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Diese Erfindung betrifft arthroskopische chirurgische Instrumente gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der wirksame Gebrauch von kraftgetriebenen Instrumenten für
arthroskopisches Schneiden und Formen von Gewebe innerhalb eines Gelenks
rührt von einer Erfindung her, an deren Zustandekommen ich beteiligt
war (US 4,203,444, ausgegeben am 20. Mai 1980). Solch Instrumente
sind nun weithin im Gebrauch. Mit zunehmender Fertigkeit haben die
Chirurgen aggressivere und schneller arbeitende Instrumente verlangt,
sowie Instrumente, die für einen erweiterten Aufgabenbereich geeignet
sind. Frühere individuelle Instrumente waren jedoch üblicherweise wegen
der Unterschiede in dem zu entfernenden Gewebe nur für eine oder
eine ziemlich begrenzte Zahl von Funktionen geeignet. Diese Gewebe
variieren von hart bis weich, festhaftend bis sehr beweglich und leicht
erreichbar bis schwierig und ungünstig zugänglich.
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Nicht nur ist das Wechseln der Instrumente zeitaufwendig, sondern jeder
Wechsel erhöht auch die Möglichkeit des Abschürfens oder anderweitigen
Verletzens gesunden Gewebes, wenn die verschiedenen arthroskopischen
Instrumente an dem Gelenk ein- und ausgeschoben werden. Die
Hauptanmeldung 87 119 235 der vorliegenden Teilanmeldung stellt ein
arthroskopisches Instrument zur Verfügung, das in der Lage ist, sehr
verschiedenartiges Gewebe zu entfernen. Dies senkt nicht nur das
Risiko eines unabsichtlichen Abschürfens usw., sondern erhöht auch die
Schnelligkeit der Prozedur. Diese Schnelligkeit kann die Ermüdung des
Arztes verhüten, die Narkosezeit für den Patienten minimieren, und auch
die Zahl der Prozeduren vergrößern, die mit einer gegebenen
Operationsaalausrustung möglich sind.
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Gemeinsam mit früheren kraftgetriebenen Instrumenten verwendet das
Instrument gemäß der Hauptanmeldung ein äußeres stationäres Teil, das
bemessen ist für den Eintritt in ein Gelenk durch eine Punkturöffnung.
Das äußere Teil hat wenigstens eine distale Öffnung, an dem die Wand
des äußeren Teils eine erste feste Klingenfläche fixiert, die in einer
Schneidkante endet. Ein inneres bewegliches Teil, angeordnet innerhalb
des äußeren Teils und eingerichtet für Kraftantrieb, hat eine zweite
Schneidkante solcher Anordnung, daß sie gegen und nahe hinter die
fixierte Schneidkante in schneller, sich wiederholender Weise bewegt wird,
um Gewebe abzutrennen. Das bewegliche Teil hat eine zugeordnete
Antriebseinrichtung, welche die zweite Schneidkante in dieser Schneidrich
tung wiederholt bewegt.
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Eine Verbesserung bei dem Instrument gemäß der Hauptanmeldung wird
durch das Vorsehen eines Tischfortsatzes an der Öffnung erzielt, der aus
dem Grundkörper des äußeren stationären Teils herausragt, wobei der
Fortsatz so ausgebildet und angeordnet ist, daß er Gewebe erfaßt, gegen
das der Operierende das Instrument drückt, in einer Weise zur
Verbesserung der wiederholten Schneidaktion. Vorzugsweise erstreckt sich der
Tischfortsatz in rückwärtsgerichteter Weise mit einer auswärtsgerichteten
Komponente und einer Komponente der Projektion in der Richtung
entgegengesetzt der Richtung der Schneidbewegung des inneren Teils.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Wirksamkeit von
kraftgetriebenen chirurgischen Instrumenten zu verbessern, insbesondere im Fall
hoher Belastung, die mit dem Abscheren dicken Gewebes verbunden ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein arthroskopisches chirurgisches Instrument
gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Ein arthroskopisches Instrument gemäß
der Erfindung enthält ein äußeres stationäres Teil solcher Größe, daß es
durch eine Punkturöffnung in ein Gelenk eintreten kann, mit einer
distalen Öffnung, wobei die Wand des äußeren Teils und die Öffnung
eine erste feste Schneidkante definieren, einem inneren beweglichen Teil,
das innerhalb des äußeren Teils angeordnet ist und wenigstens ein Paar
von zweiten Schneidkanten aufweist, die zum Abtrennen von Gewebe
angeordnet sind und zum Kraftantrieb für wiederholte schnelle Bewegung
der zweiten Schneidkanten eingerichtet sind. Dieses Paar der zweiten
Schneidkanten ist so angeordnet, daß sie sich aufeinanderfolgend gegen
die und nahe vorbei an der ersten festen Schneidkante bewegen, wobei
jede zweite Schneidkante einen oder mehrere Schneidpunkte definiert, die
längs der zweiten Schneidkante angeordnet sind, und ein Schneidpunkt
einer der zweiten Schneidkanten in Längsrichtung von einem
Schneidpunkt der nächstfolgenden zweiten Schneidkante versetzt ist, wodurch die
aufeinanderfolgenden zweiten Schneidkanten verschiedene Schneidmuster
haben.
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Die US-A-4 598 710 zeigt ein chirurgisches Instrument mit einer festen
ersten Schneidkante und einem Paar von beweglichen zweiten
Schneidkanten. Jedoch beginnt die Schneidaktion der beiden zweiten Kanten
zeitgleich gegen feste Kanten verschiedener geometrischer Ausrichtung,
während entsprechend der Erfindung die Schneidaktion der zweiten
Schneidkanten aufeinanderfolgend gegen die gleiche feste Kante als
Anzahl von Schneidpunkten, die in Längsrichtung gegeneinander versetzt
sind, beginnt.
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Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung definiert das äußere
Teil auf entgegengesetzten Seiten der Öffnung ein Paar von ersten festen
Schneidkanten, das bewegliche Teil ist eingerichtet zur wahlweisen
Bewegung in entgegengesetzten Richtungen und definiert Paare von zweiten
Schneidkanten, wobei jedes Paar der zweiten Schneidkanten zum
Zusammenwirken mit einer zugeordneten ersten Schneidkante vorgesehen ist;
und infolge der asymmetrischen Anordnung der Schneidpunkte weist der
Grundkörper des inneren Teils, in dem Bereich der zweiten
Schneidkanten, einen im wesentlichen gleichförmigen axialen Querschnitt auf.
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Somit wird ein Instrument bereitgestellt, das in der Mehrzahl der Fälle
in der Lage ist, eine gesamte arthroskopische chirurgische Prozedur
durchzuführen, einschließlich beispielsweise dem Abtragen von
Gliederknorpeln, der Synovialresektion, der Entfernung von Osteophyten, der
Plicaresektion und Meniskektomie, die normalerweise nur durch die
Verwendung vielfacher Instrumente durchgeführt werden konnten, mit
entsprechender Zunahme an Zeit, Trauma und Verletzungsrisiko für
gesundes Gewebe im Gelenk.
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Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfiihrungsbeispiels und aus
den Ansprüchen erkennbar.
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Es werden zunächst kurz die Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 ist ein stark vergrößerter, etwas schematischer Querschnitt des
äußeren Teils des chirurgischen Instruments gemäß der
Hauptanmeldung, abgenommen quer über die distale Öffnung, mit dem
inneren Teil in gestrichelten Linien gezeigt, während Fig. 1a
eine teilweise Draufsicht des äußeren Teils ist, abgenommen an
der Linie 1a-1a der Fig. 6;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, des
arthroskopischen chirurgischen Instruments mit einer Krafteinheit
und einem Randstück;
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Fig. 3 ist eine vergrößerte Perspektive des distalen Abschnitts des
äußeren stationären Teils des Instruments nach Fig. 1 und 2;
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Fig. 4 ist eine Draufsicht des distalen Endabschnittes des äußeren
stationären Teils des Instruments, während Fig. 5 eine
Seitenschnittansicht davon ist, abgenommen an der Linie 5-5 der Fig.
4; und Fig. 6 eine Endansicht davon ist, abgenommen an der
Linie 6-6 der Fig. 4;
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Fig. 7 ist eine Draufsicht des inneren rotierbaren Teils des
chirurgischen Instruments nach der Erfindung, während Fig. 8 eine
Seitenansicht und Fig. 9 eine Unteransicht hiervon ist;
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Fig. 10 ist ein etwas schematischer Querschnitt des chirurgischen
Instruments nach der Erfindung, abgenommen an der Linie 10-10
der Fig. 1;
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Fig. 11 ist eine etwas schematische Ansicht des chirurgischen
Instruments nach der Erfindung, verwendet für die Chirurgie an den
Meniskusknorpeln des Knies;
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Fig. 12 bis 15 sind in ähnlicher Weise etwas schematische Ansichten, die eine
Aufeinanderfolge der Gewebeentfernung zeigen;
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Fig 16
bis 18 ebenfalls etwas schematisch, zeigen das chirurgische Instrument
nach der Erfindung in Verwendung fiir die Chirurgie auf
Oberflächen des Gelenks;
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Fig. 19 ist eine etwas schematische Seitenschnittansicht des chirurgischen
Instruments nach der Erfindung, verwendet für das Schneiden
von Gewebe entlang einer Kante; und
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Fig. 20 und 21 sind End- und Draufsichten des distalen Endes eines
alternativen Ausführungsbeispiels des chirurgischen Instruments nach der
Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3 besteht das kraftgetriebene
arthroskopische chirurgische Instrument 10 aus einem äußeren stationären
Teil, bemessen für die Einführung in ein Körpergelenk über eine
Punkturöffnung durch das Fleisch, und ein rotierbares inneres Teil 14 koaxial
mit dem äußeren Teil und ein distales Scherelement 16 definierend, das
durch eine distale Öffnung 18 in den Seiten- und Endoberflächen des
äußeren Teils freigelegt ist. Entlang jeder Seitenkante der Öffnung 18
sind Tischfortsätze 20 angeordnet, am klarsten erkennbar in den Fig. 1
und 2, die aus dem Grundkörper des äußeren stationären Teils nach
außen ragen, wobei sie rückwärts gerichtete Tischflächen 22 definieren,
die über eine Klingenfläche 23 hinausragen, die durch die Projektion der
Dicke T der Wand des äußeren Teils gebildet wird, und eine allgemein
konkave Öffnung in das Instrument bilden.
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Bezugnehmend auf Fig.2 wird das proximale Ende des Instruments 10 in
einem kraftgetriebenen Handstück 24 aufgenommen, z.B. einem Bauteil
des Universal Surgical System, vertrieben durch Dyonics Inc., Andover,
Massachusetts, und wie von Sjostrom et at in der EP-A-189807
beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird. Das Handstück 24 ist
proximal mit einer Saugquelle 26 verbunden, die ein Vakuum durch eine
Leitung, definiert durch das Handstück 24 und das Instrument 10 bis zur
Öffnung 18 bringt. Die Öffnung sorgt für Kommunikation zwischen der
inneren Leitung, definiert durch das Instrument und das Handstück, und
der Umgebung um das distale Ende des Instruments, wobei das durch
die Saugquelle 26 erzeugte Vakuum innerhalb der Leitung danach
trachtet, ungeschnittenes Gewebe in die Öffnung 18 zu ziehen und auch, wie
unten beschrieben, beispielsweise Teilchen des durch das Instrument 10
entfernten Gewebes zu evakuieren.
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Das proximale Ende des rotierbaren inneren Teils 14 ist mit einem
reversiblen Antriebsmotor verbunden, der innerhalb des Handstücks 24
angeordnet ist. Ein Steuergerät und eine Stromquelle 28, verbunden
über das Kabel 30, versorgt den Antriebsmotor im Handstück 14 mit
Energie bei einer maximalen Drehgeschwindigkeit bis ungefähr 100 upm,
und die Fußsteuerung 32 ermöglicht es dem Chirurgen mit seinem Fuß
das Instrument zur Rotation in jeder Richtung zu aktivieren, was seine
Hände freiläßt.
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Bezugnehmend auf die Fig. 4 und 5 umfaßt das röhrenförmige äußere
stationäre Teil 12 einen ersten, allgemein zylindrischen proximalen
Abschnitt 36 von im wesentlichen gleichförmigem äußeren Durchmesser D&sub1;,
z.B. 5,5 mm, oder für die Verwendung im Bereich des rückwärtigen
Horns des Meniskus 4,0 mm. Distal von dem zylindrischen Abschnitt 36
liegt ein kegelstumpfförmiger Bereich 38 mit abnehmendem äußeren
Durchmesser in der distalen Richtung, auf dem Durchmesser D&sub2; des
distalen Segments 40 des Instruments, welchei; da er geringer ist als der
Durchmesser D&sub1;, die Handhabung und das Positionieren des distalen
Endes des Instruments innerhalb der Umgrenzung eines Gelenks
erleichtert. Die Entfernung von Gewebe aus dem Inneren des Gelenks wird
weiterhin erleichtert durch ein Abflachen der Oberfläche des äußeren
Teils unmittelbar proximal von der Öffnung 18, um eine flache geneigte
Oberfläche 42 zu bilden, die in Kombination mit der Endflächenöffnung,
die durch die halbmondförmige distale Endfläche 44 zur Definition der
distalen Endschneidkante 45 (Fig. 6) definiert ist, den Zugang der
Schneidöffnung des Instruments zu dem zu schneidenden Gewebe
verbessert, wie unten beschrieben.
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Die innere Oberfläche des äußeren Teils 12 an der Öffnung 18 definiert
ein Paar von axial sich erstreckenden ersten fixierten Schneidkanten 46
auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 18, die ausgelegt sind zum
Zusammenwirken mit den Schneidkanten des Schneidelements 16 des
rotierbaren inneren Teils 14, das unten unter Bezugnahme auf die Fig,
7 bis 9 beschrieben wird. Tischfortsätze 20, die rückwärts gerichtete
Tischflächen 22 definieren, erstrecken sich allgemein auswärts von dem
Grundkörper des äußeren Teils 12 von den Klingenflächen 23 an den
ersten fixierten Schneidkanten 46, die am besten in Fig. 1 und 10 zu
sehen sind, um eine Distanz 5, welche wenigstens 20% der Dicke T der
Seitenwand des äußeren Teils beträgt. Der Fortsatz und die
Klingenflächen an den Seiten der Öffnung definieren in Kombination eine im
wesentlichen konkave Öffnung auf die Öffnung 18 hin. Unmittelbar
proximal zu jedem Tischfortsatz 20 ist eine Kerbe 47 im Bereich des
Überschneidens des äußeren Teils 12 und der proximalen Enden der
Fortsätze definiert, deren Zweck unten beschrieben wird. Somit ist ein
äußeres Teil von einer Konstruktion vorgesehen, die in einem begrenzten
Raum maximale Zugangsmöglichkeit zu einer Öffnung für das Abtrennen
von Gewebe besitzt, ein besonderer Vorteil bei der Entfernung relativ
festen Gewebes mit höheren Rotationsgeschwindigkeiten, wenn das
Abtrennverhalten des inneren beweglichen Teils sich dem eines glatten
Zylinders annähert.
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Die rückwärts gerichteten Fortsatzflächen, definiert durch die
Tischfortsätze 20, dienen zur Vergrößerung der Größe des gewebeaufnehmenden
Fensters, das durch das Instrument dargeboten wird, da die Fortsätze im
Sinne eines Einfangens und Immobilisierens des Gewebes im Gebiet der
zusammenarbeitenden Schneidkanten 46, 66 für das verbesserte Schneiden
beim Antreffen von Gewebe verschiedensten Charakters wirken, z.B. im
Knie. Bezugnehmend auf die Fig. 1 und la erstreckt sich der
Tischfortsatz 20 nach außen über eine Projektion Y der äußeren Fläche 25 des
äußeren Teils 12, vorzugsweise um einen Abstand 5, gemessen entlang
eines Radius R und der Achse der Rotation X des inneren Teils,
gezogen durch die erste Schneidkante 46. (Wie oben erwähnt ist 5
wenigstens 20% der allgemeinen Seitenwanddicke, und ist vorzugsweise
wesentlich größer als 20%, wie gezeigt, innerhalb der anderen hierin
beschriebenen Parameter.) Der Winkel A der Tischfortsatzfläche 20 mit dem
Radius R durch den ersten Schneidpunkt 46 ist größer als der Winkel
B der Schneidfläche 23, was dazu üihrt, daß die kombinierte rückwärts
gerichtete Fläche eine Projektionskomponente P in der Richtung entgegen
der Richtung der Schneidbewegung C des inneren Teils 14 aufweist, und
eine immobilisierende Gesamtoberfläche schafft, deren Flächeninhalt
ungefähr doppelt so groß wie die der Kantenfläche allein ist. Diese
rückwärts gerichtete Beziehung wird weiterhin durch die Dimension J
angezeigt, eine Projektion vom Radius R&sub1; durch den Punkt G an der
Überschneidung der Innenoberfläche 23 und der Tischfortsatzfläche 22.
Die konkave Form der kombinierten Flächen 22, 23 dient außerdem zur
Verbesserung der Abgrenzung der ersten Schneidkante 46. Jeder
Tischfortsatz 20 erstreckt sich nach außen und endet in einer distalen Fläche
27, die an oder über einer Linie D liegt, projiziert tangential zu dem
Weg der zweiten Schneidkante 66 des inneren Teils 14 an seinem
Mittelpunkt E zwischen den ersten Schneidkanten 46.
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Jeder Tischfortsatz 20 hat eine äußere Fläche 29, die eine Fortsetzung
der äußeren Fläche 25 des äußeren Teils 12 ist. Die äußere Fläche 29
liegt auf oder innerhalb paralleler Ebenen F&sub1;, F&sub2;, projiziert tangential zu
den gegenüberliegenden Seiten des äußeren Teils, wobei der kritische
Durchmesser D&sub2; des chirurgischen Instruments durch die Tischfortsätze
nicht erhöht wird, und das Instrument kann in den engeren Raum
zwischen den Oberschenkelcondylus und dem Tibialplateau eingeführt
werden, wie unten mit Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben.
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Das rotierbare Schneidelement 14 ist eine Röhre mit einem teilweise
geschlossenen Ende, mit einer asymmetrischen Schneidanordnung, definiert
in einem distalen Bereich 16. Die Schneidkanten 48, 50 sind an
Öffnungen 52, 54 auf gegenüberliegenden Seiten des inneren Elements
definiert und erstrecken sich in die distale Endfläche 56. Jede
Schneidkante besteht aus einem proximalen ersten kreisförmigen
Öffnungsabschnitt 58, 59, gebildet z.B. mit Kugelschneidern, durch die Seitenwand
des röhrenförmigen inneren Elements 14 allgemein in sein Inneres, und
einem distalen zweiten, halbkreisförmigen Öffnungsabschnitt 60, 61 in der
Seitenwand des inneren Elements und sich halbkugelförmig in die
Endwand 56 des Elements erstreckend. Die Radien der jeweiligen distalen
Öffnungen erstrecken sich proximal zum Überlappen der
zuemanderhegenden jeweiligen proximalen Öffnungen, und erstrecken sich distal über
die Endfläche des Schneidelements. Die Achsen Ap, Ap', AD, AD' der
Paare von proximalen und distalen Öffnungsabschnitten sind in
Längsrichtung gegeneinander versetzt, um einen Bereich zu schaffen, der
asymmetrische Schneidwirkung mit Schneidstellen 62, 64, 66 aufweist, die
in Längsrichtung gegeneinander versetzt sind, und auch um den
Grundkörper
des Elements 14 mit einer fast konstanten Querschnittfläche
entlang des distalen Bereichs 16 der zweiten Schneidkanten 48, 50 zu
versehen. Das Element 14 ist somit imstande, den verhältnismäßig
hohen Belastungen besser zu widerstehen, die mit dem Abtrennen von
dickem Gewebe verbunden sind. Die in Längsrichtung gegeneinander
versetzte Schneidstellenanordnung dient auch zur Minimierung des
Risikos, das man mit anderen arthroskopischen Schneidern unter Verwendung
von rotierenden Schneidklingen mit aggressiven Schneidtendenzen eingeht,
z.B. Herumwickeln von Gewebe um die Klinge, Ziehen von gesundem
Gewebe in das Instrument, und schafft bessere Ergebnisse beim
Schneiden von weichem, schlüpfrigem Gewebe.
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Der Grundkörper des Schneidelements 14 ist im Schneidbereich 16,
zwischen den Schneidkanten, distal abgeschrägt, so daß die Öffnung 18
bei fast allen Drehstellungen des inneren Elements 14 offen bleibt, um
gezielt Gewebe für das Schneiden und Formen in das Instrument 10 zu
ziehen. Bezugnehmend auf Fig. 10 definieren halbmondförmige Bogen
68, 70, definiert durch die distalen Endflächen 56 des inneren Elements
14, Endschneidkanten, die dazu bestimmt sind, in Zusammenarbeit mit
der distalen Endschneidkante 45 des äußeren Teils Gewebe zu schneiden,
das vom distalen Ende des Instruments angenähert wird. Die Bögen 68,
70 dienen zur Herstellung einer glatten Übergangsfläche im Gelenk
zwischen Sektionen von Gewebe, die durch distales Endschneiden entfernt
werden, und Sektionen, die durch Seitenschneiden entfernt werden, so
daß man den höchst wünschenswerten Effekt der Erzeugung einer
glatten, reibungsarmen Gelenkoberfläche hat, auf der sich die umgebenden
Knochen bewegen können.
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Bezugnehmend auf Fig. 10 ist das rotierbare innere Element 14 koaxial
mit und innerhalb des äußeren stationären Teils 12 angeordnet (die
Beziehung ist schematisch dargestellt, mit der Endwand des äußeren Teils
aus Gründen der Klarheit entfernt und mit dem inneren Teil geschnitten
auf einer Ebene durch die Punkte 64, 66, d.h. entlang der Linie 10-10
der Fig. 8). Wenn das innere Teil 14 rotiert wird, arbeiten die zweiten
Schneidkanten 48, 50 und die Schneidstellen 62, 64, 66 mit der
gegenüberliegenden ersten fixierten Schneidkante 46 zusammen, um dazwischen
Gewebe abzutrennen, während zur gleichen Zeit die rotierenden distalen
Endschneidkanten 68, 70 mit der distalen Endschneidkante 45 des
äußeren Teils zusammenarbeiten, um Gewebe abzutrennen, das sich von dem
distalen Ende des Instruments in die Öffnung 18 erstreckt. (Wie am
klarsten in den Fig. 1 und 10 gezeigt, ist das Instrument nach der
Erfindung für das Gewebetrennschneiden aufgrund der Rotation des
inneren Teils in jeder Rotationsrichtung konstruiert, wie vom Chirurgen
ausgewählt.)
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Bezugnehmend auf Fig. 11 ist das distale Ende des Instruments 10
eingeschoben in das Kniegelenk 71 dargestellt, positioniert für
chirurgische Behandlung, z.B. durch Entfernen eines Teils des Meniskuskuorpels
72, der zwischen den Kondyh 74, 76 des Femurs 78
(Oberschenkelknochen) und dem Ende 80 der Tibia 82 (Schienbein) liegt. Das
Instrument ist für den Einsatz in die enge Umgebung des Kniegelenks kritisch
bemessen, mit der Dimension D&sub2; des Instruments unbeeinflußt von den
Tischfortsätzen, und das äußere Teil 12 hat genügend Stärke, um der
Biegung Widerstand entgegenzusetzen, wenn der Chirurg beim Positionie
ren des Schneidendes Kraft aufwendet, während es den leichten
Durchtritt von abgetrennten Gewebeteilen durch das Instrument und aus dem
Körper heraus erlaubt.
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Typischerweise erhält während eines Operationsvorganges der Patient eine
allgemeine Narkose und geeignete Punkturen werden an ausgewählten
Punkten um das Gelenk im Fleisch des Patienten gemacht, mit Hilfe
einer Trokarkanüle. In eine Kanüle wird mit Hilfe von etwas erhöhtem
Druck Fluid eingeführt, um die Gelenkteile voneinander zu lösen und
um den Fluß durch das Gelenk und durch das Instrument 10 vorzusehen.
s Dieses beträchtliche Flußvolumen, z.B. mehr als 100 ccm pro Minute, ist
vorgesehen, um sicherzugehen, daß alles von dem Gelenk entfernte
Gewebe in das Instrument gezogen und von dem Gelenk entfernt wird;
es hält auch das Gelenk flüssigkeitsklar für bessere visuelle Führung des
Instruments, geschaffen durch ein faseroptisches Gerät, das über eine
andere Kanüle in das Gelenk eingesetzt wird. Das faseroptische Gerät
führt Licht in das Innere des Gelenks aus einer Lichtquelle und liefert
ein visuelles Bild entlang einem getrennten optischen Pfad. (Das Bild
kann an ein Okular für den Chirurgen, an Aufnahmekameras oder an
eine Fernsehkamera geliefert werden, die eine Darstellung erzeugt, die
der Chirurg zur Steuerung seiner Bewegungen betrachtet.) Durch
Betrachten des Schirms und Manipulieren des Instruments positioniert der
Chirurg das Instrument für die Entfernung von Gewebe. Bezugnehmend
auf die Fig. 12 und folgende wird nun der Betrieb eines chirurgischen
Instruments nach der Erfindung fur die wirkungsvolle Entfernung einer
Vielzahl verschiedener Gewebe beschrieben.
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Die Fortsatzfläche 22 des Tischfortsatzes 20, über der Klingenfläche 23
und der ersten fixierten Schneidkante 46, hat eine
Projektionskomponente, den Pfeil B, gegenüber dem Pfad, Pfeil C, der Schneidstellen 62, 64,
66 der zweiten Schneidkanten 48, 50, wenn sie an der ersten
Schneidkante 46 beim Gewebeabtrennen vorbeilaufen. Bezugnehmend auf Fig. 12
ist Gewebe, das repräsentativ durch die rechteckige Form 90 dargestellt
ist, durch Ansaugen von der Öffnung 18 in den Pfad des rotierenden
Schneidelements 14 gezogen. In Fig. 13 hat die zweite Schneidkante 66
Eingriff mit der Oberfläche des Gewebes 90 und übt durch Rotation
eine Ziehkraft auf das Gewebe in Richtung auf den Abtrenneingriff mit
der fixierten Kante 46 aus, in einer Richtung im wesentlichen senkrecht
auf die immobilisierende Fläche 22. In Fig. 14 hat sich die zweite
Schneidkante auf die feste Schneidkante zubewegt und ist nahe daran
vorbeigelaufen, um ein Fragment 92 vom Gewebe 90 abzutrennen. Das
Fragment 92 wird durch Saugwirkung in das Instrument und schließlich
aus dem Körper herausgezogen. Der verbleibende Teil des Gewebes 90
außerhalb des Instruments wird gegen die immobilisierende Fläche 22 des
Tischfortsatzes gedrückt. Das Gewebe wird somit immobilisiert und
verbleibt in einer Position (Fig. 15), die es erlaubt, es in die Öffnung zu
ziehen und beim darauffolgenden Vorbeilaufen der Schneidkanten des
Elements 16 zu schneiden. Wieder bezugnehmend auf Fig. 14 wird das
Zuführen des ungeschnittenen Gewebeteils in die Öffnung für das
Schneiden in aufeinanderfolgenden Vorbeiläufen der zweiten Schneidkanten
weiter durch die heranführende Wirkung der zylindrischen Oberfläche 94
des inneren Schneidelements erleichtert, das an der Tischfläche 22
vorbeiläuft, was einen nach innen rollenden Schnitt herbeiführt und das
Gewebe in den Weg der Schneidkante zwingt, und durch die polierte
Oberfläche der Flächen 22, 23, was das Gleiten des Gewebes auf den
Schneideingriff zu erleichtert.
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Kraftgetriebene arthroskopische chirurgische Instrumente ohne
immobilisierende Tischfortsätze drücken oder schlagen typischerweise Gewebe vom
Instrument weg, z.B. infolge von Zug- und anderen Kräften, die auf das
Gewebe durch den anfänglichen Schneidvorgang ausgeübt werden, und
produzieren als Ergebnis eine irreguläre Serie von Schnitten entlang der
Gewebeoberfläche anstatt der Erzeugung einer glatten kontinuierlichen
und geformten Oberfläche. Die rückwärtsgerichteten Fortsätze 20
erlauben durch Immobilisieren des Gewebes, daß das Instrument 10 für
Schneiden und für Formen von Gewebe verwendet wird, und ermöglichen
es, die chirurgische Prozedur in einer merklich kurzeren Zeit
durchzuführen, mit weniger Schockwirkung fiir den Patienten, und die
Kombination des rückwärtsgerichteten Tischfortsatzes mit den gegeneinander
versetzten Schneidpunkten hat sehr verbesserte Erfolge beim Schneiden
von Gewebe ermöglicht, was vorher sehr schwierig mit kraftgetriebenen
Instrumenten zu entfernen war, z.B. Sehnen, die im Verhalten ähnlich
mit elastischen Faserbändern sind.
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Gesundes Gewebe, z.B. im Gelenk, ist typischerweise fester als
ungesundes Gewebe, das dazu neigt, weich zu sein. Die Fortsätze 20 des
Instruments nach der Erfindung sind dazu bestimmt, den Chirurgen zu
unterstützen, wenn er bei der Entfernung von ungesundem degeneriertem
Gewebe aggressiv schneidet, und bei der Entfernung gesunden Gewebes,
z.B. beim Formen oder Glätten der Oberfläche eines Gelenks, weniger
aggressiv schneidet. Das Instrument nach der Erfindung schneidet
Gewebe über einen weiten Bereich von Schneidgeschwindigkeiten, z.B. von
ungefähr 100 upm bis 1000 upm und darüber, wobei die Geschwindigkeit
auf der Basis des jeweiligen Gewebes ausgewählt wird. Zum Beispiel
wird gesundes Meniskusknorpelgewebe um einen Riß mit hoher Ge
schwindigkeit geschnitten; teilweise degenerierte Knorpel, die nachgiebig
und gummiartig sind, aber noch immer die Form behalten, werden am
besten bei niedrigen Geschwindigkeiten geschnitten, und gänzlich
degenerierte Knorpel und Synovialgewebe werden mit hohen Geschwindigkeiten
geschnitten.
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Bezugnehmend auf Fig. 16 sind die Fortsätze 20 Jes äußeren Teils 12
relativ zum inneren Schneidteil 14 (nicht dargestellt) so angeordnet, daß
eine Linie H zwischen den äußeren Spitzen der Fortsätze im allgemeinen
tangential zu dem Weg C der Schneidstellen 62, 64, 66 der zweiten
Schneidkanten 48, 50 liegt (Schneidstelle 62 ist axial mit der
Schneidstelle
64 ausgerichtet, wie in den Fig. 7 bis 9 zu sehen). In Fig. 16
sind die Tischfortsätze 20 im Eingriff mit einem Bereich von allgemein
ungesundem Gewebe 100 und wegen der Weichheit des ungesunden
Gewebes sind sie in das Gewebe bis zu einer Tiefe M unter der Gewe
beoberfläche 101 eingesunken. Das rotierende Schneidelement dringt bei
jeder Umdrehung in das Gewebe bis zu einer Tiefe M ein, was das
weiche ungesunde Gewebe verhältnismäßig aggressiv entfernt. Im
Gegensatz dazu sind die in Fig. 17 dargestellten Tischfortsätze im Eingriff mit
gesünderem Gewebe 102 und sinken unter die Oberfläche 103 nur bis zu
einer Tiefe N, viel weniger als M, und das Schneiden, Schaben oder
Formen geschieht viel weniger aggressiv.
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In Fig. 18 stehen die Tischfortsätze mit der Oberfläche 104 von
verhältnismäßig hartem Gewebe 105 in Eingriff, um laterale Stabilität während
der Entfernung eines Knötchens oder einer Rippe 106 zum Glätten der
Oberfläche zu schaffen. Knötchen der dargestellten Art bestehen
typischerweise aus Knochensubstanz, die von weichem Gewebe bedeckt ist.
Früher hat der Chirurg typischerweise das weiche Gewebe mit einem
motorgetriebenen Klingenschneidinstrument entfernt, um die Knochensub
stanz für die Entfernung mit einem Schabeinstrument zu exponieren.
Das Auswechseln des Instruments, verursacht durch die
Wahrscheinlichkeit des Verklebens des Schabeeinstruments, wenn es zur Entfernung
weicheren Gewebes verwendet wird, wird mit dem Instrument nach der
Erfindung vermieden, welches das weiche Gewebe und die Knochensub
stanz effektiv und in einem Arbeitsgang entfernt.
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Bezugnehmend auf Fig. 19 ist das Schneidinstrument 10 nach der
Erfindung in Verwendung zum Schneiden von Gewebe 110 entlang einer
Kante 112 gezeigt. Das Instrument ist in der Weise positioniert, daß es
in Eingriff mit der Kante des Gewebes in der Kerbe 47 ist, unmittelbar
proximal des Tischfortsatzes 20, und im allgemeinen gegen die distale
Endschneidkante 45 des Instruments. Die Kerbe 47 ermöglicht es, für
das Schneiden das Instrument mit der Instrumentachse näher der Kante
zu positionieren, als es möglich wäre mit Instrumenten anderer
Konstruktion, so daß man ein glatteres, wirkungsvolleres Schneiden und
Formen entlang einer Kante erreicht.
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Das Instrument nach der Erfindung schafft somit für den Arzt ein
einziges Instrument, das dazu geeignet ist, Abtrennen und Formen von
Gewebe innerhalb der Umgrenzung eines menschlichen Gelenks
durchzuführen, um die Schockwirkung in den umgebenden Geweben zu
reduzieren, die mit dem Entfernen und dem Einführen mehrerer Instrumente
während einer Prozedur verbunden ist.
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Es gibt andere Ausführungsmöglichkeiten. Zum Beispiel kann die
Position der Linie H relativ zur Linie C (Fig. 16) justiert werden, abhängig
von der vorherrschenden Art der durchzuführenden Prozedur; z.B. kann
H radial auswärts für das Glätten von Osteophyten bewegt werden, oder
nach innen für aggressiveres Schneiden. Der Tischfortsatz kann mit
Schneidinstrumenten verwendet werden, die innere Schneidteile anderer
Konfiguration aufweisen, z.B. schnecken- oder schraubenlinienförmige
Klingen, die sich entlang der Lange des äußeren Teils erstrecken, oder
proximal der Öffnung 18 mit einem Schaft oder einer inneren Röhre
verbunden sind.
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Das Instrument kann einen Tischfortsatz entlang nur einer Seite der
Öffnung 18 haben. Ein einziger Tischfortsatz kann um einen großeren
Betrag nach außen ragen als die Tischfortsätze eines Instruments, die
Fortsätze auf beiden Seiten an der Öffnung haben, während sie ein
Instrument ergeben, das durch eine Kanüle des gleichen Durchmessers
hindurchtreten kann. Ein solches Instrument wird möglicherweise einige
vorteilhafte Merkmale gegeniiber dem bevorzugten Instrument bieten,
aber um den Preis einer verminderten Vielseitigkeit.
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Der Grundkörper des äußeren Teils kann einen anderen als zylindrischen
Umriß haben, z.B. kann er mehr rechteckig sein. Auch können im
Gegensatz zu dem in der Zeichnung mit einer flachen distalen Fläche 44
dargestellten Instrument andere distale Spitzen-Endformen in Betracht
gezogen werden, z.B. sphärische, kugelförmige oder mit vollem Radius.
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Bezugnehmend auf die Fig. 20 und 21 kann das Schneidinstrument, das
insbesondere für das Schneiden von beispielsweise Meniskusknorpeln 107
vom Ende her geeignet ist, mit zwei Öffnungen 118, 118' auf
entgegengesetzten Seiten des distalen Endes des Instruments versehen sein. Es
können Tischfortsätze 120 an nur einer Seite jeder Öffnung vorgesehen
sein, z.B. wenn ein schneckenförmiges oder anderes inneres Teil 114 (nur
Fig. 21) vorgesehen ist, das nur in einer Richtung schneiden kann, oder
mit Fortsätzen an beiden Seiten jeder Öffnung, wie dargestellt. (Um
zusätzliche Stärke und wirkungsvolles Schneiden zu erzielen, kann das
Ausmaß der Bögen der Öffnungen reduziert werden, was die ersten
Schneidpunkte 146 näher aneinander bringt, und die distalen
Endabschnitte 113 des äußeren Teils 12 können sich radial nach innen erstrecken.)