Die vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Chirurgische Instrumente dieser Art dienen für Eingriffe an Stellen des Körpers, die schwierig zu erreichen sind,
wie das Innere von Gelenken. Nachteilig an den bekannten Instrumenten ist, daß sie sich für das Schneiden von gummiartigen
und zähen Substanzen, wie Knorpelgewebe schlecht eignen, so daß sie für viele wichtige Eingriffe nicht benutzt werden
können. Zum druckschriftlichen Stand der Technik kann auf die US-PSen 23 69 925; 36 18 611; 37 32 858 und 38 44 272 verwiesen
werden. Ein im Handel erhältliches Instrument ist in
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der DE-OS 28 48 314 beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein chirurgisches Instrument der eingangs angegebenen
Art dahingehend auszugestalten, daß es sich auch für das Schneiden von Gewebe eignet, das sehr zäh ist und/oder eine
gununiartige Konsistenz hat.
Diese Aufgabe wird bei einem Instrument mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die
im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Das chirurgische Instrument gemäß der Erfindung weist also einen Schneidanfangspunkt auf, bei dem die schneidenden
Teile der Röhren sich während eines Schneidzyklus zuerst treffen; dieser Punkt befindet sich an der distalen Extremität
der Seite der Röhren und von ihm aus erstrecken sich Schneidkanten longitudinal entlang der Seiten der Röhren derart,
daß anschließend an ein anfängliches Ergreifen und Einschneiden des Gewebes an einer Stelle, die sich im Abstand von einem
freien Rand des Gewebes, das Schneiden in proximaler Richtung fortschreiten kann. Bei einem Instrument, das diskrete
Teile von Gewebe, wie Knorpel, abzutrennen vermag, verlaufen außerdem auch Schneidkanten quer über die Enden der Röhren
und das Schneiden schreitet von dem Anfangspunkt in zwei Winkelrichtungen
zum frei liegenden Rand des Gewebes fort bis ein vollständiger Schnitt erreicht ist.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen des vorliegenden
chirurgischen Instruments weisen eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf: Bei Betrachtung vom Ende oder der Stirnseite
der Röhren aus wird die Stelle, wo das Schneiden beginnt, durch zwei entgegengesetzt gerichtete, spitze Teile
der Enden der Röhren gebildet; die Stelle oder der Punkt, wo das Schneiden beginnt, wird durch sichelförmige Teile oder
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Teile, die die Form eines gebogenen Zwickels oder Halbmondes
haben, gebildet; die Enden oder Stirnseiten der Röhren sind durch im wesentlichen ebene Endverschlüsse geschlossen,
welcheim wesentlichen im rechten Winkel zu den Achsen der Röhren verlaufen und die zusammenwirkenden Schneidkanten in den E.*den
der Röhren haben im wesentlichen die Form von Kreisbögen, die bezüglich der Achsen der Röhren exzentrisch sind. Weitere
vorteilhafte Merkmale sind: Bei Betrachtung der Röhren von der Seite her ist die Stelle, an der das Schneiden beginnt,
durch den Schnitt länglicher Kanten der betreffenden Röhren definiert, die einen Winkel miteinander bilden, der mit zunehmendem
Abstand von distalen Ende divergiert; jede längs der Seite einer Röhre verlaufende Schneidkante liegt in einer Ebene, die
einen Winkel mit der durch die Achse der Röhre und durch die Schneidanfangsstelle gehende Ebene bildet. Vorteilhafterweise
hat das Instrument ferner zwei Anfangsstellen, die entgegengesetzten Drehrichtungen zugeordnet sind; an den Enden
der Röhren sind diese beiden Schneidanfangsstellen vorteilhafterweise
durch Teile definiert, die die Form von Halbmonden, Sicheln oder gebogenen Zwickeln haben; vorzugsweise entsprechen
die Schneidkanten an den Enden der Röhren Kreisbögen, und bei Betrachtung von der Seite hat jede Röhre vorteilhafterweise
zwei langgestreckte Schneidkanten, die in Richtung von den jeweiligen Schneidanfangsstellen weg longitudinal voneinander
divergieren und vorteilhafterweise sind diese beiden
Schneidkanten durch einen transversalen proximalen Rand verbunden.
Bei einer partiellen oder totalen Minisektomie (Entfernung des Meniskusknorpels des Kniegelenks) wird eine geeignet
bemessene Ausführungsform des vorliegenden Instruments durch einen Einschnitt entsprechend einer Nadelpunktierung in den
Gelenkspalt eingeführt. Man kann dann diskrete Teile des Meniskusknorpels abtrennen, wobei man die innere Röhre mit
Drehzahlen in der Größenordnung von 200 U/min und weniger
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rotieren laßt, und die abgetrennten diskreten Gewebestückchen
werden nacheinander durch die innere Röhre abgesaugt.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des chirurgischen Instruments gemäß der Erfindung;
Figur 2 eine Stirnansicht gesehen in einer Ebene 2-2 der Fig. 1;
Figur 3 eine ausexnandergezogene Darstellung des in Fig. 1 dargestellten Instruments sowie anderer Geräte,
die bei einer Operation verwendet werden;
Figur 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines menschlichen Kniegelenks, in die strichpunktiert verschiedene
Zugangsrichtungen für das Instrument eingezeichnet sind;
Figur 4a eine Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Kniegelenkes;
Figur 5 eine Seitenansicht des distalen Endes des Instruments gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
Figur 6 eine Stirnansicht des in Fig. 5 dargestellten Endes;
Figur 7 einen Längsschnitt in einer Ebene 7-7 der Fig. 5; Figur 8 einen Querschnitt in einer Ebene 8-8 der Fig. 7 und
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Figur 9,9a, 9b und 9c etwas schematisierte perspektivische Ansichten des distalen, vorderen Endes des Instruments
zur Veranschaulichung eines Schneidvorganges.
Das in Fig. 1 teilweise im Axialschnitt dargestellte Ausführungsbeispiel des chirurgischen Instruments gemäß der Erfindung
enthält eine innere und eine äußere Röhre 10 bzw. 12, die sich von einem distalen Schneidbereich d im Operationsfeld
über eine Länge L zu einer Griff-Motor-Anordnung 14 erstrecken.
Die äußere Röhre 10 ist mit einem Außenkörper 16 durch ein
zwischengeschaltetes Endstück 17 verbunden. Die innere Röhre 12 reicht über das Endstück 17 hinaus bis zu einem Anschlußstück
18. Das Anschlußstück 18 weist quer verlaufende Evakuierungskanäle 20, eine stirnseitige Anlagefläche 22, an der eine
Feder 24 angreift, und eine zum Antrieb dienende Verlängerung 26 auf, die im Eingriff mit einer Motorwelle 28 steht.
Die Feder 24 drückt die innere Röhre in Fig. 1 nach links, so daß eine distale Stirnfläche 32 (Fig. 7) der inneren Röhre
dauernd an einer distalen Endfläche 30 der äußeren Röhre anliegt. Hierdurch werden zwei endseitige Schneidkanten 33 und
35 in der für das Schneiden erforderlichen Relation gehalten. Die Welle 23 wird durch einen Motor 31 im Gehäuse angetrieben.
Der Gehäusekörper 16 hat einen Saugauslaß oder Sauganschluß
19, der an eine konventionelle Saugleitung anschließbar
ist. Bei einer Operation werden dementsprechend Fluid und abgeschnittene Teile aus dem Operationsfeld durch die innere
Röhre 12, die Kanäle 20 und den Auslaßanschluß 19 abgesaugt.
Zum Antrieb dient eine Batterie 34 (Fig. 3), die vom Motor getrennt und durch einen Fußschalter 36 in üblicher Weise
anschaltbar ist.
Das Schneidinstrument gemäß der Erfindung wird gewöhnlich zusammen
mit einem Beleuchtungs- und Betrachtungsinstrument 40 (Fig. 3) verwendet, das eine Sonde 42 aufweist, welche einen
Glasfaserlichtleiter zur Beleuchtung und eine Endoskopoptik zur übertragung enthält. Durch den Glasfaserlichtleiter wird Licht
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von einer Lichtquelle 44 zum Operationsfeld geleitet, während die Endoskopoptik ein Bild vom Operationsfeld zurück zu einer
Videokamera 46 überträgt. Das durch die Kamera aufgenommene Bild des Operationsfeldes wird auf einem Videomonitor 48
wiedergegeben, so daß der Chirurg das Operationsfeld überblicken kann, während er die Instrumente im Verlaufe der
betreffenden Operation manipuliert.
Bei einem Eingriff in das Kniegelenk wird das chirurgische Instrument zum Beispiel längs einer der in Fig. 4 und 4a
eingezeichneten Eingriffslinien in das Operationsfeld eingeführt, während das mit der Beleuchtungseinrichtung kombinierte
Endoskop 40 längs einer anderen Eingriffslinie so eingeführt wird, daß das Ende des chirurgischen Instruments dauernd beobachtet
werden kann. Längs wieder einer anderen Eingriffslinie wird
Kochsalzlösungjeingeführt, um das Gelenk aufzuweiten. Der Zugang zum Operationsfeld erfolgt durch kleine Einschnitte, die mit
einem durch eine Kanüle 41 eingeführten Trokar 48 ausgeführt werden. Nachdem der Einschnitt ausgeführt ist, wird der
Trokar entfernt, während die Kanüle an Ort und Stelle verbleibt, und das betreffende Instrument wird dann durch die
Kanüle eingeführt (siehe Fig. 1). Mit dem vorliegenden chirurgischen Instrument ist es auf einzigartige Weise möglich,
Knorpel und anderes Gewebe, wie den Meniskus zwischen den Knochen des Knies zu entfernen, wie es in der Zeichnung angedeutet
ist. In Fig. 2 sind zwei Stirnansichten des Instruments dargestellt. In der linken Stirnansicht sieht man, wie die
spitzen Schneidkanten sich zangenartig einander nähern und ein Stück des Gewebes erfassen. In der rechten Stirnansicht hat
die Drehung der inneren Röhre den Schnitt vollendet.
Wie aus den vergrößerten Ansichten in Fig. 5 bis 9 ersichtlich ist, sind die äußere Röhre 10 und die innere Röhre 12 durch
im wesentlichen ebene Stirn- oder Endflächen 30 und 32 geschlossen. Die Endfläche 32 wird durch die Feder 24
gegen die Endfläche 30 gedrückt (Fig. 1), so daß die richtige
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Relation der stirnseitigen Schneidkanten gewährleistet ist.
Durch eine enge Passung der Röhren wird in entsprechender Weise die gewünschte Relation der seitlichen Schneidkanten
gewährleistet. Zur Bildung dieser Schneidkanten weisen beide Röhren stirnseitige und seitliche öffnungen auf. Auf die
Einzelheiten der öffnungen, die Schnitt-Anfangsstelle und die Schneidkanten soll nun näher eingegangen werden:
Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel ein Schneiden in beiden Drehrichtungen ermöglicht, soll nun zuerst anhand
der Figur 9 und 9a die Vorgängen bei einer Drehung in der Richtung R erläutert werden. Wie Fig. 9 zeigt, bildet die stationäre
äußere Röhre 12 einen stationären Schneidpunkt P~ am äußersten
distalen Ende, der durch einen Ausschnitt in der Seitenwand der Röhre gebildet ist. Eine längliche Schneidkante 50 am Rand
der Öffnung wird durch die Wand der Röhre gebildet. Sie erstreckt sich longitudinal vom Punkt P„ in einer Ebene, die einen sich
nach unten erstreckenden Winkel mit einer durch den Punkt P„
und die Achse der Röhre gehenden Ebene bildet. Die Schneidkante 50 reicht über eine Strecke L und endet in einem transversalen
oder quer verlaufenden Rand 52, der auch die Öffnung begrenzt und durch die Wand der Röhre gebildet wird.
Die die stirnseitige Lagerfläche 30 bildende Stirn- oder Endplatte der äußeren Röhre ist ausgeschnitten, um eine
end- oder stirnseitige Schneide oder Schneidkante 35 zu bilden. Der Ausschnitt ist kreisförmig, beginnt am Punkt P0
und hat einen Radius, der wesentlich kleiner ist als der Radius der äußeren Röhre, so daß die gebildete öffnung
exzentrisch bezüglich der Achse der Röhre ist.
Die innere Röhre 10 hat eine entsprechende Form. Von dem
am äußersten distalen Ende gelegenen Punkt P. wird die öffnung durch eine von der Wand der inneren Röhre 10
gebildete längliche Schneide oder Schneidkante 54 begrenzt.
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Sie liegt in einer Ebene, die in einem Winkel schräg nach oben bezüglich einer durch den Punkt P. und die Achse der Röhre
gehenden Ebene verläuft. Die Schneidkante 54 erstreckt sich ebenfalls über eine Länge L und darüber hinaus, sie endet
in einem transversalen Rand 55, der in der Wand der inneren Röhre 10 gebildet ist, hinter dem transversalen Rand der äußeren
Röhre.
Die seitlichen Schneidkanten der inneren und äußeren Röhre bilden also einen Winkel miteinander. Wenn die Punkte P und
P. zusammenfallen, divergieren die Schneidkanten in proximaler Richtung.
Aus Fig. 5 ist ferner ersichtlich, daß die Seiten der äußeren Röhre bezüglich einer durch die Röhrenachse gehenden
Ebene symmetrisch ausgebildet sind. Von einem oberen Punkt P verläuft also eine Schneidkante 50a unter einem solchen Winkel
zum transversalen Rand 54, daß sie bezüglich der Schneidkante 50 divergiert und die Breite der öffnung in der Seite der
Röhre in proximaler Richtung zunimmt.
Die Seite der inneren Röhre ist entsprechend ausgebildet und hat eine nicht dargestellte Schneidkante, die in proximaler
Richtung bezüglich der Schneidkante 54 divergiert und schließlich an dem proximalen, quer verlaufenden Rand 55 endet.
Die Enden oder Stirnseiten der inneren und äußeren Röhre weisen jeweils eine gebogene Schneidkante auf, die von einem
Punkt an der Peripherie zu einem anderen verläuft und dadurch eine halbmondförmige Schneide bilden, die in zwei sichel-
oder halbmondförmigen Spitzen an der Peripherie endet.
Bei einem typischen Instrument für die Entfernung von Meniskusknorpelgewebe
aus dem Kniegelenk betragen der Außendurchmesser der Innenröhre 10 und der Innendurchmesser der Außenröhre 12
etwa 3,45 mm (0,135 Zoll), wobei die einander gegenüberliegenden
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Flächen genügend Spiel aufweiser., uir. einen Gleitsitz zu bilden;
die Wanddicke beträgt etwa 0,25 mm,und die Röhren bestehen
aus nichtrostendem Stahl. Die Länge L der äußeren Röhre beträgt etwa 100 mm. Die Länge L1 der seitlichen Schneide oder
Schneidkante 50 der äußeren Röhre 12 beträgt etwa 6,35 mm (1/4 Zoll), die Länge der Schneidkante 54 der inneren Röhre
beträgt etwa 7,95 mm, der Radius der stirnseitigen Schneidkante 35 beträgt etwa 1 mm (0,04 Zoll) und der Radius der
stirnseitigen Schneidkante 33 beträgt etwa 0,9 mm (0,035 Zoll).
Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Punkten P und P. beträgt etwa 0,65 mm (0,025 Zoll). Der Motor 31 ist so
ausgelegt, daß die innere Röhre mit einer Drehzahl von 200 U/min oder weniger angetrieben werden kann. Die Drehzahl
kann von der Belastung beim Schneiden abhängig gemacht werden und im Bereich von 60 bis 90 U/min liegen, wenn mit dem Instrument
Knorpelstücke maximaler Größe abgetrennt werden.
Arbeitsweise
In Figur 9 ist das distale Ende des Instruments in einer für das Schneiden von Gewebe T geeigneten Stellung dargestellt.
Ein Rand des Gewebes T reicht von einem Punkt X bis zu einem Punkt Y in das Innere des Instruments hinein, wobei der
am äußersten distalen Ende des Instruments gelegene, instrumentenfeste Punkt P der äußeren Röhre am Gewebe im Abstand
von dessen Rand angreift. Fig. 9 zeigt ferner, wie sich der Punkt P. der inneren Röhre dem Punkt P der äußeren Röhre
in einer Bewegung nähert, die dem Schließen einer das Gewebe umfassenden Beißzange ähnlich ist.
Im weiteren Verlauf der Bewegung erfassen diese Punkte zuerst das Gewebe in der Mitte und schneiden dann progressiv in dieses
ein. In Fig. 9b ist der Punkt P. am Punkt P vorbeigelaufen, wobei das Gewebe scherenartig eingeschnitten worden ist und der
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Schnitt von der Anfangsstelle in zwei Richtungen fortschreitet. In Fig. 9a ist der scherenartige Schneidvorgang von der
Anfangsstelle bis zu einem stirnseitigen Punkt A und einem seitlichen Punkt B fortgeschritten und in der einen späteren Zeitpunkt
darstellenden Fig. 9b bis zu Punkten C bzw. D. Wenn sich die innere Röhre noch etwas weiterdreht, ist der
Schnitt vollendet und nach dem Zurückziehen des Instruments verbleibt das Gewebe, wie es in Fig. 9c dargestellt ist, in
der der abgetrennte Teil gestrichelt eingezeichnet ist.
Dadurch, daß man den Punkt oder die Stelle, an der das Schneiden beginnt, am distalen Ende der Seite der Röhre anordnet,
ergeben sich eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften, die das Schneiden von Knorpelgewebe mit gummiartiger Konsistenz
möglich machen. Durch den pinzetten- oder beißzangenartigen anfänglichen Kontakt wird das Gewebe sicher erfaßt und daran
gehindert, aus dem Instrument herauszugleiten oder herausgedrückt zu werden. Das dann anschließende, in zwei einen Winkel
miteinander bildenden Richtungen oder Wegen verlaufende Schneiden ergibt eine ausgewogene, näherungsweise symmetrische
Wirkung, durch die sowohl ein Blockieren oder Klemmen des Instruments sowie eine unerwünschte Ablenkung vermieden werden
als auch ein sicherer, definierter Schnitt gewährleistet ist.
Vom Beginn des Schneidens an wirkt die Reaktionskraft vom seitliehen Schnitt, also von den Punkten B und D, auf die
innere Röhre in der distalen Richtung entsprechend einem Vektor ν und drückt dadurch die innere Röhre gegen das Ende der äußeren
Röhre. Diese Reaktionskraft überwiegt gewöhnlich die in der entgegengesetzten Richtung wirkende Reaktionskraft, die an den
stirnseitigen Schnittstellen A und C auf die innere Röhre ausgeübt
wird.
Bei einer Drehung der inneren Röhre in der umgekehrten Richtung, die durch eine Drehrichtungsumkehr des Motors, z.B. mittels des
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Fußschalters, bewirkt werden kann, ergibt sich dieselbe Schneidwirkung
durch die entgegengesetzten Spitzen und Schneidkanten des Instruments.
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