DE60132705T2

DE60132705T2 - Handgeführte instrumente für den zugang zum körperinneren

Info

Publication number: DE60132705T2
Application number: DE60132705T
Authority: DE
Inventors: Mark A. Piedmont Reiley; Michael Redwood City REO; Robert M. Niwot SCRIBNER; Arthur E. San Jose FERDINAND
Original assignee: Kyphon Inc
Current assignee: Medtronic Spine LLC
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: WO2002041796A3; HK1075193A1; CN1319493C; KR20060126842A; CN1630488A; ATE385408T1; KR100699366B1; KR20080075002A; CA2426699A1; JP2004513741A; EP1328201B1; AU2002239469A1; US6575919B1; KR20090040484A; EP1328201A2; US20070197935A1; US20030191414A1; EP1925261A1; ES2304400T3; KR100882363B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft grundsätzlich von der Hand gehaltene Werkzeuge und Instrumente sowie Verfahren, die diese Instrumente durch Gewebe einsetzen für einen Zugang zu inneren Regionen des Körpers.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es gibt unterschiedliche Typen von von der Hand gehaltenen chirurgischen Instrumenten, die der Arzt verwenden kann zur Gewinnung eines Zugangs zu inneren Regionen des Körpers. Diese Instrumente zielen darauf ab, Gewebe durch die Aufbringung einer Druckkraft, einer rotierenden Kraft oder eine Kombination der genannten Kräfte zu penetrieren.
Oftmals erfordert ein einziges chirurgisches Verfahren, dass der Arzt unterschiedliche chirurgische Instrumente einsetzt, von denen jedes eine unterschiedliche Form, Größe oder Funktion besitzt. Oftmals erfordert das Verfahren, dass der Arzt diese Instrumente sowohl in weiches als auch in hartes Gewebe einsetzt, um die diagnostischen und therapeutischen Ziele des Verfahrens zu erreichen. Der Arzt braucht hierzu oftmals verbesserte mechanische Eigenschaften zur Vorwärtsbewegung eines Instruments durch Gewebe, insbesondere durch dichtes oder hartes Gewebe wie beispielsweise Knochen.
US 4,013,080 offenbart ein Kanülen-Verbindungselement und ein Mittel zur Indikation einer Ausrichtung für Einspritzsysteme. Die Einrichtung beinhaltet eine Nadel, die mit einem Flansch verbunden ist, sowie eine Kanüle, die mit einem Flansch verbunden ist. Die Nadel kann in der Kanüle angeordnet werden und die zwei Flansche können lösbar miteinander verbunden werden.
GB 2 243 788 offenbart ein stilettartiges Nadel-Werkzeug. Das Werkzeug besitzt eine Nadel mit einem domartig geformten Handbetätigungselement an einem Ende. Die Nadel kann in einem Stilett angeordnet werden, welches einen T-förmigen Handbetätigungsbereich besitzt. Die Nadel und das Stilett können lösbar zueinander angeordnet werden.
EP 0 591 851 offenbart ein Sicherheits-Trokar mit Verbindungs-Handbetätigungselementen. Die Trokar-Baugruppe besitzt eine Obturator-Unterbaugruppe, die in einer Kanülen-Unterbaugruppe angeordnet werden kann und mit dieser lösbar verbunden werden kann.
Der bestehende Bedarf zum Einsetzen unterschiedlicher Instrumente in einem gegebenen Verfahren, gekoppelt mit dem Bedarf eines akkuraten und zuverlässigen Einsetzens jedes der unterschiedlichen Instrumente sowohl durch weiches als auch durch hartes Gewebe, oftmals mit erhöhtem mechanischen Vorteil, kompliziert die ohnehin schwere Aufgabe des Arztes. Das Erfordernis, unterschiedliche Instrumente auf unterschiedliche Weisen für unterschiedliche Zwecke zu handhaben, kann den Arzt ablenken und zu überflüssigem Aufwand führen, was zu einer Verlängerung der Gesamtzeit für die Durchführung des Verfahrens führen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend der Erfindung wird ein Werkzeug gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
Die Erfindung schlägt ein chirurgisches Instrument vor mit einer Gestaltung des Handbetätigungselements, welches eine anfängliche Platzierung sowohl einer Kanüle als auch eines Trokars in innere Körperregionen ermöglicht und ein späteres Zurückziehen des Trokars ermöglicht, während die Kanüle am Einsatzort zurückgelassen wird. Die Erfindung beseitigt den Bedarf unterschiedlicher Instrumente während chirurgischer Verfahren und vereinfacht das Verfahren zur Gewinnung eines Zugangs nach innen. Gleichzeitig ermöglicht das Handbetätigungsorgan des chirurgischen Instruments eine zuverlässige Übertragung, mit erhöhtem mechanischem Vorteil, sowohl von Torsionskräften als auch von Längskräften durch den Arzt auf das gewählte Instrument.
Ein Aspekt der Erfindung schlägt ein Werkzeug mit einem ersten funktionalen Instrument vor, welches ein erstes Handbetätigungselement besitzt, sowie mit einem zweiten funktionalen Instrument, welches ein zweites Handbetätigungselement besitzt. Das erste funktionale Instrument tritt in Wechselwirkung mit dem zweiten funktionalen Instrument oder greift in dieses ein, wodurch eine Art Verbund-Instrument gebildet ist. Das erste Handbetätigungselement ist passend zu dem zweiten Handbetätigungselement ausgebildet zur Bildung eines Verbund-Handbetätigungselements für das Verbundinstrument. Das Verbund-Handbetätigungselement besitzt einen Verbindungs- oder Verriegelungsmechanismus zur Vermeidung eines Lösens des ersten funktionalen Elements von dem zweiten funktionalen Element.
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ebenso wie in den Ansprüchen weiter ausgeführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten funktionalen Instruments, welches mit einem zweiten funktionalen Instrument in Wechselwirkung tritt oder in dieses eingreift zur Bildung eines Verbund-Werkzeugs mit einem Verbund-Handbetätigungselement, welches die Handbetätigungselemente für das erste und zweite Instrument bildet.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Instruments, welches von dem zweiten Instrument getrennt ist.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Hand, die in das Verbund-Handbetätigungselement des Werkzeugs gemäß 1 eingreift.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Hand, die in das Handbetätigungselement des zweiten funktionalen Elements eingreift, wenn dieses von dem ersten funktionalen Element getrennt ist.
5 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Handbetätigungselemente des ersten und zweiten funktionalen Elements in getrenntem Zustand, die ein Kopplungssystem zeigt, welches eine relative Verdrehung zwischen dem funktionalen Instrument bei Bildung des Verbund-Werkzeugs vermeidet.
6A ist eine vergrößerte Seitenansicht der Handbetätigungselemente, die in 5 dargestellt sind, in getrenntem Zustand.
6B ist eine vergrößerte Seitenansicht der Handbetätigungselemente, die in 5 dargestellt sind, bei passender Anordnung zueinander zur Bildung des Verbund-Handbetätigungselements.
6C zeigt eine Seitenansicht eines Trokars, welcher sich für einen Gebrauch mit dem Verbund-Handbetätigungselement gemäß 6B eignet.
6D zeigt eine Seitenansicht einer Kanüle, die sich für einen Gebrauch mit dem Verbund-Handbetätigungselement gemäß 6B eignet.
7A zeigt eine Seitenansicht einer menschlichen Wirbelsäule.
7B zeigt eine koronare Ansicht eines menschlichen Wirbelkörpers, der Teil der Wirbelsäule ist, mit weggebrochenen Bereichen und im Schnitt.
8 zeigt eine Seitenansicht mehrerer vertebraler Körper, die Teil der Wirbelsäule sind, mit weggebrochenen Bereichen und im Schnitt.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die Vorwärtsbewegung des Verbund-Instruments durch Gewebe zeigt unter Einsatz des Verbund-Handbetätigungselements zur Aufbringung einer verdrehenden oder verdrillenden und/oder einer drückenden Kraft.
10 ist eine Draufsicht, die das Einsetzen des Verbund-Instruments in einen vertebralen Körper zeigt unter Einsatz des Verbund-Handbetätigungselements zur Aufbringung einer axialen Kraft und/oder einer Torsionskraft.
11 ist eine Draufsicht des vertebralen Körpers, die das Einsetzen eines Bohr-Einsatzes durch ein Kanülen-Instrument zeigt, welche ein Teil des Verbund-Werkzeugs bildet, welches in 9 dargestellt ist.
12 ist eine Draufsicht des vertebralen Körpers, die das Einsetzen einer expandierbaren Struktur in einem zusammengefallenen oder zusammengefalteten Zustand durch das Kanülen-Instrument zeigt, welches ein Teil des Verbund-Werkzeugs bildet, welches in 9 dargestellt ist.
13 ist eine Draufsicht des vertebralen Körpers, nachdem die Struktur, die in 12 dargestellt ist, expandiert worden ist zur Kompaktierung schwammartigen Knochens und zur Ausbildung einer Kavität.
14 zeigt eine Draufsicht einer Spritze mit befestigter Düse im Gebrauch zum Einspritzen von Material in das Kanülen-Instrument für einen Durchtritt in die Kavität, die in 13 dargestellt ist.
15 ist eine Seitenansicht, die die Vorwärtsbewegung eines stopfenden oder verdichtenden Instruments in dem Kanüleninstrument zur Verlagerung und Verteilung von Material aus dem Kanüleninstrument in die Vertiefung, die in 13 dargestellt ist, zeigt.
16 ist eine Seitenansicht einer Spritze, die an dem Kanülen-Instrument befestigt ist, welches einen Teil des Verbund-Werkzeugs gemäß 9 bildet, zum Zweck einer Überbringung von Material durch das Kanülen-Instrument in Knochen.
17A, B sind perspektivische Ansichten, die eine Deformation des Materials zeigt, die in jedem Handbetätigungselement auftritt als Resultat einer Sterilisierung mittels Hitze zur Vermeidung einer nachfolgenden Bildung des Verbund-Handbetätigungselements.
18 zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Verbund-Werkzeugs ähnlich dem, welches in 1 dargestellt ist, mit einem inneren Lumen zur Ermöglichung eines Durchtritts einer spinalen Nadel-Baugruppe zur Unterstützung des Einsetzens.
19 ist eine perspektivische Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform eines Verbund-Werkzeugs, welches durch ein erstes funktionales Element gebildet ist, welches mit einem zweiten funktionalen Instrument in Wechselwirkung tritt oder in dieses eingreift, und welches auch ein Verbund-Handbetätigungselement besitzt, das von den Handbetätigungselementen des ersten und zweiten Instruments gebildet ist.
20 ist eine Rückansicht des Verbund-Werkzeugs gemäß 19.
21 ist eine perspektivische Ansicht des Verbund-Werkzeugs, welches in 10 dargestellt ist, bei Trennung des ersten und zweiten Instruments.
22 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Instruments, welches von dem zweiten Instrument getrennt ist.
23 ist eine geschnittene Ansicht mit einem Verbindungs- oder Verriegelungselement für das Verbund-Werkzeug bei Schnittführung entlang der Schnittlinie 23-23 in 20.
24 ist eine geschnittene Ansicht des Verbindungs- oder Verriegelungsmechanismus gemäß 23, wobei der Verbindungs- oder Verriegelungs-Finger herausbewegt ist aus seiner normalen Verbindungs- oder Verriegelungsposition durch Aufbringung einer äußeren Kraft.
Die Erfindung kann in vielfältigen Ausgestaltungen ausgeführt sein, ohne dass der Gegenstand der vorliegenden Erfindung verlassen wird, welcher durch die Patentansprüche im Vorrang zu der spezifischen Beschreibung, die diesen vorangeht, definiert ist. Sämtliche Ausführungsformen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sollen von den Patentansprüchen umfasst sein.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Diese Beschreibung offenbart neue Instrumente für ein Eindringen in Gewebe. Diese Beschreibung offenbart darüber hinaus Systeme und Verfahren zur Behandlung von Knochen unter Einsatz expandierbarer Körper in Verbindung mit neuen Instrumenten für ein Eindringen in Gewebe.
Der Gebrauch expandierbarer Körper zur Behandlung von Knochen ist grundsätzlich in den Patenten US 4,969.888 und US 5,108,404 beschrieben. Verbesserungen sind offenbart in US 5,388.311 (Patentanmeldung mit der Anmeldungs-Nr. US 08/188,224 mit dem Anmeldetag 26.01.1994 ) und US 5,827,289 mit der Anmeldungs-Nr. US 08/659,678 mit einem Anmeldetag vom 05.06.1996.
Die neuen Instrumente, Systeme und Verfahren werden hinsichtlich der Behandlung vertebraler Körper beschrieben. Allerdings ist die Anwendung der derart beschriebenen Handbetätigungs element-Konfiguration, der Instrumente, Systeme und Verfahren nicht auf Wirbel beschränkt. Vielmehr sind die Systeme und Verfahren anwendbar auf die Behandlung vielfältiger Knochenarten. Zusätzlich kann die Handbetätigungselement-Konfiguration verwendet werden mit anderen Instrumenten als ein Trokar oder eine Kanüle.
I. DIE INSTRUMENTE
1 zeigt ein Verbund-Instrument 10 für ein Eindringen in Gewebe. Das Verbund-Instrument 10 besitzt ein erstes funktionales Instrument 20 und ein zweites funktionales Instrument 40 sowie ein Verbund-Handbetätigungselement 12, welches ein erstes Handbetätigungselement 22 und ein zweites Handbetätigungselement 42 besitzt. Das Verbund-Handbetätigungselement 12 unterstützt einen Arzt bei der Betätigung des Verbund-Instruments 10, wobei der Arzt während des Einsatzes auch eine Betätigung des ersten Handbetätigungselements 22 des ersten Instruments 20 oder zweiten Handbetätigungselements 42 unabhängig von dem zweiten Instrument 40 wünschen kann.
Die Zahl und der Typ der Instrumente 20 und 40 kann variieren. 1 zeigt zwei beispielhafte Instrumente 20 und 40, die unterschiedliche Größe und Funktion haben. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste funktionale Element ein Trokar-Instrument, während das zweite funktionale Instrument 40 ein Kanülen-Instrument ist.
A. DAS TROKAR-INSTRUMENT
Gemäß 1 bis 4 dient das erste Instrument 20 als ein Trokar-Instrument zum Eindringen in Gewebe. Ein Trokar 30 besitzt ein proximales Ende 32 und ein distales Ende 34. Das distale Ende 34 ist verjüngt oder abgeschrägt zur Bereitstellung einer eindringenden Oberfläche 35. Im Gebrauch dient die eindringende Oberfläche 35 zum Penetrieren weichen Gewebes und/oder von Knochen als Reaktion auf eine drückende und/oder verdrehende Kraft, die von dem Arzt auf das erste Handbetätigungselement 22 oder das Verbund-Handbetätigungselement 12 aufgebracht wird.
Das erste Handbetätigungselement 22 ist an dem proximalen Ende des Trokars 32 mit dem Trokar 30 gekoppelt. Wie am besten in 6C zu erkennen ist, kann das proximale Ende 32 des Trokars 30 T-förmig ausgebildet sein, wobei das erste Handbetätigungselement 22 um das T-förmige Ende geschmolzen oder geschweißt ist. Diese Anordnung erhöht signifikant die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen dem Handbetätigungselement 22 und dem Trokar 30, was die Übertragung signifikanter Längskräfte und Torsionskräfte von dem Handbetätigungselement 22 zu dem Trokar 30 ohne Gefahr eines Versagens der Verbindung ermöglicht. Alternativ kann mit oder ohne T-förmiges Ende das proximale Ende 32 gerillt, gekerbt, gefalzt sein (indiziert durch den Bereich 33 in 6C) zur Vergrößerung der mechanischen Festigkeit der Verbindung zwischen dem Trokar 30 und dem Handbetätigungselement 22, oder zahlreiche verbindende Kleber können mit unterschiedlichen Ergebnissen eingesetzt werden.
Das erste Handbetätigungselement 22 beinhaltet vorzugsweise ein Sichtfester 24, ein Aufnahmeelement 26 für eine Rippe oder einen Grat zur Ausrichtung, ein Handbetätigungselement-Bohrungs-Aufnahmeelement 28 und ein Handbetätigungselement-Schlüsselelement 36, deren Gebrauch im Folgenden beschrieben wird.
In einer alternativen Ausführungsform (vgl. 18) beinhaltet der Trokar 30 ein inneres Lumen 21, welches durch das Handbetätigungselement 22 und den Körper des Trokars 30 hindurch tritt. Das innere Lumen 21 stellt eine Durchtrittsbahn für ein Stilett und/oder eine konventionelle spinale Nadel-Baugruppe 23 zur Führung des Einsetzens des ersten Instruments 20 durch weiches Gewebe zu der Zielbehandlungsstelle des Knochens bereit, die durch dieses selbst oder durch die Aufnahme mit dem zweiten Instrument 40 (wie 18 zeigt) bewerkstelligt wird.
B. DAS KANÜLEN-INSTRUMENT
Das zweite Instrument 40 dient als Kanülen-Instrument oder Führungshülle und besitzt eine Kanüle 50. Die Kanüle 50 des zweiten Instruments 40 ist vorzugsweise in gewissem Ausmaß größer im Durchmesser als der Trokar 30 des ersten Instruments 20 und nicht so lang wie dieser. Wie am besten in 1 und 2 dargestellt ist, besitzt das zweite Instrument 40 ein inneres Lumen 44, welches sich durch das Instrument von dessen distalem Ende 54 zu dessen proximalem Ende 52 erstreckt. Das innere Lumen 44 ist geeignet bemessen, um den Trokar 30 aufzunehmen. Die Größe des inneren Lumens 44 ermöglicht vorzugsweise eine gleitende und/oder rotierende Relativbewegung des zweiten Instruments 40 gegenüber dem ersten Instrument 20 und umgekehrt, wie dieses im Detail im Folgenden noch beschrieben wird.
Das distale Ende 54 des zweiten Instruments 40 besitzt eine End-Oberfläche 60. Im Gebrauch besitzt die End-Oberfläche 60 des zweiten Instruments 40 vorzugsweise eine Oberfläche mit geringem Profil, die weiches Gewebe, welches das erstere Instrument 20 umgibt, in Reaktion auf drückende und/oder verdrillende Kräfte, die auf das Verbund-Handbetätigungselement 12 oder das zweite Handbetätigungselement 42 aufgebracht werden, penetrieren kann.
Das proximale Ende 52 ist mit dem zweiten Handbetätigungselement 42 gekoppelt. Wie am besten in 6D zu erkennen ist, beinhaltet das proximale Ende 52 der Kanüle 50 vorzugsweise ein aufgeweitetes oder ein gekerbtes, ausgeklinktes oder gefalztes Ende "A" und eine mit einer Textur versehende Oberfläche "B", um die das zweite Handbetätigungselement 42 geschmolzen oder geschweißt ist. Das aufgeweitete und gerillte oder gekerbte Ende "A" und die texturierte Oberfläche "B" dienen einer Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Anbindung zwischen der Kanüle 50 und dem zweiten Handbetätigungselement 42, wodurch eine Übertragung signifikanter Längs- und Torsionskräfte zwischen dem zweiten Handbetätigungselement 42 und der Kanüle 50 ohne ein Versagen der Verbindung ermöglicht wird. Wie für den Trokar 30 können allerdings mit unterschiedlichen Resultaten alternative Anbindungsverfahren wie beispielsweise Rillen oder Kerben der Kanüle 50 und/oder zahlreiche Kleber eingesetzt werden.
Das zweite Handbetätigungselement 42 weist vorzugsweise eine Handbetätigungselement-Bohrung 48 auf, die sich von dem inneren Lumen 44 von dem proximalen Ende 52 der Kanüle erstreckt, vorzugsweise gemeinsam in Umfangsrichtung verlaufend mit der Kanüle 50. Das zweite Handbetätigungselement 42 besitzt eine ausgerichtete Rippe oder einen Falz 46 und eine Handbetätigungselement-Rille 56, deren Gebrauch im Folgenden näher beschrieben wird.
C. DAS BOHREINSATZ-INSTRUMENT
Wie in 11 dargestellt, dient ein optionales drittes funktionales Instrument 70 als ein Bohreinsatz. Das Bohreinsatz-Instrument 70, welches ein distales Ende 72 und ein proximales Ende 74 besitzt, ist typischerweise geringfügig länger als der Trokar 30 und besitzt grundsätzlich dieselben physikalischen Dimensionen wie dieser. Ähnlich dem Trokar 30 passt das Bohreinsatz-Instrument 70 im Gebrauch unter Ermöglichung einer gleitenden Bewegung und Rotationsbewegung in das innere Lumen 44 des zweiten Instruments 40.
Das distale Ende 72 des Bohreinsatz-Instrumentes 70 besitzt vorzugsweise Schneidkanten oder Schneidränder 76. Im Gebrauch dienen die Schneidkanten 76 einem Eindringen in hartes Gewebe in Reaktion auf die Rotationskräfte und Längskräfte, die auf das proximale Ende 74 des Bohreinsatz-Instruments aufgebracht werden.
Das Bohreinsatz-Instrument 70 kann einen beliebigen Aufbau aufweisen und in großem Umfang variieren. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Bohreinsatz-Instruments 70 kleiner als das innere Lumen 44 des zweiten Instruments 40 und die Länge ist größer als die der Kanüle 50, so dass das Bohreinsatz-Instrument 70 tiefer in das Gewebe eintreten kann als die Kanüle 50, wenn die Kanüle 50 in einem Patienten installiert ist.
II. HANDBETÄTIGUNGSELEMENTE DES INSTUMENTS
Das erste Handbetätigungselement 22 und das zweite Handbetätigungselement 42 sind geeignet gestaltet, um komfortabel eine Hand aufzunehmen, um möglichst ineinander einzugreifen oder anderweitig miteinander verbunden zu werden zur Bildung eines Verbund-Handbetätigungselements 12 unter Bildung eines Widerstands gegenüber einer relativen Verdrehung zwischen den ersten Handbetätigungselement 22 und dem zweiten Handbetätigungselement 42, und sind vorzugsweise geeignet gestaltet für eine Indikation, ob die Instrumente wiederholt eingesetzt sind und/oder erneut sterilisiert sind.
A. AUFNAHME DER HAND
Wie in 1 bis 4 dargestellt, ist das Verbund-Handbetätigungselement 12 geeignet geformt, um komfortabel und sicher von einer normalen menschlichen Hand gegriffen zu werden, wie dies in 3 dargestellt ist. Vorzugsweise sind die Konturen des Verbund-Handbetätigungselements 12 abgerundet, um einen komfortablen Griff zu gewährleisten und ein Einreißen der chirurgischen Handschuhe zu minimieren.
Gemäß 3 ist in einer bevorzugten Ausführungsform das erste Handbetätigungselement 22 mit Aufnahmen 38 für zwei Finger ausgestattet, die für eine Aufnahme des Zeigefingers und des kleinen Fingers eines Arztes vorgesehen sind.
Gemäß 4 ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das zweite Handbetätigungselement 42 mit Aufnahmen 58 für zwei Finger ausgestattet, die für die Aufnahme des Mittelfingers und des Ringfingers des Arztes vorgesehen sind.
Die Form und Größe des ersten Handbetätigungselements 22 und des zweiten Handbetätigungselements 42 kann selbstverständlich variieren. In der in 1 dargestellten Ausführungsform beinhaltet das Verbund-Handbetätigungselement 12, insbesondere das erste Handbetätigungselement 22, eine Druck- oder Schlagplatte 14, die länglich ist für eine komfortable Anpassung an die Handfläche. Die Druck- oder Schlagplatte 14 ist geeignet konfiguriert, um einen Schlag zu empfangen, wie im Folgenden noch beschrieben wird.
B. VERBINDUNGS-KONFIGURATION ODER SPERR- ODER VERRIEGELUNGS KONFIGURATION
Für eine geeignete Wechselwirkung bei Aufbringung von schlagenden, drückenden und/oder verdrillenden Kräften auf das Verbund-Handbetätigungselement 12 rotiert das erste Handbetätigungselement 22 vorzugsweise nicht relativ zu dem zweiten Handbetätigungselement 42. Gemäß 5, 6A und 6B besitzt zur Vermeidung einer relativen Verdrehung das erste Handbetätigungselement 22 vorzugsweise das Ausricht-Rippen-Aufnahmeelement 26 zur Aufnahme der Ausricht-Rippe 46 des zweiten Handbetätigungselements 42. Obwohl die Interaktion des Ausricht-Mechanismus zwischen dem ersten Handbetätigungselement 22 und dem zweiten Handbetätigungselement 42 als Rippe beschrieben und dargestellt ist, kann eine beliebige andere Form als eine Kreisbogenform, beispielsweise eine Blockform oder eine Sternform, eingesetzt werden.
Wenn im Gebrauch der Trokar 30 des ersten Instruments 20 durch die Kanüle 50 des zweiten Instruments gleitend bewegt wird, können das erste Handbetätigungselement 22 und das zweite Handbetätigungselement 44 zusammenpassen zur Bildung des Verbund-Handbetätigungselements 12. Zusätzlich zu der Ausricht-Rippe 46, die einen Widerstand bildet gegenüber einer Verdrehung infolge der Aufnahme 26 für die Ausricht-Rippe kann das erste Handbetätigungselement 22 einen Schlüssel 36 des Handbetätigungselements aufweisen, welcher einer Kopplung mit der Rille oder Vertiefung 56 des zweiten Handbetätigungselements 42 dient.
Ist die Rille 56 nicht zu dem Schlüssel 36 ausgerichtet und somit die Ausricht-Rippe 46 nicht mit der Aufnahme 26 für die Ausricht-Rippe ausgerichtet, ist die Bohrung 48 des zweiten Handbetätigungselements 42 vorzugsweise nicht vollständig eingesetzt in die Bohrungs-Aufnahme 28 des ersten Handbetätigungselements 22. Bei derartiger Ausrichtung zeigt das Sichtfenster 24 den Trokar 30, welcher sich vorzugsweise hinter das Sichtfenster 24 erstreckt. In dieser Ausrichtung ist weiterhin das erste Handbetätigungselement 22 unabhängig von dem zweiten Handbetätigungselement 42 verdrehbar.
Wenn allerdings gemäß 6B die Rille oder Vertiefung 56 ausgerichtet ist mit dem Schlüssel 36 und somit die Rippe 46 ausgerichtet ist zu der Aufnahme 26 für die Ausricht-Rippe, kann die Bohrung 48 des zweiten Handbetätigungselements 42 vollständig in die Bohrungs-Aufnahme 28 des ersten Handbetätigungselements 22 eingesetzt werden.
Bei dieser betrieblichen Ausrichtung zeigt das Sichtfenster 24 die Bohrung 48. Vorzugsweise besitzt die Bohrung 48 eine andere Farbe als der Trokar 30, so dass die Visualisierung vereinfacht ist. Weiterhin rotiert bei derartiger Ausrichtung vorzugsweise das erste Handbetätigungselement 22 nicht unabhängig von dem zweiten Handbetätigungselement 42. Bei derartiger Ausrichtung ist das Verbund-Handbetätigungselement 10 geeignet bemessen und geformt zur Aufnahme von vier Fingern mit zwei Fingern von dem ersten Handbetätigungselement 22 und von zwei Fingern von dem zweiten Handbetätigungselement 42.
Das erste und zweite Handbetätigungselement 22 und 42 können geeignet gestaltet sein für eine Wechselwirkung oder einen Eingriff bei nicht paralleler Ausrichtung, so dass das erste und zweite Handbetätigungselement 22, 42 nicht parallel zueinander sind bei geeigneter Wechselwirkung oder Eingriff zur Bildung des Verbund-Handbetätigungselements 10. Beispielsweise kann das erste Handbetätigungselement 22 eine sternförmige oder hexagonal geformte Öffnung aufweisen, in die ein sternförmig oder hexagonal geformtes zweites Handbetätigungselement 42 eingreifen kann in einer Vielzahl von Orientierungen.
Im Gebrauch bilden unterschiedliche Kräfte einen Widerstand gegenüber einer relativen Bewegung zwischen dem ersten Instrument 20 und dem zweiten Instrument 40. Wie in 3 dargestellt, drücken bei Greifen des Verbund-Handbetätigungselements 10 durch eine Hand die aufwärtsgerichteten Kräfte, die von den Fingern aufgebracht werden, gekoppelt mit der nach unten gerichteten Kraft, die durch die Handfläche aufgebracht wird, das erste Instrument 20 und das zweite Instrument 40 zusammen. Bei geeigneter Konfiguration ist auch die relative Verdrehung der Instrumente begrenzt oder unterbunden.
C. MATERIALIEN FÜR DAS HANDBETATIGUNGSELEMENT
1. STRUKTURELLE INTEGRITÄT
Das Material, welches für das erste Handbetätigungselement 22 und das zweite Handbetätigungselement 42 gewählt wird, gewährleistet vorzugsweise eine hinreichende strukturelle Integrität, welche eine manuelle Manipulation und Kräfte, die infolge der manuellen Schläge oder des Drucks erwartet werden, aushalten. Das erste Handbetätigungselement 22 und das zweite Handbetätigungselement 42 sind aus einem geschmolzenen, geschweißten, gegossenen oder geformten steifen Material mit einer hinreichenden Festigkeit bezüglich schlagenden, drückenden oder verdrillenden Kräften ohne signifikante Deformation hergestellt.
Eine weitere bevorzugte Charakteristik des Aufbaus des Handbetätigungselements ist, dass das erste Handbetätigungselement 22 und das zweite Handbetätigungselement 42 aufgeraut oder anderweitig texturiert sein können zur Bereitstellung sicherer Griffoberflächen.
2. WIEDERVERWENDUNG
Zur Gewährleistung einer einmaligen Verwendung und Vermeidung eines erneuten Einsatzes und/oder einer erneuten Sterilisation ist es bevorzugt, dass unterschieden werden kann zwischen neuen Handwerkzeugen und Handwerkzeugen, die wiederholt eingesetzt werden und/oder erneut sterilisiert worden sind.
Das Schlagen und die Ausübung eines manuellen Drucks auf die hier beschriebenen Instrumente und Strukturen während des ersten Einsatzes erzeugt Beanspruchungen des Materials oder der Materialien, aus dem oder aus denen die Instrumente oder die Struktur hergestellt sind. Die Beanspruchung des Materials, die während des ersten Einsatzes durch Betriebslasten hervorgerufen wird, kann signifikant die geformte Morphologie der Struktur verändern, was die zukünftige Performance der Struktur unvorhersehbar machen kann.
Beispielsweise wird während der Vorwärtsbewegung des Trokars und der Kanüle in den schwammartigen Knochen während eines einmaligen Einsatzes ein Kontakt mit umgebendem kortikalem und schwammartigem Knochen erzeugt. Dieser Kontakt kann die Struktur beschädigen, wobei lokal geschwächte Regionen geschaffen werden können, die oftmals visuell nicht detektierbar sind. Das Vorhandensein lokaler geschwächter Regionen kann unvorhersehbar zu einem strukturellen Versagen während eines anschließenden Gebrauchs führen. Ein derartiger Kontakt kann auch die Endfläche der Kanüle abflachen und/oder wellen oder die eindringende Oberfläche des Trokars stumpf machen.
Zusätzlich kann der Kontakt mit Blut oder Gewebe während eines einmaligen Einsatzes biologische Komponenten auf oder in der Struktur der Kanüle oder der Handbetätigungselemente einschließen. Trotz einer Reinigung und anschließender Sterilisation kann das Vorhandensein derartiger eingeschlossener biologischer Komponenten zu nicht akzeptablen pyrogenen Reaktionen führen.
Als ein Resultat erfüllt nach dem ersten Einsatz die Struktur die Performance und die Spezifikationen hinsichtlich der Sterilisierung nicht mehr. Die Effekte der Beanspruchung des Materials und einer Beschädigung, die während eines einmaligen Gebrauchs entstanden sind, gekoppelt mit der Möglichkeit pyrogener Reaktionen selbst nach einer erneuten Sterilisierung rechtfertigen einen einmaligen Gebrauch der Instrumente und Handbetätigungselemente, die im Knochen und Gewebe eingesetzt werden, und stärken die Notwendigkeit hierfür.
Um Patienten hinsichtlich potentieller ungünstiger Konsequenzen infolge eines mehrfachen Einsatzes einschließlich einer Übertragung von Krankheiten, Materialbeanspruchungen und einer Instabilität sowie einer verschlechterten oder nicht vorhersehbaren Performance zu schützen, können vielfältige Materialien eingesetzt werden zur Indikation einer erneuten Verwendung und/oder einer erneuten Sterilisierung der Handwerkzeuge und zur möglichen Vermeidung derselben.
Beispielsweise kann ein durch Hitze abbaubares Material eingesetzt werden, um durch Deformation oder Veränderung zu indizieren, ob ein Handwerkzeug in einem Autoklaven angeordnet worden ist. Zusätzlich können chemisch sensitive Pigmente, wie beispielsweise Farben, die kommerziell verfügbar sind von dem Unternehmen Tempil, auf das Verbund-Handbetätigungselement 12 aufgebracht werden, um durch eine Veränderung der Farbe zu indizieren, dass ein Handwerkzeug chemisch sterilisiert worden ist. Dies kann beispielsweise erfolgen durch Einsatz von Ethylen-Oxid (ETO), welches beschrieben ist in den Normen ANSI/AAMI/IS011135: 1994 für Einrichtungen zum Sterilisieren. Zusätzlich können vielfältige Materialien mit einer Veränderung der Farbe und/oder der physikalischen Komposition in Gegenwart anderer Verfahren zum Sterilisieren, wie beispielsweise eine Strahlungs-Sterilisierung, in das Handwerkzeug eingearbeitet sein, um eine erfolgte Sterilisierung zu indizieren.
Ein Material, welches eine hinreichende strukturelle Steifigkeit gewährleistet und auch indiziert, ob ein Instrument einer für eine Sterilisierung üblichen Erwärmung ausgesetzt worden ist, ist ein LUSTRAN^TM-Material, welches kommerziell von dem Unternehmen Bayer verfügbar ist. Wie in den 17A und 17B dargestellt, kann dieses Material bei Einsatz für den Aufbau des Handbetätigungselements typischerweise während einer Sterilisierung mit Wärme deformiert werden, was möglichst die Ausrichtung der Rille oder Vertiefung 56 mit dem Schlüssel 34 verhindert, wodurch eine Ausrichtung der Ausricht-Rippe 46 mit der Aufnahme 26 für die Ausricht-Rippe vermieden wird. Zusätzlich kann anschließend an die Deformation die Bohrung 48 des zweiten Handbetätigungselements 42 vorzugsweise nicht vollständig eingesetzt werden in die Bohrungsaufnahme 28 des ersten Handbetätigungselements 22.
III. BESCHREIBUNG DER VERWENDUNG DES SYSTEMS
Im Folgenden wird der Gebrauch des Verbund-Instruments 10, der Instrumente 20, 40 und 70 in Verbindung mit einer Katheter-Komponente 130, eines diagnostischen oder therapeutischen Elements 132, einer Spritze 136 und eines Instruments 142 zum Klopfen oder Stopfen gemäß den 9 bis 15 in Zusammenhang mit der Behandlung von Knochen beschrieben. Dies ist der Fall, da diese Gegenstände zu dem genannten Zweck vorteilhaft eingesetzt werden können. Es ist allerdings hervorzuheben, dass das Verbund-Instrument 10 weder auf einen Einsatz zur Behandlung von Knochen eingeschränkt ist noch auf Instrumente, die für einen Kontakt mit Gewebe zur Erfüllung diagnostischer oder therapeutischer Funktionen beschränkt sind. Die Konfiguration des Verbund-Handbetätigungselements 12 mit dem zugeordneten ersten und zweiten Handbetätigungselement 22, 24 kann Einsatz finden in Verbindung mit vielfältigen anderen von der Hand gehaltenen Instrumenten.
Das Verbund-Instrument 10, Handbetätigungselemente 12, 22 und 24 sowie Instrumente 20, 40, 64 und 70 werden nun beschrieben hinsichtlich der Behandlung von menschlichen Wirbeln. Allerdings ist der Einsatz der vorgenannten Produkte nicht begrenzt auf menschliche Wirbel. Das Handbetätigungselement 18 kann in Verbindung mit von der Hand gehaltenen Instrumenten zur Behandlung diverser menschlicher oder tierischer Knochenarten verwendet werden.
A. VERTEBRALE ANATOMIE
Eine Einsatzmöglichkeit des Systems ist die Behandlung vertebraler Körper. Wie 7A zeigt, besitzt die Wirbelsäule 80 eine Vielzahl einheitlich geformter Knochen, die als Wirbel 82, Sakrum 84 und Steißbein 86 bezeichnet werden. Die Zahl der Wirbel 82, die die Wirbelsäule 80 bilden, hängt von der Spezies des Lebewesens ab. In einem Menschen (den 7A zeigt) gibt es 24 Wirbel 82 mit 7 zervikalen Wirbeln 88, 12 thorakalen Wirbeln 90 und 5 lumbalen Wirbeln 92.
Bei Blickrichtung von der Seite gemäß 7A bildet die Wirbelsäule 80 eine S-förmige Kurvenform. Die Kurvenform dient einer Unterstützung des Kopfes, der schwer ist. In vierfüßigen Lebewesen ist die Kurvenform der Wirbelsäule einfacher.
Wie 7A, 7B und 8 zeigen, besitzt jeder Wirbel 82 einen vertebralen Körper 96, der sich auf der anterioren Seite (d. h. Vorderseite oder Brustseite) des Wirbels 82 erstreckt. Wie 7A, 7B und 8 zeigen, besitzt der vertebrale Körper 96 die Form einer ovalen Scheibe. Wie 7B und 8 zeigen, weist der vertebrale Körper 96 ein Äußeres auf, welches aus kompaktem kortikalem Knochen 98 gebildet ist. Der kortikale Knochen 98 schließt ein inneres Volumen 100 netzförmigen, schwammartigen oder spongiösen Knochens 102 ein (auch medullärer Knochen oder trabekulären Knochen genannt). Ein "Kissen", welches inter-vertebrale Scheibe 104 genannt wird, ist zwischen benachbarten Wirbelkörpern 96 angeordnet.
Eine Öffnung, die das vertebrale Foramen 106 genannt wird, ist auf der posterioren Seite (d. h. Rückseite) von jedem Wirbel 82 angeordnet. Das spinale Ganglion 109 tritt durch das Foramen 106, das Rückenmark 108 tritt durch den spinalen Kanal 107 hindurch.
Der vertebrale Bogen 110 umgibt den spinalen Kanal 107. Die Pedikel 112 des vertrebralen Bogens 110 grenzen an den vertebralen Körper 96 an. Der spinöse Fortsatz 114 erstreckt sich von der posterioren Seite des vertebralen Bogens 110, was auch für den linken und rechten Querfortsatz 116 der Fall ist.
B. CHIRURGISCHE TECHNIK
In einem typischen Verfahren liegt ein Patient auf einem Operationstisch, während der Arzt das Verbund-Instrument 10 in weiches Gewebe (bezeichnet mit S in 9) in der Rückseite des Patienten einführt. Der Patient kann je nach Wahl des Arztes mit dem Gesicht nach unten oder auf der Seite oder unter einem schrägen Winkel auf dem Tisch liegen. Weiterhin kann das Verfahren durch ein offenes anteriores Verfahren oder ein endoskopisches anteriores Verfahren durchgeführt werden.
1. GEWINNUNG EINES ZUGANGS ZU SCHWAMMARTIGEM KNOCHEN
Unter radiologischer Überwachung oder CT-Überwachung bewegt der Arzt das Verbund-Instrument 10 durch weiches Gewebe S nach unten zu und in den zu behandelnden Wirbel 82, wie 9 zeigt. Der Arzt leitet typischerweise ein lokales Anästhetikum, beispielsweise Lidocain, in die Zielregion. In einigen Fällen kann der Arzt andere Formen eines Anästhetikums präferieren, beispielsweise eine globale Anästhesie.
Gemäß 10 leitet der Arzt das Verbund-Instrument 10 derart, dass der Trokar 30 des ersten Instruments 20 und die Kanüle 50 des zweiten Instruments 40 den kortikalen Knochen 98 und den schwammartigen Knochen 102 des zu behandelnden Wirbels 82 penetrieren. Wenn dies gewünscht ist, verdreht der Arzt das Verbund-Handbetätigungselement 10 bei gleichzeitiger Aufbringung von Längskräften auf das Handbetätigungselement 10. Als Reaktion verdreht sich die eindringende Oberfläche 35 des Trokars 30 und die endseitige Oberfläche 60 der Kanüle 50, so dass diese weiches Gewebe und/oder Knochen penetrieren.
Vorzugsweise ist die Tiefe des Eindringens des distalen Endes 34 des Trokars 30 und der endseitigen Oberfläche 60 der Kanüle 50 derart, dass diese durch eine erste Wandung des kortikalen Knochens 98 und in den schwammartigen Knochen 102 eindringen. Ist ein Eindringen durch die erste Wandung des kortikalen Knochens 98 und in den schwammartigen Knochen 102 nicht durch manuelle Vorwärtsbewegung des Verbund-Instruments herbeiführbar, kann ein Arzt das Eindringen fortsetzen durch leichtes Schlagen der Schlagplatte 14 mit einem stumpfen Instrument wie beispielsweise einem chirurgischen Hammer (nicht dargestellt) oder anderweitige Aufbringung einer geeigneten zusätzlichen Längskraft auf das Verbund-Handbetätigungselement 12 zwecks Vorwärtsbewegung des distalen Endes 34 des Trokars 30 und der endseitigen Oberfläche 60 der Kanüle 50.
Wenn dies gewünscht ist, kann der Arzt für einen anfänglichen Zugang zu dem vertebralen Körper 82 eine spinale Nadel-Baugruppe und ein Stilett einsetzen und dann die alternative Ausführungsform, die in 18 dargestellt ist, einsetzen, um das Verfahren zur Gewinnung eines Zugangs zu vervollständigen. Die Ausführungsform, die in 18 dargestellt ist, ermöglicht es dem Arzt, ein Stilett in dem zu behandelnden vertebralen Körper 82 zu platzieren und dann das Verbund-Instrument 10 durch weiches Gewebe und in den zu behandelnden vertebralen Körper 82 entlang des Stiletts 32 zu führen, welches durch das Lumen 21 des Trokars hindurch tritt, wenn das Verbund-Instrument 10 durch weiches Gewebe und in den vertebralen Körper 82 vorwärts bewegt wird. Ist einmal der Trokar 30 hinreichend in den kortikalen Knochen eingedrungen, kann der Arzt die spinale Nadel-Baugruppe 23 zurückziehen.
Nach dem Eindringen in den kortikalen Knochen 98 kann der Arzt, sofern dies gewünscht ist, das Verbund-Instrument 10 durch den schwammartigen Knochen 102 des vertebralen Körpers 96 vorwärts bewegen, wodurch eine Durchtrittsbahn durch den schwammartigen Knochen 102 gebildet wird. Vorzugsweise erstreckt sich diese Durchtrittsbahn nicht mehr als 95 % über den vertebralen Körper. Der Arzt kann dann das Instrument 10 derart zurückziehen, dass die Kanüle 50 in dem kortikalen Knochen 98 zurückbleibt und/oder sich lediglich teilweise in den schwammartigen Knochen 102 erstreckt. Der Trokar 30 kann dann aus der Kanüle 50 zurückgezogen werden, wodurch ein Zugang zu der Durchtrittsbahn, die in dem Inneren des vertebralen Körpers 82 gebildet ist, durch die Kanüle 50 geschaffen wird.
Alternativ kann nach dem Eindringen in den kortikalen Knochen 98 der Arzt die Wahl treffen, den Trokar 30 aus der Kanüle 50 zurückzuziehen und die Durchtrittsbahn in dem schwammartigen Knochen 102 unter Einsatz eines Bohr-Einsatzes 70 zu bilden. In einem derartigen Fall entfernt der Arzt das erste funktionale Instrument 20 durch Halten des zweiten Instruments 40 am Einsatzort und manuelles Zurückziehen des ersten Instruments 20.
Als nächstes bewegt der Arzt den Bohr-Einsatz 70 durch die Kanüle 50, wie dies in 11 dargestellt ist. Unter Überwachung durch Röntgenstrahlung (oder Einsatz eines anderen, äußeren Visualisierungssystems) bringt der Arzt geeignete verdrehende, verdrillende Kräfte oder Längskräfte auf den Bohr-Einsatz 70 auf, um die Schneidkante 76 des Bohr-Einsatzes 70 zu verdrehen und vorwärts zu bewegen zur Öffnung einer Durchtrittsbahn durch das Knochengewebe und zur Bewegung vollständig in den schwammartigen Knochen 102. Die gebohrte Durchtrittsbahn erstreckt sich vorzugsweise nicht mehr als 95 % über den vertebralen Körper 96.
An diesem Punkt des Verfahrens kann ein Zugang zu dem schwammartigen Knochen 102 bereitgestellt sein und die endseitige Oberfläche 60 der Kanüle 50 erstreckt sich in das innere Volumen 100, womit lediglich das Kanülen-Instrument 50 am Einsatzort verbleibt.
2. KNOCHENBEHANDLUNG
Wie in 12 dargestellt, kann der Arzt dann die Katheter-Komponente 130 nehmen. Der Arzt kann das diagnostische oder therapeutische Element 132, welches von der Katheter-Komponente 130 getragen wird, durch die Bohrung 48 des Handbetätigungselements und die Kanüle 50 vorwärts bewegen und in das innere Volumen 100 des vertebralen Körpers 96 bewegen.
Das distale diagnostische oder therapeutische Element 132 der Katheterkomponente 130 kann für die Ausführung unterschiedlicher Funktionen konfiguriert sein. Beispielsweise kann das Element 132 ein Biopsie-Instrument aufweisen, um Proben des schwammartigen Knochens oder des in Mitleidenschaft gezogenen Knochenmarks zu entnehmen. Alternativ kann das distale Element 132 ein Stilett sein zur Einführung einer Medikation oder ähnlichem in schwammartigen Knochen. Gemäß einer weiteren Alternative (in 13 dargestellt) kann das distale Element 132 einen expandierbaren Körper aufweisen zur Kompaktierung schwammartigen Knochens 102 und zur Ausbildung einer Kavität 134 in dem vertebralen Körper 96 auf eine Weise, die in den Patenten US 4,969,888 , US 5,108,404 und US 5,827,289 beschrieben ist. Mit der Kompaktierung von schwammartigem Knochen 102 kann das distale Element 132 eine Düse 140 aufweisen zum Injizieren eines Materials in die gebildete Kavität.
Mit Fertigstellung der Kavität 134 verwendet der Arzt eine Spritze 136 und eine Einspritzdüse 140. Wie 14 zeigt, ist die Düse 140 geeignet bemessen, um durch die Kanüle 50 hindurchzutreten und hierdurch in die Kavität 134 einzutreten. Die Düse 140 ist über eine Gewinde-Verbindung 186 mit einer Spritze 136 verbunden. Die Düse 140 kann mit einem steifen metallischen Material, beispielsweise Edelstahl, gebildet sein.
Wie 14 zeigt, füllt der Arzt die Spritze 136 mit einem gewünschten Volumen eines Füllmaterials 138. Der Arzt befestigt die Düse 140 an der gefüllten Spritze 136. Der Arzt setzt die Düse 140 eine ausgewählte Distanz hinter das distale Ende 54 der Kanüle 50 ein und in die Kavität unter Führung durch die Markierungen 166 auf der Düse 140. Als nächstes betätigt der Arzt die Spritze 136 zum Herausdrücken des Materials 138 durch die Düse 140 in die Kavität 134.
Vorzugsweise führt der Arzt zunächst das Material 138 in den Bereich der Kavität 134 ein, welcher am weitesten von dem distalen Ende 54 der Kanüle 54 entfernt ist. Der Arzt zieht sukzessive die Düse 140 in Richtung des distalen Endes 54 der Kanüle 50 unter Ausspritzen des Materials 138, um den verbleibenden Teil der Kavität 54 zu füllen.
Bei diesem Zustand wird die Düse 180 von der Spritze 104 geschraubt. Wie 15 zeigt, bewegt der Arzt zunächst ein stopfendes Instrument 142 durch die Düse 140. Das distale Ende des stopfenden Instruments 142 kontaktiert das verbleibende Volumen des Materials 138 in der Düse 140. Eine Vorwärtsbewegung des stopfenden Instruments 142 verlagert das verbleibende Material 138 aus der Düse 140 und zwingt dieses in die Kavität 134. Der Fluss des Materials 138 in die Kavität 134, angetrieben durch die Vorwärtsbewegung des stopfenden Instruments 142 in der Düse 140 dient einer einheitlichen Verteilung und Kompaktierung des Materials 138 innerhalb der Kavität 134 ohne Aufbringung eines unangemessenen Drucks.
Wie in 16 dargestellt, kann der Arzt als eine Alternative einer Befestigung der Düse 140 an der Spritze 136 die Spritze 136 direkt an der Bohrung 48 des zweiten Instruments 40 befestigen. Wie in der alternativen Ausführungsform in 16 dargestellt, kann die Spritze 136 Gewinde 137 oder Befestigungselemente, wie beispielsweise eine schnappende Befestigung oder eine Luer-Verbindungs-Befestigung, besitzen. Die Gewinde 137 passen zu den Bohrungs-Gewinden 49, die in der Bohrung 48 vorgesehen sind. Als nächstes betreibt der Arzt die Spritze 136 zum Herausdrücken des Materials 138 durch die Bohrung 48 und die Kanüle 50 direkt in die Kavität 134. Bei dieser Anordnung löst der Arzt die Spritze 136 und bewegt das stopfende Instrument 142 durch die Bohrung 48 und die Kanüle 50 zur Verlagerung des verbleibenden Materials 138 aus der Kanüle 50, wodurch dieses in die Kavität 134 gezwungen wird.
Der Gebrauch der Spritze 136 mit oder ohne Düse 140 und des stopfenden Instruments 142 ermöglicht es dem Arzt, bei dem Füllen der Kavität 134 mit dem Material 138 eine präzise Kontrolle auszuüben. Der Arzt kann unmittelbar und unverzüglich das Volumen und die Überbringungsrate anpassen entsprechend den besonderen angetroffenen lokalen physiologischen Bedingungen. Die Aufbringung eines kleinen Drucks (d. h. möglichst nicht größer als 2.5 MPa (360 psi)) an dem distalen Ende der Kanüle, insbesondere nicht größer als 1.3 MPa (190 psi) an dem distalen Ende der Kanüle und vorzugsweise nicht größer als 0.7 MPa (100 psi) an dem distalen Ende der Kanüle), welcher einheitlich durch das stopfende Instrument 142 aufgebracht wird, ermöglicht es dem Arzt, das Füllvolumen, den Flusswiderstand und die Flusspfad-Bedingungen schnell anzupassen. Die Gefahr eines übermäßigen Befüllens und einer Leckage von Material 138 nach außerhalb des Kavitäts-Bereichs wird hierdurch signifikant reduziert.
Wenn der Arzt davon ausgeht, dass das Material 138 reichlich im Inneren des Kavitäts-Bereichs verteilt ist, zieht der Arzt das stopfende Instrument 142 aus der Kanüle 50 und der Bohrung 48 zurück. Vorzugsweise verdreht der Arzt zunächst das stopfende Instrument 142 zum klaren Abbrechen der Verbindung oder des Kontakts mit dem Material 138.
Selbstverständlich kann dieses Verfahren mehrfach wiederholt werden zur Gewinnung eines Zugangs und zur Behandlung eines vertebralen Körpers in vielfältigen Orientierungen zur Schaffung mehrfacher Kavitäten, die miteinander verbunden sein können oder nicht. Nachdem eine Kavität gefüllt worden ist und auf die zuvor beschriebene Weise gestopft worden ist, können die Instrumente zurückgezogen werden, und die Stelle mit der Inzision kann durch Nähen geschlossen werden. Das Verfahren zur Behandlung des Knochens ist damit abgeschlossen.
C. VORGESCHLAGENE MATERIALIEN
Das Material 138 stellt möglichst eine hinreichende Unterstützung in dem vertebralen Körper bereit zur Vermeidung einer weiteren Fraktur des Körpers. Das Potential des vertebralen Körpers, einen Widerstand gegenüber Lasten bereitzustellen, wird hierdurch verbessert. Das Material kann weiterhin eine Heilung des vertebralen Körpers vereinfachen oder ermöglichen.
Das gewählte Material 138 kann ein Knochenzement sein, oder eine Autoplastik oder eine Alloplastik für Knochentransplantatgewebe, welches auf vielfältige Weisen gewonnen werden kann, beispielsweise in Pastenform (vgl. Dick, "A Use of the Acetabular Reamer to Harvest Autogenic Bone Graft Material: A Simple Method for Producing Bone Paste," Archives of Orthopaedic and Traumatic Surgery (1986), 105: 235–238), oder in Pellet-Form (vgl. Bhan et al., "A Percutaneous Bone Grafting for Nonunion and Delayed Union of Fractures of the Tibial Shaft," @ International Orthopaedics (SICOT) (1993) 17: 310–312). Alternativ kann das Knochentransplantatgewebe gewonnen werden unter Einsatz einer Gewinnungseinrichtung für Knochentransplantat, welches kommerziell von dem Unternehmen SpineTech bezogen werden kann. Unter Einsatz eines Trichters wird die Paste oder das pelletförmige Transplantat-Gewebematerial in die Kanüle 50 geladen. Das stopfende Instrument 142 wird dann auf die zuvor beschriebene Weise vorwärts bewegt in die Kanüle 50, um die Paste oder das pelletförmige Transplantat-Gewebematerial aus der Kanüle 50 und in die Kavität 134 zu verlagern.
Das ausgewählte Material 138 kann auch ein granulares Knochenmaterial aufweisen, welches von Korallen gewonnen ist, beispielweise ProOsteon^TM, Calcium-Carbonat-Granulat, welches verfügbar ist von dem Unternehmen Interpore. Das Granulat wird unter Einsatz eines Trichters in die Kanüle 50 geladen und unter Einsatz des stopfenden Instruments 142 vorwärtsbewegt in die Kavität.
Das gewählte Material 138 kann auch demineralisierte Knochenmatrix aufweisen, die aufgelöst ist in Glycerin (beispielsweise Grafton^TM Allograft Material, welches von dem Unternehmen Osteotech verfügbar ist) oder SRS^TM-Calcium-Phosphat-Zement, welcher von dem Unternehmen Novian verfügbar ist. Dieses viskosen Materialien können ähnlich dem zuvor beschriebenen Knochenzement in die Spritze 136 geladen werden und in die Kavität direkt oder mit Einsatz der Düse 140, die durch die Kanüle 50 in die Kavität 134 eingesetzt ist, eingespritzt werden. Wie dies zuvor beschrieben worden ist, wird das stopfende Instrument 142 eingesetzt zur Verlagerung verbleibenden Materials aus der Kanüle 50 in die Kavität 134.
Das gewählte Material 138 kann auch in Blattform sein, beispielsweise ein Collagraft^TM-Material, welches aus Calcium-Carbonat-Puder und Collagen aus vom Rind stammenden Knochen hergestellt ist. Das Blatt kann in ein Rohr gerollt werden und von Hand in die Kanüle 50 geladen werden. Das stopfende Instrument 142 wird dann durch die Kanüle 50 vorwärts bewegt, um das Material in die Kavität 134 zu drücken und dort zu kompaktieren.
IV. VERBUNDENE ODER MITEINANDER VERRIEGELTE VON DER HAND GEHALTENE INSTRUMENTE
19 und 20 zeigen eine alternative Ausführungsform für ein Verbund-Instrument 210 zum Eindringen in Gewebe, welches viele der Merkmale des zuvor beschriebenen Verbund-Instruments 10 aufweist. Wie 22 zeigt, besitzt in demontiertem Zustand das Verbund-Instrument 210 ähnlich dem zuvor beschriebenen Verbund-Instrument 10 ein erstes funktionales Instrument 220 und ein zweites funktionales Instrument 240. Ein Verbund-Handbetätigungselement 212 verbindet die zwei Instrumente 220 und 240 in zusammengebautem Zustand (wie 19 und 20 zeigen). Das Verbund-Handbetätigungselement 212 besitzt ein erstes Handbetätigungselement 222 (dem ersten Instrument 220 zugeordnet) und ein zweites Handbetätigungselement 242 (dem zweiten Instrument 249 zugeordnet) (wie auch 22 zeigt). Ähnlich dem Verbund-Handbetätigungselement 12 für das Verbund-Instrument 10 unterstützt das Verbund-Handbetätigungselement 212 für das Instrument 210 einen Arzt bei dem Betreiben des Verbund-Instruments 210. Allerdings kann ein Arzt auch das erste Handbetätigungselement 222 unabhängig von dem ersten Instrument 220 betrieben oder das zweite Handbetätigungselement 242 unabhängig von dem zweiten Instrument im Gebrauch betreiben.
Wie zuvor erläutert, kann die Zahl und der Typ der Instrumente 220 und 240 selbstverständlich variieren. In der dargestellten Ausführungsform besitzt jedes der Instrumente 220 und 240 eine andere Größe und Funktion. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste funktionale Instrument 220 ein Trokar-Instrument, während das zweite funktionale Instrument 240 ein Kanülen-Instrument ist.
A. DAS TROKAR-INSTRUMENT
Unter Bezugnahme auf 22 dient das erste Instrument 220 als ein Trokar-Instrument 230 zum Eindringen in Gewebe. Der Trokar 230 besitzt ein proximales Ende 232 und ein distales Ende 234. Das distale Ende 234 dient einem Eindringen in weiches Gewebe und/oder Knochen in Reaktion auf drückende und/oder drehende Kräfte, die von dem Arzt bei dem ersten Handbetätigungselement 222 oder dem Verbund-Handbetätigungselement 212 aufgebracht werden. Wenn dies gewünscht ist, kann das distale Ende 234 mit einer grundsätzlich stumpfen und/oder kanülenartigen Spitze enden oder alternativ mit einer scharfen Spitze enden zum Schneiden durch Gewebe, wie dieses aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Das erste Handbetätigungselement 222 ist mit dem proximalen Ende 232 des Torkars 230 gekoppelt. Ähnlich dem in 6C gezeigten Trokar 30 kann das proximale Ende 232 des Trokars 230 entsprechend T-förmig geformt sein, wobei das erste Handbetätigungselement 222 um das T-förmige Ende geformt ist. Wie zuvor unter Bezugnahme auf den Trokar 30 beschrieben, erhöht diese Anordnung signifikant die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen dem Handbetätigungselement 222 und dem Trokar 230 und ermöglicht eine Übertragung signifikanter Längs- und Torsionskräfte von dem Handbetätigungselement 222 zu dem Trokar 230 ohne Versagen der Verbindung. Alternativ kann mit oder ohne T-förmigem Ende das proximale Ende 232 des Trokars 230 eingekerbt sein (wie dieses hinsichtlich des Trokars 32 in dem eingekerbten Bereich 33 in 6C dargestellt ist) zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Verbindung zwischen dem Trokar 230 und dem Handbetätigungselement 222, oder vielfältige verbindende Kleber können eingesetzt werden mit unterschiedlichen Resultaten.
Das erste Handbetätigungselement 222 besitzt vorzugsweise einen aufnehmenden Kanal 226 mit einem Sichtfenster 224 und einem Verbindungs-, Verriegelung- oder Sperrmechanismus 235 (ebenfalls in 23 und 24 dargestellt), dessen Struktur und Funktion im Folgenden beschrieben wird.
Ähnlich dem Trokar 30 kann der Trokar 230 ein inneres Lumen (nicht dargestellt) aufweisen, welches durch das Handbetätigungselement 222 und den Körper des Trokars 230 hindurch tritt, um eine Durchtrittsbahn für ein Stilett und/oder eine konventionelle spinale Nadel-Baugruppe bereitzustellen zwecks Führung des Einsetzens des ersten Instruments 220 durch sich selbst oder aufgenommen mit dem zweiten Instrument 240 (wie 18 hinsichtlich der ersten beschriebenen Ausführungsform zeigt) durch weiches Gewebe in eine zu behandelnde Knochenstelle.
B. DAS KANÜLEN-INSTRUMENT
Grundsätzlich immer noch unter Bezugnahme auf 22 wirkt das zweite Instrument 240 als ein Kanülen-Instrument oder als Führungshülle und weist eine Kanüle 250 auf. Die Kanüle 250 des zweiten Instruments 240 ist vorzugsweise in gewissem Ausmaß größer hinsichtlich des Durchmessers als der Trokar 230 des ersten Instruments 220 und nicht so lang wie dieser. Wie am besten in 21 dargestellt ist, beinhaltet das zweite Instrument 240 ein inneres Lumen 244, welches sich durch das Instrument von dessen distalem Ende zu dessen proximalem Ende 252 erstreckt. Das innere Lumen 244 ist geeignet bemessen, um den Trokar 230 aufzunehmen (wie 21 zeigt). Die Größe des inneren Lumens 244 ermöglicht vorzugsweise, dass das zweite Instrument 240 gleitend oder rotierend relativ zu dem ersten Instrument 220 bewegt wird und umgekehrt, bis die zwei Handbetätigungselemente 222 und 242 miteinander verbunden oder verriegelt werden, wie im Folgenden noch beschrieben wird.
Das distale Ende 254 des zweiten Instruments 240 besitzt eine End-Oberfläche, die vorzugsweise ein kleines Profil aufweist und in Abhängigkeit von drückenden und/oder drehenden Kräften, die auf das Verbund-Handbetätigungselement 212 oder das zweite Handbetätigungselement 242 aufgebracht werden, in weiches Gewebe eindringen kann, welches das erste Instrument 220 umgibt.
Das proximale Ende 252 ist mit dem zweiten Handbetätigungselement 242 gekoppelt. Wie in 6 D hinsichtlich der Kanüle 50 dargestellt, kann das proximale Ende 252 der Kanüle 250 vorzugsweise ein abgeplattetes und gekerbtes oder ausgeklinktes Ende "A" und/oder eine texturierte Oberfläche "B" aufweisen, worum das zweite Handbetätigungselement 242 geformt wird. Das abgeplattete und gekerbte Ende "A" und/oder die texturierte Oberfläche "B" dient einer Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Verbindung zwischen der Kanüle 250 und dem zweiten Handbetätigungselement 242 zur Ermöglichung einer Übertragung signifikanter Längs- und Torsionskräfte zwischen dem zweiten Handbetätigungselement 242 und der Kanüle 250 ohne ein Versagen der Verbindung. Wie für den Trokar 280 können allerdings auch andere Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Riefen oder Kerben der Kanüle 250 und/oder der Einsatz vielfältiger Kleber mit unterschiedlichen Resultaten eingesetzt werden.
Bei Erstreckung von dem inneren Lumen 244 bei dem proximalen Ende 252 der Kanüle 250 beinhaltet das zweite Handbetätigungselement 242 vorzugsweise eine Bohrung 248, die vorzugsweise gemeinsam mit der Kanüle 250 in Umfangsrichtung orientiert ist. Das zweite Handbetätigungselement 242 beinhaltet eine Querschulter 246 und zumindest eine Verbindungs- oder Verriegeldungskerbe 256 oder einen Verbindungszahn auf der Schulter 246, wobei die Struktur und die Funktion später beschrieben werden.
C. DIE HANDBETÄTIGUNGSELEMENTE
Das erste Handbetätigungselement 222 und das zweite Handbetätigungselement 242 sind geeignet gestaltet, um komfortabel eine Hand aufzunehmen, um möglichst ineinander einzugreifen zur Bildung eines Verbund-Handbetätigungselements 212, welches einen Widerstand bildet gegenüber einer relativen Verdrehung zwischen dem ersten Handbetätigungselement 222 und dem zweiten Handbetätigungselement 242.
D. AUFNAHME DER HAND
Ähnlich dem Verbund-Handbetätigungselement 12 ist das Verbund-Handbetätigungselement 212 geeignet geformt, um komfortabel und sicher von einer normalen menschlichen Hand gegriffen zu werden, wie dies grundsätzlich in 21 dargestellt ist. Vorzugsweise sind die Konturen des Verbund-Handbetätigungselements 212 ähnlich abgerundet zur Bereitstellung eines komfortablen Griffs und zur Minimierung von Rissen des chirurgischen Handschuhs. Das erste Handbetätigungselement 222 ist vorzugsweise mit zwei Aufnahmen 238 für Finger ausgestattet, welche vorgesehen sind zur Aufnahme des Zeigefingers und des kleinen Fingers eines Arztes auf dieselbe Weise, wie dies für das Handbetätigungselement 12 in 3 dargestellt ist.
Das zweite Handbetätigungselement 242 ist vorzugsweise mit zwei Aufnahmen 258 für Finger ausgestattet, die für die Aufnahme des Mittelfingers und des Ringfingers des Arztes vorgesehen sind auf dieselbe Weise, wie dies für das Handbetätigungselement 42 in 4 dargestellt ist.
Die Form und Größe des ersten Handbetätigungselements 222 und zweiten Handbetätigungselements 242 können variieren. In der Ausführungsform, die in 19 bis 21 dargestellt ist, beinhaltet das Verbund-Handbetätigungselement 212, insbesondere das erste Handbetätigungselement 222, eine Schlagplatte 214, die verlängert ist zur komfortablen Einpassung entlang der Fläche der Hand. Die Schlagplatte 214 ist ebenfalls geeignet konfiguriert zur Aufnahme eines Schlages zu Zwecken, die zuvor beschrieben worden sind.
Das Material, welches für das erste Handbetätigungselement 222 und das zweite Handbetätigungselement 242 gewählt ist, stellt vorzugsweise eine hinreichende strukturelle Integrität bereit, um eine manuelle Manipulation und Kräfte auszuhalten, die infolge manueller Schläge zu erwarten sind. Das erste Handbetätigungselement 222 und das zweite Handbetätigungselement 242 sind aus einem geformten oder gegossenen steifen Material hergestellt, dessen Festigkeit ausreichend ist, um schlagende, drückende oder verdrehende Kräfte auszuhalten, ohne dass eine signifikante Deformation auftritt. Repräsentative Materialen für das erste und zweite Handbetätigungselement 222, 242 beinhalten unterschiedliche Kunststoffe, Metalle und/oder Keramik-Materialien, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. In einer offenbarten Ausführungsform sind das erste und zweite Handbetätigungselement 222, 242 aus Lustran^TM ABS (Acrylonitril-Butadien-Styren)-Kunststoff hergestellt, welches kommerziell verfügbar ist von dem Unternehmen Bayer Corporation.
Ein weiteres bevorzugtes Kennzeichen der Handbetätigungs-Element-Komposition ist, dass das erste Handbetätigungselement 22 und das zweite Handbetätigungselement 242 aufgeraut sein können oder anderweitig texturiert sein können, um eine sichere Greiffläche zu bieten.
E. VERBINDUNGS- ODER VERRIEGELUNGS-KONFIGURATION
Für ein geeignetes Zusammenwirken bei Aufbringung schlagender, drückender und/oder drehender Kräfte auf das Verbund-Handbetätigungselement 212 rotiert das erste Handbetätigungselement 222 möglichst nicht relativ zu dem zweiten Handbetätigungselement 242, wenn die zwei Handbetätigungselemente 222 und 242 gegeneinander gesichert sind. Zur Vermeidung einer relativen Verdrehung beinhaltet das erste Handbetätigungselement 222 vorzugsweise den aufnehmenden Kanal 226, in den die Schulter 246 des zweiten Handbetätigungselements 242 vorwärts bewegt wird und in dem diese aufgenommen wird (vgl. 23 und 24).
Ist der Trokar 230 des ersten Instruments 220 gleitend durch die Kanüle 250 des zweiten Instruments 240 (vgl. 21) bewegt, passen im Gebrauch das erste Handbetätigungselement 222 und das zweite Handbetätigungselement 242 zusammen zur Bildung des Verbund-Handbetätigungselements 212 (wie 19 zeigt). Die Schulter 246 ist aufgenommen in dem Verriegelungskanal 226 und bildet einen Widerstand gegenüber einer Verdrehung des ersten Instruments 220 relativ zu dem zweiten Instrument 240.
Weiterhin greift bei Vorwärtsbewegung der Verriegelungsschulter 246 um einen gewünschte Distanz durch den Kanal 226 der Verbindungs- oder Verriegelungsmechanismus 236 auf dem ersten Handbetätigungselement 222 in die Verbindungs- oder Verriegelungskerbe 256 auf dem zweiten Handbetätigungselement 242 ein zur Bildung eines Widerstands gegenüber einer Trennung der beiden Instrumente 220, 240.
Der Verbindungs- oder Verriegelungsmechanismus 236 kann auf vielfältige Weisen konstruiert sein. Wie in 23 und 24 dargestellt, beinhaltet der Verbindungs- oder Verriegelungsmechanismus 236 einen Verriegelungsfinger 260, der geeignet angeordnet ist zum Eingriff in die Verriegelungskerbe 256 auf dem zweiten Handbetätigungselement 242. Der Verriegelungsfinger 260 wird von einem Scharnier 262 in dem ersten Handbetätigungselement 222 getragen. Das Scharnier 262 ist vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt und besitzt ein Erinnerungsvermögen, wodurch ein sogenanntes "lebendes Scharnier" (engl.: "living hinge") gebildet ist.
Der Verriegelungsfinger 260 ist als auf Biegung belasteter Träger ausgebildet auf dem Scharnier 262 für eine verschwenkende Bewegung mit dem ersten Handbetätigungselement 222. Das Erinnerungsvermögen des Scharniers 262 beaufschlagt normalerweise die Finger 260 in Richtung einer normalen Position, die in 23 dargestellt ist, in der der Finger 260 aufgenommen ist innerhalb der Kerbe 256, sofern die zwei Teile zueinander ausgerichtet sind. Der Verriegelungsfinger 260 kann aus dessen normaler Position verlagert werden (wie in 24 dargestellt) in Reaktion auf eine aufgebrachte Kraft F. Mit Entfernung der Kraft F führt das Scharnier 262 den Finger 260 in seine normale Position zurück.
In der dargestellten Ausführungsform wird die Kraft F auf zumindest zwei unterschiedliche Wiesen aufgebracht. Eine Weise arbeitet in Reaktion auf die Vorwärtsbewegung der Schulter 246 durch den Kanal 226 in Richtung des Verriegelungsmechanismus 236. Dies dient einer Sicherung der beiden Instrumente 220 und 240 gegeneinander für einen Gebrauch als Verbund-Instrument 210. Die andere Weise arbeitet in Reaktion auf einen manuellen Druck, der von einem Betreiber auf den Verriegelungsmechanismus 236 aufgebracht wird. Dies dient einer Trennung der beiden Instrumente 220, 240 zur einzelnen Verwendung der Instrumente 220, 240.
Hinsichtlich des ersten Mechanismus besitzt der Verriegelungsfinger 260 eine Nockenoberfläche 264 (die am besten in 24 dargestellt ist). Die führende Kante 266 der Verriegelungsschulter 246 gleitet oder reitet entlang der Nockenoberfläche 264 mit Fortschritt der Schulter 246 durch den Kanal 226. Fortschreitende Vorwärtsbewegung der führenden Kante 255 der Schulter 246 entlang der Nockenoberfläche 264 bringt die Kraft F auf zur Verursachung, dass der Verriegelungsfinger 260 auf dem Scharnier 262 verschwenkt. Bei gegenseitiger Ausrichtung der Verriegelungskerbe 256 auf der Schulter 246 mit dem Verriegelungsfinger 260 wird die Kraft F entfernt und der Verriegelungsfinger 260 kehrt elastisch in seine normale Position zurück. Dies bewegt den Verriegelungsfinger 260 in die Kerbe 256 als eine Schnappverbindung. Das Erinnerungsvermögen des Scharniers bildet einen Widerstand gegenüber einer Bewegung der Kerbe 256 aus der eingreifenden Wirkverbindung mit dem Verriegelungsfinger 260, wodurch effektiv eine Verriegelung der zwei Handbetätigungselemente 222 und 242 miteinander als ein Verbund-Handbetätigungselement 212 erfolgt.
Die Schulter 246 beinhaltet vorzugsweise eine Verriegelungskerbe 256 auf umgekehrt gegenüberliegenden, gegenüberliegenden Seiten der Schulter 246. Auf diese Weise ist das Passen der Schulter 246 in den Kanal 226 nicht sensitiv zu der gegenseitigen Orientierung der beiden Handbetätigungselemente 222 und 242.
Das Sichtfenster 224 auf dem ersten Handbetätigungselement 222 zeigt die Vorwärtsbewegung der Schulter 246 durch den Kanal 226 in Wechselwirkung mit dem Verriegelungsmechanismus 236. Dieses gewährleistet eine visuelle Bestätigung der Verriegelungsverbindung. Vorzugsweise besitzt die Schulter 246 eine andere Farbe als das erste Handbetätigungselement 220, so dass eine Visualisierung weiter vereinfacht wird.
Bei der Formgebung wird das Verbund-Handbetätigungselement 210 geeignet bemessen und geformt zur Bereitstellung von vier Fingern, wobei sich zwei Finger jeweils auf dem ersten Handbetätigungselement 222 und dem zweiten Handbetätigungselement 242 befinden auf dieselbe Weise, wie dies für das Verbund-Handbetätigungselement 10 in 3 dargestellt ist.
Hinsichtlich des zweiten Mechanismus zur Aufbringung der Kraft F auf den Verriegelungsfinger 260 beinhaltet der Verriegelungsmechanismus 236 auch eine entsperrende Oberfläche 268. Ein Pressen gegen die entsperrende Oberfläche 268 bringt eine Kraft F auf die Verriegelungsfinger 260 auf, was verursacht, dass die Finger 260 auf dem Scharnier 262 verschwenken. Der Verriegelungsmechanismus 236 beinhaltet vorzugsweise auch einen Stopp 280, welches die Verlagerung des Verriegelungsmechanismus während der Freigabe begrenzt. Die Kraft F befreit die Finger 260 aus der Kerbe 256 zur Ermöglichung, dass die Schulter 246 aus dem Kanal 226 zurückgezogen wird. Der Betreiber kann hierdurch die beiden Handbetätigungselemente 222, 242 voneinander trennen (wie 21 zeigt).
Das Verbund-Instrument 210 und die Instrumente 220 und 240 können in Verbindung mit einem Katheter-Element 130, einem diagnostischen oder therapeutischen Element 132 und anderen Instrumenten auf dieselbe Weise wie das Verbund-Instrument 10, welches zuvor beschrieben worden ist, verwendet werden.
Das offenbarte Verbund-Instrument 210 vereinfacht in großem Ausmaß die Manipulation und den Gebrauch des Instruments durch den Arzt, der während des chirurgischen Verfahrens verdrahtete und/oder mit Draht-Linien versehende Handschuhe trägt. Da viele Verfahren unter fluoroskopischer Visualisierung ausgeführt werden, tragen Ärzte, die derartige Verfahren wiederholt ausführen, oftmals mit Draht versehene Handschuhe zur Minimierung der Aussetzung der Hände mit beeinträchtigender Strahlung. Derartige Handschuhe sind oftmals dick, nicht komfortabel und beinhalten Kontrastmittel-Materialien, wie beispielsweise Draht oder Blei, und beeinträchtigen negativ das Manipulationsvermögen des Chirurgs hinsichtlich kleiner Objekte oder hinsichtlich eines "Fühlens" der chirurgischen Instrumente während des Verfahrens. Mit dem offenbarten Verbund-Instrument 210 kann der Arzt das Instrument in einer einzelnen Hand halten und kann einen einzelnen Finger verwenden zum Herunterdrücken der Entsperrfläche 268 zur Trennung der beiden Handbetätigungselemente 222 und 242. Die Entsperrfläche 268 ist möglichst geeignet bemessen, so dass diese einfach gefühlt und manipuliert werden kann, selbst durch verbleite Handschuhe.
Da der Stopp 280 vorzugsweise die Verlagerung des Verriegelungsmechanismus 236 während der Freigabe begrenzt, kann der Verriegelungsmechanismus 236 weiterhin eine signifikante Größe der Kraft F aushalten ohne Beschädigung des Scharniers 262. Dieses ist insbesondere wichtig in Fällen, in denen der Arzt verbleite Handschuhe trägt, da der Arzt in diesem Fall nicht in der Lage ist, akkurat den Betrag der Kraft zu erfassen, die dieser auf ein gegebenes Werkzeug aufbringt. Selbst in Fällen, in denen der Arzt eine zu große Kraft verwendet zur Freigabe des Instruments, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass das offenbarte Verbund-Instrument 210 während des chirurgischen Verfahrens versagt.
Die Merkmale der Erfindung werden in den folgenden Ansprüchen weiter dargelegt.

Claims

Werkzeug mit einem ersten funktionalen Instrument (20) mit einem ersten Handbetätigungselement (22), wobei das erste Handbetätigungselement (22) eine erste und zweite Greiffläche (38) zum Greifen durch zumindest zwei Finger einer Hand aufweist, einem zweiten funktionalen Instrument (40), welches ein zweites Handbetätigungselement (42) besitzt, wobei das zweite Handbetätigungselement (42) eine dritte und vierte Greiffläche (58) zum Greifen durch zumindest zwei Finger einer Hand aufweist, wobei das erste funktionale Element (20) in Wechselwirkung mit dem zweiten funktionalen Instrument (40) tritt oder in dieses eingreift zur Bildung eines Verbund-Instrumentes (10) und das erste Handbetätigungselement (22) mit dem zweiten Handbetätigungselement (42) zusammenpasst, wenn das erste funktionale Instrument (20) mit dem zweiten Instrument (40) zur Bildung eines Verbund-Handbetätigungselementes in Wirkverbindung tritt oder in dieses eingreift, und die erste, zweite, dritte und vierte Greiffläche (38, 58) zusammenpassen zur Bildung einer Verbund-Greiffläche für Finger zum Greifen durch vier Finger einer Hand und das Verbund-Handbetätigungselement (12) einen Verbindungs- oder Verriegelungs-Mechanismus (236) aufweist zur Bildung eines Widerstandes gegenüber einem Lösen des ersten und zweiten funktionalen Instrumentes (20, 40) voneinander.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste funktionale Instrument (20) ein Trokar-Instrument ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite funktionale Instrument (40) ein Kanülen-Instrument ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbund-Handbetätigungselement (12) geeignet angepasst ist, um im Gebrauch eine Längskraft auf das Verbund-Instrument (10) zu übertragen.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbund-Handbetätigungselement (12) geeignet angepasst ist, um im Gebrauch eine Rotationskraft auf das Verbund-Instrument (10) zu übertragen.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbund-Handbetätigungselement (12) geeignet angepasst ist, um im Gebrauch sowohl eine Längs- als auch eine Rotationskraft auf das Verbund-Instrument (10) zu übertragen.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbund-Handbetätigungselement (12) geeignet gestaltet ist, um im Gebrauch eine Schlagkraft aufzunehmen.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbund-Handbetätigungselement (12) mit oder aus Material gebildet ist, welches bei Aufbringung einer Schlagkraft keine oder nur eine geringe Deformation erfährt.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite funktionale Instrument (40) eine Kanüle ist und das erste funktionale Instrument (20) ein Trokar ist, welcher geeignet bemessen ist für einen Durchtritt durch die Kanüle.
Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trokar länger ist als die Kanüle.