DE2309205A1

DE2309205A1 - Chirurgische vorrichtung

Info

Publication number: DE2309205A1
Application number: DE19732309205
Authority: DE
Inventors: Herbert Carl Bredemeier
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Optical Corp
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1973-02-22
Publication date: 1973-10-04
Also published as: IL41577A; JPS498087A; IL41577A0; GB1400967A; US3804095A

Description

Chirurgische Vorrichtung

Es wird ein Instrument für die chirurgische Entfernung eines massiven Gewebekegels geschaffen. Es ist ein innerer Zylinder drehbar im Inneren eines äußeren Zylinders eingepaßt. Es sind Spiegel im Inneren des inneren Zylinders vorgesehen und so angeordnet, daß ein schmal konvergierender Laserstrahl, der sich längs der Zylinderachse nach unten bewegt, so abgelenkt wird, daß derselbe aus dem Instrument in einer Richtung austritt, die die Zylinderachse mit einem spitzen Winkel schneidet. Vermittels Drehen des inneren Zylinders mit seinen Spiegeln wird der erregende Laserstrahl dazu gebracht, eine kegelförmige Oberfläche zu beschreiben. Bei der zervikalen Konisierung wird das Instrument so eingeführt, daß dessen distales Ende benachbart zu dem Gebärmutterhals vorliegt und der Strahl hierauf auffällt unter Herausschneiden einer kegelförmigen Probe. Bei einer Ausführungsform springt ein achsialer Führungsstift von dem distalen Ende für ein Einführen durch die Gebärmutteröffnung vor.

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Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet chirurgischer Instrumente und insbesondere Schneidinstrumente, bei denen Laserstrahlen in Anwendung kommen, sowie der Arbeitsweise des Herausschneidens eines Kegels aus dem Gebärmutterhals.

Bei der Diagnose und Behandlung der Zervikalpathologie besteht das übliche medizinische Verfahren darin, ein kleines Teil des Gebärmutterhalses zu entfernen. Die allgemeine Form eines typischen Einschnittes in diesem Gebiet, und somit die Form der entfernten Gewebeprobe, ist kegelförmig, wobei der Apex des Kegels an der Gebärmutteröffnung liegt und in den Uterus gerichtet ist. Das chirurgische Verfahren wird als Konisierung bezeichnet und wurde üblicherweise mit einem Skalpell oder ähnlichem Schneidinstrument durchgeführt, wobei ein Berührung kommen mit dem Gewebe erforderlich ist. Die knifflige und zeitraubende Operation erfordert eine allge meine Anästhesie und bedingt ein erhebliches Bluten und Unannehmlichkeiten für die Patientin. Der Chirurg hatte hierbei außerordentlich sorgfältig zu arbeiten, um eine Verbreitung lebensfähiger Gewebezellen zu vermeiden, die möglicherweise bösartig sind.

Die allgemeine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be steht darin, die Mittel für das Durchführen der Konisierung zu verbessern.

Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, daß Trauma zu verhindern, dem die Patientin während der Operation ausgesetzt ist.

Eine Weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Konisierung auszuführen, ohne daß ein Instrument in Anwendung kommt, das eine Berührung mit dem Gewebe erforderlich macht.

Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die operative Arbeitsweise für die Konisierung zu vereinfachen.

Diese der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden dadurch gelöst, daß eine Anordnung für das Drehen eines winkelförmig

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angeordneten Laserstrahls geschaffen wird, der auf das Gewebe auffällt, von dem eine Probe genommen werden soll, und zwar um eine schneidende Achse herum, die bei der zervikalen Konisierung allgemein mit der Muttermundöffnung zusammenfällt. Ein in die Vagina für die Konisierung des Gebärmutterhalses einsetzbares Instrument weist ein Paar koachsialer Zylinder auf, von denen einer im Inneren des anderen zwecks Drehung angeordnet ist. Es ist ein Spiegelsystem starr in dem inneren Zylinder an dem distalen Ende des Instrumentes benachbart zu der Arbeitsstelle angeordnet, um so einen schmal konvergierenden Laserstrahl abzulenken, der sich längs der Zylinderachse von dem gegenüberliegenden oder proximalen Ende aus bewegt, und zwar dergestalt, daß der Strahl aus dem distalen Ende des Instrumentes in einer Richtung austritt, die die Zylinderachse mit einem spitzen Winkel schneidet. Um eine kegelförmige Oberfläche mit dem Laserstrahl zu beschreiben, wird der innere Zylinder um seine Achse vermittels eines Antriebsmechanismus gedreht, der sich an dem proximalen Ende des Instrumentes befindet. Das Instrument kann an dem Ende eines Stereolaser-Endoskopes angepaßt werden, das eine zentrale Betrachtungsachse koachsial zu dem Laserstrahl aufweist, sodaß das Gewebe beobachtet werden kann, auf das der Strahl auffällt.

Bei einer Ausführungsform wird ein koachsialer Führungsstift an dem inneren Zylinder befestigt und springt von dem distalen Ende des Instrumentes aus vor. Der Stift kann durch die Gebärmutterhalsöffnung eingeführt werden, um so die richtige Lageanordnung des Instrumentes während der Konisierung aufrechtzuerhalten und eine Halteanordnung zu ergeben, die das Entfernen des abgetrennten Kegels nach der Konisierung erleichtert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des distalen Endes des Konisierungsinstruments.

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Fig. 2 eine Ansicht im Querschnitt längs der Linie 2-2 nach Fig. 1 und zeigt das Instrument bezüglich weiterer Einzelheiten und erläutert schematisch die Anwendung desselben bei der Konisierung des Gebärmutterhalses.

Fig. 3 eine Ansicht im Querschnitt längs der Linie 3-3 nach Fig. 2.

Fig. 4 eine Ansicht des distalen Endes einer weiteren Ausführungsform des Konisierungsinstruments.

Fig. 5 eine Ansicht im Querschnitt längs der Linie 5-5 nach Fig. 4 und erläutert schematisch das Einführen des Führungsstiftes, durch die Gebärmutterhalsöffnung.

Fig. 6 eine schematische Darstellung, die das Anwenden eines Stereolaser-Endoskopes mit dem Konisierungsinstrument erläutert.

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Endoskops bei Betrachten längs der Linie 7-7 nach Fig. 6 und erläutert insbesondere den mit öffnungen versehenen Spiegel.

Ein chirurgisches Instrument 10, das insbesondere für die Konisierung des Gebärmutterhalses 11 geeignet ist, wird im den Figuren 1, 2 und 3 gezeigt. Das Instrument 10 weist allgemein einen äußeren Zylinder 12 mit ausreichender Länge für das Erreichen des Gebärmutterhalses durch die Vagina 14 auf und enthält einen eng angepaßten, koachsialen, inneren Zylinder 16, der bezüglich des äußeren Zylinders 12 drehbar ist. Das proximale Ende des Instrumentes 10 ist so angepaßt, daß dasselbe einen schmalen konvergierenden Strahl vom Laserlicht 18 aufnehmen kann, der längs des Zentrums des Instrumentes über dessen längsseitige Achse α gerichtet ist. Die bevorzugte Quelle für den Strahl 18 ist ein CO_-Gaslaser, der einen Infrarot-Strahl mit einer Wellenlänge von etwa 10,6 Mikron ausbildet, der durch biologische Gewebe stark absorbierbar ist. Es können in Abhängigkeit von dem Anwendungsgebiet auch andere Laser angewandt werden.

Um den inneren Zylinder 16 zu drehen ist ein Antriebsmechanismus an dem proximalen Ende einschließlich eines ringförmi-

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gen Kegelrades 22, das koachsial zu dem Instrument 10 vorliegt, vorgesehen und an der äußeren Oberfläche des inneren Zylinders 16 befestigt. Der äußere Zylinder 12 weist ein Teil 24 mit größerem Durchmesser an dem proximalen Ende auf unter Ausbilden eines das Kegelrad 22 aufnehmenden Gehäuses. Ein Antriebsrad oder Ritzel 26 hierfür steht mit dem Kegelrad 22 in Eingriff und ist an einer Welle 28 befestigt, die drehbar in einer Bohrung senkrecht zu der Achse α in den Teil 24 des äußeren Zylinders 12 getragen wird. Die Welle 28 ist vermittels einer flexiblen Kupplung 30 an eine Antriebsanordnung (nicht gezeigt) angeschlossen, die eine manuelle Kurbel oder Motor sein kann. Das Drehen der Welle 28 führt zu einer verringerten proportionalen Drehung des inneren Zylinders 16 um dessen Achse α im Inneren des stationären äußeren Zylinders 12.

Es ist ein Paar Spiegel 32 und 34 an dem distalen Ende des Instrumentes 10 an der Innenseite des inneren Zylinders 16 befestigt. Der durch einen Stadfuß 36 getragene Spiegel 32 liegt auf der Achse α. Der andere Spiegel 34 ist vermittels Klebstoff oder anderes Befestigungsmittel möglichst eng benachbart an der Innenseitenoberfläche des inneren Zylinders 16 benachbart zu dem distalen Ende desselben und praktisch parallel zu der Achse α befestigt. Der Spiegel 32 liegt im Abstandsverhältnis nach innen bezüglich des Spiegels 34 längs der Achse a vor und ist bezüglich der Achse dergestalt gekippt, daß der sich längs der Achse α bewegende Strahl 18 in Richtung auf den Spiegel 34 abgelenkt wird. Der Strahl 18", wie er von dem Spiegel 34 reflektiert wird, tritt aus dem distalen Ende des Instrumentes 10 in einer Richtung aus, die die Achse ο mit einem spitzen Winkel schneidet. Dieses Schneiden ist dann sichergestellt, wenn die Spiegel 32 und 34 beide senkrecht zu einer Ebene (bei der Fig. 2 die Papierebene) vorliegen, in der die Achse α vorliegt.

Das Drehen des inneren Zylinders 16 führt dazu, daß der austretende Laserstrahl 18 eine kegelförmige Oberfläche beschreibt. Das in dem Laufweg des Strahls 18' liegende Gewebe wird ver-

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brannt oder verdampft, wodurch sich das Herausschneiden einer kegelförmigen Gewebeprobe ergibt, wie es durch das schraffierte Teil des Gebärmutterhalses 11 dargestellt ist (Fig. 2).

Ein abgewandeltes Instrument 10', siehe die Figuren 4 und 5, ist speziell für die zervikale Konisierung dadurch angepaßt, daß ein achsialer Führungsstift 36 an dem distalen Ende des inneren Zylinders 16 vorliegt. Der von dem Instrument 10' aus vorspringende Stift 36 paßt in die Gebärmutterhalsöffnung, die einen schmalen mittleren Kanal durch den Gebärmutterhals darstellt und sich in den Uterus erstreckt. Der Stift 36 steht in Verbindung mit der Innenseitenoberfläche des inneren Zylinders 16 vermittels einer Befestigungshalterung 38, die ebenfalls eine Abstützung für den Spiegel 32 darstellt. Bei dem Einführen in die Gebärmutterhalsöffnung dient der Stift 36 als eine Achse, um so die richtige Lageanordnung des Instrumentes 10 aufrechtzuerhalten. Der Stift 36 kann ebenfalls das Entfernen der herausgeschnittenen Gewebeprobe unterstützen, da sich der Stift durch die Probe hindurch erstreckt.

Zusammen mit dem Instrument 10 (oder 10') kann ein Laser-Endoskop angewandt werden, um so eine Möglichkeit für die Betrachtung der Auftreffstelle des Strahls 18* auf das Gewebe zu haben. Ein bevorzugtes Stereolaser-Endoskop 42 ist in den Figuren 6 und 7 wiedergegeben. Bei dem Endoskop 42 wird ein herkömmliches Stereomikroskop 44 mit Stereobetrachtungsachsen c und d ausgerichtet zu dem Konisierungsinstrument dergestalt angewandt, daß die Achse α den Bisektor der Stereoachsen bildet. Ein schräger Reflektor 46 ist auf der Achse α zwischen dem Mikroskop 44 und dem Instrument 10 ausgerichtet. Der Reflektor 46 weist zwei Betrachtungsöffnungen in entsprechender Weise an den Stereoachsen c und d zentriert auf, wodurch die Beobachtung der Arbeitsstelle ermöglicht wird. Das mittlere Teil des Reflektors 46 gegenüberliegend zu dem Instrument 10 ist vollständig reflektierend. Eine Laserquelle 48, vorzugsweise ein CO₂~Laser, wird auf das mittlere Teil des Reflektors gerichtet, so daß der Strahl 18 in Richtung auf das Instrument

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längs der Achse α reflektiert wird. Es ist eine Konvergenz-ILnse zwischen der Laserquelle 48 und dem Reflektor 46 für das Fokussieren des Strahls 18 auf die Arbeitsstelle eingeführt.

Wie anhand der Fig. 2 diagrammförmig gezeigt, weist das Endoskop 42 normalerweise ein geeignetes Gehäuse auf, an dem das Instrument 10 optisch ausgerichtet hierzu befestigt ist. Die Sichtbarkeit der Arbeitsstelle kann durch die Erzeugung von Rauch während des Laserabbrennens des Gewebes beeinflußt werden. Um dieses Problem auszuräumen, kann das Instrument 10 an das Laser-Endoskop abgedichtet angeordnet werden und weiterhin ein positiver Druck in das abgedichtete Endoskopgehäuse (nicht gezeigt) eingeführt werden, um so den Rauch weg von der Arbeitsstelle zu treiben. Wahlweise kann auch ein Absaugen zwecks Entfernen des Rauchs angewandt werden. So kann z.B. ein dünnes Saugrohr an dem äußeren Zylinder 12 angeordnet werden, wobei das offene Ende desselben benachbart zu der Arbeitsstelle vorliegt.

Bei der Benutzung wird das Konisierungsinstrument 10 in die Vagina eingeführt, so daß der Strahl 18' auf den Gebärmutterhals auftrifft. Die bestimmte örtlichkeit wird bestätigt durch Einführen des wahlweise vorgesehenen Stiftes 36 oder vermittels des Mikroskops 44. Der Laserstrahl 18' wird auf das Gewebe beaufschlagt während der innere Zylinder 16 gedreht wird unter Herausschneiden einer kegelförmigen Probe. Die Schneidwirkung wird gleichzeitig vermittels des Mikroskopes 44 beobachtet. Mehrere vollständige Umdrehungen des Strahls 18' können in Abhängigkeit von der Strahlleistung, der Drehgeschwindigkeit und weiterer Faktoren erforderlich sein.

Für den einschlägigen Fachmann ergibt sich, daß auch andere Endoskopformen, die ein Betrachten und Laseranwenden ermöglichen, zusammen mit dem Instrument 10 angewandt werden können. Wenn auch hier das Anwenden des Instrumentes 10 für eine zervikale Konisierung betont worden ist, kann das Instrument auch weiterhin in geeigneter Weise für die Konisierung anderer

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Materialien modifiziert werden. Die Spiegel 32 und 34 können durch andere äquivalente optische Systeme ersetzt werden, die die Funktion eines Ablenkens des achsialen Laserstrahls erfüllen, so daß derselbe aus dem Instrument in einer Richtung austritt, die die Achse desselben mit einem Winkel schneidet. Es können ebenfalls Anordnungen in dem Instrument für das Einstellen des Austrittswinkels des Strahls relativ zu der Achse α unter Verändern der Größe und Tiefe der Kurve angewandt werden.

Erfindungsgemäß ergeben sich zahlreiche Vorteile. Die Aufgabe des Chirurgen wird erheblich vereinfacht, wodurch mit großer Gewißheit eine genaue Konisierung ausgeführt werden kann. Da der Laserstrahl während des Schneidvorganges zu einer Kauterisierung führt, wird ein Bluten und Trauma der Patientin hintenangehalten, und auch die Gefahr der Verbreitung von bösartigem Gewebe an andere Flächen ist verringert.

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Claims

- 9 Patentansprüche

Chirurgisches Instrument für die Konisierung des Gebärmutterhalses, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Zylinder ausgebildet für das Einführen in die Vagina, ein im Inneren des äußeren Zylinders koachsial angeordneter innerer Zylinder drehbar bezüglich des äußeren Zylinders um die gemeinsame Zylinderachse, eine Reflektionsanordnung im Inneren des inneren Zylinders und starr in Verbindung hiermit für das Ablenken eines sich längs der Zylinderachse bewegenden Energiestrahls dergestalt, daß der Strahl aus dem inneren Zylinder in einer Richtung austritt, die die Achse mit einem spitzen Winkel schneidet, aufweist, wodurch das Drehen des inneren Zylinders dazu führt, daß der austretende Strahl eine kegelförmige Oberfläche beschreibt, wodurch ein kegelförmiges Teil des Gebärmutterhalses abgetrennt wird.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Anordnung einen ersten Spiegel, der mit dem inneren Zylinder verbunden ist und auf der Achse für das Ablenken des Strahls liegt, sowie wenigstens einen zweiten Spiegel aufweist, der mit dem inneren Zylinder verbunden ist und weg von der Achse vorliegt und optisch mit dem ersten Spiegel so ausgerichtet ist, daß eine Ablenkung in Richtung auf die Achse des von dem ersten Spiegel reflektierten Strahls erfolgt.
3. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Spiegel beide senkrecht zu einer Ebene vorliegen, in der sich die Achse befindet.
4. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsanordnung für das Drehen des inneren Zylinders bezüglich des äußeren Zylinders vorliegt.
5. Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsanordnung ein ringförmiges Zahnrad aufweist, das koachsial an dem inneren Zylinder befestigt ist, sowie ein Ritzel im antreibenden Angriff mit dem ringförmigen Zahnrad steht und drehbar querseitlg in dem äußeren Zylinder vorliegt.

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6. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel so angepaßt ist, daß dasselbe an eine Antriebsanordnung außerhalb der inneren und äußeren Zylinder angeschlossen werden kann, sowie das ringförmige Zahnrad und das Ritzel beide Kegelräder darstellen.
7. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endoskopanordnung optisch ausgerichtet mit der Achse für ein Projizieren des Strahls längs der Achse in Richtung auf die reflektierende Anordnung und für das Ausbilden eines Betrachtungsfeldes des Gebärmutterhalses längs der Achse vorliegt.
8. Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endoskopanordnung eine Reflektoranordnung im Abstandsverhältnis zu den koachsialen Zylindern aufweist, die schräg an der Achse für eine Reflektion des Strahls längs der Achse vorliegt.
9. Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordnung eine Platte mit einem reflektierenden mittleren Teil für das Ablenken des gegenüberliegend zu der reflektierenden Anordnung vorliegendem Strahl in dem inneren Zylinder und ein Paar im Abstandsverhältnis vorliegender öffnungen so angeordnet aufweist, daß ein entsprechendes Paar der Stereobetrachtungsachsen hindurchgeht.
10. Vorrichtung zum Herausschneiden einer kegelförmigen Probe aus einem Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß eine um eine Achse drehbare Stützanordnung, eine Reflektionsanordnung für das Ablenken eines sich längs der Achse bewegenden Energiestrahls starr in Verbindung mit der Abstützanordnung für ein gemeinsames Drehen hiermit aufweist und eine einen Strahl empfangende Oberfläche besitzt, die auf der Achse für die Aufnahme des Strahls vorliegt, sowie eine den Strahl reflektierende Oberfläche versetzt gegenüber der Achse und dergestalt ausgerichtet vorliegt, daß der Strahl in einer Richtui g austritt, die die Achse mit einem Winkel schneidet.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützanordnung einen ersten Zylinder aufweist, dessen Zylinderachse diese Achse bildet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Zylinder koachsial und drehbar in dem ersten Zylinder vorliegt, sowie eine Antriebsanordnung für das Drehen des ersten Zylinders bezüglich des zweiten Zylinders vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Strahl aufnehmende Oberfläche einen Spiegel aufweist, der mit der Stützanordnung verbunden ist und schräg auf der Achse liegt, sowie die reflektierende Oberfläche einen Spiegel besitzt, der mit der Stützanordnung verbunden ist und weg von der Achse optisch ausgerichtet zu dem ersten Spiegel dergestalt vorliegt, daß der Strahl in Richtung auf die Achse reflektiert wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel beide senkrecht zu einer durch die Achse hindurchgehenden Ebene vorliegen.
15. Chirurgisches Instrument für die Konisierung des Gebärmutterhalses, dadurch gekennzeichnet, daß ein für das Einführen in die Vagina ausgebildetes Gehäuse, eine Anordnung, die zu dem Austritt eines Laserstrahls an dem distalen Ende des Gehäuses in Richtung auf den Gebärmutterhals führt und eine Anordnung vorgesehen ist, durch die der Laserstrahl in einer vorherbestimmten Stelle bewegt wird, die eine kegelförmige Oberfläche begrenzt, wodurch ein kegelförmiges Teil des Gebärmutterhalses herausgeschnitten wird.

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