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WO2001008572A1 - Kanülenanordnung zum einbringen endoskopischer instrumente in einen menschlichen oder tierischen körper - Google Patents

Kanülenanordnung zum einbringen endoskopischer instrumente in einen menschlichen oder tierischen körper Download PDF

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WO2001008572A1
WO2001008572A1 PCT/EP2000/007242 EP0007242W WO0108572A1 WO 2001008572 A1 WO2001008572 A1 WO 2001008572A1 EP 0007242 W EP0007242 W EP 0007242W WO 0108572 A1 WO0108572 A1 WO 0108572A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cannula
stylet
hollow
arrangement according
hollow cannula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/007242
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Heske
Thomas Heske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1999135976 external-priority patent/DE19935976A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AU64388/00A priority Critical patent/AU6438800A/en
Publication of WO2001008572A1 publication Critical patent/WO2001008572A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61B17/3476—Powered trocars, e.g. electrosurgical cutting, lasers, powered knives
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    • A61B2017/348—Means for supporting the trocar against the body or retaining the trocar inside the body
    • A61B2017/3482—Means for supporting the trocar against the body or retaining the trocar inside the body inside
    • A61B2017/349—Trocar with thread on outside
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/0043—Catheters; Hollow probes characterised by structural features
    • A61M2025/006—Catheters; Hollow probes characterised by structural features having a special surface topography or special surface properties, e.g. roughened or knurled surface

Definitions

  • Cannula assembly for introducing endoscopic instruments into a human or animal body
  • the invention relates to a cannula arrangement for introducing endoscopic instruments into a human or animal body with a hollow cannula which forms a through-channel into intracorpular areas after penetration of skin layers, and with a stylet which can be inserted into the hollow cannula.
  • endoscopic and endosurgical instruments In the field of minimally invasive surgery, a variety of surgical procedures are performed using endoscopic and endosurgical instruments. In order to reach the area to be operated on inside the body with the endoscopic instruments, hollow cannulas are inserted through the skin layers, which serve as working channels for the introduction of endoscopic surgical instruments and the like into the inside of the body.
  • Previously known hollow cannulas have a cutting tip at their distal end with which they literally cut through the tissue to be penetrated.
  • this is locally cut with a scalpel knife to create an insertion opening.
  • the distal, pointed end is now pushed axially into the inside of the body, causing the Cutting tip cuts through vessels, nerves, muscle fibers during insertion. This primarily causes bleeding, which complicates the surgical procedure.
  • stronger scarring forms which lead to increased sensitivity to the weather or other side effects associated with pain.
  • the abdominal wall is also subjected to considerable stretching loads, which can be associated with traumatic tissue irritation.
  • the indentations caused by the insertion process of the hollow cannula in the abdominal wall can lead to strong compressions on the internal organs, for example on the intestinal loops, as a result of which internal organs can be severely affected. Bleeding within the inner abdomen can also not be ruled out when using known hollow cannulas with the described surgical techniques into the interior of the body.
  • the known hollow cannulas usually designed with a smooth outer wall, cannot be fixed independently after being introduced into the interior of the body relative to the permeated skin layer.
  • endoscope instruments are used that are passed through the hollow cannula. There are constant relative movements between the hollow cannula and the permeated skin layer, which means that it is also subjected to strong mechanical loads during the operation.
  • the invention is based on the object of designing a cannula arrangement for introducing endoscopic instruments into a human or animal body with a hollow channel-like cannula which, after penetrating skin layers, forms a through channel into intracorporeal areas in such a way that during the introduction process into the interior of the body and also while performing endoscopic operations on the skin layer to be pierced or mechanical stresses affecting the body cover, which are associated with traumatic tissue irritation, should be decisively reduced.
  • the disadvantages occurring in the prior art are to be avoided.
  • a cannula arrangement for introducing endoscopic instruments into a human or animal body is designed with a hollow cannula that forms a through-channel into intracorpular areas after penetration of skin layers, and with a stylet that can be inserted into the hollow cannula in such a way that the hollow cannula has an outer wall with a helical circumferential helical contour coaxial to the cannula longitudinal axis, and that for penetrating the hollow cannula through the skin layers, the stylet is designed as a straight cylindrical stylet that has an outer contour that is adapted to the inner contour of the hollow cannula in such a way that the stylet can be pushed into the hollow cannula with a precise fit and has a distal end region with a tip, which is inscribed by a cone and from the tip of which a helical thread extends from the proximal side.
  • a hollow cannula which has a screw contour that lifts off its surface on the outer wall
  • a stylet which provides a conically tapering tip with screw thread at its distal end
  • the straight cylindrical stylet with its screw thread which in the manner of a corkscrew, essentially dilates the skin layers to the side without them injured by cuts.
  • the stylet works largely automatically distally into the tissue.
  • the length of the stylet is such that when the stylet is fully inserted into the hollow cannula, the conically tapering tip of the stylet protrudes completely at the distal end of the cannula.
  • the transition between the hollow cannula and the stylet is preferably without an intermediate gap, so that, with a corresponding penetration process through a skin layer, no tissue parts can get caught between the stylet and the hollow cannula.
  • the outer diameter of the stylet is matched to the inner diameter of the hollow cannula, on the other hand, the outer contour of the cannula in the distal region conforms continuously to the outer circumference of the stylet.
  • a corresponding recess is provided, into which a pin-like extension engages on the outer wall of the stylet and, with a corresponding rotation in one or the other direction, abuts an abutting edge provided in the recess.
  • the hollow cannula is also rotated when the stylet is rotated.
  • the pin-like extension on the proximal area of the stylet and the recess on the proximal end of the cannula are designed in such a way that in a direction of rotation in which the screw thread of the stylet and the hollow cannula can be screwed distally into a body cover, the screw thread at the distal transition from the cannula to Mandrin blends seamlessly.
  • an electric motor drive is preferably provided, which is designed as a hand-held device and has a rotary shaft, on which the stylet with its proximal end is connected via a plug-and-clamp connection is releasably fixed.
  • the electric motor drive can drive the stylet and the hollow cannula placed on it clockwise or anticlockwise via a corresponding toggle switch.
  • the abdominal wall is preferably locally scratched with a scalpel.
  • the screw contour on the distal tip of the stylet is able to insert the entire cannula arrangement through the abdominal wall in a self-propelling manner.
  • a particular advantage of the helically designed screw thread during the insertion process is the fact that tissue facing the tip of the mandrel is only displaced laterally while the tip moves forward on the distal side. This causes no or significantly less cuts in the tissue, which would prolong a subsequent healing process.
  • the advancement of the stylet and the hollow cannula sitting on the stylet does not take place, as previously, by axial pressure on the cannula arrangement, but only by the rotary movement by means of the electromotive hand-held device, whose rotational speed, which is preferably in the range between 0.1 and 10 revolutions per second, ensures self-propulsion of the cannula arrangement within the tissue. Also, due to the self-propulsion of the cannula arrangement, no adjacent organs are caused by deformation of the abdominal wall compresses or deforms, which is beneficial for performing a gentle operation.
  • Fig. 4 Alternative, hollow-channel-shaped cannula with an external thread and stylet with a tapered tip with an external thread
  • a hollow cannula 1 which has a basic shape in the form of a rectilinear hollow cylinder.
  • a screw thread 2 is provided on the outer wall of the hollow cannula 1 and rises from the outer wall 3 of the hollow cannula 1.
  • Tests on skin samples showed that the hollow cannula was formed Teflon enables the hollow cannula to glide smoothly through the skin layer.
  • the distal region of the hollow cannula 1 is cut off in a straight line and ends in a circular cannula edge 4, the distal wall thickness of which is thinned to a minimum.
  • the screw thread 2 ends at the cannula edge 4 immediately in unchanged form.
  • the cannula edge 4 can also have a transition area 4 'in the intermediate area between two screw threads.
  • a recess 5 is provided which is delimited by two stop edges 6, 7.
  • a sloping section S is provided between the stop edges 5, 6 in order to increase the distance between the stop edges 6, 7 and thus to provide an improved possibility of completely sinking the stylet into the hollow cannula - as will be described below.
  • a recess V can also be worked into the hollow cannula in the contour of the recess in the immediate vicinity of a stop edge in order to enable a locking, in which pin-like extension snaps into the recess.
  • Typical dimensions for the inner diameter d of the hollow cannula are between 4 and 25 mm.
  • the path difference h of the screw contour 2 is approximately between 3 and 8 mm.
  • the height a of the screw contour has typical values between 0.5 and 2 mm.
  • a recess 9 engages in the recess 5 and is provided at the proximal end of a stylet 8, which is shown in FIG. 1b.
  • the stylet 8 has a geometry attached to the inner contour of the hollow channel 1 and moreover provides at its distal end a tapered tip 10, on the outer contour of which a screw thread 11 is provided.
  • the cross section of the screw thread preferably has a sawtooth-like geometry 12, which is shown in the detailed illustration according to FIG. 1b.
  • the sawtooth-like structure has a sharp edge 13 with which the skin layer can be cut automatically. In this way it is ensured that the area of skin to be pierced is only cut or dilated to the extent that is so that the hollow cannula can be screwed into the inside of the body with its outer circumference.
  • the stylet 8 is preferably made of Teflon in order to improve the sliding properties.
  • a type of implant made of a harder material, for example made of metal, is preferably incorporated at the tip of the stylet 8 for reasons of improved penetration.
  • the proximal end of the stylet 8 has a bore 16 for plugging onto a rotary shaft 14, a rotating unit 15 (according to FIG. 2), which ensures that the stylet is detachably and firmly plugged onto the rotating unit 15.
  • the rotating unit 15 according to FIG. 2 is provided with a toggle switch 17 which, depending on the tilted position, ensures that the rotary shaft 14 rotates to the right or left.
  • a battery compartment which can be closed with a cover 18 is provided, as a result of which the rotary unit 15 can be used as a completely portable tool.
  • the stylet 8 placed on the rotary shaft 14 is secured with the aid of a snap ring (not shown in the figure) and ensures that the stylet 8 is pulled off the shaft 14 by means of a certain amount of force.
  • the hollow channel 1 is subsequently inserted over the stylet 8 until the pin-like extension 9 rests in the recess 5 on a stop edge 6, 7.
  • the hollow cannula 1 is also set in rotation, which bores into the interior of the body through appropriate skin layers.
  • the inner stylet 8 can be removed from the hollow channel.
  • the surgeon switches on the opposite direction of rotation on the handheld device, whereby the inner stylet is turned back without doing so
  • the reason for this is the size of the recess 5, ie in particular the spacing of the stop edges 6, 7.
  • the extension 9 runs from one stop edge 7 to the other stop edge 6, without causing the cannula 1 to rotate.
  • the stylet 8 After the stylet 8 has been completely retracted into the sleeve 1, it can be completely removed by pulling it longitudinally out of the cannula 1, wherein the cannula 1 can serve as a working channel for further endoscopic surgical measures.
  • Preferred materials for the stylet and sleeve are stainless steel or body-compatible plastics.
  • FIG. 1 A longitudinal section through a stylet 8 is shown in FIG.
  • the stylet 8 is penetrated lengthways by a hollow channel 19.
  • the hollow channel 19 opens into an opening 20 which is directed distally.
  • the hollow channel 19 opens laterally into an opening 21 which is not covered by the hollow cannula which is pushed over the stylet 8. This can also be seen from the fact that the opening 21 is arranged proximal to the pin-like extension 9. In principle, it is also possible to position the opening on the proximal end of the stylet 8.
  • a rotary coupling 23 in the manner of a rubber sleeve is provided in a gas-tight and rotatable manner around the outer wall of the stylet 8 at the level of the opening 21 in order to ensure a possibility of a gas supply through the hollow channel 19.
  • a supply line is provided on the rubber sleeve 23, which is connected to a gas supply 22, not shown in detail.
  • the hollow channel 19 is used for insufflation of the inside of the body, and on the other hand, the gas supply is used in particular for monitoring or checking whether the cannula arrangement, for example, during the penetration process into the tissue Has penetrated the abdominal wall and is located in an intracorporeal cavity.
  • a pressure sensor 25 for example in the form of a manometer, is provided in the gas supply line 24, on which the current pressure prevailing in the hollow channel 19 can be read.
  • the gas in the cavity cannot escape through the distal opening 20.
  • the gas escapes, as a result of which the gas pressure drops suddenly. The surgeon can observe this pressure drop on the manometer 25 and knows that, for example, he has completely penetrated the abdominal wall.
  • FIGS. 4 a and b show an alternative embodiment to the cannula with stylet shown in FIGS. 1 a, b.
  • the proximal end of the hollow cannula 1 has an internal thread 26, into the thread contour of which the pin extension 9 of the stylet 8 protrudes as soon as the stylet 8 is pushed sufficiently far into the hollow cannula 1 on the proximal side.
  • the thread contour serves the same purpose as the sloping section S and the stop edges 6, 7 in the embodiment according to FIG. 1.
  • the stylet 8 has a cutting thread 27 tapering to a distal tip, which, in contrast to the screw thread 11 according to FIG. Fig. 1 b provides a rectilinear, with an incline thread contour 28 which ends in a tip 29 which is not itself arranged centrally to the longitudinal axis of the stylet, but is oriented towards the longitudinal axis of the stylet.
  • This tip formation which faces the longitudinal axis of the stylet, ensures that the penetration process of the tip of the stylet 8, for example through a skin layer, is easier, i.e. takes place in a self-cutting manner and without exerting a large contact pressure on the skin layer to be penetrated.
  • the tip 29 can be made from the same material as the stylet 8 itself, for example from Teflon. However, better cutting effects can be achieved if the tip is made of cutting steel or a similar hard material as diamond.

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Abstract

Beschrieben wird eine Kanülenanordnung zum Einbringen endoskopischer Instrumente in einen menschlichen oder tierischen Körper mit einer Hohlkanüle (1), die nach Druchdringen von Hautschichten einen Durchgangskanal in intrakorpulare Bereiche bildet, sowie mit einem Mandrin (8), der in die Hohlkanüle (1) einschiebbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Hohlkanüle (1) eine Aussenwand (3) mit einer koaxial zur Kanülenlängsachse helikal umlaufende Schraubenkontur aufweist, und dass zum Durchdringen der Hohlkanüle (1) durch die Hautschichten der Mandrin (8) als geradzylinderförmiger Mandrin (8) ausgebildet ist, der eine Aussenkontur aufweist, die an die Innenkontur der Hohlkanüle (1) derart angepasst ist, dass der Mandrin (8) passgenau in die Hohlkanüle (1) schiebbar ist, und über eine konisch zulaufende distale Spitze (10) verfügt, von der aus wendelförmig grösser werdend ein Schraubengewinde (11) verläuft, das in Form, Umfang und Grösse am Übergang von der konischen Spitze (10) zum geradzylinderförmigen Mandrin (8) dem Schraubgewinde (2) an der Aussenwand (3) der Hohlkanüle (1) entspricht.

Description

Kanülenanordnung zum Einbringen endoskopischer Instrumente in einen menschlichen oder tierischen Körper
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kanülenanordnung zum Einbringen endoskopischer Instrumente in einen menschlichen oder tierischen Körper mit einer Hohlkanüle, die nach Durchdringen von Hautschichten einen Durchgangskanal in intrakorpulare Bereiche bildet, sowie mit einem Mandrin, der in die Hohlkanüle einschiebbar ist.
Stand der Technik
Auf dem Gebiet der minimalinvasiven Chirurgie werden eine Vielzahl chirurgischer Eingriffe unter Verwendung endoskopischer und endochirurgischer Instrumente durchgeführt. Um mit den endoskopischen Instrumenten an die zu operierende Stelle im Körperinneren zu gelangen, werden Hohlkanülen durch die Hautschichten eingebracht, die als Arbeitskanäle für das Einbringen von endoskopischen Operationsbestecken und ähnlichen in das Körperinnere dienen.
Bisher bekannte Hohlkanülen weisen an ihrem distalen Ende eine Schneidspitze auf, mit der sie das zu durchdringende Gewebe regelrecht durchtrennen. Zum Einführen bekannter Hohlkanülen beispielsweise durch die Bauchdecke in das Körperinnere wird diese zur Schaffung einer Einstichsöffnung lokal mit einem Skalpellmesser durchtrennt. Durch die sich bildende Schnittöffnung innerhalb der Bauchdecke wird nun das distale, angespitzte Ende in das Körperinnere axial geschoben, wodurch die Schneidspitze während des Einbringens Gefäße, Nerven, Muskelfasern durchtrennt. Hierdurch entstehen in erster Linie Blutungen, die den chirurgischen Eingriff erschweren. Ferner bilden sich aufgrund von Schneidverletzungen während des Heilprozesses auch stärkere Narbenbildungen aus, die zu einer erhöhten Wetterfühligkeit oder anderen mit Schmerz verbundenen Nebenwirkungen führen. Durch das axiale Einbringen von Hohlkanülen, beispielsweise in den Bauchraum, wird die Bauchdecke zudem erheblichen Dehnbelastungen unterworfen, die mit traumatischen Gewebsirritationen verbunden sein können. So können die durch den Einbringvorgang der Hohlkanüle in der Bauchdecke hervorgerufenen Einbuchtungen zu starken Kompressionen auf die inneren Organe führen, beispielsweise auf die Darmschlingen, wodurch innere Organe in große Mitleidenschaft gezogen werden können. Auch sind Blutungen innerhalb des Innenbauchraums bei Verwendung bekannter Hohlkanülen mit den beschriebenen Operationstechniken in das Körperinnere nicht auszuschließen.
Die in aller Regel mit einer glatten Außenwandung ausgebildeten, bekannten Hohlkanülen können darüber hinaus nach Einbringen in das Körperinnere relativ zu der durchdrungenen Hautschicht nicht eigenständig fixiert werden. Beim Durchführen nachfolgender endoskopischer Operationen werden Endoskopinstrumente verwendet, die durch die Hohlkanüle durchgeführt werden. Es finden ständig Relativbewegungen zwischen der Hohlkanüle und der durchdrungenen Hautschicht statt, wodurch diese auch während der Operation starken mechanischen Belastungen unterworfen ist.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kanülenanorndung zum Einbringen endoskopischer Instrumente in einen menschlichen oder tierischen Körper mit einer hohlkanalartig ausgebildeten Kanüle, die nach Durchdringen von Hautschichten einen Durchgangskanal in intrakorporale Bereiche bildet, derart auszugestalten, daß die sich während des Einbringvorganges in das Körperinnere sowie während der Durchführung endoskopischer Operationen auf die zu durchstoßende Hautschicht bzw. Körperdecke auswirkenden mechanischen Belastungen, die mit traumatischen Gewebsirritationen verbunden sind, entscheidend reduziert werden sollen. Insbesondere sollen die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden werden.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Kanülenanordnung zum Einbringen endoskopischer Instrumente in einen menschlichen oder tierischen Körper mit einer Hohlkanüle, die nach Durchdringen von Hautschichten einen Durchgangskanal in intrakorpulare Bereiche bildet, sowie mit einem Mandrin, der in die Hohlkanüle einschiebbar ist, derart ausgebildet, daß die Hohlkanüle eine Außenwand mit einer koaxial zur Kanülenlängsachse helikal umlaufende Schraubenkontur aufweist, und daß zum Durchdringen der Hohlkanüle durch die Hautschichten der Mandrin als geradzylinderförmiger Mandrin ausgebildet ist, der eine Außenkontur aufweist, die an die Innenkontur der Hohlkanüle derart angepaßt ist, daß der Mandrin paßgenau in die Hohlkanüle schiebbar ist, und einen distalen Enbereich mit einer Spitze aufweist, der von einem Konus einbeschrieben ist und von dessen Spitze aus proximalseitig helikal ein Schraubgewinde verläuft.
Durch die Kombination einer Hohlkanüle, die eine von Ihrer Oberfläche an der Außenwand abhebende Schraubenkontur aufweist, und einem Mandrin, der an seinem distalen Ende eine konisch zulaufende Spitze mit Schraubgewinde vorsieht, ist es möglich die Kanülenanordnung durch Hautschichten einzudrehen ohne dabei die Hautschichten übergebühr zu beanspruchen und insbesondere ohne die Hautschichten und die darunterliegenden Gewebebereiche zu zerschneiden.
So dient zum schonenden Einbringen der Hohlkanüle in das Körperinnere der geradzylinderförmiger Mandrin mit seinem Schraubgewinde, das in Art eines Korkenziehers die Hautschichten im wesentlichen zur Seite dillatiert ohne diese durch Schnitte zu verletzen. Durch Rotation der Kanülenanordnung arbeitet sich der Mandrin distalwärts in das Gewebe weitgehend selbsttätig.
Wesentlich hierbei ist die erfindungsgemäße Ausbildung des Schraubgewindes an der konischen Spitze des Mandrins, das über eine selbstvortreibende Wirkung verfügt, wie sie von einer an sich bekannten Holzschraube bekannt sind.
Die Länge des Mandrins ist derart bemessen, daß bei vollständigem Einschieben des Mandrins in die Hohlkanüle die konisch zulaufende Spitze des Mandrins am distalen Ende der Kanüle vollständig herausragt. Der Übergang zwischen der Hohlkanüle und dem Mandrin ist vorzugsweise ohne Zwischenspalt, so daß sich bei einem entsprechenden Durchdringungsvorgang durch eine Hautschicht keine Gewebsanteile zwischen Mandrin und Hohlkanüle verfangen können. Zum einen ist, wie bereits vorstehend ausgeführt, der Außendurchmesser des Mandrins an den Innendurchmesser der Hohlkanüle passgenau angepaßt, zum anderen schmiegt sich die Außenkontur der Kanüle im distalen Bereich an den Außenumfang des Mandrins kontinuierlich an.
Am proximalen Ende der Hohlkanüle ist eine entsprechende Aussparung vorgesehen, in die ein an der Außenwand des Mandrins erhabener stiftartiger Fortsatz eingreift und bei entsprechender Drehung in die eine oder andere Richtung an eine, in der Ausnehmung vorgesehene Stoßkante anliegt. Hierdurch wird bei Drehung des Mandrins die Hohlkanüle ebenso in Drehbewegung versetzt. Der stiftartige Fortsatz am proximalen Bereich des Mandrins sowie die Ausnehmung am proximalen Ende der Kanüle sind derart ausgestaltet, daß bei einer Drehrichtung, bei der sich das Schraubgewinde des Mandrins sowie der Hohlkanüle distalseitig in eine Körperdecke einzudrehen vermag, das Schraubgewinde am distalen Übergang von Kanüle zu Mandrin nahtlos übergeht.
Zur Erzeugung der Drehbewegung ist vorzugsweise ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen, der als Handgerät ausgebildet ist und eine Rotationswelle aufweist, auf die der Mandrin mit seinem proximalen Ende über eine Steck-Klemm-Verbindung lösbar fest aufsetzbar ist. Über einen entsprechenden Kippschalter kann der elektromotorische Antrieb den Mandrin und die darauf aufgesetzte Hohlkanüle rechts- bzw. linksdrehend antreiben.
Für das Einbringen der erfindungsgemäß ausgebildeten Kanülenanprdnung, beispielsweise durch die Bauchdecke in den Bauchinnenraum wird vorzugsweise die Bauchdecke mit einem Skalpell lokal angeritzt. Durch behutsames Aufsetzen der Spitze des Mandrins und gleichzeitiger Drehung der Kanülenanordnung um die Kanülenlängsachse vermag die Schraubenkontur an der distalen Spitze des Mandrins die gesamte Kanülenanordnung in selbstvortreibender Weise durch die Bauchdecke einzubringen. Als besonderer Vorteil von dem helikal ausgebildeten Schraubgewinde erweist sich während des Einbringvorganges die Tatsache, daß der Spitze des Mandirns gegenüberstehende Gewebe lediglich seitlich verdrängt wird, während sich die Spitze distalseitig vorwärts bewegt. Hierdurch werden keine oder wesentlich geringere Schnittverletzungen im Gewebe verursacht, die einen anschließenden Heilungsprozeß verlängern würden.
Medizinische Untersuchungen ergaben, daß bei dem vorgeschilderten Verdrängungsvorgang keine Zellen durchtrennt im Sinne von durchschnitten werden, sondern lediglich in Zellverbänden vorhandene „Sollbruchstellen" vorübergehend aufgelöst werden, die nach entsprechenden wieder-Zusammenfügen rasch ihre ursprüngliche Verbindung eingehen. Dies ist auch der Grund für einen nachfolgenden rasch verlaufenden Heilungsprozeß, der ohne verbleibende langanhaltende Wundschmerzen ist.
Der Vortrieb des Mandrins sowie der auf dem Mandrin aufsitzenden Hohlkanüle erfolgt nicht wie bisher durch axialen Druck auf die Kanülenanordnung, sondern lediglich durch die Drehbewegung mittels des elektromotorischen Handgerätes, dessen Drehgeschwindigkeit, die vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 und 10 Umdrehungen pro Sekunde liegt, für den Eigenvortrieb der Kanülenanordnung innerhalb des Gewebes sorgt. Auch werden durch den Eigenvortrieb der Kanülenanordnung keine angrenzenden Organe durch Deformation der Bauchdecke komprimiert oder deformiert, was der Durchführung einer schonenden Operation zugute kommt.
Bildet man die Spitze des Mandrins verhältnismäßig stumpf aus, so daß man zwar für den Einstechvorgang in die Bauchdecke diese mit Hilfe eines kleinen Skalpells anritzen muß, so hat dies jedoch den Vorteil, daß in Vorschubsrichtung vor der Kanülenanordnung befindliche Gewebebereiche oder gar innere Organe seitlich weggedrängt werden, ohne dabei Gefahr zu laufen diese zu zerschneiden. Dies führt zu einer minimalen Verletzung auch der im Körperinneren liegenden Organe, was nach Beendigung des Operationsvorganges zu einem schnelleren Heilungsprozess führt.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a, b Hohlkanalartig ausgebildete Kanüle mit Außengewinde sowie Mandrin mit konisch zulaufender Spitze mit Außengewinde,
Fig. 2 elekromotorische Dreheinheit,
Fig. 3 Mandrin mit Hohlkanal sowie
Fig. 4 Alternative, hohlkanalartig ausgebildete Kanüle mit Außengewinde sowie Mandrin mit konisch zulaufender Spitze mit Außengewinde
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
In Figur 1a ist eine Hohlkanüle 1 dargestellt, die eine Grundform in Gestalt eines geradlinigen Hohlzylinders aufweist. An der Außenwand der Hohlkanüle 1 ist ein Schraubgewinde 2 vorgesehen, das sich von der Außenwand 3 der Hohlkanüle 1 erhebt. Versuche an Hautproben ergaben, daß bei der Ausbildung der Hohlkanüle aus Teflon ein geschmeidiges Hindurchgleiten der Hohlkanüle durch die Hautschicht ermöglicht wird. Der distalseitige Bereich der Hohlkanüle 1 ist geradlinig abgeschnitten und endet in einer kreisförmig ausgebildeten Kanülenkante 4, deren distale Wanddicke auf ein Minimum ausgedünnt ist. Das Schraubgewinde 2 endet an der Kanülenkante 4 unmittelbar in unveränderter Form. Auch kann die Kanülenkante 4 im Zwischenbereich zwischen zwei Schraubgewindegängen einen Übergangsbereich 4' auweisen.
Am distalen Ende der Hohlkanüle 1 ist eine Ausnehmung 5 vorgesehen, die von zwei Anschlagkanten 6, 7 begrenzt ist. Zwischen den Anschlagkanten 5, 6 ist ein schräg verlaufender Abschnitt S vorgesehen, um den Abstand zwischen den Anschlagkanten 6, 7 zu vergrößern und somit eine verbesserte Möglichkeit zu verschaffen den Mandrin vollständig in die Hohkanüle - wie nachstehend noch beschrieben - zu versenken. In die Kontur der Ausnehmung in unmittelbarer Nähe zu einer Anschlagkante kann zusätzlich in die Hohlkanüle eine Vertiefung V eingearbeitet werden, um eine Arretierung zu ermöglichen, bei der stiftartige Fortsatz in die Vertiefung einrastet.
Typische Abmessungen für den Innendurchmesser d der Hohlkanüle betragen zwischen 4 und 25 mm. Der Gangunterschied h der Schraubenkontur 2 beträgt etwa zwischen 3 und 8 mm. Die Höhe a der Schraubenkontur weist typische Werte zwischen 0,5 und 2 mm auf.
In die Ausnehmung 5 greift, wie im weiteren beschrieben wird, ein stiftartiger Fortsatz 9 ein, der am proximalen Ende eines Mandrins 8 vorgesehen ist, der in Figur 1 b dargestellt ist. Der Mandrin 8 weist eine an die Innenkontur des Hohlkanals 1 angebrachte Geometrie auf und sieht überdies an seinem distalen Ende eine konisch zulaufende Spitze 10 vor, an deren Außenkontur ein Schraubgewinde 11 vorgesehen ist. Vorzugsweise weist der Querschnitt des Schraubgewindes eine sägezahnartige Geometrie 12 auf, die in der Detaildarstellung gemäß Figur 1b dargestellt ist. Die sägezahnartig ausgebildete Struktur weist eine scharfe Kante 13 auf, mit der die Hautschicht selbsttätig durchtrennt werden kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die zu durchbohrende Hautstelle nur soweit aufgeschnitten bzw. dilatiert wird, so daß die Hohlkanüle mit ihrem Außenumfang in das Körperinnere eingedreht werden kann.
Der Mandrin 8 ist vorzugsweise ebenso wie die Hohlkanüle aus Teflon gefertigt, um die Gleiteigenschaften zu verbessern. An der Spitze des Mandrins 8 ist vorzugsweise aus Gründen verbessertem Durchdringungsvermögen eine Art Implantat aus härterem Material eingearbeitet, beispielsweise aus Metall.
Das proximale Ende des Mandrins 8 weist zum Aufstecken auf eine Rotationswelle 14, einer Dreheinheit 15 (gemäß Figur 2), eine Bohrung 16 auf, die ein lösbar festes Aufstecken des Mandrins auf die Dreheinheit 15 gewährleistet. Die Dreheinheit 15 gemäß Figur 2 ist mit einem Kippschalter 17 versehen, der je nach Kippstellung für eine Rechts- bzw. Linksdrehung der Rotationswelle 14 sorgt. An dem der Rotationswelle 14 entgegengesetzten Ende der Dreheinheit 15 ist ein mit einem Deckel 18 verschließbares Batteriefach vorgesehen, wodurch die Dreheinheit 15 als vollständig portables Werkzeug verwendet werden kann.
Der auf die Rotationswelle 14 aufgesetzte Mandrin 8 ist mit Hilfe eines nicht in der Figur dargestellten Sprengrings gesichert und gewährleistet ein Abziehen des Mandrins 8 von der Welle 14 vermittels eines bestimmten Kraftaufwands. Über den Mandrin 8 wird nachfolgend der Hohlkanal 1 gesteckt, bis der stiftähnliche Fortsatz 9 in der Ausnehmung 5 an einer Anschlagkante 6, 7 anliegt. Durch Drehbewegung des Mandrin 8 wird zugleich auch die Hohlkanüle 1 in Rotations versetzt, die sich in das Körperinnere durch entsprechende Hautschichten bohrt.
Ist die Hohlkanüle entsprechend durch die Hautschicht eingebracht, so kann der innere Mandrin 8 aus dem Hohlkanal entnommen werden. Um Gewebeirritationen zu vermeiden, ist es hierzu erforderlich, die distalseitig aus dem Hohlkanal 1 überstehende konische Spitze 10, die möglicherweise über ihre gesamte Länge in einem Gewebebereich steckt, weitgehend vollständig in das Innere der Hohlkanüle zurückzudrehen. Hierzu schaltet der Operateur die entgegengesetzte Drehrichtung am Handgerät ein, wodurch der innere Mandrin zurückgedreht wird ohne dabei die Hohlkanüle in der gleichen zurückgerichteten Drehrichtung mitzubewegen. Grund hierfür ist die Größe der Ausnehmung 5, d.h. insbesondere die Beabstandung der Anschlagkanten 6, 7. Beim Zurückdrehen des Mandrins 8 läuft der Fortsatz 9 von einer Anschlagkante 7 zur anderen Anschlagkante 6, ohne dabei die Kanüle 1 in Drehbewegung zu versetzen.
Nachdem der Mandrin 8 vollständig in der Hülse 1 eingefahren ist, kann dieser durch longitudinales Herausziehen aus der Kanüle 1 vollständig entnommen werden, wobei die Kanüle 1 als Arbeitskanal für weitere endoskopische chirurgische Maßnahmen dienen kann.
Bevorzugte Materialien für Mandrin und Hülse sind Edelstahl oder körperverträgliche Kunststoffe.
In Figur 3 ist ein Längsschnitt durch einen Mandrin 8 dargestellt. Der Mandrin 8 wird längs von einem Hohlkanal 19 durchsetzt. Am distalen Endbereich mündet der Hohlkanal 19 in einer Öffnung 20, die distalwärts gerichtet ist. Proximalseitig mündet der Hohlkanal 19 im dargestellten Ausführungsbeispiel seitlich in einer Öffnung 21 , die von der über den Mandrin 8 geschobenen Hohkanüle nicht überdeckt wird. Dies ist auch daraus zu entnehmen, daß die Öffnung 21 proximal zum stiftartigen Fortsatz 9 angeordnet ist. Grundsätzlich ist es auch möglich die Öffnung am proximalseitigen Ende des Mandrins 8 zu positionieren.
Gasdicht und drehbar gelagert ist eine Drehkupplung 23 in Art einer Gummimuffe um die Außenwand des Mandrins 8 in Höhe der Öffnung 21 vorgesehen, um eine Möglichkeit einer Gaszuleitung durch den Hohlkanal 19 zu gewährleisten. An der Gummimuffe 23 ist eine Zuleitung vorgesehen, die mit einer nicht im einzelnen dargestellten Gaszufuhr 22 verbunden ist.
Zum einen dient der Hohlkanal 19 zur Insufflation des Körperinneren, zum anderen dient die Gaszufuhr insbesondere der Überwachung bzw. der Kontrolle darüber, ob die Kanülenanordnung während des Eindringvorganges in das Gewebe bspw. die Bauchdecke durchstoßen hat und sich in einem intrakorporalen Hohlraum befindet. Hierzu ist in der Gaszuleitung 24 ein Drucksensor 25 bspw. in Form eines Manometers vorgesehen, an dem der aktuelle, in dem Hohlkanal 19 vorherrschende Druck ablesbar ist. Solange sich der Mandrin 8 durch Gewebe vorarbeitet, kann das in dem Hohlraum befindliche Gas nicht durch die distale Öffnung 20 entweichen. Sobald der Mandrin 8 in einen intrakorpolaren Hohlraum eindringt entwicht das Gas, wodurch der Gasdruck schlagartig abfällt. Diesen Druckabfall kann der Operateur am Manometer 25 beobachten und weiß, daß er bspw. die Bauchdecke vollständig durchstoßen hat.
In Figur 4 a und b ist eine alternative Ausführungsform zu der in den Figuren 1 a, b dargestellten Kanüle mit Mandrin gezeigt.
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 a weist das proximale Ende der Hohlkanüle 1 ein Innengewinde 26 auf, in dessen Gewindekontur der Stiftfortsatz 9 des Mandrins 8 hineinragt, sobald der Mandrin 8 genügend weit proximalseitig in die Hohlkanüle 1 hineingeschoben wird. Die Gewindekontur dient dem gleichen Zweck wie der schräg verlaufende Abschnitt S sowie die Anschlagkanten 6, 7 in der Ausführungsform gemäß der Figur 1.
Der Mandrin 8 weist gemäß Figur 4 b ein distal spitz zulaufendes Schneidgewinde 27 auf, das im Unterschied zum Schraubgewinde 11 gem. Fig. 1 b eine geradlinig ausgebildete, mit einer Steigung verlaufende Gewindekontur 28 vorsieht, die in einer Spitze 29 endet, die selbst nicht mittig zur Mandrinlängsachse angeordnet ist, sondern zur Mandrinlängsachse zugewandt orientiert ist. Durch diese, zur Mandrinlängsachse zugewandte Spitzenausbildung ist gewährleistet, dass der Eindringvorgang der Spitze des Mandrins 8 bspw. durch eine Hautschicht leichter, d.h. in selbst schneidender Weise und ohne Ausübung eines großen Anpreßdruckes auf die zu durchdringende Hautschicht erfolgt.
Die Spitze 29 kann aus dem gleichen Material gefertigt sein wie der Mandrin 8 selbst, bspw. aus Teflon. Bessere Schneidwirkungen können jedoch erzielt werden, wenn die Spitze aus einem Schneidstahl oder aus einem ähnlich harten Material, wie Diamant ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste
Hohlkanüle
Schraubgewinde
Außenwand
Kanülenkante
Ausnehmung ,7 Anschlagkanten
Mandrin
Stiftartiger Fortsatz 0 Konische Spitze 1 Schraubgewinde 2 Sägezahnstruktur 3 Scharfe Kante 4 Rotationswelle 5 Dreheinheit 6 Bohrung
Kippschalter 8 Batteriedeckel 9 Hohlkanal 0,21 Öffnung
Gaszufuhr 3 Drehkupplung
Zuleitung 5 Drucksensor 6 Innengewinde
Schneidgewinde
Gewindekontur
Spitze

Claims

Patentansprüche
1. Kanülenanordnung zum Einbringen endoskopischer Instrumente in einen menschlichen oder tierischen Körper mit einer Hohlkanüle (1 ), die nach Durchdringen von Hautschichten einen Durchgangskanal in intrakorpulare Bereiche bildet, sowie mit einem Mandrin (8), der in die Hohlkanüle (1) einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkanüle (1 ) eine Außenwand (3) mit einer koaxial zur Kanülenlängsachse helikal umlaufende Schraubenkontur aufweist, und daß zum Durchdringen der Hohlkanüle (1 ) durch die Hautschichten der Mandrin (8) als geradzylinderförmiger Mandrin ausgebildet ist, der eine Außenkontur aufweist, die an die Innenkontur der Hohlkanüle (1 ) derart angepaßt ist, daß der Mandrin (8) paßgenau in die Hohlkanüle (1) schiebbar ist, und einen distalen Enbereich mit einer Spitze (10) aufweist, der von einem Konus einbeschrieben ist und von dessen Spitze aus proximalseitig helikal ein Schraubgewinde (11) verläuft.
2. Kanülenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubgewinde (11 ) einen sägezahnartig ausgebildeten Querschnitt aufweist mit einem schräg zur Kanülenlängsachse verlaufenden und einen im wesentlichen senkrecht zur Kanülenlängsachse verlaufenden Flächenabschnitt (12, 13).
3. Kanülenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubgewinde (11) am Übergang zwischen dem konisch ausgebildeten distalen Endbereich und dem geradzylinderförmig ausgebildeten Bereich des Mandrins sukzessive in die geradzylinderförmige Außenkontur übergeht.
4. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkanüle (1 ) ein distales und ein proximales Ende aufweist, daß das distalseitige Ende als kreisförmige Kanülenkante (4) ausgebildet ist und in einer Ebene senkrecht zur Kanülenlängsachse verläuft, daß die Schraubenkontur unmittelbar an der Kanülenkante (4) endet.
5. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkanüle (1) als gerader Hohizylinder mit einem konstanten Innendurchmesser ausgebildet ist.
6. Kanülenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kanülenkante (4) die Hohlkanüle (1) eine sich in Richtung des distalen Endes abnehmenden Außendurchmesser bei konstantem Innendurchmesser aufweist, so daß sich die Kanülenwanddicke mit Ausnahme der Schraubenkontur an der Kanülenkante auf ein Minimum reduziert.
7. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkanüle (1 ) und/oder der Mandrin (8) aus Kunststoff oder Metallwerkstoff, vorzugsweise Teflon gefertigt ist.
8. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Schraubgewinde (11) im gesamten Bereich der konisch zulaufenden, distalen Spitze (10) des Mandrins (8) eine Gewindekontur aufweist, durch die der Mandrin allein durch Drehbewegung innerhalb von biologischem Gewebe eine axiale Vorwärtsbewegung erfährt.
9. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am proximalen Ende des Mandrins (8) ein die Außenkontur des Mandrins (8) überragender stiftartiger Fortsatz (9) vorgesehen ist, der in eine entsprechende Ausnehmung (5) am proximalen Ende der Hohlkanüle (1) eingreift, so daß bei Drehung des Mandrins (8) die Drehbewegung auf die Hohlkanüle (1) übertragbar ist.
10. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mandrin (8) eine Länge aufweist, bei der die konische Spitze (10) des Mandrins (8) vollständig bis zum Übergang zum geradzylinderförmigen Bereich aus der Hohlkanüle (1) übersteht, sofern der stiftartige Fortsatz (9) in Eingriff mit der Ausnehmung (5) am proximalen Ende der Hohlkanüle (1) steht.
11. Kanülenanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) am proximalen Ende der Hohlkanüle (1) groß genug ist, so daß ein Freilauf des stiftartigen Fortsatzes (9) derart innerhalb der Ausnehmung (5) möglich ist, daß der Mandrin (8) aus einer vollständig, mit seiner konischen Spitze (10) aus der Hohlkanüle (1 ) ausgefahrenen Position in eine weitgehend mit seiner Spitze in das Innere der Hohlkanüle (1 ) rückgezogenen Position ohne Verdrehung der Hohlkanüle (1) bewegbar ist.
12. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) von zwei voneinander beabstandeten Anschlagkanten (6, 7) begrenzt ist, mit denen der stiftartige Fortsatz (9) in Wirkverbindung tritt.
13. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mandrin (8) an seinem proximalen Ende einen Steckverbindungsflansch aufweist, über den der Mandrin (8) mit einer motorisch angetriebenen Dreheinheit (15) lösbar fest verbindbar ist.
14. Kanülenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinheit (15) einen Links- und Rechtslauf aufweist.
15. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die distale Spitze des Mandrins (8) scharfkantig oder abgerundet ausgebildet ist.
16. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubgewinde (11) am distalen Endbereich des Mandrins (8) und die an der Hohlkanüle (1) helikal umlaufende Schraubenkontur (2) am Übergang zwischen Mandrin (8) und Hohlkanüle (1) im Zustand eines gemeinsamen Eindringens durch eine Hautschicht mittels Drehung um die Kanülenlängsache, miteinander fluchten.
17. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mandrin (8) einen Hohlkanal (19) mit wenigstens zwei Öffnungen (20, 21) aufweist, von denen eine Öffnung (20) im distalseitig, konisch ausgebildeten Bereich (10) des Mandrins (8) und eine andere Öffnung (21) am proximlaseitigen Bereich des Mandrins (8) vorgesehen sind.
18. Kanülenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die proximalseitig angebrachte Öffnung (21) mit einer Gaszufuhr (22) mittels Drehkupplung (23) verbunden ist.
19. Kanülenanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkupplung (23) eine drehbar und gasdicht an der Außenwand des Mandrins (8) anliegende Muffe ist, die über eine Zuleitung (24) mit der Gaszufuhr (22) verbunden ist.
20. Kanülenanordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr (22) mit einem Drucksensor (25) verbunden ist, der den Gasdruck in dem sich durch den Mandrin (8) erstreckenden Hohlkanal (19) mißt.
21. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Hohlkanüle (1) eine Ventilanordnung vorgesehen ist, die eine Auströmen von Gas aus dem Körperinneren nach Außen nach Entfernen des Mandrins (8) aus der Hohlkanüle (1) verhindert.
22. Kanülenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die distale Spitze des Mandrins aus einem harten Material, vorzugsweise Metall, gefertigt ist.
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