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Die Erfindung betrifft ein chirurgisches
Ultraschallskalpell, mit dem auf wirksame Weise
subkutane oder organische Gewebe eines lebenden Körpers
mittels Ultraschallschwingungen in einen breiigen
Zustand zertrümmert und die zertrümmerten Gewebe
mittels Saugkraft herausgesaugt werden können.
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Es ist ein chirurgisches Ultraschallskalpell für eine
plastische chirurgische Operation zur Entfernung von
Unterhautzellgewebe oder für die organische Chirurgie
zur Entfernung von Lebergewebe oder anderen organischen
Geweben etc. bekannt, das einen in einem Handstück
eingebauten Ultraschallvibrator und ein hohles Horn
aufweist, welches mit dem Vibrator verbunden ist. Die
vom Vibrator erzeugten Schwingungen werden hinsichtlich
der Amplitude zweimal bis mehrere zig-male verstärkt,
wenn sie sich vom Basisende, das am Vibrator befestigt
ist, zum vorderen Ende des Horns fortpflanzen.
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Eeim Durchführen der plastischen chirurgischen
Operation zum Entfernen von beispielsweise
Unterhautzellgewebe des Körpers eines Patienten wird
das vordere Ende des erwähnten Skalpellhorns unter die
Haut des Körpers des Patienten eingeführt, worauf der
Vibrator in Aktion gesetzt wird, um das Horn in
Schwingung zu versetzen, so daß das Unterhautzellgewebe
in einen breiigen Zustand zerstrümmert wird. Beim
Zertrümmern des subkutanen Gewebes mit den vom Vibrator
erzeugten Ultraschallschwingungen wird auf der
Innenseite des hohlen Horns eine Saugkraft aufgebracht,
um das subkutane Gewebe, das in der oben erwähnten
Weise in den breiigen Zustand zertrümmert worden ist,
durch einen Saugkanal im Horn herauszusaugen. Die
subkutanen Gewebe können somit mit den
Ultraschallschwingungen zertrümmert und durch das Horn
hindurch aus dem Körper des Patienten entfernt werden.
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Beim bekannten Ultraschallskalpell wird das hohle Horn
als ein Saugrohr verwendet, durch welches die
zertrümmerten Gewebe oder Fett im breiigen Zustand
herausgesaugt werden, und das an seinem vorderen Ende
mit einer Saugöffnung versehen ist. Im allgemeinen ist
diese Saugöffnung lediglich nach vorne in axialer
(Längs-) Richtung des Horns geöffnet. Dies bedeutet,
daß die Schnittebene, welche die Öffnung am vorderen
Ende des Horns bestinunt, die Hornachse senkrecht
schneidet. Dieses übliche Ultraschallskalpell ist
jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß es beim
Einführen in das subkutane oder organische Gewebe einen
relativ großen Widerstand erzeugt, der das Vorschieben
in das Gewebe erschwert, da die Schnittebene, welche
die Öffnung bildet, senkrecht zur Hornachse ist. Dies
ist einer der Gründe, weshalb die chirurgische
Operation schwierig ist. Außerdem führt das gewaltsame
Einführen des Horns in das subkutane oder organische
Gewebe dazu, daß Blutgefäße, Nervengewebe etc.
unnötigerweise verletzt werden, was eine Verlängerung
der Heilungsdauer einer Operationswunde zur Folge hat.
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Insbesondere in einem Fall, wo das Skalpellhorn
zwischen der Haut und dem subkutanen Gewebe des
lebenden Körpers eingeführt wird, kann das Skalpellhorn
nicht entlang der Innenfläche der Haut in einer
gewünschten Richtung vorwärts bewegt werden und kann in
das subkutane Gewebe gelangen, da die Saugöffnung
gerade nach vorne in axialer Richtung des Horns
geöffnet ist.
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Ferner ist das übliche Ultraschallskalpell im
allgemeinen mit einer externen Saugvorrichtung
verbunden, um das subkutane Gewebe abzusaugen, das mit
den Ultraschallschwingungen in den breiigen Zustand
zertrümmert wurde. Im allgemeinen wird die von der
Saugvorrichtung erzeugte Saugkraft durch Betätigung
eines an der Saugvorrichtung vorgesehenen
Saugeinstellmittels oder eines Saugregulierventils
eingestellt, das am Handgriff befestigt ist. In jedem
Fall wird die Arbeit beschwerlich, wenn das
Einstellmittel oder das Regulierventil häufig betätigt
wird, um die Saugkraft zu steuern, welche in das Innere
des Skalpellhorns mitten in einer chirurgischen
Operation eingegeben werden soll. Weiterhin ist das
chirurgische Skalpell mit dem Saugregulierventil
kompliziert aufgebaut und ungünstig.
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Die CH-A-481638 beschreibt ein chirurgisches
Ultraschallinstrument mit den baulichen Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Ein Ziel dieser Erfindung besteht darin, ein
chirurgisches Ultraschallskalpell zu schaffen, das
vollkommen frei von den oben erwähnten Nachteilen der
üblichen Ultraschallskalpelle ist, das auf wirksame
Weise unnötige, zu entfernende subkutane oder
organische Gewebe zertrümmern und heraussaugen kann,
ohne daß unnötigerweise andere Gewebe wie Blutgefäße
und Nervengewebe beim Vorschieben des Skalpells im
Gewebe verletzt werden.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein
chirurgisches Ultraschallskalpell mit einem
Saugreguliermittel zu schaffen, das einfach aufgebaut
ist und ohne weiteres mit der Fingerspitze eines
Operateurs betätigt werden kann,
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Die Erfindung schafft ein chirurgisches
Ultraschallskalpell gemäß Anspruch 1.
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Gemäß dieser Erfindung kann das vordere Ende spitz oder
im wesentlichen rund ausgebildet werden, da die
Saugöffnung nicht derart geformt sein muß, daß sie
lediglich nach vorne offen ist. Das heißt, die
Saugöffnung kann einfach durch diagonales Abschneiden
des vorderen Endteils des Horns oder in der
Umfangsfläche des Horns ausgebildet sein. Infolgedessen
kann das vordere Ende des Horns schräg oder rund
gebildet sein, so daß das Horn ohne weiteres und weich
unter die Haut, organisches Gewebe oder ähnliches
eingeführt werden kann, ohne daß Blutgefäße,
Nervengewebe etc. unnötigerweise verletzt werden.
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Durch Ausbildung der Saugregulieröffnung im Handstück
derart, daß eine Verbindung mit dem Saugkanal innerhalb
des Horns vorhanden ist, kann die Saugkraft, die von
einer externen, mit dem Skalpell verbundenen
Saugvorrichtung erzeugt wird und ins Innere des Horns
gegeben wird, auf einfache Weise mit der Fingerspitze
eines Operateurs reguliert werden, wenn es der
Operateur in der Hand hält.
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Ein Weg zur Ausführung der Erfindung wird im folgenden
im Detail mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben, die lediglich spezifische
Ausführungsformen zeigt; in dieser ist:
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Figur 1 eine teilweise geschnittene perspektivische
Darstellung einer ersten Ausführungsform des
chirurgischen Ultraschallskalpells gemäß der Erfindung;
Figur 2 eine Seitenansicht im Schnitt des Skalpells von
Figur 1; Figur 3 eine vergrößerte Seitenansicht des
vorderen Endteils desselben Skalpells; Figur 4 eine
teilweise vergrößerte Seitenansicht einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung; Figur 5 eine teilweise
vergrößerte Seitenansicht einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung; und Figur 6 eine
teilweise vergrößerte Seitenansicht einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung.
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Die erste bevorzugte Ausführungsform des chirurgischen
Ultraschallskalpells gemäß der vorliegenden Erfindung
wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2
beschrieben. In diesen Zeichnungen gibt das
Bezugszeichen 1 ein Handstück und 1a ein Gehäuse an.
Das Gehäuse 1a nimmt einen Ultraschallvibrator 2 und
ein Horn 3 auf, das mit dem Vibrator 2 verbunden ist.
Die im wesentlichen vordere Hälfte des Horns 3 dient
als eine Saugdüse 4, welche einen Saugkanal 4a
aufweist, der längs der Achse des Horns gebohrt ist.
Bei dieser Ausführungsform ist die Saugdüse 4 getrennt
ausgebildet und lösbar an der im wesentlichen hinteren
Hälfte (Basishälfte) des Horns 4 befestigt, kann jedoch
selbstverständlich mit der Basishälfte des Horns in
einem Körper ausgebildet sein.
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Der vordere Endteil der Saugdüse 4 steht etwas über das
vordere Ende des Gehäuses 1 nach vorne vor. Bei der
gezeigten Ausführungsform ist die Saugdüse 4 an ihrem
vorderen Endteil mit einer Saugöffnung 4b versehen.
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Der Ultraschallvibrator 2 besteht aus einem
ferromagnetischen Kern 2a und einer elektromagnetischen
Spule 2b, die um den Kern 2a gewickelt ist. Beim
Aufbringen eines Wechselstroms auf die Spule 2b werden
elektrostriktive Schwingungen im Kern 2a erzeugt.
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Andererseits kann ein magnetostriktiver Vibrator
verwendet werden, der Schwingungen durch Ausnützen des
magnetostriktiven Phänomens erzeugt. Der Vibrator
dieser Art ist jedoch hinsichtlich der
elektromagnetischen Umwandlungswirksamkeit schwach
(ungefähr 30 %), d.h., daß etwa 70 % der elektrischen
Energie, die auf den Vibrator in der Form von
Elektrizität aufgebracht wird, in Form von Wärme
ausgelöscht wird. Dies bedeutet, daß ein Kühlsystem
erforderlich ist, um Luft oder Wasser um den Vibrator
herumzuleiten. Wird daher der magnetostriktive Vibrator
beim Ultraschallskalpell eingesetzt, sollte ein
derartiges Kühlsystem eingebaut sein.
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Der elektrostriktive Vibrator, der vorzugsweise im
erfindungsgemäßen Skalpell verwendet wird, hat einen
herausragenden Vorteil darin, daß er Schwingungen mit
einer hohen Effektivität von etwa 90 % oder darüber
erzeugen und ferner eine ausreichende Energie stabil
hervorbringen kann, sogar dann, wenn die aufgebrachte
Last aufgrund seines hohen Energiemoduls schwankt. Aus
diesem Grund wird beim erfindungsgemäßen Skalpell der
elektrostriktive Vibrator verwendet.
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Das die Saugdüse 4 aufweisende Horn 3 verstärkt die
Amplitude der Schwingungen, die vom Vibrator erzeugt
werden, und zertrümmert das subkutane Gewebe eines
lebenden Körpers in einen breiigen Zustand mittels der
Schwingungen, die zu seinem vorderen Ende übertragen
werden, das mit dem Gewebe in Kontakt gebracht wird.
Das Horn 3 kann daher vorzugsweise aus einem
metallischen Material mit einer hohen
Dauerschwingfestigkeit hergestellt werden, so daß es
Schwingungen mit der erhöhten Amplitude (ungefähr
100um) einer hohen Frequenz ausreichend widerstehen
kann. Beispielsweise ist für das Horn eine
Titanlegierung geeignet, die eine relativ geringe
metallische Ermüdung aufweist.
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Das Horn 3 wird von einem Halteteil 5 aus einem
elastischen Material an einem Punkt (Haltepunkt Ps)
abgestützt, der Im wesentlichen ein Viertel der
Wellenlänge der Schwingung λ vom Verbindungspunkt (Pa)
entfernt ist, an dem das Horn 3 und der Vibrator 2
verbunden sind, d.h. λ/4.
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Am Haltepunkt Ps ist eine Verbindungsöffnung 6
ausgebildet, die mit dem Saugkanal 4a in Verbindung
steht, welcher innerhalb der Saugdüse 4 ausgebildet
ist. Mit der Verbindungsöffnung 6 ist mittels eines
Verbindungsteils 8 eine Saugregulierungsöffnung 7
verbunden, welche im Gehäuse 1a des Handstücks 1
ausgebildet ist. Dieses Verbindungsteil 8 ist auch mit
einer Saugleitung 9 verbunden, die sich nach außen
durch das hintere Ende des Gehäuses 1a erstreckt und
mit einer (nicht gezeigten) externen Saugvorrichtung
verbunden ist.
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Die Saugregulierungsöffnung 7 ist mit anderen Worten im
wesentlichen im Verlauf der Saugleitung 9 ausgebildet,
die mit der Verbindungsöffnung 6 verbunden ist, welche
im hinteren Endteil der Saugdüse 4 ausgebildet ist,
nämlich in dem im wesentlichen zentralen Teil des
Horns, und kann praktischerweise im Gehäuse la an einer
ergonomischen Stelle ausgebildet sein, so daß sie ein
Operateur ohne weiteres direkt mit der Fingerspitze
öffnen und schließen kann. In einem Fall, in dem die
Saugregulierungsöffnung 7 nicht geöffnet werden muß,
kann sie lösbar mit einem Deckelteil 7a verschlossen
werden.
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Neben der Anforderung, daß die Länge vom Haltepunkt Ps,
an dem das Halteteil 5 angeordnet ist, zum
Verbindungsbereich Pa im wesentlichen λ/4 sein sollte,
wie oben erwähnt, ist es wünschenswert, daß die Länge
vom Haltepunkt Ps zum vorderen Ende des Horns 3
(Saugdüse 4) im wesentlichen drei Viertel der
Wellenlänge der Schwingungλ ist, welche vom Vibrator 2
erzeugt wird, d.h. 3λ/4. Die Länge des Vibrators 2
sollte im wesentlichen die Hälfte der Wellenlänge des
Vibrators (λ/2) sein.
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Die am vorderen Ende der Saugdüse 4 ausgebildete
Saugöffnung 4b wird bestimmt, indem die Saugdüse 4 in
einem Winkel von im wesentlichen 45º schräg
abgeschnitten wird, so daß sie von der Achse X des
Horns aus in eine unterschiedliche Richtung gerichtet
ist, wie in Figur 3 dargestellt.
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In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 10 ein
Halteteil aus elastischem Material, um das hintere Ende
des Vibrators 2 am Gehäuse 1a elastisch festzulegen,
und 11 ein elektrisches Stromkabel, um den Vibrator 2
mit einem Wechselstrom zu versorgen.
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In der oben beschriebenen, dargestellten
Ausführungsform ist entlang der äußeren Oberfläche der
Saugdüse 4 eine Spülleitung 12 vorgesehen, um eine
Ringer-Lösung oder ein anderes Reinigungsfluid um die
Saugöf fnung 4b herum zuzuführen, die im vorderen Ende
der Saugdüse 4 ausgebildet ist. Die Spülleitung 12 ist
mittels eines Verbindungsbereichs 13a lösbar gehaltert,
der auf dem Gehäuse 1a ausgebildet und mit einer
Leitung 13b verbunden ist, durch die das vorerwähnte
Reinigungsfluid der Spülleitung 12 zugeführt wird.
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Das erfindungsgemäße chirurgische Ultraschallskalpell
mit dem vorerwähnten Aufbau kann in geeigneter Weise
bei einer plastischen chirurgischen Operation
eingesetzt werden, um beispielsweise
Unterhautzellgewebe in der folgenden Weise zu
entfernen.
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Zuerst wird das vordere Ende der Saugdüse 4 unter die
Haut des Körpers eines Patienten eingeführt, und
daraufhin wird der Vibrator 2 in Gang gesetzt, indem er
mit einem Wechselstrom versorgt wird, um das Horn 3 in
Schwingung zu versetzen, so daß das Unterhautzellgewebe
des Körpers des Patienten in einen breiigen Zustand
mittels Schwingungen zertrümmert wird, die vom Vibrator
2 erzeugt und vom Horn 3 verstärkt werden. Gleichzeitig
wird eine Saugkraft auf die Innenseite des Horns 3
aufgebracht, um das zertrümmerte subkutane Gewebe in
den Saugkanal 4a innerhalb der Saugdüse 4 zu saugen.
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Wird das in den breiigen Zustand zertrümmerte subkutane
Gewebe herausgesaugt, kann der Operateur, der das
Handstück 1 in seiner Hand hält, die Saugkraft frei
regeln, indem er die Saugregulierungsöffnung 7 mit
seiner Fingerspitze direkt öffnet oder verschließt.
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Dies bedeutet, daß dann, wenn die
Saugregulierungsöffnung 7 mit der Fingerspitze
vollständig geschlossen ist, die von der
Saugvorrichtung erzeugte Saugkraft in den Saugkanal 4a
in der Saugdüse 4 ohne Verlust eingebracht wird, mit
dem Resultat, daß der innere Druck im Saugkanal 4a
gleich groß ist wie die Saugkraft, die von der
Saugvorrichtung zugeführt wird. Die Saugkraft im
Saugkanal 4a ist daher zu dieser Zeit am größten.
Andererseits kann die in den Saugkanal 4a gegebene
Saugkraft durch wahlweises Öffnen der
Saugregulierungsöffnung 7 mit der Fingerspitze im
Verhältnis zur Öffnungsgröße der
Saugregulierungsöffnung 7 variiert werden. Auf diese
Weise kann die zum Heraussaugen des zertrümmerten
Gewebes geeignete Saugkraft zu jeder Zeit erhalten
werden.
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Durch Zuführen des Reinigungsfluids wie beispielsweise
einer Ringer-Lösung um die Saugöffnung 4b herum durch
die Spülleitung 12 kann beim Ausführen einer
chirurgischen Operation das zertrümmerte Gewebe auf
effektive Weise herausgesaugt werden.
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Das Skalpell gemäß dieser Ausführungsform weist auch
das spitze vordere Ende auf, so daß der beim Einführen
der Saugdüse 4 in das subkutane oder organische Gewebe
erzeugte Widerstand relativ klein wird. Die Saugdüse 4
kann daher weich eingeführt und im Gewebe leicht
vorwärts bewegt werden. Da die Saugöffnung 4b seitwärts
in der Lage geöffnet ist, die zu der Richtung hin
gerichtet ist, die unterschiedlich zu derjenigen der
Achse X des Horns 3 oder der Saugdüse 4 ist, kann
darüber hinaus nur das zu entfernende Gewebe auf
effektive Weise durch den Saugkanal 4a herausgesaugt
werden.
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Obwohl in der vorerwähnten Ausführungsform die
Saugöffnung 4b dadurch gebildet wird, daß die Saugdüse
4 schräg geschnitten ist, kann sie selbstverständlich
auf vielerlei Weise ausgebildet werden, um die
Bedingung zu erfüllen, daß sie zu einer anderen
Richtung hin öffnet wie diejenige der Achse X der
Saugdüse 4. Beispielsweise kann, wie in Figur
dargestellt, eine Saugöffnung 14b in der seitlichen
Umf angswand des vorderen Endteils der Saugdüse 4
ausgebildet sein. In diesem Fall kann das vordere Ende
der Saugdüse 4 mit einer schrägen elliptischen Platte
bedeckt sein, um eine spitze Form anzunehmen.
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Wenn der beim Vorschieben des Skalpells im Gewebe des
lebenden Körpers erzeugte Widerstand außer Betracht
bleibt, kann das vordere Ende der Saugdüse 4 senkrecht
zur Achse X in abgedeckter Weise ausgebildet sein, wie
in Figur 5 dargestellt. Um die Effektivität beim
Vorschieben der Saugdüse 4 von Figur 5 zu verbessern,
die einen etwas relativ großen Widerstand mit sich
bringt, wenn sie im Gewebe des lebenden Körpers
vorgeschoben wird, kann das vordere Ende der Saugdüse 4
vorzugsweise rund ausgebildet sein, wie in Figur 6
gezeigt. Die Saugöffnungen 24b und 34b, die in den
vorderen Endteilen 4a der Saugdüsen 4 der in den
Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen ausgebildet
sind, sind zu einer Richtung hin offen, die
unterschiedlich zu derjenigen der Achse der
entsprechenden Saugdüsen ist.
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Wie aus der vorstehenden Offenbarung hervorgeht, weist
das chirurgische Ultraschallskalpell gemäß der
vorliegenden Erfindung den Vorteil auf, daß die
Saugdüse, die am vorderen Endteil des Horns ausgebildet
ist, stabil und weich in das subkutane oder organische
Gewebe eines lebenden Körpers eingeführt und vorwärts
bewegt werden kann, ohne daß andere Gewebe wie
Blutgefäße oder Nervengewebe beim Vorschieben des
Skalpells unter der Haut oder in organischem Gewebe
unnötigerweise verletzt werden. Dieser Effekt kann
dadurch erreicht werden, daß die Saugöffnung im
vorderen Endteil der Saugdüse derart ausgebildet wird,
daß sie seitwärts zur Richtung öffnet, die
unterschiedlich zu derjenigen der Achse der Saugdüse
ist. Weiterhin ermöglicht die Saugregulierungsöffnung,
die im Verlauf der Saugleitung vorgesehen ist, welche
mit der Saugdüse verbunden und einfach aufgebaut ist,
daß die auf den Saugkanal in der Saugdüse aufgebrachte
Saugkraft einfach mit der Fingerspitze eines Operateurs
gesteuert werden kann.