DE69415806T2

DE69415806T2 - Instrument zum entfernen neurologischer tumore

Info

Publication number: DE69415806T2
Application number: DE69415806T
Authority: DE
Inventors: Carl E. Miami Shores Fla. Fabian; Leon Buenos Aires Turjanski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2014-06-08
Also published as: EP0702531B1; WO1994028808A1; DE69415806D1; AU7056294A; EP0702531A1; US5779713A; BR9406737A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zur Entfernung von Tumoren und anderem anomalen Gewebe aus dem zentralen Nervensystem.
Neurochirurgische Operationen werden häufig zum Zweck der Entfernung von Tumoren oder anomalem Gewebe aus dem zentralen Nervensystem durchgeführt. Im Gehirn und im Rückenmark ist der Zugriff auf anomales Gewebe für gewöhnlich durch die Notwendigkeit der Bewahrung der umgebenden oder umliegenden normalen Strukturen beschränkt. Im Gegensatz zur Unterleibschirurgie, bei der ein Aufschneiden und Öffnen der Bauchwand zu einer großen Operationsöffnung führt, die für gewöhnlich Zugriff auf den gesamten Umfang eines Tumors erlaubt und ein Herausschneiden und Entfernen als Ganzes zuläßt, ist ein neurochirurgisches Vorgehen eher analog zu einem Arbeiten durch ein Schlüsselloch. Häufig muß man durch vitales normales Gewebe, um den Tumor zu erreichen, und es ist unbedingt erforderlich, das umliegende Gewebe dabei so wenig wie möglich zu schädigen. Daher ist es im allgemeinen erforderlich, einen Tumor stückweise zu entfernen, ihn im wesentlichen zu zerkleinern und Stück um Stück zu entfernen.
In dem Bemühen die Entfernung von Tumoren zu erleichtern wurden verschiedene neurochirurgische Vorrichtungen entwickelt, die im allgemeinen durch Mazerieren oder Verflüssigen des anomalen Gewebes und dann durch dessen Entfernen mittels Aspiration funktionieren. Neurochirurgen verwenden beispielsweise manchmal eine Vorrichtung namens Cavitron-Ultraschallchirurgieaspirator (CUSA) zum schnelleren Entfernen von Gehirntumoren. Diese nachfolgend als "Ultraschallvorrichtungen" bezeichneten Vorrichtungen verwenden magnetostriktive oder piezoelektrische Technologie zum Antrieb eines Arbeitskopfes in einer schnellen Hin- und Herbewegung mit typischerweise 23 kHz, die eine Auflösung des zu entfernenden Gewebes bewirkt. Siehe Seite 457 der 2. Ausgabe von "Physics" von Cutnel und Johnson, John Wiley Publishers, 1992. Das verflüssigte Gewebe wird dann vom Operationsort mittels eines Vakuumaspirationssystems abtransportiert. Diese Vorrichtungen besitzen zwei große Nachteile: sie sind sehr teuer, und was noch wichtiger ist, aufgrund der hohen Oszillationsrate wird das gesamte Gewebe, das mit der Vorrichtung in Berührung kommt, unterschiedslos verflüssigt und durch Aspiration entfernt. Der letztere Nachteil ist besonders unvorteilhaft, wenn Blutgefäße innerhalb des Zielgewebes bewahrt werden müssen. In dem US-Patent 4,274,414 für Johnson et al. wird ein System zur Entfernung unerwünschten Gewebes, beispielsweise bei einer Gelenkendoskopieoperation, offenbart. Bei dem System von Johnson et al. wird eine kleinkalibrige Kanüle mit einem Seitenfenster nahe der Spitze in das Kniegelenk eingeführt. Eine in der Kanüle sich schnell drehende Klinge entfernt Gewebe, das in seitliche Berührung mit dem Fenster kommt, wobei eine Aspiration desselben durch das zentrale Lumen der Kanüle ermöglicht wird. Die Klinge entfernt unterschiedslos das gesamte Gewebe, das mit ihr in Berührung kommt.
In dem US-Patent 4,747,406 für Nash und in dem US-Patent 4,950,278 für Sachse et al. werden intravaskuläre oder endoskopische sich drehende Schnittklingen zur Entfernung unerwünschten Gewebes, welches im allgemeinen atheromatöses Material umfaßt, offenbart. Die sich drehenden Klingen sollen das entlang den Innenwänden größerer Arterien abgelagerte atheromatöse Material entfernen, ohne die darunter befindliche Arterienwand zu beschädigen. Dieses selektive Entfernen von atheromatösem Material ist jedoch nicht eine Funktion selektiven Klingeneinsatzes an sich, sondern beruht eher auf dem Design der Vorrichtung, die ein Mittel vorsieht, das den Klingeneinsatz des Arbeitskopfs auf das zu entfernende atheromatöse Gewebe beschränkt, wodurch eine Berührung der Gefäßwand vermieden wird.
In dem US-Patent 4,024,866 wird eine hydraulische chirurgische Schneidevorrichtung mit einem Saugaufsatz offenbart. Ein pulsierender Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl wird auf das kranke Gewebe der Linse eines Auges gerichtet, um das Gewebe aufzulösen. Die das aufgelöste Gewebe mitführende Flüssigkeit wird durch den Saugaufsatz aus dem Bereich entfernt. In den US-Patent 5,154, 709 wird ein Vakuumkanülenaufsatz für eine Elektroschnittklinge offenbart, die einen an jedem Ende offenen hohlen röhrenförmigen Körper und eine Seitenöffnung zur Anbringung einer Vakuumquelle aufweist. In dem US-Patent 4,108,182 wird ein chirurgischer glasartiger Schneidekopf offenbart, der eine sich hin- und herbewegende Klinge verwendet. In dem US-Patent 3,882,872 für Douvas et al. und in dem US-Patent für Baehr et al. wird weiterhin der Einsatz von sich drehenden Klingen offenbart, die Gewebe mit einer scharfen schneidenden oder scherenden Klinge mazerieren. Wie die Vorrichtungen von Johnson et al., Nash und Sachse et al. wird das gesamte von den Klingen berührte Gewebe von den Vorrichtungen nach Douvas et al. und Baehr et al. unterschiedslos entfernt.
Schnell wachsende bösartige Gehirntumore weisen im allgemeinen eine andere Konsistenz als normales Gewebe auf, wobei das Maß der Weichheit im allgemeinen im Zusammenhang mit dem Maß der Anaplasie bzw. Durchdringungsfähigkeit steht. Ein invasiver Tumor durchwächst bzw. dringt in das umgebende normale Gewebe vor. Derzeitige Verfahren, wie beispielsweise die Ultraschallvorrichtungen, verflüssigen unterschiedslos jedes Gewebe, das mit dem Arbeitskopf in Berührung kommt, und differenzieren daher nicht zwischen bösartigem Gehirngewebe und den umliegenden normalen Strukturen.
Ein gutartiger Tumor neigt andererseits zu langsamem Wachstum und ist in sich abgeschlossen, häufig verkapselt. Ein gutartiger Tumor neigt eher zur Verdrängung denn zum Eindringen in normale Strukturen, die aufgrund des langen Zeitintervalls allmählich Platz machen können, während sie ihre Funktion beibehalten, so daß das Vorhandensein des Tumors erst nach vielen Jahren des Wachstums vermutet wird. Diese Tumore neigen zu einer festeren Konsistenz als bösartige Tumore.
Intrazerebrale Hämatome, die zwar nach dem Koagulieren von fester Art sind, behalten im allgemeinen eine weichere Konsistenz als das sie umgebende normale Gehirngewebe.
In EP-A-0 458 653 wird ein Handinstrument zur Verwendung bei der Emulgierung und Absaugung eines Stars aus einem Auge offenbart. Das Handinstrument weist eine zylindrische, einen Motor enthaltende Trommel auf, an der Spülungs- und Absaugleitungen fest angebracht sind. Der Motor ist mit einer Antriebswelle verbunden und treibt diese an. Ein Mikrobohrer mit einem im allgemeinen sphärischen Kopf mit stumpfen Zähnen daran ist an dem distalen Ende der Antriebswelle befestigt. Der Bohrerkopf kann durch eine Öffnung in der die Linse umgebenden Kapsel mit dem Star in Berührung gebracht werden. Bei Drehung des Bohrerkopfes schäumt er das Starmaterial zu einer Emulsion, die zusammen mit Spülungsflüssigkeit aus der Umgebung des sich drehenden Bohrerkopfes abgesaugt wird.
In EP-A-0 286 415 wird ein Gewebezerkleinerer zur Verwendung mit einem Endoskop zur chirurgischen Entfernung von Gewebe offenbart. Der Zerkleinerer umfaßt eine Schnittklinge, die an einem Ende einer länglichen Antriebswelle befestigt ist, deren anderes Ende mit einem Mittel zum Drehen der Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle ist zur Drehung in einer hohlen Hülle gelagert, und eine zur Antriebswelle parallele Saugbahn führt von der Schnittklinge zu einem Zusatz zur Verbindung mit einer Saugquelle, so daß das zerkleinerte Gewebe durch Saugen von dem Bereich, in dem die Schnittklinge eingesetzt wird, entfernt werden kann. Um ein Anhaften der Schnittklinge an dem Gewebe zu verhindern, kann der Bereich, in dem die Schnittklinge eingesetzt wird, mit einer physiologisch verträglichen Spülungsflüssigkeit gespült werden oder es kann eine Hin- und Herbewegung auf die Antriebswelle ausgeübt werden.
WO-A-88/02243 offenbart einen Katheter zum Einführen in ein Lumen in einem Lebewesen, um eine in einem Teil des Lumens gebildete Verengung aus einem unerwünschten Material zu öffnen. Der Katheter umfaßt ein längliches biegsames Element mit einer Längsachse. Ein Arbeitskopf ist neben dem distalen Ende des Katheters angebracht und umfaßt mindestens eine nicht scharfe Einwirkungsfläche. Ein Antriebsmittel ist zur Ermöglichung der Hochgeschwindigkeitsbewegung des Arbeitskopfes vorgesehen, um auf das unerwünschte Material einzuwirken, um so die Verengung zu öffnen.
Erfindungsgemäß wird ein chirurgisches Instrument zum Entfernen anomalen lebenden Zellgewebes bei Vorhandensein normalen lebenden Zellgewebes, welches folgendes umfaßt, vorgesehen:
(a) ein sich axial erstreckendes röhrenförmiges Gehäuse mit je einem offenen proximalen und distalen Ende;
(b) eine sich axial erstreckende drehbare Welle mit einem proximalen und distalen Ende, wobei die drehbare Welle in dem röhrenförmigen Gehäuse angeordnet ist;
(c) ein Drehantriebsmittel;
(d) ein Wellenverbindungsmittel zum Anbringen der drehbaren Welle an dem Drehantriebsmittel und
(e) ein an dem distalen Ende der drehbaren Welle angeordnetes Zerkleinerungsmittel mit einer Zerkleinerungsschneide, wobei das Zerkleinerungsmittel in dem Gehäuse mit enthalten ist und die Zerkleinerungsschneide in etwa mit dem distalen Ende des röhrenförmigen Gehäuses fluchtet, so daß die Zerkleinerungsschneide in axialer Richtung gegenüber dem Gewebe freiliegt, doch in radialer Richtung durch eine umlaufende Wandung des röhrenförmigen Gehäuses davon abgeschirmt ist, das Zerkleinerungsmittel nach Drehung funktionsfähig ist, um das anomale Gewebe zu verflüssigen, während gleichzeitig die Struktur und Funktion des normalen Gewebes bewahrt wird.
Die nachfolgend beschriebenen und veranschaulichten Ausführungen eines erfindungsgemäßen Instruments lassen die differenzierte Entfernung von Gewebe zu. Tumorgewebe wird verflüssigt und kann gleichzeitig auf höchst effiziente Weise abgesaugt werden, während das Vitalgewebe, wie z. B. Blutgefäße und dergleichen, bewahrt wird. Ein solches Instrument kann in verschiedenen Längen ohne praktische Beschränkungen hergestellt werden, wodurch der Neurochirurg in großer Tiefe arbeiten kann, eine Forderung, die häufig bei neurochirurgischen Operationen gestellt wird. Die Verflüssigung des Gewebes wird durch die Drehung eines Zerkleinerungsmittels erzielt. Der Konsistenzunterschied zwischen pathologischem, infiltrierten Gewebe und normalen Geweben führt zu einem Unterschied sowohl in der Art wie sich das verflüssigte Produkt anfühlt als auch zu einer Änderung des Charakters desselben, wodurch es dem die Resektion des bösartigen Gewebes durchführenden Chirurgen möglich wird, die Abgrenzung des zu resezierenden Gewebes zu erkennen. Dies wird durch experimentelle Arbeiten mit der Vorrichtung belegt, die nachweisen, daß der Zerkleinerungskopf Membranübergänge und Gefäßstrukturen erkennen kann und daher zur Verwirklichung einer differenzierten Entfernung kranken, unerwünschten Gewebes ohne Zerstörung benachbarter vitaler normaler Strukturen verwendet werden kann.
Allgemein ausgedrückt wird ein chirurgisches Instrument zur Entfernung kranken Gewebes zur Hand gegeben, welches ein röhrenförmiges Gehäuse mit offenen proximalen und distalen Enden umfaßt. Eine sich drehende Welle mit proximalen und distalen Enden ist in dem röhrenförmigen Gehäuse angeordnet. Ein Zerkleinerungsmittel mit einer Zerkleinerungsschneide ist an dem distalen Ende der sich drehenden Welle angeordnet. Eine Mehrzahl von Lagermitteln sind in dem röhrenförmigen Gehäuse befestigt und konzentrisch um die sich drehende Welle angeordnet. Die Lagermittel geben ein Mittel zur Verringerung der Reibung zwischen dem röhrenförmigen Gehäuse und der sich drehenden Welle zur Hand. Die der Welle zugeordneten Drehantriebsmittel übertragen eine Drehung auf diese. Ein Wellenverbindungsmittel ist zur Verbindung der drehbaren Welle mit dem Drehantriebsmittel vorgesehen. Bei Drehung der Welle dreht sich das Zerkleinerungsmittel, was ein Verflüssigen des in Berührung damit kommenden kranken Gewebes verursacht, ohne die Struktur und Funktion des nicht kranken Gewebes, z. B. der Blutgefäße und dergleichen, nachteilig zu beeinflussen. Das heißt, die Zerkleinerungswirkung ist dahingehend selektiv, daß die Verflüssigung des kranken Gewebes ohne Zerstörung gesunden Gewebes, z. B. von Blutgefäßen, die unversehrt bleiben und weiter ohne negative Wirkung funktionieren, verwirklicht wird. Durch unterschiedliches Einwirken auf Gewebe verschiedener Konsistenz erlaubt es die Zerkleinerungswirkung dem Chirurgen, krankes Gewebe selektiv ohne gleichzeitige Zerstörung gesunden Gewebes, das unversehrt und funktionsfähig bleibt, zu verflüssigen. Die Erfindung gibt weiterhin ein Mittel zur Vakuumaspiration des verflüssigten Gewebes zur Hand.
Zur Zeit verwendete neurochirurgische Geräte mit Ultraschallantrieb benötigen zum Antreiben der Antriebsspitzen der Geräte relativ große und unhandliche Antriebsquellen im Operationssaal. Derartige Geräte sind teuer und kosten typischerweise zwischen $ 30.000 bis $ 40.000, und ihre Spitzen sind groß und unhandlich in der Anwendung. Keines dieser Geräte bewirkt eine differenzierte Entfernung von Gewebe, das in Berührung mit der Antriebsspitze kommt. Das chirurgische Instrument unserer Erfindung ist kostengünstig, wendiger und viel effizienter als die bis jetzt verfügbaren Geräte und wirkt so, daß krankes Gewebe von gesundem Gewebe in der Antriebsspitze differenziert getrennt und selektiv entfernt wird.
Die Erfindung wird unter Bezug auf die nachfolgende eingehende Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung und der Begleitzeichnungen noch verständlicher und weitere Vorteile werden ersichtlich. Hierbei sind:
Fig. 1 eine Längsquerschnittansicht eines Instruments für die differenzierte Entfernung von Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerten Längsquerschnittansicht eines Teils des Instruments mit einem ausgesparten Paddel;
Fig. 2A eine Profilansicht eines mit einer geneigten Zerkleinerungsschneide versehenen Paddels;
Fig. 2B eine perspektivische Ansicht eines mit einer geneigten Zerkleinerungsschneide versehenen Paddels aus Fig. 2A;
Fig. 3 eine Querschnittansicht des distalen Endes des Instruments aus Fig. 1;
Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittansicht des mit einer Vakuumaspiratorkanüle versehenen Instruments;
Fig. 5 eine Querschnittansicht des distalen Endes des Instruments, das durch die Höhe der Verbindungsöffnung mit zentralem Lumen mit einer Vakuumaspiratorkanüle versehen ist, und
Fig. 6 eine Längsquerschnittansicht des mit einer Vakuumaspiratorkanüle versehenen Instruments.
Schnell wachsende Tumore neigen zu einer von normalem Gewebe abweichenden Konsistenz, wobei der Weichheitsgrad im allgemeinen mit dem Grad der Anaplasie bzw. der Durchdringungsfähigkeit in Zusammenhang steht. Ein invasiver Tumor durchwächst bzw. dringt in das umgebende normale Gewebe vor.
Ein gutartiger Tumor neigt andererseits zu langsamem Wachstum und ist in sich abgeschlossen, häufig als erkennbare Einheit. Ein gutartiger Tumor neigt daher eher zur Verdrängung normaler Strukturen, die aufgrund des langen Zeitintervalls allmählich Platz machen können, so daß das Vorhandensein des Tumors erst nach vielen Jahren des Wachstums vermutet wird. Diese Tumore neigen zu einer anderen Konsistenz als bösartige Tumore und intrazerebrale Hämatome. Derzeitige Verfahren, wie beispielsweise die Ultraschallvorrichtungen, entfernen unterschiedslos jedes Gewebe, das mit dem Kopf in Berührung kommt, und differenzieren nicht zwischen bösartigem Tumorgewebe und normalem Gewebe.
Es ist ein gut bekanntes physikalisches Prinzip (siehe zum Beispiel "Physics", Seiten 153-155, von Giancolli, Prentice Hall), daß die Momentänderung eines Gegenstandes gleich dem Produkt der ausgeübten Kraft und Dauer der Kraftausübung ist bzw. P2 - P1 = Ft, wobei P, F, t Moment, Kraft bzw. Zeit sind. Dies läßt sich beobachten, wenn man einen harten Ball ohne Handschuh auffängt. Um die Kraft und daher den Schmerz zu verringern, bewegt der Fänger die Hände mit dem Ball zurück, um die Aufprallzeit zu erhöhen und daher die Kraft und den nachfolgenden Schmerz zu verringern. In gleicher Weise erfährt eine sich drehende Klinge beim Auftreffen auf Gewebe eine Momentänderung. Wenn die Klinge eine hohe Drehgeschwindigkeit besitzt, ist die Berührungszeit mit einem bestimmten Gewebestück kurz und daher die Einwirkzeit hoch und das Gewebe wird einfach zerstört. Wenn die Klinge umgekehrt eine niedrige Drehgeschwindigkeit aufweist, ist die Berührungszeit mit einem bestimmten Gewebestück lang und daher ist die Einwirkkraft gering und zerstört nur weiches Gewebe. Analog würde ein Abrunden oder Abschrägen der Klingenschneide auch die Zeit der Einwirkung effektiv verlängern und die Kraft der Einwirkung verringern. Der Begriff "geringe Drehgeschwindigkeit", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine Drehgeschwindigkeit, bei der die Einwirkfrequenz gegenüber der Einwirkfrequenz der Ultraschallvorrichtung gering ist.
Unter Bezug auf Fig. 1 und 2 der Zeichnungen wird jetzt ein verbessertes Instrument 10 zur differenzierten Entfernung von Gewebe gezeigt. Das Instrument 10 umfaßt ein röhrenförmiges Gehäuse 22 mit einer Öffnung 12a an dem proximalen Ende 12 und mit einer Öffnung 14a an dem distalen Ende 14. In dem röhrenförmigen Gehäuse 22 befindet sich eine Welle 24, die ein proximales Ende 25 und ein distales Ende 26 aufweist. Die Welle 24 ist in dem röhrenförmigen Gehäuse 22 durch Drehlager innerhalb der Lagermittel 28 und 29 gelagert. An dem distalen Ende 26 der Welle 24 ist ein Zerkleinerungsmittel, in Fig. 1 als Paddel 30 gezeigt, angebracht. Das Paddel 30 ist eine stumpfe Klinge, vorzugsweise aus Edelstahl und mit einer Sollstärke zwischen 0,1 mm und 1 mm. Die Zerkleinerungsschneide 31 des Paddels 30 ist in etwa bündig mit dem distalen Ende 14 des röhrenförmigen Gehäuses 22. Das proximale Ende 25 der Welle 24 ist so geformt, daß es in den Kraftantrieb 32 paßt. Das Innere des proximalen Endes 12 des röhrenförmigen Gehäuses 22 ist vorzugsweise mit dem Verbindungsstück 34, das den Kraftantrieb 32 festhält, verschraubt. Zum Drehen des Kraftantriebs 32 und wiederum zum Drehen der Drehwelle 24 wird ein Drehantriebsmittel 35, beispielsweise ein Elektromotor oder ein Druckluft- oder Hydraulikrotor, verwendet. Das Paddel 30 zerkleinert Tumorgewebe zu einer Flüssigkeit, während es zähes und elastisches Gewebe, beispielsweise Blutgefäße, unversehrt läßt. Die Drehgeschwindigkeit des Zerkleinerungsmittels hängt von der Art des kranken und gesunden Gewebes ab, das in dem zur Berührung durch das Zerkleinerungsmittel vorgesehenen Bereich gegeben ist, von dem Anteil des kranken gegenüber dem gesunden Gewebe im dem Bereich, der Größe und dem Gewicht des Paddels 30 und der Stumpfheit seiner Zerkleinerungsschneide 31. Der Begriff "stumpf", wie er hier verwendet wird, bedeutet, daß die Zerkleinerungsschneide gegenüber einer scharfen, spitzen Schneide, die zur Durchführung eines Schneidevorgangs bei Berührung des Gewebes verwendet werden würde, quadratisch, abgeschrägt oder abgerundet ist. Die abgerundete Konfiguration der in Fig. 2A und 2B dargestellten Zerkleinerungsschneiden 31a und 31b wird durch einen Krümmungsradius von etwa 0,01 mm bis 1 mm und vorzugsweise von etwa 0,05 mm bis 0,5 mm festgelegt.
Wenn Blutgefäße und anderes gesundes Gewebe ähnlicher Festigkeit bewahrt werden sollen, sollten die Umdrehungen pro Minute des Zerkleinerungsmittels von etwa 10.000 bis 30.000 reichen. In bestimmten Fällen, wenn das gesamte vorgefundene Gewebe entfernt werden soll, wie dies typischerweise bei gutartigen Tumoren vorgefunden wird, kann eine Umdrehungszahl pro Minute von mehr als 150.000 wünschenswert sein.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Drehantriebsmittel 35 vorzugsweise bei variabler Geschwindigkeit einsetzbar. Die Drehgeschwindigkeit des Drehantriebsmittels 35 wird durch einen Schalter 36a gesteuert. Das Drehantriebsmittel 35 ist vorzugsweise zwischen einer niedrigen Einstellung mit 10.000 und einer hohen Einstellung mit 200.000 U/min einsetzbar. Der Schalter 36a ist ein Potentiometer, der stufenlos variable Geschwindigkeiten zuläßt, oder alternativ besitzt der Schalter 36a mindestens eine hohe und eine niedrige Geschwindigkeitseinstellung.
Wie in Fig. 2B gezeigt, ist das Paddel 30 vorzugsweise nahezu "U"-förmig bzw. von rechteckiger Form. Die Zerkleinerungsschneide 31 ist mit dem distalen Ende 14 des röhrenförmigen Gehäuses 22 bündig. Alternativ weist das Paddel 30a breite stufenlos geneigte Schneiden 31a und 31b auf, wie in Fig. 2A und 2B dargestellt. Der Pfeil in Fig. 2B zeigt die Drehrichtung an. Fig. 3 zeigt die Drehung des Paddels 30 in dem distalen Ende 14 des röhrenförmigen Gehäuses 22. Als weitere Alternative hat das Zerkleinerungsmittel die Form eines flachen oder verjüngten Paddels oder eines Mehrfacharmpaddels.
Wie in Fig. 4, 5 und 6 dargestellt, ist das Instrument 10 vorzugsweise mit einem Vakuumaspiratorkanal bzw. einer Vakuumaspiratorkanüle 38 versehen, die entlang der Länge des röhrenförmigen Gehäuses 22 angeordnet ist. Ein erstes Ende 35 der Vakuumaspiratorkanüle 38 tritt bei der Öffnung 36 in die Seitenwandung des distalen Endes 14 des röhrenförmigen Gehäuses 22 ein. Eine Vakuumquelle ist mit einem zweiten Ende 37 der Vakuumaspiratorkanüle 38 in der Nähe des proximalen Endes 12 des röhrenförmigen Gehäuses 22 verbunden. Alternativ ist die Form der Welle 24 nicht kreisförmig (z. B. rechteckig oder dreieckig), wodurch ein Raum zwischen der Welle 24 und dem Inneren des röhrenförmigen Gehäuses 22 vorgesehen wird; der Raum wiederum sieht einen Kanal zur Vakuumaspiration vor. Fig. 5 ist eine Querschnittansicht in Höhe der Eintrittsöffnung, die die Aspirationskanüle 38 mit dem zentralen Kanal verbindet. Optional ist das Instrument 10 mit einer Spülungskanüle ähnlich der Vakuumaspirationskanüle 38 zur Beförderung von Spülungsflüssigkeit zu dem kranken Gewebe versehen. Als weitere Option ist das Instrument 10 mit einem Kanal oder einer Kanüle zur Beförderung eines Mittels zur Übertragung eines Ultraschallsignals, beispielsweise einem Farbdoppler, versehen. Als weitere Option ist das Instrument 10 mit einem entlang der Länge des röhrenförmigen Gehäuses angeordneten Kanal bzw. Kanüle zur Beförderung von optischen Fasern, die Licht zu dem kranken Gewebe überragen und von dort ein Bild übertragen, versehen.
Das folgende Beispiel soll eine eingehenderes Verständnis der Erfindung ermöglichen. Die jeweiligen zur Veranschaulichung der Prinzipien und Durchführung der Erfindung geschilderten Techniken, Bedingungen, Materialien und die gemeldeten Daten sind beispielhafter Natur und sollten nicht als Beschränkung des Umfangs der Erfindung ausgelegt werden.

Beispiel 1

Es wurde ein Instrument mit einer Vakuumaspiratorkanüle mit einer Gesamtlänge von 13 cm, einem Durchmesser von 5 mm am distalen Ende und 1 cm am proximalen Ende hergestellt. Als Antriebsquelle wurde ein handelsübliches Dremel-Gerät verwendet. Das Gerät ist ein Elektromotor mit Drehgeschwindigkeiten von bis zu 25.000 U/min. Das Instrument wurde bei drei Gewebearen getestet, die auf einem Markt vor Ort gekauft wurden: Herzmuskel, Leber und Hirn. Tierisches Hirngewebe kommt in bezug auf Struktur und Reaktion dem menschlichen Hirngewebe sehr nahe.
Der Herzmuskel kommt einem festen, widerstandsfähigen Gehirntumor, beispielsweise einem gutartigen Meningiom, sehr nahe. Die Leber fällt bezüglich Festigkeit oder Widerstandsfähigkeit zwischen Hirn- und Herzgewebe, und kommt der Reaktion eines Neuroms nahe. Die relativ hohe Vaskularität des Lebergewebes erlaubt die Beurteilung des gefäßschonenden Wirkens dieses Geräts bei anderen nicht- neurologischen Geweben.
Das Instrument wurde mit einer Vakuumquelle verbunden und die Schneidespitze wurde mit jedem der Testgewebe in Berührung gebracht. In jedem Fall bewirkte Druck von der Zerkleinerungsspitze ein Abtragen bzw. "Wegschmelzen" des berührten Gewebes in einer gesteuerten, gut gelenkten Weise, was allmählich zu einer Aushöhlung der gewünschten Form und Größe führte, wobei der verflüssigte Inhalt durch die Vakuumaspirationskanüle aspiriert und so von dem Ort entfernt wurde.

Beispiel 2

Die vorliegende Erfindung wurde weiterhin an einer vierten Probe aus tierischem Gewebe, einer Plazenta, die durch ein hohes Maß an Vaskularität gekennzeichnet ist, getestet. Das Plazentagewebe wurde verflüssigt und aspiriert, während gleichzeitig das Netz der auf dem Gewebe verlaufenden Blutgefäße bewahrt wurde.
Bei einer Operation wird ein Bereich, der über einem Tumor oder über krankem Gewebe liegt, chirurgisch freigelegt und vorbereitet, und Hämostase wurde durch herkömmliche Mittel, beispielsweise Elektrokaustik, bewirkt. Das Instrument 10 wird mit dem Kraftantrieb 32 verbunden und die Vakuumaspiratorkanüle 38 wird zur Vakuumdrainage angebracht. Das distale Ende 14 wird mit dem zu entfernenden kranken Gewebe in Berührung gebracht. Es wird Strom angelegt und die Drehwirkung des Paddels 30 verflüssigt das betroffene Gewebe, das anschließend durch Aspiration in die Vakuumaspiratorkanüle 38 entfernt wird.

Claims

1. Chirurgisches Instrument (10) zum Entfernen anomalen lebenden Zellgewebes bei Vorhandensein normalen lebenden Zellgewebes, welches folgendes umfaßt:

(a) ein sich axial erstreckendes röhrenförmiges Gehäuse (22) mit je einem offenen proximalen (12) und distalen (14) Ende;

(b) eine sich axial erstreckende drehbare Welle (24) mit je einem proximalen und distalen Ende (25, 26), wobei die drehbare Welle (24) in dem röhrenförmigen Gehäuse (22) angeordnet ist;

(c) ein Drehantriebsmittel (35);

(d) ein Wellenverbindungsmittel (34) zum Anbringen der drehbaren Welle (24) an dem Drehantriebsmittel (35) und

(e) ein an dem distalen Ende (26) der drehbaren Welle (24) angeordnetes in dem Gehäuse (22) enthaltenes Zerkleinerungsmittel (30) mit einer Zerkleinerungsschneide (31), wobei das Zerkleinerungsmittel (30) in in dem Gehäuse (22) enthalten ist und die Zerkleinerungsschneide (31) in etwa mit dem distalen Ende (14) des röhrenförmigen Gehäuses (22) fluchtet, so daß die Zerkleinerungsschneide in axialer Richtung gegenüber dem Gewebe freiliegt, doch in radialer Richtung durch eine umlaufende Wandung des röhrenförmigen Gehäuses davon abgeschirmt ist, das Zerkleinerungsmittel (30) nach Drehung funktionsfähig ist, um das anomale Gewebe zu verflüssigen, während gleichzeitig die Struktur und Funktion des normalen Gewebes bewahrt wird.

2. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, welches weiterhin eine entlang der Länge des röhrenförmigen Gehäuses (22) angeordnete Spülungskanüle zur Beförderung von Spülungsflüssigkeit zu dem anomalen Gewebe umfaßt.

3. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1 oder 2, welches weiterhin einen entlang der Länge des röhrenförmigen Gehäuses (22) angeordneten Kanal zur Beförderung von optischen Fasern umfaßt, um Licht von und zu dem anomalen Gewebe zu leiten.

4. Chirurgisches Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches weiterhin mindestens einen entlang der Länge des röhrenförmigen Gehäuses (22) angeordneten Kanal zur Beförderung eines Mittels zum Übertragen von Ultraschallsignalen umfaßt.

5. Chirurgisches Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches weiterhin eine Vakuumaspirationskanüle (38) zum Entfernen des verflüssigten anomalen Gewebes umfaßt, wobei die Vakuumaspirationskanüle (38) an dem distalen Ende (14) des röhrenförmigen Gehäuses (22) angebracht ist und in Verbindung mit dem distalen Ende (14) des röhrenförmigen Gehäuses (22) und einer Vakuumquelle steht.

6. Chirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Welle einen Querschnitt besitzt, der Raum zwischen der Welle (24) und dem Inneren des röhrenförmigen Gehäuses (22) vorsieht, wobei der Raum einen Kanal für die Vakuumaspiration vorsieht.

7. Chirurgisches Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches weiterhin mehrere in dem röhrenförmigen Gehäuse (22) befestigte und um die drehbare Welle (24) konzentrisch angeordnete Lagermittel (28, 29) umfaßt, wobei die Lagermittel Mittel zum Verringern der Reibung zwischen dem röhrenförmigen Gehäuse und der drehbaren Welle vorsehen.

8. Chirurgisches Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehantriebsmittel (35) hohe und niedrige Geschwindigkeitseinstellungen besitzt, das Zerkleinerungsmittel (30) zur Verflüssigung des gesamten mit dem Zerkleinerungsmittel (30) in Berührung stehenden Gewebes dient, wenn das Drehantriebsmittel (35) variabler Geschwindigkeit auf hoch eingestellt ist, und das Zerkleinerungsmittel (30) bei Drehung zur Verflüssigung des anomalen Gewebes dient, ohne die Struktur und Funktion des normalen Gewebes zu verflüssigen oder nachteilig zu beeinflussen, wenn das Drehantriebsmittel (35) variabler Geschwindigkeit auf niedrig eingestellt ist.

9. Chirurgisches Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsschneide quadratisch ist.

10. Chirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsschneide abgeschrägt ist.

11. Chirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsschneide abgerundet ist.