DE69414924T2 - Chirurgische Flüssigstrahl-Schneidvorrichtung - Google Patents
Chirurgische Flüssigstrahl-SchneidvorrichtungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen chirurgische Schneidinstrumente und insbesondere Schneidinstrumente, die einen Fluidstrahl als das aktive Schneidmittel verwenden.
- Es besteht derzeit ein großes Interesse an neuen Technologien, um herkömmliche chirurgische Schneidinstrumente wie das Skalpell zu ersetzen oder zu ergänzen. Werkzeuge auf Laserbasis, elektrochirurgische Schneidinstrumente, Plasmastrahlen und Fluidstrahlen wurden alle eingeführt, um verschiedene chirurgische und medizinische Verfahren zu verbessern. Jede Technologie besitzt Vorteile für besondere Verfahren wie auch damit verbundene Nachteile. Schneidinstrumente mit Fluidstrahl besitzen einige Eigenschaften, welche sie zu einer attraktiven neuen Technologie machen. Zum Beispiel besitzen pulsierte Schneidinstrumente mit Fluidstrahl keinen elektrischen Strom oder Spannung, die einen Sicherheitsrisikofaktor bei schwierigen Operationen darstellen können. In ähnlicher Weise wird durch Fluidstrahlen wenig Wärme erzeugt. Tatsächlich sind Fluidstrahlen aus sich heraus selbstkühlend. Auch können die Wirkungen pulsierter Fluidstrahlen extrem lokalisiert und gerichtet sein, im Gegensatz zu elektrochirurgischen Vorrichtungen und einigen Laserinstrumenten.
- Darüber hinaus sind Schneidinstrumente mit Fluidstrahlen besser zum Entfernen von weichem Gewebe aufgrund der Tatsache, dass pulsierte Strahlen mit hohem Druck dazu neigen, weiches Gewebe zu emulgieren und das emulgierte Gewebe wird leicht durch Absaugung vom Operationsort wegtransportiert. Im Gegensatz dazu entfernen konkurrierende Technologien wie Laserschneider und elektrochirurgische Schneidinstrumente das Gewebe durch eine Abschälung oder eine elektrothermische Auflösung. Beide dieser Wirkungen neigen dazu, eine begleitende thermische Beschädigung und Nekrose zu erzeugen, die im Allgemeinen unerwünscht und oft für medizinische Zwecke nicht tolerabel ist.
- Tatsächlich ist die Tatsache, dass Schneideinrichtungen mit Fluidstrahl ein Absaugen und Evakuieren als integralen Bereich der Einrichtung aufweisen, ein zusätzlicher Nutzen für viele chirurgische Verfahren. Ein chirurgisches Schneiden und Herauslösen bringt oft eine Exsanguination mit sich, die den Operationsort versperrt und der Chirurg muss einen Assistenten einsetzen, um das Gebiet abzusaugen, um eine angemessene Sicht zu gestatten. Fluidstrahleinrichtungen, die das Fluid und emulgierte Gewebe absaugen, entfernen auch das Blut und andere Fluide, die anderenfalls die Sicht des Chirurgen beeinflussen könnten, und sie tun dies, ohne dass zusätzliches Personal benötigt wird.
- Jedoch zeigen in der Technik bekannte Fluidstrahleinrichtungen einige negative Eigenschaften, die ihre Nützlichkeit beschränken. Innerhalb begrenzter Körperhohlräume und Organe kann das Volumen des durch das Schneidinstrument eingeführten Fluids die Absaugfähigkeit des Instrumentes überschreiten, was zu einer Dehnung und Aufweitung führt, die negative Nebeneffekte besitzen. Der Emulgiereffekt ist hauptsächlich eine Folge des Pulsierens des Hochdruck-Fluidstrahls und die Pulsierparameter sind beim wirkungsvollen Emulgieren von Gewebe kritisch. Im Allgemeinen waren Fluidstrahlwerkzeuge im Stand der Technik nicht dazu in der Lage, ausreichend kurze, gut definierte Pulse an Hochdruckfluid zu erzielen, um Gewebe wirkungsvoll und vollständig zu emulgieren. Jeglicher Bereich eines Fluidpuls, der nicht mit hohem Druck ausgetragen wird, ist unwirksam und fügt nur Fluid dem Operationsort zu. Als Folge wird ein größeres Fluidvolumen für ein gegebenes Schneid- oder Auslöseverfahren verbraucht, was mehr Zeit für den Chirurgen unter Vorsehen größerer Saugeinrichtungen im Werkzeug bedingt.
- Als eine Sicherheitsmaßnahme ist es kritisch, dass jegliches Schneidwerkzeug mit einem Fluidstrahl daran gehindert wird, einen konstanten Strom an Hochdruckfluid abzugeben, der schnell tief in weiches Gewebe eindringen und katastrophale Schäden anrichten kann. Einige gepulste Fluidstrahlinstrumente im Stand der Technik sind nicht gestaltet, um inherent einen Hochdruckstrom zu verhindern, und müssen sorgfältig durch externe Einrichtungen geregelt werden, um ernste Störungen zu vermeiden.
- Eine Einrichtung im Stand der Technik zum Erzeugen eines gleichmäßigen Stromes ist z. B. in der EP-A1-0 411 170 offenbart. Die offenbarte Wasserstrahl-Schneideinrichtung und -Absaugeeinrichtung für die Hirnchirurgie umfasst eine Druckkammer und eine weiche Flasche, die beide vom Operationsort entfernt sind. Die weiche Flasche wird zusammengedrückt, indem die Druckkammer unter Druck gesetzt wird und das in der Flasche enthaltene Fluid wird somit mittels einer Wässerungsröhre zu einem Handstück transportiert und nachfolgend zum Operationsort abgegeben. Die aus dieser Einrichtung bekannten Merkmale sind im Oberbegriff von Anspruch 1 unten aufgelistet.
- Weiterhin beschreibt die US 5,037,431 eine in der Hand gehaltene chirurgische Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichmäßigen Fluidstrahls.
- Die vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen ein gepulstes Fluidstrahlinstrument für chirurgisches Schneiden und Auslösen. Ein herausragendes Merkmal des Instrumentes ist es, dass dieses gestaltet ist, um von sich heraus sicher das Aussenden eines gleichmäßigen Stromes von Hochdruckfluid in Gewebe zu verhindern. Darüber hinaus bietet das Instrument überlegene Pulseigenschaften, die das Schneiden und Emulgieren optimieren, während die Menge an in dem Verfahren verwendeten Fluid minimiert wird.
- Das Instrument der Erfindung umfasst die Merkmale, die in Anspruch 1 unten aufgelistet sind. Weitere Ausführungsformen umfassen eine Kanüle mit einer inneren Nadel, die gestaltet ist, um einen gepulsten Fluidstrahl für Schneid- und Emulgierzwecke auszugeben, und eine äußere konzentrische Nadel oder Röhre, die mit einer negativen Druckquelle zum Absaugen und Evakuieren des Fluidgewebes verbunden ist. Weiterhin kann das Handstück eine Druckverstärkungs- Kolbenanordnung aufweisen, die Fluid mit relativ geringem Druck aufnimmt und hin und her und in einer wiederholenden Weise wirkt, um das Fluid durch die Strahlnadel in einer Reihe von Hochdruckpulsen zu pumpen, wobei jeder eine beinahe rechteckige Druckwellenform besitzt.
- Der Druckverstärkerkolben kann T-förmig sein und ein breites Ende aufweisen, das eine Antriebsbohrung in eine Betätigungskammer und eine Zurückziehkammer unterteilt. Ein bistabiles Ventil kann verbunden sein, um Hochdruckgas in die Betätigungskammer einzulassen, welche den Kolben in eine Längsbewegung antreibt. Das schmale Ende des Kolbens kann in einer Fluidpumpenkammer angeordnet sein, die mit einer Fluidversorgung verbunden ist. Der sich in Längsrichtung bewegende Kolben kann das Fluid von der Pumpenkammer durch ein erstes Sicherheitsventil in die Fluidstrahlnadel pumpen, welche den Hochdruck-Fluidpuls auf ein Zielgewebe richtet. Das bistabile Ventil kann schalten, um Gas unter Druck in die Zurückziehkammer zuzulassen, welche den Kolben in Gegenrichtung antreibt und es der Pumpenkammer gestattet, sich durch ein zweites Sicherheitsventil erneut mit Fluid zu füllen.
- Es wird kein Hochdruckfluid dem Handstück zugeführt, und nur der Druckverstärkungsmechanismus, vorzugsweise die verstärkende Pumpwirkung des Kolbens, erzeugt einen Hochdruck-Fluidpuls. Darüber hinaus ist die Gaszufuhr zum Antreiben des Kolbens bei einem relativ geringen Druck, so dass Gasdruck kein Sicherheitsrisiko für den Patienten darstellen kann. Somit kann ein Fehler des Kolbenmechanismus nicht zum Austritt eines Stromes von Hochdruckfluid führen, und das Instrument ist sicherer als Instrumente im Stand der Technik, die mit einer Hochdruck-Fluidquelle verbunden sind.
- Fig. 1 ist ein funktionales Blockdiagramm des chirurgischen Instruments mit Fluidstrahl der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das chirurgische Instrument mit Fluidstrahl bei der Verwendung zeigt.
- Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Druckverstärkerbereichs des chirurgischen Instrumentes mit Fluidstrahl der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform des Druckverstärkerbereichs des chirurgischen Instrumentes mit Fluidstrahl.
- Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Kanülenbereiches des chirurgischen Instrumentes mit Fluidstrahl.
- Fig. 6 ist eine Endansicht des Kanülenbereichs des chirurgischen Instrumentes mit Fluidstrahl.
- Die vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen ein chirurgisches Instrument für einen gepulsten Fluidstrahl zum Schneiden, Auslösen und Emulgieren und Entfernen von Gewebe. Mit Bezugnahme auf Fig. 1 umfasst das Instrument ein Handstück 21, das dazu geeignet ist, von Hand geführt zu werden, mit einer sich von diesem erstreckenden Kanüle 22. Die Kanüle gibt einen gepulsten Strahl von Hochdruckfluid für das chirurgische Schneiden und Emulgieren von Gewebe aus. Die Kanüle 22 ist mit einem Absaugesystem 23 verbunden, das für eine Vakuumabsaugung sorgt, um das vom Instrument eingeführte Fluid wie auch Körperfluide und emulgiertes Gewebe zu entfernen. Das Handstück 21 ist auch mit einer Niederdruck- Fluidzufuhr 24 verbunden, welche das Fluid liefert, das den gepulsten Hochdruck-Schneidstrahl bildet. Eine Niederdruck- Gaszufuhr 26 ist auch mit dem Handstück 21 verbunden, um das Handstück zum Erzeugen von Hochdruckfluidpulsen anzutreiben.
- Das Instrument wird von einem Chirurgen, wie in Fig. 2 gezeigt, gehalten, um chirurgische Schneid- und Auslöseeffekte für therapeutische Zwecke zu erzeugen. Es sollte angemerkt werden, dass anfänglich das Handstück 21 frei ist von jeglicher Verbindung mit einer Hochdruckquelle irgendeiner Art, so dass kein fehlerhafter Betrieb der Erfindung einen Hochdruck-Fluidstrom in den Patienten einführen kann. Somit ist die Erfindung aus sich heraus sicherer als viele ähnliche, im Stand der Technik bekannte Instrumente.
- Mit Bezugnahme auf Fig. 3 umfasst das Handstück 21 einen inneren Gasbehälter 31, der durch eine Öffnung 32 mit dem Niederdruck-Gasvorrat 26 verbunden ist. Das Handstück stellt auch einen Kolben 36 mit einem breiten Kopf 37 bereit, der konzentrisch in einer Bohrung 33 in einer druckdichten in Längsrichtung liegenden Weise angeordnet ist. Der Kopf 37 unterteilt die Bohrung 32 in eine Antriebskammer 34 und eine Zurückziehkammer 38. Die Zurückziehkammer steht durch die Öffnung 39 mit einem Betätigungsventil (nicht gezeigt) in Verbindung, das selektiv die Zurückziehkammer 35 entlüftet und einen gepulsten Betrieb der Einheit gestattet. Das Betätigungsventil kann einen pneumatischen Schalter auf dem Handstück oder einen mit einer Schlauchverbindung an der Öffnung 39 gekoppelten Fußschalter umfassen.
- Das Handstück umfasst weiterhin einen bistabilen Ventilaufbau 40, der aus einem Ventilnippel 41 besteht, der verschiebbar in einer Bohrung 42 angeordnet ist. Die Bohrung 42 ist durch einen Durchgang 43 mit der Zurückziehkammer 38 der Bohrung 33 verbunden. Eine Ventilöffnung 44 erstreckt sich von der Antriebskammer 34 in den Gasvorratsbehälter 31, und die Spitze des Ventilnippels 41 sitzt in der Öffnung 44, um selektiv den Gasstrom von dem Vorratsbehälter zur Antriebskammer zu versperren. Eine Druckfeder ist in der Bohrung 42 angeordnet, um den Nippel zum Schließen der Öffnung 44 vorzuspannen.
- Der Kolben 36 weist ein schmales Pumpenende 52 auf, das in einer Pumpenkammer 51 angeordnet ist. Die Pumpenkammer 51 steht durch einen Auslassdurchgang 50 mit dem Entlastungsventil 53 in Verbindung, das wiederum zu einer Röhre 54 führt, welche mit der Düsenauslassöffnung verbunden ist. Das Entlastungsventil wird bei einem relativ hohen Druck in die Offenstellung versetzt, so dass kein Fluidstrom zur Düsenauslassöffnung zugelassen ist, bis der Druck in der Pumpenkammer einen hohen Wert erreicht. Mit dieser Anordnung bestehen die Strahlpulse nur aus Hochdruckfluid und das Druck-Über-Zeit-Profil jedes Pulses nähert sich einer rechteckigen Wellenform an. Fluid wie eine sterile Salinlösung, Ringerslösung oder ähnliches wird der Pumpenkammer von der Zufuhr 24 durch die Einlassöffnung 56 und das Kugelsicherheitsventil 57 zugeführt.
- Um die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung zu betätigen, wird das mit der Öffnung 39 verbundene Betätigungsventil geöffnet, wodurch die Zurückziehkammer auf Umgebungsdruck entlüftet wird. Der Druck in der Bohrung 42 nimmt ebenfalls ab aufgrund der Strömungsverbindung des Durchgangs 43 und der Gasdruck im Vorratsbehälter 31 überwindet die auf den Nippel 41 wirkende Federkraft. Der Nippel 41 wird in die Bohrung 42 getrieben und öffnet die Öffnung 44 und läßt Gas unter Druck vom Vorratsbehälter 31 in die Antriebskammer 34 ein. Der Kolben bewegt sich in Richtung der Strahlröhre 54 und komprimiert das Fluid in der Pumpenkammer 51. Wenn der Druck in der Fluidkammer den Schwellwert des Entlastungsventils 53 überschreitet, wird Fluid durch die Strahlröhre 54 als ein Hochdruck-Fluidpuls ausgestoßen.
- Es ist wichtig anzumerken, dass die Antriebsoberfläche des Kolbenkopfes 37 deutlich größer bezüglich der Fläche als das Pumpenende 52 ist, und dass die am Kopf 37 entwickelte Kraft auf eine bedeutend kleinere Fluidoberfläche in der Pumpenkammer übertragen wird. Folglich wird der Gasdruck, welcher den Kolben antreibt, stark verstärkt (in der Größenordnung von Faktor 10 oder mehr), wodurch ein sehr hoher Druckpuls aus einem Niederdruck-Fluidvorrat und einem Niederdruck-Gasvorrat erzeugt wird. Beispielsweise kann Fluid mit etwa 689 kPa (100 psig) überatmosphärischem Druck bereitgestellt sein und das Entlastungsventil kann in die Offenstellung gesetzt werden bei 2068,5 kPa (300 psig) Differenzdruck oder mehr. Der maximale Wert des Druckpulses entwickelte Druck kann 6895 kPa (1000 psig) überatmosphärischem Druck überschreiten, obwohl der dem Instrument zugeführt Gasdruck 689,5 bis 827,4 kPa (100 bis 120 psig) überatmosphärischem Druck sein kann.
- Wenn das Betätigungsventil geschlossen ist, beginnt Gasdruck, der am Nippel 51 und durch den Durchtritt 53 hindurch leckt, Druck in der Rückziehkammer 38 aufzubauen. Druck baut sich auch in der Bohrung 42 auf und bringt den Nippel dazu, sich in Längsrichtung zu verschieben und die Einlassöffnung 44 abzudichten. Der Gasdruck entweicht von der Antriebskammer 34 durch einen Ablassdurchgang 55 und der Kolben zieht sich zurück. Das Entlastungsventil 53 schließt sich, wenn sich der Kolben zurückzuziehen beginnt, und das Einlassventil 57 öffnet sich, damit sich die Pumpenkammer erneut füllen kann. Somit wird ein Hochdruck-Fluidstrahlpuls abgeschlossen und die Vorrichtung wird eingestellt, so dass sie einen anderen Puls abgeben kann. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass das Betätigungsventil erneut geöffnet werden muss, um einen anderen Puls zu beginnen, und dass der Mechanismus nicht von selbst läuft. Es besteht somit keine Möglichkeit, dass das Instrument zusätzliche Pulse abgibt, nachdem ein Abschalten gewünscht ist und die Vorrichtung ist aus sich heraus bezüglich eines anderen wichtigen Aspektes sicher.
- Mit Bezugnahme auf Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des Handstückes gestaltet, um das mechanische Design des Instrumentes für eine wirkungsvolle Herstellung, Reinigung und Wartung zu optimieren. Das Handstück 121 umfasst einen inneren Gasvorratsbehälter 131, der durch eine Seitenöffnung 132 mit der Niederdruck-Gaszufuhr 26 verbunden ist. Das Handstück umfasst einen Kolben 136 mit einem breiten Kopf 137, der konzentrisch in einer Bohrung 138 in einer druckdichten, sich hin- und herbewegenden Weise angeordnet ist. Der Kopf 137 unterteilt die Bohrung 133 in eine Antriebskammer 134 und eine Zurückziehkammer 138. Die Zurückziehkammer steht durch die Öffnung 139 mit einem Betätigungsventil (nicht dargestellt) in Verbindung, das selektiv die Zurückziehkammer 138 entlüftet, um einen gepulsten Betrieb der Einheit zu gestatten. Das Betätigungsventil kann einen pneumatischen Schalter auf dem Handstück oder einen durch einen Schlauch mit der Öffnung 139 verbundenen Fußschalter umfassen. Eine Ablassöffnung 136 erstreckt sich von der Antriebskammer 134 zur Außenatmosphäre.
- Das Handstück umfasst weiterhin einem bistabilen Ventilaufbau 140, der aus einem Ventilnippel 141 besteht, der verschiebbar in einer Bohrung 142 angeordnet ist. Eine Ventilöffnung 144 erstreckt sich von der Antriebskammer 134 durch die Öffnung 161 zum Gasvorratsbehälter 131, und die Spitze des Ventilnippels 141 sitzt in der Öffnung 144, um selektiv den Gasstrom von dem Vorratsbehälter zu der Antriebskammer zu versperren. Eine Druckfeder 145 ist in der Bohrung 42 angeordnet, um den Nippel zum Schließen der Öffnung 144 vorzuspannen. Ein Verbinder 160 ist mit dem äußeren Ende der Bohrung 142 gekoppelt und verbunden, um die Bohrung 142 in Strömungsverbindung mit der Öffnung 139 der Zurückziehkammer 138 zu verbinden.
- Der Kolben 136 umfasst ein schmales Pumpenende 152, das in einer Pumpenkammer 151 angeordnet ist. Die Pumpenkammer 151 steht durch einen Auslassdurchtritt 150 mit einem Entlastungsventil 153 in Verbindung, das wiederum zu einer Röhre 154 führt, die mit der Strahlauslassöffnung verbunden ist. Das Entlastungsventil wird bei einem relativ hohen Druck in die Offenstellung gesetzt, so dass kein Fluidstrom zu der Strahlauslassöffnung zugelassen ist, bis der Druck in der Pumpenkammer einen hohen Wert erreicht. Mit dieser Anordnung bestehen die Strahlpulse nur aus Hochdruckfluid, das Druck- Über-Zeit-Profil jedes Pulses nähert sich einer rechteckigen Wellenform an. Fluid, wie eine sterile Salinlösung, Ringerslösung oder ähnliches wird der Pumpenkammer von der Zufuhr 24 durch die Einlassöffnung 156 und das Rückschlagventil 157 zugeführt.
- Um die Vorrichtung 151 zu betreiben, wird das mit der Öffnung 139 und 160 verbundene Betätigungsventil geöffnet und entlüftet die Zurückziehkammer auf Umgebungsdruck. Der Druck in der Bohrung 142 fällt ebenfalls ab aufgrund der Strömungsverbindung zwischen der Öffnung 139 und dem Verbinder 160, und der durch die Öffnung 161 von dem Vorratsbehälter 131 gelieferte Gasdruck überwindet die auf den Nippel 141 wirkende Federkraft. Der Nippel 141 wird in die Bohrung 142 getrieben und öffnet die Öffnung 144 und läßt Gas unter Druck von dem Vorratsbehälter 131 in die Antriebskammer 134 zu. Der Kolben bewegt sich in Richtung der Strahlröhre 154 und komprimiert das Fluid in der Pumpenkammer 151. Wenn der Druck in der Fluidkammer den Schwellwert des Entlastungsventils 153 überschreitet, wird Fluid durch die Strahlröhre 154 als ein Hochdruck-Fluidpuls ausgestoßen.
- Wenn das Betätigungsventil geschlossen wird, beginnt Gasdruck, der am Nippel 141 vorbei und durch die Verbindung zur Öffnung 139 durchdringt, Druck in der Zurückziehkammer 138 aufzubauen. Druck baut sich auch in der Bohrung 142 auf und gestattet es der Feder 145, den Nippel zu drücken, damit er sich in Längsrichtung verschiebt und die Einlassöffnung 144 abdichtet. Gasdruck wird von der Antriebskammer 134 durch den Ablassdurchtritt 155 abgelassen und der höhere Druck in der Zurückziehkammer läßt den Kolben 136 zurückziehen. Das Entlastungsventil 153 schließt sich, wenn sich der Kolben zurückzuziehen beginnt, und das Einlassventil 157 öffnet sich, um es der Pumpenkammer zu gestatten, sich erneut zu füllen. Somit ist ein Hochdruck-Fluidstrahlpuls abgeschlossen und die Vorrichtung wird eingestellt, um einen anderen Puls abzugeben. Wie in der vorhergehenden Ausführungsform muss das Betätigungsventil erneut geöffnet werden, um einen anderen Puls zu starten, und der Mechanismus ist nicht von selbst laufend. Somit besteht keine Möglichkeit, dass die Vorrichtung zusätzliche Pulse abgibt, nachdem ein Abschalten gewünscht ist.
- Mit Bezug auf Fig. 5 und 6 umfasst der Kanülenaufbau 22 der Erfindung eine Absaugröhre 201, die sich koaxial oder distal von einem Gehäuse 202 erstreckt. Eine Strahlröhre 203 ist konzentrisch und koaxial innerhalb der Absaugröhre 201 angeordnet und durch einen Dorn 204 gehalten, der innerhalb des Gehäuses 202 befestigt ist. Das distale Ende der Strahlröhre ist geringfügig innerhalb des distalen Endes der Absaugröhre zurückgesetzt und das proximale Ende der Strahlröhre ist mit dem Hochdruckpuls-Auslass 54 oder 154, der vorher beschrieben wurde, verbunden. Das Innere des Gehäuses 302 steht mit dem inneren Raum der Absaugröhre 201 in Verbindung, und die Öffnung 206 verbindet die Absaugröhre mit dem vorher beschriebenen Absaugsystem 23. Das Gehäuse 220 ist mit einem der oben beschriebenen Handstücke 21 oder 121 verbunden.
- Das distale Ende der Strahlröhre 203 gibt eine Abfolge von Hochdruck-Fluidpulsen von der Handstückvorrichtung aus, was dazu führt, dass das Zielgewebe geschnitten und emulgiert wird. Die durch die Absaugröhre bereitsgestellte Absaugung entfernt das von der Strahlröhre ausgegebene Fluid wie auch das emulgierte Gewebe und Körperfluide, so dass ein chirurgisches Schneiden, Entfernen von Gewebe und Ausschneiden schnell und wirkungsvoll ausgeführt werden kann.
- Die Ansprüche, die folgen, identifizieren Ausführungsformen der Erfindung zusätzlich zu jenen im Detail oben beschriebenen.
Claims (12)
1. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl, mit
einem Gehäuse (21; 121) mit einem Fluideinlaß (56; 156),
einer Kanüle (22; 122), die sich vom Gehäuse (21; 121)
erstreckt und ein distales Ende besitzt, das vom
Fluideinlaß (56; 156) des Gehäuses beabstandet ist; und
einen Druckverstärkungsmechanismus (36, 37, 52; 136,
137, 152), dadurch gekennzeichnet, daß
der Druckverstärkungsmechanismus (36, 37, 52; 136, 137,
152) im Gehäuse (21; 121) angeordnet ist und den
Fluidsauslaß stoßartig betätigt; und
das Gehäuse (21; 121) mit einer Gasquelle (26; 126)
koppelbar ist, und der Verstärkungsmechanismus (36, 37,
52; 136, 137, 152) spricht auf die Gasquelle an, um
durch den Fluideinlaß (56; 156) eingespeistes Fluid mit
geringem Druck in einen Fluidauslaß (50; 150) mit hohem
Druck vom distalen Ende der Kanüle (22, 122) umzusetzen.
2. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
Anspruch 1, wobei der Druckverstärkungsmechanismus ein
Kolbenelement (36; 136) umfaßt, das ein Inneres (33;
133) des Gehäuse in zumindest eine Antriebskammer (34;
134) und eine Zurückziehkammer (38; 138) unterteilt,
wobei die Kammern mit der Gasquelle (26; 126) verbunden
sind, um eine hin- und hergerichtete Bewegung des
Kolbenelementes (37; 137) zum stoßartigen Beaufschlagen
des Hochdruck-Fluidauslasses zu bewirken.
3. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
Anspruch 1, wobei der Druckverstärkungsmechanismus einen
Kolben (36; 136) umfaßt, der ein Inneres (33; 133) des
Gehäuses in zumindest eine Antriebskammer (34; 134) und
eine Fluidkammer (51; 151) unterteilt, so daß ein erstes
Ende (37; 137) des Kolbens dazu geeignet ist, durch
unter Druck gesetztes Gas hin- und herbewegt zu werden,
und ein zweites Ende (52; 152) des Kolbens dazu geeignet
ist, das Niederdruck-Fluid zu pumpen und die Hochdruck-
Fluidimpulse zu bilden, wobei die Gasquelle (26; 126)
mit der Antriebskammer (34; 134) in Verbindung steht und
die Fluidquelle (24; 124) mit der Fluidkammer (51; 151)
in Verbindung steht, und die Fluidkammer (51; 151) mit
der Kanüle (22; 122) in Verbindung steht.
4. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
Anspruch 3, weiter umfassend ein Sicherheitsventil (53;
153), das zwischen der Fluidskammer (51; 151) und der
Kanüle (22; 122) angeordnet ist, wobei das
Sicherheitsventil (53; 153) einen Schwellendruck
besitzt, der geringer als ein maximaler Druck in der
Antriebskammer (34; 134) ist, so daß, wenn der maximale
Druck den Schwellendruck überschreitet, sich das
Sicherheitsventil (53; 153) öffnet und Fluid durch die
Kanüle (22; 122) unter hohem Druck ausgestoßen wird.
5. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
Anspruch 3 oder 4, wobei eine Zurückziehkammer (38; 138)
zwischen der Antriebskammer (34; 134) und der
Fluidkammer (51; 151) angeordnet ist, so daß der
Kolbenmechanismus das Innere in einen proximalen Bereich
mit der Antriebskammer und einen distalen Bereich mit
der Zurückziehkammer und der Fluidkammer trennt.
6. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
Anspruch 3, 4 oder 5,
wobei das erste Ende des Kolbens innerhalb einer ersten
Bohrung angeordnet ist und die Bohrung eine erste
Ventileinrichtung (40; 140) aufweist, um das Gas unter
Druck zur Antriebskammer (34; 134) und der
Zurückziehkammer (38; 138) in einer
aufeinanderfolgenden, abwechselnden Weise zu liefern, um
den Kolben (36; 136) dahingehend anzutreiben, daß er
sich hin- und herbewegt, wobei die Ventileinrichtung
einen Ventilzapfen (41; 141) aufweist, der in einer sich
hin- und herbewegenden Kolbenweise in einer
Ventilbohrung (42; 142) angeordnet ist;
eine Einlaßöffnung (44; 144) sich zur Antriebskammer
(34; 134) erstreckt, um Gas unter Druck darin
einzulassen, wobei der Ventilzapfen (41; 141) angeordnet
ist, um sich von dem zweiten Ende der Ventilbohrung (42;
142) zu erstrecken, um selektiv die Einlaßöffnung (44;
144) zu versperren und zu öffnen; und
eine Betätigungseinrichtung, um die Zurückziehkammer
(38; 138) und das erste Ende der Ventilbohrung auf
Umgebungsdruck abzulassen, wobei das Gas unter Druck den
Ventilzapfen (41; 141) antreibt, um die Einlaßöffnung
(44; 144) zu öffnen und Gas unter Druck in die
Antriebskammer (34; 134) einzulassen und den Kolben (36;
136) dahingehend zu drücken, daß er sich in einem
Pumpenhub verschiebt.
7. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
Anspruch 6, weiter umfassend
eine Druckablaßeinrichtung, um die Antriebskammer (34;
134) abzulassen und einen Aufbau von Gasdruck in der
Zurückziehkammer (38; 138) zu gestatten, um den Kolben
(36; 136) dazu zu zwingen, sich von dem Pumpenhub
zurückzuziehen, wobei das zweite Ende (52; 152) des
Kolbens in einer Pumpenbohrung (51; 151) angeordnet ist
und die Pumpenbohrung verbunden ist, um Fluidimpulse mit
hohem Druck an die Kanüle (22; 122) abzugeben;
ein Hochdrucksicherheitsventil (53; 153), das zwischen
der Pumpenbohrung (51; 151) und der Kanüle (22; 122)
angeordnet ist, um nur Hochdruck-Fluid zur Kanüle
zuzulassen; und
eine Sicherheitsventileinrichtung (57; 157), um
Niederdruck-Fluid zur Pumpenbohrung zuzulassen.
8. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
Anspruch 6 oder 7, weiter umfassend eine
Druckfedereinrichtung (145), um elastisch den
Ventilzapfen (141) in Richtung auf das zweite Ende der
Ventilbohrung vorzuspannen, um die Einlaßöffnung (144)
zu schließen.
9. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Fluidsauslaß einen Druck von zumindest fünfmal größer
als der Fluiddruckeingang in das Gehäuse von der
Fluidquelle ist.
10. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Fluidkammer (51; 151) eine starre Kammer ist.
11. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend
eine Ablaßeinrichtung, um Gas abzulassen, um eine Hin-
und Herbewegung des Druckverstärkungsmechanismus zu
bewirken.
12. Chirurgisches Schneidinstrument mit Fluidstrahl gemäß
einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kanüle
(22; 122) aufgebaut und so angeordnet ist, um eine
Mehrzahl von Hochdruck-Fluidimpulsen in Richtung eines
Zielgewebes zu richten und Fluid und emulgiertes Gewebe
aus der Umgegend des Zielgewebes abzusaugen;
und das Gehäuse Handstückeinrichtungen (21; 121)
aufweist, um die Kanüle (22; 122) zu halten, wobei der
Druckverstärkungsmechanismus innerhalb der
Handstückeinrichtung angeordnet ist, um die Hochdruck-
Fluidimpulse innerhalb der Handstückeinrichtung aus dem
Niederdruckfluid und dem Gas unter Druck zu erzeugen und
die Hochdruck-Fluidimpulse zur Kanüleneinrichtung zu
liefern, um zum Zielgewebe geliefert zu werden.
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