DE20002770U1

DE20002770U1 - Adapters for optical trocars to ensure that they can be equipped with uniform optical systems

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Description

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GBRGBP

Dr.med Siegfried Riek
Thomas Gaiselmann
Karl-Heinz Bachmann
Teichwiesen 4Dr. med Siegfried Riek
Thomas Gaiselmann
Karl-Heinz Bachmann
Pond meadows 4

78667 Villingendorf78667 Villingendorf

DeutschlandGermany

Spezielle Adapter für die Sichttrokare der Produktserie ENDOPATH OPTIVIEW (geschütztes Warenzeichen) der FiWa ETHICON ENDO-SURGERY, INC. (CI, US) um jeden Trokar mit einem einheitlichen Optischen System bestücken zu können.Special adapters for the viewing trocars of the ENDOPATH OPTIVIEW product series (registered trademark) from FiWa ETHICON ENDO-SURGERY, INC. (CI, US) in order to be able to equip each trocar with a uniform optical system.

Einleitung: Introduction :

Um bei Minimal Invasiven Operationen die Zugänge zum Operationsgebiet sichtkontrolliert anlegen zu können sind optische Trokarsysteme entwickelt worden. Im Spezialfall der Laparoskopie will der Operateur die Schichten der Bauchdecke unter Sicht penetrierten. Diese Technologie ist in den US-Patenten Nr. 5,271,380; 5,256,149; 5,376,076; 5,380,291; 5,569,292; 5,609,562; 5,334,150; 5,431^-1-51; 5,551,947; 5,569,291; 5,591,192 beschrieben uno\ durcii die Produktreihe ENDOPATH OPTIVIEW (gesch. Warenzeichen) derOptical trocar systems have been developed to enable visually controlled access to the surgical area during minimally invasive operations. In the special case of laparoscopy, the surgeon wants to penetrate the layers of the abdominal wall under visual control. This technology is described in US patents no. 5,271,380; 5,256,149; 5,376,076; 5,380,291; 5,569,292; 5,609,562; 5,334,150; 5,431,947; 5,569,291; 5,591,192 and by the ENDOPATH OPTIVIEW product range (registered trademark) of

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Firma ETHICON ENDO-SURGERY, INC. (CI, US) realisiert worden. Um die Visualisierung zu gewährleisten, wurden bisher konventionelle optische Systeme in die Trokare eingeführt, um die Gewebeschichten, welche am kegelförmigen, transparenten und penetrierenden Fenster anliegen identifizieren zu können. Um eine korrekte Abbildung des kegelförmigen Fensters zu erhalten, ist die Verwendung einer Null-Grad-Optik notwendig. Bei der Verwendung von Winkeloptiken weicht die Blickrichtung von der Längsachse des Gerätes ab, wobei mit steigender Zahl des Winkelgrades das Zentrum des kegelförmigen Fensters des Trokares immer mehr zum Bildrand rückt und dann sogar außerhalb der von der Optik erfassten Bildfläche liegen kann. Dadurch wird die Orientierung im Gewebe und somit auch die Funktion des Optischen Trokars als Visualisierungsinstrument erschwert, da für eine korrekte Funktion des Optischen Trokars das Zentrum des kegelförmigen Fensters zentriert abgebildet werden muß, da sich sonst der Operateur bei der Penetration der Gewebeschichten nicht orientieren kann. Dieses Problem betrifft vor allem den europäischen Markt, da in diesem Bereich vor allem in der Gynäkologie bei den meisten operativen Eingriffen fast ausschließlich Winkeloptiken verwendet werden zählen Null-Grad-Optiken nicht zu den Standartinstrumenten . Dagegen sind im Bereich des US-Marktes vor allem Null-Grad-Optiken im Gebrauch. SomitThe optical system was developed by ETHICON ENDO-SURGERY, INC. (CI, US). To ensure visualization, conventional optical systems were previously inserted into the trocars in order to be able to identify the tissue layers that are adjacent to the conical, transparent and penetrating window. In order to obtain a correct image of the conical window, the use of zero-degree optics is necessary. When using angled optics, the direction of view deviates from the longitudinal axis of the device, and as the number of degrees of angle increases, the center of the conical window of the trocar moves ever closer to the edge of the image and can then even lie outside the image area captured by the optics. This makes orientation in the tissue and thus the function of the optical trocar as a visualization instrument more difficult, since for the optical trocar to function correctly, the center of the conical window must be centered; otherwise the surgeon will not be able to orient himself when penetrating the tissue layers. This problem mainly affects the European market, as in this area, especially in gynecology, angled optics are used almost exclusively for most surgical procedures, and zero-degree optics are not standard instruments. In contrast, zero-degree optics are mainly used in the US market.

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haben sich die optischen Trokare vor allem auf dem US-Markt verbreitet. Ein weiteres Problem, welches trotz der Verwendung von standartmäßigen Laparoskopie-Null-Grad-Optiken auftritt betrifft deren Länge. So ragt das proximale Ende einer inserierten fünf- oder zehn-Millimeter-Laparoskopie-Optik etwa 20 Zentimeter über das proximale Ende des Handgriffes des Trokars hinaus. Weiterhin wird dann das Okular mit einer Kamera verbunden, wodurch ein zunehmend ungünstiges Handling des Gerätes entsteht , da der Trokargriff sich nun im distalen Drittel des Gerätes befindet, und Kräfte am proximalen Ende das Instrument in eine horizontale Lage ziehen wollen. So entsteht durch die Kamera mit adaptiertem Kabelanschluß und Lichtleiterkabel eine ungünstige Gewichtsverteilung zugunsten des proximalen Endes des Instrumentes. Dadurch ist das dem Operateur gewohnte Handling eines Trokars stark verändert, da zusätzlich bei der Penetration Kräfte zur Stabilisierung des Gerätes im gewünschten Insertionswinkel notwendig sind.
Problemlösung:Optical trocars have become widespread, particularly on the US market. Another problem that occurs despite the use of standard zero-degree laparoscopy optics concerns their length. The proximal end of an inserted five or ten millimeter laparoscopy optic protrudes about 20 centimeters beyond the proximal end of the trocar handle. In addition, the eyepiece is then connected to a camera, which results in increasingly unfavorable handling of the device, as the trocar handle is now in the distal third of the device, and forces at the proximal end try to pull the instrument into a horizontal position. The camera with adapted cable connection and fiber optic cable creates an unfavorable weight distribution in favor of the proximal end of the instrument. This greatly changes the surgeon's usual handling of a trocar, as additional forces are required during penetration to stabilize the device at the desired insertion angle.
Troubleshooting :

Ziel der erfindungsgemäßen Entwicklung ist es für alle ENDOPATH-OPTIVIEW-Trokare (gesch. Warenzeichen) der Firma ETHICON ENDO-SURGERY, INC. (CI,US) eine in der Länge angepasste Null-Grad-Optik durch den Einsatz verschiedener Adapterelemente verwenden zu können. Der Außendurchmesser des verwendeten Optischen Systemes soll so gewählt sein,The aim of the development according to the invention is to be able to use a zero-degree optic with an adjusted length for all ENDOPATH-OPTIVIEW trocars (registered trademark) from ETHICON ENDO-SURGERY, INC. (CI,US) by using various adapter elements. The outer diameter of the optical system used should be selected so that

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dass diese Optik in den Trokar mit dem kleinstem Innendurchmesser eingeführt werden kann und auch für alle Trokare mit größeren Innendurchmessern verwendet werden kann. Die erfindungsgemäßen Adapterelemente sollen eine stabile und definierte Lage des Optischen Systemes in den Sichttrokaren ermöglichen. So kann durch die Verwendung von Adapterelementen, welche jeweils auf die Abmessungen des speziellen Trokares abgestimmt sind ein optisches System für alle Sichttrokare verwendet werden. Die Adaperelemente könnten als Einmal-Produkt der Trokarpackung beigelegt oder in eigener Verpackung steril geliefert werden. So ist das Handling mit einer in der Länge an den Trokar angepassten Optischen Systemes während des Eingriffes besser, da keine ungünstige Gewichtsverteilung des Instrumentes entsteht, die das proximale Ende des Instrumentes während des Einführens aus der vertikalen in eine horizontale Lage ziehen will. Da die Optischen Trokare verschiedene, jeweils auf den Durchmesser einer Standart-Optik abgestimmte Innendurchmesser besitzen, ist die Verwendung einer zum Beispiel fünf-Millimeter Optik im zehn-Millimeter Optischen Trokar nicht ohne die erfindungsgemäßen Adapterelemente möglich, da weder eine Arretierung des Optischen Systemes noch eine Zentrierung des distalen Endes der Optik möglich sind. Weiterhin gelingt ohne die Adapterelemente die Ausrichtung des Optischen Systemes in der Längsachse nicht. Diese Ausrichtung wird bei der that this optic can be inserted into the trocar with the smallest inner diameter and can also be used for all trocars with larger inner diameters. The adapter elements according to the invention are intended to enable a stable and defined position of the optical system in the viewing trocars. By using adapter elements that are each tailored to the dimensions of the specific trocar, an optical system can be used for all viewing trocars. The adapter elements could be included in the trocar pack as a single-use product or delivered sterile in their own packaging. This makes handling with an optical system that is adapted to the length of the trocar easier during the procedure, as there is no unfavorable weight distribution of the instrument that would pull the proximal end of the instrument from the vertical to a horizontal position during insertion. Since the optical trocars have different inner diameters, each of which is matched to the diameter of a standard optic, the use of, for example, a five-millimeter optic in a ten-millimeter optical trocar is not possible without the adapter elements according to the invention, since neither locking the optical system nor centering the distal end of the optic is possible. Furthermore, the alignment of the optical system in the longitudinal axis is not possible without the adapter elements. This alignment is achieved during the

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Verwendung von im Durchmesser zum Trokar passenden Optischen Systemen dadurch erreicht, dass im Trokarrohr proximal des kegeligen Fensters an entsprechender Stelle eine Verringerung des Innendurchmessers vorliegt, welche ein weiters Vorschieben des Optischen Systemes nach distal verhindert. Wenn das Optische System also bis zu diesem Anschlag in den Optischen Trokar eingeführt ist, stimmt die Ausrichtung in der Längsachse. Bei der Verwendung von einheitlichen Optischen Systemen muss sich deren Durchmesser zwangsläufig am Optischen Trokar mit dem geringsten Innendurchmesser orientieren, was bezogen auf die ENDOPATH OPTIVIEW-Trokare (geschütztes Warenzeichen) etwa fünf Millimeter bedeutet. Würde man dieses Optische System in einen zehn-Millimeter Optischen Trokar einführen, könnte der Anschlag am distalen Ende passiert werden, und das distale Ende des Optischen Systemes würde das kegelige Fenster berühren. Eine adäquate Abbildung des Fensters wäre dann nicht mehr möglich und die Funktion des gesammten Instrumentes beeinträchtigt. Darum ist ein auf den jeweiligen Trokar angepasster Adapter, welcher eine korrekte Positionierung des Optischen Systemes in der Längsachse gewährleistet unbedingt erforderlich. So können die Optischen Trokare durch ein einheitliches und auf sie abgestimmtes Optisches System an Abbildungsqualität, Funktionalität und damit verbunden an Sicherheit gewinnen. Das standartisierte Optische System kann in Bezug auf dieThe use of optical systems with a diameter that matches the trocar is achieved by reducing the inner diameter in the trocar tube proximal to the conical window at the corresponding point, which prevents the optical system from being pushed further distally. If the optical system is inserted into the optical trocar up to this stop, the alignment in the longitudinal axis is correct. When using uniform optical systems, their diameter must necessarily be based on the optical trocar with the smallest inner diameter, which in relation to the ENDOPATH OPTIVIEW trocars (registered trademark) means around five millimeters. If this optical system were to be inserted into a ten-millimeter optical trocar, the stop at the distal end could be passed and the distal end of the optical system would touch the conical window. An adequate image of the window would then no longer be possible and the function of the entire instrument would be impaired. An adapter adapted to the respective trocar, which ensures correct positioning of the optical system in the longitudinal axis, is therefore absolutely necessary. The optical trocars can thus gain in image quality, functionality and thus safety through a uniform and coordinated optical system. The standardized optical system can be used in relation to the

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optischen Eigenschaften wie zum Beispiel die Schärfeebene, den Weitwinkel der Linse und der Anzahl der benötigten Lichtleiterfasern und die Null-Grad-Optik exakt auf die Optischen Trokare abgestimmt werden. Weiterhin ist die Vermarktung der Optischen Trokare dann unabhängig von den im jeweiligen Land verbreiteten Optischen Systemen möglich. Beschreibung:optical properties such as the focal plane, the wide angle of the lens and the number of required optical fibers and the zero-degree optics can be precisely matched to the optical trocars. Furthermore, the marketing of the optical trocars is then possible independently of the optical systems used in the respective country. Description :

Die erfindungsgemäßen Adapter 2 sollen zum Beispiel als röhrenförmige, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Einwegprodukte ausgebildet sein, welche für die in den optischen Trokar 1 eingeführten Optischen Systeme 3 eine in der Längsachse optimale Positionierung und Zentrierung im Trokarrohr 4 sowie eine reversible Arretierung der Optischen Systeme 3 im Trokar 1 durch das im Trokar vorhandene Klemmelement 5 ermöglichen. Dabei sollen verschiedene, je an den entsprechenden Trokar angepassteThe adapters 2 according to the invention should be designed, for example, as tubular disposable products, preferably made of plastic, which enable the optical systems 3 introduced into the optical trocar 1 to be optimally positioned and centered in the trocar tube 4 along the longitudinal axis, as well as reversibly locking the optical systems 3 in the trocar 1 by means of the clamping element 5 present in the trocar. Various, each adapted to the corresponding trocar,

Adapter 2 eine speziell abgestimmte, vorzugsweise fünf-Millimeter-Optik aufnehmen können, sowie andererseits im Trokar reversibel arretiert werden können. Dadurch ergibt sich aus der Funktion die Form, da die Maße der Trokare und des zu verwendenden Standart-Optik-Systemes vorgegeben sind.Adapter 2 can accommodate a specially adapted, preferably five-millimeter optic, and can also be reversibly locked in the trocar. This means that the form results from the function, since the dimensions of the trocars and the standard optic system to be used are predetermined.

Figur 1 zeigt einen optischen Trokar 1, einen Adapter 2 und ein Optisches System 3. Der Optische Trokar 1 besteht aus einem Handgriff 6 und einem damit verbundenen Trokarrohr 4,Figure 1 shows an optical trocar 1, an adapter 2 and an optical system 3. The optical trocar 1 consists of a handle 6 and a trocar tube 4 connected to it,

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welches am distalen Ende mit einem kegelförmigen, transparenten Fenster 7 verbunden ist. Der Handgriff 6 kann reversibel am Schaft der Trokarhülse 8 arretiert werden und besitzt ein Klemmelement 5 zur reversiblen Arretierung eines eingeführten Optischen Systemes. Die Trokarhülse 8 ist mit dem Schaft, welcher ein Ventilelement 9 für den gasdichten Verschluss der proximalen Öffnung der Trokarhülse und einen Insufflationsanschluß für CO2-Gas 10 besitzt, verbunden.which is connected at the distal end to a conical, transparent window 7. The handle 6 can be reversibly locked to the shaft of the trocar sleeve 8 and has a clamping element 5 for reversibly locking an inserted optical system. The trocar sleeve 8 is connected to the shaft, which has a valve element 9 for the gas-tight closure of the proximal opening of the trocar sleeve and an insufflation connection for CO2 gas 10.

Das Adapterelement 2 kann mit seinem distalen Ende in das proximale Ende des Optischen Trokar 1 eingeführt werden und in diesem durch eine Passung wie beispielsweise beim Optischen Trokar für 5 Millimeter-Optiken oder mit dem Klemmelement 5 wie beispielsweise beim Optischen Trokar für 10 Millimeter- Optiken reversibel arretiert werden.The adapter element 2 can be inserted with its distal end into the proximal end of the optical trocar 1 and can be reversibly locked therein by a fit such as in the optical trocar for 5 millimeter optics or with the clamping element 5 such as in the optical trocar for 10 millimeter optics.

Das Optische System 3 besteht aus einem Okular 12 und einem Lichtleiteranschluss für eine Kaltlichtquelle 11 und einem rohrförmigen Optikelement 13.The optical system 3 consists of an eyepiece 12 and a light guide connection for a cold light source 11 and a tubular optical element 13.

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Bezugszeichenliste: List of reference symbols :

1 = Optische Trokar1 = Optical trocar

2 = Adapter2 = Adapter

230 3 = Optisches System 230 3 = Optical system

4 = Trokarrohr4 = Trocar tube

5 = Klemmelement5 = clamping element

6 = Griff des Optischen Trokares6 = Handle of the optical trocar

7 = kegeliges Fenster mit optischen Eigenschaften 235 8 = Trokarhülse7 = conical window with optical properties 235 8 = trocar sleeve

9 = Ventilelement im Schaft der Trokarhülse9 = Valve element in the shaft of the trocar sleeve

10 = CO2 Insufflationsanschluss10 = CO2 insufflation connection

11 = Anschluß für die Kaltlichtquelle11 = Connection for the cold light source

12 = Okular des Optischen Systemes12 = Eyepiece of the optical system

240 13 = rohrförmiger Teil des Optischen Systemes 240 13 = tubular part of the optical system

Claims

1. Tubular adapters which can be inserted with their distal end into the proximal opening of various optical trocars from ETHICON ENDO-SURGERY, INC. (CI, US), for example the ENDOPATH OPTIVIEW series, and can be advanced distally up to a stop predetermined by the shape of the adapter and locked in place, and which can accommodate an adapted standardized optical system via their proximal opening so that after being fully inserted distally up to the stop, it is correctly positioned in the trocar tube and can be reversibly fixed.

2. Adapter according to claim 1, which has a light guide connection for feeding light into the jacket of the adapter, which can then transmit the light into the distal region of the trocar if a suitable material is selected.

3. Adapter according to claim 1, which is non-rotatably mounted in the trocar in the rotation axis due to asymmetrical shaping.

4. Adapter according to claim 1, which enables the optics to be locked in the trocar by changing the shape of the activated clamping element in the trocar, so that the optics are in the correct position in relation to the longitudinal axis and centered in the respective trocar tube. In this embodiment, the adapter element is preferably designed so that at least parts of the wall can be moved reversibly by activating the clamping element in order to achieve a reduction in the inner diameter and thus a fixation of the optics introduced through the adapter.

5. Adapter element according to claim 1, which can be reversibly fixed in the trocar by a fit at its distal end, wherein the optical system is reversibly fixed directly by the clamping element in the trocar.