DE4444924A1 - Gasventil für laparoskopische Ports - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasventil der im Oberbegriff des An­ spruches 1 genannten Art.

Bei laparoskopischen Operationen werden langschäftige Arbeitsin­ strumente durch Stichkanäle in zu Zwecken der Schaffung eines Arbeitsraumes mit Gasdruck erweiterte Körperhöhlungen verlegt, beispielsweise in den Bauchraum. Dort können Operationen, wie beispielsweise die Entfernung der Gallenblase, vorgenommen wer­ den.

Als Einführungshilfe werden sogenannte Ports verwendet, die mit ihrem Schaft im Stichkanal liegen und diesen während der Opera­ tion offenhalten, um das Einführen von Instrumenten zu erleichtern.

Am proximalen Ende sind die Ports mit einem selbstschließenden Gasventil versehen, das zum Durchlassen von Instrumenten nach innen öffnet und bei herausgezogenem Instrument selbsttätig schließt, um das im Körper befindliche Gas am Entweichen zu hin­ dern.

Im Stand der Technik sind eine Reihe derartiger Konstruktionen bekannt. In einer Übersicht zeigt diese die DE 43 12 147 A1, näm­ lich Fig. 44 das früher übliche, noch von Hand zu betätigende Trompetenventil, Fig. 31 B ein um eine Achse gelagertes Klap­ penventil, Fig. 27 eine ebene geschlitzte Platte aus elastischem Material, Fig. 26 ein Ventil, bestehend aus zwei schrägstehenden Lippen und andere Sonderkonstruktionen. Ferner sind Kugelventile bekannt, z. B. aus DE-GM 93 07 441 und aus DE 92 14 744 U1.

Alle diese bekannten Konstruktionen sind mechanisch kompliziert, verursachen also hohe Fertigungskosten und Probleme beim Durch­ gang komplizierter scharfkantiger Instrumente sowie insbesondere auch Probleme bei der häufig erforderlichen Desinfektion und beim Austausch defekter Teile.

Eine gattungsgemäße Konstruktion ist aus der DE 93 02 912 U1 bekannt. Diese Konstruktion weist einen quer zur Schaftrichtung angeordneten Ventilsitz auf, der von einer einseitig befestigten Platte aus elastischem Material abgedeckt ist. Zum Schutz dieser quer zur Bewegungsrichtung von Instrumenten stehenden Platte aus weichem Material gegen scharfe Spitzen der Instrumente, insbeson­ dere die scharfe Spitze des routinemäßig verwendeten Trokars, ist die Platte in ihrem den Durchgang verschließenden Klappenteil mit einem Hartmaterialbeschlag versehen und somit als übliche in sich starre Klappe eines Klappenventiles ausgebildet. Es ist demzufolge ein bei solchen Konstruktionen übliches Gelenk vorgesehen, das allein die Schwenkbewegung aufnimmt. Das Gelenk ist als lineare Schwächungsstelle der Platte ausgebildet. Die Platte ist in einem als Rezeß ausgebildeten Ventilsitz aufgenommen.

Nachteilig bei dieser Konstruktion ist zunächst die aufwendige Kon­ struktion, die hohe Herstellungskosten verursacht. Wegen der Schwächungsstelle muß die Platte als Formteil hergestellt werden. Der Hartmaterialbeschlag ist unverzichtbares Element, um Beschä­ digungen zu vermeiden. Aus dieser Konstruktionsweise ergeben sich ferner Nachteile bei der Reinigung und Desinfektion, da sowohl die Platte als auch der Ventilsitz schwierig reinigbare Ecken und Kanten aufweisen. Bei länger dauernder Benutzung sind Schä­ den an der Schwächungsstelle zu erwarten, die einen Austausch der Platte erforderlich machen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gas­ ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das kostengünstig herstellbar ist und dem Benutzer langdauernden Betrieb bei einfa­ cher Wartung, insbesondere hinsichtlich der Reinigung und Desin­ fektion gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion steht in Schließstellung die Platte schräg zur Achsrichtung, also schräg zur Angriffs­ richtung, z. B. der gefährlichen scharfen Spitze eines Trokars. Die Einschneidgefahr wird dadurch wesentlich verringert. Steht die Anlagefläche unter einem Winkel, der etwa dem Schliffwinkel der Trokarspitze entspricht, so ist Einschneiden sogar völlig ausge­ schlossen. Eine Armierung der Platte mit Hartmaterial erübrigt sich daher. Die Platte bleibt im ganzen flexibel und kann auf ganzer Länge elastisch nachgeben. Eine besondere Ausgestaltung der Platte mit Schwächungsstelle oder sonstigem Scharnier entfällt. Daher kann die Platte in einfacher Weise aus Endlosbahnmaterial ge­ schnitten oder gestanzt sein, wodurch die Fertigungskosten erheb­ lich verringert werden. Sollte die Platte nach längerem Gebrauch ausgewechselt werden müssen, so erfreut sich der Besitzer an den äußerst geringen Ersatzteilkosten der Platte und der einfachen Montage. Ferner ist von Vorteil die sehr glattflächige einfache Konstruktion der Platte und insbesondere auch des als ebene Fläche ausgebildeten Ventilsitzes, wodurch die Reinigung und Desinfektion des Gerätes wesentlich erleichtert wird. Auch schließt die erfin­ dungsgemäße Konstruktion besser, und zwar schon bei sehr gerin­ gem Gasdruck, da sie auf ganzer Länge gut federt.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Auf diese Weise wird die Platte mit Vorspannung an die Anlagefläche gelegt, so daß sie schon bei leichtem Überdruck und geringer Gasströmungsgeschwindigkeit gut abdichtet.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgese­ hen. Dadurch wird eine eine bessere Anlage ergebende Vorspan­ nung der Platte über ihre gesamte Länge erreicht.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgese­ hen. Ein solcher, beispielsweise als dünne Metallplatte ausgebilde­ ter Beschlag schützt die Platte gegen scharfkantige Instrumenten­ teile. Bei der erfindungsgemäß schrägstehenden Platte ist ein sol­ cher Beschlag nur in Extremfällen erforderlich, da bereits die Schräglage in den meisten Fällen ausreichenden Schutz sichert. Der Beschlag sollte kleinflächig sein und in ausreichendem Abstand zum Befestigungsbereich der Platte sitzen, um deren Eigenflexibilität nicht zu behindern. Dabei ist vorteilhaft gemäß Anspruch 5 der Be­ schlag beidseitig symmetrisch angeordnet, so daß die Platte zur Montageerleichterung beidseitig verwendbar ist.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 6 vorgesehen. Auf diese Weise wird eine die Lage der Platte besser sichernde Befesti­ gungsmöglichkeit geschaffen, bei der vorteilhaft gemäß Anspruch 7 die Platte gegen Herausziehen aus dem Schlitz durch eine Verdickung gesichert ist. Dabei ist der Schlitz vorteilhaft gemäß Anspruch 8 in der ersten Richtung, also seitlich offen, so daß die Platte auf einfache Weise in Längsrichtung der Verdickung in den Schlitz seitlich einschiebbar ist und durch die Montage erleichtert wird.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 9 vorgesehen. Auf diese Weise läßt sich für die Platte beispielsweise auch Material verwenden, das schlechte elastische Eigenschaften aufweist. Eine oder mehrere eingelegte Federn, beispielsweise Stahlblattfedern, die in einen Schlitz eingeschoben oder in das Material eingegossen sein können oder die beispielsweise auf einer Seite eingeklebt sind, können die Eigenelastizität der Platte wesentlich verbessern.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schema­ tisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen durch eine Bauchdecke verlegten Port mit erfin­ dungsgemäßem Gasventil und eingeführtem Trokar,

Fig. 2 in Darstellung gemäß Fig. 1 die Ventilkonstruktion mit zurückgezogenem Trokar,

Fig. 3-5 Varianten der Ventilkonstruktion in Darstellung gemäß Fig. 2,

Fig. 6 in detaillierter Ausgestaltung eine Konstruktion gemäß Fig. 3 im Achsschnitt,

Fig. 7 eine Achsansicht in proximaler Richtung auf den Ven­ tileinsatz,

Fig. 8 eine Ansicht in Richtung der Fig. 7 auf die Platte der Fig. 7 und 8,

Fig. 9 eine Ansicht der Platte in Fig. 8, von der Seite gese­ hen und

Fig. 10 eine Seitenansicht des Ventileinsatzes der Fig. 6.

Fig. 1 zeigt in einer stark vereinfacht dargestellten Ausführungs­ form einen laparoskopischen Port 1, der mit seinem Schaft 2 durch eine Bauchdecke 3 verlegt ist. Zur Vorbereitung des Stichkanales, in dem der Schaft 2 verlegt ist, dient ein Trokar 4 mit Spitze 5. Dieser wird etwa in der dargestellten Position im Port 1 mit seiner Spitze durch die Bauchdecke gestochen. Dann wird über den Tro­ kar der Schaft 2 durch die Bauchdecke geschoben. Anschließend wird der Trokar 4 herausgezogen, und es können durch den Port Instrumente, wie z. B. Endoskope, Schaftzangen u. dgl. eingeführt werden.

Am proximalen Ende des Schaftes 2 weist der Port 1 ein im Durchmesser erweitertes Ventilgehäuse 6 auf mit einem darin abge­ dichtet befestigten Ventileinsatz 7, der mit einer zum Schaft 2 fluchtenden Ausgangsbohrung 8 den Trokar 4 aufnimmt und eine schräg zur Achse ausgebildete ebene Anlagefläche 9 an seinem dis­ talen Ende aufweist, die die Ausgangsbohrung 8 umgibt und als Ventilsitz dient.

Am proximal gelegenen Ende der Anlagefläche 9 ist eine Platte 10 aus geeignetem elastischem Material, beispielsweise aus Silikon, befestigt, und zwar im dargestellten vereinfachten Ausführungsbei­ spiel mit ein oder zwei Befestigungsmitteln 11, die beispielsweise als Nieten oder Schrauben ausgebildet sein können.

Fig. 2 zeigt zum Vergleich in derselben Achsschnittdarstellung den Ventileinsatz 7 der Fig. 1 bei herausgezogenem Trokar 4. Man sieht, daß die Platte 10 nun parallel der Anlagefläche 9 anliegt und die Ausgangsbohrung 8 verschließt. Im Bauchinneren herrschender Gasdruck drückt auf die Platte 10 und sorgt für sicheren Gasver­ schluß.

Wird der Trokar 4 aus der Stellung der Fig. 2 in die Stellung der Fig. 1 vorgeschoben, so gelangt er mit seiner Spitze 5 in Anlage gegen die proximale Seite der Platte 10. Dabei drückt die Spitze aufgrund der Schrägstellung der Anlagefläche 9 im schrägen Win­ kel gegen die Platte, so daß ein Einschneiden nicht zu befürchten ist, vielmehr die Platte 10 auch gegen Gasdruck leicht elastisch aus­ weichen kann in die in Fig. 1 dargestellte Stellung.

Fig. 3 zeigt in Ansicht gemäß Fig. 2 eine Variante 17 des Venti­ leinsatzes, in der die Anlagefläche 19 im Befestigungsbereich, also an der Stelle der Befestigungsmittel 11 aus ihrer Ebene in distaler Richtung abgewinkelt ist. Die Platte 10 wird also im Befestigungs­ bereich bei 11 abgewinkelt gehalten und somit mit Vorspannung in Anlage an der Anlagefläche 19. Dadurch wird sie in der in Fig. 3 dargestellten unbelasteten Stellung in gut dichtender Anlage gehal­ ten. Bei der Abwinkelungsstelle der Anlagefläche 19 ist dafür Sorge zu tragen, daß die Platte nicht zu stark geknickt wird. Eine leichte Verrundung der Abwinkelungsstelle ist vorzuziehen, um über einen größeren Bereich die elastische Eigenfederwirkung der Platte aus­ zunutzen.

Fig. 4 zeigt eine Variante mit einem Ventileinsatz 27, der eine durchgehend konkav gekrümmte Anlagefläche 29 ausbildet. Hier­ durch wird die Platte 10 auf ihrer ganzen Länge mit Vorspannung an der Anlagefläche 29 gehalten, wodurch die Dichtwirkung weiter verbesserbar ist.

Aus den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 ist ersichtlich, daß die Anlagefläche 9, 19, 29 stets in einer ersten senkrecht zur Zeich­ nungsebene stehenden Richtung eben ist und in der in der Zeich­ nungsebene liegenden, zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung entweder gerade ist wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 oder abgewinkelt bzw. gekrümmt, wie die Fig. 3 und 4 zeigen.

Da die Anlagefläche stets in der ersten Richtung gerade ist, kann die Platte 10 stets als einfache ebene Platte aus Endlosbahnmaterial gefertigt werden. Eine Ausbildung der Platte als räumlich geformter kompliziert herstellbarer Körper ist daher nicht erforderlich. Die Platte kann einfach als Stanzteil hergestellt sein.

Fig. 5 zeigt an einem Ventileinsatz 7, der dem der Ausführungs­ form der Fig. 1 und 2 entspricht, eine Platte 30, die beidseitig im Bereich der Projektion der Ausgangsbohrung 8 mit einem klein­ flächigen Metallbeschlag 31 versehen ist. Dieser liegt im Angriffs­ bereich der Spitze 5 des Trokars 4 und verhindert eine Beschädi­ gung der Platte 30, ohne ihre Flexibilität wesentlich zu behindern. Da der Metallbeschlag 31 vorzugsweise auf beiden Seiten der Platte symmetrisch ausgebildet ist, kann die Montage der Platte auf einfa­ che Weise erfolgen, ohne auf richtige Seitenlage achten zu müssen.

Fig. 6 zeigt in detaillierter Darstellung im Schnitt gemäß Fig. 1 die Ausführungsform der Fig. 3, also mit abgewinkelt unter Vorspan­ nung montierter Platte 40. Der Ventileinsatz 37 weist im Befesti­ gungsbereich, wie der Vergleich mit der Seitenansicht der Fig. 10 zeigt, einen die Platte 40 übergreifenden Schlitz 42 auf, der seitlich geöffnet ist. An seinem Ende weist der Schlitz eine Erweiterung 43 auf. Die dazu passende Platte 40 ist in Seitenansicht gemäß Fig. 10 in der Fig. 9 dargestellt. Man sieht, daß sie am oberen Ende eine Verdickung 44 aufweist, die in die Erweiterung 43 des Schlitzes 42 paßt. Die Montagelage zeigt Fig. 6. Da der Schlitz 42 und die Er­ weiterung 43 seitlich offen sind, kann die Platte 40 seitlich leicht eingeschoben oder entfernt werden.

Wie Fig. 9 in Seitenansicht zeigt, ist die Verdickung 44 am Ende der Platte, mit der die Platte in der Erweiterung 43 des Schlitzes 42 gegen Herausziehen gesichert ist, als geschlitzter Ring 44 ausgebil­ det, der klemmend auf der Endkante der Platte 40 sitzt. Dadurch wird eine sehr einfache Konstruktion der Platte als aus Endlosbahn ausschneidbares Stanzteil gewährleistet. Es muß lediglich bei der Montage das geschlitzte Rohr 44 aufgeschoben oder aufgeklemmt werden. Andere Konstruktionen sind ebenfalls möglich, wie bei­ spielsweise angeklebte oder einstückig ausgeformte Verdickungen, die jedoch Kostennachteile haben.

Die Platte 40 läßt sich seitlich einfach in den Schlitz 42 einschie­ ben. Dabei muß nicht auf korrekte Montagelage geachtet werden, da die Platte beidseitig gleich ausgebildet ist. Die zentrierte Lage der Platte, die aus Fig. 7 ersichtlich ist, wird durch einen geeigne­ ten Anschlag gewährleistet, der beispielsweise als in den Figuren dargestellter Stift 45 ausgebildet sein kann.

Wie die Schnittdarstellung der Fig. 6 und die Achsansicht der Fig. 7 zeigen, weist der Ventileinsatz 37 an seinem proximalen Ende einen Flansch 46 auf, mit dem er am proximalen Ende des rohr­ förmigen Ventilgehäuses 6 in Anlage gelangt. Am Ventileinsatz 37 radial angeordnete Stifte 47 greifen in in der Zeichnung nicht zu er­ sehende karabinerartig geformte Nuten oder Schlitze des Ventilge­ häuses 6 und dienen nach Einstecken und Drehen des Ventilein­ satzes 37 zur sicheren Befestigung.

Die Befestigung des Ventileinsatzes 37 am Gehäuse 6 kann auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch Einschrauben mit ei­ nem Gewinde, durch eine schraubbare Überwurfkappe oder derglei­ chen. Eine einen Dichtring 48 aufnehmende Nut 49 sorgt für Gas­ abdichtung des Ventileinsatzes 37 im Ventilgehäuse 6.

In üblicher Ausführung ist am proximalen Ende der Ausgangsboh­ rung 8 ein Verschluß 50 aus elastischem Material angesetzt, der konzentrisch zur Achse der Ausgangsbohrung 8 eine Öffnung mit Ringlippe 51 aufweist. Diese hat etwas geringeren Durchmesser als die Ausgangsbohrung 8 und dichtet auf dem Trokar 4 oder einem sonstigen durch den Port 1 gesteckten Instrument ab, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Wie in den Fig. 8 und 11 gestrichelt angedeutet, kann in der Platte 40, 60 eine Blattfeder 65, z. B. aus Federstahl, eingebettet, angeklebt oder sonstwie befestigt sein, die die federelastischen Rückstellkräfte der Platte auch bei ungünstiger Materialwahl der Platte verbessert.

Claims (9)

1. Selbsttätig schließendes Gasventil für laparoskopische Ports, mit einem am proximalen Ende eines Einführungsschaftes befestigten Ventilgehäuse, in dessen Innenraum ein in dista­ ler Richtung gegen Eigenfederkraft öffnender Ventilkörper aus elastischem Material beweglich angeordnet ist, der unter Einwirkung seiner Federkraft und/oder des Gasdruckes in proximaler Richtung gegen einen einen koaxial zum Schaft angeordneten Ausgang umgebenden Ventilsitz schließt, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz als Anlagefläche (9, 19, 29) ausgebildet ist, die in einer ersten Richtung eben und quer zur Achse des Schaftes (2) ausgerichtet ist, wäh­ rend sie in einer dazu senkrechten zweiten Richtung schräg zur Achse des Schaftes (2) ausgebildet ist, und daß der Ven­ tilkörper als Platte (10, 30, 40, 60) im wesentlichen kon­ stanter Dicke ausgebildet ist, die in einem am proximalen Rand der Anlagefläche (9, 19, 29) gelegenen Befestigungsbe­ reich (11, 42) befestigt ist.

2. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (19) im Befestigungsbereich (11) nach distal abgewinkelt ist.

3. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (29) in der zweiten Richtung konkav gekrümmt ist.

4. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (30) innerhalb der Projektion des Schaftes auf ihrer proximalen Seite einen Beschlag (31) aus Hartmaterial auf­ weist.

5. Gasventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Beschlag (11) symmetrisch auf beiden Seiten der Platte (30) vorgesehen ist.

6. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbereich als Schlitz (42) von der Dicke der Platte (40) ausgebildet ist, der zum außerhalb des Befes­ tigungsbereiches gelegenen Teil der Anlagefläche (19) hin offen ist.

7. Gasventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (42) in der ersten Richtung nach wenigstens einer Seite offen ist.

8. Gasventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (42) in der zweiten Richtung endseitig geschlos­ sen ist, wobei er an seinem geschlossenen Ende eine Erwei­ terung (43) aufweist zur Aufnahme eines verdickten End­ stückes (44, 64) der Platte (40, 60).

9. Gasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Platte (40, 60) mit einer Fe­ dereinlage (65) versehen ist.