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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Intubationslaryngoskop, das einen einfachen
Austausch von Spateln und eine vergrößernde Videoanzeige bietet,
um eine endotracheale Röhre
durch die Stimmbänder
in die Trachea auf effiziente Weise vorzuschieben und einen solchen
Vorgang zu lehren.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
den Vereinigten Staaten werden jedes Jahr etwa 20 bis 22 Millionen
Patienten in allgemeinen chirurgischen oder gynäkologischen Eingriffen operiert.
Etwa die Hälfte
oder mehr davon benötigen eine
allgemeine Anästhesie,
bei der die Atemfunktionen des Patienten zeitweise lahmgelegt werden.
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Die
Luftzufuhr zu dem Patienten erfolgt während der Behandlung durch
einen Anästhesisten.
Die Luftzufuhr wird durch eine endotracheale Röhre vorgenommen. Diese Röhre wird
in die Trachea eingeführt
und ist mit einer aufblasbaren Manschette an den Wänden der
Trachea abgeschlossen. Die Einführung
dieser Röhre
hatte Risiken zur Folge, die der Anästhesist zu vermeiden oder
zumindest zu minimieren versucht. Man schätzt, dass in etwa einem aus
6000 Fällen
bis zu einem aus 8000 Fällen
eine allgemeine anästhetische
Behandlung zum Tode führt.
Hierfür
gibt es natürlich
vielfältige
Gründe,
aber unter diesen schätzt
man, dass etwa ein Drittel durch die Vorgehensweise bei der Intubation
hervorgerufen werden.
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Die
grundlegenden Probleme, mit denen der Anästhesist umgehen muss, sind
die Entfernung zu der Stelle, wo die Röhre hingeschoben werden muss, die
daraus folgende Beschränkung
der Sicht, wenn die Röhre
eingeführt
wird, Variationen und Anomalien in der Anatomie der Patienten, eine
unbequeme und unnatürliche
Haltung des Anästhesisten,
die potenzielle Notwendigkeit, Spatel auszutauschen, und das Erfordernis
einer schnellen Intubation.
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Man
sollte sich vor Augen halten, dass der Patient schläft, wenn
die Röhre
eingeführt
wird, und wenn er für
die Behandlung paralysiert ist, atmet er nicht und die Luftzuführung ist
noch nicht in Betrieb. Dies gibt dem Anästhesisten nur etwa zwei Minuten, in
denen er den Patienten intubieren muss, die Manschette aufblasen
muss und die Luftzuführung
starten muss. Wenn er Zeit verliert, weil er die Spatel von herkömmlichen
Instrumenten wechseln muss, oder aufgrund der Unhandlichkeit des
Instruments, muss er die Behandlung unterbrechen, eine Maske aufsetzen,
Sauerstoff für
eine gewisse Zeit durch die Maske zuführen, die Maske wieder entfernen,
das medizinische Instrumentarium notfalls wieder neu einrichten, und
anschließend
neu beginnen. Dies verzögert
die Operation und verlängert
die Zeit unter der Anästhesie.
Dies ist besonders für ältere Patienten
eine sehr ernstzunehmende Angelegenheit.
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Der
Wunsch nach einer schnellen Behandlung darf andererseits nicht dazu
führen,
dass man den Patienten einem größeren Risiko
aussetzt. Beispielsweise können
der Kehlkopf und die Stimmbänder
durch eine Röhre
ernsthaft verletzt werden, wenn diese in ungeschickte Berührung mit
ihnen kommt. Ziel ist, die Röhre
sanft dort vorzuschieben, wo sie keine Verletzungen verursacht,
nämlich
direkt zwischen den Stimmbändern.
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Die
direkte Visualisierung der Stimmbänder durch eine offene Röhre, die über viele
Jahre das Standardinstrument war, gab nur einen begrenzten und sehr
wenig zufriedenstellenden Blick auf den Bereich. Es war etwa so,
als ob man durch ein kleines Schlüsselloch in einen nur wenig
beleuchteten Bereich hindurchschaut. Darüber hinaus zwang es den Anästhesisten,
eine äußerst unbequeme
Haltung einzunehmen, während
er durch das Instrument hindurchschaute, es mit einer Hand bewegte,
und mit der anderen die Röhre
nach vorne schob und drehte. In der Praxis benötigte man oft eine "dritte Hand", um einen Mandrin
einzusetzen, was oftmals geschieht. Die Literatur und Diskussion
auf diesem Gebiet erwähnt
oft eine dritte Hand, d.h. die Notwendigkeit eines Assistenten.
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Mit
dem Auf kommen von endoskopischen Ausrüstungen und kleinen Kameras
hat sich das Behandlungsinstrumentarium insoweit verbessert, als dass
man die Stimmbänder
und den Kehlkopf auf einem Bildschirm sehen kann. Dies war bereits
ein großer
Fortschritt auf diesem Gebiet.
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Die
herkömmliche
Instrumentierung schafft es jedoch bis heute nicht, den Anästhesisten
mit einem Instrument zu versorgen, das für ihn vollständig Standard
ist und kein spezielles Training erfordert, das eine optimale Videoanzeige
eines vollen Blickfeldes liefert, welches man vergrößern kann,
das man vollständig
mit nur zwei Händen
bedienen kann, ohne dass eine Notwendigkeit für einen Assistenten besteht
und ohne einen Mandrin, bei dem die Spatel schnell ausgetauscht
werden können,
um den anatomischen Gegebenheiten eines individuellen Patienten
Rechnung zu tragen, und mit dem ein Training durchgeführt werden
kann sowie Aufzeichnungen und Lehrvideos gemacht werden können.
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Die
Druckschrift EP-A-0 901 772 offenbart ein Laryngoskop nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein solches Instrument mit den
oben angegebenen Vorteilen anzugeben, insbesondere denen, die sich
auf die Genauigkeit, den gewohnten Umgang, die Schnelligkeit und
die Effizienz beziehen.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Die
Erfindung ist im Anspruch 1 definiert.
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Ein
Instrument nach dieser Erfindung beinhaltet einen Standardhandgriff
für den
Anästhesisten zum
Halten, eine Kamera, eine Vielzahl von Spateln, die jeweils eine
Ausgestaltung besitzen, die für
eine spezielle anatomische Gegebenheit geeignet ist, sowie eine
lösbare,
scharnierartige Kupplung mit einem Abschnitt an dem Handgriff und
an jedem Spatel, wobei der Handgriff und die Spatel zusammen ein
Standardinstrument ausbilden, mit dem alle Anästhesisten, die für diese
Behandlung trainiert sind, vertraut sind.
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Nach
einem Merkmal der Erfindung verläuft eine
Kabelführungshülse an jedem
Spatel entlang, und zwar von einer Stelle im Bereich der genannten Kupplung
zu einer Stelle in der Nähe
der Spitze des Spatels. Ein flexibles Kabel verläuft frei von dem Handgriff.
Es wird in die Kabelführungshülse eingesteckt,
wenn der Spatel an dem Handgriff befestigt ist. Es ist richtig positioniert,
wenn die Kupplung geschlossen ist.
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Das
Kabel leitet Licht, um das Gebiet vor der Spitze des Spatels zu
beleuchten. Das Kabel beinhaltet außerdem Mittel, um ein Bild
oder Daten zu transportieren, die sich auf ein Abbild des Bereichs beziehen.
Wenn die Kamera in dem Handgriff angeordnet ist, ist das Mittel
in dem Kabel ein kohärentes optisches
Faserbündel.
Wenn sich die Kamera am Ende des Kabels befindet, ist das Mittel
eine elektrische Leitung.
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In
beiden Fällen
beinhaltet das Kabel ein bildführendes
Mittel und ein Beleuchtungsmittel, um einen Bereich zu beleuchten
bzw. ein Abbild davon aufzunehmen.
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Die
Lichtquelle kann eine Anordnung mit einer herkömmlichen Batterie und einer
Glühlampe sein,
die in dem Handgriff angeordnet sind, oder es kann sich nach einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung um eine separate Lichtquelle
handeln, die mit dem Handgriff über
ein Licht leitendes optisches Faserbündel verbunden ist. Bei Verwendung
eines solchen Bündels,
das über
der Schulter oder an der Seite des Anästhesisten verlaufen kann,
gibt es keine Beeinträchtigungen
in seiner Beweglichkeit oder bei dem freien Vorschieben der endotrachealen
Röhre.
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Die
Videoanzeige empfängt
das Bildsignal von der Kamera durch eine Leitung, die sich von dem Handgriff
hinwegerstreckt. Wenn man eine externe Lichtquelle verwendet, endet
deren optisches Faserbündel
ebenfalls an dem Handgriff. Die Leitung und das Bündel können bequem
an der Rückseite
des Handgriffs enden und über
oder neben der Schulter des Anästhesisten
entlang laufen.
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Die
oben beschriebenen und weiteren Merkmale der Erfindung lassen sich
anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen
vollständig
nachvollziehen, in denen:
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht eines Handgriffs nach der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
eine linksseitige Ansicht der 1,
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3 ist
eine Seitenansicht eines Spatels, den man in der vorliegenden Erfindung
verwenden kann,
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4 ist
ein Querschnitt entlang der Linie 4-4 in 3,
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5 ist
ein Querschnitt entlang der Linie 5-5 in 1,
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6 ist
eine Seitenansicht, teilweise schematisch und teilweise im Querschnitt,
die ein System nach der Erfindung zeigt,
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7 ist
eine Seitenansicht eines anderen verwendbaren Spatels,
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8 ist
ein axialer Querschnitt einer optionalen Kabel- und Führungsanordnung,
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9 ist
ein Querschnitt entlang der Linie 9-9 in 8, und
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10 ist
ein axialer Schnitt, teilweise in schematischer Darstellung, der
eine alternative Kameraanordnung zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Ein
Intubationslaryngoskop 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
ist in 1 gezeigt. Dieses und alle anderen Ausführungsbeispiele
der Erfindung beinhalten einen Handgriff 11, der üblicherweise
zylindrisch ist und eine gerändelte
Außenseite
für einen sicheren
Griff besitzt. Er ist in 6 abnehmbar mit einem gekrümmten Spatel 12 verbunden,
und zwar über
eine scharnierartige Kupplung 13.
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Der
in den 3 und 5 gezeigte Spatel 12 ist
ein gekrümmter
Spatel, den man in manchen Fällen
dazu verwendet, die Zunge anzuheben. Es handelt sich um den bekannten
McIntosh-Spatel.
Ein anderer Spatel 15 für
eine andere anatomische Ausbildung ist ein gerader Spatel, der zur
Verwendung in anderen Fällen
geeignet ist. Er ist zum Teil in 7 gezeigt.
Hier handelt es sich um den bekannten Foregger-Magill-Spatel. Dies
sind die beiden am weitesten verbreiteten Spatelformen. Ihre Ausbildung
ist jedoch keine Einschränkung
der Erfindung. Die Ausbildung des Handgriffs und dieser Spatel sind
in jeder Hinsicht herkömmlich.
Sie wurden von praktisch jedem Anästhesisten verwendet, der darin
ausgebildet ist, die Trachea zu intubieren. Ein Vorteil dieser Erfindung
liegt darin, dass sie keine zusätzliche
Ausbildung oder erneute Ausbildung von Anästhesisten erfordert, die diese
Spatel bereits verwendet haben oder sie in der Zukunft verwenden
werden.
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Die
scharnierartige Kupplung 13 beinhaltet ein Paar herkömmlicher
Scharnierabschnitte 20, 21, die an dem unteren
Ende des Handgriffs und an dem proximalen Ende des Spatels angeordnet
sind. Der Abschnitt 20 ist eine Aufnahme 22 mit
einem Querstab 23. Der Abschnitt 21 besitzt einen
Haken 24 in einem Block 25, der in die Aufnahme
hineinpasst. Der Haken greift an dem Stab an, und der Handgriff wird
um 90 Grad gedreht, so dass der Spatel an dem Handgriff festgehalten
wird. Es handelt sich hier um eine verbreitete scharnierartige Kupplung,
die bei dieser Art von Instrumenten verwendet wird, und die sich
für alle
Spatelformen eignet, wobei die oben dargestellten Formen nur beispielhaft
zu verstehen sind. Eine Kugelarretierung 27 hält die Abschnitte
lösbar zusammen
und im zusammengebauten Zustand aufrecht. Das zusammengesetzte Instrument
ist während
der Behandlung stabil.
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Der
gekrümmte
Spatel 12 besitzt ein distales Ende 30, das mit
einer tropfenartigen Kante 31 abgerundet sein kann. Er
besitzt eine gekrümmte
Oberfläche 32,
die sich von dem distalen Ende zu dem proximalen Ende erstreckt.
Diese Oberfläche
verwendet man dazu, um die Zunge anzuheben und den Blick auf die
darunter liegenden Stimmbänder
zu ermöglichen.
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Der
Spatel 12 beinhaltet außerdem eine Kabelführungshülse 35.
An seinem proximalen Ende besitzt sie einen vergrößerten,
trichterartigen Eintrittsbereich 36. Die Führungshülse ist
an dem Spatel befestigt und endet in der Nähe des distalen Endes des Spatels
aus Gründen,
die weiter unten erläutert werden.
Der Eintrittsbereich 36 endet in der Nähe der Kupplung.
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Der
Handgriff ist mit Mitteln versehen, um ein Abbild des Gebietes,
das vor der Spitze des Spatels liegt, aufzunehmen, und um Licht
zu diesem Gebiet zu führen.
In dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist eine Kamera 40 (6) in einer
Kammer 44 innerhalb des Handgriffs angeordnet. Ein Kabel 41,
das dazu dient, die Bilddaten von der Kamera zu transportieren und
das in einigen Ausführungsbeispielen
Beleuchtungslicht zu dem Handgriff führt, tritt aus dem oberen Ende
des Handgriffs aus. Es ist mit einem Videosatz 42 verbunden,
der Daten für
eine Bildanzeige auf einem Videobildschirm 43 bereitstellt,
so dass der Anästhesist
sie betrachten kann.
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Der
Videosatz bietet außerdem
die Möglichkeit,
das Bild zu vergrößern. Es
ist bevorzugt, dass ein echter Videobildschirm anstelle eines PC-Bildschirms
verwendet wird. Grund hierfür
ist, dass ein PC-Bildschirm derzeit nur aus einem Winkelbereich betrachtet
werden kann, der nicht größer als
ein paar Grad von der Senkrechten auf den Bildschirm entfernt liegt,
was die Bewegungsfreiheit des Anästhesisten
bei Kopfbewegungen beschränkt.
Darüber
hinaus sind deren Auflösung
und Brillanz manchmal unzureichend, um einem sehr beschäftigten
Anästhesisten
einen effizienten Blick zu ermöglichen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung erhält
man das Licht zur Beleuchtung von einer separaten Lichtquelle 50,
die an jeder beliebigen Stelle im Umfeld platziert werden kann.
Ein optisches Faserbündel 51 verläuft von
der Lichtquelle zu dem Handgriff, und zwar bequemerweise in einem
Kabel 41. Beide treten in die Kammer 44 in dem Handgriff
ein, wo die Kamera angeordnet ist.
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Als
ein Merkmal der Erfindung tritt ein flexibles Kabel 55 frei
aus dem Handgriff in der Nähe
seines unteren Endes aus. Dieses Kabel ist dazu vorgesehen, in die
Führungshülse eingesetzt
zu werden, wenn der Spatel mit dem Handgriff verbunden ist. Sein
freies Ende kann einfach und schnell in die Führungshülse eingeführt und nach vorne geschoben werden,
so dass sein freies Ende nach vorne austritt und zu dem Bereich
unterhalb und vor dem distalen Ende des Spatels gerichtet ist. Ein
loser Bogen 56 in dem Kabel ermöglicht es, dass sich das Kabel
biegt, wenn der Handgriff in seiner scharnierartigen Bewegung relativ
zu dem Spatel verschwenkt wird. Ähnliche
Vorkehrungen sind in allen Spateln vorgesehen, die bei der Erfindung
verwendet werden.
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Der
tatsächliche
Aufbau und Inhalt des Kabels 55 hängt von der Anordnung der Kamera
und der Lichtquelle ab. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in den 5 und 6 gezeigt
ist, ist die Kamera 40, üblicherweise ein CCD-Chip,
innerhalb der Kammer 44 an dem Handgriff angeordnet. Das
Kabel beinhaltet dann ein optisches Faserbündel 57 aus kohärenten Adern,
die sich von einer Objektivlinse 60 an seinem distalen
Ende zu der Kamera erstrecken. Diese transportieren ein Bild zu
der Kamera.
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Eine
Leitung 61 von der Kamera (die in dem Kabel 41 bequemerweise
enthalten ist) transportiert die Daten zu einer Fernsehanzeige 42.
Diese Leitung tritt an dem Ende des Handgriffs als Teil des Kabels 41 aus
und verläuft über der
Schulter des Anästhesisten
oder an seiner Seite. Sie ist aus seinem Weg.
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Ein
zweites optisches Faserbündel 62 ist
zu Beleuchtungszwecken in dem Kabel 55 vorgesehen. Es ist
optisch mit dem Bündel 51 gekoppelt
und letztlich eine Fortsetzung davon. Das Bündel 62 muss nicht
kohärent
sein, da es kein Bild überträgt – es überträgt nur Licht.
Das Licht ist von dem distalen Ende auf das Blickfeld gerichtet.
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Man
kann nun erkennen, dass das Zusammensetzen von Spatel und Handgriff
und das Vervollständigen
der Anordnung aus Licht- und
Bildmitteln ein sehr schneller Vorgang ist. Das Ende des Kabels 55 wird
nur in das trichterartige offene Ende 36 der Führungshülse 35 vorgeschoben,
und die Abschnitte der Kupplung werden ineinandergesetzt. Dann wird der
Handgriff gedreht und das Instrument ist fertig zur Verwendung.
Das Auseinandernehmen ist schnell – man muss nur den Handgriff
drehen, um den Spatel zu lösen
und dann den Handgriff von dem Spatel abziehen. Auseinandernehmen
und Austausch sind sehr einfach.
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Wenn
gewünscht,
kann eine Leitung 63 zum Sauerstofftransport (4)
an dem Spatel befestigt sein, die einen langsamen Strom an Sauerstoff über die
Objektivlinse entlädt,
um eine Nebelbildung darauf zu verhindern.
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Der
Spatel 15 (2) unterscheidet sich von dem
Spatel 12 nur durch seine Form. Er besitzt eine gerade
Oberseite 64 anstelle einer gekrümmten Oberseite zur Verwendung,
wenn solch eine Oberseite bevorzugt ist, um die Zunge eines individuellen Patienten
anzuheben. In allen Fällen
besteht das Ziel darin, die Zunge anzuheben, um einen Blick auf
die Stimmbänder
zu ermöglichen,
und um ein exaktes Einführen
der endotrachealen Röhre
zu erlauben, ohne dass bei diesem Vorgang das umgebende Gewebe verletzt
wird.
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Anstelle
der Kamera und Beleuchtungsanordnungen, die bereits oben beschrieben
wurden, gibt es noch andere Alternativen, die in jeder Kombination
verwendet werden können.
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Anstatt
eine separate Lichtquelle zu verwenden, kann beispielsweise eine
Batterie und eine Glühbirne
in dem Handgriff untergebracht sein, und das Licht von dieser Glühbirne wird
auf ein Bündel 55 fokussiert.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist die gestiegene Größe und das
Gewicht des Handgriffs aufgrund der darin enthaltenen Batterie.
Andererseits wird kein optisches Faserbündel von einer Lichtquelle
benötigt,
und ebenso wenig eine separate Lichtquelle selbst. Der grundlegende
Vorteil bei der Verwendung einer separaten Lichtquelle liegt darin,
dass der Handgriff dünner
gemacht werden kann, und dass das Instrument leichter ausfallen
kann.
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In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
die Kamera in dem Handgriff angeordnet, wie bereits beschrieben
wurde. Es ist jedoch ebenfalls möglich,
eine Kamera 65 an dem Ende des Kabels anzuordnen, wie dies
in 10 gezeigt ist. In diesem Fall beherbergt das
Kabel 55 anstelle einer kohärenten Faseroptik Leitungen 66,
die die Ausgangsdaten der Kamera von der Kamera zu dem Handgriff
befördern,
sowie durch den Handgriff zu einem Kabel 41 und von dort
zu einem Videosatz.
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Es
sei angemerkt, dass das Kabel von dem Handgriff zu dem Spatel in
allen Fällen
flexibel ist, durch die Hülse
hindurchgeführt
wird und daher genau zur Anwendung platziert ist. Wenn der Spatel von
dem Handgriff gelöst
wird, wird das Kabel einfach aus der Hülse herausgezogen und begleitet
den Handgriff.
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Die
Anzeige kann man verbessern, indem man das Rastermuster aus dem
Bild entfernt, und zwar indem man eine Vorrichtung 67 verwendet,
die in dem US-Patent mit der Nr. 5,751,340 gezeigt ist, wobei diese
Vorrichtung zwischen dem Satz und der Anzeige angeordnet wird.
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Alle
existierenden herkömmlichen
Spatel, die eine Beleuchtung zur Verfügung stellen, beinhalten eine
Hülse,
die Beleuchtungsmittel an ihrer Stelle hält, wie z.B. optische Faserbündel. Die
Führungshülse nach
dieser Erfindung kann diese direkt ersetzen. Es gibt eine sinnvolle
optionale Verbesserung, die in den 8 und 9 gezeigt
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Clip, wie z.B. ein Clip 70 (4) anstelle
einer dauerhaft installierten Führungshülse vorgesehen.
Nun wird eine Plastikhülse 71 (8)
mit einem Fenster 72 aus Acryl und einer trichterartigen
Führung 73 an
Ort und Stelle eingeclipt, wie in 3. Die Führungshülse wird
vorab sterilisiert. Das Bündel 55 wird
darin angeordnet. Es muss nicht sterilisiert werden, was ein Vorteil
ist. Die Führungshülse aus
Kunststoff kann nach der Behandlung weggeworfen werden.
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Ein ähnliches
Fenster 72, das vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt
ist, kann ebenso vorteilhaft bei einer steifen Führungshülse 35 vorgesehen
werden, wie in 7 gezeigt ist.
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Eine
deutliche Anzeige ist aus einem breiten Winkelbereich zu betrachten,
was die Ausbildung erleichtert. Der Ausbilder kann den auszubildenden Studenten
und seine Arbeit leicht beobachten und ihn anleiten. Ohne eine solche
Anzeige kann der Ausbilder nicht sehen, was sein Auszubildender
tut. Mit einer vergrößerten Videodarstellung
haben sowohl der Student als auch der Ausbilder einen gleichzeitigen Blick
darauf, was der Auszubildende tut.
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Dieses
System eignet sich besonders zur Aufnahme aus rechtlichen Gründen, und
ebenso zum Aufbauen einer Bibliothek zum Ausbilden von Studenten,
wenn sie sich nicht unter der direkten Aufsicht eines Ausbilders
befinden. In den Vereinigten Staaten gibt es etwa 150 Ausbildungseinrichtungen und
etwa 30.000 Anästhesisten.
Bibliotheksbasierte Videoaufnahmen sind ein besonders wertvolles
Mittel, um diese große
Anzahl an Anästhesisten
zu erreichen, die Jahre von ihrer Ausbildungszeit entfernt sind,
und die nur wenige Möglichkeiten
haben, um an einer Auffrischungsausbildung für eine solch grundlegende Behandlung
direkt teilzunehmen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele
beschränkt,
die in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung erläutert sind,
welche nur beispielhaft aufgeführt sind
und keine Beschränkung
darstellen, sondern nur gemäß dem Schutzbereich
der beigefügten
Ansprüche.