DE10013146A1 - Haltesystem für Hilfsinstrumente insbesondere in der minimal invasiven Chirurgie - Google Patents
Haltesystem für Hilfsinstrumente insbesondere in der minimal invasiven ChirurgieInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Halte- und Positioniervorrichtung für chirurgische Hilfsinstrumente und Optiken mit einem mechanischen Gestänge, an dessen freiem Endabschnitt eine Aufnahme für das Hilfsinstrument oder die Optik angeordnet ist, wobei DOLLAR A die Aufnahme über einen zumindest 2-dimensional wirkenden Gelenkmechanismus an das mechanische Gestänge angelenkt ist. Ferner kann eine Halte- und/oder Arretiervorrichtung für chirurgische Hilfsinstrumente und Optiken in einem Trokar vorgesehen sein mit einer im wesentlichen U-förmigen Halterung, die erste und zweite Durchgangsöffnungen axial fluchtend ausbildet und zumindest einem Klemmmittel zur individuellen, zumindest partiellen Verstellung des Durchmessers eines der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen. Schließlich ist ein Stativ zur Anlenkung von Halte- und Positioniervorrichtungen für chirurgische Hilfsinstrumente und Optiken vorgesehen mit einer Anlenkschiene, die an ihren sich gegenüberliegenden Enden Abstützstreben hat, an denen Befestigungsmittel zur portalartig einen OP-Tisch überspannenden Befestigung des Stativs vorgesehen sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haltesystem für
chirurgische Hilfsinstrumente wie sie insbesondere in der
minimal invasiven Chirurgie, vorzugsweise der sogenannten
Solo-Chirurgie Anwendung finden.
Zur Durchführung komplexer chirurgischer Eingriffe in
endoskopischer Technik bedarf es einer Vielzahl
verschiedener Instrumente und Optiken. Zu diesen
Instrumenten zählen sogenannte aktive Instrumente, die der
Operateur aktiv zur Durchführung operativer Maßnahmen
einsetzt und passive bzw. Hilfsinstrumente, deren Aufgabe
darin besteht, den Einsatz der aktiven Instrumente erst zu
ermöglichen, beispielsweise visuelle Kontrollmöglichkeiten
zu schaffen oder die Bewegungsfreiheit der aktiven
Instrumente im Körper zu verbessern, indem sie Gewebe oder
Gewebsteile auf die Seite halten oder indem sie Gewebe für
die operativen Handlungen wie Nähen, Schneiden oder
Präparieren fixieren.
Im klinischen Einsatz werden die Optiken und die
Hilfsinstrumente in der Regel von einem Assistenten
gehalten und auf Anordnung des Operateurs geführt. Um die
eher statische Arbeit der Assistenten zu erleichtern oder
sogar zu ersetzen sind aus dem Stand der Technik bereits
Haltearme bzw. Stative bekannt geworden, welche bereits in
der Praxis ihren Einsatz finden.
Als ein besonders relevanter Stand der Technik bezüglich
mechanischer Haltearme dieser Gattung seien die
Druckschriften DE-PS 43 07 876 C1 (mechanisches
Führungssystem für die endoskopische Chirurgie) und G 94 16
957.8 (Vorrichtung zur Führung und Fixierung chirurgischer
Instrumente) genannt. Hierbei werden zwei Varianten
angegeben, mittels denen die Bewegungen eines Instruments,
das durch einen definierten Punkt in den Körper eines
Patienten eingeführt wurde zwangsgeführt und arretiert
werden kann. Einerseits bilden zwei orthogonal zueinander
stehende Bögen, andererseits ein Doppelparallelogramm in
Kombination mit einem Drehgelenk eine Führung, die eine
Bewegung ermöglicht, die durch einen Kegel beschrieben
werden kann.
An dieser Stelle sei auf die besonderen physiologischen
Hintergründe hingewiesen, die zur Ausbildung derart
komplizierter Haltemechanismen bisher Veranlassung gaben.
Wie vorstehend bereits angedeutet wurde, wird ein aktives
Instrument wie auch ein Hilfsinstrument für den
chirurgischen Eingriff an einem vorbestimmten Punkt
beispielsweise in die Bauchdecke eines Patienten
eingeführt. Sämtliche vorstehend genannten konstruktiven
Ausgestaltungen von Haltearmen, Stativen oder
Bewegungsmechanismen sind dazu konzipiert, eine Bewegung
des Instruments ausschließlich um den Eindringpunkt in die
Körperwand des Patienten, auch invarianter Punkt genannt,
zu ermöglichen, wobei der Eindringpunkt selbst ortsfest
bleibt. D. h. sämtliche Schwenk- oder Bahnbewegungen des
Instruments im Bereich seines distalen Endes werden mittels
der bekannten Haltearme derart zwangsgeführt, dass das
Instrument am invarianten Punkt selbst in beliebiger
Richtung in der Körperwandebene unbeweglich bleibt, um
somit die Körperwand, z. B. die Bauchdecke nicht zu dehnen
oder gar zu zerreisen.
Die zur Erreichung dieses Ziels nötigen komplexen und
aufwendigen Haltearme haben jedoch sämtlich das Problem,
dass aufgrund der verwendeten Materialien eine
zeitaufwendige und schwierige Sterilisation erforderlich
ist. Zur Verringerung des Sterilisationsaufwands müssen die
Haltearme zusätzlich mit sterilen Folien abgedeckt werden,
wodurch jedoch wiederum das Einrichten der Haltearme am OP-
Feld erschwert wird. Abgesehen davon sind die bekannten
Haltearme nicht nur teuer sondern auch relativ anfällig
gegen Beschädigung im praktischen Einsatz.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
gattungsgemäßes Haltesystem zu schaffen, das einfach
sterilisierbar ist, einfach zu positionieren und in der
Lage ist, für den Einsatz von Hilfsinstrumenten und/oder
Optiken in der minimal invasiven Chirurgie die verwendeten
Trokare in einer gewünschten Position stabil zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine einen
Haltearm bildende Halte- und Positioniervorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1, eine Halte- und/oder
Arretiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14
sowie ein Stativ mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst,
welche vorzugsweise in Zusammenwirkung das neuartige
Haltesystem bilden. An dieser Stelle sei jedoch
ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jede der vorstehend
genannten drei Vorrichtungen einzeln eingesetzt und dabei
mit bereits aus dem Stand der Technik bekannten, anderen
Vorrichtungen bzw. Stativen jeweils in Zusammenwirkung
gebracht werden können.
Die Grundüberlegung der Erfindung beruht indessen auf der
Erkenntnis, dass die Körperwand z. B. die Bauchdecke eine
bestimmte Eigenelastizität aufweist, die eine minimale
Spannung in Körperwand-Ebenenrichtung zulässt, ohne dass
die Gefahr eines Zerreißens der Körperwand besteht. Diese
Erkenntnis führt nun zu dem Erfindungsgedanken, den
ortsfesten Punkt für die zwangsgeführten Bewegungen des
Instruments geringfügig von der Körperwand eines Patienten
zu beabstanden, wobei der Durchdringungspunkt der
Körperwand bei beispielsweise einer Bahnbewegung des
Instruments um den ortsfesten Punkt aufgrund vorliegender
Hebelarmverhältnisse nur minimal bewegt wird. Der hierbei
auftretende Bewegungsweg des Durchdringungspunkts bleibt
innerhalb der Bewegungstoleranz, in der eine Schubspannung
weit unterhalb der Zerreißspannung der Körperwand erzeugt
wird und daher vollständig risikolos für den Patienten ist.
Das erfindungsgemäße Verlagern des ortsfesten Schwenkpunks
des Instruments für dessen zwangsgeführte Bewegungen weg
vom Körper des Patienten ermöglicht nunmehr auch eine
erhebliche Vereinfachung des Haltearms selbst, dergestalt,
dass die Mechanik nunmehr nicht wie im Stand der Technik
einen im Raum befindlichen, imaginären Schwenkpunkt
erzeugen muss, der dem invariablen Punkt in der Körperwand
entspricht, sondern den ortsfesten Schwenkpunkt im oder
nahe dem Befestigungspunkt des Instruments am Haltearm
haben kann.
Diese Erfindung macht den Einsatz mehrerer Halte- und
Positioniereinrichtungen möglich, wofür die Anordnung des
erfindungsgemäßen Stativs gem. Anspruch 18 besonders
geeignet ist. Dieses Stativ gewährleistet eine nur geringe
Beschränkung des Zugangsbereichs für den Operateur an dem
OP-Tisch und schafft somit die Voraussetzung für die
sogenannte Solo-Chirurgie. Dabei können natürlich nicht nur
erfindungsgemäße Halte- und Positioniervorrichtungen an das
Stativ angelenkt sein, sondern das erfindungsgemäße Stativ
kann für sich eingesetzt und mit herkömmlichen Halte- und
Positioniervorrichtungen bestückt werden.
Insbesondere im Fall des erfindungsgemäßen Stativeinsatzes
aber auch bei einer herkömmlichen Anlenkung von Halte- und
Positioniervorrichtungen bekannter oder erfindungsgemäßer
Bauart am OP-Tisch bringt die Halte- und/oder
Arretiervorrichtung gemäß Anspruch 14 den Vorteil, dass
insbesondere schwere Hilfsinstrumente nicht mehr von
Assistenten gehalten werden müssen, wodurch noch mehr
Bewegungsfreiraum am OP-Tische für den Operateur erhalten
bleibt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsansicht eines Haltearms gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
Fig. 2 eine Perspektivenansicht des erfindungsgemäßen
Haltearms, die bei teilweise geschnittenen Bauteilen auch
den Bewegungsraum eines zu haltenden Trokars darstellt,
Fig. 3 den Längsschnitt einer Klemm-/oder
Arretiervorrichtung gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 die Seitenansicht eines OP-Felds mit einem als
Anlenkschiene ausgebildeten Stativ gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 5 die Draufsicht auf das OP-Feld gemäß Fig. 4.
Gemäß der Fig. 1 besteht der erfindungsgemäße Haltearm
bzw. die Halte- und Positioniervorrichtung für chirurgische
Hilfsinstrumente aus einem Haltestab 1 aus einem
Metallmaterial in Hohlprofil oder einem Kunststoffmaterial,
vorzugsweise jeweils mit bestimmten elastischen
Eigenschaften, an dessen einem Endabschnitt ein
Halterrahmen 2 fest fixiert ist. Der Halterrahmen 2 ist
gemäß der Fig. 1 zu einem U-förmigen Joch geformt, wobei
an den Endabschnitten der hierdurch entstehenden im
wesentlichen parallel beabstandeten Schenkel Anlenksockel
2a, 2b zur Anordnung einer Lagerungseinrichtung ausgebildet
sind.
Die Anlenksockel 2a, 2b sind vorliegend rechtwinklige
Ausnehmungen oder Aussparrungen, wodurch plane Oberflächen
entstehen, die einen vorbestimmten Parallelabstand
zueinander aufweisen. Des weiteren sind die Anlenksockel
2a, 2b von jeweils einer Bohrung bzw. einem Durchgangsloch
durchdrungen, die im wesentlichen im Mittelpunkt der
jeweiligen Anlenksockel 2a, 2b vorgesehen sowie koaxial
zueinander ausgerichtet sind.
In der gemäß Fig. 1 linksseitigen Bohrung ist ein
Lagerungs- bzw. Betätigungszapfen 6 eines ersten
Haltestempels 4 eingesetzt. Der Betätigungs- und
Lagerungszapfen 6 ragt dabei über die außenseitige
Oberfläche des Halterrahmens 2 vor und bildet an seinem
außenseitigen Endabschnitt eine Anlenkstelle für einen
Betätigungshebel 5. Der erste Haltestempel 4 in Form eines
Zylinderkolbens hat an seiner dem Lagerungszapfen 6
abgewandten Stirnseite eine konkave Eingriffsfläche.
An dem gegenüberliegenden, gemäß der Fig. 1 rechtsseitigen
Anlenksockel 2a ist ebenfalls ein zweiter Haltestempel 4a
angeordnet. Dieser zweite Haltestempel 4a besteht aus einem
zylinderförmigen Kolben, der an seiner einen Stirnseite
eine konkave Eingriffsfläche ausbildet und an seiner
gegenüberliegenden Stirnseite einen Lagerungszapfen 7 hat,
welcher in die Bohrung des rechtsseitigen Anlenksockels 4a
eingeführt ist und auf der Außenseite des Rahmens 2
vorsteht. In diesem vorstehenden Abschnitt ist eine Ringnut
(nicht weiter gezeigt) ausgebildet, in die ein Haltering 8
eingesetzt ist. (Alternativ kann der Lagerungszapfen 7 auch
einfach in die Bohrung eingeklebt, gepresst oder geschraubt
sein).
Zwischen den beiden Haltestempeln 4, 4a befindet sich eine
eine Aufnahme für das Instrument bildende Aufnahmekugel 3,
die eine durchgehende Zentralbohrung 3a aufweist. Die Kugel
3 hat dabei einen Radius, der kleiner als der Innenradius
des U-förmigen Halterrahmens 2 ist, so dass sie
ausschließlich von den beiden sich gegenüberliegenden
Haltestempeln 4, 4a in Position gehalten wird.
Wie ferner aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, lässt sich der
gemäß Fig. 1 linksseitige Haltestempel 4 über den
Betätigungshebel 5 entlang des Lagerungszapfens 6 axial
verschieben, um hierdurch die Einspannkraft, welche auf die
Kugel 3 aufgebracht wird, zu variieren und damit die
Klemmkraft soweit zu erhöhen, dass die hierbei entstehende
Reibungskraft zwischen der Kugeloberfläche und den konkaven
Flächen der Haltestempel 4, 4a eine Bewegungsarretierung
der Kugel 3 bewirkt. An dieser Stelle sei darauf
hingewiesen, dass der eine, mit dem Betätigungshebel 5
gekoppelte Lagerungszapfen 4 beispielsweise als Schraube
ausgebildet sein kann, welche über den Betätigungshebel 5
ein- und ausgedreht wird. Alternativ kann dieser
Lagerungszapfen 4 als Bolzen mit einer diesen umgebenden
Feder ausgebildet sein, welche den Lagerungszapfen und den
einstückig daran ausgebildeten Haltestempel 4 in Richtung
Kugel 3 vorspannt, wobei der Betätigungshebel 5
beispielsweise auf die Feder zur Einstellung der
Vorspannkraft einwirkt.
In Fig. 2 ist der Haltearm 1 gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in teilweise
aufgebrochener Darstellung schräg von vorn abgebildet.
Wie hieraus zu entnehmen ist, kann die Kugel 3 innerhalb
eines vorbestimmten Schwenkbereichs zwischen den beiden
Haltestempeln 4, 4a gedreht bzw. geschwenkt werden, wobei
ein in die zentrale Durchgangsbohrung 3a eingestecktes
Instrument (nicht gezeigt) eine Bewegung ausführen kann,
die durch einen in Fig. 2 schematisch dargestellten Kegel
beschrieben ist. Der Schwenkpunkt der Kugel liegt dabei auf
der durch die beiden Haltestempel 4, 4a definierten
Mittelachse zwischen den beiden Haltestempeln 4, 4a.
Wie ferner in der Fig. 2 zu sehen ist, sind am Innenumfang
der zentralen Durchgangsbohrung 3a zwei axial beabstandete
Radialnuten ausgebildet, in die Dichtungsringe eingesetzt
sind. Diese Dichtungsringe üben auf das in die zentrale
Durchgangsbohrung eingesetzte Instrument, beispielsweise
ein Trokar, eine Klemmkraft durch die Elastizität des
Dichtungsringmaterials (z. B. Gummi) aus, um das Instrument
in der Kugel zu fixieren. Zusätzlich können
Fixiereinrichtungen, z. B. eine Klemmschraube, vorgesehen
sein, die in die Kugel eingedreht ist und auf das
Instrument einwirkt.
Zur Funktionsweise des erfindungsgemäßen Haltearms lässt
sich folgendes ausführen:
Zuerst wird das zu verwendende Hilfsinstrument in Form
beispielsweise eines Trokars in die in der Kugel 3
ausgebildete Durchgangsbohrung 3a eingesteckt. Anschließend
wird der Trokar in den Körper eines zu behandelnden
Patienten beispielsweise durch dessen Bauchdecke als
Körperwand eingeführt, indem die Kugel 3 oberhalb des
Eindringpunkts auf die Bauchdecke aufgesetzt und der Trokar
axial verschoben wird sowie in einer für den Operateur
günstigen Lage positioniert wird. Hierbei gleitet und
rotiert der Trokar unter Überwindung der über die
Dichtungsringe auf ihn ausgeübten Klemmkraft innerhalb der
Durchgangsbohrung, während die auf der Bauchdecke des
Patienten aufliegenden Kugel 3 zwischen den beiden
Haltestempeln 4, 4a dreht und schwenkt. Sobald das
Hilfsinstrument die gewünschte Lage eingenommen hat, wird
es durch die Dichtungsringe gehalten, wobei natürlich auch
die zusätzliche Fixier- bzw. Arretierungseinrichtung,
beispielsweise die Klemmschraube in der Kugel vorgesehen
sein kann, die folglich seitlich in die Durchgangsbohrung
mündet. Zur abschließenden Fixierung des Hilfsinstruments
in der bestimmten Position betätigt der Operateur nunmehr
den Betätigungshebel 5, um hierdurch, die über die beiden
Haltestempel 4, 4a auf die Kugel 3 aufgebrachte Haltekraft
zu Erhöhen und dadurch die Kugel 3 zwischen den
Haltestempeln 4, 4a einzuklemmen.
Will der Operateur die Position des Hilfsinstruments
verändern, muss lediglich die auf die Kugel 3 aufgebrachte
Halte- bzw. Klemmkraft durch entsprechendes Betätigen des
Betätigungshebels 5 geringfügig reduziert werden, soweit,
dass eine gehemmte Bewegung der Kugel 3 zwischen den
Haltestempeln 4, 4a ermöglicht wird. Hierauf kann das
Hilfsinstrument gedreht und geschwenkt werden, wobei es
eine in der Fig. 2 dargestellte kegelförmige Bewegung
ausführt.
Der Schwenkpunkt des Hilfsinstruments liegt dabei im
wesentlichen auf der die beiden Haltestempel 4, 4a
miteinander verbindenden Mittelachse in etwa in der Mitte
des Abstandes zwischen den beiden Haltestempeln 4, 4a.
Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, wird bei Einführen
des Hilfsinstruments in den Körper des Patienten
beispielsweise durch dessen Bauchdecke die Kugel 3 an die
Oberfläche der Bauchdecke des Patienten nahe herangeführt
und gegebenenfalls sogar auf dieser abgestützt. Der Abstand
zwischen dem vorstehend beschriebenen Schwenkpunkt des
Hilfsinstruments, welcher nur im vorliegenden
Ausführungsbeispiel jedoch nicht notwendigerweise dem
Schwenkmittelpunkt der Kugel 3 entspricht, zu der
Bauchdeckenoberfläche beträgt dabei je nach Durchmesser der
Kugel 3 zwischen 1 bis 3 Zentimetern. Aufgrund dieses
geringen Abstandes wird bei einer entsprechenden
Lageveränderung des bereits eingeführten Hilfsinstruments
jener Punkt, in welchem das Hilfsinstrument die Bauchdecke
des Patienten durchstößt, nur relativ gering in
Bauchdeckenebene verschoben, wobei eine nur geringe
Schubspannung in der Bauchdecke entsteht.
Zusätzlich kann der Stab 1 wie vorstehend ausgeführt eine
gewisse Eigenelastizität aufweisen, wodurch bei einer
entsprechenden schwenkenden Bewegung des bereits
eingeführten Hilfsinstruments und der hierbei auf die
Bauchdecke aufgebrachten Schubspannung eine den Stab 1
biegende Reaktionskraft auftritt, die den Stab 1 elastisch
verformt. D. h., dass in diesem Fall der Schwenkpunkt des
Hilfsinstruments, d. h. der Schwenkpunkt der Kugel 3
bezüglich des Halterrahmens 2 zwar ortsfest, bezüglich des
Eindringpunkts in den Körper des Patienten jedoch
verschieblich ist und zwar im Rahmen der elastischen
Deformation des Stabs 1, wodurch die auf die Bauchdecke
aufgebrachte Schubspannung in Folge des sich zusätzlichen,
Verschiebens des Schwenkpunkts bezüglich des
Durchdringungspunkts der Bauchdecke teilweise kompensiert
und somit weiter verringert wird.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass nicht
notwendigerweise eine beidseits eingespannte Kugel zur
Aufnahme von Hilfsinstrumenten verwendet werden muss.
Grundsätzlich können auch solche gelenkigen
Verbindungsmechanismen Anwendung finden, die zur
schwenkbaren Bewegung des Hilfsinstruments sowie
nachfolgenden Arretierung des Hilfsinstruments in einer
gewählten Position in der Lage sind und die einen
Schwenkpunkt haben, der nur geringfügig vom
Durchdringungspunkt des Hilfsinstruments in der Bauchdecke
beabstandet ist.
Beispielweise könnte ein solcher Haltemechanismus ein
Kreuzgelenk oder ein entsprechender Scharniermechanismus
sein, der eine zumindest 2-dimensionale Verschwenkung
ermöglicht. Wesentlich hierbei ist, dass sich der
Schwenkpunkt des verwendeten Gelenks beispielsweise einer
Kugel, einer Scharnierachse oder dergleichen Lagerelemente,
in zumindest eine Bewegungsrichtung im wesentlichen
zwischen zwei Anlenkpunkten am entsprechend geformten
Halterahmen des Haltearms befindet, wodurch sich die
Gesamtkonstruktion gegenüber dem Stand der Technik
wesentlich vereinfacht. Die Kugel muss demzufolge nicht
unbedingt zwischen zwei Stempeln eingespannt sein, sondern
kann auch in einer entsprechend geformten Lagerschale
sitzen.
Der vorstehend genannte Scharniermechanismus hat in der
Regel eine definierte Schwenkachse, die durch Lagerungen
der zwei Schwenkteile geführt ist. Jedoch ist es auch
möglich preisgünstige Scharnierbänder ohne definierte
Schwenkachse zu verwenden.
Gemäß der Fig. 3 wird eine Halte- und/oder
Arretiervorrichtung zur Fixierung eines Hilfsinstruments
vorstehend genannter Bauart in einem Trokar dargestellt,
welche insbesondere in Kombination mit einer Halte- und
Positioniervorrichtung, wie sie beispielsweise vorstehend
anhand des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Haltearms
beschrieben ist, zur besseren Positionierbarkeit von
chirurgischen Hilfsinstrumenten beiträgt.
Gemäß der Fig. 3 besteht ein Trokar 10 im allgemeinen aus
einem langgestreckten zylindrischen Aufnahmerohr, in
welches ein chirurgisches Instrument, ein Hilfsinstrument
oder eine Optik 11 einführbar ist. Bei einer minimal
invasiven Operationstechnik werden demzufolge die zu
verwendenden Instrumente, Hilfsinstrumente und Optiken 11
mit Hilfe von derartigen Trokaren in den Körper eines zu
behandelnden Patienten eingeführt. Der Trokar hat dabei
ferner die Funktion, einen Zugang zu der Operationsstelle
innerhalb des Körpers bei einem Instrumentenwechsel offen
zu halten, wobei er durch geeignete Mechanik das Austreten
von Insulationsgasen verhindert.
Um chirurgische Maßnahmen über den Trokar durchführen zu
können, müssen die Instrumente innerhalb des Trokars sowohl
translatorisch als auch rotatorisch beweglich sein, wobei
insbesondere bei der Verwendung von Hilfsinstrumenten diese
in einer vorbestimmten Position auch arretiert werden
müssen.
Zum einen werden folglich die eingesetzten Trokare mittels
Halte- und Positioniervorrichtungen, wie sie beispielsweise
vorstehend anhand eines bevorzugten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels beschrieben wurden, in einer
bestimmten Relativlage zu der Eindringstelle vorzugsweise
in die Bauchdecke eines Patienten gehalten. Zum anderen
besteht aber auch die Notwendigkeit, das in den Trokar
eingeführte Instrument nach Erreichen einer vorbestimmten
Relativlage des Instruments bezüglich des Trokars ebenfalls
in dieser Relativlage zu arretieren.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Trokare an
geeigneten axial beabstandeten Stellen mit
Dichtungsvorrichtungen beispielsweise in Form von
Dichtungslippen oder -ringen auszustatten, um, wie
vorstehend angedeutet wurde, das Austreten von Gasen zu
verhindern. Derartige Dichtungsvorrichtungen üben natürlich
auch eine gewisse Reibungskraft auf das in den Trokar
eingeführte Instrument aus. Indessen sind die aus dem Stand
der Technik bekannten Dichtungsvorrichtungen nicht dazu
geeignet, insbesondere schwere Instrumente, wie
beispielsweise Optiken, zu halten, d. h. eine
translatorische oder rotatorische Kriechbewegung derartiger
Optiken innerhalb des Trokars zu verhindern.
Um daher ein langsames Eindringen von Hilfsinstrumenten
oder Optiken in den Körper eines zu behandelnden Patienten
zu verhindern, müssen insbesondere schwere Instrumente nach
wie vor von Assistenten des Operateurs im Operationssaal
gehalten werden.
Die Erfindung sieht zur Lösung dieses Problems gemäß der
Fig. 3 eine bügelförmige Halte- und/oder
Arretiervorrichtung 12 vor, bestehend aus einem Steg 13, an
dessen Endseiten zwei durch den Steg 13 im wesentlichen
parallel beabstandete Schenkel 14, 15 einstückig
ausgebildet sind. Der gemäß der Fig. 3 rechtsseitige eine
Schenkel 15 weist dabei ein Durchgangsloch auf, dessen
Durchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des
Trokars 10 entspricht bzw. geringfügig größer ist. Der
andere, gemäß der Fig. 3 linksseitige Schenkel 14 ist
ebenfalls mit einem Durchgangsloch versehen, dessen
Durchmesser dem Außendurchmesser des Instrumentes 11
gleichkommt bzw. geringfügig größer ist. Vorzugsweise hat
der eine, mit dem Durchgangsloch zur Aufnahme des Trokars
10 ausgebildete Schenkel 15 einen Scharnier- oder
Klappmechanismus, der ein Öffnen des Durchgangslochs
ähnlich einer Schelle ermöglicht, wodurch der Trokar 10 in
das Durchgangsloch seitlich einsetzbar ist. Beispielsweise
kann der Schenkel 15 zweigeteilt sein, wobei die beiden
Schenkelteile in zusammengebautem Zustand das
Durchgangsloch ausbilden und wobei die beiden Schenkelteile
voneinander beabstandet oder getrennt werden können, um an
dem Außenmantel des Trokars 10 montiert zu werden. Hierfür
können die beiden Schenkelteile vorzugsweise mittels
Schrauben verbunden sein.
Der andere Schenkel 14 mit dem zur Aufnahme und Führung des
Instruments ausgebildeten Durchgangsloch hat zusätzlich
einen Arretiermechanismus beispielsweise in Form einer in
Fig. 3 nur andeutungsweise dargestellten Klemmschraube 16
mit Betätigungshebel 17, die seitlich in den Schenkel 14
oder oberhalb des Schenkels 14 in den Steg 13 eingedreht
ist und in das Durchgangsloch seitlich mündet.
Zur Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Halte-
und/oder Arretiervorrichtung wird folgendes ausgeführt:
Zuerst wird die Halte- und/oder Arretiervorrichtung an dem
außenseitigen Ende des in einen Patienten einzuführenden
Trokars 10 fixiert, indem der Trokar 10 endseitig in das
Durchgangsloch mit großem Durchmesser eingesetzt wird.
Hierzu wird das Durchgangsloch durch entsprechende
Betätigung des Schaniermechanismuses geöffnet,
beispielsweise entsprechend einer Rohrschelle, und der
Trokar 10 seitlich in das nunmehr aufgeweitete bzw.
seitlich geöffnete Durchgangsloch eingesetzt. Anschließend
wird der Schaniermechanismus wieder zugeklappt und der
Trokar 10 in dem Durchgangsloch festgeklemmt.
Die Klemmkraft ist dabei ausreichend, dafür, ein
Verrutschen der Halte- und/oder Arretiervorrichtung längs
des Trokars 10 bzw. ein Verdrehen der Halte- und/oder
Arretiervorrichtung um den Trokar 10 zu verhindern. Die
Klemmkraft ist jedoch klein genug, um ein Einquetschen des
Trokars 10 zu vermeiden, wodurch der innere Querschnitt des
Trokars 10 unverändert bleibt.
Anschließend wird das chirurgische Instrument, das
Hilfsinstrument oder die Optik 11 in den Trokar 10
eingeführt, indem das Instrument 11 zuerst durch das
Durchgangsloch mit kleinem Durchmesser im Schenkel 14
eingesteckt wird, dessen Mittelachse mit der Mittelachse
des zuvor arretierten Trokars 10 fluchtet. Der
Arretiermechanismus im Bereich des Durchgangslochs mit
kleinem Durchmesser, vorzugsweise die Klemmschraube 16 ist
dabei geöffnet, so dass ein reibungsfreies Einführen des
Instruments 11 weiter in den Trokar 10 möglich ist.
Sobald das Instrument 11 eine bezüglich des Trokars 10
bestimmte Position einnimmt, wird der Arretiermechanismus,
vorliegend die Klemmschraube 16 mittels des Hebels 17
betätigt, um eine bestimmte Klemmkraft in Radialrichtung
des Durchgangslochs mit kleinem Durchmesser auf das
Instrument 11 auszuüben und dieses in dem Durchgangsloch
translatorisch sowie rotatorisch zu arretieren.
Je nach Ausbildung des Arretiermechanismuses, kann der
Oberflächenbereich, in welchem die Klemm- bzw.
Arretierkraft auf das Instrument 11 aufgebracht wird,
derart vergrößert werden, dass trotz Verringerung der
Arretierkraft die hierbei erzeugte Reibkraft ausreicht, um
ein kriechendes Verschieben des Instruments 11 innerhalb
des Trokars 10 oder ein Verdrehen des Instruments 11
bezüglich des Trokars 10 auszuschließen und gleichzeitig
ein Einquetschen des Instruments 11 zu vermeiden.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass der
Arretiermechanismus nicht notwendigerweise eine Schraube
sein muss. Beispielsweise könnte in das Durchgangsloch mit
kleinem Durchmesser eine konisch geformte, aus dem Stand
der Technik bekannte Spreizmuffe eingedreht sein, deren
innerer Querschnitt sich bei deren Ein- und Ausdrehen
verengt und erweitert, um somit eine variable radiale
Klemmkraft auf das in die Spreizmuffe eingesteckte
Instrument 11 auszuüben. Auch muss die erfindungsgemäße
Halte- und/oder Arretiervorrichtung nicht notwendiger Weise
als ein externes Bauteil zur nachträglichen Anbringung an
bekannte Trokare ausgebildet sein. Vielmehr ist es auch
möglich, die erfindungsgemäße Halte- und/oder
Arretiervorrichtung als Bestandteil des Trokars,
vorzugsweise einstückig oder fest mit diesem verschraubt
auszubilden, also einen neue Trokarkonstruktion zu
schaffen, wonach die erfindungsgemäße Halte- und/oder
Arretiervorrichtung am Trokar bereits integriert ist. In
diesem Fall könnte dann auf den vorstehend beschriebenen
Scharnier- oder Klappmechanismus vollständig verzichtet
werden.
Schließlich wird gemäß der Fig. 4 und 5 ein Haltesystem
bzw. Stativ zur Anlenkung von Halte- und
Positioniervorrichtungen insbesondere gemäß der Fig. 1 und
2 an einem OP-Tisch dargestellt, wobei in den von den
Halte- und Positioniervorrichtungen gehaltenen Trokaren
chirurgische Instrumente, Hilfsinstrumente und/oder Optiken
geführt sind, die optional mittels Halte- und
Arretiervorrichtungen vorzugsweise gemäß der Fig. 3 in den
Trokaren arretierbar sind.
Grundsätzlich ist für die Zukunft zu erwarten, dass mit
gesteigertem Einsatz minimal invasiver Chirurgietechniken
immer mehr entsprechend geformter Instrumente, Optiken
sowie Hilfsinstrumente für jeden operativen Eingriff
verwendet werden müssen, die letztlich die eingangs
genannte Solo-Chirurgie ermöglichen. Derartige
Hilfsinstrumente sowie Optiken müssen natürlich einen
ortsfesten Halte- oder Montagepunkt haben, um eine
Positionierung bezüglich eines bestimmten Punkts innerhalb
des Körpers eines zu behandelnden Patienten einnehmen zu
können.
Beispielsweise die vorstehend anhand der Fig. 1 und 2
beschriebene Halte- und Positioniervorrichtung muss
demzufolge irgendwo im Operationssaal, vorzugsweise am OP-
Tisch anmontiert werden. Dabei liegt es auf der Hand, dass
der OP-Tisch selbst nur begrenzt Raum zur Befestigung von
gattungsgemäßen Halte- und Positioniervorrichtungen bietet,
da der Rundumzugang zur Operationsstelle am Patienten für
den Operateur nicht versperrt werden darf.
Bisher wurden gattungsgemäße Halte- und
Positioniervorrichtungen seitlich am OP-Tisch angeschraubt,
wodurch der Freiraum für den Operateur eingeengt wird.
Solange jedoch nur eine geringe Zahl von Hilfsinstrumenten
mittels derartiger Halte- und Positioniervorrichtungen pro
Operation verwendet werden, stellt diese Anordnungsvariante
keine Probleme für den Operateur dar. Um nunmehr die Zahl
der Hilfsinstrumente zu erhöhen, eignen sich die am OP-
Tisch zur Verfügung stehenden Montagemöglichkeiten nicht
mehr.
Zur Lösung dieses Problems schlägt die Erfindung gemäß der
Fig. 4 und 5 die Anordnung eines Stativs mit einer Halte-
/Führungsschiene 20 vor, die portal- oder jochartig (d. h.
galgenförmig) über den OP-Tisch 21 geführt wird und welche
als Anlenkschiene für Halte- und Positioniervorrichtungen
22 dient.
Die Halte-/Führungsschiene 20 besteht dabei aus einem
Träger, der vorliegend durch zwei endseitig am Träger 20
angeordnete Abstützstreben 23 am OP-Tisch montiert ist.
Hierdurch entsteht eine Art Portal, dessen Höhe ausreicht,
über einen auf dem OP-Tisch 21 liegenden Patienten
hinweggefahren zu werden. Alternativ kann der Träger 20
jedoch auch nur eine Abstützstrebe endseitig aufweisen und
an seinem freien Ende frei über den OP-Tisch auskragen.
Gemäß der Fig. 5 sind die zwei Abstützstreben 23 als U-
Profile ausgebildet und bilden so zwischen den Schenkeln
jedes U-Profils eine Art Führungsschiene, in denen die
Enden des Trägers 20 höhenverschieblich sowie arretierbar
geführt sind. Auf diese Weise lässt sich die lichte Höhe
des Portals variieren. An den freien Enden der
Abstützstreben 23 sind gemäß der Fig. 4 Montagemittel,
beispielsweise Schraub- oder Rastelemente vorgesehen, die
entsprechend den am OP-Tisch vorgesehenen
Befestigungseinrichtungen ausgebildet sind. Vorliegend sind
an den freien Enden der Abstützstreben 21 jeweils eine
Schelle 24 angeordnet, die mit einer im allgemeinen längs
des OP-Tischs beidseits verlaufenden Haltestange 25 in
Klemmeingriff bringbar ist, sodass das Portal entlang der
beiden Haltestangen 25 verschoben werden kann.
Wie insbesondere aus der Fig. 5 zu entnehmen ist, dient
vorliegend der Träger 20 zur Halterung von insgesamt vier
Halte- und Positioniervorrichtungen 22, an deren freien
Enden Aufnahmen für das Anbringen von chirurgischen
Hilfsinstrumenten und Optiken vorgesehen sind. Vorzugsweise
entspricht die Konstruktion jedes der vier Halte- und
Positioniervorrichtungen sowie der Aufnahmen jener gemäß
der eingangs beschriebenen Fig. 1 und 2, wobei natürlich
auch andere, bereits aus dem Stand der Technik bekannte
Halte- und Positioniervorrichtungen mit der
erfindungsgemäßen Halte- und Positionierschiene 20
kombinierbar sind.
Zur Montage der Halte- und Positioniervorrichtungen 22 an
dem Träger 20 sind Klemmelemente 26 vorgesehen, die
entsprechend einer Spannpratze den Träger 20 zumindest
partiell umgreifen und sich so an diesen festklammern.
Alternativ hierzu ist es auch möglich Hülsen vorzusehen,
die schlittenförmig am Träger 20 geführt und mittels einer
Arretierschraube feststellbar sind. Jedes Klemmelement 26
bildet ferner eine Aufnahme beispielsweise in Form einer
Aufnahmebohrung, in die ein Haltestab jeder Halte- und
Positioniervorrichtung 22 eingesteckt wird.
(Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Träger
20 entsprechend der Haltestangen 25 am OP-Tisch zu
gestalten, welche in der Regel ein T-Profil hat. Bei dieser
Ausgestaltung müssen keine Änderungen der Klemmelemente 26
an den Halte- und Positioniervorrichtungen 22 vorgenommen
werden, die an die Haltestangen 25 konstruktiv angepasst
sind).
Zusätzlich kann der Träger 20 einen Teleskopmechanismus
(nicht weiter gezeigt) aufweisen, um dessen Länge variieren
zu können. In diesem Fall müssen die freien Enden des
Trägers 20 an den Abstützstreben 23 zusätzlich schwenkbar
gelagert sein. Dies hat den Vorteil, dass der Träger 20 in
einem beliebigen Winkel quer zum OP-Tisch 21 ausgerichtet
werden kann, so dass an dem Träger 20 zu montierende
Positionier- und Haltevorrichtungen 22 bei deren
Verschiebung längs des nunmehr schräg verlaufenden Trägers
20 sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung des OP-
Tisches 21 in einem Vorgang positionierbar sind.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass der bereich am
OP-Tisch im wesentlichen in einen sterilen und unsterilen
Raumabschnitt aufgeteilt ist, die durch entsprechende
Abhängtücher voneinander separiert werden. Es hat sich
dabei als vorteilhaft erwiesen, das erfindungsgemäße Portal
in dem unsterilen Raumbereich zu positionieren, in dem das
Portal mit entsprechenden sterilen Tüchern abgedeckt und
somit von Aktionsbereich der Operateurs (steriler
Räumbereich) isoliert wird.
Claims (21)
1. Halte- und Positioniervorrichtung für chirurgische
Hilfsinstrumente und Optiken mit einem mechanischen
Gestänge (1), an dessen freiem Endabschnitt eine Aufnahme
für das Hilfsinstrument oder die Optik angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahme über einen zumindest 2-dimensional wirkenden
Gelenkmechanismus an das mechanische Gestänge (1) angelenkt
ist.
2. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein 3-dimensional wirkender Gelenkmechanismus am freien
Endabschnitt des mechanischen Gestänges (1) angeordnet ist.
3. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gelenkmechanismus eine Kugel (3) hat, die in einer am
mechanischen Gestänge (1) fixierten Lagerungsvorrichtung
eingesetzt ist.
4. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerungsvorrichtung eine verstellbare Einspannkraft
auf die Kugel (3) ausübt.
5. Halte- und Positioniervorrichtung nach 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Kugel (3) die Aufnahme selbst bildet, wofür eine
Durchgangsbohrung (3a) in der Kugel (3) ausgebildet ist, in
die das Instrument oder die Optik einführbar ist.
6. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerungsvorrichtung einen im wesentlichen U-förmigen
Halterahmen (2) hat, an dessen freien Schenkeln axial
fluchtende Durchgangsbohrungen ausgebildet sind, in denen
zwei axial fluchtende Haltestempel (4, 4a) aufgenommen
sind, welche die Kugel (3) zwischen sich einspannen.
7. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einer der Stempel (4) mittels einer Handhabe (5)
axial verschiebbar ist, um die Einspannkraft auf die Kugel
(3) zu variieren.
8. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einer der Stempel (4) in Axialrichtung mittels
eines Vorspannmittels insbesondere einer oder mehrer
Federn, eines hydraulischen, pneumatischen, elektrischen,
magnetischen oder einer Kombination vorstehend genannter
Mittel vorgespannt ist.
9. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
der Mittelpunkt der Kugel (3) im wesentlichen auf der
Mittelachse der Durchgangsbohrung (3a) liegt.
10. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 3, 4, und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahme eine Hülse ist, an deren Außenmantel die Kugel
(3) fixiert ist.
11. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Gelenkmechanismus ein Kreuzgelenk ist bestehend aus
einem ersten Bügel zwischen dessen Bügelschenkel die
vorzugsweise hülsenförmig gestaltete Aufnahme schwenkbar in
einer ersten Richtung anscharniert ist und einem zweiten
Bügel, zwischen dessen Bügelschenkel der erste Bügel in
einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung
anscharniert ist.
12. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Bügel über ein Drehgelenk mit dem mechanischen
Gestänge verbunden ist, welches eine Drehung des zweiten
Bügels um die Längsachse des Gestänges ermöglicht.
13. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Gelenkmechanismus einen Bügel hat, zwischen dessen
Bügelschenkeln die vorzugsweise hülsenförmig gestaltete
Aufnahme schwenkbar in einer ersten Richtung anscharniert
ist, wobei der Bügel über ein Drehgelenk mit dem
mechanischen Gestänge verbunden ist, welches eine Drehung
des Bügels um die Längsachse des Gestänges ermöglicht.
14. Halte- und/oder Arretiervorrichtung für chirurgische
Hilfsinstrumente und Optiken in einem Trokar,
gekennzeichnet durch
eine im wesentlichen U- oder bügelförmige Halterung (12)
mit zwei parallelbeabstandeten Schenkeln (14, 15), die
erste und zweite Durchgangsöffnungen axial fluchtend
ausbilden und
zumindest einem Klemmmittel (16) zur individuellen,
zumindest partiellen Verstellung des Durchmessers eines der
ersten und zweiten Durchgangsöffnungen.
15. Halte- und/oder Arretiervorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Durchgangsöffnung einen größeren Durchmesser
aufweist als die zweite Durchgangsöffnung.
16. Halte- und/oder Arretiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine Klemmmittel (16) eine Klemmschraube ist,
die in die zweite Durchgangsöffnung mit kleinerem
Durchmesser mündet.
17. Halte- und/oder Arretiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Durchgangsöffnung radial aufweitbar oder
schellförmig öffenbar ist, um einen seitlichen Zugang in
die Durchgangsöffnung für ein Einsetzen eines Trokars zu
schaffen.
18. Stativ zur Anlenkung von Halte- und
Positioniervorrichtungen für chirurgische Hilfsinstrumente
und Optiken insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13
gekennzeichnet durch
eine Anlenkschiene (20), die zumindest an ihrem einen
Endabschnitt eine Abstützstrebe (23) hat, an der
Befestigungsmittel (24) zur portalartig einen OP-Tisch
überspannenden Befestigung des Stativs vorgesehen sind.
19. Stativ nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anlenkschiene (20) an der einen oder zwei endseitig an
der Schiene angeordneten Abstützstreben (23)
höhenverschiebbar und arretierbar ist.
20. Stativ nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Anlenkschiene (20) einen Teleskopmechanismus hat und an
der/den Abstützstreben (23) schwenkbar gehalten ist.
21. Stativ nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Anlenkschiene (20) zu einer Führungsschiene ausgebildet
ist, an der Klemmelemente (26) längsverschiebbar und
feststellbar angeordnet sind, die zur Anlenkung von Halte-
und Positioniereinrichtungen für chirurgische
Hilfsinstrumente und Optiken dienen.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
DE10013146A DE10013146A1 (de) | 1999-10-29 | 2000-03-17 | Haltesystem für Hilfsinstrumente insbesondere in der minimal invasiven Chirurgie |
EP00123571A EP1095625B1 (de) | 1999-10-29 | 2000-10-27 | Haltesystem für Hilfsinstrumente insbesondere in der minimal invasiven Chirurgie |
ES00123571T ES2306644T3 (es) | 1999-10-29 | 2000-10-27 | Sistema de sujecion para instrumentos auxiliares, en particular en la cirugia minimamente invasiva. |
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US09/702,039 US6691966B1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-28 | Holding system for accessory instruments, especially in minimally invasive surgery |
JP2000331320A JP4618863B2 (ja) | 1999-10-29 | 2000-10-30 | 最小侵入手術における補助器具のための保持システム |
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