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Hintergrund
der Erfindung
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In
den letzten Jahren gab es viele Fortschritte bei endoskopischen
und laparoskopischen chirurgischen Verfahren. In diesen Verfahren
nimmt ein Chirurg einen Schnitt an einem gewünschten Ort vor, an dem das
chirurgische Verfahren auszuführen
ist. Typischerweise wird anschließend ein Trokar in den Schnitt,
den ein Chirurg vorgenommen hat, eingeführt. Durch Anwenden von Druck
auf das proximale Ende des Trokars wird der Obturator durch das
Gewebe geschoben bis er den Zielort erreicht, wie die Bauchhöhle oder
einen anderen gewünschten
hohlen Viskus des Körpers.
Die Kanüle
wird durch die Perforation eingeführt, die durch den Obturator
hergestellt wurde, und der Obturator wird zurückgezogen, wodurch die Kanüle als ein
Zugangsweg zu der Bauchhöhle
zurückbleibt.
Falls es gewünscht
ist, kann ein Druckgas, wie beispielsweise Kohlendioxid, durch die
Kanüle
des Trokars gepumpt werden, um den Bauch oder den hohlen Viskus
des Körpers
aufzublähen.
Anschließend
kann eine beliebige Anzahl von chirurgischen Instrumenten, wie beispielsweise ein
chirurgisches Gewebeklammerinstrument, durch die Kanüle des Trokar
eingeführt
werden, um das chirurgischen Verfahren auszuführen.
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Ein
solches Gewebeklammerinstrument, das durch die Kanüle während des
chirurgischen Verfahrens eingeführt
wird, ist der chirurgische Klammerer. Chirurgische Klammerer werden
von dem Chirurgen während
des Verfahrens verwendet, um nacheinander oder gleichzeitig ein
oder mehrere chirurgische Befestigungselemente, wie beispielsweise
Klammern oder zweiteilige Befestigungselemente an Körpergewebe
zu dem Zweck zu befestigen, Teile des Körpergewebes miteinander zu
verbinden. Ein Beispiel eines chirurgischen Klammerers ist in dem US-Patent
5 725 554 von Simon et al. offenbart. Ein chirurgischer Klammerer
und eine Klammer werden zum Verbinden von Gewebe eines Patienten
beschrieben. Der chirurgische Klammerer besitzt einen langen endoskopischen
Arm, einen Klammerbetätigungsmechanis mus,
der sich an dem Ende des endoskopischen Arms befindet, und ein Handstück mit einem
Auslöser.
Die Klammer, die eine abgerundete M-form besitzt, besitzt einen
kreisförmigen
Querschnitt mit einer flachen Oberfläche an der unteren Seite. Die
Betätigung
des Auslösers
bewirkt das Fortschreiten einer linearen Kraft durch die Länge des Arms
zu dem Klammerbetätigungsmechanismus,
der die Klammer zur Befestigung des Gewebes formt. Ein Nachteil
der Konstruktion dieses chirurgischen Klammerers und der Klammer
ist, daß der
lange endoskopische Arm einen großen Querschnitt besitzt, der
eine größere Zugangsöffnung und
einen größeren Schnitt
erfordert, um den chirurgischen Ort zu erreichen.
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Ein
weiteres solches Gewebebefestigungsinstrument, das durch eine Kanüle während eines chirurgischen
Verfahrens eingeführt
wird, ist ein Clipapplizierer. Clipapplizierer werden von einem
Chirurgen während
des Verfahrens verwendet, um nacheinander oder gleichzeitig ein
oder mehrere Clips an dem Körpergewebe
zum Abklemmen von Gefäßen zu applizieren.
Ein Beispiel eines Clipapplizierers ist in dem US-Patent Nr. 5 843
097 von Mayenberger et al. offenbart. Es ist ein chirurgischer Applikator
für U-förmige Clips
beschrieben, der ein Handstück,
einen röhrenförmigen Schaft,
der an dem Handstück angrenzt,
ein zangenartiges Applikatorwerkzeug an dem freien Ende des Röhrenschafts,
ein Clipmagazin in dem Röhrenschaft,
einen Schließmechanismus, der
Klemmbacken an dem distalen Ende des röhrenförmigen Schafts aufweist, und
einen Vorschubmechanismus, der in dem tublaren Schaft eingerichtet ist,
aufweist. Der Vorschubmechanismus drückt einen Clip in die Klemmbacken
des Schließmechanismus.
Wenn das Handstück
betätigt
wird, drücken
die Klemmbacken des Schließmechanismus
den Clip um das Gefäß zusammen.
Ein Nachteil der Konstruktion dieses chirurgischen Applikators und
seines U-förmigen
Clips ist, daß der
röhrenförmige Schaft
einen großen
Querschnitt aufweist, der eine größere Zugangsöffnung und
einen größeren Schnitt
erfordert, um den chirurgischen Ort zu erreichen.
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US-Patent
Nr. 5 730 746 offenbart eine weitere Vorrichtung für eine Gewebeklammervorrichtung,
die einen länglichen
Schaft mit einem U-förmigen
Kanal darin aufweist, einen Ratschenmechanismus, der ein zentrales
Drückelement
und elastische Halteplatten, die mit dem U-förmigen Kanal zusammenwirken,
und Klammern mit einem Paar von Bossen aufweist. Das zentrale Drückelement
des Ratschenmechanismus erweitert sich schrittweise, um die Clips
zu öffnen,
wenn sie sich entlang des Schafts bewegen, bevor sie abgegeben werden.
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In
minimalinvasiven Operationen, insbesondere in endoskopischen oder
laparoskopischen Operationen, ist es wünschenswert geworden, kleinere Instrumente
vorzusehen, die in der Lage sind, chirurgische Orte durch kleinere
Zugangsöffnungen
zu erreichen, wobei sie immer noch die Möglichkeit zur Verfügung stellen,
relativ große
Klammern oder Clips durch sie hindurch zu verabreichen. Kleinere
Schnitte bewirken einen geringeren Schaden beim Zugreifen auf den
chirurgischen Ort, und die Zugangswunden von solchen Einschnitten
heilen schneller. Die derzeit bekannten chirurgischen Klammervorrichtungen,
wie z.B. Clipanleger und chirurgische Klammerer zeigen alle den
Nachteil, einen Instrumentenschaft mit einem großen Querschnitt aufzuweisen, der
im allgemeinen durch die Größe der Klammer vorgegeben
wird, wenn sie hindurchgeführt
wird. Ein Instrumentenschaft mit einem größeren Querschnitt erfordert
eine größere Zugangsöffnung und
einen größeren Einschnitt.
Daher besteht ein Bedarf für
ein Gewebeklammerinstrument und eine Gewebeklammer mit einem Schaft
mit einem reduzierten Querschnitt, so daß es möglich ist, den chirurgischen
Ort durch kleinere Zugangsöffnungen
und durch kleinere Einschnitte zu erreichen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Vorrichtung zum Plazieren einer chirurgischen Klammer umfaßt einen
länglichen
Schaft mit einem distalen und einem proximalen Ende und einer inneren
Oberfläche,
die sich longitudinal darin erstreckt. Der längliche Schaft besitzt wenigstens
ein Paar von Kanälen,
die sich longitudinal darin erstrecken. Die Vorrichtung umfaßt wenigstens
eine Klammer, die sie in dem länglichen
Schaft und in Kontakt mit der Oberfläche befindet, und einen Drückmechanismus.
Die Klammer weist ein Paar Bosse auf, die sich lateral davon erstrecken,
wobei sich jede der Bosse in einem der Kanäle des Paares befindet. Der Drückmechanismus
bewegt sich proximal und distal in dem länglichen Schaft. Die Vorrichtung
weist weiterhin ein Element in dem länglichen Schaft auf, das mit
dem Drückmechanismus
zusammenwirkt, um die Bosse voneinander wegzubewegen, wenn die Klammer
distal vorgerückt
wird, um die Klammer zu schließen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
neuen Merkmale der Erfindung werden im einzelnen in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.
Die Erfindung selbst, sowohl der Aufbau als auch die Betriebsverfahren
zusammen mit den weiteren Objekten und Vorteilen davon, kann jedoch
am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung verstanden werden,
die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu sehen ist.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht der Klammervorrichtung der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Schnittzeichnung des Schaftaufbaus der vorliegenden Erfindung,
welche die Oberfläche
in Verbindung mit dem Schaft darstellt.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Oberfläche in dem Schaftaufbau der
vorliegenden Erfindung einschließlich eines ersten und zweiten Kanals.
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4 ist
eine Endansicht des distalen Endes des Schaftaufbaus der vorliegenden
Erfindung.
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5A ist
eine Schnittansicht der Klammer der vorliegenden Erfindung, die
in der offenen Position dargestellt ist.
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5B ist
eine Schnittansicht der Klammer der vorliegenden Erfindung, die
in der geschlossenen Position dargestellt ist.
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6 ist
eine Schnittansicht des Schaftaufbaus der vorliegenden Erfindung,
die darstellt, wie die Klammern in der Oberfläche montiert werden.
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7 ist
eine perspektivische Aufsicht des Schaftaufbaus, der den Drückmechanismus
zeigt, der an der Haltewand vor dem Betätigen des Auslösers anliegt.
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8 ist
eine perspektivische Aufsicht des Schaftaufbaus, die den Drückmechanismus
zeigt, der nach dem Betätigen
des Auslösers
gegen die distalste Klammer vorgespannt ist.
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9 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, die den Schaftaufbau und
den Drückmechanismus
zeigt, der die Klammer distal vorrückt.
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10 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, die den Schaftaufbau und
den Drückmechanismus
zeigt, der die Klammer distal in die gebogenen Kanäle vorrückt.
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11 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, die den Schaftaufbau,
den Drückmechanismus
und die Klammer zeigt, die von der offenen in die geschlossene Position
während
einer distalen Bewegung in die gebogenen Kanäle übergeht.
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12 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, die den Schaftaufbau,
den Drückmechanismus
und die Klammer zeigt, die von der offenen in die geschlossene Position
in das Gewebe während
einer weiteren distalen Bewegung in die gebogenen Kanäle übergeht.
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13 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, die den Schaftaufbau und
die Klammer zeigt, nachdem sie in die geschlossene Position um das
Gewebe übergegangen
ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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In
dieser Beschreibung werden Bezugszeichen verwendet, um die verschiedenen
Komponenten und Elemente des Instruments dieser Erfindung zu bezeichnen.
Identische Bezugszeichen, die in den verschiedenen Zeichnungen ausgewiesen
sind, beziehen sich auf die identischen Elemente oder Komponenten
des chirurgischen Einführinstruments.
Wie in dieser Beschreibung verwendet wird, bezieht sich „proximal" auf den Teil des
Instruments, der Komponente oder des Elements, das sich zu dem Benutzer erstreckt.
Umgekehrt bezieht sich „distal" auf den Teil des
Instruments, der Komponente oder des Elements, das sich von dem
Benutzer weg erstreckt.
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Bezugnehmend
auf 1 ist eine Klammervorrichtung 2 der vorliegenden
Erfindung gezeigt, die einen Schaftaufbau 20 und einen
Gehäuseaufbau 10 aufweist.
Der Gehäuseaufbau 10 umfaßt ein Gehäuse 12 und
ein Handstück 14.
Das Gehäuse 12,
das aus einem geeigneten Thermoplasten in medizinischer Qualität, wie beispielsweise
Polypropylen oder Polycarbonat, hergestellt sein kann, ist integral
an dem Handgriff 14 angebracht und bildet allgemein eine Pistolenform.
Das Gehäuse 12,
das einen Hohlraum aufweist, umfaßt einen Lademechanismus. Lademechanismen
sind im Stand der Technik gut bekannt und einer aus vielen verschiedenen
Materialien, wie beispielsweise Federn, kann zum Gebrauch für den Lademechanismus
ausgewählt
werden. Der Gehäuseaufbau 10 umfaßt weiterhin
einen Auslöser 16,
der viele verschiedene Materialien umfassen kann, die im Stand der
Technik bekannt sind und von denen die meisten starre Thermoplasten
sind, wie beispielsweise Polycarbonat. Der Auslöser 16 erstreckt sich
von dem Gehäuse 12 und
ist schwenkbar an diesem befestigt. An dem distalen Ende des Gehäuses 12 ist
das proximale Ende eines Knaufs 18 angebracht. Der Knauf 18,
der vorzugsweise aus einem starren Polymer wie beispielsweise Polycarbonat
hergestellt ist, ist allgemein konisch mit einem Hohlraum durch
ihn hindurch. Der Knauf 18 ermöglicht eine Drehung von 360° des Schaftaufbaus 20 gegenüber dem
Gehäuseaufbau 10.
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Wie
in den 2, 3 und 4 dargestellt
ist, umfaßt
der Schaftaufbau 20 einen Schaft 22, eine Oberfläche 30,
einen Drückmechanismus 40 und
eine Haltewand 50. Der Schaft 22, der vorzugsweise
aus einem verstärkendem
Material wie beispielsweise Edelstahl, Aluminium oder anderen Materialen,
die den Fachleuten bekannt sind, hergestellt ist, besitzt im allgemeinen
eine röhrenförmige Struktur
mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende. Der Schaft 20 weist
eine Kavität 24 durch
ihn hindurch auf, die durch seinen inneren Durchmesser gebildet
wird und die eine erste Seitenwand 26 und eine zweite Seitenwand 28 bildet.
An der zweiten Seitenwand 28 des Schafts 22 ist
eine Oberfläche 30 angebracht,
wie in 4 gezeigt ist. Die Oberfläche 30 besitzt allgemein
eine halb-röhrenförmige Struktur, die
aus einem starren Polymer, wie beispielsweise Polykarbonat oder
einem anderen Material, das den Fachleuten bekannt ist, hergestellt
ist. Die Oberfläche 30 besitzt
einen ersten Kanal 32 und einen zweiten Kanal 34,
die sich allgemein longitudinal darin erstrecken. Der erste Kanal 32 und
der zweite Kanal 34 sind integral aus der Oberfläche 30 unter
Gebrauch von Herstellungsverfahren ausgeformt, wie beispielsweise
Spritzgießen.
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Bezugnehmend
auf 2 umfaßt
der erste Kanal 32 und der zweite Kanal 34 eine
erste Grade 37 und eine zweite Grade 39, die sich
parallel zu der Längsachse
des Schafts 22 erstrecken. Der erste Kanal 32 und
der zweite Kanal 34 umfassen weiterhin einen ersten gekrümmten Kanal 33 und
einen zweiten gekrümmten
Kanal 35. Der erste gekrümmte Kanal 33 ist
integral an dem distalen Ende der ersten Graden 37 angebracht.
Der zweite gekrümmte
Kanal 35 ist integral an dem distalen Ende der zweiten
Graden 39 angebracht. Der erste gekrümmte Kanal 33 und
der zweite gekrümmte
Kanal 35 fächern
sich von der Längsachse
an dem dista len Ende der Oberfläche 30 auf.
Die Oberfläche 30 umfaßt weiterhin
eine erste Wand 36 und eine zweite Wand 38. An
der ersten Wand 36 und der zweiten Wand 38 der
Oberfläche 30 ist
eine Haltewand 50 angebracht, die in 4 gezeigt
ist. Die Haltewand 50, die allgemein eine längliche
rechteckige Struktur aus einem starren Polymer, wie beispielsweise
Polycarbonat oder einem anderen Material, das den Fachleuten bekannt ist,
besitzt, erstreckt sich longitudinal durch den Schaft 22.
Die Haltewand 50 umfaßt
eine Halteseite 52. Gegen die Halteseite 52 der
Haltewand 50 ist das Drückelement 40 gespannt.
Das Drückelement 40 ist allgemein
eine längliche
Konstruktion, die vorzugsweise aus einem einzelnen Stück eines
dünnen, elastischen
Materials, wie beispielsweise Edelstahl oder einem anderen Material,
das den Fachleuten bekannt ist, hergestellt ist. Der Drückmechanismus 40,
der sich longitudinal durch den Schaft und aus seinem proximalen
Ende heraus erstreckt, besitzt eine Krümmung an dem distalen Ende,
um einen Drückarm 42 zu
bilden. An dem distalen Ende des Drückarms 42 befindet
sich eine Drückwand 44,
die später
in größerem Detail
beschrieben wird.
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Bezugnehmend
auf die 5A und die 5B ist
eine Klammer 60 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die
Klammer 60, die vorzugsweise aus einem formbaren, biokompatiblen
Metall, wie beispielsweise Titan oder Tantal, hergestellt ist, umfaßt eine
erste Bosse 62 und eine zweite Bosse 64, die sich
seitlich davon erstrecken. Die erste Bosse 62 und die zweite
Bosse 64 besitzen allgemein runde Querschnitte und sind
integral an der Klammer 60 angebracht. Die Klammer 60 umfaßt weiterhin
ein geschlossenes Ende 66 und ein offenes Ende 68.
Das offene Ende 68 grenzt an das distale Ende 23 des Schafts 22 an,
wenn die Klammer 60 ausgebracht wird. Das geschlossene
Ende 66 besitzt ein Verbindungselement 70 dazwischen.
Das Verbindungselement 70, das allgemein gekrümmt ist,
weist ein erstes Ende 71 und ein zweites Ende 73 auf.
Das erste Ende 71 kann integral oder separat an dem distalen Ende
der ersten Bosse 66 angebracht sein. Das zweite Ende 73 ist
integral an dem distalen Ende der zweiten Bosse 64 angebracht.
Das geschlossene Ende 66 umfaßt einen länglichen Schenkel 72,
der sich longitudinal daraus erstreckt. Der längliche Schenkel 72 ist
im allgemeinen gekrümmt
und besitzt ein distales und ein proximales Ende. Das proximale Ende
des ersten Schenkels 72 kann integral oder separat an dem
proximalen Ende der ersten Bosse 62 angebracht sein. Das
distale Ende des ersten länglichen
Schenkels 72 umfaßt
eine erste Spitze 80, die allgemein konisch und spitz ist,
um der Gewebebefestigung zu dienen. Das geschlossene Ende 66 weist
weiterhin einen zweiten länglichen
Schenkel 74 auf, der sich longitudinal daraus erstreckt.
Der zweite längliche
Schenkel 74 ist allgemein gekrümmt und besitzt ein distales
Ende und ein proximales Ende. Das proximale Ende des zweiten länglichen
Schenkels 74 ist integral an dem proximalen Ende der zweiten
Bosse 64 angebracht. Das distale Ende des zweiten länglichen
Schenkels 74 weist eine zweite Spitze 82 auf,
die allgemein konisch und spitz ist, um der Gewebebefestigung zu
dienen. Die Klammer 60 weist eine offene Position 90 und
eine geschlossene Position 92 auf. Die offene Position 90 der
Klammer 60 ist allgemein W-förmig, wie in 5A gezeigt
ist. Die geschlossene Position 92 der Klammer ist allgemein
kastenförmig,
wie in 5B gezeigt ist. Die offene Position 60 und
die geschlossene Position 62 werden nachfolgend in größerem Detail
beschrieben.
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Nun
in bezug auf 6 kann verstanden werden, wie
die Klammer 60 in dem Schaftaufbau 20 zusammengesetzt
wird. Die erste Bosse 62 und die zweite Bosse 64 gleiten
in den proximalen Enden der Graden 37 des ersten Kanals 32 bzw.
in der zweiten Graden 39 des zweiten Kanals 34,
so daß die
erste Bosse 62 in dem ersten Kanal 32 verbleibt
und die zweite Bosse 64 in dem zweiten Kanal 34 verbleibt. Die
Klammer 60 wird dann distal in der Oberfläche 30 bewegt
und stoppt bevor sie in Kontakt mit dem ersten gekrümmten Kanal 33 und
dem zweiten gekrümmten
Kanal 35 kommt. Eine Abfolge von Klammern 60 kann
in dem ersten Kanal 32 und in dem zweiten Kanal 34 gleiten,
so daß die
erste Spitze und die zweite Spitze jeder Klammer gegen das geschlossene
Ende der Klammer, die in der Abfolge distal zu ihr liegt, angeordnet
sind.
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Der
Schaftaufbau 20, der eine Klammer 60 umfaßt, ist
mit dem Gehäuseaufbau 10 zusammengebaut,
um die Klammervorrichtung 2 der vorliegenden Erfindung
zu bilden. Der Drückmechanismus 40, der
sich longitudinal in und aus dem proximalen Ende des Schafts 22 erstreckt,
ist fest an dem Auslöser 16 angebracht,
so daß,
wenn der Auslöser 16 betätigt wird,
das Drückelement 40 sich
distal über
die Haltewand 50 bewegt. Das distale Ende des Lademechanismus
würde gegen
das geschlossene Ende 66 der proximalsten Klammer 60 der
Abfolge von Klammern 60 vorgespannt werden. Das distale
Ende des Knaufs 18, der einen Hohlraum durch ihn hindurch besitzt,
ist mit dem proximalen Ende des Schaftaufbaus 20 verbunden.
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Die 7 bis 13 zeigen
einen endoskopischen oder laparoskopischen Vorgang unter Verwendung
einer Klammervorrichtung 2 der vorliegenden Erfindung.
Nach Erlangen des Zugangs zu dem chirurgischen Ort durch beispielsweise
einen Trokar führt
der Chirurg die Klammervorrichtung 2 durch den Zugangsweg
zu dem chirurgischen Ort ein, so daß die zu verbindenden Teile
des Körpergewebes 101 gegenüber dem
distalen Ende des Schaftaufbaus 20 angeordnet sind. Der
Knauf 18 wird gedreht, um es dem Chirurgen zu ermöglichen,
die korrekte Orientierung der Klammer an dem Zielort zu erreichen.
Nach der Positionierung der Klammervorrichtung 2 an dem Zielort
betätigt
der Chirurg, der das Griffstück 14 des Gehäuseaufbaus 10 festhält, den
Auslöser 16.
Während
der Betätigung
wird der Drückmechanismus, der
fest an dem Auslöser
angebracht ist, gegen die Haltewand 50 getrieben, wie in
den 7 und 8 gezeigt ist. Nach dem Vortreiben
gegen die Haltewand 50 wird die Drückwand 44 des Drückmechanismus 40 gegen
das proximale Ende der ersten Bosse 62 und der zweiten
Bosse 64 der distalsten Klammer in dem Schaft 22 vorgespannt.
Der Chirurg löst
anschließend
den Auslöser 16.
Beim Lösen
des Auslösers 16 schiebt
der Drückmechanismus 40 die
distalste Klammer 60 gegen die erste Grade 37 und
die zweite Grade 39 und in die erste Krümmung 33 bzw. die
zweite Krümmung 35 nach
vorne, wie in den 10 und 11 gezeigt
ist. Die Klammer 60 wird kontinuierlich distal durch die
erste Krümmung 33 und
die zweite Krümmung 35 vorgeschoben.
Bei der distalen Bewegung durch die erste Krümmung 33 und die zweite
Krümmung 35 beginnt
die Klammer 60 von der offenen Position 90 in
die geschlossene Position 92 überzugehen, wie in den 11 und 12 gezeigt
ist. Wenn der Auslöser
vollständig
gelöst
ist, ist die Klammer 60 aus dem distalen Ende des Schafts 22 vorgeschoben
und dabei vollständig
in die geschlossene Position 92 übergegangen. Wie in der 13 gezeigt
ist, befestigt die geschlossene Position 92 der Klammer 60 die
Teile des Körpergewebes 101,
die gegenüber
dem distalen Ende des Schafts 22 angeordnet sind.
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Obgleich
eine bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt wurde und hierin beschrieben wurde,
ist es für
die Fachleute offensichtlich, daß eine solche Ausführungsform
nur als ein Beispiel gegeben wird. Zahlreiche Variationen, Änderungen
und Ergänzungen
werden den Fachleuten nun deutlich, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Daher ist es beabsichtigt, die Erfindung nur durch den Umfang der
beigefügten
Ansprüche
zu begrenzen.