DE69732859T2

DE69732859T2 - Chirurgisches instrument für endoskopchirurgie

Info

Publication number: DE69732859T2
Application number: DE69732859T
Authority: DE
Inventors: Andrew Michael Huntingdon Wild
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: EP0973453B1; AU2782697A; US6605036B1; WO1997042884A2; ATE291378T1; DE69732859D1; GB9609750D0; EP0973453A2; WO1997042884A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Chirurgieinstrumenten-Baugruppe zur Verwendung bei der endoskopischen Chirurgie, insbesondere der endoskopischen Neurochirurgie wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 angegeben.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppen zur Verwendung mit starren oder flexiblen Endoskopen sind bei Biopsieverfahren und bestimmten Arten der Endochirurgie wohlbekannt. Ein Teleskopbereich des Endoskops ist im allgemeinen innerhalb einer Hülse untergebracht, in der auch der Schaft eines einzigen chirurgischen Instruments untergebracht ist. Die Hülse und das chirurgische Instrument weisen jeweils ein proximales Ende und ein distales Ende auf. Das distale Ende des chirurgischen Instruments ist ein Arbeitsende (Wirkungsende) mit einer Arbeitsfunktion. Das Arbeitsende des chirurgischen Instruments steht aus dem distalen Hülsenende in ein Sichtfeld des Endoskops vor und ist von dem proximalen Ende aus durch den Chirurgen steuerbar. Solche Baugruppen wurden weit verbreitet bei relativ einfachen Verfahren verwendet, bei denen eine seitliche Hin- und Herbetätigung des Arbeitsendes des chirurgischen Instruments innerhalb des Sichtfelds nicht erforderlich ist.
Systeme, die die Betätigung eines flexiblen distalen Endbereiches eines chirurgischen Instruments (beispielsweise eines Katheters oder eines flexiblen chirurgischen Werkzeugs) in einer seitlichen Hin- und Her-Richtung innerhalb des Sichtfelds gestatten, sind auch bekannt. So beschreibt beispielsweise das US-Patent Nr. 2038394 (Wappler) ein katheterisierendes Zytoskop mit der Fähigkeit, das distale Ende eines in einem Körperhohlraum eingesetzten Katheters innerhalb des Sichtfelds eines Endoskops abzulenken. Die britische Patentanmeldung Nr. 2004749 beschreibt eine Ab wandlung eines solchen Systems, bei der ein proximaler Betätigungshebel vorgesehen ist, um einen Deflektor an dem distalen Ende zu steuern, wobei der Hebel durch die Finger der Hand betätigt werden kann, die zum Halten der Baugruppe verwendet wird. Des weiteren ist der Betätigungsmechanismus des Hebels federbelastet, um das Zurückstellen des Hebels (und das Zurückstellen des Deflektors) zu bewirken, wenn der Fingerdruck freigegeben wird. Auf diese Weise wird die seitliche Hin- und Herbetätigung des flexiblen Endbereichs des chirurgischen Instruments durch den Chirurgen bewirkt, der nur einen Finger einer Hand verwendet, um den Betätigungshebel zu betätigen. Der Chirurg kann so die gleiche Hand zum Einstellen der Winkelposition des Deflektors verwenden, während die andere Hand dazu verwendet wird, das Instrument vorwärts zu bewegen, zu drehen oder zurückzuziehen.
Solche unifunktionellen Instrumentenbaugruppen werden in der Neurochirurgie und anderen relativ komplexen Verfahren, einschließlich dem Ansaugen von intrazerebralen Hämatomen, der Drainage von chronischen subduralen Hämatomen, der Fensterung von Arachnoidalzysten und anderen Zysten, der Ventrikulostomie des dritten Hirnventrikels, der Adergeflechtsfulguration und der spinalen Bandscheibenexenteration verwendet. Bei einigen dieser Systeme kann ein zweites oder später verwendetes chirurgisches Instrument in einer parallelen Hülse eingeführt werden, jedoch fehlt es den Systemen an Mitteln für eine konzertierte Wechselwirkung zwischen chirurgischen Instrumenten.
US-A-5281214 beschreibt eine Faserdivertorsonde zur Verwendung bei der Laserchirurgie, bei der ein distales Ende eines flexiblen Elements der Sonde innerhalb eines hohlen Durchlasses eines Faserpositionierungsrohrs der Sonde verschiebbar angeordnet ist. Das distale Ende des flexiblen Elements neigt dazu, eine Biegung zu bilden, wenn es eingeschränkt ist. Die optische Faser wird so in eine gewünschte abgewin kelte Stellung umgelenkt, wenn das distale Ende des flexiblen Elements aus dem distalen Ende des Faserpositionierungsrohrs herausgeschoben wird und kann eine Biegung bilden. Die Sonde des Stands der Technik weist einen Griff auf, der zur funktionellen Steuerung mit Trompetenventilen versehen ist und der Griff weist ein optisches Faserrohr oder eine optische Faserleitung auf, die sich von dort aus erstreckt, sodass er über den Punkt hinaus, an dem er gehalten wird, kein freies Ende aufweist.
Die neuroendoskopische Chirurgie weist ein sehr breit gefächertes Potential als neurochirurgische Technik auf, die bis jetzt aufgrund des Mangels an geeigneten chirurgischen Instrumenten im wesentlichen nicht verwirklicht worden ist. Anders als andere gegenwärtige Trends bei computergestützten Punktzielausrichtungssystemen ist die Neuroendoskopie hauptsächlich ein optisches System in der Tradition der Makro- und Mikrochirurgie. Die große Hoffnung für die Endoskopie ist ihre Fähigkeit, für einen minimalen Zugang zu sorgen. Eine parallele Funktion mit Instrumentensystemen, die unabhängig von der endoskopischen Position arbeiten, können einen eingeschränkten Zugang mit einer Verringerung des unnötigen seitlichen Herausschneidens und Zurückziehens berücksichtigen. Dies wird durch die größere Leichtigkeit verbessert, mit der paraxiale Bereiche betrachtet werden können, und mit flexiblen endoskopisches Systemen könnten auch mehr Randbereiche mit dem gleichen minimalen Zugang betrachtet werden. Die Endoskopie ermöglicht auch die Stabilität des Operationssystems und der Operationsinstrumente im Gegensatz zu der Mikrochirurgie, bei der die Stabilität der Instrumente direkt von dem Chirurgen und seiner oder ihrer Fähigkeit in einer schwierigen Haltungsstellung zu operieren, abhängt, was wiederum von der optimalen Stellung des Mikroskops abhängt. Bei der Endoskopie kann die Verwendung von Fernsehmonitoren, von denen aus zu operieren ist, dem Chirurgen eine enorme Haltungsfreiheit und Bewegungsfreiheit geben, wobei die Instrumente in einem bequemen Abstand von dem Körper gehalten werden. Da das endoskopische System den Instrumenten eine zusätzliche Stabilität verleiht, ist es wahrscheinlich, dass die Neuroendoskopie leichter zu beherrschen ist als die Mikrochirurgie.
Ein besonderer Vorteil der Endoskopie ist es, dass sie tiefenunabhängig ist. Da sich der optische Betrachtungspunkt an der Grenzfläche zwischen Gewebe und Instrument oder um diese herum ungeachtet der Tiefe befindet, bedeutet dies, dass die gleiche Betrachtungsqualität während des ganzen Vorgangs aufrechterhalten wird. Die Endoskopie kann für eine wirklich ausgezeichnete Sicht auf das Gewebe und die Instrumente sorgen; falls die optische Teleskopfunktion unabhängig von dem Hauptendoskop gemacht wird, wie nachstehend detaillierter erörtert wird, könnte leicht eine Vielfalt von Betrachtungsperspektiven ohne die gesamte intrakranielle Position des Hauptendoskops zu ändern, erreicht werden.
In der internationalen (PCT) Patentanmeldung Nr. WO 92/19146 wird ein Laserinstrument zur Verwendung bei neuroendoskopischen und ähnlichen heiklen Verfahren beschrieben (10 und 11), das einen ergonomischen Griff aufweist, um für eine spezifische Steuerung zu sorgen. Das Instrument weist einen dünnen, starren, hohlen Schaft auf, der eine innere Laserfaser trägt und ein distales Ende, das mit einem Deflektor für die Faser versehen ist, und ein proximales Ende aufweist, an dem der ergonomische Steuerungsgriff drehbar befestigt ist. Der Griff ist hohl und trägt innen die Laserfaser abgesehen von einem Teil der Faser, die gegen die Außenseite des Griffs freiliegend anliegt. Die Feinsteuerung des Vorschiebens/Zurückziehens der Laserfaser wird durch den einfachen Druck des Zeigefingers auf dem freigelegten Bereich der Faser durch den Chirurgen vorgesehen, um ihn gegen den Griff zu drücken. Der Griff ist mit dem Deflektor über einen Druck-Zug-Draht verbunden, der durch den hohlen Schaft geführt ist und derart angeordnet ist, dass die Drehbewegung des Griffs bewirkt, dass sich der Deflektor bewegt, um das Arbeitsende der Laserfaser abzulenken. Das Instrument ist während der Verwendung mit einem endoskopischen Teleskop in einer Instrumentenbaugruppe angebracht. Generall werden ähnliche Instrumente ebenfalls beschrieben, bei denen das distale Ende eine mechanische Funktion (beispielsweise ein bipolares Diathermieinstrument, eine Knochenzange oder ein Zangeninstrument) besitzt und der Griff mit einem von dem Zeige- und Mittelfinger des Chirurgen betätigten Kippmechanismus versehen ist, um die Betätigung der Instrumente zu steuern.
Der ergonomische Griff der Instrumente, die in WO 92/19146 beschrieben sind, ist ein länglicher Griff vom Typ eines "Stiftgriffs". Er hat drei Hauptnachteile. Erstens erschwert es die Verwendung des Kippmechanismus zum mechanischen Steuern der distalen Arbeitsendteile für den Chirurgen, den Griff sicher ohne die Furcht vor einem unabsichtlichen Bewegen des distalen Endes des Instruments zu ergreifen. Zweitens ist der Griff des Laserinstruments, der im Gegensatz zu den anderen beschriebenen Instrumenten sicher zwischen dem Daumen und dem Mittelfinger des Chirurgen ergriffen werden kann, an der Lasererzeugungsvorrichtung befestigt, und der Chirurg kann seine Hand nicht um das Ende des Griffs herum bewegen, während er einen sicheren Griff zwischen dem Daumen und dem Mittelfinger aufrechterhält. Drittens erfordert das Drehen des Griffs zum Steuern der Ablenkungsfunktion des Instruments eine unbequeme Bewegung des Handgelenks durch den Chirurgen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte oder mindestens alternative Chirurgieinstrumenten-Baugruppe zur Verwendung bei der endoskopischen Chirurgie, insbesondere der endoskopischen Neurochirurgie, zu schaffen.
Erfindungsgemäß ist eine Chirurgieinstrumenten-Baugruppe zur Verwendung bei der endoskopischen Chirurgie geschaffen, wobei die Baugruppe umfasst:

(a) ein chirurgisches Instrument mit proximalen manuell betätigbaren Instrumentsteuermitteln und distalen Arbeitsmitteln, die daran angeschlossen sind, wobei die Arbeits- und die Steuermittel gegenseitig voneinander durch einen Schaft beabstandet sind, und einen Griff, der in allgemeiner Nähe zu den Steuermitteln vorgesehen ist, wodurch ein Chirurg das Instrument halten kann;
(b) optische Mittel zum Betrachten eines distalen Endes des Instruments in einem Operationsgebiet in einem Patienten; und
(c) Abstützmittel zum Halten des Instruments und der optischen Betrachtungsmittel im Gebrauch, um das distale Ende des Instruments zum Betrachten in dem Operationsgebiet in dem Patienten darzubieten, und um die Steuermittel außerhalb des Patienten zur Handhabung durch den Chirurgen darzubieten;

Der Griff ist vorzugsweise fest an dem Instrument angebracht, d.h. ohne irgendeine Drehbewegung zwischen dem Griff und dem Instrument, und erstreckt sich am meisten bevorzugt unter einem rechten Winkel zur Längsrichtung des Schafts. Der Griff und die Steuermittel sind in geeigneter Weise lösbar an dem Schaft als entfernbare, wiederverwendbare Einheit angebracht, wie nachstehend detaillierter erörtert wird. Die Einheit ist am bevorzugtesten zur Wiederverwendung sterilisierbar (d.h. autoklavierbar) und aus leichten Materialien hergestellt, um die Ermüdung der Hand auf ein Minimum herabzusetzen und die Reaktionsfähigkeit zu maximieren. Metalle wie Aluminium oder Titan werden als besonders geeignet erwähnt. Synthetische Materialien wie leichte Harze können auch verwendet werden.
Der Griff kann, falls gewünscht, hohl sein, um sein Gewicht auf ein Minimum herabzusetzen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Griff als lösbares Paar von Griffhälften ausgebildet ist, um zu gestatten, dass alle Innenflächen zur Wiederverwendung wirksam sterilisiert werden können.
Die Oberflächenvertiefungen für die Daumenspitze und den Mittelfinger des Chirurgen sind in geeigneter weise etwa in der Mitte entlang der Länge des Griffs vorgesehen. Weitere Oberflächenvertiefungen sind vorzugsweise in dem Griff vorgesehen, um die Spitze des Zeige- und/oder vierten Fingers des Chirurgen aufzunehmen. Jede Vertiefung ist vorzugs weise etwa 2 bis 8 mm, beispielsweise etwa 5 mm, tief und etwa 10 bis 30 mm, beispielsweise etwa 15 bis 20 mm, lang.
Die Instrumentensteuermittel sind in allgemeiner Nähe zum Griff vorgesehen. Insbesondere sind die Instrumentensteuermittel derart angeordnet, dass sie von dem Zeige- und/oder vierten Finger des Chirurgen ohne Freigeben des Griffs an dem Griff zwischen dem Daumen und dem Mittelfinger betätigbar. Für diesen Zweck können die Instrumentensteuermittel in geeigneter Weise einen oder mehrere Drücker, Hebel, Räder oder ähnliche Betätigungselemente umfassen, die arbeitstechnisch mit dem distalen Arbeitsmittel des Instruments verbunden sind. Das bzw. die Betätigungselement(e) ist/sind vorzugsweise von der in dem Griff vorgesehenen Oberflächenvertiefung für die Spitze des Zeige- und/oder vierten Fingers des Chirurgen beabstandet, jedoch nahe an dieser, wodurch der Chirurg einfach seinen oder ihren Zeige- oder vierten Finger weg von dem Griff bewegen kann, um das gewünschte Betätigungselement zu betätigen und anschließend den Finger zurückbewegen kann, damit er auf dem Griff ruht.
Die Anzahl der Betätigungselemente wird durch die Funktionalität des Instruments bestimmt. Die Instrumente von größter Nützlichkeit bei heiklen endoskopischen chirurgischen Verfahren weisen alle mindestens eine distale Ablenkungsfunktion auf, wodurch das distale Ende des Instruments innerhalb des Sichtfelds seitlich hin und her bewegt werden kann. Bei solchen Instrumenten ist das primäre Betätigungsmittel das Ablenkungssystem des distalen Endes. Des weiteren können Instrumente sekundäre und weitere Funktionen aufweisen, von denen jede ihr eigenes zugeordnetes distales Betätigungsmittel aufweist, von denen jedes seinerseits entweder mit seinem eigenen proximalen, manuell betätigbaren Instrumentensteuerungsmittel oder mit einem Steuerungsmittel für ein alternatives Instrument wie einem Pedal oder anderen Fernsteuerungen gekoppelt sein kann.
So können beispielsweise Sauginstrumente, Dissektionszangen, Laserfaserapplikatoren, nichtquetschende Greifzangen, Biopsieknochenzangen, Scheren, Arachnoidaldissektoren und bipolare Diathermieinstrumente alle verwendet werden; das primäre Arbeitsmittel ist ein Deflektorsystem des distalen Endes, mit sekundären distalen Arbeitsmitteln in einigen Fällen, die Backen, Schneiden, Spitzen usw betätigen. Eine mögliche zusätzliche Funktionalität kann ein Erwärmen (Diathermie) umfassen.
Der Griff führt vorzugsweise selbst keine direkte Instrumentensteuerfunktion durch; bei einer alternativen Ausführungsform kann ein benachbartes Drücker- oder Hebelinstrumentenbetätigungselement angepasst werden, sodass, wenn es bei der vollständigen Betätigung der betreffenden Instrumentenfunktion fest an den Griff gebracht wird, das Betätigungselement und der Griff zusammen einen Griff für das Instrument unter dem ersten Aspekt der Erfindung bilden.
Die arbeitstechnische Kopplung des proximalen, manuell betätigbaren Instrumentensteuerungsmittels an dem distalen Arbeitsmittel des Instruments kann mittels einer mechanischen Druck-Zug-Verbindung des Typs, der im allgemeinen in der PCT-Patentanmeldung Nr. WO 92/19146 beschrieben ist, bewirkt werden. Jedoch erfordert eine solche Kopplung, dass der Schaft und das distale Ende des Instruments eine Mindestgröße aufweisen, die für die Neurochirurgie unerwünscht ist, bei der Instrumente mit einem Durchmesser von etwa 2 mm Idealerweise erforderlich sind. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass die arbeitstechnische Kopplung mittels in Längsrichtung verschiebbarer Teile, die mit dem Schaft verbunden sind oder diesen aufweisen und die gegen elastische oder nachgiebige Arbeitsbereiche am distalen Ende des Schafts anliegen, durchgeführt wird. Alternativ, jedoch weniger bevorzugt, kann eine hydraulische und/oder pneumatische Kopplung verwendet werden.
Die Verwendung von in Längsrichtung verschiebbaren Teilen, die mit dem Schaft eines chirurgischen Instruments verbunden sind oder diesen umfassen, zur Bewirkung der arbeitstechnischen Kopplung von proximalen, manuell betätigbaren Instrumentensteuermitteln und distalen Arbeitsmitteln bildet einen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn solche Instrumente bei einer Chirurgieinstrumenten-Baugruppe gemäß der Erfindung verwendet werden.
Detaillierter umfasst das bevorzugte arbeitstechnische Kopplungssystem in dem Fall eines unifunktionellen Instruments, für das nur eine primäre distale Ablenkungsfunktion unter der manuellen Steuerung durch den Chirurgen erforderlich ist, ein im allgemeinen festes, aber biegsames äußeres Rohr, das den äußeren Umhüllungsteil des Schafts des Instruments bildet, einen arbeitstechnischen inneren Teil des Schafts des Instruments, der sich innerhalb des Rohrs befindet, und das distale Ende des arbeitstechnischen inneren Teils des Instruments, der aus einem distalen Ende des äußeren Rohrs vorsteht und von der Achse des Instruments bei einem Ausgangspunkt von dem distalen Ende des Rohrs oder nahe bei diesem abgewinkelt ist. Die Instrumentensteuermittel sind vorzugsweise derart angeordnet, dass bei Bewegung des Betätigungselements durch den Finger des Chirurgen eine längsgerichtete relative Verschiebebewegung mechanisch zwischen dem arbeitstechnischen inneren Teil des Instruments und dem äußeren Rohr bewirkt wird, was bewirkt, dass das distale Ende des Rohrs über dem abgewinkelten Bereich liegt, wodurch bewirkt wird, dass sich dass distale Ende des Instruments gerade richtet. Die Ablenkung wird vorzugsweise gegen die Rückstellkraft des nachgiebigen Mittels (beispielsweise einer Feder), das mit dem Betätigungselement verbunden ist, bewirkt, sodass das Instrument bei Freigabe des Fingerdrucks des Chirurgen in seinen Ruhezustand zurückkehrt.
Der arbeitstechnische innere Teil des Schafts des Instru ments kann beispielsweise ein Saugrohr oder eine Laserfaser sein. Der arbeitstechnische innere Teil des Schafts des Instruments ist vorzugsweise an dem Griffbereich des Instruments verankert, wobei der äußere Umhüllungsteil des Schafts in der gewünschten relativen Verschiebebewegung bewegbar ist.
In dem Fall eines multifunktionellen Instruments wird das einzige Rohr durch ein koaxiales Paar von verschiebbaren Rohren, von denen eines innerhalb des anderen untergebracht ist, ersetzt. Das distale Ende des inneren Rohrs steht aus dem distalen Ende des äußeren Rohrs vor und ist von der Achse des Instruments analog zu dem Instrument, das innerhalb des Innenrohrs liegt, abgewinkelt. Wie zuvor ist der arbeitstechnische innere Teil des Schafts des Instruments vorzugsweise an dem Griffbereich des Instruments verankert, wobei das Paar von Rohren in der gewünschten relativen Verschiebebewegung bewegbar ist. Die distale Ablenkungsfunktion ist analog zu derjenigen, die für ein unifunktionelles Instrument beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass das innere Rohr durch die relative Bewegung des inneren Rohrs und des äußeren Rohrs ebenfalls gerade gerichten wird. Der arbeitstechnische innere Teil des Schafts des Instruments, der innerhalb des Rohrpaars liegt, umfasst geeigneterweise Steuerteile für sekundäre arbeitstechnische Mittel, die aus dem distalen Ende des inneren Rohrs vorstehen. Solche Steuerteile können beispielsweise Verankerungsglieder für arbeitstechnische distale Backen, Schneiden oder Spitzen sein, die die Arbeitsmittel an dem Griff verankern, um die relative Verschiebebewegung der darüberliegenden Rohrteile zu gestatten.
Die sekundäre Funktion, die beispielsweise ein Schließen/Öffnen der sekundären Arbeitsmittel wie Backen, Schneiden oder Spitzen sein kann, die aus dem distalen Ende des inneren Rohrs vorstehen, wird durch ein derartiges Anordnen der Instrumentensteuermittel erzielt, dass bei Be wegung des relevanten Betätigungselements durch den Finger des Chirurgen eine längsgerichtete relative Verschiebebewegung mechanisch zwischen dem arbeitstechnischen inneren Teil des Schafts des Instruments und dem inneren Rohr (jedoch nicht zwischen dem arbeitstechnischen inneren Teil des Schafts des Instruments und dem äußeren Rohr) bewirkt wird.
Das Anordnen des arbeitstechnischen inneren Teils des Schafts des Instruments und des inneren Rohrs derart, dass das innere Rohr ein Joch bildet, das über den Steuerteilen der sekundären Arbeitsmittel des Instruments liegt, die angeordnet sind, um sich in Reaktion auf die Verschiebebewegung des Jochs zu bewegen und dadurch die sekundären Arbeitsmittel des Instruments zu bewegen, bewirkt die längsgerichtete relative Verschiebebewegung zwischen den Steuerteilen und dem inneren Rohr, dass die distalen sekundären Arbeitsmittel des Instruments betätigt werden. Auf eine Weise analog zu dem unifunktionellen System ist das relevante Betätigungselement für die sekundäre Funktion mit nachgiebigen Mitteln (beispielsweise einer Feder) verbunden, die für eine Rückstellkraft sorgt, die das Instrument in seinen Ruhezustand bei Freigabe des Fingerdrucks des Chirurgen zurücksetzt. Des weiteren kehren die Steuerteile in ähnlicher Weise in ihren Ruhezustand zurück durch Herstellen der Steuerteile des sekundären Arbeitsmittels des Instruments aus einem nachgiebigen Material wie einem elastischen Metall und Festlegen, dass die durch das Joch bewirkte Bewegung dieser Teile gegen die nachgiebige Rückstellkraft erfolgt, was bewirkt, dass die sekundären Arbeitsmittel des Instruments dementsprechend in ihren Ruhezustand bei Freigabe des Fingerdrucks durch den Chirurgen zurückkehren.
Die vorstehend beschriebenen Betätigungssysteme ermöglichen das Herstellen einer Vielfalt von chirurgischen Instrumenten zur Verwendung bei der endoskopischen Chirurgie mit sehr viel kleineren Durchmessern als es Mechanismen auf der Grundlage von herkömmlichen Hebeln (mechanisch) gegenwärtig gestatten.
Das optische Betrachtungsmittel ist insbesondere ein endoskopisches Teleskop, das ein flexibles oder starres optisches System herkömmlicher Bauart sein kann. Vielleicht möchte der Chirurg ein Teleskop aus einer Reihe von Teleskopen in Abhängigkeit von den Erfordernissen des chirurgischen Verfahrens verwenden. Beispielsweise kann es manchmal nützlich sein, ein flexibles Miniendoskop oder zu einem anderen Zeitpunkt starre Teleskope mit Sammellinsen mit einem unterschiedlichen abgewinkelten Feld zu verwenden. Das optische Betrachtungsmittel wird zusammen mit Beleuchtungssystemen von im allgemeinen herkömmlicher Bauart (beispielsweise faseroptische Beleuchtung des Sichtfelds) verwendet. Es wird jedoch bevorzugt, dass bei der Instrumentenbaugruppe der vorliegenden Erfindung das Beleuchtungssystem nicht mit dem optischen Betrachtungsmittel einstückig ist und dass die beiden unabhängig voneinander bewegbar sind. Auf diese Weise kann ein Endoskopteleskop beispielsweise unabhängig von einem faseroptischen Bündel und zusammen und synchron mit den Instrumenten vorgeschoben/zurückgezogen oder anderweitig bewegt werden, wie dies nachstehend detaillierter erörtert wird.
Ein stereoskopes, endoskopisches Teleskop sollte vorzugsweise verwendet werden, obgleich dies nicht wesentlich ist. Ein solches System erfordert ein doppeltes Betrachtungssystem äquivalent zu zwei parallelen Teleskopen, und die sich ergebende erhöhte Größe kann bei einigen chirurgischen Verfahren ungünstig sein.
Das Teleskop ist in geeigneter Weise auf herkömmliche Weise mit einem internen Videokamerasystem verbunden, das vorzugsweise mit der Baugruppe einstückig ist.
Alternativ kann ein flexibles Endoskop wie ein flexibles Miniendoskop als Hauptteleskopsystem verwendet werden.
Steuerbare flexible Endoskope sind bevorzugt, aber in diesem Fall müssen Mittel vorgesehen werden, um das endoskopische Teleskop in seiner Lage zu verriegeln. Ein solches steuerbares Endoskop enthält typischerweise drei Druck-Zug-Drähte, die an einem kurzen distalen starren Abschnitt befestigt sind, der das Feldsammellinsensystem enthält, wobei die Drähte verwendet werden, um den starren Abschnitt in irgendeiner gewünschten Richtung abzulenken.
Nach vorne schräge endoskopische Teleskope, die ein Maximum der Feldsammellinse von etwa 30° aufweisen, um die Verzerrung während der Großaufnahmenbetrachtung zu verringern, sind im allgemeinen bevorzugt.
Das Teleskop kann in geeigneter Weise mit einer internen Videokamera für eine leichtere Visualisierung verbunden sein. Es ist bevorzugt, dass eine bestimmte Konstruktion der Teleskoplinse mit der erfindungsgemäßen Baugruppe verwendet wird, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird.
Das Abstützmittel zum Halten des Instruments und des optischen Betrachtungsmittels bei der Verwendung muss jedes optische Teleskop sicher verankern können, da jede zufällige Bewegung eines solchen schweren Stücks der Gerätschaft in einem neurochirurgischen Operationsbereich für den Patienten tödlich sein kann. Dieses Risiko ist besonders akut, wenn eine interne Videokamera oder ein anders Betrachtungs- oder Beleuchtungsgerät an dem Teleskop angebracht ist. Die Verankerung ist vorzugsweise lösbar, da einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Baugruppe ist, dass das optische Betrachtungssystem gedreht und verstellt werden kann, um das Sichtfeld des Chirurgen zu ändern. Das Abstützsystem ist von im allgemeinen herkömmlicher Bauart, die für starre Endoskope bekannt ist, und ist vorzugsweise sicher an einem Operationstisch derart befestigt, dass eine zufällige Bewegung mit Bezug auf den Patienten unmöglich ist.
Am bevorzugtesten umfasst das Abstützmittel einen starren Schaft mit einer Vielzahl von parallelen Durchgangskanälen, die sich entlang seiner Länge erstrecken. Die Anordnung eines großen Kontaktrings ist in geeigneter Weise auf herkömmliche Weise vorgesehen, die mit einem keinen Schaden verursachenden (beispielsweise Gummi-) Rad verbunden ist, das in den Durchgangskanal für das Teleskop vorsteht, um den Vorschub-/Rückzugsmechanismus für das Teleskop zu berücksichtigen. Die Drehung des Kontaktrings durch den Finger des Chirurgen bewirkt ein langsames Vorschieben/Zurückziehen des Teleskops mittels der Drehung des Gummirads gegen das Teleskop.
Bei der Verwendung erstreckt sich der Schaft in das Operationsgebiet und ist fest an dem proximalen Ende typischerweise über ein leicht lösbares Befestigungssystem einer herkömmlichen Armkonstruktion, die für Endoskope verwendet wird, befestigt. Das Befestigungssystem ist an einem abnehmbaren Seitengriff befestigt, der an dem Schaft vorgesehen ist, wobei dieser Griff seinerseits für ein bequemes Positionieren von sowohl dem Schaft als auch dem Befestigungssystem verwendet wird. Wenn diese Systeme ordnungsgemäß verwendet werden, sorgen sie für eine stabile Operationsplattform von der aus die Instrumente betätigt werden können. Das Befestigungssystem wird vorzugsweise verwendet, um das Endoskop an dem Operationstisch oder einer anderen Abstützung zu verankern.
Das Beleuchtungssystem ist vorzugsweise ein faseroptisches Bündel, das in den gesamten verfügbaren Raum zwischen den verschiedenen Kanälen des Schafts des Abstützmittels untergebracht ist.
Die Befestigung kann auch über einen stereotaktischen Rahmen durchgeführt werden. Die Stereotaxie begrenzt die Bewegung, aber erleichtert die anatomische Genauigkeit bei geeigneten Situationen und wird deshalb von einigen Chirurgen bevor zugt.
Das Befestigungssystem sollte distal an dem Operationstisch befestigt werden. Es kann alternativ an dem Schädel von Erwachsenen befestigt werden, jedoch wurde gefunden, dass diese Alternative wenig zufriedenstellend ist, insbesondere mit dem zusätzlichen Gewicht einer CCD-Kamera. Freistehende Systeme können dieses Gewicht tragen, wenn sie jedoch nicht schwer und stabil sind, sind sie, wenn sie umgestoßen werden, potentiell tödlich. Schädelbasierte Befestigungssysteme können bei Kinder nicht verwendet werden und sind zum Abstützen von Gewicht nicht praktisch. Am Tisch angebrachte Systeme sind deshalb am zufriedenstellendsten.
Bei Gebrauch ist der Schaft des Abstützmittels vorzugsweise horizontal. Der Schaft sollte einen Außendurchmesser von nicht mehr als etwa 6 mm aufweisen. Der optische Kanal zur Unterbringung des endoskopischen Teleskops nimmt in geeigneter Weise die obere Position in dem Schaft ein. Der eine Arbeitskanal oder die mehreren Arbeitskanäle zur Aufnahme des bzw. der Instrument(e) liegt bzw. liegen geeigneterweise unterhalb des optischen Kanals. Es ist bevorzugt, dass zwei Arbeitskanäle vorhanden sind, die geeigneterweise von einer Konstruktion sind, die im allgemeinen mit allen Instrumenten kompatibel ist, sodass der Chirurg zweihändig mit zwei Instrumenten gleichzeitig operieren kann.
Unterhalb des Niveaus der Arbeitskanäle ist ein passiver Fluidaustrittskanal vorgesehen, um das Ableiten von Fluid und Trümmern aus dem Operationsgebiet zu gestatten. Der passive Fluidaustrittskanal ist proximal mit einem Ableitungsrohr verbunden, das für ein Ableiten und Sammeln aller Fluida unter Schwerkraft sorgt.
Zwei weitere kleine Spülkanäle sind in geeigneter Weise des weiteren in dem Schaft des Abstützmittels, vorzugsweise auf beiden Seiten des optischen Kanals, vorgesehen, um einen kontinuierlichen Fluss von klarem Fluid über die Feldsammellinse des Teleskops zu ermöglichen, um Trümmer aus dem Sichtfeld zu entfernen. Herkömmliche Steuer- und Failsafe-Mechanismen sind auch vorgesehen, um sicherzustellen, dass, wenn Spülfluid verwendet wird, der intrakranielle Druck nicht übermäßig ansteigt. Die Neuroendoskopie erfordert ein ständiges Spülen und dies ist beim Vorhandensein von Blutung oder Trümmern besonders kritisch. Ein Druck- und Volumenüberwachungssystem herkömmlicher Konstruktion ist für diesen Zweck bevorzugt. Der hydrostatische Druck des Spülfluids sollte der Mindestdruck sein, bei dem ein passiver Fluidaustritt noch zufriedenstellend über den passiven Fluidaustrittskanal bewirkt wird. Der hydrostatische Druck sollte geeigneterweise niedriger als 15 cm (H₂O) oder L cm (H₂O) (wobei L die Länge des Schafts des Abstützmittels ist) sein.
Die Kanäle tragen keine Sauger, Punktions- oder Verschlussmittel, da diese bei neurochirurgischen Systemen ungeeignet sind, wo jegliche Neigung zum Aufbau eines intrakraniellen Fluiddrucks vermieden werden muss. Es ist auch wünschenswert, die Notwendigkeit von direkten transzerebralen Wegen, wo immer möglich, zu vermeiden und subarachnoidale Zisternenzugänge zu Läsionen innerhalb des Kopfs zu verwenden. Dies erfordert die Verwendung von anpassungsfähigen, reaktionsfähigen Instrumentensystemen, die in einem Abstand von der unmittelbaren Position des Hauptendoskops leicht betätigt werden können.
Das Abstützmittel verleiht dem Instrumentensystem Stabilität. Der Instrumentenschaft kann so innerhalb des festgelegten Arbeitskanals stabilisiert werden, wodurch eine präzise und heikle Bewegung der Arbeitsspitze des Instruments erleichtert wird. Dies wird leicht innerhalb eines starren endoskopischen Systems erzielt. Bei flexiblen Systemen sollte das proximale Ende des flexiblen Endoskops auch über ein Befestigungssystem stabilisiert und das distale Ende leicht in seine Lage "verriegelt" werden, um die Stabilität zu erhöhen und eine bimanuelle Instrumentenfunktion zu erleichtern. Durch die Verwendung von CCD-Kameras und dem Operieren mit Hilfe von hochauflösenden Monitoren muss der Chirurg keine unangenehmen Operationshaltungen des Körpers oder der Hände einnehmen, wie dies in der Mikroneurochirurgie zu beobachten ist. Dadurch kann die Endochirurgie leichter als die Mikrochirurgie durchgeführt werden.
Das vorsehen eines Beleuchtungssystems (beispielsweise eines faseroptisches Bündels), wie vorstehend erwähnt, das mit Bezug auf das Abstützmittel eine festgelegte Stellung einnimmt und sich nicht mit dem endoskopischen Teleskop bewegt, liefert wesentliche Vorteile für endoskopische Chirurgieinstrumente im allgemeinen ungeachtet der Tatsache, ob sie in einer erfindungsgemäßen Baugruppe vorhanden sind oder nicht.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird deshalb eine Chirurgieinstrumenten-Baugruppe wie vorstehend beschrieben geschaffen, bei der das optische Mittel zum Betrachten des distalen Endes des Instruments in dem Operationsgebiet innerhalb eines Patienten ein endoskopisches Teleskop und ein Beleuchtungssystem umfasst, wobei das Beleuchtungssystem von dem endoskopischen Teleskop unabhängig ist und eine festgelegte Lage mit Bezug auf das Abstützmittel besitzt, um einen vorbestimmten Bereich des Operationsgebiets mit Bezug auf das Abstützmittel zu beleuchten. Der Instrumentenschaft wird durch das Abstützmittel in einer Ausrichtung im allgemeinen parallel zu dem endoskopischen Teleskop, jedoch gegenüber diesem versetzt gehalten; und das endoskopische Teleskop ist zusammen mit dem chirurgischen Instrument relativ zu dem Abstützmittel und dem Beleuchtungssystem bewegbar.
Das Beleuchtungssystem ist vorzugsweise im allgemeinen für eine maximale Beleuchtung des zentralen Operationsgebiets konzentrisch zu dem Abstützmittel.
Durch Versetzen der Achsen des Instruments und des Teleskops kann eine Seitenansicht des distalen Endes des Instruments in vorteilhafter Weise in dem Operationsgebiet innerhalb des Patienten erreicht werden.
Die vorstehend angegebene Anordnung gestattet es, dass das Teleskop unabhängig von der Position des Abstützmittels und zusammen mit dem bzw. den Instrument(en) verstellt wird. Das distale Ende des Teleskops kann deshalb im allgemeinen mit einer optimalen Trennung von dem distalen Arbeitsmittel des Instruments bzw. der Instrumente im Hinblick auf die Bildverzerrung, die besonders bei naher oder entfernter Beabstandung von Gegenständen von dem distalen Ende des Teleskops zu finden ist, aufrechterhalten werden. Das Abstützmittel kann dann in einer einzigen vorteilhaften Position relativ zu dem Operationsgebiet fixiert und nicht bewegt werden, während sowohl das bzw. die Instrument(e) und das Teleskop gemeinsam bewegt werden können. Das Teleskop kann in das Abstützmittel zurückgezogen werden und der genaue Eintrittspunkt des Instruments bzw. der Instrumente in das Operationsgebiet ist optisch erkennbar und kann in Richtung auf ihren bzw. ihre Zielbereiche(e) gesteuert werden.
Während der Operation sollte der Chirurg bequem sitzen, wobei das Abstützmittel der Instrumentenbaugruppe der vorliegenden Erfindung horizontal angeordnet ist. Die Instrumente werden unterhalb des Niveaus des optischen Teleskopsystems (starre Linse oder flexibles System) eingeführt und treten dadurch in das Operationsgebiet unter dem direkten Blick aus Gründen der maximalen Sicherheit ein. Danach findet die Betätigung der Instrumente in drei Ebenen, der Drehung um ihre lange Achse, des Vorschiebens/Zurückziehens in das und aus dem Operationsgebiet, und der seitlichen Bewegung distal mittels des gesteuerten Ablenkens innerhalb des Operationsgebiets statt. Das Vorschieben und Zurückziehen wird einfach durchgeführt, wobei die Drehung durch die neuen Instrumentengriffe wie angegeben gesteuert wird. Diese sollten auf 90° zum Hauptschaft eingestellt sein und eine 180° Drehung mittels der Hand gestatten, wenn sie hauptsächlich zwischen dem Daumen und dem dritten Finger gehalten werden. Dies sollte durchgeführt werden können ohne den Hauptgriff an den Instrumenten freizugeben. Die primäre und sekundäre Funktion wird vorzugsweise über einen Federtrücker oder eine analoge Wirkung unter Verwendung des Zeigefingers oder alternativ des vierten Fingers in Abhängigkeit von der Anordnung der Hand durchgeführt.
Des weiteren kann das optische Betrachtungssystem auch während des chirurgischen Verfahrens bewegt werden. So kann der Chirurg sich von einem Überblick (zum Überwachen des Zustands der benachbarten Bereiche, beispielsweise mit Bezug auf irgendeine Blutung oder eine unabsichtliche Schädigung und gleichermaßen mit Bezug auf die Ausrichtung der Stellung und des Fortschritts des Chirurgen entlang eines bestimmten Zugangs) zu einer Nahansicht eines Zielbereichs während einer Operation bewegen. In der Neurochirurgie ist es wichtig, diesen Wechsel ohne Änderung der Stellung des Abstützschafts durchführen zu können. Eine unabhängige synchronisierte Funktion gestattet es, dass die Instrumente während ihrer ganzen Bahn ohne Änderung der Position des Abstützschafts verfolgt werden, wodurch eine Beschädigung benachbarter Strukturen auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Eine besondere Schwierigkeit bei bekannten endoskopischen Systemen beruht auf der Tatsache, dass die faseroptischen Bündel oft mit Trümmern, Hirngewebe oder Blut verunreinigt werden, was die Sicht verringert und schwierig zu beheben ist, ohne das Endoskop für Reinigungszwecke herauszuziehen, bevor es erneut eingeführt wird, was mit einer entsprechenden Erhöhung des Gewebetraumas verbunden ist. Des weiteren, wird Licht aus solchen optischen Bündeln schlecht innerhalb des Operationsgebiets fokussiert. Heikle endoskopische chirurgische Verfahren erfordern jederzeit eine Beleuchtung hoher Qualität und eine optimale Sicht, was bekannte Systeme nicht angemessen zur Verfügung stellen können.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird deshalb eine Chirurgieinstrumenten-Baugruppe wie vorstehend beschrieben geschaffen, bei der das Beleuchtungssystem einen faseroptischen Lichtleiter zur Beleuchtung eines Operationsgebiets für die endoskopische Chirurgie (insbesondere die endoskopische Neurochirurgie) innerhalb eines Patienten umfasst, wobei der Lichtleiter längliche, lichtleitende optische Fasern oder Faserbündel mit einem distalen Ende zum Beleuchten des Operationsgebiets und angrenzend an ihrem distalen Ende eine einzelne, glatte, schützende und physiologisch verträgliche, transparente Brechungslinse, die eine konvexe Endfläche (beispielsweise aus Glas oder einem anderen in geeigneter Weise transparenten Brechungsmaterial) umfasst, wobei das übertragene Licht auf dem Operationsgebiet fokussiert wird und die optischen Fasern nicht durch Gewebe (insbesondere Hirngewebe), Trümmer oder Blut von dem Patienten verletzt oder verunreinigt werden. Die optimale Sicht kann so leicht unter normalen Bedingungen aufrechterhalten werden.
In Fällen, in denen dieses Beleuchtungssystem mit Bezug auf das Abstützmittel einer Chirurgieinstrumenten-Baugruppe eine festgelegte Stellung einnimmt, liegen die Fasern oder Faserbündel vorzugsweise innerhalb des Abstützmittels, sodass das distale Ende der Fasern oder Faserbündel dem distalen Ende des Abstützmittels entspricht und die konvexe Endfläche der Linse, die über den Fasern oder Faserbündeln liegt, vorzugsweise mindestens teilweise, vorzugsweise im wesentlichen vollständig, innerhalb des Durchmessers des Abstützmittels enthalten ist. Auf diese Weise werden die Linsenbreite und ihre Fokussierungswirkung maximiert, während der Lichtleiter immer noch innerhalb der Gesamtabmessungen des Abstützmittels gehalten wird.
In Fällen, in denen das Abstützmittel die Form eines Schafts hat, der eine Vielzahl von Durchgangskanälen aufweist, sind entsprechende Kanäle durch den Bereich des Lichtleiters vorgesehen, der über dem distalen Ende des Schafts liegt. Entfernbare Kanalverschließeinrichtungen werden vorzugsweise auch verwendet, um die Kanäle zeitweilig zu verschließen und erneut eine perfekt gekrümmte Oberfläche für die konvexe Endfläche während des Einführens der Baugruppe in den Patienten zu bilden, um zu verhindern, dass Gewebe oder Fluida die Kanäle verunreinigen.
Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nun Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die nicht der Einschränkung dienen sondern nur beispielhaft sind, in denen zeigen:
1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Chirurgieinstrumenten-Baugruppe zur Verwendung bei der endoskopischen Chirurgie, insbesondere der endoskopischen Neurochirurgie;
2 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines chirurgischen Sauginstruments;
3 eine schematische Ansicht des inneren Mechanismus des Griffteils des chirurgischen Instruments von 2;
4 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines alternativen chirurgischen Sauginstruments;
5 eine schematische Ansicht des inneren Mechanismus des Griffbereichs des chirurgischen Instruments von 4;
6 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines chirurgischen Laserinstruments;
7 eine schematische Ansicht des inneren Mechanismus des Griffbereichs des chirurgischen Instruments von 6;
8 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht eines chirurgischen Zangeninstruments;
9 eine schematische Ansicht des inneren Mechanismus des Griffbereichs des chirurgischen Instruments von 8;
10 die Griffbereiche des chirurgischen Instruments von 2 bis 9 bei Gebrauch;
11(a) eine Vorderansicht und (b) Seitenansichten einer alternativen Konstruktion des Griffs für die chirurgischen Instrumente von 2 bis 9;
12 einen Längsschnitt durch den distalen Endbereich des Sauginstruments von 2 und 3;
13 einen Längsschnitt durch den distalen Endbereich des Sauginstruments von 4 und 5;
14 einen Längsschnitt durch den distalen Endbereich des Laserinstruments von 6 und 7;
15 einen Längsschnitt durch den distalen Endbereich des Zangeninstruments von 8 und 9;
16 eine vereinfachte Seitenansicht der Baugruppe von 1;
17 eine Querschnittsansicht durch den Schaft der Baugruppe von 16 entlang der Linien (a) A-A und (b) B-B; und
18 eine vergrößerte Ansicht des Längsschnitts durch den distalen Endbereich der Baugruppe von 16.
Unter Bezugnahme auf die Fig., in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, umfasst eine Chirurgieinstrumenten-Baugruppe ("Endoskop") zur Verwendung bei der endoskopischen Chirurgie, insbesondere der endoskopischen Neurochirurgie, ein chirurgisches Instrument 1, ein optisches Teleskop 2 und ein faseroptisches Beleuchtungssystem 3 und Abstützmittel in der Form eines äußeren Schafts 4, der mit Kanälen 5, 6, 7 versehen ist, um bei Gebrauch jeweils das Instrument, ein wahlweises zweites Instrument und das Teleskop zu halten.
Das Teleskop 2 ist in seinem Kanal 7 (dem sogenannten "optischen Kanal") mit einer Reihe von alternativen Teleskopen (nicht gezeigt), die aus im allgemeinen verfügbaren, endoskopischen Teleskopsystemen (beispielsweise starren oder flexiblen, stereoskopischen oder monoskopischen, Schmalwinkel- oder Breitwinkelteleskopen usw.) ausgewählt sind, auswechselbar. Ein stereoskopes Teleskopsystem ist im allgemeinen bevorzugt. Das faseroptische Beleuchtungssystem 3 ist mit dem Endoskopschaft 4 in herkömmlicher Weise für optische Endoskope einstückig ausgebildet, ist jedoch des weiteren mit einem neuen distalen Linsensystem 8 versehen, das sich über das distale Ende der Schafts erstreckt, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird (siehe 16 bis 18).
Die zwei Instrumentenkanäle 5, 6 sind sogenannte "Arbeitskanäle" für die bimanuelle, chirurgische Funktion. Der Endoskopschaft 4 ist zusätzlich mit einem Spülkanal 9 und einem passiven Fluidaustrittskanal 10, einem abnehmbaren ergometrischen Griff 1 und einem Befestigungssystem 12 (wobei der Griff 11 und das Befestigungssystem 12 auf herkömmliche Weise wie durch den Pfeil A mit Doppelspitze in 1 gezeigt, miteinander verbunden sind) und einem Steuermechanismus 13 für das Drehen, das Vorschieben und das Zurückziehen des optischen Teleskops 2 mit Bezug auf die Instrumente oder den Hauptschaft 4 des Endoskops versehen. Die Steuermechanismen umfassen einen großen Kontaktring 13a, der mit einem inneren Gummirad (nicht gezeigt) verbunden ist, das gegen das Teleskop innerhalb des optischen Kanals 7 anliegt, wodurch das Teleskop 2 langsam innerhalb des Kanals durch Drehen des Kontaktrings mittels des Fingers des Chirurgen vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Die Teile 11, 12, 13 und 13a sind von herkömmlicher Konstruktion und einem Durchschnittsfachmann vertraut.
Ein starres Teleskop 2 wird durch den optisches Kanal 7 in dem Endoskopschaft 4 eingesetzt, der alternativ ein kleines steuerbares, flexibles Endoskop mit Laserfaser (nicht gezeigt) aufnehmen kann. Das Teleskop funktioniert, um für eine optimale Sicht innerhalb des chirurgischen Felds der distalen Enden der Instrumente entlang ihrer gesamten Arbeitsbahnen zu sorgen. Die Steuermechanismen 13 gestatten die Drehung, das Vorschieben und Zurückziehen des optischen Teleskops 2 mit Bezug auf die Instrumente oder den Endoskopschaft 4. Diese gesteuerte unabhängige optische Funktion gestattet die Bewegung entweder zusammen mit den Instrumenten oder die Fähigkeit für einen Sichtbereich innerhalb des Arbeitsfelds von einer proximalen Übersicht der anatomischen Position bis zu einer distalen Nahansicht der Arbeitsgrenzfläche zwischen Instrument und Gewebe zu sorgen. Dies wird ohne Änderung der Position des Hauptschafts des Hauptendoskops bewirkt.
Die zwei Arbeitskanäle 5, 6 liegen unterhalb des Niveaus des optischen Kanals 7 und unter ihnen liegt der passive Fluidaustrittskanal 10. Auf beiden Seiten des optischen Kanals befinden sich zwei kleine Spülkanäle 9, die für ein klares Fluid über die Objektivlinse sorgen. Diese Anordnung sorgt für einen gerichteten Fluss von klarem Fluid über die Feldsammellinse und herunter um die Instrumente herum mit dem Austritt von Fluid und Trümmern aus dem Bereich unterhalb der Arbeits-Betrachtungsebene. Anders als bei Systemen auf der Basis eines Zystoskops gibt es keine Sauger oder Punktionsmittel für irgendeinen der Kanäle, wodurch eine Ansammlung von Fluid verhindert wird. Der gesamte dazwischenlie gende Raum innerhalb des Endoskopschafts ist mit dem integralen faseroptischen Beleuchtungssystem 3 ausgefüllt.
Der Griff 11 des Schafts kann sich um die lange Achse des Endoskops drehen und bietet einen bequemen Vorteil, wenn das Endoskop eingeführt wird oder dessen Stellung geführt wird, sowie einen Befestigungspunkt für das herkömmliche Befestigungssystem 12. Dieses System 12 sorgt für eine feste Abstützung, die auch bei Bedarf manövrierbar ist. Auf diese Weise sorgt das gesamte System für eine Stabilität der Instrumente und der Optik als stabile Arbeitsplattform, von der aus die Instrumente auf ungehinderte Weise betätigt werden. Das Endoskop und die Instrumente können mit irgendeiner Länge hergestellt werden, sie werden jedoch bevorzugt hergestellt, um sich für sowohl "freihändige" als auch stereotaktische Anwendungen zu eignen.
Das Teleskop 2 kann flexibel oder starr sein und Idealerweise werden beide Betriebsarten in Kombination verwendet, um dem Chirurgen die Vorteile von jedem zur Verfügung zu stellen. Die erfindungsgemäße Baugruppe ist konstruiert, um ein leicht austauschbares System der Optik und der Instrumente zu ermöglichen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1, 16, 17 und 18 ist ein starres, endoskopisches System gezeigt, das den äußeren Schaft 4 aufweist, dessen Durchmesser nicht größer als etwa 6 mm ist. Die Gesamtgröße hängt von dem Durchmesser des verwendeten optischen Teleskops ab, da die Instrumente (die nachstehend detaillierter beschrieben werden) einen festgelegten Mindestdurchmesser von etwa 2 mm besitzen. Das optische Teleskop 2 sollte von dem Hauptendoskopschaft 4 entfernbar und mit einem flexiblen Miniendoskop des gleichen Durchmessers oder mit ähnlichen starren Teleskopen mit Sammellinsen mit einem unterschiedlichen abgewinkelten Feld austauschbar sein. Was am wichtigsten ist, ist, dass das Teleskopsystem so konstruiert ist, dass es eine unabhängige Bewegung (Drehung und Vorschieben/Zurückziehen) innerhalb des Hauptendoskops zulässt. Das optische System kann dann unabhängig und im Einklang mit den Instrument nach Wunsch bewegt werden. Diese Anordnung überwindet die Probleme des sogenannten photometrischen Entfernungsgesetzes, gemäß welchem die Verzerrung von Gegenständen bei Betrachtung durch das optische Teleskop dramatisch mit der Abnahme ihres Abstands vom Ende des Teleskops zunimmt. Die nichtzentrierte Betrachtungslinse 14 ist an einer CCD-Kamera 15 befestigt oder alternativ (nicht gezeigt) bildet diese Linse Teil eines integralen CCD-Kamerasystems.
Das starre Endoskop weist Idealerweise einen Schaft 4 mit einer Länge von etwa 15 cm auf und das Teleskop 2 kann sich weiter um etwa 30 mm über das Ende des Endoskops hinaus erstrecken. Die Schäfte der Instrumente (die nachstehend beschrieben werden) müssen deshalb im allgemeinen etwa 25 cm lang sein.
Eine Modifikation des gezeigten Systems wird nun beispielhaft erwähnt. Bei der Modifikation (nicht dargestellt) wird ein flexibles Endoskopsystem statt dem vorstehend beschriebenen starren System verwendet. Das flexible System kann zusammen mit dem starren Schaft 4 (wie im Fall des Miniendoskops) oder getrennt als Hauptendoskopsystem verwendet werden. Eine Vielzahl von Größen ist in Abhängigkeit von der Anzahl der verwendeten Kanäle möglich. Die ideale Größe hat einen Durchmesser von etwa 4 mm und eine Länge von 15 cm. Ein steuerbares Endoskop ist bevorzugt, in diesem Fall sollte es jedoch Einrichtungen zum Verriegeln des Endoskops in einer Stellung umfassen, um die Hände des Chirurgen freizuhalten, damit sie sich auf die Betätigung der Instrumente konzentrieren können. Ein flexibles Miniendoskop würde eine brauchbare entgegengesetzte oder nebeneinanderliegende Sicht der Arbeitsgrenzfläche zwischen Gewebe und Instrument liefern, wenn es zusammen mit dem starren Hauptendoskop verwendet wird. Es ist bei diesem System nicht notwendig, einen Arbeitskanal, Spül- oder Fluidaustrittskanäle vorzusehen. Der gesamte verfügbare Raum könnte deshalb für das optische System und vorzugsweise etwas zusätzliche Beleuchtung verwendet werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf die gezeigte Ausführungsform sollten die kongruenten optischen Bündel des angegebenen faseroptischen Beleuchtungsystems 3 so angeordnet werden, dass sie für eine optimale Sicht auf die beiden Arbeitskanäle 5, 6 sorgen. Dies sorgt für eine Visualisierung des Eintrittspunkts für die Instrumente in das Operationsgebiet und für eine optimale Sicht auf die Grenzfläche zwischen Gewebe und Instrument. Die zwei Arbeitskanäle sollten nicht nur dafür vorgesehen sein und keine Sauger, Punktions- oder Verschlussmittel aufweisen. Die Spülflüssigkeit wird über das optische Bündel wie vorstehend beschrieben zugeführt, um jederzeit für eine klare Sicht zu sorgen.
Die chirurgischen Instrumente werden nun unter besonderer Bezugnahme auf 2 bis 15 beschrieben.
Jedes chirurgische Instrument 1 umfasst im allgemeinen proximale, manuell betätigbare Instrumentensteuermittel 1a und distale Arbeitsmittel 1b, die daran gekoppelt sind, wobei die Arbeits- und Steuermittel voneinander durch einen Schaft 21 beabstandet sind, und einen ergonomischen Griff 16, der sich in allgemeiner Nähe zu dem Steuermittel, mit dem der Chirurg das Instrument halten kann, befindet.
Der Griff 16 ist mit dem Schaft 21 des Instruments über einen zweiteiligen, lösbaren Griffanbringungsblock 22a, 22b verbunden und ist mit Oberflächenvertiefungen 17, 18, 19, 20 versehen, die angeordnet sind, um jeweils die Spitze des Daumens, die Spitze des Zeigefingers, die Spitze des Mittelfingers und die Spitze des vierten Fingers des Chirurgen aufzunehmen. So ergreift der Chirurg den Griff fest direkt zwischen dem Daumen und dem Mittelfinger. Die Vertiefungen können mit gerippten Greifoberflächen wie detaillierter in 11(a) und 11(b) gezeigt ist, versehen werden.
Des weiteren erstreckt sich der Griff, während er im allgemeinen länglich ist, nicht mehr als etwa 5 cm über den Griffpunkt hinaus und das Instrument ist so geeignet, dass der Chirurg seine/ihre Hand um den Griff in einer uneingeschränkten Bewegung bewegen kann, während er den Griff aufrechterhält (siehe beispielsweise 10).
Die Instrumentensteuermittel sind wie gezeigt an dem Griffanbringungsblockteil 22b angebracht und umfassen einen Drücker 23 und/oder ein gerändeltes Rad 24, jedoch können alle analogen Betätigungselemente alternativ (oder zusätzlich) verwendet werden. Der Drücker 23 und/oder das Rad 24 sind angeordnet, um durch den Zeigefinger des Chirurgen betätigt zu werden, ohne den Griff am Griff freizugeben.
Der Griff ist fest an dem Instrument befestigt und erstreckt sich unter einem rechten Winkel zu der Richtung des Schafts. Der Griff, der Griffblockteil 22b und die Steuermittel sind als entfernbare, wiederverwendbare Einheit vorgesehen, die zur Wiederverwendung sterilisierbar ist und aus leichten Materialien konstruiert ist, um die Ermüdung der Hand auf ein Minimum herabzusetzen.
Der Griffblockteil 22a und der Schaft 21 sind als Wegwerfeinheit lösbar (beispielsweise mittels einer Drück- oder Schnappbefestigung) an dem Griff/der Steuermitteleinheit, die vorstehend beschrieben sind, befestigbar.
Die Instrumentensysteme sind weich, leicht und reaktionsfähig und wurden entwickelt, um für eine genaue Manövrierfähigkeit und gleichzeitige Zielausrichtung jeder binären Kombination der Instrumente innerhalb des Operationsgebiets zu sorgen. Obwohl die Instrumente parallel zur Hauptachse des Endoskops eingeführt werden, sind sie konstruiert, um einen Zielpunkt unabhängig von der Stellung des Endoskops innerhalb des Operationsgebiets zu erreichen. Das Hauptverfahren, mittels derer dies erreicht wird, findet über die gesteuerte Ablenkung des Arbeitsbereichs des Instruments mit einem Radius der Betätigung, der mit dem Betrachtungsbereich des primären Endoskops übereinstimmt und im Verhältnis zur Größe der angetroffenen anatomischen Strukturen steht, statt.
Alle angegebenen Instrumente besitzen mindestens eine primäre (distale Ablenkungs-) Ausbildung, wodurch das distale Ende des Instruments seitlich innerhalb des Sichtfelds hin und her bewegt werden kann. Diese Funktion wird durch die Betätigung des Drückers 23 oder Rads 24 durch den Chirurgen über einen Zeigefinger gesteuert.
Bei den in 2, 3 und 12 (einem Sauginstrument), 4, 5 und 13 (einem Sauginstrument) und 6, 7 und 14 (einem Laserapplikator) gezeigten, unifunktionellen Systemen umfasst das Arbeitskopplungssystem, wodurch diese Betätigung das distale Ende 1b des Instruments bewegt, ein im allgemeinen festes, jedoch nachgiebiges Rohr 25 (beispielsweise aus Kunststoff) das einen äußeren Umhüllungsteil des Schafts 21 des Instruments bildet.
Ein innerer Arbeitsteil 26 des Schafts des Instruments, jeweils nämlich ein Saugrohr (2 bis 5, 12 und 13) oder eine 400 p oder 600 p Laserfaser (6, 7 und 14) liegt innerhalb des äußeren Rohrs 25 und ein distales Ende 27 davon steht aus einem distalen Ende 28 des äußeren Rohrs 25 hervor und ist von der Achse des Instruments (beispielsweise unter einem Winkel von etwa 15° bis 75°, insbesondere von etwa 30° bis 60° von der Achse) an oder nahe dem Austrittspunkt aus dem distalen Ende des Rohrs 25 abgewinkelt. Wenn der innere Arbeitsteil des Schafts des Instruments (beispielsweise die Laserfaser von 6 und 7) keine Eigenstarrheit aufweist und die Abwinkelung nicht aufrechterhal ten kann, kann eine feste, aber biegbare Umhüllung oder Rinne (beispielsweise aus elastischem Metall) 29 den inneren Arbeitsteil des Schafts des Instruments in der gewünschten Konfiguration abstützen. Die seitliche Ablenkung des distalen Endes 27 des Instruments wird durch eine relative Verschiebebewegung des äußeren Rohrs 25 und des inneren Arbeitsteils des Schafts des Instruments an dem Punkt der Abwinkelung bewirkt.
Der innere Arbeitsteil 26 des Schafts des Instruments ist an dem Griffteil über geeignete Verbinderstücke 30 verankert und das äußere Rohr 25 des Schafts ist derart angeordnet, dass es verschiebbar über den inneren Arbeitsteil 26 bewegbar ist. Beispielsweise in dem Fall eines Saugrohrs ist das Verbinderstück 30 geeignet, um mit dem Standardsaugsystem eines Operationssaals verbunden zu werden.
Der Drücker 23 des Instrumentensteuermittels ist drehbar an dem Griffblockteil 22b angebracht, sodass die Betätigung und Freigabe des Drückers durch den Chirurgen jeweils eine vorwärts und rückwärts gerichtete Bewegung eines Hebelarms 31 des Drückers innerhalb des Blockteils 22b, wie detaillierter in 3 gezeigt, bewirkt wird. Dieser Hebelarm steht in ein Aufnahmeloch vor, das in einem hin und her verschiebbaren Sattel 32 vorgesehen ist, der innerhalb des Wegwerfteils 22a des Griffblocks untergebracht ist, wenn die Teile 22a und 22b zusammengefügt werden, und der Hebelarm 31 greift dadurch in eine nockenähnliche Anordnung mit dem hin und her verschiebbaren Sattel 32 ein, der seinerseits an dem äußeren Rohr 25 angebracht ist. Der Sattel 32 ist mit einem befestigten Bereich 33 des Blockteils 22a über eine Druckfeder 34 verbunden.
Beim Drücken des Drückers 23 durch den Finger des Chirurgen wird dem äußeren Rohr 25 über den Hebelarm 31 und den Sattel 32 eine längsgerichtete Verschiebebewegung mechanisch verliehen, um zu bewirken, dass das distale Ende 28 des Rohrs über dem abgewinkelten Bereich des Instruments liegt, was dadurch bewirkt, dass das distale Ende 27 des Instruments grade gerichtet wird. Diese Ablenkung wird gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 35 bewirkt, sodass das Instrument bei Freigabe des Fingerdrucks durch den Chirurgen in seinen Ruhezustand zurückkehrt.
In Fällen, in denen das Instrumentensteuermittel ein gerändeltes Rad 24, wie in 4 bis 7 gezeigt, umfasst, wird zur Erzielung der gleichen Wirkung eine etwas unterschiedliche Methode verwendet. Teile, die Teilen in 2 und 3 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Rad 24 ist an dem Blockteil 22b angebracht und ist mit einem mit Zähnen versehenen, axialen Zapfen 35 versehen, der in dem Blockteil 22b wie in der teilweise weggeschnittenen Ansicht in 5 und 7 gezeigt ist, untergebracht. Der Zapfen 35 arbeitet mit einer Schnecke 36 zusammen, die ihrerseits einen mit einem Gewinde versehenen Schaft 37 dreht, der in eine Gewindebohrung in dem hin und her verschiebbaren Sattel 32 eingreift, der in dem Wegwerfteil 22a des Griffblocks untergebracht ist. Wie zuvor ist der Sattel 32 an dem äußeren Rohr 25 angebracht. Es wird so bewirkt, dass der Sattel sich über den inneren Arbeitsteil 26 des Schafts des Instruments weg bewegt. Dieser innere Arbeitsteil 26, nämlich ein Saugrohr oder eine Laserfaser, ist nicht nur über die Verbinderstücke 30, sondern auch über einen festgelegten Sattel 38 verankert, der in dem Blockteil 22b gehalten ist und an dem Saugrohr oder der Laserfaser oder an einer Abstützumhüllung oder einer Abstützrinne 29 dafür befestigt ist.
Beim Drehen des gerändelten Rads 24 durch den Finger des Chirurgen wird dem äußeren Rohr 25 mechanisch eine längsgerichtete Verschiebebewegung verliehen, die den gleichen distalen Ablenkungseffekt erzielt, der vorstehend unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben wurde.
Die längsgerichtete Verschiebebewegung findet gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 34 statt und der Reibungswiderstand, der mit der Anordnung 36, 37 von Schnecke und mit Gewinde versehenem Schaft verbunden ist, wird derart gewählt, dass, wenn der Chirurg seinen/ihren Fingerdruck an dem Rad 24 freigibt, das Rad nicht unter der Rückstellkraft der Feder 34 bewegt wird, sondern in seiner eingestellten Lage verbleibt. Die Druckfeder 34 sorgt jedoch für eine empfindliche und reaktionsfähige Note für das System.
Falls gewünscht kann der gesamte Schaftbereich solcher unifunktionellen Instrumente innerhalb eines festgelegten zylindrischen Abdeckrohrs 21 geschützt sein, das sich zwischen dem Griffblockteil 22a und dem distalen Punkt der Abwinkelung erstreckt (siehe beispielsweise 2, 3 und 12).
Bei den in 8, 9 und 15 gezeigten multifunktionellen Systemen wird das einzige äußere Rohr des Schafts durch ein koaxiales Paar von verschiebbaren Rohren 39, 40 ersetzt, die tatsächlich eine Umhüllung für den Schaft 21 des Instruments bilden.
Das distale Ende 41 des Instruments 1, nämlich eines Greifzangeninstruments wie gezeigt, steht von dem distalen Ende 42 des äußeren Rohrs 39 des Paars weg und ist von der Achse des Instruments weg (beispielsweise unter einem Winkel von etwa 15° bis 75°, insbesondere etwa 30° bis 60° von der Achse) an oder nahe dem Austrittspunkt des inneren Rohrs 40 aus dem distalen Ende 42 des äußeren Rohrs 39 abgewinkelt. Das innere Rohr 40 und das äußere Rohr 39 sind aus festem, aber nachgiebigen Material wie Kunststoff hergestellt. Die seitliche Ablenkung des distalen Endes 41 des Instruments wird durch eine relative Verschiebebewegung des inneren Rohrs 40 und des äußeren Rohrs 39 an dem Punkt der Abwinklung bewirkt.
Die Backen 43 der Zange sind an Gliedern 44 einer nachgiebigen Metallkonstruktion angebracht (beispielsweise angeschweißt), die sich von einem Verankerungsteil 45 des Griffblockteils 22a aus erstrecken, an dem sie innerhalb des inneren Rohrs 40 befestigt sind, wobei sie der Abwinklung des inneren Rohrs wie vorstehend beschrieben folgen.
Die Glieder 44 stehen von dem distalen Ende des inneren Rohrs 40 vor und erweitern sich etwas nach außen, um breiter als das innere Rohr 40 zu enden. Die Betätigung der sekundären Instrumentenfunktion, nämlich das Öffnen und Schließen der Backen 43 der Zange, wird mittels der unabhängigen Verschiebebewegung des inneren Rohrs 40 über das distale Ende des Instruments hinaus erzielt, wodurch das innere Rohr als Joch fungiert, das über den Gliedern 44 liegt, die entsprechend als Steuerteile für die Backen 43 der Zange fungieren. Die Nachgiebigkeit der Glieder 44 bewirkt, dass sich die Backen in Reaktion auf die Verschiebebewegung des Jochs über die nach außen erweiterten Glieder gegen die nachgiebige Rückstellkraft der Glieder schließen.
Auf eine zur den vorstehend beschriebenen, unifunktionellen Systemen analoge Weise ist das gerändelte Rad 24 des Instrumentensteuerungsmittels mit dem äußeren Rohr 39 über eine Schnecke 36 und einen mit einem Gewinde versehenen Schaft 37 gekoppelt, der mit einer Gewindebohrung in dem hin und her verschiebbaren Sattel 32 eingreift, der innerhalb des Wegwerfteils 22a des Griffblocks untergebracht ist. Das Rad 24 wird durch die Rückstellkraft einer Druckfeder 34 in seinen Ruhezustand zurückgesetzt, die an dem Gehäuse des Griffblockteils 22a verankert ist. Dies bewirkt, dass die distale Ablenkungsfunktion umgekehrt wird, wenn der Fingerdruck des Chirurgen auf das Rad 24 freigegeben wird.
Des weiteren ist der Drücker 23 des Instrumentensteuerungsmittels an das innere Rohr 40 über einen Hebelarm (nicht gezeigt) gekoppelt, der über Seitenstifte 31a einen ver schiebbaren Sattel 31 innerhalb des Blockteils 22a ergreift. Die Sättel 31 und 32 sind entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet. Der Drücker 23 wird durch die Rückstellkraft einer Expansionsfeder 46 zurückgestellt, die an dem Verankerungsteil 45 des Griffblockteils 22a verankert ist. Dies bewirkt, dass sich die Schließfunktion der Zange umkehrt, wenn der Fingerdruck des Chirurgen auf dem Drücker 23 freigegeben wird.
Der Griffblockteil 22a wird vorzugsweise mit den dazugehörigen Instrumenten, die bereits daran angebracht sind, als versiegelte Wegwerfeinheit geliefert. Der Griffblockteil 22b und der dazugehörige Griff sind geeigneterweise aus Kunststoff gebildet und versiegelt, um den Eintritt jeglicher chirurgischer Fluida in den Mechanismus zu verhindern. Der Griffblockteil 22b und der dazugehörige Griff sind vorzugsweise wiederverwendbar und werden zwischen Operationen mittels Autoklavieren oder anderen herkömmlichen Sterilisierungsverfahren sterilisiert. Um die Instrumente für den Gebrauch zusammenzubauen, verbindet der Chirurg einfach die Teile 22a und 22b mittels Einschnappen oder Clips zusammen, wie dies durch die großen Pfeile in 2, 4, 5, 6 und 8 gezeigt ist. Am Ende des chirurgischen Vorgangs werden die Teile auf umgekehrte Weise auseinandergenommen, Teil 22a und die dazugehörigen Instrumente werden weggeworfen und Teil 22b und der Griff werden zur Wiederverwendung sterilisiert.
Die Griffe 16 der Instrumente erfordern eine spezifische Konstruktion aufgrund der Notwendigkeit, die Instrumente parallel durch den Endoskopschaft einzuführen und zu betätigen. Sie sind aus leichten Materialien hergestellt, um die Ermüdung der Hand zu verringern und die Reaktionsfähigkeit zu erhöhen und die Stiftgestalt ist dazu bestimmt, Stellungsänderungen der Hand beim Drehen des Instruments um seine lange Achse herum innerhalb des Endoskops zu erleichtern. Der Griff wird prinzipiell an seinem Mittelpunkt zwischen dem dritten Finger und dem Daumen gehalten, was dann eine ungehinderte Drehung des Instruments um 180° gestattet. Der Zeigefinger oder alternativ der vierte Finger wird dann verwendet, um die primären oder sekundären Funktionssteuerungen in Abhängigkeit von der Stellung der Hand zu aktivieren. 11 zeigt im allgemeinen, wie die in dem Griff 16 der Instrumente vorgesehenen Vertiefungen, die in 2 bis 9 gezeigt sind, gerippt sein können, um für einen optimalen Griff für die Fingerspitzen des Chirurgen zu sorgen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1 und 16 bis 18 wird ein neues faseroptisches Lichtleitersystem 3 bei den gezeigten Ausführungsformen verwendet. Dieser Lichtleiter 3 umfasst ein lichtleitendes optisches Faserbündel 3a mit einem distalen Ende zum Beleuchten des Operationsgebiets. Das distale Ende ist mit einer konvexen Endfläche versehen, wodurch das geleitete Licht auf das Operationsgebiet fokussiert wird.
Das Faserbündel ist einstückig mit dem Abstützschaft 4, sodass das distale Ende der Faser oder des Faserbündels dem distalen Ende des Abstützschafts entspricht. Die konvexe Endfläche der Faser oder des Faserbündels erstreckt sich derart, dass sie über dem distalen Ende des Schafts liegt. Die Kanäle 5, 6, 7, 9, 10 des Schafts werden durch den distale Endbereich des Lichtleiters fortgeführt, der über dem Ende des Schafts liegt. Einfache entfernbare Kanalverschlusselemente (nicht gezeigt) werden verwendet, um die Kanäle zeitweilig zu verschließen und eine gekrümmte Oberfläche für die konvexe Endfläche während des Einführens der Baugruppe in den Patienten erneut zu bilden, um zu verhindern, dass Gewebe oder Fluida die Kanäle verunreinigen.
Die Absicht bei der Entwicklung dieses Systems war es, zum ersten Mal ein neurochirurgisches endoskopisches System und Instrumente, die spezifisch für die Verwendung bei bimanuellen mannigfaltigen endoskopischen Verfahren konstruiert sind, unter Verwendung einer Reihe von multifunktionellen Instrumenten in irgendeiner binären Kombination nach Erfordernis zu schaffen. Der gegenwärtige Standard in der Neuroendoskopie ist am besten für unifunktionelle Verfahren geeignet, bei denen eine einzige primäre Instrumentenfunktion unter der direkten Sicht und mit Hintergrundspülung durchgeführt wird. Diesen Systemen fehlt es an Mitteln für eine konzertierte Wechselwirkung zwischen Instrumenten.
Im Gegensatz hierzu sorgt das vorstehend beschriebene System für die gesteuerte Betätigung und das gesteuerte Zielausrichten von Instrumenten innerhalb des Operationsgebiets zusammen mit der unabhängigen Einstellung der Perspektive der optischen Betrachtung (der Instrumente oder des Operationsgebiets) ohne die Stellung des Hauptendoskops innerhalb des Schädels zu verändern. Das optische Teleskop oder das flexible Miniendoskop ist auch derart angeordnet, dass es für eine klare Sicht auf die Instrumente an ihrem Eintrittspunkt in das Operationsgebiet sorgt und diese werden dann über ihre ganze Bahn zum Zielbereich verfolgt. Dadurch kann das Einführen der Instrumente in das Operationsgebiet als sicher für jede gegebene endoskopische Position geprüft werden, bevor sie weiter verwendet werden. Ein starres Hauptendoskopsystem sorgt für eine inhärent stabile Arbeitsplattform, über die die Instrumente über ihren ganzen Bewegungsbereich betätigt werden können. Das System sorgt in gleicher Weise für eine Stabilität des proximalen Bereichs eines flexiblen Miniendoskops. In gewisser Hinsicht können die Instrumente dadurch leichter als in der Mikrochirurgie gehandhabt werden.
Die Verwendung der Endoskopie in sehr lebenswichtigen Organen und sicher innerhalb des Hirns erfordert einen einzigen Eintritt und chirurgischen Zugang. Für Instrumente, die auf diese Weise zu verwenden sind, ist es obligatorisch, dass sie parallel zur Hauptachse des Endoskops eingeführt werden. Dies bereitet eine Reihe von Problemen sowohl an dem proxi malen Ende des Endoskops (aufgrund der Einschränkung des Raums) und am distalen (Arbeits-) Ende. Hier müssen die zwei Instrumente mit einer Mindestanstrengung funktionieren und das konzertierte Zielausrichten in Richtung auf irgendeinen spezifischen Punkt innerhalb des Operationsgebiets gestatten. Dies sollte ohne die Erfordernis durchgeführt werden, die Stellung des Hauptendoskops zu bewegen.
Das Problem wurde zumindest teilweise gemäß der vorliegenden Erfindung überwunden, indem Instrumente entwickelt wurden, die parallel zur Hauptachse des Endoskops eingeführt werden, jedoch genau und wirksam distal in Richtung auf einen spezifischen Punkt abgelenkt werden können. Diese Anordnung gestattet die konzertierte bimanuelle Betätigung, wodurch die Kontrolle des Operationsgebiets optimiert und die Sicherheit maximiert wird.
Die Instrumente sollten nachgiebig, leicht und reaktionsfähig sein, um eine genaue und heikle Funktion innerhalb des Operationsgebiets zu gestatten. Sie sollten auch unabhängig von der Stellung des Hauptendoskops und zusammen mit dem optischen Teleskop funktionieren. Folglich kann das Verfahren bei seinem Fortschreiten mit zunehmendem Abstand von der anfänglichen Stellung des Hauptendoskops durchgeführt werden. In der Neurochirurgie bleibt es kritisch, eine wiederholte Neueinstellung des Hauptendoskops innerhalb des Kopfs zu vermeiden. Dies führt zu einer erhöhten Schädigung des Hirns.
Der Gesamtdurchmesser dieses Typs von endoskopischem System ist nicht so kritisch wie bei traditionellen unifunktionellen Endoskopsystemen, da die Möglichkeit für eine bimanuelle Gewebedissektion und dadurch für die Verschiebung von Gewebeebenen wie bei anderen Arten der Chirurgie besteht. Durch Befestigen einer kleinen CCD-Videokamera an der Betrachtungslinse, die selbst aus dem weg des zentralen Bereichs für die Instrumentenbetätigung versetzt ist, kann der Chi rurg über einen hochauflösenden Monitor operieren und ist dadurch vollständig ungehindert was die Körperhaltung und die Freiheit der Bewegung anbetrifft.
Dieses System schafft die Mittel für die Durchführung von komplexeren Neurochirurgieverfahren, aber die Neuroendoskopie verlangt wie schon die Mikroneurochirurgie eine Würdigung der Neuroanatomie und eine Gewöhnung an die (visuelle) Operationsperspektive und einige der angetroffenen Nuancen, wenn sie jedoch erst einmal angewandt wird, sind die spezifischen Vorteile für die minimal invasive Chirurgie leicht erkennbar.
Vorstehend ist diese Erfindung ausführlich ohne Beschränkung auf die angegebenen besonderen Beispiele und Ausführungsformen beschrieben.

Claims

Chirurgieinstrumenten-Baugruppe für Endoskopchirurgie, wobei der Aufbau die Baugruppe umfaßt: (a) ein chirurgisches Instrument (1) mit proximalen manuell betätigbaren Instrumentsteuermitteln (1a) und distalen Arbeitsmitteln (1b), die daran angeschlossen sind, wobei die Arbeits- und die Steuermittel gegenseitig voneinander durch einen Schaft (21) beabstandet sind, und ein Griff (16) in allgemeiner Nähe zu den Steuermitteln (1a) vorgesehen ist, wodurch ein Chirurg das Instrument halten kann; (b) optische Mittel zum Betrachten eines distalen Endes des Instruments in einem Operationsgebiet in einem Patienten; und (c) Abstützmittel (4) zum Halten des Instruments und der optischen Betrachtungsmittel im Gebrauch, um das distale Ende des Instruments (1) zum Betrachten in dem Operationsgebiet in dem Patienten darzubieten, und um die Steuermittel (1a) außerhalb des Patienten zur Handhabung durch den Chirurgen darzubieten; dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (16) ergonomisch als ein im großen und ganzen länglicher Griff gestaltet ist, der mit gegenüberliegenden Oberflächenvertiefungen (17, 18, 19, 20) versehen ist, die entlang der Länge des Griffs angeordnet sind, um zumindestens eine Daumenspitze und Mittelfingerspitze des Chirurgen aufzunehmen, wodurch der Chirurg den Griff im Wesentlichen unmittelbar zwischen Daumen und Mittelfinger fest ergreifen kann; der Griff (16) ein freies Ende aufweist, daß sich nicht mehr als ungefähr 5 cm über die Oberflächenvertiefungen hinaus erstreckt, und das Instrument (1) geeignet ist, um es dem Chirurgen zu erlauben, den Griff (16) zu verwenden, um das Instrument um die Längsachse des Schafts (21) des Instruments zu drehen, während gleichzeitig seine/ihre Hand sich um den Griff in einer uneingeschränkten Bewegung dreht, wobei sich die Handfläche um das Ende des Griffs herum bewegt, während ein sicherer Griff zwischen Daumen und Mittelfinger beibehalten wird; und die proximalen Steuermittel (1a) in allgemeiner Nähe zu dem Griff (16) vorgesehen sind, derart, daß der Chirurg das Instrument (1) unter Verwendung seines/ihres Zeigefingers oder vierten Fingers bedienen kann, ohne den Griff zwischen Daumen und Mittelfinger zu lösen.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der Griff (16) an dem Instrument (1) ohne Drehbewegung zwischen Griff und Instrument fest angebracht ist.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Griff (16) sich unter einem rechten Winkel zu der Längsrichtung des Schafts (21) erstreckt.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der Griff (16) und die Steuermittel (1a) lösbar an dem Schaft (21) als entfernbare, wiederverwendbare Einheit angebracht sind.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Griff (16) hohl ist und als lösbares Paar von Griffhälften ausgebildet ist.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die optischen Mittel zum Betrachten eines distalen Endes des Instruments in einem Operationsgebiet in einem Patienten ein Endoskopteleskop (2) und ein Beleuchtungssystem (3) umfassen, wobei das Beleuchtungssystem unabhängig von dem Endoskopteleskop und einer gegenüber den Abstützmitteln (4) festen Stellung ist, um einen vorbestimmten Bereich des Operationsgebiets relativ zu den Abstützmitteln zu beleuchten, wobei der Instrumentschaft (21) durch die Abstützmittel (4) in einer Ausrichtung gehalten wird, die im großen und ganzen parallel zu, aber versetzt gegenüber dem Endoskopteleskop (2) ist, und das Endoskopteleskop zusammen mit dem chirurgischen Instrument (1) relativ zu den Abstützmitteln und dem Beleuchtungssystem bewegbar ist.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach Anspruch 6, bei der der Schaft (21) des chirurgischen Instruments (1) longitudinal verschiebbaren Teilen (25, 26; 39, 40; 40, 44) zugeordnet ist oder diese umfaßt, die fähig sind, zu bewirken, daß eine Kraft gegen elastische oder nachgiebige Arbeitsabschnitte an dem distalen Ende (27) des Schafts (21) drückt, und Mittel vorgesehen sind, um ein Verschieben der Teile in Längsrichtung als Reaktion auf die Betätigung der Instrumentsteuermittel (1a) zu bewirken, um das Koppeln der Arbeitsmittel (1b) und Steuermittel (1a) zu bewirken.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach Anspruch 7, bei der das chirurgische Instrument ein Saugrohr oder Laserfaserinstrument ist, und die Instrumentsteuermittel eine distale Ablenkungsfunktion steuern, die von den distalen Arbeitsmitteln geschaffen wird, wobei die verschiebbaren Teile einen äußeren Teil (25) des Schafts (21) des chirurgischen Instruments und einen inneren Teil (26) des Schafts des chirurgischen Instruments umfassen, der in dem äußeren Teil liegt, und das distale Ende (27) des inneren Teils des Schafts von einem distalen Ende (28) des äußeren Teils vorsteht und von der Achse des chirurgischen Instruments an dem oder oder in der Nähe des Punkt(s) des Austritts aus dem distalen Ende des äußeren Teils abgewinkelt ist.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach Anspruch 7, bei der das chirurgische Instrument schließbare und zu öffnende Backen, Klingen oder Spitzen (43) aufweist, und die Instrumentsteuermittel das Schließen und Öffnen ebenso wie eine distale Ablenkungsfunktion steuern, die durch die distalen Arbeitsmittel geschaffen wird, wobei die verschiebbaren Teile ein koaxiales Paar erster (40) und zweiter (39) verschiebbarer Rohre umfassen, wobei das erste in dem zweiten liegt, wobei sie zusammen einen äußeren Teil des Schafts (21) des chirurgischen Instruments umfassen, und ein innerer Teil (44) des Schafts des chirurgischen Instruments in dem äußeren Teil liegt, wobei das distale Ende des ersten Rohrs des äußeren Teils des Schafts aus dem distalen Ende des zweiten Rohrs des äußeren Teils vorsteht und von der Achse des chirurgischen Instruments an dem oder in der Nähe des Punkt(s) des Austritts aus dem distalen Ende des äußeren Teils abgewinkelt ist, und der innere Teil (44) des Schafts des chirurgischen Instruments, das in dem Rohrpaar liegt, Steuerteile für die Backen, Klingen oder Spitzen (43) umfaßt, wobei die Backen, Klingen oder Spitzen (43) aus dem distalen Ende des ersten Rohrs (40) des äußeren Teils vorstehen.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der das Beleuchtungssystem einen faseroptischen Lichtleiter (3) zum Beleuchten eines Operationsgebiets umfaßt, wobei der faseroptische Lichtleiter längliche lichtleitende optische Fasern oder Faserbündel (3a) umfaßt, die ein distales Ende zum Beleuchten des Operationsgebiets und an ihrem distalen Ende angrenzend eine einzelne, glatte, schützende und physiologisch verträgliche transparente Brechungslinse (8) aufweisen, die eine konvexe Endfläche schafft, wodurch beim Gebrauch geleitetes Licht auf das Operationsgebiet fokussiert wird, und die optischen Fasern durch Gewebe, Trümmer oder Blut des Patienten nicht verletzt oder verunreinigt werden.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach Anspruch 10, bei der die Fasern oder Faserbündel (3a) in den Abstützmitteln (4) derart liegen, daß das distale Ende der Fasern oder Faserbündel dem distalen Ende der Arbeitsmittel entspricht, und die konvexe Endfläche der Linse, die über den Fasern oder Faserbündeln liegt, in dem Durchmesser der Arbeitsmittel enthalten ist.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe, bei der die Abstützmittel (4) und die Linse (8) eine Vielzahl von Durchgangskanälen (5, 6, 7) aufweisen, um das chirurgische Instrument (die chirurgischen Instrumente) (1) und das Endoskopteleskop (2) aufzunehmen.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Instrument (1) geeignet ist, dass der Chirurg den Griff dazu verwenden kann, das Instrument über eine 180°-Drehung um die Längsachse des Schafts (21) des Instruments zu drehen, während der Griff zwischen Daumen und Mittelfinger an ungefähr dem Mittelpunkt entlang der Länge des Griffs (16) beibehalten wird.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die gegenüberliegenden Oberflächenvertiefungen (17, 18, 19, 20) an ungefähr dem Mittelpunkt entlang der Länge des Griffs (16) angeordnet sind.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die proximalen Steuermittel (1a) ausgewählt sind aus Drückern, Hebeln, Rädern oder irgendeiner Kombination davon, die arbeitstechnisch an die distalen Arbeitsmittel (1b) des Instruments gekoppelt sind.
Chirurgieinstrumenten-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das chirurgische Instrument (1) aus Sauginstrumenten, Sektionszangen, Laserfaserapplikatoren, nichtquetschenden Greifzangen, Biopsieknochenzangen, Scheren, Arachnoidaldissektoren und bipolaren Diathermieinstrumenten ausgewählt ist.