DE3751710T2 - Arthroscopische chirurgische Vorrichtung - Google Patents

Arthroscopische chirurgische Vorrichtung

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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320016Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes
    • A61B17/32002Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes with continuously rotating, oscillating or reciprocating cutting instruments

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Description

  • Diese Erfindung betrifft arthroskopische chirurgische Instrumente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfiihrungsbeispiels und aus den Ansprüchen erkennbar.
  • Es werden zunächst kurz die Zeichnungen beschrieben.
  • 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;
  • Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, des arthroskopischen chirurgischen Instruments mit einer Krafteinheit und einem Randstück;
  • Fig. 3 ist eine vergrößerte Perspektive des distalen Abschnitts des äußeren stationären Teils des Instruments nach Fig. 1 und 2;
  • 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;
  • 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;
  • Fig. 10 ist ein etwas schematischer Querschnitt des chirurgischen Instruments nach der Erfindung, abgenommen an der Linie 10-10 der Fig. 1;
  • Fig. 11 ist eine etwas schematische Ansicht des chirurgischen Instruments nach der Erfindung, verwendet für die Chirurgie an den Meniskusknorpeln des Knies;
  • Fig. 12 bis 15 sind in ähnlicher Weise etwas schematische Ansichten, die eine Aufeinanderfolge der Gewebeentfernung zeigen;
  • Fig 16 bis 18 ebenfalls etwas schematisch, zeigen das chirurgische Instrument nach der Erfindung in Verwendung fiir die Chirurgie auf Oberflächen des Gelenks;
  • Fig. 19 ist eine etwas schematische Seitenschnittansicht des chirurgischen Instruments nach der Erfindung, verwendet für das Schneiden von Gewebe entlang einer Kante; und
  • Fig. 20 und 21 sind End- und Draufsichten des distalen Endes eines alternativen Ausführungsbeispiels des chirurgischen Instruments nach der Erfindung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.)
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.)

Claims (3)

1. Arthroskopische chirurgische Vorrichtung, enthaltend ein äußeres stationär es Teil (12) solcher Größe, daß es durch eine Punkturöffnung in ein Gelenk eintreten kann, mit einer distalen Öffnung (18), wobei die Wand des äußer en Teils (12) an der Öffnung (18) eine erste feste Schneidkante definiert, ein inner es bewegliches Teil (14), angeordnet innerhalb des äußer en Teils (12) und mit wenigstens einem Paar zweiter Schneidkanten (48, 50) in einer Anordnung zum Abtrennen von Gewebe versehen, und eingerichtet zum Kraftantrieb für wiederholte schnelle Bewegung der zweiten Schneidkanten (48, 50), dadurch gekennzeichnet, daß das Paar zweiter Schneidkanten so angeordnet ist, daß es sich aufeinanderf olgend gegen die und nahe vorbei an der ersten festen Schneidkante (46) bewegt, wobei jede zweite Schneidkante einen oder mehrere Schneidpunkte (62, 64, 66) definiert, die längs der zweiten Schneidkante (48, 50) angeordnet sind, und ein Schneidpunkt einer der zweiten Schneidkanten (48, 50) in Längsrichtung von einem Schneidpunkt (62, 64, 66) der nächstfolgenden zweiten Schneidkante (48, 50) versetzt ist, wodurch die aufeinanderfolgenden zweiten Schneidkanten (48, 50) verschiedene Schneidmuster haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Teil (12) auf entgegengesetzten Seiten der Öffnung (18) ein Paar von ersten festen Schneidkanten (46) definiert, daß das innere bewegliche Teil (14) eingerichtet ist zur wahlweisen Bewegung in entgegengesetzten Richtungen und Paare von zweiten Schneidkanten (48, 50) definiert, wobei jedes Paar zum Zusammenwirken mit einer jeweiligen ersten festen Schneidkante (46) angepaßt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß infolge asymmetrischer Anordnung der Schneidpunkte (62, 64, 66) der Grundkörper des inneren beweglichen Teils (14) im Bereich der zweiten Schneidkanten (48, 50) einen im wesentlichen gleichförmigen axialen Querschnitt aufweist.
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