and Nephew Inc
Priority date: 1977-11-07
Filing date: 1978-11-07
Publication date: 1982-12-23
Also published as: US4203444B1; JPS5477493A; DE2848314A1; GB2007098A; GB2007098B; US4203444A; JPS6137948B2

Description

daß das äußere Rohr (22)

- feststehend angeordnet ist und

- seine Schneide (E_e) \n Axialrichtung, im wesentlichen parallel zu seiner Rohr-Achse, verlaufend aufweist,

daß das innere Glied (32)

- eine Klinge (34) aufweist,

- deren Schneide (E) schräg zur Rohr-Achse verläuft,

so daß mittels beider Schneiden (E_a E₁) durch ihr Zusammenwirken beim Entfernen des Gewebes ausgedehnte Gelenkflächen

- (z. B. an der Patella (Kniescheibe), den Menisken, dem Tibial-Plateau (der oberen Schienbein-Endfläche))

glättbar sind (wie durch Entfernen von degeneriertem Knorpel und von degeneriertem Synovial-Gewebe) (vgl. z. B. F i g. 1,8 -14), daß die Klinge (34)

- an ihrem proximalen und an ihrem distalen Ende durch Radial-Lagerteile (33, 35) im äußeren Rohr (22) gelagert ist,

daß eine Vakuumleitung (42,43) vorgesehen ist,

- um Flüssigkeit und zu entfernendes Gewebe in die axiale öffnung (28) des äußeren Rohrs (22) einzusaugen und das abgeschabte, zerstückelte Gewebe durch das Instrument hindurch abzufordern, und

daß ein Antriebs-Motor (54) vorgesehen ist «

- zum Antrieb der Klinge (34) mit einer Drehzahl von

- etwa 100-200 U/min.

— einen Außendurchmesser von mindestens ca. 4 mm aufweist

4. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

— wobei das innere Glied ein inneres Rohr ist,

— das in der Mantelfläche einen Ausschnitt aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

— daß der Ausschnitt

— mit der axialen Öffnung (28) im äußeren Rohr (22) in Deckung bringbar ist, und

— mit einer Kante die Schneide (E) der Klinge (34) bildet, und

— daß die Radial- Lagerteile

— volle Lagerringe (33,35) sind
(vgl. F ig. 5).

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bereits seit 60 Jahren (nämlich 1918) ist es bekannt, das Innere von zumindest größeren Gelenken des menschlichen Körpers durch über Punktionen (Einstiche) eingeführte Endoskop-Sonden zu untersuchen, d. h. durch Arthroskopie.

Dennoch wird die (eigentliche) Gelenk-Chirurgie nach wie vor als offene Chirurgie, d. h. Arthrotomie (Gelen';-Spaltung), durchgeführt, die einen großen Einschnitt erfordert und für den Patienten einen stationären Aufenthalt von mindestens einer Woche sowie eine Rekonvalenzzeit von mindestens 4 — 5 Wochen mit sich bringt, ganz zu schweigen von Trauma, Unbehagen und Bewegungseinschränkungen des Patienten sowie ggf. zurückbleibende störenden Narben.

Insbesondere wird bei einer Chondromalacia (Knorpelerweichung) der Kniescheibe (Patella) regelmäßig so vorgegangen, daß das Knie eröffnet, anschließend von Hand die Kniescheibe umgelegt und schließlich deren Unterseite mit einem Messer (Skalpell) oder einer Rasierklinge geglättet, insbesondere von ihr Knorpel bis herunter auf die Knochen-Substanz abgeschabt wird.

Vgl. dazu insbesondere:

— George Bentley, Chondromalacia Patellae,

The Journal of Bone and Joint Surgery,

Vol.52-A,Nr.2,March 1970, p. 221 ff.,

2. Instrument nach Anspruch
zeichnet,

- daß die axiale öffnung (28) im äußeren Rohr (22)

- an beiden Längsseiten als ortsfeste Schneide (Ee) ausgebildet ist,

- daß die Klinge (34)

- ein Paar von mit jeweils einer der ortsfesten Schneiden (E_e) zusammenwirkenden Schneiden (E) aufweist, die für unterschiedlichen Drehsinn der Klinge vorgesehen sind, und

- daß der Antriebs-Motor (54)

- mit unterschiedlichem Drehsinn betreibbar

wo sogar von einer Rekonvalenzzeit von mehreren dadurch gekenn- so Monaten bei gleichzeitiger Immobilisierung des Kniegelenks durch Druck-Bandagen die Rede ist, weshalb im Ergebnis gegenüber einem »Abschaben« der Kniescheibe deren totale Entfernung (Patellectomie) der Vorzug gegeben wird, und

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ist.

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3. Instrument nach Anspruch
gekennzeichnet,
- daß das äußere Rohr (22)

1 oder 2, dadurch — George Bentley, The Surgical Treatment of
Condromalacia Patellae,
The Journal of Bone and Joint Surgery,
Vol. 60-B, Nr. 1, February 1978, p. 74 ff.,

wo (sogar noch nach dem Prioritätstag des vorliegenden Patents) die vom gleichen Autor früher geäußerten Bedenken gegen das »Abschaben« der Kniescheibe wiederholt und nunmehr auch auf die Patellectomie erweitert werden, so daß zwei andere chirurgische Methoden vorgeschlagen werden, die aber ebenfalls einen großen Einschnitt und eine Langzeit-Immobilisierung des Kniegelenks erfordern.
Auch das chirurgische Instrument der eingangs

genannten Art, das ebenfalls seit längerer Zeit bekannt ist (vgL GB- PS 7 19 538 aus dem Jahr 1954), dient nur zur Punktions-Diagnostik von Gelenken. Im einzelnen:

- Es erlaubt lediglich die Beobachtung des Gelenk-Inneren und Probe-Exzisionen daraus, d.h. die Entnahme einer kleinen Gewebe-Probe, um diese dann mikroskopisch od. dgl. auszuwerten. D. h., ein eigentlicher chirurgischer Eingriff am Gelenk, nämlich für therapeutische Zwecke, ist weder to beabsichtigt noch möglich.

Aufbau und Wirkungsweise von ihm sind wie folgt:

- Auf ein eine Optik und eine Beleuchtungseinrich- _]5 tung enthaltendes Beobachtungsrohr ist zunächst ein äußeres Rohr mit einer Schneide am distalen Ende, gebildet durch eine sich über den vollen Rohr-Durchmesser erstreckende Abschrägung des äußeren Rohrs, aufgeschoben, damit durch manuelles Verschieben des äußeren Rohrs dessen Schneide den Einstich zum Gelenk-Inneren vornimmt Nachteilig ist dabei insbesondere, daß das Beobachtungsrohr die Optik und die Beleuchtungs-Einrichtung aufnimmt, so daß es einen verhältnismäßig großen Durchmesser besitzt, was auch eine verhältnismäßig weite Einstich-Stelle bedingt.

- Anschließend wird das Instrument aus der Einstich-Stelle vollständig herausgezogen und auf das Beobachtungsrohr eine zylindrische Hülse aufgeschoben, die distal ein abgerundetes Ende und eine Längs-Öffnung aufweist, deren distale Endwand geschärft ist und mit einem abgerundeten Oberflächen-Abschnitt des distalen Endes des Beobachtungsrohrs zusammenwirken kann. Das Beobachtungsrohr mit der aufgeschobenen Hülse wird dann an der bereits vorhandenen Einstich-Stelle eingeführt, wonach die Hülse in Richtung auf das Gelenk-Innere mit seiner geschärften distalen Endwand der Längs-Öffnung über das abgerundete Ende des Beobachtungsrohrs hinausgeschoben wird. Anschließend wird das Instrument so gegen das Gewebe gepreßt, von dem eine Probe zu entnehmen ist, daß ein Teil dieses Gewebes etwas weiter vorspringt als das umgebende Gewebe, auf « das seitlich die Wände der Längs-Öffnung der Hülse drücken, weshalb jener vorspringende Gewebe-Teil nahe der geschärften distalen Endwand lieg·;. Dabei wird dann die Hülse in Richtung aus dem Gelenk-Inneren weg auf dem Beobachtungsrohr mittels zweiter an der Hülse angebrachter Fingergriffe zurückgezogen, um die kleine Gewebe-Probe, die augenblicklich zwischen dem abgerundeten Ende des Beobachtungsrohrs und dem geschlossenen Ende der Hülse gehalten ist, abzutrennen, wonach das gesamte Instrument mit der abgetrennten Probe aus dem Gelenk-Inneren herausgezogen wird.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein chirurgisches Instrument der eingangs genannten Art zu schaffen, das zwar ähnlich wie dieses bekannte diagnostische Instrument keine Gelenk-Eröffnung erfordert, jedoch im Gegensatz zu ihm einen chirurgischen Eingriff gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem Kennzeichnen des Anspruchs So bleibt z. B. im Fall einer Chondromalacia der Kniescheibe diese bei der Operation an Ort und Stelle, indem das Instrument durch einen bloßen Einstich unterhalb der Kniescheibe eingeführt wird.

Die Erfindung schafft also ersichtlich einen Durchbruch auf dem Gebiet der orthopädischen Chirurgie, nämlich Gelenk-Operationen, der um so bemerkenswerter ist, als (vgl. oben) die Gelenk-Arthroskopie bereits seit ca. 60 Jahren bekannt gewesen und auch eingesetzt worden ist

Das erfindungsgemäße Instrument gestattet insbesondere das Abtragen von relativ weichem Synovial-Gewebe, das blatt- oder tangartig an den Gelenk-Wänden angewachsen ist, aber auch von härterem Gewebe, z. B. bei einer Chondromalacia der Kniescheibe, oder des schwer schneidbaren knorpelartigen Substanzen insbesondere des Meniskus im Knie-Gelenk.

Die besondere Ausbildung und Anordnung der Klinge zusammen mit dem äußeren Rohr bewirken ein sicheres Abtragen des Gewebes wie mit einer Schere.

Die Radial-Lagerteile am proximalen und am distalen Ende der Klinge sichern diese gegen eine zu starke radiale Auslenkung während des Betriebs, halten also die Klinge in definierter Schneidstellung.

Der vorgesehene Drehzahlbereich von höchstens ca. 200 U/min trägt ebenfalls dazu bei, daß das zu entfernende Gewebe in diskrete Schnitzel oder Späne bzw. Fragmente zerschnitten und nicht zerquetscht wird, so daß diese Schnitzel eine ausreichend große Angriffsfläche haben, um ohne die Gefahr einer Verstopfung des Instruments weggespült werden zu können, also das Instrument selbstreinigend arbeitet. D. h., das zu entfernende Gewebe des Gelenks wird wirksam in die öffnung des äußeren Rohrs hineingezogen, wo es dann in die diskreten Schnitzel zerteilt wird, von denen einerseits die Angriffsfläche groß genug ist, um von Spül-Fluid mitgerissen werden zu können, andererseits aber die Länge kurz genug ist, um sich nicht im Instrument während des Absaugens festzusetzen.

Das erfindungsgemäße chirurgische Instrument stellt also einen außerordentlich guten Kompromiß zwischen zahlreichen einschränkenden und an sich konkurrierenden Anforderungen dar:

Es ist einerseits klein genug, um leicht gehandhabt und nahe an den Knochen gebracht werden zu können, andererseits aber groß genug, um die erforderlichen Kräfte zum Abtragen des unerwünschten Gewebes und dessen Abfördern auszuüben. Es schließt sicher unerwünschte Schnitte aus, ist aber gleichzeitig in der Lage, eine genaue und starke Schneid-Wirkung zu entfalten. Es ist auch zuverlässig, insbesondere von Chirurgen unterschiedlicher Handfertigkeit erfolgreich einsetzbar. Schließlich läßt es sich leicht sterilisieren.

Im Ergebnis gestattet daher das erfindungsgemäße Instrument, Gelenk-, insbesondere Knie-Operationen innerhalb kürzester Zeit durchzuführen und den Patienten noch am Operations-Tag zu entlassen, da der Patient praktisch unmittelbar nach der Operation fähig ist, insbesondere ohne irgendwelche Hilfsmittel zu gehen, und normalerweise kaum Schmerzen fühlt, sowie keine größeren Operationsnarben, abgesehen von kleinen Einstichen, zeigt, während sich nach der bisher ausgeübten offenen Gelenk-Chirurgie regelmäßig ein stationärer Aufenthalt von mindestens einer Woche anschloß, ganz zu schweigen von ggf. auftretenden Komplikationen infolge der großen Schnittwunde zum Eröffnen des Gelenks.
Ein weiterer, überraschender Vorteil des erfindungs-

• gemäßen Instruments ζ. B. beim Glätten der Unterseite der Kniescheibe besteht darin, daß wegen der nicht unbegrenzten Schneidkraft nur degeneriertes Gewebe abgeschabt wird, d. h. Gewebe, das im wesentlichen herabhängt, während Inseln von gesundem Gewebe wie Knorpel nicht so leicht abgeschabt werden können. In den Zwischenräumen zwischen diesen Inseln wachsen dann die Knorpel-Fasern schnell nach, so daß auf diese Weise die Unterseite der Kniescheibe postoperativ zusätzlich glatter wird.

Demgegenüber ist lediglich noch folgender Stand der Technik von den äußerst zahlreichen Veröffentlichungen, insbesondere Patentschriften, über chirurgische Instrumente, vor allem für Augen-Chirurgie, erörterungswürdig (sämtlich für die von der orthopädischen Chirurgie, von der die Gelenk-Chirurgie ein Unterfall ist, weit entfernte Augen-Chirurgie):

- (Vgl. DE-OS 23 62 157). Eine Vorrichtung zur Katarakt-Chirurgie, also zur Chirurgie des grauen Stars, d.h. einer Trübung der Augenlinse. Zu diesem Zweck wird Gewebe durch Vakuum-Schneid-Wirkung entfernt, indem von zwei konzentrischen Rohren das äußere feststeht, während das innere von einem Klein-Motor drehangetrieben wird und am distalen Ende U-förmig ausgebildet ist, wobei die zinkenartigen Klingen (es sind auch Ausführungen mit nur einer zinkenartigen Klinge beschrieben) jeweils einen Kreissegment-Querschnitt besitzen, an ihren Längskanten, die parallel zur Rohr-Achse verlaufen, geschärft sind und mit einer im äußeren Rohr vorgesehenen kreis- oder rechteckförmigen öffnung, deren Seitenwände eine Schneide bilden, zusammenwirken (vgl. insbesondere Fig. 6. 9 bzw. 10 der DE-OS).

Abgesehen davon, daß regelmäßig die einzelnen Zweige der Chirurgie keine Berührungspunkte aufweisen, sondern jeweils ihre eigene Entwicklung verfolgen, wäre selbst ein (daher) nicht naheliegender Versuch, dieses bekannte Instrument in der Gelenk-Chirurgie einzusetzen, fehlgeschlagen, weil mit dieser soeben beschriebenen bekannten Klingenanordnung das mit dem erfindungsgemäßen Instrument vorgesehene Glätten unmöglich gewesen wäre, da mit ihr an einer Reihe von Angriffspunkten der zinkenartigen Klinge gleichzeitig Gewebe abgeschnitten wird, was hier aber zum »Festfressen« der Klinge(n) geführt hätte, zumal die zu glättenden ausgedehnten Gelenk-Flächen aus wie z. B. degeneriertem Knorpel und degeneriertem Synovial-Gewebe eine ganz andere Konsistenz als die Augenlinse besitzen, außerdem bei einer gekrümmten äußeren Schneide das Schneiden nicht auf ciiici im wesentlichen geraden Linie entlang dem Instrument fortschreitet.

Im Gegensatz dazu wird beim erfindungsgemäßen Instrument durch den Verlauf der äußeren Schneide parallel zur Rohr-Achse, jedoch gleichzeitig der Klingen-Schneide des inneren Glieds schräg zur Achse des äußeren Rohrs ein Abschaben bzw. Glätten der ausgedehnten Gelenk-Flächen entlang im wesentlichen einer geraden Linie ermöglicht, ohne daß sich die Klinge »festfrißt«.

Schließlich ist das bekannte Instrument für extrem hohe Drehzahlen in der Größenordnung von 10 000 U/min ausgelegt, als maximale Drehzahl wird sogar 11 000 U/min angegeben (vgl. dort insbesondere S. 7, Z. 7 ff. v. U-).

Demgegenüber beträgt erfindungsgemäß die maxi-

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35 male Drehzahl nur ca. 200 U/min, ist also praktisch um zwei dekadische Größenordnungen kleiner. Wenn das erfindungsgemäße Instrument mit einer derartig hohen Drehzahl wie 10 000 U/min betrieben würde, würde das abzutragende Gelenk-Gewebe, wie degenerierter Knorpel und degeneriertes Synovial-Gewebe, eine leimartige Masse bilden, die überhaupt nicht abfließen und damit auch nicht abgesaugt werden könnte. Auch insoweit wäre ein Einsatz des bekannten Instruments in der Gelenk-Chirurgie völlig fehlgeschlagen. Bei den erfindungsgemäß vorgesehenen Drehzahlen dagegen erweisen sich die abgeschabten, zerstückelten Gewebe-Teile als hinreichend groß, um vereinzelt bleibend abgesaugt werden zu können.

Darüber hinaus ermöglichen die erfindungsgemäßen Drehzahlen dem Chirurgen, die Drehbewegung der Klinge gut zu verfolgen und damit genauer das Instrument im Operations-Feld zu führen.

- (Vgl. DE-OS 24 42 516) Ein chirurgisches Instrument zum »Auswässern« und Entfernen von Zellgewebe, und zwar ebenfalls zur Behandlung von grauem Star, bei dem ein an mindestens einem Ende offenes zylindrisches Rohr in seiner Wand mindestens eine öffnung aufweist und eine Stange aufnimmt, die einen ersten Schraubenteil in Form einer archimedischen Spirale besitzt, der zwischen dem Rohrende und der öffnung liegt, und die zudem mit einer (noch höheren) Drehzahl von mehr als 300 000 U/min angetrieben wird, um zwischen dem offenen Ende des Rohrs und der öffnung eine Pump-Wirkung zu erzeugen.

Dieser Stand der Technik ist vom erfindungsgemäßen Instrument noch weiter als der unmittelbar vorher erörterte entfernt, da infolge der außerordentlich hohen Drehzahl von 300 000 U/min der das Gewebe aufweichenden gewendelten Klinge das wegzuspülende Gewebe radial nach außen durch die öffnung als breiartige Masse weggeschleudert wird, was gerade vermieden werden soll, indem diskrete Gewebe-Fragmente abgeschert und dann abgesaugt werden.

- (Vgl. US-PS 37 34 099) Ein motorgetriebenes chirurgisches Instrument für Augen-Chirurgie, nämlich zum Abscheiden und Entfernen von Gewebe aus dem Inneren der vorderen Augen-Kammer, bei dem ein feststehendes äußeres Rohr und ein darin drehbares inneres Rohr jeweils an ihrem distalen Ende halbkugelförmig und dabei etwas weniger als der halbe Durchmesser des betreffenden Rohres abgeschliffen sind, damit das eigentliche Ende jeweils als Messen-Abschnitt) wirkt. Wenn die beiden so ausgebildeten Öffnungen des äußeren und des inneren Rohres in Deckung sind, kann Gewebe von diesen öffnungen mittels Vakuum aufgenommen und dann beim Weiterdrehen des inneren Rohres abgeschnitten werden.

Auch dieses bekannte Instrument ist nicht für Gelenk-Operationen geeignet, insbesondere wegen der sehr speziellen Form der beiden zusammenwirkenden Messer, zumal der Messer(-Abschnitt) am distalen Ende des inneren Rohrs relativ leicht ausgelenkt wird, weil dieses distale Ende nicht durch ein Radial-Lager abgestützt ist

- (Vgl. Felipe I. Tolentino, M D et al. Vitreous Surgery, XII. New Instrumentation for Vitrectomy; Arch Ophthalmol, Vol. 93, August 1975, pp. 667 - 672)

Ein Instrument für Vitrectomie (also zur Entfernung von Gewebe des Glaskörpers des Auges), das »Knabberer« (Nibbler«) genannt wird

und bei dem eine gewendelte, bohrerartige Klinge in einem mit einer öffnung versehenen äußeren Rohr mit einer — dort beiläufig erwähnten — einstellbaren Drehzahl von 0 bis 100 U/min umläuft. Dabei soll ersichtlich die Menge des pro Zeiteinheit geschnittenen Gewebes streng begrenzt werden, indem die Absaugeinrichtung stillgesetzt wird, jedesmal wenn ein vorgegebener Druck erreicht worden ist, um nur allmählich Gewebe in das Instrument ansaugen zu lassen, sowie die Drehzahl auf Null verringert wird, damit keine nicht rückgängig zu machende Verletzung des Auges durch zu starkes Absaugen eintritt.
Bei diesem bekannten Instrument bestehen insbesondere die Gefahren, daß das Glaskörper-Gewebe an der Klinge hängen bleibt und — wenn der Drehsinn der Klinge umgekehrt wird — sogar aus dem äußeren Rohr nach außen zurückgeschleudert wird, anstatt das Schneiden fortzusetzen. Diese Gefahren sind beim erfindungsgemäßen Instrument vernachlässigbar, insbesondere wenn die schräg zur Rohr-Achse verlaufende Schneide in der bevorzugten Art ausgebildet ist (Anspruch 4).

Im übrigen lassen insbesondere die vorgenannten vier Veröffentlichungen die bereits innerhalb allein der Augen-Chirurgie bestehende Spezialisierung der einzelnen Instrumente erkennen, die tatsächlich jeweils nur zur Operation an ganz bestimmten Augen-Teilen eingesetzt werden, nämlich (vgl. oben) an der Linse, an der vorderen Augen-Kammer, am Glaskörper (Vicrectomie), oder — wenn auch die anderen bekanntgewordenen Veröffentlichungen berücksichtigt werden — an der Retina (Netzhaut) usw. des Auges.

Es kommt hinzu, daß es sich bei dieser Art von Augen-Chirurgie um (intramolekulare) Mikro-Chirurgie handelt, die also schon aufgrund ihrer sehr klein bemessenen Operationsfelder kein Vorbild für die von Haus aus recht großflächige Gelenk-Chirurgie sein könnte.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Lehre des Anspruchs 2 ist besonders zweckmä-Big, weil sie dem orthopädischen Chirurgen ein Betreiben des Instruments in beiden Drehrichtungen und damit besonders schwierige Führungen des Instruments erlaubt, um dieses an alle erforderlichen Stellen zu bringen, z. B. zum bereits angesprochenen Abschaben (Glätten) der Unterseite der Kniescheibe.

Eine derartige Drehsinn-Umkehr ist mit den oben erörterten bekannten Instrumenten wegen deren außerordentlich hohen Betriebs-Drehzahlen praktisch ausgeschlossen bzw. führt lediglich dazu (vgl. Felipe I. Tolentino et al.), daß das »festgefressene« Material in das Auge zurückgeschleudert wird, anstatt abgesaugt zu werden.

Die Lehre nach dem Anspruch 3 hat sich als besonders geeignet zur Behandlung des Knies von ω Erwachsenen erwiesen. Im Vergleich dazu ist für das oben erörterte bekannte Instrument (vgl. DE-OS 23 62 157) für die Katarakt-Chirurgie nur ein Durchmesser von 2 mm vorgesehen.

Die Lehr«¹ nach dem Anspruch 4 hat den besonderen Vorteil, daß die vollen Lagerringe am distalen und am proximalen Ende der Klinge äußerst wirksam die radiale Halterung der Klinge vornehmen, um ein »Festfressen« der Klinge durch deren übermäßige radiale Auslenkung zu vermeiden, da nämlich sonst unter Umständen Fragmente von knorpelartigem Meniskus-Gewebe od. dgl. Gewebe zwischen das äußere Rohr und das innere Glied (innere Rohr) gelangen und sich dort festsetzen könnten.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Ausführungsform des chirurgischen Instruments gemäß der Erfindung mit Zubehör bei einer Operation am geschlossenen Kniegelenk eines Menschen,

Fig.2 ähnlich Fig. 1, wie der Chirurg seine Hände bei der Handhabung des Instruments bezüglich der Kniescheibe benutzt,

F i g. 3 eine Seitenansicht teilweise aufgebrochen, teilweise im Längsschnitt, einer Ausführungsform des Instruments gemäß der Erfindung,

F i g. 3a eine gegenüber F i g. 3 um 90° gedrehte Ansicht der Spitze des Instruments,

Fig.4 einen Längsschnitt des vorderen Teils des Instruments in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 einen Querschnitt 5-5 von F i g. 4,

F i g. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des vorderen Endes eines inneren Rohrs des Instruments gemäß F i g. 3,

F i g. 7 eine entsprechende Schnittansicht eines äußeren Rohrs des Instruments,

F i g. 7a eine Ausführungsform, die eine schneepflugartige Spitze hat, um bestimmte Materialien in die Schneidöffnung zu leiten,

Fig.8 eine schematische Querschnitt-Stirnansicht des Instruments während einer Operation gemäß Fig. 1, bei der Gewebe eines an Chondromalacia der Patella leidenden Patienten entfernt wird,

F i g. 9 eine teilweise geschnittene Ansicht des Vorderteils des Instruments, in der der Transport der abgeschnittenen Gewebe-Schnitzel vom Knie durch das Instrument dargestellt ist,

Fig. 10 —12 schematische Stirnansichten des Instruments in dessen Lage beim Entfernen von Teilen des Meniskus bei einem Papageienschnabelriß, bei einem Eimergriffriß bzw. beim Abschneiden einer Läsion,

Fig. 13 die Verwendung des Instruments beim Glätten eines verletzten Bereichs des Tibial-Plateaus, und

Fig. 14 axiales Bewegen und Schaben mit dem Instrument

In den F i g. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines chirurgischen Instruments 10 gemäß der Erfindung dargestellt das unterhalb der Kniescheibe (Patella) in das Kniegelenk eingeführt ist Gleichzeitig wird durch ein Faseroptikgerät 14 Licht von einer Lichtquelle 12 in das Innere des Gelenkes geleitet und das Gelenkinnere durch ein getrenntes Faserbündel abgebildet. Das Bild kann gewünschtenfalls vom Chirurgen durch ein Okular betrachtet oder einem Aufzeichnungsgerät (Kamera) zugeführt werden; bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird das Bild einer Fernsehkamera 16 zugeleitet und durch einen Monitor 18 wiedergegeben, den der Chirurg zur Kontrolle seiner Bewegungen beobachtet Indem der Bildschirm beobachtet und das Instrument sowie die Kniescheibe in der in F i g. 2 dargestellten Art bewegt werden, schwenkt man das Instrument unter der Kniescheibe vor und zurück, um die Synovia zu entfernen, die im Fernsehbild auf dem Monitor 18 sichtbar ist Dies ist noch genauer dargestellt in F i g. 8, auf die später eingegangen wird.

Während der Operation wird das Kniegelenk durch den hydrostatischen Druck einer Salzlösung aufgebläht, der durch einen erhöhten Behälter 20 erzeugt wird.

Der Erfolg des Instruments wird durch wichtige Merkmale gesichert, auf die bereits oben hingewiesen worden ist. Wie insbesondere aus F i g. 3 bis 7 ersichtlich ist, enthält das Instrument in seiner bevorzugten Ausführungsform ein äußeres Rohr 22, das hier aus einem Injektionsnadelröhrchen mit einem Außendurchmesser von ca. 4,2 mm, einem Innendurchmesser von ca. to 3,43 mm und einer Länge von ca. 125 mm gebildet wird. Am distalen Ende ist das Rohr 22 durch einen runden Endteil 24 geschlossen, der aus dem Material des Rohrs 22 selbst, z. B. durch Drehen oder Drücken, gebildet ist, während das proximate Ende fest mit dem Ende eines Gehäuses 26 verbunden ist. Nahe dem distalen Ende des äußeren Rohrs 22 ist eine seitliche axiale Sehneidöffnung 28 vorgesehen, die eine Länge L von 6,35 mm und eine (längs der Sehne gemessene) Querabmessung dvon 3,175 mm besitzt. In das äußere Rohr 22 ist ein inneres Rohr 32 teleskopartig eingeschoben, das mit ihm an der Schneidöffnung 28 und deren beiden Seiten einen engen Lauf- oder Gleitsitz mit einem Zwischenraum von z. B. unter 26 μπι bildet. Lagerringe 33 und 35 des inneren Rohrs 32 am distalen und proximalen Ende der Scheidöffnung 28 bzw. einer durch das innere Rohr 32 gebildeten Klinge dienen also als Radiallager, die das innere Rohr 32 drehbar in dem äußeren Rohr 22 lagern. Vom Lagerring 35 zum Gehäuse 25 hin (stromabwärts) ist der Außendurchmesser des inneren Rohrs 32 etwas verringert, z. B. durch Polieren, um die Reibung zu verringern.

Am proximalen Ende des inneren Rohrs 32 ist jedoch ein Lagerring 37 ähnlich den Lagerringen 33 und 35 vorgesehen, der ebenfalls als Radiallager dient und das innere Rohr 32 am proximalen Ende bezüglich des äußeren Rohrs 22 lagert.

Wie Fig.6 zeigt, hat der Bereich des inneren Rohrs 32, der der Schneidöffnung 28 des äußeren Rohrs 22 entspricht, einen Ausschnitt, den schraubenlinienförmige Schneiden 34 begrenzen, die entsprechend geschärft sind. Wie aus einem Vergleich der Fig.4, 6 und 7 ersichtlich ist, sind diese inneren Schneiden 34 etwas langer als die Schneidöffnung 28 in dem äußeren Rohr 22, so daß sichergestellt ist, daß die Schneiden 34 über « die Ränder der Schneidöffnung 28 hinausreichen und diese überlappen. Die Längsschneiden E_c des äußeren Rohrs 22, die die Schneidöffnung 28 begrenzen, sind entsprechend geschärft und wirken mit den Schneiden £, zusammen, die am inneren Rohr 32 gebildet sind. Das innere Rohr 32 erstreckt sich durch das äußere Rohr 22 und über die Stirnwand des Gehäuses 26 bis zu einem Zwischenstück 38, das eine radiale Durchbrechung 38 hat, die mit der Innenbohrung des inneren Rohrs 32 in Verbindung steht, so daß Teilchen, die mit der Flüssigkeit mitgeführt werden, entfernt werden können. Das Gehäuse 26 bildet eine Kammer 40, in der sich das Zwischenstück 36 befindet. Die Kammer 40 hat einen seitlichen Auslaß 42, der mit einer Vakuumquelle verbunden ist, zu der das Material unabhängig von der Winkellage der Klinge 34 leicht abfließen kann. Vom Zwischenstück 36 springt ein Kupplungsglied 44 axial nach hinten, das mit einem Antriebselement 46 in axialem Eingriff steht, das von einem Antrieb 50 vorspringt. Beim Zusammenbau des Instruments wird das Gehäuse 26 mit dem inneren Rohr 32, das am proximalen Ende ein Gewindestück 48 aufweist, mit einem Außengewinde des Antriebs 50 verschraubt. Der Antrieb 50 kann, wie in F i g. 1 angedeutet ist, ein Untersetzungsgetriebe 52 und einen batteriegespeisten Motor 54 enthalten. Eine Batterie 56 ist davon getrennt angeordnet und durch einen Umschalter 58 ein- und ausschaltbar.

Aus F i g. 3 ist ferner ersichtlich, daß die Schneiden E_c des äußeren Rohrs 22 an der Schneidöffnung 28 gewellt oder gezahnt sind, was verhindern soll, daß sich das abzuschneidende Material beim Abschneiden in der Axialrichtung bezüglich des Instruments bewegt. Der proximale und der distale Rand des äußeren Rohrs 22 sind an der Schneidöffnung 28 hinterschnitten (nach innen abgeschrägt) und bilden eine distale bzw. eine proximale Schabekante oder -schneide Sd bzw. Sp.

Es ist wichtig, daß das innere Rohr 32 am distalen und proximalen Ende der Schneiden 34 (E) Radial-Lagertei-Ie, hier Lagerringe 33 und 35, besitzt. Diese gewährleisten die Stabilität der Klinge bei deren Scherbewegung bezüglich der stationären Schneiden E* indem sie ein radiales Auslenken verhindern, das, wie sich gezeigt hat. selbst wenn es sich nur um eine geringe radiale Auslenkung der rotierenden Klinge bezüglich der stationären Schneiden in der Größenordnung von 25 oder 50 μίτι handelt, zu einem Verklemmen des vom Knie od. dgl. entfernten Gewebes führen kann. Es hat sich ferner gezeigt, daß durch die erwähnten Lagerringe die Reibungsverluste des Instruments klein sind, so daß das erforderliche Drehmoment mit einem batteriegespeisten Motor niedrigen Drehmoments, der kein elektrisches Sicherheitsrisiko darstellt, aufgebracht werden kann.

Bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten Operation braucht der Patient lediglich eine Lokalanästhesie zu erhalten, und in das Fleisch des Patienten erfolgen an bestimmten Stellen im Gelenkbereich Einstiche mittels einer Trokarkanüle. Von dem Behälter 20 und einer anderen Flüssigkeitsquelle wird Flüssigkeit in eine Kanüle eingeleitet, um die Gewebekapsel zu erweitern, ferner wird das Faseroptikgerät 14 durch eine andere Kanüle eingeführt. In eine dritte Kanüle wird das chirurgische Instrument gemäß Fig.3 eingeführt. Die Lage dieser Kanüle bezüglich des Instruments ist in F i g. 3 gestrichelt dargestellt; das Instrument wird nach dem Einsetzen in die Kanüle an dieser befestigt, z. R. durch eine Klemm-, Renk- oder Vakuumhalterung.

Die Strömung durch den Auslaß 42 des Gehäuses 26 kann durch ein Ventil 43 gesteuert werden. Der Chirurg führt das Instrument mit abgestelltem Motor ein. Wenn der Chirurg Material aus dem Kniegelenk entfernen will, öffnet er das Ventil 43, so daß das Fluid (Salzlösung, Gewebeflüssigkeit) zu strömen beginnt, bringt er dann die Spitze des Instruments an das abzuschneidende Gewebe und betätigt er eir.es von Pedalen des Umschalters 58, das den Motor 54 in der gewünschten Drehrichtung laufen läßt. Wie auf dem Bildschirm des Monitors 18 und vergrößert in Fig.8 dargestellt ist, kann das Instrument dazu verwendet werden, Gewebebildungen von der Unterseite der Kniescheibe des Kniegelenks zu entfernen, wobei die erforderliche Relativbewegung zwischen dem Instrument und der Kniescheibe dadurch erreicht wird, daß der Chirurg sowohl die Kniescheibe mit der Hand verschiebt als auch das Instrument hin- und herschwenkt sowie — soweit zulässig - einschiebt und herauszieht. Bei allen diesen Bewegungen ermöglicht die seitliche Anordnung der Schneidöffnung 28 jederzeit eine Betrachtung des Operationsfeldes durch den Monitor 18, und das geschlossene Ende des Instruments ermöglicht es, das

Instrument zum Abtasten zu verwenden, ohne daß die Gefahr von Verletzungen besteht. Die Flüssigkeitsströmung zieht das abzuschneidende Material in die Schneidöffnung 28, und die sich mit einer Drehzahl im Bereich zwischen 100 und 200 U/min drehende Klinge 34 trennt bei jeder Drehung diskrete Stückchen oder Schnitzel 60 ab, die von der Flüssigkeit hintereinander durch das Instrument transportiert werden, wie in F i g. 9 dargestellt ist. Durch die vorzugsweise Bemessung der Schneidöffnung 28 bezüglich des Innendurchmessers des inneren Rohres 32 und der Schnittdrehzahl wandern die Schnitzel 60 durch das Instrument, ohne es zu verstopfen. Das Material der Schnitzel bleibt als solches intakt und steht daher in einem Zustand zur Verfugung, in dem es durch den Pathologen leicht untersucht werden kann.

Der Chirurg arbeiiet mit dem vorliegenden Instrument in der anhand von F i g. 1 und 2 erläuterten Art. Die aufblähende Flüssigkeit macht das Synovialgewebe beweglich, so daß es schwimmt und wie Tang unter Wasser verlagert werden kann. Durch entsprechende Bewegungen des Instruments wird das Synovialgewebe fortlaufend abgeschnitten, indem das Instrument in axialer Richtung hin und her und gleichzeitig von einer Seite zur anderen bewegt wird. Man erreicht dabei unter Umständen einen Punkt, an dem das verbleibende Gewebe mit der Klinge 34, die sich in der in Fig.5 dargestellten Richtung dreht, nicht mehr gut abgetrennt werden kann. Der Chirurg betätigt dann den Umschalter 58 für die entgegengesetzte Drehrichtung, so daß die andere Schneide auf der entgegengesetzten Seite der Schneidöffnung 28 wirksam wird und das Material dadurch erreicht werden kann. Während dieser Vorgänge wirkt das abgerundete Ende des Instruments als Sonde, die gewährleistet, daß das bei der Sondierung abgetastete oder aus dem Weg geschobene Material nicht unabsichtlich abgeschnitten wird.

Bei der in F i g. 7a dargestellten Ausführungsform hat das distale Ende 24a des Instruments eine schneepflugartige Form, durch die das Material beim Vorschieben des Instruments zu der Seite des Instruments geführt wird, an der sich die Schneidöffnung 28 befindet. Die dem schneepflugartigen Ende folgende Strömung nimmt das Material in die Schneidöffnung 28 mit, so daß es leicht abgeschnitten werden kann.

In Fig. 10 und 11 ist das Instrument beim

ίο Abschneiden von Abrissen des gummiartigen Meniskusknorpels des Kniegelenks dargestellt. Mit dem als Saugschneider ausgebildeten chirurgischen Instrument kann auch dieses Material, das eine schwierig zu schneidende Konsistenz hat, entfernt werden. Die Strich-Linien in Fig. 11 zeigen die aufeinanderfolgenden Stellungen, die das Instrument einnimmt, während der Meniskus allmählich weggeschnitten wird.

F i g. 12 zeigt in entsprechender Weise das fortschreitende Arbeiten des Instruments beim Wegschneiden einer Läsion.

Fig. 13 zeigt, wie das Instrument über das Tibial-Plateau gezogen werden kann.

F i g. 14 zeigt die Wirkung der Schabekante Sp, während das gegen die Unterseite U der Kniescheibe gedruckte Instrument in Pfeilrichtung A geschoben wird. Während die Schabekante S_p Material entfernt, gelangen die abgelösten Späne unter den Einfluß der strömenden Flüssigkeit und werden in die Schneidöffnung 28 gezogen und auf diese Weise durch das Instrument aus dem Operationsfeld entfernt.

Mit dem Instrument ist eine Reihe von Behandlungen mit Erfolg durchgeführt worden, wobei der Patient sofort wieder gehfähig war und keinen Schmerz fühlte oder keine Operationsnarben mit Ausnahme der kleinen Einstiche im Bereich um das Kniegelenk zeigte. Das Instrument ist kompakt, dauerhaft und leise im Betrieb sowie leicht sterilisierbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

. Chirurgisches Instrument,
für die arthroskopische, intra-artikuläre Chirurgie von Gelenken, insbesondere Knie-Gelenken, ohne Arthrotomie (Gelenk-Eröffnung), mit einem in ein äußeres Rohr eingeschobenen, relativ zu ihm beweglichen inneren Glied, die beide zusammen

— in einem Gelenk-Raum einführbar sind und

— bei Betätigung zusammenwirkend Gewebe entfernen unter Einwirkung einer im äußeren Rohr vorgesehenen Öffnung einschließlich einer Schneide,

dadurch gekennzeichnet.

IS