DE602005003978T2 - Trokar - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei herkömmlichen Instrumenten für die Endoskopie und die offene Chirurgie und ebenfalls Anwendung bei der roboterunterstützten Chirurgie. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter Trokare, die beim Durchführen minimalinvasiver Chirurgie unterstützen, und genauer verbesserte Dichtungen für solche Trokare.
- Hintergrund der Erfindung
- Der Einsatz endoskopischer Prozeduren in der Chirurgie ist weithin akzeptiert worden. Der Ausdruck endoskopisch, wie er hierin verwendet wird, ist so definiert, daß er alle Typen minimal invasiver chirurgischer Prozeduren umfaßt, einschließlich laparoskopischer und arthroskopischer Prozeduren. Demgemäß sind zahlreiche endoskopische Instrumente entwickelt worden, die es dem Chirurgen erlauben, komplexe chirurgische Prozeduren mit minimalen Inzisionen in die Haut und das Gewebe, die einen bestimmten Körperhohlraum oder einen anatomischen Bereiche umgeben, durchzuführen. Um das endoskopische Instrument in den Körperhohlraum einzuführen, ist es oftmals notwendig, den Körperhohlraum unter Verwendung eines Trokars zu punktieren und zu kanülieren. Trokare sind auf dem Gebiet weithin bekannt und bestehen typischerweise aus einem Obturator und einer Trokarkanüle. Ein Beispiel eines Trokars kann in dem
US-Patent 6 017 356 gefunden werden, das am 25. Januar 2000 an Frederick u. a. ausgegeben wurde. - Es ist üblich, daß eine Dichtanordnung oder Dichteinrichtung im Zusammenwirken mit der Kanüle verwendet wird, um das Entweichen von Fluid oder Gas während endoskopischer Prozeduren zu verhindern. Während einer endoskopischen chirurgischen Prozedur muß der innere Gasdruck gehalten werden, damit die Prozedur erfolgreich abgeschlossen werden kann. Um den inneren Gasdruck zu halten, während Instrumente in die Trokare, die in einem Körperhohlraum angeordnet sind, hinein und aus ihnen herausgeführt werden, sind Dichteinrichtungen sowohl für die Instrumente als auch für die Trokaranordnungen erforderlich. Deswegen haben die meisten Trokare zwei Dichteinrichtungen. Eine, die den Trokar abdichtet, wenn kein Instrument durch diesen geführt wird, und eine, die den Trokar abdichtet, wenn Instrumente hindurchgeführt werden. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Dichteinrichtung, trotz zahlreichen Einsetzens und Zurückziehens chirurgischer Instrumente durch die Kanüle des Trokars, den Gasdruck in dem Bauchraum hält.
- Die meisten im Handel erhältlichen Trokare haben eine äußere Dichtung und eine innere Dichtung. Die äußere Dichtung ist typischerweise eine Dichtung, die sich an dem proximalsten Ende der Trokarkanäle befindet. Diese Dichtung setzt sich selbst fest um die länglichen Schäfte irgendwelcher medizinischer Geräte, die hindurchgeführt werden. Daher verhindert die äußere Dichtung, daß Fluide aus dem Körperhohlraum durch die Trokarkanüle entweichen, während chirurgische Instrumente mit der Kanüle verwendet werden. Die innere Dichtung ist typischerweise etwas, das als eine Klappentür bezeichnet wird. Sie besteht aus einer starren Tür, typischerweise aus Kunststoff, die gegen eine innere Dichtung durch eine Feder vorbelastet wird. Die innere Dichtung verhindert, daß Fluide aus dem Körperhohlraum durch die Kanüle entweichen, während die Trokarkanüle nicht im Einsatz ist, d. h. ohne chirurgische Instrumente oder Obturatoren, die hindurchgeführt sind. Die innere Dichtung befindet sich im Griff der Trokarkanüle, distal zu der äußeren Dichtung.
- Die
EP 1 459 688 A1 , die den Teil des Standes der Technik gemäß Artikel 54(3) und (4) EPÜ bildet, offenbart einen Trokar mit allen Merkmalen, die im beigefügten Anspruch 1 aufgeführt sind, mit der Ausnahme der konisch geformten Vorsprünge, die mittels Ultraschall verschweißt sind und die elastomeren Elemente durchdringen. - Zusammenfassung der Erfindung
- Ein Trokar zum Durchführen einer Prozedur bei einem Patienten. Der Trokar hat eine hohle Kanüle mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende. Der Trokar hat auch ein Gehäuse mit einem distalen Ende, das an dem proximalen Ende der Kanüle befestigt ist, und einem proximalen Ende, an dem eine Wand befestigt ist. Die Wand hat eine durchgehende Öffnung. Der Trokar umfaßt weiter eine Dichtanordnung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Dichtanordnung umfaßt einen ersten im wesentlichen starren Ring, einen zweiten im wesentlichen starren Ring und eine Vielzahl geschichteter elastomerer Elemente, die zwischen diesen zusammengedrückt sind. Der erste Ring hat eine Vielzahl sich distal erstreckender konisch geformter Vorsprünge, die sich von einer distalen Fläche erstrecken, und der zweite Ring hat eine Vielzahl sich proximal erstreckender konisch geformter Vorsprünge, die sich von einer proximalen Fläche erstrecken. Die Vielzahl der sich distal erstreckenden konisch geformten Vorsprünge ist radial mit der Vielzahl der sich proximal erstreckenden konisch geformten Vorsprünge ausgerichtet. Die radial ausgerichteten Vorsprünge sind durch Ultraschallschwingung miteinander verschweißt, wobei die Vorsprünge die elastomeren Elemente durchdrungen haben.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Trokars gemäß der vorliegenden Erfindung. -
2 ist eine Explosionsansicht der Dichtanordnung2 der vorliegenden Erfindung. -
2A ist eine Ansicht ähnlich der der2 , die jedoch die Protektorsegmente40 und Dichtsegmente4a –4d zeigt, die bei einer bevorzugten Ausführungsform eingebaut sind. -
3 ist eine Draufsicht der Dichtsegmente4(a) –4(d) , die bei der Dichtung5 der vorliegenden Erfindung verwendet werden. -
4 ist eine perspektivische Ansicht der Rückhalteringanordnung20 , die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und der Dichtsegmente4a –4d , die aus Gründen der Klarheit getrennt sind. -
5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Dichtung5 der vorliegenden Erfindung zeigt. -
6 ist eine perspektivische Ansicht der Dichtung5 , an einem Flotationssystem80 befestigt, wobei ein Instrument90 durch diese eingesetzt ist. -
7 ist eine Querschnittsansicht des Trokars100 , der in1 gezeigt ist, entlang der Linie 7-7, bei der der Obturator110 aus Gründen der Klarheit entfernt ist. -
8 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Dichtrings, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. -
9 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Dichtungsrückhalterings, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. - GENAUE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Mit Bezug nun auf die Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern in den Ansichten die gleichen Elemente bezeichnen, ist in der
1 ein Trokar100 gezeigt. Der Trokar100 kann ähnlich dem sein, der in demUS-Patent 6 017 356 , das an Frederick u. a. ausgegeben worden ist, beschrieben ist. Der Trokar100 weist einen Kanülenbereich110 und eine Obturatorbereich120 auf. Der Obturatorbereich ist den Fachleuten wohlbekannt, und kann mit Klingen oder nicht mit Klingen versehen sein, so wie diejenigen, die bei dem Trokar ENDOPATH II® verfügbar sind, der von der Ethicon Endo-Surgery, Cincinnati, OH, verkauft wird. Der Obturatorbereich120 hat eine Durchstechspitze122 , welche verwendet wird, um das Gewebe des Patienten zu durchstechen, bis sie den Bauchraum erreicht. Nachdem das Eindringen in den Bauchraum beendet ist, kann der Obturatorbereich120 von dem Kanülenbereich110 entfernt werden. Nachdem der Obturatorbereich entfernt ist, kann irgendeine Anzahl chirurgischer Instrumente, so wie zum Beispiel ein Gewebebefestigungsinstrument, durch die Kanüle des Trokars eingeführt werden, um die chirurgische Prozedur durchzuführen. - Wie es in
7 zu sehen ist, betrifft die vorliegende Erfindung einen Trokar100 zum Durchführen einer Prozedur bei einem Patienten. Der Trokar100 umfaßt eine hohle Kanüle202 mit einem distalen Ende204 und einem proximalen Ende206 . Der Trokar100 umfaßt auch ein Gehäuse210 mit einem distalen Ende212 , das an dem proximalen Ende206 der Kanüle202 befestigt ist, und einem proximalen Ende214 , an dem eine Wand216 befestigt ist, wobei die Wand eine Öffnung218 aufweist, die sich durch diese erstreckt. Der Trokar100 umfaßt eine Dichtanordnung2 , die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, welche eine Vielzahl geschichteter elastomerer Elemente4a –4d aufweist, die eine konisch geformte Dichtung5 bilden. Wie hiernach beschrieben, hat die Vielzahl der geschichteten elastomeren Elemente4a –4d bevorzugt ein halbkreisförmiges Profil und bevorzugt mit einem Umfang von ungefähr 180 bis 270 Grad. Wie hiernach beschrieben, umfaßt die Dichtanordnung bevorzugt einen ersten und einen zweiten starren Ring (einen Dichtungshaltering8 und einen Dichtungsring20 ), wobei die geschichteten elastomeren Elemente4a –4d zwischen den Ringen8 und20 angeordnet sind und an diesen anliegen. Wie hiernach beschrieben umfassen die elastomeren Elemente4a –4d bevorzugt einen proximalen Flanschabschnitt70 und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt72 , der sich distal von diesem erstreckt, wobei die proximalen Flanschabschnitte zwischen den Ringen angeordnet sind und an diesen anliegen. Bevorzugt hat die Dichtanordnung2 einen Außenumfangsbereich220 , der an einer Flotationseinrichtung80 befestigt ist. Wie es hiernach in weiteren Einzelheiten beschrieben wird, umfaßt die Dichtanordnung2 bevorzugt eine Vielzahl von Protektoren40 , die proximal zu der elastomeren Dichtung angeordnet sind. Schließlich umfaßt der Trokar100 bevorzugt ein Nullverschlußventil, das in7 als ein Entenschnabelventil230 gezeigt ist. - Mit Bezug nun auf die
2 und2A ist eine Dichtanordnung2 gezeigt. Die Dichtanordnung2 umfaßt eine Krone30 , Protektoren40 , einen Dichtring20 , Dichtsegmente4a –4d und einen Dichtungshaltering8 . Der Dichtungshaltering8 kann aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt werden, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polycarbonat. Der Dichtungshaltering8 umfaßt eine Ringbasis9 mit einer Oberseite11 . Von der Oberseite11 der Ringbasis9 erstreckt sich eine Vielzahl von Haltestiften10 . Die Ringbasis9 umfaßt auch eine Vielzahl von Löchern14 , die sich durch diese erstrecken. Die Haltestifte10 können auf der Oberseite11 der Ringbasis9 durch irgendein Befestigungsmittel, das den Fachleuten bekannt ist, befestigt sein oder können einstückig mit der Ringbasis9 geformt sein. Die Haltestifte10 können mit Dichtsegmenten4a –4d verwendet werden, indem die Dichtungshaltelöcher6 über die Haltestifte10 gebracht werden. Die Ringbasis9 umfaßt weiter eine Quetschrippe12 , in2A gezeigt. Die Quetschrippe12 ist die Innenkante der Öffnung der Ringbasis9 . - Der Dichtring
20 , in4 gezeigt, hilft dabei, die Dichtsegmente4a –4d auf dem Haltering8 zu sichern. Der Dichtring20 kann aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt sein, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polycarbonat. Der Dichtring20 hat eine Oberseite22 , einen Boden24 und eine durchgehende Öffnung23 . Der Dichtring20 umfaßt weiter eine Vielzahl von Dichtungsstiftlöchern (nicht gezeigt), die darin auf dem Boden24 zum Aufnehmen von Haltestiften10 angeordnet sind, und eine Vielzahl von Kronenlöchern28 auf der Oberseite22 zum Aufnehmen von Kronenstiften32 . Der Dichtring20 umfaßt weiter eine Vielzahl von Dichtungsstiften29 , die sich vom Boden24 erstrecken. - Wie in
2 gezeigt, umfaßt die Dichtanordnung2 weiter einen Kronenring30 und eine Vielzahl von Protektoren40 , die sich über den Dichtsegmenten4a –4d befinden. Der Kro nenring30 , der aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt sein kann, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polycarbonat, ist ein ringförmiges Element mit einem Boden31 . Von dem Boden31 des Kronenrings30 erstreckt sich eine Vielzahl von Kronenstiften32 . Die Kronenstifte32 können an dem Boden31 des Kronenrings30 durch irgendein Befestigungsmittel befestigt werden, das den Fachleuten bekannt ist, oder können einstückig mit diesem geformt sein. Die Kronenstifte32 können verwendet werden, um die Protektoren40 mit dem Dichtungsring20 der Dichtungsanordnung3 zusammenzusetzen, was die Dichtanordnung2 der vorliegenden Erfindung bildet, wie sie in2 veranschaulicht ist. Die Protektoren40 , die bevorzugt aus einem dünnen flexiblen Polymer hergestellt sind, können leicht trapezartig sein oder überlappen einander oder sind miteinander verwoben und aneinander durch irgendein Mittel befestigt, das den Fachleuten bekannt ist, um eine konische Form zu bilden, wie sie in2 veranschaulicht ist. Solche Protektoren sind weitergehend in derEP 1 520 539 A1 beschrieben. - Die Protektoren
40 sind an der Dichtanordnung2 befestigt, indem sie zwischen der distalen Fläche31 des Kronenrings30 und der proximalen Fläche22 des Dichtrings20 eingefangen werden. Die Kronenstifte32 auf der distalen Fläche31 des Kronenrings30 verlaufen durch Protektorlöcher42 in dem Protektorflansch44 der Protektoren40 . Diese Kronenstifte32 sind auch in Kronenlöchern28 auf der proximalen Fläche22 des Dichtrings20 befestigt, so daß sie die Protektoren40 fest an ihrem Ort zwischen den Flächen der beiden Teile halten. - Wenn sie als Dichtanordnung
2 zusammengesetzt sind, sind die Protektoren miteinander geschichtet, wie oben beschrieben, und die Dichtsegmente sind miteinander geschichtet, wie hiernach beschrieben wird. Wie man besser sieht, wenn auf3 Bezug genommen wird, verlaufen die Dichtungsstifte10 durch Löcher6 in den Dichtsegmenten4 und rasten in Dichtungsstiftlöcher26 , und die Dichtstifte29 rasten in Löcher14 auf dem Haltering8 , um den Dichtungsring20 und den Dichtungshaltering8 zusammenzuhalten, wobei die Dichtsegmente zwischen diesen angeordnet sind. Die Kronenstifte32 verlaufen durch Löcher42 auf den Protektoren40 und rasten in Kronenlöcher28 , um dabei zu helfen, den Dichtungsring20 an der Krone30 mit dazwischen angeordneten Protektoren40 zu sichern. Wenn alles zusammengebaut ist, ist die Dichtanordnung2 (in7 gezeigt) gebildet. - Die Dichtungsprotektoren
40 sind auf dem Gebiet gut bekannt und sind in demUS-Patent 5 308 336 beschrieben, das am 3. Mai 1994 an Hart u. a. ausgegeben worden ist. Wie es in den -
2 –6 veranschaulicht ist, umfaßt eine Halteringanordnung3 vier Dichtsegmente4a –4d , einen Dichtungshaltering8 und einen Dichtungsring20 . Irgendeine Anzahl Dichtsegmente kann verwendet werden, und die Erfindung hierin ist nicht auf vier beschränkt. Jedes Dichtsegment4a –4d , das aus einem Elastomer, so wie zum Beispiel Silikon hergestellt werden kann, jedoch nicht darauf beschränkt ist, kann flach oder nicht planar geformt werden. - Bei einer Alternative sind die Kombinationen aus Stiften und Löchern zwischen dem Dichtungshaltering
8 und dem Dichtungsring20 aufgeteilt. Vier Stifte und zwölft Löcher können einheitlich mit dem Dichtungsring20 ausgebildet sein und zwölf Stifte und vier Löcher können einheitlich mit dem Dichtungshaltering8 ausgebildet sein. Die Dichtungen werden dann auf dem Dichtungsring20 „verwoben", was das Anordnen jedes Dichtsegments über nur drei Stifte erfordert. Dies wird mit den zehn Stiften verglichen, die wie zuvor beschrieben erforderlich sind. Diese Stifte halten die Dichtung in der richtigen Konfiguration, wobei für die Ausrichtung der Dichtungslöcher6 mit den verbleibenden Stift-Loch-Paaren (10 und26 ) gesorgt wird. Wenn der Dichtungshaltering8 mit dem Dichtungsring20 zusammengebaut ist, verlaufen die zwölf Stifte auf dem Dichtungshaltering durch die ausgerichteten Dichtungslöcher, so daß die Dichtungen wie bei der voranstehenden Ausführungsform eingeklemmt werden. Irgendeine Anzahl oder Kombination aus Stiften und Löchern auf den Dichtungselementen8 und20 kann verwendet werden. - Als Alternative kann man nur vier Stifte für das positive Fixieren durch die Dichtungslöcher
6 verwenden. Die vier Stifte können auf dem Dichtungsring20 angeordnet werden und vier entsprechende Löcher können sich auf dem Dichtungshaltering befinden. Die Dichtsegmente4a –4d haben Löcher nur entsprechend diesen Orten. Um die Fixierung, die mit diesen Kombinationen Stift-Loch verknüpft ist, zu vervollständigen, können zusätzliche „Quetschstifte" sowohl auf dem Dichtungsring20 als auch auf dem Dichtungshaltering8 angeordnet werden. Diese Quetschstifte sind konisch geformte Vorsprünge, die sowohl von der distalen Fläche24 des Dichtungsrings20 und der proximalen Fläche11 des Dichtungshalterings8 hervorstehen. Diese konischen Vorsprünge auf jedem Teil sind radial miteinander ausgerichtet und drückend den Flansch am Umfangsbereich der Dichtelemente zusammen, wenn der Dichtungsring20 und der Dichtungshaltering8 zusammengesetzt sind. Aufgrund der Schärfe der Spitze auf den konischen Vorsprüngen „graben" sie sich in das flexible Material der Dichtsegmente, was beim Fixieren des Umfangsbereiches der Dichtsegmente hilft. - Die Dichtsegmente
4 könne aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt sein, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich Polyisopren und Silikon. Die Dichtsegmente4 weisen einen proximalen flachen Flanschabschnitt70 und einen sich nach innen erstreckenden distalen Abschnitt72 auf. Die Dichtsegmente4 , wie sie in2 zu sehen sind, können eine halbkreisartige Form mit einem Umfang von 225 Grad haben, so daß sie, wenn sie aufeinander geschichtet sind, eine konische Form haben, wie sie in5 gezeigt ist. Irgendeine Anzahl unterschiedlicher Formen jedoch würde jedoch würde ebenso gut geeignet sein. Die Dichtsegmente können auch nicht planar geformt sein und jedes Segment kann in Gestaltung und Form identisch oder unterschiedlich sein. Bevorzugt umfaßt die Dichtanordnung2 der vorliegenden Erfindungen eine Vielzahl von Dichtsegmenten, die geschichtet sind, so daß sie eine mehrschichtige konische Dichtung5 bilden. Die Dichtsegmente4 können aufeinander gestapelt werden, um diese geschichtete Ausgestaltung zu bilden, oder können miteinander verwoben werden, wie es hiernach beschrieben wird. - Bei einer bevorzugten Ausführungsform, am besten mit Bezug auf die
3 ,4 und5 beschrieben, sind die Dichtsegmente4a –4d miteinander verwoben. Nun wird beschrieben werden, wie die Dichtsegmente4a –4d mit dem Haltering8 und dem Dichtungsring20 zusammengesetzt werden, um die konische Dichtung5 der vorliegenden Erfindung zu bilden. Die Anordnung kann fertiggestellt werden, indem zuerst die Dichtungslöcher6 des ersten Dichtelementes4a auf die Dichtungshaltestifte10 des Dichtungshalterings8 gebracht werden, wie in den Figuren gezeigt. Da das erste Dichtsegment4a die erste Dichtung ist, die an dem Haltering8 angebaut wird, ist kein bestimmter Ort für den Haltestift10 notwendig, um die Dichtungslöcher6 der ersten Dichtung4a darüber zu legen. Die Dichtungslöcher6 des zweiten Dichtsegmentes4b werden dann auf die Dichtungshaltestifte10 des Dichtungshalterings8 derart positioniert, daß die Startkante15b der zweiten Dichtung4b über der Endkante17a der ersten Dichtung4a liegt. Grundsätzlich wird die Startkante jedes Dichtsegmentes wenigstens einen Haltestift der endenden Kante eines benachbarten Dichtelementes mit diesem gemeinsam nutzen, so daß die Startkante eines Dichtelementes auf der Endkante eines benachbarten Dichtelementes liegen wird. Da dies eine vierstückige Gestaltung ist, befindet sich die Startkante15b des zweiten Dichtsegmente4b an der Position 90 Grad, im Gegenuhrzeigersinn gesehen, von der Startkante15a des ersten Dichtelementes4a . Nachdem der dritte Abschnitt4c auf die Stifte gebracht worden ist, wird die Startkante15a des ersten Dichtsegments4a von den Stiften entfernt, was es erlaubt, daß die Endkante17d des vierten Dichtelements4c unter dieses gelegt wird, so daß sich alle Dichtelemente4a –4d überlagern, wie es in den3 –4 gezeigt ist. Die Startkante15d des vierten Dichtsegments4d wird auf die Dichtungshaltestifte8 in derselben Weise wie bei den anderen über das dritte Dichtsegment4c gebracht. Jedoch wird die Endkante17d des vierten Dichtsegments4d unter den entfernten Teil der Startkante15a des ersten Dichtsegmentes4a gebracht. Sobald das vierte Dichtsegment4d auf alle Dichtungshaltestifte8 gesetzt worden ist, wird der entfernte Teil des ersten Dichtsegments4a über den Endbereich des vierten Dichtsegmentes4d gebracht. - Die oben beschriebene Ausführungsform des Anordnens von Dichtsegmenten
4a –4d auf den Haltestiften10 erlaubt es, daß die Segmente4a –4d eine Dichtung5 mit einer konischen Form bilden, wie es in den3 und5 gezeigt ist. Die5 zeigt eine Dichtung45 mit einem Loch74 an ihrem distalen Ende. Die Dichtelemente4 könnten jedoch so ausgestaltet werden, daß sie kein durchgehendes Loch haben, um so ein Nullverschlußventil zu bilden. Zusätzlich können die Dichtsegmente selbst so geformt sein, daß sie über das Profil der Dichtung eine sich ändernde Dicke haben. Dies kann aus mehreren Gründen geschehen, Minimieren der Leckrate, Hemmung, und ist auch in derUS 2005/0070946 - Mit Bezug auf
4 ist ein Vorteil der Dichtanordnung2 veranschaulicht, wobei eine Verbesserung der Möglichkeit gezeigt ist, ein chirurgisches Instrument90 , wie ein chirurgisches Klammergerät oder einen Clip-Applikator, mit einem größeren Bereich an Durchmessern50 des Instrumentenschaftes in einen Trokar des Typs, der oben als Gegenstand100 beschrieben worden ist, einzusetzen. Die hierin beschriebene Dichtung beseitigt das klassische Thema der „Reifen-Belastung", das mit Lippendichtungen verknüpft ist. Indem die Dichtung in mehrere Segmente aufgebrochen wird, kann die Belastung in dem System während des Einsetzens des Instrumentes stark verringert werden. In dem Fall einer Dichtung, die sowohl auf Instrumenten mit 5 mm als auch auf Instrumenten mit 12 mm abdichten muß, wird vermutet, daß diese Verringerung der Belastung so viel wie 75% beträgt. Dies liefert viel geringere Spitzenkräfte beim Einsetzen des Instrumentes, Hemmungskräfte beim Einsetzen des Instrumentes, Hemmungskräfte beim Herausziehen des Instrumentes und Spitzenkräfte beim Herausziehen des Instrumentes. Die Verringerung der Belastung erlaubt es der Dichtung, dem Durchstechen während des Einsetzens scharfer Instrumente besser als Lippendichtungen zu widerstehen. Wenn ein scharfes Instrument die Dichtung berührt, tritt eine Erhöhung der Belastung nicht so schnell auf wie bei Lippendichtungen. Dies ermöglicht es, daß das Instrument vorbeigeführt wird, bevor kritische Belastungspegel erreicht werden, welche zu einem Durchstechen oder Reißen führen. - Die miteinander verwobene Gestaltung der Dichtungen der oben beschriebenen Ausführungsformen erlaubt es, daß eine einzige Dicke eines Dichtelementes das Instrument während der Verwendung des Instruments über den Hauptanteil der Zeit berührt (manchmal erlaubt es das Überlagern, das zwei Dichtsegmente das Instrument an lokalisierten Bereichen berühren). Dies ist anders als bei anderen segmentierten Dichtungen, bei denen mehrere Dichtschichten in Kontakt mit dem Instrument an einem gegebenen Ort sein müssen, um eine angemessene Dichtung zur Verfügung zu stellen. Daher sorgt die miteinander verwobene Gestaltung für eine Güteverbesserung gegenüber anderen Gestaltungen von Dichtsegmenten. Dies ist für alle Kraftbereiche offensichtlich, die mit dem Einsatz des Instruments verknüpft sind.
- Zusätzlich, weil die beschriebene Ausführungsform bei Beanspruchung verringert, ist es möglich, das Loch in der Mitte der Dichtung kleiner zu machen als es typischerweise für die Lippendichtungen gewünscht ist. Kräfte, die mit dem Instrument verknüpft sind, die bei Lippendichtungsgestaltungen verwendet werden, werden stark durch Verringerungen in der Größe des Lochs beeinflußt. Obwohl es geringen Einfluß bei der segmentierten Dichtungsgestaltung dieses Patentes gibt, ist die Wirkung viel weniger dramatisch. Indem daher die Lochgröße in der Mitte verringert wird, kann die segmentierte Dichtung eine verbesserte Möglichkeit erzielen, eine Lufteinströmung oder -ausströmung zu halten, wenn ein kleines Instrument axial zu einer Seite des Trokarkanals versetzt wird, mit einem sehr minimalen Effekt auf die Einsatzkräfte des Instruments. Als Alternative kann die Dichtung so zusammengesetzt werden, daß kein Loch vorliegt, was ein Nullverschluß-Design liefert, das sowohl, wenn kein Instrument vorliegt, als auch während ein Instrument vorliegt, abdichtet.
- Bevorzugt kann die Dichtanordnung auf dem Trokar durch eine Flotationseinrichtung oder ein System, so wie einen Balg, angeordnet sein. Derartige Dichtungs-Flotationssysteme sind in dem
US-Patent 5 385 553 beschrieben, das an Hart u. a. am 31. Januar 1995 ausgegeben worden ist. Indem auf7 Bezug genommen wird, kann man sehen, daß die Dichtanordnung2 an einem Flotationssystem80 befestigt ist. Der Balg80 erlaubt die radiale Bewegung der Dichtanordnung. Die radiale Kraft, die erforderlich ist, um die Bälge radial abzulenken, ist viel geringer als die Kontaktkraft, die auf das Instrument ausgeübt wird. Dies wird es ermöglichen, daß das Flotationssystem abgelenkt wird, während die Dichtsegmente einen dichtenden Zustand mit dem Instrument beibehalten. Der Protektorflansch44 wird zunächst auf die Oberseite der Ringfläche2 gelegt. Die Flotationseinrichtung kann einen Flansch auf ihrem inneren Durchmesser mit Löchern darin haben, die über die Flansche des Protektors gelegt werden können, so daß die Löcher in dem Flansch des Balges mit den Löchern in den Protektoren42 abgeglichen sind. Dies führt dazu, daß die Flotationseinrichtung zwischen dem Ring31 und den Protektoren44 eingelegt oder eingeschlossen ist. Das Flotationssystem kann dabei helfen, zu verhindern, daß sich die Protektoren unbeabsichtigt auf und ab bewegen. - Die voranstehende Beschreibung und die
1 bis7 sind bereits in derEP 1 459 688 A1 , einem Dokument des Standes der Technik nach Artikel 54(3), (4) EPÜ offenbart worden. -
8 zeigt eine Alternative für den Dichtungsring20 , nämlich einen Dichtungsring120 . Der Dichtungsring120 ist dem Dichtungsring20 sehr ähnlich. Jedoch hat der Dichtungsring120 eine Vielzahl von Vorsprüngen200 , die sich an seinem Boden oder seiner distalen Fläche124 erstrecken. Die Vorsprünge200 sind konisch geformt. In ähnlicher Weise zeigt9 eine Alternative für den Dichtungshaltering, nämlich einen Dichtungshaltering108 . Der Dichtungshaltering108 ist dem Dichtungshaltering8 sehr ähnlich. Jedoch hat der Dichtungshaltering108 eine Vielzahl von Vorsprüngen202 , die sich von seiner oberen oder proximalen Fläche111 erstrecken. Die Vorsprünge202 sind konisch geformt. Diese konischen Vorsprünge oder „Quetschstifte" befinden sich sowohl auf dem Dichtungsring120 als auch auf dem Dichtungshaltering108 . Diese konisch geformten Vorsprünge sind radial miteinander ausgerichtet und drücken den Flansch des Umfangsbereiches der Dichtsegmente zusammen, wenn der Dichtungsring20 und der Dichtungshaltering8 zusammengesetzt sind. Wegen der Schärfe der Spitze auf den konische Vorsprüngen „graben" sie sich in das flexible Material der Dichtsegmente, wobei sie beim Fixieren des Umfangsbereiches der Dichtsegmente helfen. - Zusätzlich, und gemäß der vorliegenden Erfindung, sind der Dichtungsring
120 und der Dichtungshaltering108 mittels Ultraschall miteinander verschweißt. Dieser Prozeß, der den Fachleuten bekannt ist, preßt die Teile mit Ultraschallschwingung zusammen. Dieser Prozeß zwingt die Vorsprünge200 ,202 , die von der proximalen 211 und der distalen 124 Fläche ausgerichtet sind, das flexible Material der Dichtsegmente zu durchdringen. Sobald die Vorsprünge200 ,202 die Dichtsegmente durchdringen, werden sie mit der Ultraschallschwingung verschweißt. Jedwede Anzahl oder Kombination aus Stiften und Löchern und/oder Vorsprüngen200 ,202 auf den Dichtungselementen108 und120 kann verwendet werden. - Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin gezeigt und beschrieben worden sind, wird es den Fachleuten offensichtlich sein, daß derartige Ausführungsformen lediglich beispielhaft zur Verfügung gestellt sind. Zahlreiche Variationen, Änderungen und Ersetzungen werden nun den Fachleuten deutlich werden, ohne daß man sich vom Umfang der Erfindung entfernt. Zum Bespiel, wie es den Fachleuten deutlich werden würde, könnten die Offenbarungen hierin gleiche Anwendung bei roboterunterstützter Chirurgie finden. Zusätzlich sollte verstanden werden, daß jede oben beschriebene Struktur eine Funktion hat und eine derartige Struktur als ein Mittel zum Durchführen der Funktion bezeichnet werden kann. Demgemäß ist es beabsichtigt, daß die Erfindung nur durch den Umfang der angefügten Ansprüche beschränkt ist.
Claims (8)
- Trokar (
100 ) zum Durchführen einer Prozedur bei einem Patienten, wobei der Trokar aufweist: a. eine hohle Kanüle (202 ) mit einem distalen Ende (204 ) und einem proximalen Ende (206 ); b. ein Gehäuse (210 ) mit einem distalen Ende (212 ), das an dem proximalen Ende (206 ) der Kanüle befestigt ist, und einem proximalen Ende (214 ), an dem eine Wand (216 ) befestigt ist, wobei die Wand eine durchgehende Öffnung (218 ) hat; c. eine Dichtanordnung (2 ), die innerhalb des Gehäuses (210 ) angeordnet ist, welche einen ersten im wesentlichen starren Ring (120 ), einen zweiten im wesentlichen starren Ring (108 ) und eine Vielzahl geschichteter elastomerer Elemente (4a –4d ), die zwischen diesen zusammengedrückt sind, aufweist, wobei der erste Ring (120 ) eine Vielzahl sich distal erstreckender, konisch geformter Vorsprünge (200 ) hat, die sich von seiner distalen Oberfläche (124 ) erstrecken, und der zweite Ring (108 ) eine Vielzahl sich proximal erstreckender, konisch geformter Vorsprünge (202 ) hat, die sich von seiner proximalen Oberfläche (111 ) erstrecken, wobei die Vielzahl der sich distal erstreckenden, konisch geformten Vorsprünge (200 ) radial mit der Vielzahl der sich proximal erstreckenden, konisch geformten Vorsprünge (202 ) ausgerichtet ist und wobei die radial ausgerichteten Vorsprünge (200 ,202 ) an ihren Spitzen durch Ultraschallschwingung miteinander verschweißt worden sind, wobei die Vorsprünge die elastomeren Elemente (4a –4d ) durchdrungen haben. - Trokar nach Anspruch 1, bei dem die Vielzahl der geschichteten elastomeren Elemente (
4a –4d ) eine konische Form bildet. - Trokar nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die elastomeren Elemente (
4a –4d ) einen proximalen Flanschabschnitt (70 ) und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt (72 ), der sich distal von diesem erstreckt, aufweisen, wobei die proximalen Flanschabschnitte (70 ) zwischen den Ringen (120 ,108 ) angeordnet sind und gegen diese anliegen. - Trokar nach einem vorangehenden Anspruch, bei dem die Dichtanordnung (
2 ) einen Außenumfangsbereich hat, der an einer Flotationseinrichtung (80 ) befestigt ist. - Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Dichtanordnung (
2 ) eine Vielzahl von Protektoren (40 ) aufweist, die proximal zu der elastomeren Dichtung angeordnet sind. - Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die geschichteten elastomeren Elemente (
4a –4d ) derart angeordnet sind, daß es eine sich im wesentlichen mittig befindliche Öffnung (74 ) in der Dichtanordnung (2 ) gibt. - Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Vielzahl der elastomeren Schichten (
4a –4d ) miteinander verwoben sind. - Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Vielzahl der elastomeren Schichten (
4a –4d ), bevor sie zusammengesetzt werden, eine nicht planare Form haben.
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