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HINTERGRUND
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1. Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine in den interkostalen
Raum einführbare
Vorrichtung, die eine Eingangsöffnung
für chirurgische
Instrumente vorsieht und die, bei einer bevorzugten Ausführungsform,
die Rippen spreizt und/oder in Eingriff mit den Rippen bei einer
Brustkorboperation tritt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Minimal
invasive Instrumente sind zum Durchführen laparoskopischer, Thorax-
oder anderer Arten von Operationen entwickelt worden. Minimal invasiv
chirurgische Verfahren sind aus vielerlei Gründen wünschenswert, einschließlich der
Tatsache, dass dem Patienten im Allgemeinen weniger Trauma zugefügt wird
und die Erholungszeiten deutlich verkürzt sind.
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Minimal
invasive Instrumente besitzen normalerweise (i) einen proximalen,
von Hand gehaltenen Betätigungsabschnitt,
(ii) einen langen, relativ schmalen Schaftabschnitt und (iii) einen
distalen Operationsabschnitt. Unter den distalen Operationsabschnitten,
die für
die Verwendung bei minimal invasiven Operationen entwickelt worden
sind, gehören Anbringvorrichtungen
für Clips,
Klammerer und dergleichen. Der Schaftabschnitt wird normalerweise durch
eine schmale Kanüle
oder Öffnung
in der Haut eingeführt,
um den Operationsabschnitt an der erwünschten Stelle in dem Körperhohlraum
zu positionieren.
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Beim
Durchführen
der minimal invasiven Verfahren erzeugt der Chirurg im Allgemeinen
eine Öffnung
durch die Körperwand
unter Verwendung einer Trokareinheit. Die Trokareinheit umfasst
normalerweise einen Obturator mit einer scharfen Spitze und einer
Kanüle
oder Trokarhülse.
Im Gegensatz zur laparoskopischen Chirurgie, bei der die Bauchhöhle insuffliert
wird, um einen Operationsbereich für den Chirurgen vorzusehen,
erfordert die Thoraxchirurgie kein Insuffliergas, das in den Körperhohlraum eingeführt wird,
um so das Verfahren zu vereinfachen. Die Kanülenausgestaltung kann auf diese
Weise bei Thoraxoperationen vereinfacht sein, da eine Gasabdichtung
nicht erforderlich ist.
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Bei
der minimal invasiven Thoraxchirurgie wird die Trokareinheit in
den interkostalen Raum zwischen zwei benachbarten Rippen eingeführt. Nachdem
die Durchdringung vollzogen ist, kann der Obturator von der Kanüle entfernt
werden und die Operationsinstrumente können durch die Kanüle eingeführt werden,
um Zugang zum innenliegenden Gewebe zu erhalten. Beispiele von Trokareinheiten
zur Verwendung bei minimal invasiven Thoraxeingriffen sind die THORACOPORT
(TM) Trokareinheit, die vom Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung
erhältlich
ist, der United States Surgical Corporation, Norwalk, CT, und die
Trokareinheiten, die in dem US-Patent Nr. 5,391,156 nach Hildwein
et al. offenbart sind.
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Die
WO-A-9500197 beschreibt ein Instrument für die anteriore intervertebrale
Bandscheibenoperation. Das Instrument umfasst eine Führungsnadel,
zumindest zwei konzentrische Schläuche, die über der Führungsnadel angeordnet sind,
und einen äußeren Arbeitsschlauch,
der konzentrisch mit den Schläuchen
angeordnet ist. Die Spitze des Außenschlauches ist mit einer Vorrichtung
versehen, die dazu dient, die zur Bandscheibe benachbarten Wirbelkörper zu
spreizen und diese während
der Operation beabstandet zu halten, während ihr proximales Ende mit
einem Handgriff versehen ist.
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Einige
Faktoren sind beim Durchführen
minimal invasiver chirurgischer Verfahren von Bedeutung, insbesondere
bei Thoraxoperationen. Zunächst sollte
die Größe und die
Anzahl der Inzisionen auf ein Minimum begrenzt werden, wodurch die
Traumatisierung des Gewebes minimiert und die Erholungsphase beschleunigt
wird. Zweitens sollte die Kanüle(n) während der
Operation fixiert gehalten werden, um so möglichen Manipulationen des
Instruments hierdurch zu widerstehen. Drittens kann es erwünscht sein,
die Rippen zu spreizen, um gewisse Thoraxprozeduren zu vereinfachen,
z. B. um gewisse hilfsweise verwendete Klammerinstrumente einzuführen und/oder
um Gewebeproben zu entnehmen. Aufgrund dieser chirurgischen Bedürfnisse
sind verbesserte chirurgische Instrumente wünschenswert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 bestimmt.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche 2
bis 10.
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Eine
Thoraxkanüle
ist hierin vorgesehen, die (i) einen hohlförmigen Korpus, der eine Axialbohrung mit
kreisförmigem,
elliptischem oder rechtwinkligem (mit abgerundeten Enden) Querschnitt
bestimmt, (ii) ein Greifelement, das mit einem proximalen Ende des
hohlförmigen
Korpus verbunden ist, zum Ausführen
einer Drehung des hohlförmigen
Korpus, und (iii) eine Mehrzahl von beabstandeten Beinen, die sich
in distaler Richtung von dem hohlförmigen Korpus erstrecken, wobei
jedes Bein einen seitlichen Flügel bestimmt,
umfasst. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Greifelement
ein ovalförmiger Flansch,
der um das proximale Ende des hohlförmigen Korpus angeordnet ist.
Das Greifelement gestattet vorteilhafterweise, dass der hohlförmige Korpus durch
den Chirurgen gedreht werden kann, so dass die seitlichen Flügel ungefähr eine
Viertelumdrehung machen, wodurch die Flügel unter benachbarten Rippen
positioniert werden und die Kanüle
relativ dazu fixiert wird.
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Insbesondere
ist eine bevorzugte Thoraxkanüle,
die entsprechend der vorliegenden Beschreibung hergestellt ist,
ein im Wesentlichen festes, einheitliches Element, das zur Aufnahme
eine Obturators mit einer scharfen Spitze ausgebildet ist. Die Kanüle und der
Obturator werden durch den Chirurgen in den interkostalen Raum zwischen
zwei Rippen eingeführt,
und der Obturator wird anschließend
von der Kanüle
entfernt, wodurch das Einführen
von Instrumenten hierdurch ermöglicht
wird.
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Ein
vorteilhaftes Merkmal der hierin beschriebenen Thoraxkanüle ist es,
dass sie benachbarte Rippen auseinanderspreizen kann und gleichzeitig
auf sichere Weise in Bezug dazu verankert werden kann. Dieses Merkmal
wird vorzugsweise durch Bilden der sich in distaler Richtung erstreckenden,
beabstandeten Beine des hohlförmigen
Korpus erzielt. Der hohlförmige
Korpus der Thoraxkanüle
bestimmt einen ersten Außendurchmesser.
Die sich in distaler Richtung erstreckenden Beine bestimmen einen
zweiten Außendurchmesser
seitlich zu der Richtung, in der sich die Flügel erstrecken, welcher geringer
als der erste Durchmesser ist. Auf diese Weise wird der Thoraxkanal
vorzugsweise in einen interkostalen Raum eingeführt, wobei die gegenüberliegenden
Flügel
im Wesentlichen mit den benachbarten Rippen ausgerichtet sind, wodurch
der zweite, geringere Durchmesser zwischen den Rippen sich befindet.
Sind die Beine zwischen den Rippen positioniert worden, und zwar
bevor der hohlförmige
Korpus dazwischen positioniert ist, dreht der Chirurg den hohlförmigen Korpus
um ungefähr
eine Vierteldrehung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Thoraxkanals.
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1A ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
des Thoraxkanals.
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2 ist
eine Seitenansicht des Thoraxkanals.
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3 und 4 sind
Querschnittsansichten des Thoraxkanals.
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5 und 6 sind
End- bzw. Seitenansichten des Thoraxkanals, der in den interkostalen Raum
eingeführt
ist.
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7 und 8 sind
End- bzw. Seitenansichten des Thoraxkanals, der in die verankerte
Position gedreht ist.
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9 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die die Verwendung des
Thoraxkanals zusammen mit einem chirurgischen Instrument darstellt.
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10, 11 und 12 sind
eine Gruppe von Ansichten eines alternativen Thoraxkanals mit einer
rechtwinkligen (mit abgerundeten Enden) hierdurch verlaufenden Axialbohrung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
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Bezugnehmend
auf die 1, 2, 3 und 4 stellt
der geschlitzte Thoraxkanal einen einheitlichen Korpus dar, der
einen rohrförmigen
Abschnitt 101 mit einer Axialbohrung 108 mit kreisförmigem Querschnitt
zur Aufnahme von medizinischen Instrumenten, einen proximalen Flansch 102,
zueinander beabstandete Beine 103 und 104, die
sich in distaler Richtung von dem rohrförmigen Abschnitt 101 erstrecken,
und seitlich erstreckende Flügel 105 und 106,
die am distalen Ende der Beine 103 bzw. 104 positioniert
sind, aufweist. Der Flansch 102 ist in Umfangsrichtung
um das proximale Ende des rohrförmigen
Abschnitts 101 angeordnet und erstreckt sich seitlich (d.
h. in radialer Richtung) nach außen. Der Flansch 102 dient
als ein greifbares Mittel, um den Thoraxkanal 100 zu bewegen
oder zu drehen. Vorzugsweise besitzt der Flansch 102 eine
Ovalform, um das Greifen und Drehen des Kanals 100 zu vereinfachen.
Alternativ kann das Drehmittel z. B. durch mindestens ein und vorzugsweise
zwei oder mehr Vorsprünge,
die sich in radialer Richtung vom proximalen Ende des rohrförmigen Abschnittes 100 erstrecken,
vorgesehen sein. 1A stellt z. B. eine alternative
Ausführungsform 100a des
Thoraxkanals dar, der ein greifbares Drehmittel besitzt, welches vier
Vorsprünge 109 aufweist,
welche sich in radialer Richtung nach außen vom proximalen Ende des
rohrförmigen
Abschnittes 101 erstrecken.
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Das
greifbare Drehmittel, z. B. der Flansch 102 oder die Vorsprünge 109,
dienen ebenso als Einführbegrenzungselement,
um so zu verhindern, dass der Thoraxkanal 100 vollständig in
den Körper
des Patienten eintritt. Bevor der Thoraxkanal vollständig durch
die Öffnung
in der Haut des Patienten geschoben werden kann, stößt der Flansch 102 (oder
ein anderes Drehmittel) an der Oberfläche der Haut an, um eine weitere
distale Bewegung des Thoraxkanals zu verhindern.
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Die
Beine 103 und 104 sind vorzugsweise parallel zueinander
und besitzen eine gekrümmte Außenoberfläche. Jeder
Flügel 105 und 106 besitzt eine
in proximaler Richtung gerichtete Gegenlageroberfläche 105a bzw. 106a und
eine gekrümmte
(z. B. halbkreisförmige)
Außenkante 105b bzw. 106b.
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Der
geschlitzte Thoraxkanal 100 umfasst ebenso Aussparungsabschnitte 107 (am
besten anhand der 3 zu sehen), die den tatsächlichen Durchmesser
der Vorrichtung in einer Richtung verringern, um so die Einführung zwischen
den Rippen eines Patienten zu vereinfachen. Die Abmessungen des
geschlitzten Thoraxkanals 100 können von solchen Faktoren abhängig sein,
wie die Anatomie des zu behandelnden Patienten als auch der hierdurch
zu verwendenden Instrumente. Typischerweise liegt der Außendurchmesser
D2 des rohrförmigen Abschnittes im Bereich
von ungefähr
10 bis ungefähr
12 mm. Der Außendurchmesser
D1, der der Breite der Beinabschnitte 103 und 104 entspricht,
liegt typischerweise im Bereich von ungefähr 4 bis 6 mm. Typischerweise beträgt D1 ungefähr
35 bis 50% von D2. Die Länge L1 des
geschlitzten Thoraxkanals 100 liegt typischerweise im Bereich
von 25 mm bis ungefähr
75 mm.
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Der
geschlitzte Thoraxkanal kann aus einem beliebigen biokompatiblen
Material hergestellt sein, wobei die Festigkeit für die hierin
beschriebenen Zwecke geeignet sein sollte. Der geschlitzte Thoraxkanal
sollte ausreichend steif sein, um einem übermäßigen Biegen unter den Bedingungen,
die normalerweise in Verbindung mit der hierin beschriebenen Verwendung
vorherrschen, zu widerstehen, wobei die Festigkeit eine Vorspannkraft
verleiht, die ausreicht, um die Rippen auseinanderzuspreizen, zwischen
denen der Thoraxkanal eingeführt
wird, um so eben die Einführung
der erwünschten
Instrumente zu ermöglichen.
Es ist jedoch nicht notwendig, dass der geschlitzte Thoraxkanal
so fest ist, dass er einer nach innen gerichteten Biegung widersteht;
er muss jedoch einer derartigen nach innen gerichteten Biegung widerstehen
können,
so dass er weiterhin die erwünschten
Instrumente unterbringen kann.
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Der
Thoraxkanal sollte ebenso ausreichend robust sein, um eine bruchsichere
Durchführung
vorzusehen, durch welche Instrumente eingesetzt werden können. Ein
bevorzugtes Material, aus dem der geschlitzte Thoraxkanal 100 hergestellt
sein kann, ist Polycarbonat. Ein Spritzgussverfahren kann verwendet
werden, um das Polymer zu formen. Alternativ kann rostfreier Stahl,
Titan oder andere Metalle verwendet werden, um den geschlitzten
Thoraxkanal 100 herzustellen.
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Bezugnehmend
nun auf die 5, 6, 7, 8 und 9 ist
die Verwendung des geschlitzten Thoraxkanals 100 dargestellt.
Eine Öffnung
wird zunächst
in der Wand der Bauchhöhle durch
herkömmliche
Mittel, wie z. B. ein Trokar mit einer scharfen Spitze, erzeugt.
Wie in den 5 und 6 gezeigt
ist, werden die Beine 103 und 104 des geschlitzten
Thoraxkanals 20 in den interkostalen Raum zwischen den
Rippen 201 und 202 derart eingeführt, dass
die Flügelabschnitte 105 und 106 mit dem
interkostalen Raum ausgerichtet sind und distal von den Rippen 201, 202 positioniert
werden. Zu diesem Zeitpunkt sind die Rippen 201 und 202 zumindest
um einen Abstand D1 zueinander beabstandet. Als
nächstes
wird der geschlitzte Thoraxkanal 100 um 90° gedreht,
vorzugsweise durch Greifen und Drehen des ovalförmigen Flansches 102.
Dies bewirkt, dass die Rippen um zumindest den Abstand D2 gespreizt werden (abzüglich einer minimalen, nach innen
gerichteten Biegung, die eventuell auftritt), der dem Außendurchmesser
des rohrförmigen
Abschnittes 101 entspricht, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist. In dieser Position stoßen
die Flügel 105 und 106 an
die distale Oberfläche
der Rippen 201 bzw. 202 an, wodurch ein unbeabsichtigtes
Herausnehmen des geschlitzten Thoraxkanals 100 von seiner Position
zwischen den Rippen verhindert wird.
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Bezugnehmend
nun auf die 9 ist der geschlitzte Thoraxkanal 100 im
eingeführten
Zustand in die Brusthöhle 203 eines
Patienten 200 zwischen den Rippen 201 und 202 gezeigt.
Der endoskopische Abschnitt 155 eines chirurgischen Instruments 100 ist
im eingeführten
Zustand durch die Bohrung 108 des geschlitzten Thoraxkanals 100 in
die Brusthöhle 203 gezeigt.
Der nicht-endoskopische Abschnitt 151 kann ein Triggerbetätigungselement 152 und
sekundäre
Betätigungselemente 153 umfassen.
Das chirurgische Instrument 150 kann ein beliebiges Instrument
mit einem Abschnitt sein, das derart ausgebildet ist, dass es durch
den Kanal 100 passt und eine chirurgische, diagnostische
oder andere erwünschte Operation
an dem Körpergewebe
innerhalb des Körperhohlraumes
durchführen
kann. Typischerweise sind solche Instrumente endoskopische Geräte, die eine
Anzahl von Funktionen durchführen,
wie z. B. das Schneiden, Verschließen oder Positionieren von Körpergewebe
innerhalb des Hohlraums. Solche Instrumente sind allgemein aus dem
Stand der Technik bekannt und besitzen typischerweise einen distalen Operationsabschnitt,
der durch Betätigungselemente,
welche sich auf dem nicht-endoskopischen Abschnitt befinden, betätigt werden
können.
Einige Beispiele solcher Instrumente können in den US-Patenten Nr.
5,318,221; 5,326,013; 5,289,963; 5,304,187 und 5,383,888 als auch
anderen Patenten entnommen werden.
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Nachdem
die Operation beendet ist, kann das Instrument 150 aus
dem Thoraxkanal 100 entnommen werden. Der Kanal kann anschließend von dem
Rippengerüst
durch Drehen um 90° entfernt werden,
indem die Flügel 105 und 106 entsprechend ausgerichtet
werden, und der Kanal kann anschließend in proximaler Richtung
herausgezogen werden.
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Bezugnehmend
nun auf die 10 bis 12 ist
ein alternativer geschlitzter Thoraxkanal 100b dargestellt.
Der geschlitzte Thoraxkanal 100b unterscheidet sich von
dem zuvor beschriebenen Thoraxkanal 100 und 100a dahingehend,
dass die Axialbohrung einen unterschiedlichen Querschnitt besitzt.
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Insbesondere
bestimmt der Thoraxkanal 100b eine Axialbohrung 108a mit
im Wesentlichen parallelen Seitenwänden 160a, 160b und
zueinander gerichteten, bogenförmigen
Endwänden 162a, 162b. Die
Axialbohrung 108a maximiert vorteilhafterweise den Raum,
der zur Einführung
des Instruments zur Verfügung
steht, während
die Einführung
des Thoraxkanals 100b zwischen benachbarten Rippen 201, 202,
wie in 11 gezeigt ist, vereinfacht
ist. Alternative Geometrien der Axialbohrung können verwendet werden, z. B.
ein elliptischer Querschnitt. Hinsichtlich des Thoraxkanals 100b beträgt eine
bevorzugte Abmessung von der Seitenwand 160a zur Seitenwand 160b 12
mm, und der Durchmesser der bogenförmigen Endwände 162a, 162b 15
mm.
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Der
Ausdruck "Drehmittel", der in den Ansprüchen verwendet
wird, bezieht sich auf den ovalen Flansch 102 oder die
von dem rohrförmigen
Abschnitt 101 sich erstreckenden Vorsprünge 109.