DE60116908T2

DE60116908T2 - Vorrichtung um ein Instrument in den Körper eines Patienten einzuführen

Info

Publication number: DE60116908T2
Application number: DE60116908T
Authority: DE
Inventors: Joseph North Haven Pasqualucci
Original assignee: United States Surgical Corp
Current assignee: United States Surgical Corp
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: JP2001314516A; JP4786814B2; AU2319401A; ES2253288T3; US20040092862A1; US8152774B2; US7559918B2; EP1127550A1; AU780609B2; CA2337982A1; US20090275880A1; US20050165356A1; US7850655B2; US6595946B1; DE60116908D1; EP1127550B1; CA2337982C; US6923783B2; JP2011005275A; US20110021977A1

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die Ventilanordnungen des Typus umfasst, der dazu vorgesehen ist, ein chirurgisches Instrument in einen Körper eines Patienten einzuführen. Insbesondere bezieht sich die Offenbarung auf eine Ventilanordnung, die in Kombination mit einer Kanülenanordnung verwendet werden kann, wobei die Kanülenanordnung dazu gedacht ist, in den Körper eines Patienten eingeführt zu werden und ein Instrument wird in den Körper des Patienten durch die Kanüle eingeführt.
2. Stand der Technik
Laparoskopische Prozeduren werden im Inneren des Abdomens durch einen kleinen Schnitt hindurch durchgeführt, zum Beispiel durch enge endoskopische Röhren oder Kanülen, die durch einen kleinen Eingangsschnitt in der Haut eingeführt sind. Minimal invasive Prozeduren werden anderenorts im Körper durchgeführt, zum Beispiel in der Brust, und werden oft als „endoskopische" Prozeduren bezeichnet. Minimal invasive oder endoskopische Prozeduren erfordern im Allgemeinen, dass jede Instrumentierung, die in den Körper eingeführt werden soll, abgedichtet ist, daher müssen Vorkehrungen getroffen werden um sicherzustellen, dass Gase durch den endoskopischen Einschnitt nicht in den Körper eintreten oder den Körper verlassen, zum Beispiel, bei chirurgischen Prozeduren, in denen der chirurgische Bereich aufgebläht wird. Darüber hinaus erfordern endoskopische Prozeduren häufig, dass der Chirurg an Organen, Geweben und Gefäßen arbeitet, die weit weg von dem Einschnitt sind, wodurch es erforderlich ist, dass jegliche verwendeten Instrumente bei solchen Prozeduren relativ lang und dünn sind.
Für solche Prozeduren wird das Einsetzen einer Röhre in bestimmte anatomische Kavitäten, wie beispielsweise die Abdominalkavität, üblicherweise erreicht durch die Verwendung eines Systems, das eine Trokar- und Kanülenanordnung umfasst. Eine Kanülenanordnung wird ausgeformt durch eine Kanüle, die an einem im Allgemeinen eine Ventilanordnung umfassenden Gehäuse befestigt ist, die dazu ausgebildet ist, eine Abdichtung über die Öffnung der Ventilanordnung hinweg aufrechtzuerhalten, sowohl mit als auch ohne ein durch diese hindurch eingeführtes Instrument. Da die Kanüle in direkter Kommunikation mit dem Innenbereich der Ventilanordnung steht, sollte das Einsetzen der Kanüle in eine Öffnung im Körper des Patienten, um die innere Abdominalkavität zu erreichen, so angepasst sein, dass sie eine dichte Übergangsstelle zwischen der Abdominalkavität und der äußeren Atmosphäre aufrecht erhält.
Da minimalinvasive chirurgische Prozeduren in der Abdominalkavität im Allgemeinen Aufblähgase erfordern, um die Kavitätswand von den vitalen Organen fortzubewegen, wird die Prozedur üblicherweise durch die Verwendung einer Verres Nadel initiiert, durch die ein Gas in die Körperkavität eingebracht wird. Das Gas stellt einen leichten Druck bereit, der die Wandoberfläche des Peritoneums von den vitalen Organen fort hebt, wodurch sie einen angemessen Bereich bereitstellt, in dem operiert werden kann. Danach wird eine Trokaranordnung, die eine Kanüle und einen Trokar oder einen Obturator umfasst, innerhalb der Kanüle eingeführt, um das Peritoneum zu Punktieren, also die innere Auskleidung der abdominalen Kavitätswand. Der Obturator wird entnommen und laparaoskopische oder endoskopische chirurgische Instrumente können dann durch die Kanüle eingeführt werden, um eine Operation innerhalb der Abdominalkavität durchzuführen. Die Kanüle kann ebenso für das Einsetzen von Röhren in den Korpus verwendet werden, beispielsweise aus Gründen der Drainage, zur Entnahme von Proben, für diagnostische Ermittlungen oder ähnliches.
In Anbetracht der Notwendigkeit, die atmosphärische Integrität des inneren Bereiches der Kavität aufrechtzuerhalten, ist eine Ventilanordnung für eine Kanüle, die das Einbringen eines Obturators und einer großen Auswahl chirurgischer Instrumente erlaubt und die die atmosphärische Integrität des inneren Bereiches der Kavität aufrechterhält, wünschenswert. Im Allgemeinen, im Kontext aufgeblasener, minimalinvasiver chirurgischer Prozeduren umfassen Kanülenanordnungen Strukturen, die zwei Erfordernisse an die Dichtungen erfüllen. Das erste Erfordernis ist, eine dichte Abdichtung bereitzustellen, wenn kein Instrument in der Kanüle vorhanden ist. Das zweite Erfordernis ist, eine dichte Abdichtung bereitzustellen, wenn ein Instrument in die Kanüle eingeführt wird oder bereits in dieser präsent ist. In dieser Beziehung gab es eine Anzahl von Versuchen im Stand der Technik, um diese Dichtungserfordernisse bereit zu stellen.
Ein Nachteil einiger der bekannten Ventilanordnungen für Kanülen betrifft jedoch die Schwierigkeit, die beim Einsetzen und Vorschieben des chirurgischen Instruments durch die Dichtungseinheit erfahren wird. Insbesondere, da bekannte elastomere Dichtungselemente so gestaltet sind, dass sie eine dichte Abdichtung um das Instrument herum ausformen und aufrechterhalten, ist die Öffnung oder der Schlitz innerhalb der Dichtung, durch die das Instrument hindurchgeführt wird, von relativ kleiner oder enger Dimension. Weiterhin haben die Bereiche des Ventilelementes, die die Öffnung definieren, im Wesentlichen einen dicken Querschnitt, um eine hinreichende Schließkraft der Dichtung um das Instrument herum bereitzustellen. Als eine Konsequenz einiger dieser Designüberlegungen wird das Niveau der Kraft, die dazu benötigt wird, das Instrument einzuführen und vorwärts zu schieben, durch die Dichtungsöffnung erhöht, wodurch ein schwieriges Manövrieren auf Seiten des Chirurgen erforderlich wird, um das Instrument angemessen für die gewünschte Operation zu positionieren. Darüber hinaus sind einige der bekannten Ventilanordnungen im Allgemeinen ineffektiv bei der Aufnahme von Instrumenten unterschiedlicher Durchmesser bei gleichzeitigem Aufrechterhalten annehmbarer Einsetzungskräfte und der Erleichterung des Bereichs der gewünschten chirurgischen Manipulationen, beispielsweise winkelige Instrumentenbewegungen und Probenentnahme.
Entsprechend besteht ein Bedürfnis für eine verbesserte Ventileinheit oder Kanülenanordnung, die dazu in der Lage ist, eine Dichtung um Instrumente variierender Durchmesser herum, die durch die Kanüle eingeführt werden, auszuformen und aufrechtzuerhalten und die eine Struktur umfasst, die den Durchtritt der Instrumente durch die Ventileinheit verbessert und vereinfacht.
US-A-5 743 884 offenbart eine Dichtungsstruktur für ein medizinisches Instrument, in der sich Finger von einem ringförmigen Dichtungsring aus so nach innen über die Achse des Ringes hinaus erstrecken, dass sie an ihren distalen Spitzen überlappen, um den Kanal innerhalb des Ringes, zusammen mit dem Instrument, das vorgeschoben wird, zu verschließen.
US-A-5 997 515 offenbart eine Trokarstabilisatordichtung mit einer ringförmigen Membran, die aufblasbar ist. Die Membran umfasst eine Mehrzahl von borstenähnlichen Bürstenelementen, die sich von der Ballonmembran aus nach innen erstrecken, um eine Dichtung des gewundenen Pfadtypus auszuformen, wenn die Ballonmembran aufgeblasen wird.
EP-A-0 696 459 offenbart eine Kombination der technischen Merkmale des Oberbegriffs des unten genannten unabhängigen Anspruchs 1.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung, die unten in Anspruch 1 definiert ist, verhindert die Nachteile des Standes der Technik durch das Bereitstellen einer Vorrichtung mit einer Ventileinheit oder Anordnung für eine Kanülenanordnung. Allgemein gesagt ist die vorliegende Offenbarung auf eine Kanülenanordnung umfassend eine Ventilanordnung zur abgedichteten Aufnahme eines langen Objekts ausgerichtet. Diese Anordnung umfasst einen Ventilkörper, der zumindest eine Öffnung definiert, die dazu konfiguriert und dimensioniert ist, einen Eintritt eines länglichen Objektes, nämlich eines chirurgischen Instruments, zu erlauben und eine mittlere Längsachse zu definieren, und ein längliches Dichtungselement, das eine elastische Dichtungsstruktur aufweist. und eine Öffnung in üblicher Ausrichtung mit der Öffnung des Ventilkörpers definiert, wobei die Öffnung so konfiguriert und dimensioniert ist, dass beim Einsetzen des Objektes in die Öffnung die elastische Dichtungsstruktur in die äußere Oberfläche des Objektes in einer dichtenden Weise eingreift. Die Dichtungsstruktur umfasst eine Mehrzahl von länglichen Borstenelementen, die an dem Dichtungselement angebracht sind. Die Borstenelemente sind so positioniert, dass sie mit dem länglichen Objekt bei zumindest teilweisem Einsetzen des länglichen Objektes in den Ventilkörper eingreifen. Jedes Borstenelement ist dazu ausgebildet, relativ zu der Längsachse verschoben zu werden, um die Ausdehnung der Öffnung des Dichtungselementes beim Eintreten des länglichen Objektes zu vereinfachen.
Die Ventilanordnung umfasst einen Ventilkörper, der eine Längsöffnung definiert, die dazu konfiguriert und dimensioniert ist, den Eintritt eines länglichen Objektes zu ermöglichen, ein längliches elastisches Dichtungselement, das zumindest teilweise innerhalb des Ventilkörpers positioniert ist und eine Öffnung definiert, um den Eintritt des länglichen Objektes in einer dichten Weise zu ermöglichen, und eine Mehrzahl von Borstenelementen, die an dem Dichtungselement angebracht sind und konzentrisch um die zentrale Längsachse des Ventilkörpers angeordnet sind. Die Mehrzahl der Borstenelemente ist so positioniert, dass sie beim Einschieben des länglichen Objektes innerhalb des Ventilkörpers mit dem länglichen Objekt in Eingriff stehen und sind so ausgebildet, dass sie beim Einsetzen des länglichen Objektes so verschoben werden, dass sie mit Bereichen des Dichtungselementes, das die Öffnungen definiert, in Eingriff zu kommen um die Öffnung zu expandieren.
Die Borstenelemente dieses Ausführungsbeispiels sind bevorzugt linear an einem Substrat befestigt und erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht bezüglich der inneren Oberfläche des Dichtungselementes. Beim Eintreten des länglichen Objektes verschwenken sich die Borstenelemente simultan nach unten, um gleichmäßig die Öffnung zu öffnen oder zu expandieren.
Die Ventilanordnung wird in Kombination mit einer Kanüle umfassend ein Kanülengehäuse und eine Kanülenhülse verwendet, die sich distal von dem Kanülengehäuse aus erstreckt und bevorzugt abnehmbar mit dem Kanülengehäuse verbunden ist. Das Kanülengehäuse umfasst ein Ventilelement, das darin angeordnet ist, das von einer im Wesentlichen geschlossenen Position in der Abwesenheit eines Instrumentes in eine geöffnete Position in der Anwesenheit eines Instrumentes bewegbar ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Unterschiedliche Ausführungsbeispiele werden nachfolgend beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei:
1 ist eine perspektivische Ansicht, wobei die Teile einer Trokaranordnung, Kanülenanordnung und Ventilanordnung, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist; voneinander getrennt sind;
2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, wobei Teile der Ventilanordnung der 1 voneinander getrennt sind;
3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der elastischen Dichtungsstruktur der Ventilanordnung 2;
4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Dichtungselementes, das in 2 gezeigt ist;
5 ist eine Seitendraufsicht eines partiellen Querschnitts des Kanülengehäuses und der Ventilanordnung, die abnehmbar an dem Kanülengehäuse befestigt ist;
6 ist eine vergrößerte, partielle Querschnittsansicht des Gebietes der Details, wie es in 5 angedeutet ist, das die Ventilanordnung und das Kanülengehäuse zeigt;
6A ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer ersten alternativen Ventilanordnung;
6B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer zweiten alternativen Ventilanordnung;
7 ist eine Ansicht ähnlich zu 5, die das Einsetzen eines länglichen Objektes in die Ventilanordnung und Kanülenanordnung zeigt;
8 ist eine Ansicht ähnlich zu 6 des detaillierten Gebietes, das in 7 angezeigt ist, das den abdichtenden Eingriff einer elastischen Dichtungsstruktur der Ventilanordnung mit einem länglichen Objekt zeigt;
9 ist eine Ansicht ähnlich zu 8, die die Anpassungsfähigkeit der Ventilanordnung an eine radiale Bewegung eines länglichen Objektes in der Kanülenanordnung zeigt;
10 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer elastischen Dichtungsstruktur, die eine spiralförmige Anordnung aufweist;
11 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der elastischen Dichtungsstruktur der 10 in der zusammengesetzten Form;
12 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels einer elastischen Dichtungsstruktur, die vier individuelle Teile aufweist; und
13 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der elastischen Dichtungsstruktur der 12, wobei die vier individuellen Teile zusammengebracht wurden, um ein Vielfachfeld auszuformen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Offenbarung zieht das Einbringen aller Typen chirurgischer Instrumente, umfassend Clipanbringer, Greifer, Dissektoren, Retraktoren, Hefter, Laserfasern, photografische Vorrichtungen, Endoskope und Laparoskope, Hülsen und ähnliches in den Körper einer Person in Erwägung. Alle solche Objekte werden hierin als „Instrumente" bezeichnet.
Zunächst Bezug nehmend auf 1 ist darin eine neue Ventilanordnung 100 gezeigt, die in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist und die dazu gedacht ist, in Kombination mit einer herkömmlichen Trokaranordnung verwendet zu werden, die im Wesentlichen eine Kanülenanordnung 200 und eine Trokaranordnung 300 umfasst.
Die Ventilanordnung 100 der vorliegenden Offenbarung, sowohl allein, also auch in Kombination mit einer Ventileinheit/Dichtungsanordnung, die innerhalb der Kanülenanordnung 200 liegt und entweder integral mit oder abnehmbar befestigt ist an der Kanülenanordnung 200, stellt eine beträchtliche Dichtung zwischen einer Körperkavität eines Patienten und der äußeren Atmosphäre bereit, sowohl während als auch nach dem Einsetzen eines Instruments durch die Kanüle hindurch. Darüber hinaus ist die Ventilanordnung 100 der vorliegenden Offenbarung dazu in der Lage, Instrumente variierender Durchmesser, zum Beispiel von 4,5 mm bis 13 mm, durch Bereitstellen einer wesentlichen Abdichtung mit jedem eingeführten Instrument aufzunehmen. Die Ventilanordnung 100 ist so mit einer vorbestimmten Leckrate gestaltet, dass diese 266,6 N (2 mm Quecksilber) in 20 Sekunden nicht überschreitet, wenn die Anordnung 100 durch Instrumente variierenden Durchmessers, beispielsweise von ungefähr 4,5 mm bis ungefähr 13 mm, manipuliert wird. Die Flexibilität der vorliegenden Ventilanordnung vereinfacht stark die endoskopische Chirurgie, in der eine Vielzahl von Instrumenten unterschiedlicher Durchmesser während einer einzigen chirurgischen Prozedur häufig benötigt werden.
Die Ventilanordnung 100 ist bevorzugt abnehmbar an dem proximalen Ende der Kanülenanordnung 200, die hierin offenbart ist, befestigt. Daher kann der Chirurg die Ventilanordnung 100 zu jeder Zeit während der chirurgischen Prozedur von der Kanülenanordnung 200 entfernen und gleichzeitig die Ventilanordnung 100 an der Kanüle befestigen, wenn es gewünscht ist einen dichtenden Eingriff mit einem Instrument, das durch die Kanüle eingeführt werden soll, bereitzustellen. Zusätzlich kann die Ventilanordnung 100 einfach dazu angepasst werden, an herkömmlichen Kanülen unterschiedlicher Strukturen montiert zu werden. Die Entfernbarkeit der Ventilanordnung 100 von der Kanülenanordnung 200 vereinfacht eine Probenentnahme durch die Kanülenanordnung 200 hindurch und reduziert das Profil der Kanülenanordnung 200, wenn die Ventilanordnung 100 für die chirurgische Prozedur nicht benötigt wird.
Bezug nehmend nun auf die 2 wird die neue Ventilanordnung 100 der vorliegenden Offenbarung detailliert beschrieben. Die Ventilanordnung 100 umfasst eine Endkappe 102, eine Stabilisierplatte 104, ein Dichtungselement 110 und ein Dichtungsgehäuse 112. Die Endkappe, die Stabilisierplatte 104 und das Dichtungsgehäuse 112 formen den äußeren Ventilkörper der Ventilanordnung 100, der die Dichtungs- und Aufweitungskomponente aufnimmt, also das Dichtungselement 110.
Die Endkappe 102 ist im Wesentlichen zylindrisch geformt und umfasst einen proximalen Endbereich 103, der einen Durchmesser definiert, der geringer als der Durchmesser des verbleibenden Bereiches der Endkappe ist, und einen inneren Umfangsvorsprung 114, der die Stabilisierplatte 104 hält. Das Dichtungsgehäuse 112 umfasst eine zentrale Öffnung 116, einen proximalen zylindrischen Bereich 118 und einen distalen äußeren Flansch 120, der eine gebogene Oberfläche aufweist, um dessen Handhabung zu erleichtern. Der zylindrische Bereich 118 wird in der Endkappe 112 aufgenommen, wenn die Ventilanordnung 100 voll zusammengesetzt ist, und umschließt die Dichtungskomponenten. Die distale Stirnfläche des Dichtungsgehäuses 112 umfasst eine Umfangsrille 122 und zwei gegenüberliegende Rippenbereiche 124, die sich neben der Rille 122 radial nach innen erstrecken. Die Rille 122 und die Rippenbereiche 124 helfen bei der Befestigung der Ventilanordnung 100 an der Kanülenanordnung 200, die der Beschreibung, die unten angegeben ist, entnommen werden kann. Die distale Stirnfläche des Dichtungsgehäuses 112 umfasst ebenso eine zweite Rille 126 neben der Öffnung 116 zum Aufnehmen eines Bereiches der Dichtung 110.
Nun Bezug nehmend auf die 2–4 ist das Dichtungselement 110 zylindrisch und hat eine äußere zylindrische Oberfläche 127 und eine innere zylindrische Oberfläche 128. Ein Substrat 130, das eine Mehrzahl von daran befestigten Borstenelementen 132 aufweist, kleidet, wie in die 3 gezeigt, die innere zylindrische Oberfläche 128 des Dichtungselements 110 aus, das die Öffnung 134 definiert. Die Borstenelemente 132 sind bevorzugt aus einem elastomeren Material hergestellt, wie beispielsweise einem synthetischen oder Naturgummi, das bevorzugt hinreichend elastisch ist, um eine wesentliche Abdichtung mit den Instrumenten variierenden Durchmessers unterzubringen und bereitzustellen, die durch die Öffnung 134 eingeführt werden, zum Beispiel Instrumente, die in einem Bereich der Durchmesser von ungefähr 4,5 mm bis ungefähr 13 mm liegen, und hinreichend elastisch ist, um sich zu verbiegen, um eine Manipulierung der Instrumentierung, die durch die Öffnung 134 eingeführt ist, aufzunehmen.
Bezug nehmend nun auf die 2 in Verbindung mit den 5 und 6 wird das Zusammensetzen der Komponenten der Ventilanordnung 100 detailliert beschrieben werden. Obwohl in den 5 und 6 die Ventilanordnung 100 bereits montiert an der Kanülenanordnung 200 gezeigt ist, ist klar, dass die Ventilanordnung 100 im Wesentlichen zunächst als eine einzelne Einheit zusammengesetzt wird und dann an der Kanülenanordnung 200 montiert wird. Das Befestigen der Ventilanordnung 100 an der Kanülenanordnung 200 wird nachfolgend diskutiert. Die Stabilisierplatte 104 ist innerhalb der Endkappe 102 positioniert, so dass die Platte 104 an einem inneren Umfangsvorsprung 114 anliegt, der innerhalb der Endkappe 102 definiert ist. Danach wird das Dichtungselement 110 über der Stabilisierplatte 104 positioniert. Das Dichtungsgehäuse 112 ist über der gesamten Einheit positioniert, wobei die zylindrische Wand 118 des Dichtungsgehäuses 112 innerhalb der zylindrischen Wand der Endkappe 102 aufgenommen ist. In diesem zusammengesetzten Zustand wird der distale Endbereiche der zylindrischen Wand der Endkappe 102 innerhalb eines ringförmigen Raumes aufgenommen, der zwischen dem distalen Flansch 120 des Dichtungsgehäuses 112 und der zylindrischen Wand 118 des Dichtungsgehäuses 112 aufgenommen ist und darin gehalten durch, zum Beispiel, Reibung oder Einschnappen, wodurch die Ventilanordnung 100 in dem vollständig zusammengesetzten Zustand gehalten wird.
Die Ventilanordnung 100 in ihrem nun vollständig zusammengesetzten Zustand kann an einer Kanülenanordnung 200 befestigt werden. Bezug nehmend auf die 1, 5 und 6 umfasst die Kanülenanordnung 200 eine Kanülenhülse 202 und ein Kanülengehäuse 204, das an einem Ende der Hülse 202 befestigt ist. Die Kanülenhülse 202 definiert in ihrem Innenraum eine Kanülenpassage und kann aus rostfreiem Stahl oder anderen geeigneten starren Materialien, wie beispielsweise Polykarbonatmaterialien oder ähnlichem, geformt sein.
Das Kanülengehäuse 204 ist starr an dem proximalen Ende der Kanülenhülse 202 gesichert und definiert eine Längsöffnung zum Aufnehmen und Durchführen eines länglichen chirurgischen Instruments. Der proximale Endbereich des Kanülengehäuses 204 definiert einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und besitzt diametral gegenüberliegende Schenkelbereiche 206. Eine Kanülendichtung 208, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, zum Beispiel Gummi, ist innerhalb des Kanülengehäuses 204 positioniert. Die Dichtung 208 umfasst einen Umfangsflanschbereich 210, der an einem entsprechend dimensionierten Umfangsvorsprung 212 innerhalb des Kanülengehäuses 204 anliegt. Die Dichtung 208 definiert im Allgemeinen eine Entenschnabelform, die zwei ebene, sich verjüngende Bereiche 214 aufweist, die sich an ihren distalen Enden schneiden, um eine Anlagefläche 216 zu definieren. Die ebenen, sich verjüngenden Bereiche 214 können jeweils eine oder mehrere einwärts gerichtete, längs orientierte Rippen umfassen, um das Durchführen der Instrumente zu erleichtern. Die Anlagefläche 216 ermöglicht das Durchführen des länglichen Objektes durch die Dichtung 208, aber in der Abwesenheit eines Instrumentes, und insbesondere wenn die Kanülenhülse 202 in eine aufgeblasene Körperkavität eingeführt ist, formt die Anlagefläche 216 eine Dichtung aus, welche die aufgeblähte Kavität von den umliegenden Umgebungen isoliert. Die Dichtung 208 umfasst darüber hinaus zumindest eine, bevorzugt zwei, Verstärkungsrippen 215, um die Dichtung zu stabilisieren. Die Rippen 215 sind so positioniert, dass sie in das Instrument einzugreifen, um das Instrument durch die Schlitze 216 hindurchzuführen und ein Durchstechen der Dichtung 208 durch die Spitze des Instruments zu verhindern.
Die Kanülenanordnung 200 umfasst ebenso eine Stabilisierplatte 218 (1), die gegen den Flanschbereich 210 der Dichtung 208 positioniert ist, um eine Unterstützung für die Dichtung 208 während des Einsetzens und Herausziehens eines länglichen Instrumentes bereitzustellen. Die Stabilisierplatte 218 umfasst zwei diametral gegenüberliegende Verlängerungen 220 (1), die innerhalb der entsprechend dimensionierten Schenkelbereiche 206 des Kanülengehäuses 204 aufgenommen sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Stabilisierplatte 218 an Kontaktpunkten entlang der Verlängerungen der jeweiligen Komponenten sicher an dem Kanülengehäuse 204 durch ein Punktschweißen, Klebstoffe oder ähnliches befestigt. Die Stabilisierplatte 218 umfasst eine partielle, externe, ringförmige Rippe oder einen Gewindegang 222 (6) neben ihrem proximalen Ende, deren Funktion aus der unten stehenden Beschreibung erkannt werden wird.
Ein Absperrhahnventil 224 kann als ein Teil des Kanülengehäuses 204 umfasst sein, um das Durchführen von Aufblähungsgasen durch die Kanüle und in die Körperkavität hinein zu erlauben. Ein geeignetes Ventil für diesen Zweck ist von Burron OEM Division der B. Braun Medical, Inc. (Modell Nr. 55401022) erhältlich.
Bezug nehmend immer noch auf die 1, 5 und 6 ist die zusammengesetzte Ventilanordnung 100 neben der Stabilisierplatte 218 mit dem partiellen, ringförmigen Gewindegang 222 der Stabilisierplatte 218 abnehmbar befestigt, die innerhalb der Umfangsrille 122 (2) aufgenommen wird, die in der distalen Stirnfläche des Dichtungsgehäuses 112 definiert ist. Die Ventilanordnung 100 wird gedreht, um einen Eingriff der radial einwärts hervorstehenden Rippenbereiche 124 neben der Rille 122 mit dem partiellen, ringförmigen Gewindegang 222 hervorzurufen, um die Ventilanordnung 200 lösbar an dem Kanülengehäuse 204 zu verriegeln. Andere Mittel zum abnehmbaren Verbinden der Ventilanordnung 100 an dem Kanülengehäuse 204 können einfach durch einen Fachmann ermittelt werden, wie beispielsweise Schraubgewinde, Klebstoffe, Bajonettverschlüsse und ähnliches.
Ein erstes und zweites alternatives Ausführungsbeispiel für die Ventilanordnung 100 sind jeweils in den 6A und 6B gezeigt. 6A zeigt eine Ventilanordnung, die im Allgemeinen durch das Referenzzeichen 600 bezeichnet ist. 6B zeigt eine Ventilanordnung, die im Allgemeinen durch das Referenzzeichen 700 bezeichnet ist. Die Ventilanordnung 600 ist bevorzugt abnehmbar an dem proximalen Ende der Kanülenanordnung 602 montierbar. Daher kann der Chirurg die Ventilanordnung 600 von der Kanülenanordnung 602 zu jedem Zeitpunkt der chirurgischen Prozedur abnehmen und, ähnlicherweise, die Ventilanordnung 600 an der Kanüle montieren, wenn dies gewünscht ist. Zusätzlich kann die Ventilanordnung 600 einfach zur Befestigung an herkömmlichen Kanülen unterschiedlicher Strukturen angepasst werden. Die Abnehmbarkeit der Ventilanordnung 600 von der Kanülenanordnung 602 vereinfacht eine Probenentnahme durch die Kanülenanordnung 602.
Die Ventilanordnung 600 umfasst ein Gehäuse, das durch das Zusammenschnappen der Endkappe 604 und einem unteren Gehäuseelement 606 geformt wird. Bevorzugt sind die Gehäusekomponenten der Ventilanordnung 600 aus einem Polykarbonatmaterial, wie beispielsweise ABS, das von der General Electric Company erhältlich ist, geformt. Ein Dichtungselement 608 ist innerhalb des Ventilanordnungsgehäuses angeordnet. Das Dichtungselement 608 ist aus Borstenelementen 610 konstruiert, die an Substraten 612 und 614 an gegenüberliegenden Seiten verbunden sind. Das Dichtungselement 608 umfasst eine Verjüngung 616, um das Einsetzen eines chirurgischen Instrumentes zu erleichtern. Die Verjüngung 616 kann einen Winkel von weniger als 90° bezüglich der zentralen Längsachse der Ventilanordnung 600 aufweisen. Die Borstenanordnungen 610 greifen dichtend miteinender ein, um eine Dichtung um das chirurgische Element herum zu formen, wenn es innerhalb einer Ventilanordnung 600 eingeführt wird, und eine Dichtung innerhalb des Ventilgehäuses und der äußeren Atmosphäre.
Eine Dichtungsklemme 618 ist innerhalb der Gehäusekomponenten 604 und 606 vorgesehen, die einen O-Ring 620 und eine untere Dichtung 622 bezüglich der Ventilanordnung 600 sichert. Die untere Dichtung 622 ist an dem distalen Ende des unteren Gehäuseelementes 606 vorgesehen und hilft bei dem Dichtungseingriff der Ventilanordnung 600 in der Kanülenanordnung 602.
Die Ventilanordnung 700 ist bevorzugt an dem proximalen Ende der Kanülenanordnung 702 abnehmbar montierbar. Daher kann der Chirurg die Ventilanordnung 700 zu jedem Zeitpunkt während der chirurgischen Prozedur von der Kanülenanordnung 702 entfernen und in ähnlicher Weise die Ventilanordnung 700 an der Kanüle montieren, wenn dies gewünscht ist, um ein dichtendes Eingreifen mit einem Instrument, das durch die Kanüle eingeführt werden soll, bereitzustellen. Zusätzlich kann die Ventilanordnung 700 einfach zum Montieren an herkömmlichen Kanülen unterschiedlicher Strukturen angepasst werden. Die Abnehmbarkeit der Ventilanordnung 700 von der Kanülenanordnung 702 vereinfacht eine Probenentnahme durch die Kanülenanordnung 702. Die Ventilanordnung 700 umfasst ein Gehäuse, das durch das Zusammenschnappen der Endkappe 704 und eines unteren Gehäuseelementes 706 geformt wird. Bevorzugt sind die Gehäusekomponenten der Ventilanordnung 700 aus einem Polykarbonatmaterial, wie beispielsweise ABS, das von der General Electric Company erhältlich ist, geformt.
Ein Dichtungselement 708 ist innerhalb des Ventilanordnungsgehäuses angeordnet. Ähnlich dem Dichtungselement 608 ist das Dichtungselement 708 aus Borstenelementen 710 konstruiert, die an Substraten 712 und 714 an gegenüberliegenden Seiten verbunden sind. Das Dichtungselement 708 umfasst einen sich verjüngenden Bereich 716, der das Einsetzen des chirurgischen Instrumentes erleichtert. Der sich verjüngende Bereich 716 kann einen Winkel weniger als 90° bezüglich der zentralen Längsachse der Ventilanordnung 700 aufweisen. Die Borstenelemente 710 greifen dichtend miteinander ein, um eine Dichtung um das chirurgische Instrument herum zu formen, wenn es innerhalb der Ventilanordnung 700 eingeführt ist, und eine Dichtung innerhalb des Ventilgehäuses und der äußeren Atmosphäre.
Eine Dichtungsklemme 718 ist innerhalb der Gehäusekomponenten 704 und 706 vorgesehen. Die Dichtungsklammer 718 ist weiterhin in der PCT-Anmeldung WO-A-9850093 beschrieben. eine untere Dichtung 720 ist an dem distalen Ende des unteren Gehäuseelementes 706 vorgesehen und hilft bei dem dichtenden Eingriff der Ventilanordnung 700 mit der Kanülenanordnung 702.
Bezug nehmend nun auf die 7 und 8 kann ein längliches Objekt, wie beispielsweise ein chirurgisches Instrument, das im Allgemeinen durch das Referenzzeichen 400 identifiziert ist, durch die Ventilanordnung 100 und in die Kanülenanordnung 200 hinein eingeführt werden, um die gewünschte chirurgische Prozedur durchzuführen. Wenn das chirurgische Instrument 400 in die Ventilanordnung 100 eintritt, wird die Spitze des chirurgischen Instrumentes 400 durch die Borstenelemente 132 umgriffen. Bei einem weiteren Vorschieben des chirurgischen Instrumentes 400 werden die Borstenelemente 132 nach unten verschwenkt, um die Dimension der Öffnung 134 auf den Grad zu vergrößern, der notwendig ist, um das Instrument 400 aufzunehmen. Die Dimensionen der Borstenelemente 132 und deren Flexibilität erlaubt einen relativ einfachen Durchgang des Instruments 400 durch die Ventilanordnung 100. Das elastische Dichtungselement 110 greift dichtend ein, um eine Dichtung um das chirurgische Instrument herum auszuformen und eine Dichtung innerhalb des Ventilgehäuses und der Außenatmosphäre. Das Instrument 400 wird durch die Kanülenanordnung 200 hindurch geschoben, wodurch sich die Entenschnabeldichtung 208 der Kanüle 200 ebenso spreizt, um ein Durchtreten des Instrumentes 400 zu erlauben. Sobald es innerhalb der Ventilanordnung 400 und der Kanülenanordnung 200 positioniert ist, kann das chirurgische Instrument 400 in der inneren Körperkavität manövriert werden.
Wie in 9 gezeigt, erlaubt die Ventilanordnung 100 eine beschränkte unbelastete Bewegung des Instruments 400 in einer radialen Richtung (relativ zu der Mittellinie der Kanülenhülse 202), während sie noch eine hinreichende Dichtung um das Instrument herum aufrechterhält. Daher beeinträchtigt die Manipulation des Instruments 400 in jeder Richtung, sowohl längs als auch radial, in dem Maße, wie sie durch die starren Gehäuse und die Kanülenhülse 202 erlaubt ist, die Integrität der Dichtung nicht, da das elastische Material des Dichtungselementes 110 die Bewegungen des Instruments mitmacht und eine Form annimmt, die notwendig ist um einen Dichtungskontakt mit dem Instrument aufrechtzuerhalten. 9 zeigt ebenso, dass das Dichtungselement 110 eine angemessene Dichtung um ein Instrument herum aufrechterhalten kann, das einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Instruments, das in 8 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf die 10–13 sind zwei alternative Ausführungsformen zur Ausbildung einer Dichtung gezeigt, die Borstenelemente 132 verwendet, die mit einem Substrat 130 verbunden sind. 10 zeigt die Substrate 130, die eine spiralförmige Anordnung aufweisen, und 11 zeigt die spiralförmige Anordnung der 10 in zusammengesetzter Form. 12 zeigt eine elastische Dichtungsstruktur, die vier individuelle Teile 138 aufweist und 13 zeigt die elastische Dichtungsstruktur, die in 12 gezeigt ist, in einer Anordnung eines Vielfachfeldes.

Claims

Vorrichtung zum Einbringen eines länglichen Instruments in den Körper eines Patienten, wobei eine Dichtung zwischen inneren Körperteilen und der äußeren Atmosphäre aufrechterhalten wird, die umfasst: a) eine Kanülenanordnung (200) umfassend ein Kanülengehäuse (204) und eine Kanülenhülse (202), die sich distal von dem Kanülengehäuse aus erstreckt, wobei das Gehäuse ein darin aufgenommenes Ventilteil (208) umfasst, das durch das Vorschieben des Instruments durch das Gehäuse hindurch von einer im Wesentlichen geschlossenen Position in Abwesenheit des Instruments zu einer offen Position in Gegenwart des Instruments bewegbar ist, und b) eine Ventilanordnung (100), die an der Kanülenanordnung angeordnet ist, wobei die Ventilanordnung umfasst: i) einen Ventilkörper (102, 104, 112), der zumindest eine Öffnung (116) definiert, die so konfiguriert und dimensioniert ist, dass sie das Eintreten des Instruments erlaubt und eine zentrale Längsachse definiert, und ii) ein längliches Dichtungsteil (110), das eine elastische Dichtungsstruktur aufweist, die eine Öffnung (134) in wesentlicher Übereinstimmung mit der Öffnung des Ventilkörpers definiert, wobei die Öffnung so konfiguriert und dimensioniert ist, dass das Einführen des Instruments in die Öffnung die elastische Dichtungsstruktur, die die Öffnung definiert, dazu bringt, elastisch um die äußere Oberfläche des Instruments in einer dichtenden Weise herumzugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass: die Dichtungsstruktur eine Mehrzahl von Borstenteilen (132) umfasst, deren proximale Enden mit dem Dichtungsteil verbunden sind und die konzentrisch um die zentrale Längsachse, die durch den Ventilkörper definiert ist, angeordnet sind und deren distale Enden den Umfang der Öffnung definieren und dadurch positioniert sind, um das Instrument während seines Einführens innerhalb des Ventilkörpers herum zu greifen, wobei jedes distale Ende eines Borstenteils dazu ausgebildet ist, bei Kontakt des Instruments mit dem Dichtungsteil verschoben zu werden und dadurch die Öffnung zu erweitern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Ventilkörper eine zylindrische Form aufweist und einen proximalen Endbereich (103) umfasst, der einen Durchmesser definiert, der geringer als der Durchmesser des verbleibenden Bereichs des Ventilkörpers und einer inneren Umfangskante (114) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das längliche Dichtungsteil (110) auf einer Stabilisatorplatte (104) ruht, wenn das Dichtungsteil innerhalb des Dichtungskörpers angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, weiterhin umfassend ein Dichtungsgehäuse (112), das eine zentrale Öffnung (116), einen proximalen zylindrischen Bereich (118), eine distale Stirnfläche und einen distalen äußeren Flansch (120) aufweist, der zur Vereinfachung seiner Bedienung eine gebogene Oberfläche aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Zylinderbereich (118) innerhalb des Ventilkörpers aufgenommen ist, wenn die Ventilanordnung (100) vollständig zusammengebaut ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die distale Stirnseite eine Umfangsrille (122) und zwei gegenüberliegende Rippenbereiche (124) umfasst, die sich radial nach innen neben der Rille erstrecken, zum Anbringen der Ventilanordnung in einer Kanüle.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl der Borstenteile (132) Endbereiche umfasst, die an einem Substrat (130) angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Substrat (130) auf der inneren Oberfläche (128) des Dichtungsteils (110) angeordnet ist, so das sich die Borstenteile (132) radial von der Längsachse des Ventilkörpers aus erstrecken.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Substrat (130) spiralförmig auf der inneren Oberfläche des Dichtungsteils angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Dichtungsgehäuse (112) und das Dichtungsteil (110) zwischen sich einen Raum definieren, um eine radiale Bewegung des Dichtungsteils innerhalb des Dichtungsgehäuses zu ermöglichen.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl der Borstenteile (132) in einem Multiarray angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dichtungsstruktur eine Dichtung bereit stellt, die eine vorbestimme Leckrate von weniger oder gleich 2 mm Quecksilber in 20 Sekunden für Instrumente, die einen Durchmesser im Bereich von 4,5 mm bis 13 mm aufweisen, aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl der Borstenteile (610, 710) einen Kegel (616, 716) ausformen, der einen Winkel von weniger als 90 Grad bezüglich der zentralen Längsachse des Ventilkörpers aufweist.