RO122657B1

RO122657B1 - Device and method for the echographic guiding of surgical instruments in case of minimally invasive percussion surgery

Info

Publication number: RO122657B1
Application number: ROA200700474A
Authority: RO
Inventors: Victor Mihail Cauni
Original assignee: Victor Mihail Cauni
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-11-30

Abstract

The invention relates to a device allowing the echographic guiding of percussion surgery instruments, especially for kidney operations, as well as to a method for the echographic control of minimally invasive percussion surgery. According to the invention, the device for the echographic guiding of surgical instruments comprises a metal cylinder (1) having inside some concentric cylindrical reductions (2) of decreasing diameters which are secured to one another by some collars (3), an adjustable arm (4) being fixed on the external surface of the metal cylinder (1), at the free end of said arm there being cut in the longitudinal plane a concave cutout (a) on whose surface there are made some radial grooves (b), while in the frontal plane there is made a hole (c) wherethrough a screw (5) passes, said screw being sustained by a spring (10) for the articulated coupling of said arm (4) with some extensions (6) of a clamping element (7) which is mounted on the echographic transducer (8) so that, by indexing the arm (4) with the extensions (6), the angle (alpha) between the metal cylinder (1) and the echographic transducer (8) is adjusted and, consequently, the optimal kidney and kidney stone approach is selected.

Description

Invenția se referă la un dispozitiv care permite ghidarea ecografică a instrumentelor pentru intervenții chirurgicale percutanate, în special asupra rinichiului, precum și la o metodă de control ecografic al intervențiilor percutanate minim invazive.The invention relates to a device that allows ultrasound guidance of instruments for percutaneous surgery, in particular on the kidney, as well as a method of ultrasound control of minimally invasive percutaneous interventions.

Sunt cunoscute metodele clasice de control radiologie al bolnavilor cu afecțiuni asupra rinichilor, urmată de intervenția chirurgicală fără un control vizual asupra evoluției instrumentelor chirurgicale ce intervin în realizarea nefrolitotomiei percutanate.The classical methods of radiology control of patients with diseases of the kidneys are known, followed by the surgical intervention without a visual control over the evolution of the surgical instruments that intervene in performing the percutaneous nephrolithotomy.

Aceste practici nu permit alegerea corectă a unghiului dintre axul transductorului ecografic și axul de abord al rinichiului, iar metodele de control al intervențiilor percutanate minim invazive sporesc riscul de iradiere a bolnavilor sau a personalului medical.These practices do not allow the correct choice of the angle between the axis of the ultrasound transducer and the approach axis of the kidney, and the methods of controlling minimally invasive percutaneous interventions increase the risk of irradiation of patients or medical personnel.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenție constă în posibilitatea controlului și reglării permanente a instrumentelor care intervin în realizarea nefrolitotomiei percutanate.The problem solved by the present invention is the possibility of permanent control and adjustment of the instruments involved in performing percutaneous nephrolithotomy.

Dispozitivul pentru ghidarea ecografică a instrumentelor chirurgicale, conform invenției, este alcătuit dintr-un cilindru metalic ce are montate la interior niște reducții cilindrice de diametre descrescătoare, dispuse concentric și fixate unele de altele prin niște gulere, de suprafața exterioară a cilindrului metalic fiind fixat un braț reglabil, ce are prelucrate la capătul liber, în plan longitudinal, o decupare concavă, pe suprafața căreia sunt prelucrate niște canale dispuse radial și, în plan transversal, un orificiu, prin care trece un șurub susținut de un arc, pentru cuplarea articulată a brațului cu niște prelungitoare ale unui element de prindere montat pe transductorul ecografic astfel încât, prin indexarea brațului cu prelungitoarele, se reglează unghiul dintre cilindrul metalic și transductorul ecografic și implicit se alege unghiul optim de abord al rinichiului și al calculului renal.The device for ultrasound guidance of the surgical instruments, according to the invention, is composed of a metal cylinder having internally mounted cylindrical reductions of decreasing diameters, arranged concentricly and fixed to each other by means of collars, the outer surface of the metal cylinder being fixed adjustable arm, which has worked at the free end, longitudinally, a concave cut, on the surface of which are processed some channels arranged radially and, transversely, an orifice, through which a screw supported by a spring passes, for the articulated coupling of the arm with some extensions of a clamping element mounted on the ultrasound transducer so that, by indexing the arm with the extensions, the angle between the metal cylinder and the ultrasound transducer is adjusted and implicitly the optimum angle of approach of the kidney and the kidney is chosen.

într-o formă preferată de realizare a invenției, prelungitoarele au fiecare la capetele lor libere, spre exterior, în plan longitudinal, câte o suprafață convexă, pe care sunt prelucrate niște proeminențe dispuse radial care se conjugă cu canalele radiale ale decupării concave și spre interior, pe suprafețele interioare, niște prelucrări, de tip nut și feder, pentru cuplarea exactă între ele a celor două prelungitoare, iar în plan transversal, câte un orificiu pentru cuplarea acestora de brațul reglabil.In a preferred embodiment of the invention, the extenders each have at their free ends, outwardly, longitudinally, a convex surface, on which are projected radially arranged projections that are conjugated with the radial channels of the concave cut and inwards. , on the inner surfaces, some workings, of nut and groove type, for the exact coupling between the two extensions, and in transverse plane, an orifice for their coupling by the adjustable arm.

Unghiul optim de abord, dintre axul sondei ecografice și axul de abord chirurgical al rinichiului este reglabil și ales în funcție de particularitățile fiecărui bolnav.The optimum angle of approach, between the axis of the ultrasound probe and the axis of surgical approach of the kidney is adjustable and chosen according to the particularities of each patient.

Metoda de ghidare ecografică a instrumentelor chirurgicale și de control ecografic al intervențiilor percutanate minim invazive, cu ajutorul dispozitivului menționat mai sus, constă din etapele:The method of ultrasound guidance of the surgical instruments and of the ultrasound control of the minimally invasive percutaneous interventions, with the help of the device mentioned above, consists of the steps:

- introducerea transductorului ecografic într-un gel steril;- insertion of the ultrasound transducer in a sterile gel;

- introducerea acului de puncție prin reducția cilindrică cu diametrul cel mai mic și observarea pe monitorul ecografului a traseului acestuia;- the insertion of the puncture needle by the cylindrical reduction with the smallest diameter and the observation on the ultrasound monitor of its route;

- poziționarea și fixarea brațului și a prelungitoarelor astfel încât transductorul ecografic să ajungă în poziția optimă necesară vizualizării și controlului intervenției chirurgicale;- positioning and fixing the arm and the extensors so that the ultrasound transducer reaches the optimum position necessary for the visualization and control of the surgical intervention;

- marcarea pe monitorul ecografului sau pe o folie transparentă, dispusă pe acesta, a traseului acului de puncție;- marking on the ultrasound monitor or on a transparent foil, disposed on it, the route of the puncture needle;

- determinarea unghiului optim al articulației dispozitivului;- determining the optimum angle of the device joint;

- ghidarea instrumentelor chirurgicale în progresia lor conform traseului marcat pe folie;- guiding the surgical instruments in their progression according to the route marked on the foil;

- reglarea unghiului articulației dispozitivului și, după caz, modificarea traseului instrumentelor chirurgicale în câmpul de ultrasunete, în vederea alegerii unui alt traseu de abord, în funcție de particularitățile fiecărui pacient, grosime diferită a peretelui abdominal, particularități ale arhitecturii renale sau ale calculilor;- adjusting the angle of the joint of the device and, as the case may be, changing the route of the surgical instruments in the ultrasound field, in order to choose another approach route, according to the particularities of each patient, different thickness of the abdominal wall, particularities of the renal architecture or calculations;

- aplicarea transductorului pe zona lombară a pacientului în vederea realizării intervenției cu dispozitivul reglat în prealabil.- application of the transducer on the lumbar area of the patient in order to perform the intervention with the previously regulated device.

RO 122657 Β1 în funcție de unghiul ales în articulație, traseul pe care îl urmează instrumentele în 1 câmpul de ultrasunete se poate modifica, putându-se alege un alt traseu de abord al acestor instrumente în funcție de particularitățile fiecărui bolnav, cum ar fi grosime diferită a peretelui 3 abdominal, particularități ale arhitecturii renale sau ale calculilor, traseul marcat pe folie sau pe monitor fiind identic cu traseul instrumentelor chirurgicale utilizate și rămânând constant 5 până la o nouă reglare a unghiului articulației.RO 122657 Β1 depending on the angle chosen in the joint, the path followed by the instruments in 1 ultrasound field can be modified, being able to choose another approach route of these instruments according to the particularities of each patient, such as different thickness of the abdominal wall 3, particularities of renal architecture or calculations, the path marked on the foil or monitor being identical to the route of the surgical instruments used and remaining constant 5 until a new adjustment of the joint angle.

Diametrele interioare ale reducțiilor cilindrice sunt descrescătoare și egale cu 7 diametrele exterioare ale dilatatoarelor concentrice ale setului Alken. Pe măsură ce se extrage reducția cu diametrul cel mai mic, este permisă introducerea dilatatorului cu dia- 9 metrul imediat următor. Corespondența dintre un diametru interior al unei reducții și diametrul exterior al unui dilatator permițând ca dilatația să se facă doar în sens longitudinal, fără apa- 11 riția unor mișcări transversale cât de mici, care ar putea modifica unghiul de abord al rinichiului. 13The inner diameters of the cylindrical reductions are decreasing and equal to 7 the outer diameters of the concentric dilators of the Alken set. As the reduction with the smallest diameter is extracted, it is permissible to insert the dilator with the next diameter immediately. The correspondence between an inner diameter of a reduction and the outer diameter of a dilator allowing the expansion to be made only in the longitudinal sense, without the appearance of transverse movements as small as possible, which could change the angle of approach of the kidney. 13

Dispozitivul conform invenției se utilizează în special în cazul intervențiilor de extragere a calculilor renali pe cale minim invazivă sau, în general, în orice intervenție percu- 15 tanată asupra rinichiului, cum ar fi drenaj percutanat, endopielotomie, anterogredă etc, iar metoda de control ecografic poate fi utilizată cu succes în toate intervențiile percutanate 17 minim invazive.The device according to the invention is used in particular in the case of interventions for the extraction of minimally invasive renal calculi or, in general, in any intervention involved in the kidney, such as percutaneous drainage, endopielotomy, anterograde etc, and the method of ultrasound control. can be used successfully in all minimally invasive percutaneous interventions.

Avantajele pe care le prezintă dispozitivul conform invenției constau în:19The advantages of the device according to the invention consist of: 19

- permite realizarea operațiilor sub control ecografic și nu radiologie;- allows operations under ultrasound control and not radiology;

- manevrabilitate ușoară;21- easy handling, 21

- control precis al timpilor operatori;- precise control of the operating times;

- utilizare multiplă prin sterilizări;23- multiple use by sterilization; 23

- preț de cost scăzut;- low cost price;

- reducerea riscului de expunere la radiație atât a bolnavului, cât și a personalului 25 medical;- reducing the risk of radiation exposure of both the patient and the medical staff;

- construcție simplă și eficientă.27 în cele ce urmează, se dă un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1 la 5, care reprezintă:29- simple and efficient construction.27 In the following, an example of the invention is given, in connection with FIG. 1 to 5, which represents: 29

- fig. 1, vedere laterală a dispozitivului conform invenției;FIG. 1 is a side view of the device according to the invention;

-fig. 2, modul de abord asupra rinichiului pe cale percutanată cu ajutorul dispozitivului 31 conform invenției;FIG. 2, the approach method on the percutaneous kidney using the device 31 according to the invention;

- fig. 3, vedere de sus a articulației reglabile;33FIG. 3, top view of the adjustable joint; 33

- fig. 4, vedere laterală a brațului reglabil;FIG. 4, side view of the adjustable arm;

- fig. 5, secțiune prin articulația reglabilă.35FIG. 5, section through adjustable joint.35

Dispozitivul pentru ghidarea ecografică a instrumentelor chirurgicale, conform invenției, este format dintr-un cilindru metalic 1, care are montate la interior un număr de opt 37 reducții cilindrice 2, de diametre descrescătoare, care sunt dispuse concentric și fixate unele de altele prin gulerele 3, reducții care se montează pe măsură ce se introduc diferitele teci 39 de dilatație prin cilindrul 1.The device for the ultrasound guidance of the surgical instruments, according to the invention, is formed by a metal cylinder 1, which has mounted inside a number of eight 37 cylindrical reductions 2, of decreasing diameters, which are arranged concentric and fixed to each other by the collars 3 , reductions that are fitted as the various expansion caps 39 are introduced through the cylinder 1.

De suprafața exterioară a cilindrului 1 este fixat un braț 4 ce este cuplat articulat cu 41 niște prelungitoare 6 ale unui element de prindere 7, montat pe transductorul ecografic 8 și fixat pe acesta, în poziția dorită, prin șuruburile 9. Brațul 4 are prelucrată la capătul liber, 43 dinspre articulația reglabilă, o decupare a concavă în plan longitudinal, pe suprafața căreia sunt prelucrate niște canale b dispuse radiat și în plan transversal un orificiu transversal c, 45 prin care trece un șurub 5, susținut de un arc 10.On the outer surface of the cylinder 1 is fixed an arm 4 which is coupled articulated with 41 some extensions 6 of a clamping element 7, mounted on the ultrasound transducer 8 and fixed thereon, in the desired position, by the screws 9. The arm 4 has machined at the free end, 43 from the adjustable joint, a concave cut in longitudinal plane, on the surface of which are processed channels b arranged radially and transversely a transverse hole c, 45 through which a screw 5 passes, supported by a spring 10.

RO 122657 Β1RO 122657 Β1

Prelungitoarele 6 ale elementului de prindere 7, la capetele lor libere dinspre articulația reglabilă, au fiecare spre exterior câte o suprafață d convexă în plan longitudinal, pe care sunt prelucrate niște proeminențe e, dispuse radial, care se conjugă cu canalele radiale b ale decupării concave a, și în plan longitudinal, pe suprafețele interioare, niște prelucrări f, de tip nut și feder, pentru cuplarea exactă a prelungitoarelor 6 în momentul strângerii cu șurubul 5. Totodată, fiecare prelungitor 6 are prelucrat transversal un orificiu c pentru montarea șurubului 5.The extensions 6 of the clamping element 7, at their free ends from the adjustable joint, each have an outwardly longitudinal convex surface d, on which are projections e, radially arranged, which are conjugated with the radial channels b of the concave cut. a, and longitudinally, on the inner surfaces, some machining f, nut and groove type, for the exact coupling of the extensions 6 when tightening with the screw 5. At the same time, each extension 6 has a transverse hole c for mounting the screw 5.

Prin indexarea brațului 4 cu cele două prelungitoare 6 și apoi fixarea acestora în poziția dorită cu ajutorul șurubului 5, unghiul a dintre cilindrul 1 și transductorul ecografic 8 poate fi reglabil. Implicit, datorită indexării celor două componente, este permisă alegerea unghiului optim de abord, dintre axul sondei ecografice și axul de abord chirurgical al rinichiului. în acest fel, sub urmărirea ecografică a intervenției chirurgicale, se ghidează modul de abord al rinichiului și al calculului renal prin teaca Amplatz.By indexing the arm 4 with the two extensions 6 and then fixing them in the desired position using the screw 5, the angle a between the cylinder 1 and the ultrasound transducer 8 can be adjustable. By default, due to the indexing of the two components, it is allowed to choose the optimum angle of approach, between the axis of the ultrasound probe and the axis of surgical approach of the kidney. In this way, under the ultrasound follow-up of the surgery, the approach of the kidney and the renal calculus is guided through the Amplatz sheath.

Metoda de control ecografic al intervențiilor percutanate minim invazive constă în aducerea în contact a unei sonde ecografice cu un lichid steril, de exemplu ser fiziologic, apă sterilă, după care acul de puncție este introdus prin reducția 2 cu diametrul interior cel mai mic, moment în care pe monitorul ecografului se va observa traseul acestuia. După fixarea poziției dintre brațul 4 și prelungitoarele 6, respectiv poziția transductorului ecografic 8 în poziția dorită, dilatatoarele succesive vor urma același traseu în câmpul de ultrasunete. în același timp, pe monitorul ecografului se aplică o folie transparentă sau un ecran de protecție, pe care se marchează cu linie punctată traseul acului de puncție. Ulterior, în cursul intervenției chirurgicale pentru unghiul a ales al articulației, toate instrumentele vor urma în progresia lor traseul marcat pe folie sau ecran. în funcție de unghiul a ales în articulație, se poate modifica traseul pe care îl urmează instrumentele în câmpul de ultrasunete, putânduse alege un alt traseu de abord al acestor instrumente în funcție de particularitățile fiecărui bolnav, grosime diferită a peretelui abdominal, particularități ale arhitecturii renale sau ale calculilor, traseul marcat pe folie sau pe monitor fiind identic cu traseul instrumentelor chirurgicale utilizate și rămânând constant până la o nouă reglare a unghiului articulației.The method of ultrasound control of minimally invasive percutaneous interventions consists in contacting an ultrasound probe with a sterile fluid, for example physiological serum, sterile water, after which the puncture needle is introduced by reduction 2 with the smallest inner diameter, moment at which on the ultrasound monitor will observe its route. After fixing the position between the arm 4 and the extensions 6, respectively the position of the ultrasound transducer 8 in the desired position, the successive dilators will follow the same path in the ultrasound field. at the same time, a transparent foil or a protective screen is applied to the ultrasound monitor, which marks the path of the puncture needle with a dotted line. Later, during the surgery for the chosen angle of the joint, all instruments will follow in their progression the marked path on the sheet or screen. depending on the angle chosen in the joint, the path followed by the instruments in the ultrasound field can be modified, it could have chosen another route of approach of these instruments according to the particularities of each patient, different thickness of the abdominal wall, particularities of the renal architecture or calculations, the path marked on the foil or monitor being identical to the route of the surgical instruments used and remaining constant until a new adjustment of the joint angle.

Claims

1. Device for ultrasound guidance of surgical instruments for percutaneous surgery, consisting of a metal cylinder (1) having internally mounted cylindrical reducers (2) of decreasing diameters, arranged concentric and fixed to each other by collars (3). ), of the outer surface of the metal cylinder (1) being fixed an adjustable arm (4), which has processed at the free end, longitudinally, a cut (a) concave, on the surface of which are processed some channels (b) arranged radially and transversely a hole (c), through which a screw (5) supported by a spring (10), for the articulated coupling of the arm (4) with some extensions (6) of a fastening element (7) mounted on the ultrasound transducer (8) so that, by indexing the arm (4) with the extensions (6), adjust the angle (a) between the metal cylinder (1) and the ultrasound transducer (8) and implicitly choose the optimal angle of approach kidney and kidney stones.

Device according to claim 1, wherein the extensions (6) each have, at their free ends, outwards, longitudinally, a convex surface (d), on which are projected radially arranged projections (s), which are it conjugates with the radial channels (b) of the concave cut (a) and inwards, on the inner surfaces, some workings (f) of nut and groove type, for the exact coupling of the two extensions (6), and in transverse plane, an orifice (c) for coupling them to the adjustable arm (4).

RO 122657 Β1

3. Method of ultrasound guidance of the surgical instruments and ultrasound control 1 of the minimally invasive percutaneous interventions using the device of claim 1, which consists of: 3

- inserting the ultrasound transducer (8) into a sterile gel;

- the insertion of the puncture needle by the cylindrical reduction (2) with the smallest diameter 5 and the observation on the ultrasound monitor of its route;

- positioning and fixing the arm (4) and the extensions (6) so that the ultrasound transducer (8) reaches the optimal position necessary for visualization and control of the surgical intervention; 9

- marking on the ultrasound monitor or on a transparent foil, disposed on it, the route of the puncture needle; 11

- determining the optimum angle (a) of the device joint;

- guide the surgical instruments in their progression, according to the route marked on 13 sheets;

- adjusting the angle (a) of the device joint and, as the case may be, changing the route 15 of the surgical instruments in the ultrasound field, in order to choose another approach route, depending on the particularities of each patient, different thickness of the abdominal wall, 17 particularities of the renal architecture or calculations;

- applying the transducer (8) to the lumbar area of the patient in order to perform 19 interventions with the device previously adjusted.