DE3707403A1 - Medizinisches resektionsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Resektionsgerät mit einem Ultraschallvibrator zur Erzeugung von Ultra­ schallvibrationen, einem mit dem Ultraschallvibrator ver­ bundenen konischen Horn und einer elektrischen Versorgungs­ einheit zur Leitung einer Steuerspannung auf den Ultra­ schallvibrator.

Endoskope, wie beispielsweise Resektoskope, werden bekannt­ lich für normale Beobachtungen, Diagnosen und Therapien von interessierenden menschlichen Geweben benutzt. Beispiels­ weise reseziert eine Bedienungsperson das betreffende Gewebe, wobei es mit einem Hochfrequenzstrom kauterisiert wird, durch Anwendung eines Resektoskops, wie es in der japani­ schen Offenlegungsschrift 58 81 029 beschrieben ist.

Bei dieser Behandlung wird jedoch das kauterisierte Gewebe in ein weißliches Gewebe degeneriet, so daß es schwierig ist, den Resktionsbereich zu erkennen. Die bekannte Behand­ lung wirft daher das Problem auf, daß auch normales Gewebe reseziert werden kann. Wenn die mit Hochfrequenzstrom durch­ flossene Elektrode irrtümlich in Kontakt mit normalem Muskel­ gewebe eines Patienten gebracht wird, reagiert das Muskel­ gewebe und wird durchbohrt, wodurch es zu starken Blutungen kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Resektions­ gerät der eingangs erwähnten Art auszubilden, bei dem die Resektion des betreffenden Gewebes mit Hilfe von Ultra­ schallwellen ohne Gefahr der Beschädigung von normalem Gewe­ be erfolgt, indem das betreffende Gewebe des lebenden Orga­ nismus, beispielsweise ein zu resezierenden Knorpelgewebe, mit einem optischen Beobachtungsrohr beobachtet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Resektionsgerät der eingangs erwähnten Art gelöst, das folgende Merkmale auf­ weist:

Eine Sonde, die mit dem vorderen Abschnitt des Horns verbun­ den ist, zur Übertragung der von dem Ultraschallvibrator er­ zeugten Ultraschallvibrationen dient und mit einem stangen­ förmigen Schaft und einem ein Resektionsmesser aufweisenden Endabschnitt aufweist, und ein optisches Beobachtungsrohr mit einem Führungsloch, in das der stangenförmige Schaft der Sonde eingesetzt ist.

Das Resektionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Sonde mit einem stabförmigen Schaft und einem distalen Endabschnitt mit einem Resektionsmesser auf, während das op­ tische Beobachtungsrohr mit einem Führungsloch versehen ist, in das der Schaft eingesetzt ist. Daher kann die Bedienper­ son das interessierende Gewebe ständig beobachten, während es reseziert wird, so daß die Gefahr der Beschädigung von normalem Gewebe vermieden wird.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläu­ tert werden. Es zeigen:

Fig. 1 - eine Seitenansicht eines Resektionsgeräts nach einer ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung für einen lebenden Organismus, das Ultraschallvibrationen verwendet

Fig. 2 - eine Seitenansicht auf eine Resektionseinheit des ersten Ausführungsbeispiels

Fig. 3 - eine Seitenansicht mit teilweiser Schnittdar­ stellung der Resektionseinheit aus Fig. 2

Fig. 4 - eine Seitenansicht eines distalen Endabschnitts einer Sonde der Resektionseinheit nach dem er­ sten Ausführungsbeispiel

Fig. 5 - eine Draufsicht auf die Sonde aus Fig. 4

Fig. 6 - eine Seitenansicht auf ein optisches Beobach­ tungsrohr nach dem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 7 - einen Querschnitt durch das optische Beobach­ tungsrohr in Fig. 6 entlang der Linie I-I

Fig. 8 - eine Seitenansicht, die die Sonde und das zu resezierende Gewebe des lebenden Organismus zeigt

Fig. 9 - einen seitlichen Teilschnitt auf eine Modifi­ kation des Resektionsmessers der Sonde nach dem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 10 - eine Draufsicht auf das Resektionsmesser aus Fig. 9

Fig. 11 - eine Seitenansicht mit teilweiser Schnittdar­ stellung einer Modifikation der Sonde nach dem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 12 - eine Seitenansicht mit teilweiser Schnittdar­ stellung einer Resektionseinheit für ein Re­ sektionsgerät zur Anwendung an einem lebenden Organismus nach einem anderen Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung

Fig. 13 - eine Ansicht von unten mit partieller Schnitt­ darstellung eines distalen Endabschnitts einer Sonde in dem Gerät in Fig. 12, wobei der Schnitt entlang der Linie II-II gelegt ist

Fig. 14 - eine Seitenansicht des distalen Endabschnitts der Sonde aus Fig. 13 und des zu resezieren­ den Knorpelgewebes

Fig. 15 - eine Seitenansicht einer ersten Modifikation des distalen Endabschnitts der Sonde in der Vorrichtung aus Fig. 12

Fig. 16 - eine Seitenansicht einer zweiten Modifikation des distalen Endabschnitts der Sonde in dem in Fig. 12 dargestellten Gerät.

Das in Fig. 1 dargestellte Resektionsgerät nach einem er­ sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist für die Anwendung am lebenden Organismus vorgesehen und verwen­ det Ultraschallvibrationen.

Das Resektionsgerät 2 umfaßt eine Resektionseinheit 4 und ein optisches Beobachtungsrohr 8. Die Resektionseinheit 4 weist einen Ultraschallvibrationsgenerator auf und das Be­ obachtungsrohr 8 ist mit einem Führungsloch 6 versehen. Ei­ ne mit einem stabförmigen Schaft 12 a und einem distalen Endabschnitt versehene Sonde 12 der Resektionseinheit 4 ist in das Führungsloch 6 eingesetzt.

Wie Fig. 2 zeigt, weist die Resektionseinheit 4 ein den Ultraschallvibrationsgenerator umschließendes Griffteil, die in das Führungsloch 6 eingeführte Sonde und eine elek­ trische Versorgungseinheit 11 auf. Wie in Fig. 3 am besten erkennbar ist, besteht das Griffteil 10 aus einem tassen­ förmigen äußeren Gehäuse 16 zur Beherbung eines Ultraschall­ vibrators 14 und einem konischen Mantelteil 20 zur Beherbung eines kegelförmigen Horns 18, das vor dem Vibrator 14 angeordnet ist. Ein Außengewindeabschnitt 16 a ist an der äußeren Oberfläche des Gehäuses 16 nahe seiner Öffnung ange­ bracht. Das konische Mantelteil 20 ist beidseitig offen . Ein Innengewindeabschnitt 20 a ist an der inneren Oberfläche einer Öffnung, d. h. der Öffnung mit dem großen Durchmesser, ange­ bracht. Der Innengewindeabschnitt 20 a ist auf den Außenge­ windeabschnitt 16 a aufgeschraubt, um das Gehäuse 16 mit dem konischen Mantelteil 20 zu einem Stück zu verbinden.

Eine ringförmige Nut 20 c ist an der inneren Oberfläche der Öffnung 20 b mit kleinem Durchmesser des Mantelteils 20 aus­ gebildet. Zwischen die ringförmige Nut 20 c und die äußere Oberfläche des Abschnitts 18 c des Horns mit kleinem Durch­ messer ist ein O-Ring 22 eingelegt. Das Mantelteil 20 stellt eine wasserdichte Hülle dar.

Der Ultraschallvibrator 14 ist als Langevin-Vibrator ausge­ bildet und weist ein vorderes Metallstück 29, eine vordere Elektrode 26, ein piezoelektrisches Element 25, eine hintere Elektrode 30 und ein hinteres Metallstück 33 auf. Der Vibra­ tor 14 mit O-Ringen 23 und 24 im Gehäuse gehalten. Eine Elek­ trode ist mit der Versorgungseinheit 11 über einen Leitungs­ draht 28, die andere Elektrode über einen Leitungsdraht 32 verbunden. Diese Leitungsdrähte sind verdrillt um ein einzel­ nes Kabel 34 zu bilden. Das Kabel 34 ist aus dem Gehäuse 16 auf dessen Rückseite herausgeführt.

Der kleine Endabschnitt 18 c des Horns 18 ragt aus der End­ fläche der kleinen Öffnung 20 b des Mantelteils 20 heraus. Ein Außengewindeabschnitt 18 b ist auf der äußeren Oberfläche des Endabschnitts 18 c ausgebildet. Ein Verbindungsloch 18 a ist innerhalb des Endabschnitts 18 c vorgesehen, um die Son­ de 12 zu halten. Die längliche Sonde 12 weist einen proxima­ len Endabschnitt 12 c und einen Flanschabschnitt 12 b auf. Der proximale Abschnitt 12 c ist in dem Verbindungsloch 18 a befestigt und der Flanschabschnitt 12 b liegt gegen die End­ fläche des Endabschnitts 18 c an. Mit Hilfe einer Ringmutter 36 wird der Flanschabschnitt 12 b gegen das Horn 18 gedrückt, so daß die Sonde 12 an dem Horn 18 befestigt ist. Um die Sonde 12 von dem Horn 18 zu entfernen, wird die Ringmutter 36 gelockert und entfernt. Ein Resektionsmesser 13 mit einer nach unten gerichteten Klinke 13 a ist am distalen Endab­ schnitt der Sonde 12 ausgebildet, wie Fig. 4 und 5 erken­ nen lassen.

Die Sonde 12 der Resektionseinheit 4, die den oben beschrie­ benen Aufbau hat, wird in das Führungsloch 6 in dem opti­ schen Beobachtungsrohr 8 eingebracht, wie Fig. 6 verdeut­ licht. Das Beobachtungsrohr 8 weist einen Einsatzabschnitt 38 mit einer zylindrischen Hülse 39 aus einem harten Mate­ rial und einen Hauptkörper 40 auf, der mit dem proximalen Ende des Einsatzabschnitts verbunden ist. Eine (nicht darge­ stellte) Lichtquelleneinheit ist an ein Metallstück 42 an­ geschlossen. Beleuchtungslicht fällt von der Lichtquelle auf das Metallstück 42 und wird auf Lichtleiter 44 und 46 geleitet, die in Fig. 7 erkennbar sind. Ein das Führungs­ loch 6 begrenzendes Rohr 48 ragt rückwärts aus dem Haupt­ körper 40 heraus. Eine Gummikappe 50 ist über den Endab­ schnitt des Rohres 45 gestülpt, um den Raum zwischen der äußeren Oberfläche der Sonde 12 der Resektionseinheit 4 und der inneren Oberfläche des Rohres 48 zu verschließen (Fig. 1).

Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch den Einsatz­ abschnitt 38 des optischen Beobachtungsrohrs 8. Das das Füh­ rungsloch 6 begrenzende Rohr 48 zur Aufnahme der Sonde, Bildleiter 52 und Lichtleiter 44 und 46 sind in die Hülse 39 in dem Einsatzabschnitt 38 eingebracht. Diese Teile wer­ den in der Hülse 39 durch Füllkörper 54 in ihrer Position ge­ halten. Wie Fig. 6 zeigt, ist am Endabschnitt des Rohres 8 ein Okular 56 angeordnet. Die Bedienperson kann die Körper­ höhle durch das Okular 56 beobachten.

Ein Verfahren zur Handhabung des Resektionsgeräts für Gewe­ be aus einem lebenden Organismus nach diesem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung wird nun beschrieben.

Um das betroffene Gewebe mit diesem Gerät zu resezieren, wird eine nicht dargestellte Einführhilfe auf einer Öffnung des lebenden Organismus befestigt und das Einführteil 38 wird in den lebenden Organismus durch die Einführhilfe ge­ führt. Die Klinke 13 a des Resektionsmessers 13 in der Re­ sektionseinheit 4 wird auf dem zu resezierenden Gewebe posi­ tioniert, wie dies in Fig. 8 strichpunktiert dargestellt ist, während das betroffene Gewebe vom Okular des optischen Beobachtungsrohres 8 beobachtet wird. Wenn danach eine Span­ nung auf den Ultraschallvibrator gelangt, werden Ultraschall­ vibrationen durch den Vibrator 14 erzeugt und durch das Horn 18 verstärkt. Die verstärkten Vibrationen werden auf die Klinke 13 a des Resektionsmessers 13 mit der Sonde 12 über­ tragen. Wenn die Bedienperson die Resektionseinheit an sich heranzieht, während die Klinke 13 a vibriert, wird das betrof­ fene Gewebe durch die Klinke 13 a geschnitten, wie dies in durchgezogenen Linien in Fig. 8 dargestellt ist.

Dabei wird das Gewebe nicht in weißliches Gewebe umgewandelt. Die Bedienperson kann das normale Gewebe leicht von dem zu resezierenden Gewebe unterscheiden. Dadurch wird das norma­ le Gewebe nicht irrtümlich mitreseziert.

Die Form des Resektionsmessers 13 kann die in den Fig. 9 und 10 dargestellte sein, d. h. im wesentlichen löffelförmig ausgebildet sein. Wie Fig. 11 zeigt, kann ein Kunststoff­ ring 58 aus einem abriebfesten Material, wie beispielsweise Tetrafluoräthylen auf dem Schaft der Sonde 12 der Resektions­ einheit 4 befestigt sein, insbesondere auf einem Schaftab­ schnitt, auf dem sich ein Vibrationsknoten ausbildet, wenn die Sonde 12 mit Ultraschallwellen zur Vibration gebracht wird. In diesem Fall wird der Reibungswiderstand zwischen der Sonde 12 und dem Führungsloch 6 herabgesetzt und die von dem Ultraschallvibrator erzeugten Vibrationen können wirksam ohne Verluste zu dem Resektionsmesser 13 geleitet werden.

Der Kunststoffring 58 kann an der inneren Oberfläche des Führungsloches 6 befestigt sein.

Ein zweites Führungsloch 41, das in Fig. 7 fiktiv gestri­ chelt eingezeichnet ist, kann zusätzlich in der Hülse 39 des Einsatzteils 38 vorgesehen sein, um ein Behandlungsin­ strument außerhalb der Resektionseinheit 4 einzuführen, z.B. eine Pinzette.

Die Sonde 12 kann am distalen Endabschnitt des Horns 18 beispielsweise durch Hartlöten befestigt sein. Dadurch kann der Ultraschallübertragungsverlust weiter reduziert werden.

Die Sonde 12 kann durch ein hohlzylindrisches Teil mit ei­ nem (nicht dargestellten) Durchgangsloch gebildet sein und das Durchgangsloch kann mit einer (nicht dargestellten) Ab­ saugeinheit verbunden werden. In diesem Fall kann das abge­ schnittene Gewebe durch die Absaugeinheit nach außen ab­ transportiert werden.

Eine Resektionseinheit in einem Ultraschallresektionsgerät nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird anhand der Fig. 12 beschrieben. In diesem Aus­ führungsbeispiel hat die Resektionseinheit im wesentlichen denselben Aufbau wie das obige Ausführungsbeispiel. Die Be­ zugszifferns des ersten Ausführungsbeispiels bezeichnen die selben Teile in dem zweiten Ausführungsbeispiel und eine de­ taillierte Beschreibung dieser Teile ist entbehrlich.

Die Ultraschallresektionseinheit in Fig. 12 weist einen Stab 60 auf, der der Sonde der Resektionseinheit des vorhergehen­ den Ausführungsbeispiels entspricht. Ein Hohlraum 61 ist in der Stange 60 definiert, die einen länglichen Schaft 60 d aufweist. Der Hohlraum 61 kommuniziert mit einem Durchgangs­ loch 62 in dem Horn 18. Das Loch 62 kommuniziert mit einem Verbindungsrohr 64, das durch den Vibrator 14 läuft. Das Verbindungsrohr 64 ist in einem Durchgangsloch 16 b in dem hinteren Abschnitt des Gehäuses 16 angeordnet und durch ei­ nen O-Ring 25 gehalten. Das Verbindungsrohr 64 steht nach hinten aus dem hinteren Abschnitt des Gehäuses 16 heraus und ist mit einer Absaugeinheit 67 über einen Schlauch 66 ver­ bunden. Die Elektroden des Vibrators sind mit einer elektri­ schen Versorgungseinheit 11 über Leitungsdrähte 34 verbunden.

Das distale Ende der Stange 60 ist umgebogen und bildet ei­ nen L-förmigen gebogenen Abschnitt 60 a. Ein Messerelement 60 b, das dem Resektionsmesser des vorhergehenden Ausführungs­ beispiels entspricht, grenzt an die rückwärtigen Enden des gebogenen Abschnitts 60 a an. Ein sphärischer Abschnitt 60 c mit einer im wesentlichen kugelförmigen Form ist am distalen Ende des gebogenen Abschnitts 60 a ausgebildet und eine Öff­ nung 61 a des Hohlsraums 61 befindet sich nahe dem Messer 60 b.

Die Funktion der Resektionseinheit nach diesem Ausführungs­ beispiel wird nun beschrieben, wobei ein Knorpelgewebe bei­ spielsweise in einer Kniegelenkhöhle reseziert wird.

Eine Gelenkposition eines Knies o. ä. wird durchbohrt, um eine Öffnung zu bilden. Die Stange 16 wird in die Öffnung direkt oder mit Hilfe einer Einführhilfe eingeführt.

Ein (nicht dargestelltes) Arthroskop ist in die Gelenkhöhle aus einer anderen Position eingeführt worden. Die Bedienper­ son bringt das distale Ende der Stange nahe an das Knorpel­ gewebe in der Gelenkhöhle heran, wie dies in Fig. 14 darge­ stellt ist, wobei das distale Ende der Stange 60 mit dem Arthroskop beobachtet wird. Das in der Stange 60 ausgebilde­ te Messer 60 b liegt dem Knorpelgewebe 68 gegenüber.

Die Versorgungseinheit 11 wird nun eingeschaltet, um den Vibrator 14 vibrieren zu lassen und gleichzeitig wird die mit dem Schlauch 66 verbundene Absaugeinheit 67 eingeschal­ tet.

Die vom Vibrator 14 erzeugten Ultraschallvibrationen werden durch das Horn 18 verstärkt. Die verstärkten Vibrationen werden auf die Stange 60 geleitet. Das Messer 60 b der Stange 60, die mit Ultraschallwellen vibriert, wird leicht vor­ und zurück, vertikal oder seitlich, bewegt, um das Knorpel­ gewebe 68 zu entfernen. Das abgeschnittene Knorpelgewebe wird nach außen durch die Absaugeinheit 67 durch den Hohl­ raum 61 des Schafts 60 d der Stange 60, durch das Durchgangs­ loch 62 und den Schlauch 66 transportiert.

Der spährische Abschnitt 60 c hat eine glatte Oberfläche und ist am distalen Ende des abgebogenen Abschnitts 60 a der Stange 60 angebracht. Selbst wenn das distale Ende der Stan­ ge 60 irrtümlich in Kontakt mit normalem Gewebe gebracht wird während das Messer 60 b leicht vor und zurück, vertikal oder seitlich bewegt wird, um das Knorpelgewebe 68 zu schnei­ den oder zu entfernen, ist das distale Ende durch eine bogen­ förmige Oberfläche gebildet. Daher wird normales Gewebe nicht zerstört.

Fig. 15 zeigt eine Modifikation der Stange der Resektions­ einheit nach diesem Ausführungsbeispiel. In dieser Modifika­ tion ist der gebogene Abschnitt 60 a der Stange 60 bogenförmig zum distalen Endabschnitt ausgebildet.

Fig. 16 zeigt eine andere Modifikation der Stange der Re­ sektionseinheit nach diesem Ausführungsbeispiel. Dabei hat der gebogene Abschnitt 60 a der Stange einen sphärischen End­ abschnitt 60 c am distalen Ende und Messer 60 b sind an bei­ den Seiten des gebogenen Abschnitts 60 a geformt.

Obwohl nicht dargestellt, kann das Messer und ein bogenför­ miger Abschnitt am distalen Ende der Stange angeordnet sein, ohne dort einen abgebogenen Endabschnitt auszubilden.

Zusammenfassend ist am distalen Ende der mit Ultraschall­ wellen in der Resektionseinheit des zweiten Ausführungsbei­ spiels vibrierenden Stange das Resektionsmesser ausgebildet und der glatte bogenförmige Abschnitt ist am distalen Ende des Messers angeformt. Daher wird normales Gewebe nicht vom distalen Ende des Messers zerstört, wenn das Gewebe des le­ benden Organismus reseziert wird.

Claims (11)

1. Medizinisches Resektionsgerät mit einem Ultraschall­ vibrator (14) zur Erzeugung von Ultraschallvibrationen, einem mit dem Ultraschallvibrator (14) verbundenen ko­ nischen Horn (18) und einer elektrischen Versorgungs­ einheit (11) zur Leitung einer Steuerspannung auf den Ultraschallvibrator (14), gekennzeichnet durch eine Sonde (12, 60), die mit dem vorderen Abschnitt des Horns (18) verbunden ist, zur Übertragung der von dem Ultra­ schallvibrator (14) erzeugten Ultraschallvibrationen dient und mit einem stangenförmigen Schaft (12 a, 60 d) und einem ein Resektionsmesser (13, 60 b) aufweisenden Endabschnitt versehen ist, und ein optisches Beobachtungsrohr (8) mit einem Führungs­ loch (6), in das der stangenförmige Schaft (12 a, 60 d) der Sonde (12, 60) eingesetzt ist.

2. Resektionsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallvibrator (14) ein Langevin-Vibrations­ element enthält.

3. Resektionsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das optische Beobachtungsrohr (8) ein zwei­ tes Führungsloch (41) zur Aufnahme eines Behandlungsin­ struments außerhalb der Sonde (12, 60), wie beispielsweise eine Pinzette, aufweist.

4. Resektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch ein auf einem Schaftabschnitt (12 a, 60 d) der Sonde (12, 60) befestigtes ringförmiges Teil (58), in dem sich ein Wellenknoten ausbildet, wenn die Sonde (12, 60) vibriert, wobei das ringförmige Teil (58) aus einen hoch abriebfesten Kunststoff gebildet ist.

5. Resektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Resektionsmesser (13) eine nach unten gerichtete Klinke (13 a) aufweist.

6. Resektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Resektionsmesser (13) im wesent­ lichen eine Löffelform aufweist.

7. Resektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (60) an ihrem distalen End­ abschnitt einen gebogenen Endabschnitt (60 a) mit dem Resek­ tionsmesser (60 b) aufweist.

8. Resektionsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gebogene Abschnitt (60 a) einen sphärischen Ab­ schnitt (60 c) an seinem distalen Ende aufweist.

9. Resektionsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der gebogene Abschnitt (60 a) zum proxima­ len Ende bogenförmig ausgebildet ist.

10. Resektionsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der abgebogene Abschnitt (60 a) zwei Resektionsmesser­ elemente (60 b) an seiner vorderen bzw. hinteren Seite aufweist.

11. Resektionsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sonde (60) ein hohlzylin­ drisches Teil mit einem Durchgangsloch (61) aufweist, das eine Öffnung (61) nahe dem Resektionsmesser (60 b) aufweist und das mit einer Absaugeinheit (67) über einen Absaugschlauch (66) verbunden ist.