DE60223918T2

DE60223918T2 - Chirurgisches instrument zur invagination und fundoplication

Info

Publication number: DE60223918T2
Application number: DE60223918T
Authority: DE
Inventors: Juergen A. Miami Springs KORTENBACH
Original assignee: Symbiosis Corp
Current assignee: Boston Scientific Miami Corp
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: WO2002098299A3; ATE379988T1; WO2002098299A2; EP1392180A2; US20090299381A1; US20030120285A1; US20060229644A1; US9510826B2; CA2447768A1; AU2002257351B2; JP4301002B2; US20010049469A1; US6551328B2; JP2004535228A; US7083636B2; EP1392180B1; CA2447768C; US7553315B2; DE60223918D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein endoskopisches chirurgisches Instrument. Spezieller betrifft die Erfindung ein flexibles Instrument für die transorale Invagination und Fundoplikation des Magens an den Ösophagus.
Hintergrund der Erfindung
Gastroösophageale Fundoplikation ist ein Verfahren zur Behandlung von gastroösophagealer Refluxkrankheit (GERD), einem Zustand, in welchem Magensäuren in den Ösophagus zurückfließen, was in Ösophagitis, unstillbarem Erbrechen, Asthma und Aspirationspneumonie resultiert. Das Fundoplikationsverfahren bezieht das Wickeln des Fundus des Magens um das untere Ende des Ösophagus und das Befestigen dieses an Ort und Stelle ein. Traditionell wird dieses Verfahren über einen offenen chirurgischen Eingriff mit der Verwendung von Nähten zum Sichern des gefalteten Fundus des Magens um den Ösophagus ohne Penetrieren (Inzidieren) des Magens bewerkstelligt.
Das US Patent Nr. 5,403,326 von Harrison et al. offenbart ein Verfahren der Durchführung einer endoskopischen Fundoplikation unter Verwendung von chirurgischen Klammern oder zweiteiligen chirurgischen Befestigern. Das von Harrison et al. offenbarte Verfahren bezieht das Durchführen von zwei perkutanen endoskopischen Gastrotomien (Inzisionen durch die Haut in den Magen) und die Installation von zwei Öffnungen ein, durch die ein Klammerer bzw. Hefter, ein Endoskop und ein Ösophagusmanipulator (Invaginationsvorrichtung) eingeführt werden. Unter der Sicht des Endoskops wird der Ösophagusmanipulator verwendet, um das Innere des Ösophagus in den Magen zu ziehen. Wenn sich der Ösophagus in Position befindet, wobei der Fundus des Magens gefaltet ist, wird der Klammerer in Position um das untere Ende des Ösophagus bewegt und der gefaltete Fundus wird an den Ösophagus geklammert. Dieses Verfahren wird bei verschiedenen Axial- und Drehpositionen wiederholt, bis die gewünschte Fundoplikation erzielt ist. Während das von Harrison et al. offenbarte Verfahren eine enorme Verbesserung gegenüber einem offenen chirurgischen Eingriff ist, ist es immer noch relativ invasiv, indem es zwei Inzisionen durch den Magen erfordert. Darüber hinaus erfordert das Verfahren die Manipulation von zwei unterschiedlichen Werkzeugen, um den Fundus zu positionieren und um den Fundus am Ösophagus zu sichern.
Das US Patent Nr. 5,571,116 von Bolanos et al. offenbart eine nicht invasive Behandlung von gastroösophagealer Refluxkrankheit, die eine fernbedienbare Invaginationsvorrichtung und einen fernbedienbaren chirurgischen Klammerer verwendet, von denen beide transoral durch den Ösophagus eingeführt werden. Gemäß den von Bolanos et al. offenbarten Verfahren wird die Invaginationsvorrichtung zuerst eingeführt und wird verwendet, um die gastroösophageale Verbindung zu klammern. Die Vorrichtung wird dann distal entfernt, wobei die geklammerte gastroösophageale Verbindung in den Magen gezogen wird, wobei dadurch die Verbindung invaginiert wird und die umgebende Funduswand eingerollt wird. Der Klammerer wird dann transoral eingeführt und zur invaginierten Verbindung zugeführt, wo er verwendet wird, um die Funduswand zu klammern.
Bolanos et al. offenbaren mehrere verschiedene Invaginationsvorrichtungen und mehrere verschiedene Klammerer. Im Allgemeinen weist jeder der von Bolanos et al. offenbarten Klammerer einen verlängerten Körper und einen federvorgespannten Amboss auf, der annähernd 15° weg vom Körper drehbar ist, um die invaginierte gastroösophageale Verbindung zwischen dem Körper und dem Amboss anzuordnen. Der Körper enthält eine Klammerpatrone, die eine Mehrzahl von Klammern hält, sowie ein Klammerabschussmesser. Jede der von Bolanos et al. offenbarten Invaginationsvorrichtungen weist ein Klemmbackenbauteil auf, das zumindest 45° und in manchen Fällen mehr als 90° zu einer offenen Position drehbar ist zum Greifen der gastroösophagealen Verbindung. Einer der Hauptnachteile der von Bolanos et al. offenbarten Verfahren und Vorrichtung ist, dass der Klammerer und die Invaginationsvorrichtung beide im Ösophagus zur selben Zeit vorliegen müssen. Mit manchen der offenbarten Ausführungsformen ist die Anwesenheit von beiden Instrumenten signifikant infrage gestellt durch die Größe des Ösophagus. In allen der Ausführungsformen ist die Invaginationsvorrichtung immer lateral vom Klammerer beabstandet. Folglich kann der Klammerer das invaginierte Gewebe per se nicht klammern, kann jedoch nur Gewebe klammern, das lateral benachbart zum invaginierten Gewebe ist. Die relativ kleine Drehbewegung des Amboss des Klammerers erschwert ferner die Aufnahme von Gewebe benachbart zum invaginierten Gewebe. Zusätzlich weisen chirurgische Klammern einige inhärente Nachteile im Vergleich zu anderen Befestigern auf. Der relativ kleine Oberflächenbereich von chirurgischen Klammern erlaubt es ihnen, durch Gewebe im Laufe der Zeit zu passieren, wobei das Gewebe gelöst wird und es den Klammern erlaubt wird, zu anderen Teilen des Körpers zu wandern. Bolanos et al. scheint diesen Nachteil zu erkennen und schlägt die Anwendung eines Polsters oder eines Pledgers an die Gewebe vor dem Klammern vor. Bolanos et al. erklären nicht, wie dies transoral unter Verwendung der offenbarten Vorrichtung bewerkstelligt werden kann. Zusätzlich, während Bolanos et al. eine breite Bezugnahme auf andere Typen von Befestigern machen, scheinen die substantiellen Größenbeschränkungen, die den Vorrichtungen auferlegt sind, die transoral zugeführt werden, jeden beliebigen Typ eines Befestigers anders als die von Bolanos et al. gezeigten Klammern zu verbieten. Der Betätigungsmechanismus der von Bolanos et al. offenbarten Vorrichtung ist etwas unhandlich. Insbesondere ist der Klammereramboss zur offenen Position vorgespannt und es ist nicht klar, ob der Klammereramboss in einer geschlossenen Position verriegelt werden kann oder nicht, ohne dass ein Hebel kontinuierlich festgehalten wird. Zusätzlich scheint es, dass der Klammerabschussauslöser versehentlich betätigt werden kann, bevor sich der Amboss in der geschlossenen Position befindet. Dies würde im versehentlichen Auswerfen von Klammern in den Magen oder den Ösophagus des Patienten resultieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Folglich ist die vorliegende Erfindung auf ein endoskopisches chirurgisches Instrument wie in Anspruch 1 definiert gerichtet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine vergrößerte gestrichelte perspektivische Ansicht eines ersten Beispiels eines flexiblen endoskopischen chirurgischen Instruments mit dem End-Effektor in einer vollständig offenen Position;
2 ist eine vergrößerte gestrichelte perspektivische Ansicht des distalen Endes des Instruments von 1 mit dem Greifer des End-Effektors in einer geschlossenen Position;
3 ist eine vergrößerte gestrichelte perspektivische Ansicht des distalen Endes des Instruments von 1 mit dem End-Effektor in einer vollständig geschlossenen Position;
4 ist eine vergrößerte proximale Endansicht des End-Effektors, entfernt vom Instrument von 1;
5 ist eine gestrichelte vergrößerte transparente Seitenaufrissansicht des End-Effektors in der vollständig geschlossenen Position;
6 ist eine gestrichelte vergrößerte transparente Seitenaufrissansicht des End-Effektors in der vollständig geschlossenen Position mit einem männlichen Befestigerteil ausgeworfen in einen weiblichen Befestigerteil;
7 ist eine vergrößerte Seitenaufrissansicht eines männlichen Befestigerteils gemäß der Erfindung;
8 ist eine vergrößerte Draufsicht des Befestigerteils von 7;
9 ist eine vergrößerte Seitenaufrissansicht eines ersten Beispiels eines weiblichen Befestigerteils;
10 ist eine vergrößerte Draufsicht des Befestigerteils von 9;
11 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des distalen Endes des Instruments von 1 benachbart der gastroösophagealen Verbindung in einer ersten Betriebsposition;
12 ist eine Ansicht ähnlich zu 11 des Instruments in einer zweiten Betriebsposition;
13 ist eine Ansicht ähnlich zu 11 des Instruments in einer dritten Betriebsposition;
14 ist eine Ansicht ähnlich zu 11 des Instruments in einer vierten Betriebsposition;
15 ist eine Ansicht zu 11 des Instruments in einer fünften Betriebsposition;
16 ist eine Seitenaufrissansicht von einer Seite eines gegenwärtig bevorzugten manuellen Aktuators in einer ersten Betriebsposition (Greifer geschlossen und Befestigerkopf offen), wobei die nahe Seite des Gehäuses entfernt ist;
17 ist eine isometrische Ansicht einer Seite des Aktuators von 16, wobei die nahe Seite des Gehäuses entfernt ist;
18 ist eine Seitenaufrissansicht der anderen Seite des Aktuators von 16, wobei die nahe Seite des Gehäuses entfernt ist;
19 ist eine isometrische Ansicht der anderen Seite des Aktuators von 16, wobei die nahe Seite des Gehäuses entfernt ist;
20 ist eine Ansicht ähnlich zu 16 mit dem Aktuator in einer zweiten Betriebsposition (Greifer offen und Befestigerkopf offen);
21 ist eine Ansicht ähnliche zu 16 mit dem Aktuator mitten in einer dritten Betriebsposition (Greifer geschlossen und Befestigerkopf teilweise geschlossen);
22 ist eine Ansicht ähnlich zu 16 mit dem Aktuator in einer vierten Betriebsposition (Greifer geschlossen und Befestigerkopf geschlossen);
23 ist eine Ansicht ähnlich zu 16 mit dem Aktuator in einer fünften Betriebsposition (Greifer geschlossen, Befestigerkopf geschlossen und männlicher Befestigerteil abgefeuert);
24 ist eine Ansicht ähnlich zu 21 der anderen Seite des manuellen Aktuators;
25 ist eine perspektivische Ansicht eines gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors in einer ersten Betriebsposition;
26 ist eine perspektivische Ansicht des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors in einer zweiten Betriebsposition;
27 ist eine perspektivische Ansicht des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors in einer dritten Betriebsposition;
28 ist eine perspektivische Ansicht des distalen Endes des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors in der dritten Betriebsposition;
29 ist eine perspektivische Ansicht des proximalen Endes des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors in der dritten Betriebsposition;
30 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptkomponenten des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors in der dritten Betriebsposition;
31 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptkomponenten des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors in einer vierten Betriebsposition;
32 ist eine perspektivische Ansicht der stationären Komponente und des Greifers des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors;
33 ist eine perspektivische Ansicht der Greiferkomponente und der Befestigerabfeuerkomponente des gegenwärtig bevorzugten Beispiels des End-Effektors;
34 ist eine Ansicht ähnlich zu 33 der anderen Seite der Greiferkomponente und der Befestigerabfeuerkomponente;
35 ist eine perspektivische Ansicht der Oberseite eines gegenwärtig bevorzugten Beispiels eines weiblichen Befestigerteils im Träger der weiblichen Befestiger;
36 ist eine perspektivische Ansicht der Unterseite des gegenwärtig bevorzugten weiblichen Befestigerteils;
37 ist eine perspektivische Ansicht des gegenwärtig bevorzugten weiblichen Befestigerteils gekoppelt an dem männlichen Befestigerteil;
38 ist eine gestrichelte, teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht eines alternativen bevorzugten Beispiels, die das Abfeuerbauteil einen männlichen Befestigerteil aufnehmend zeigt;
39 ist eine Ansicht ähnlich zu 38 von einer anderen Perspektive;
40 ist eine Ansicht ähnlich zu 39, die das Abfeuerbauteil erhoben und das Blatt einen männlichen Befestigerteil am Entfernen von der Spur hindernd zeigt;
41 ist eine gestrichelte perspektivische Ansicht der Beispiele von 38 bis 40, die den End-Effektor mit dem Abfeuerbauteil mit einem darin eingegriffenen männlichen Befestigerteil zeigt;
42 ist eine perspektivische Ansicht des Abfeuerbauteils und männlichen Befestigerteils darin mittels einer Blattfeder eingegriffen;
43 ist eine perspektivische Ansicht des Abfeuerbauteils mit der Blattfeder entkoppelt vom männlichen Befestigerteil, um den männlichen Befestigerteil freizugeben;
44 ist eine perspektivische Ansicht, die den End-Effektor mit dem Abfeuerbauteil mit einem männlichen Befestigerteil zeigt, wobei die Blattfeder vom männlichen Befestigerteil entkoppelt ist, um den männlichen Befestigerteil freizugeben;
45 ist eine gestrichelte, teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht des Beispiels von 38 bis 44, die den Vorrat der weiblichen Befestigerteile mit einem weiblichen Befestigerteil in Position zum Empfangen eines männlichen Befestigerteils zeigt;
46 ist eine gestrichelte perspektivische Ansicht der Ausführungsform der 38 bis 45, die den weiblichen Befestigerteilschützen in Position zum Abrufen eines weiblichen Befestigerteils vom Vorrat der weiblichen Befestigerteile zeigt;
47 ist eine gestrichelte, teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht des Beispiels von 38 bis 46, die den weiblichen Befestigerteilschützen in einer Zwischenposition zeigt;
48 ist eine gestrichelte, teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht des Beispiels von 38 bis 47, die den weiblichen Befestigerteil und die männlichen Befestigerteile gekoppelt mit der Auswerffeder, eingreifend den Widerhaken des männlichen Befestigerteils, zeigt;
49 ist eine perspektivische Ansicht eines End-Effektors gemäß einem Beispiel, die männliche und weibliche Befestigerteile in Position auf dem End-Effektor zeigt;
50 ist eine perspektivische Ansicht von Abschnitten des Innenrahmens des End-Effektors von 49, die einen Schermechanismus in Bezug auf den weiblichen Befestigerteil zeigt;
51 ist eine perspektivische Ansicht von Abschnitten des Innenrahmens des End-Effektors von 49, die den Schermechanismus die Spitze des männlichen Befestigerteils abtrennend, wenn der befestigte Verbinder vom End-Effektor ausgeworfen wird, zeigt;
52 und 53 sind perspektivische Ansichten eines mit einem Gelenk versehenen männlichen Befestigerteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
54 und 55 sind perspektivische Ansichten des mit dem Gelenk versehenen männlichen Befestigerteils von 52 und 53, ineinander greifend mit einem weiblichen Befestigerteil;
56 und 57 sind perspektivische Ansichten eine alternativen Ausführungsform eines mit einem Gelenk versehenen männlichen Befestigers; und
58 und 59 sind Seitenaufrisse des männlichen Befestigerteils, die zeigen, wie der End-Effektorarm bewirkt, dass sich der Schaft in Position dreht.
Beschreibung der Beispiele und Ausführungsformen
Bezug nehmend nun auf 1 bis 4 umfasst ein erstes Beispiel eines endoskopischen chirurgischen Instruments 10 eine bezüglich Torsion starre flexible Röhre 12, vorzugsweise hergestellt aus Polyethylen und aufweisend ein proximales Ende 14 und ein distales Ende 16, einen Greif- und Befestigungs-End-Effektor 18, gekoppelt an das distale Ende 16 der Röhre 12, sowie einen manuellen Aktuator 20, gekoppelt an das proximale Ende 14 der Röhre 12. Der manuelle Aktuator 20 ist an den End-Effektor 18 mittels drei flexibler Kabel 22, 24, 26 gekoppelt, die sich durch die flexible Röhre 12 erstrecken. Jedes der Kabel ist vorzugsweise aus einem äußeren Spiralmantel 22a, 24a, 26a und einem inneren Zugdraht 22b, 24b, 26b gebildet. Der Aktuator 20 umfasst drei Hebel 22c, 24c, 26c, die an jeweilige Zugdrähte 22b, 24b, 26b gekoppelt sind. Die Röhre 12 umfasst ferner ein Lumen 28 zum Aufnehmen eines handhabbaren bzw. manipulierbaren Endoskops 2 und der End-Effektor 18 umfasst eine Passage 30 für das distale Ende 4 des Endoskops 2. Vorzugsweise übersteigen die Gesamtdurchmesser der flexiblen Röhre 12 und des End-Effektors 18 (wenn in der in 2 gezeigten Position) nicht annähernd 20 mm (und sind vorzugsweise nicht mehr als 16 mm), so dass das Instrument transoral durch den Ösophagus zum Fundus des Magens zugeführt werden kann.
Der End-Effektor 18 weist ein im Wesentlichen zylindrisches stationäres Bauteil 31, einen drehbaren Befestigerkopf 40 und einen Greifer 42 auf. Das stationäre Bauteil 31 weist einen relativ flexiblen proximalen Abschnitt 32 und einen relativ starren distalen Abschnitt 34 auf. Der distale Abschnitt ist starr, so dass ein Vorrat an weiblichen Befestigerteilen und ein Abfeuerbauteil darin angeordnet sein können. Die Länge des starren Abschnitts hängt von der Anzahl der gewünschten zu speichernden männlichen Befestigerteile ab. Der distale Abschnitt 34 weist einen abgeflachten Teil 36 auf, der sich nach unten in Richtung des distalen Endes 38 des stationären Bauteils 31 abwinkelt. Wie detaillierter unten mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben wird, ist der drehbare Befestigerkopf 40 an das distale Ende des abgeflachten Abschnitts 36 gekoppelt und ist drehbar in Richtung zu und weg von dem abgeflachten Abschnitt 36, wie am besten in den 2 und 3 zu sehen. Der drehbare Greifer 42 ist an das distale Ende des abgeflachten Abschnitts 36 proximal bezüglich des drehbaren Befestigerkopfs 40 gekoppelt und ist drehbar in Richtung zu und weg von dem abgeflachten Abschnitt 36, wie am besten in den 1 und 2 zu sehen. Der drehbare Befestigerkopf 40 ist an das Kabel 24 gekoppelt, so dass seine Bewegung durch den Hebel 24c gesteuert wird, und der Greifer 42 ist an das Kabel 26 gekoppelt, so dass seine Bewegung durch den Hebel 26c gesteuert wird.
Zurückkehrend nun auf die 4 bis 6 umfasst das stationäre Bauteil 31 des End-Effektors 18 einen Vorrat 44 für männliche Befestigerteile, z. B. 46, und eine im Wesentlichen radiale Öffnung 48, durch welche männliche Befestigerteile ausgeworfen werden. Wie detaillierter unten mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben wird, weisen die männlichen Befestiger ein im Wesentlichen T-förmiges Profil auf und der Vorrat 44 ist eine im Wesentlichen T-förmige Spur, die dimensioniert ist, um annähernd sechs männliche Befestigerteile zu halten. Eine Vorspannfeder 50 drängt die männlichen Befestiger distal entlang der Spur in Position benachbart zur Öffnung 48. Ein drehbares Abfeuerbauteil 52 ist benachbart zum distalen Ende der Spur 44 angeordnet und an das Kabel 22 gekoppelt. Folglich dreht die Bedienung des Hebels 22c (1) das drehbare Abfeuerbauteil 52, wobei dadurch ein männlicher Befestigerteil durch die Öffnung 48 ausgeworfen wird. Ein unterer Flansch 54 auf dem Bauteil 52 verhindert eine distale Bewegung der Befestigerteile in der Spur 44 bis das Bauteil 52 zurück in seine Ausgangsposition gedreht wird.
Bezug nehmend allgemein auf die 1 bis 6 umfasst der drehbare Befestigerkopf 40 einen Vorrat 56 für weibliche Befestigerteile, z. B. 57, und eine Gleitablage 58 zum Bewegen weiblicher Befestigerteile aus dem Vorrat 56 heraus. Die Gleitablage 58 wird automatisch durch eine Drahtverbindung 60 bewegt, die bewirkt, dass sich die Ablage weg vom Vorrat 56 bewegt, wenn der drehbare Befestigerkopf 40 von der offenen Position (1 und 2) zur geschlossenen Position (3 bis 6) gedreht wird. Wie detaillierter unten mit Bezug auf die 9 und 10 beschrieben wird, sind die weiblichen Befestigerteile gemäß einem Beispiel im Allgemeinen scheibenförmig und werden in einem Stapel im Vorrat 56 gehalten. Eine Feder 62 spannt die Befestigerteile in die Ablage 58 vor, wenn der drehbare Befestigerkopf 40 in der offenen Position ist. Die Ablage 58 ist derart dimensioniert, dass ein einzelner Befestigerteil vom Stapel abgerufen wird und in die Ablage zu einer Position gegenüberliegend der Öffnung 48 bewegt wird, wenn der drehbare Befestigerkopf 40 von der offenen Position zur geschlossenen Position gedreht wird.
Bezug nehmend nun auf die 7 bis 10 weist ein gegenwärtig bevorzugter männlicher Befestigerteil 46 eine scheibenförmige Basis 46a, einen zentralen aufrechten Schaft 46b und einen kegelförmigen Widerhaken 46c am Ende des Schafts auf. Gemäß einem bevorzugten Beispiel ist die Basis vorzugsweise 7,6 mm (0,3 Zoll) im Durchmesser und annähernd 1,0 mm (0,040 Zoll) dick, das aufrechte Bauteil ist annähernd 3,6 mm (0,140 Zoll) lang und der Widerhaken ist annähernd 2,5 mm (0,10 Zoll) lang. Ein erstes Beispiel eines weiblichen Befestigerteils 57 ist eine im Wesentlichen flache Scheibe 57a mit einem zentralen Loch 57b und vier sich radial nach außen erstreckenden peripheren Streifen 57c bis 57f. Vier radiale Zugentlastungsschlitze 57g bis 57j sind vorzugsweise benachbart zum Loch 57b bereitgestellt. Der weibliche Befestiger ist annähernd 7,6 mm (0,3 Zoll) im Durchmesser und annähernd 1,0 mm (0,040 Zoll) dick. Sowohl die männlichen Befestiger als auch die weiblichen Befestigerteile sind aus biokompatiblen Polymeren hergestellt. Der Widerhaken 46c, der Schaft 46b und das Loch 57b sind derart dimensioniert, dass der Widerhaken durch das Loch gezwängt werden kann, um die Befestigerteile miteinander zu verriegeln, jedoch dass wenn sie miteinander verriegelt sind, die Teile sich nicht einfach trennen werden. Die peripheren Streifen 57c bis 57f sind derart dimensioniert, dass sie den weiblichen Befestigerteil in der Gleitablage halten, bevor er mit dem männlichen Befestigerteil verriegelt wird, jedoch dass sie es dem weiblichen Befestigerteil erlauben, aus der Ablage heraus gezogen zu werden, nachdem er mit dem männlichen Befestigerteil verriegelt ist. Beispielsweise sind die Streifen dünn genug, um sich zu biegen, zu beugen oder abzuscheren wenn der weibliche Befestigerteil aus der Ablage herausgezogen wird.
Wie oben erwähnt wird das Instrument vorteilhaft in einem Fundoplikationsverfahren verwendet. Mit Bezug nun auf 1, 2 und 11 bis 15 wird das Instrument 10 vorbereitet durch Einführen eines manipulierbaren bzw. handhabbaren Endoskops 2 in das proximale Ende des Instruments und Durchziehen des Endoskops durch das Lumen der flexiblen Röhre 12 durch das Ende des End-Effektors 18 heraus. Während der Greifer 42 geschlossen und der drehbare Befestigerkopf 40 in der ersten (offenen) Position ist (wie in 2 und 11 gezeigt), wird der End-Effektor 18 in den Mund des Patienten eingeführt und hinab durch den Ösophagus 3 in den Magen 5 mit Hilfe des Endoskops 2 geführt. Wenn der Greifer 42 und der drehbare Befestigerkopf 40 distal bezüglich des Fundus 7 sind, wird der Greifer 42 wie in 12 gezeigt geöffnet und der End-Effektor wird in Richtung des Fundus 7 gehoben, so dass der Fundus und das untere Ende des Ösophagus 3 zwischen dem stationären Teil 31 des End-Effektors und dem Greifer 42 angeordnet sind. Der Greifer 42 wird geschlossen, um die gastroösophageale Verbindung wie in 13 gezeigt zu halten. Der drehbare Befestigerkopf 40 wird dann zur geschlossenen Position gedreht, wobei er in Richtung des Fundus 7 angehoben wird und den Fundus 7 bezüglich des Ösophagus 3 anhebt, wie in 14 gezeigt. Mit dem Instrument in dieser Konfiguration wird das drehbare Abfeuerbauteil (52 in 5 und 6) betätigt und ein männlicher Befestigerteil 46 wird aus der radialen Öffnung 48 heraus, durch den Ösophagus 3 und den Fundus 7, und in einen weiblichen Befestigerteil 57 ausgeworfen, wie in 15 gezeigt. Das drehbare Abfeuerbauteil wird dann in seine Ausgangsposition zurückgeführt, wobei der Flansch 54 weg vom männlichen Befestigervorrat 44 bewegt wird und einem zweiten männlichen Befestiger erlaubt wird, auf das zweite drehbare Bauteil 52 gedrückt zu werden. Der drehbare Befestigerkopf 40 wird zur offenen Position bewegt, wobei der weibliche Befestiger freigegeben wird und die Ablage zum Vorrat der weiblichen Befestiger zurückgeführt wird, um einen zweiten weiblichen Befestiger aufzunehmen. Der Greifer 42 wird geöffnet und das Instrument kann dann neu positioniert und das obige Verfahren wiederholt werden, bis die gewünschte Fundoplikation erreicht wird.
Die 16 bis 24 zeigen einen gegenwärtig bevorzugten manuellen Aktuator 100, der mit einem Aussperrmerkmal zum Verhindern des versehentlichen Abfeuerns eines männlichen Befestigerteils, bevor sich der drehbare Befestigerkopf in der geeigneten Position befindet, und mit einem verriegelbaren Hebel zum Halten des Greifers in der geschlossenen Position bereitgestellt ist. Bezug nehmend nun auf die 16 bis 20, und wie am besten in 17 und 19 zu sehen, weist der Aktuator 100 ein im Wesentlichen pistolenförmiges Gehäuse 101 auf, das aus zwei zueinander passenden Hälften 102, 104 gebildet ist. Mit im Allgemeinen pistolenförmig ist gemeint, dass das Gehäuse einen Griffabschnitt 108 und einen Lauf- bzw. Rohrabschnitt 109 aufweist. Drei Hebel (106, 118, 136) und ein gezahnter Nocken (122) sind drehbar innerhalb des Gehäuses montiert.
Der erste Hebel 106 ist benachbart dem Griffabschnitt 108 des Gehäuses montiert und ist drehbar an dessen oberem Ende an das Gehäuse mittels eines Stifts 110 gekoppelt. Eine geschlitzte Durchgangsbohrung 112 im Hebel 106 ist unterhalb des Stifts 110 angeordnet. Die geschlitzte Durchgangsbohrung 112 empfängt das proximale Ende des Kabels 26 (welches den Greifer steuert) und das Kabel ist an den Hebel 106 mittels eines Kreuzzapfens 114 befestigt. Das untere Ende des Hebels 106 ist mit einer federvorgespannten Klinke 116 bereitgestellt, die wirksam mit einer Kerbe (nicht gezeigt) im Gehäuse in Eingriff bringbar ist.
Der zweite Hebel 118 ist drehbar bei einem Ende 120 an das proximale Ende des gezahnten Nockens 122 gekoppelt. Der zweite Hebel 118 ist ebenfalls mit einer geschlitzten Durchgangsbohrung 124 bereitgestellt, die das proximale Ende des Kabels 22 aufnimmt (welches das Befestigerabfeuerbauteil steuert). Das proximale Ende des Kabels 22 ist an den Hebel 118 mittels eines Kreuzzapfens 126 in der geschlitzten Durchgangsbohrung 124 gekoppelt. Die geschlitzte Durchgangsbohrung 124 ist in einem Abschnitt 118a des Hebels 118 angeordnet, der breiter als ein unmittelbar benachbarter Abschnitt 118b ist. Ein Verriegelungsstopp 113 ist in der Gehäusehälfte 104 (18) bereitgestellt, der eine Bewegung des Breitenabschnitts 118a des Hebels blockiert, wie unten detaillierter beschrieben.
Der gezahnte Nocken 122 ist drehbar an einen Abschnitt 102 des Gehäuses mittels eines Stifts 128 gekoppelt, der zwischen dem Griffabschnitt 108 und dem Laufabschnitt 109 des Gehäuses angeordnet ist. Dieser Abschnitt des Gehäuses ist mit einer geschlitzten Wand 111 (16) bereitgestellt, durch welche die ersten und zweiten Hebel 106, 118 das Gehäuse verlassen. Der Schlitz in der Wand 111 ist dimensioniert, um einen Durchtritt des Abschnitts 118b des Hebels 118 zu erlauben, und kann dimensioniert sein, um den Durchtritt des breiteren Abschnitts 118a zu verhindern. Der Nocken 122 weist eine distale gekrümmte geschlitzte Durchgangsbohrung 130 auf, welche das proximale Ende des Kabels 24 aufnimmt (welches den drehbaren Befestigerkopf steuert). Das proximale Ende des Kabels 24 ist an den Nocken 122 mittels eines Kreuzzapfens 132 gekoppelt, der sich in der gekrümmten Durchgangsbohrung 130 befindet. Der Nocken 122 ist mit einer Mehrzahl von peripheren Zähnen 134 bereitgestellt, die sich entlang eines gekrümmten Wegs vom proximalen Ende des Nockens, wo der Hebel 118 an ihn gekoppelt ist, zu einem Punkt benachbart der gekrümmten Durchgangsbohrung erstreckt.
Der dritte Hebel 136 ist drehbar oberhalb des Nockens 122 mittels eines Stifts 138 montiert und ist mit einer Mehrzahl von radialen Zähnen 140 bereitgestellt, die die Zähne 134 des Nockens 122 eingreifen.
Das Gehäuse 101 ist ferner mit einer Mehrzahl von Kabelführungen 142 (17) im Laufabschnitt 109 der Gehäusehälfte 102 und einer Endoskop-aufnehmenden Röhre 144 (18) im Laufabschnitt 109 der Gehäusehälfte 104 bereitgestellt. Zusätzlich sind die Gehäusehälften 102, 104 mit Längsführungsschlitzen 146, 148 bereitgestellt, die den Kreuzzapfen 132 eingreifen und seine Bewegung in einer Längsrichtung führen.
Die Bedienung des Aktuators 100 ist der Reihe nach mit Bezug auf die 16 bis 24 und mit Bezug auf die gegenwärtig bevorzugte End-Effektorkonfiguration der 25 bis 31 beschrieben, die unten detaillierter diskutiert werden. Die 16 bis 19 zeigen die Positionen der Hebel 106 und 136 wenn der Greifer geschlossen ist und der Befestigerkopf offen ist (siehe auch 25). In dieser Position des Hebels 136 ist der Hebel 118 so positioniert, dass es unmöglich ist, den Hebel 118 zum Abfeuern eines männlichen Befestigers zu bewegen. Insbesondere hat die distale Anordnung des Hebels 136 die radialen Zähne 140 veranlasst, den Nocken 122 proximal zu drehen, was den Drehpunkt 120 des Hebels 118 zu einer Position proximal bezüglich seines Breitenabschnitts 118a bewegt hat. Um den Hebel 118 zu bewegen, muss der breitere Abschnitt 118a den Stopp 113 (18) passieren, der seine Bewegung verhindert. Zusätzlich, da sich der Hebel 118 um den Drehpunkt 120 drehen muss, muss der Abschnitt 118a den Schlitz 111 im Gehäuse verlassen. Der Schlitz kann jedoch, wie oben beschrieben, dimensioniert sein, um diese Bewegung zu verhindern. Während sich die Hebel in der in den 16 bis 19 gezeigten Position befinden, ist das Instrument in der geeigneten Orientierung für eine Zuführung durch den Ösophagus. Es wird auch erkannt werden, dass die Positionen und Anordnungen der Hebel leicht zu verstehen sind und eine intuitive Anzeige der Positionen der Teile des End-Effektors bereitstellen. Beispielsweise ist der Hebel 106 "geschlossen" relativ zum Griff 108, was anzeigt, dass der Greifer geschlossen ist. Der Hebel 136 ist annähernd 180° vorwärts, was anzeigt, dass der Befestigerkopf nach vorne (distal) annähernd 180° gedreht ist. Der Hebel 118, der am ehesten der Auslöserabschnitt des pistolenförmigen Aktuators ist, wird an und aus dem Weg gehoben, wo er nicht gezogen werden kann.
Nachdem sich der End-Effektor in Position an der Operationsstelle befindet, wird der Greifer geöffnet (zu der in 26 gezeigten Position) durch Freigeben der Klinke 116 und Bewegen des Hebels 106 distal, wie in 20 gezeigt; wobei dadurch das Kabel 26 bewegt wird, welches am Greifer 206 befestigt ist. Nachdem der Greifer richtig positioniert worden ist, wird der Hebel 106 zurück bewegt und die Klinke 116 hält den Greifer verriegelt geschlossen (in der in 25 gezeigten Position).
Der drehbare Befestigerkopf wird nun geschlossen (zu der in den 27 bis 30 gezeigten Position) durch Drehen des Hebels 136 proximal, was in zwei Stufen in den 21 und 22 gezeigt ist. Wie beim Vergleich der 20, 21 und 22 zu sehen ist, wenn der Hebel 136 proximal gedreht wird, greifen die Zähne 140 auf dem Hebel 136 die Zähne 134 auf dem Nocken 122 ein, was bewirkt, dass sich der Nocken 122 distal dreht. Dieser Vorgang bewirkt, dass sich der gekrümmte Schlitz 130 in einer Art und Weise dreht, die den Kreuzzapfen 132 zwingt, sich distal in den Schlitzen 146, 148 zu bewegen. Die Bewegung des Kreuzzapfens 132 bewegt das Kabel 24 distal, was den Befestigerkopf zum Schließen veranlasst. Zur selben Zeit wird der Drehpunkt 120 des Hebels 118 über dem breiten Abschnitt 118a des Hebels 118 gedreht. Dies bewegt den breiten Abschnitt 118a über dem Stopp 113 und platziert den Hebel 118 in einer Position, wo der breite Abschnitt 118a den Schlitz 111 nicht verlassen muss und frei entlang des Stopps 113 passieren kann. Wie in 22 gezeigt, ist der Hebel 118 nun bedienbar, um einen männlichen Befestiger abzufeuern. Es wird erkannt werden, dass, bis de Befestigerkopf vollständig geschlossen ist, eine Bewegung des Abfeuerhebels 118 zum Ziehen des Kabels 22 durch den Stopp 113 verhindert wird. Zusätzlich wird erkannt werden, dass die Kreuzzapfenkopplung 126 stationär bleibt, wenn der Nocken 122 bewirkt, dass der Hebel 118 um diesen Zapfen bzw. Stift gedreht wird.
23 zeigt den Hebel 118 bewegt zur proximalen Position, was das Kabel 22 proximal zieht und den männlichen Befestigerteil abfeuert (wie in 31 gezeigt). Wie am besten in 24 zu sehen, wenn sich der Abfeuerhebel in der proximalen Position befindet, ist der Stopp 113 unterhalb des breiten Abschnitts 118a angeordnet. Es wird erkannt werden, dass diese Position des Hebels 118 den Hebel 136 daran hindern wird, distal bewegt zu werden. Eine distale Bewegung des Hebels 136 wird versuchen, den Nocken 122 in einer Art und Weise zu drehen, die den Hebel 118 in eine Richtung bewegen wird, wo dessen breiter Abschnitt 118a den Stopp 113 passieren muss. Deshalb, bevor der Hebel 136 bewegt werden kann, um den Befestigerkopf zu öffnen, muss der Abfeuerhebel 118 zurück in die in 22 gezeigte Position bewegt werden. Wie in den 23 und 24 gezeigt, ist der Hebel 118 vorzugsweise konkav entlang seiner proximalen Seite, so dass er über den Hebel 106 bewegt werden kann.
Bezug nehmend nun auf die 25 bis 37, sind der gegenwärtig bevorzugte End-Effektor und die Befestiger ähnlich den oben mit Bezug auf die 1 bis 10 beschriebenen, mit gewissen Unterschieden, die von der folgenden Beschreibung ersichtlich werden.
Der End-Effektor 200 weist ein im Wesentlichen zylindrisches stationäres Bauteil 202, einen drehbaren Befestigerkopf 204 und einen Greifer 206 auf. Das stationäre Bauteil 202 weist einen relativ flexiblen proximalen Abschnitt 208 und einen relativ starren distalen Abschnitt 210 auf. Der distale Abschnitt 210 weist einen abgeflachten Teil 212 auf, der sich nach unten in Richtung des distalen Endes 214 des stationären Bauteils 202 abwinkelt. Der abgeflachte Teil 212 ist mit einer ersten Greifoberfläche 216 bereitgestellt und der Greifer 206 ist mit einer zweiten Greifoberfläche 218 bereitgestellt. Eine Ausgangsöffnung 220 für männliche Befestiger ist zwischen dem abgeflachten Teil 212 und dem proximalen Abschnitt 208 angeordnet. Wie am besten in den 30 und 31 zu sehen, ist ein Abfeuerbauteil 222 mit einem beweglichen Halter 224 für männliche Befestigerteile innerhalb des stationären Bauteils 202 angeordnet. Wie am besten in 29 zu sehen, ist ein Vorrat 226 von männlichen Befestigerteilen 227 innerhalb des stationären Bauteils 202 proximal bezüglich des Abfeuerbauteils 222 angeordnet. Individuelle männliche Befestigerteile 227a sind vom Vorrat in den Halter 224 für männliche Befestigerteile mittels einer Feder 229 vorgespannt, wie in 30 gezeigt. Gemäß diesem Beispiel werden bis zu sechs männliche Befestigerteile im Vorrat gehalten. Wie am besten in den 28 und 29 zu sehen, ist eine Endoskopöffnung 228 im stationären Bauteil 222 unterhalb des Vorrats 226 der männlichen Befestigerteile bereitgestellt. Drei Kabelöffnungen 230, 232, 234 sind im stationären Bauteil 202, wie in 29 gezeigt, jeweils zum Befestigen von Steuerkabeln an den Greifer 206, den Befestigerkopf 204 und das Abfeuerbauteil 222 bereitgestellt.
Der drehbare Befestigerkopf 204 umfasst einen Vorrat 236 an weiblichen Befestigerteilen 237 und eine bewegliche Ablage 238 zum Bewegen der weiblichen Befestigerteile heraus aus dem Vorrat und in Position zum Empfangen eines männlichen Befestigerteils, wie unten beschrieben. Gemäß diesem Beispiel werden bis zu sechs weibliche Befestigerteile im Vorrat gehalten. Die bewegliche Ablage 238 ist an den Befestigerkopf 204 mittels Flanschen 238a, 238b gekoppelt, die gleitend Nuten 204a, 204b im Befestigerkopf eingreifen, wie am besten in den 27 bis 30 zu sehen. Der bewegliche Befestigerkopf 204 ist an das distale Ende 214 des stationären Bauteils 202 mittels einer Drehachse 240 gekoppelt, und eine gelenkige Verbindung 242 (28) koppelt den Befestigerkopf 204 an ein Steuerkabel (nicht gezeigt). Wenn die Verbindung 244 distal bewegt wird, wird der Befestigerkopf 204 zur geschlossenen Position bewegt, wie in 28 gezeigt. Wenn in dieser Position befindlich, wird das Gelenk 242a in der Verbindung 242 über das Zentrum der Drehachse 240 bewegt, was den Befestigerkopf in der geschlossenen Position verriegelt. Die Gleitablage 238 ist über einen Flansch 238c und eine Drehverbindung 244 an die Drehachse 240 gekoppelt, wie am besten in den 25 und 26 zu sehen. Diese Verbindung 244 veranlasst die Ablage 238, von der in den 25 und 26 gezeigten Position zu der in den 27 und 28 gezeigten Position zu gleiten, wenn der Befestigerkopf 204 geschlossen wird.
Das Abfeuerbauteil 222 ist an das stationäre Bauteil 202 mittels derselben Drehachse 240 wie der Befestigerkopf gekoppelt, wie in den 25, 26, 30, 33 und 34 gezeigt. Das Abfeuerbauteil 222 ist an ein Steuerkabel (nicht gezeigt) durch einen unteren Flansch 222a gekoppelt, wie in den 30, 33 und 34 gezeigt. Wie in 32 gezeigt, ist der distale Abschnitt 210 des stationären Bauteils 202 mit einer gestuften Öffnung 234 bereitgestellt, durch die das Steuerkabel für das Abfeuerbauteil passiert und die den Kabelmantel hält. Wenn das Steuerkabel den Flansch 222a proximal zieht, wird das Abfeuerbauteil 222 in Richtung der Austrittsöffnung 220 bewegt. Der bewegliche Halter 224 für männliche Befestigerteile ist mit einem proximalen Flansch 224a bereitgestellt, der an einen lateralen Abschnitt 210a des stationären Bauteils 202 mittels einer Drehverbindung 246 gekoppelt ist, wie am besten in 30 zu sehen. Diese Verbindung 246 bewirkt, dass der Halter 224 distal wie in 31 gezeigt gleitet, wenn ein männlicher Befestigerteil abgefeuert wird. Der Zweck des Halters 224 ist es, den männlichen Befestigerteil vom Herausfallen durch die Öffnung 220 abzuhalten, wenn der Befestigerkopf geöffnet ist, und um es dem Abfeuervorgang zu erlauben, abgebrochen zu werden, während der männliche Befestigerteil zurückgehalten wird.
Wie am besten in den 33 und 34 zu sehen, ist der Greifer 206 drehbar an das distale Ende des Abfeuerbauteils 222 auf einer Drehachse 250 gekoppelt. Der Greifer 206 ist auch an ein Steuerkabel (nicht gezeigt) über ein Loch 252, angeordnet oberhalb seiner Drehverbindung, gekoppelt. Wie in den 31 und 32 gezeigt, ist der distale Abschnitt 210 des stationären Bauteils 202 mit einer gestuften Öffnung 230 bereitgestellt, durch die das Steuerkabel für den Greifer passiert und die den Kabelmantel hält. Wenn das Steuerkabel proximal gezogen wird, wird der Greifer zu der in 25 gezeigten geschlossenen Position bewegt.
Bezug nehmend nun auf die 35 bis 37 weist der gegenwärtig bevorzugte männliche Befestigerteil 227 (im Wesentlichen derselbe wie der oben beschriebene Befestigerteil 46) eine scheibenförmige Basis 227a, einen zentralen aufrechten Schaft 227b und einen kegelförmigen Widerhaken 227c am Ende des Schafts auf. Der gegenwärtig bevorzugte weibliche Befestigerteil 237 ist ein im Wesentlichen flaches rechteckiges Bauteil 237a, das ein zentrales Loch 237b definiert. Das Loch 237b weist einen kegelförmigen Eingang 237c und vier radiale Zugentlastungsschlitze 237d auf. Vier flexible oder zerbrechliche periphere Streifen 237e sind auf der Peripherie des rechteckigen Bauteils bereitgestellt. Diese Streifen halten den Befestigerteil in der Ablage 238, wie in 35 gezeigt, erlauben es diesem jedoch, aus der Ablage herausgezogen zu werden, nachdem er an einen männlichen Befestigerteil gekoppelt ist, wie in 37 gezeigt.
Bezug nehmend nun auf die 38 bis 48 ist ein alternativer bevorzugter End-Effektor 300 dem oben beschriebenen End-Effektor 200 ähnlich, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen.
Der End-Effektor 300 weist ein im Wesentlichen zylindrisches stationäres Bauteil 302, einen drehbaren Befestigerkopf 304 und einen Greifer 306 auf. Das stationäre Bauteil 302 weist einen abgeflachten Teil 312 auf, der sich nach unten in Richtung des distalen Endes 314 des stationären Bauteils 302 abwinkelt. Der abgeflachte Teil 312 ist mit einer ersten Greifoberfläche 316 bereitgestellt und der Greifer 306 ist mit einer zweiten Greifoberfläche 318 bereitgestellt. Eine Austrittsöffnung 320 für männliche Befestiger ist beim proximalen Ende des abgeflachten Teils 312 angeordnet. Wie am besten in den 38 bis 44 zu sehen, ist ein Abfeuerbauteil 322 mit einem Halter 324 für männliche Befestigerteile innerhalb des stationären Bauteils 302 angeordnet.
Wie am besten in den 41 bis 44 zu sehen, weist der Halter 324 ein Paar von angeflanschten federnden Armen 324a, 324b auf, die die Basis des männlichen Befestigerteils halten, z. B. 327a. Die Arme 324a, 324b sind nach außen zu der in 43 gezeigten Position vorgespannt. Wie am besten in den 41 und 44 zu sehen, weist das Innere des stationären Bauteils 302 konturierte Wände 303a, 303b auf, die die Arme 324a, 324b eng beieinander halten, wobei der männliche Befestigerteil gesichert wird. Wenn das Abfeuerbauteil 322 in die Abfeuerposition angehoben wird, wie in den 40 und 44 gezeigt, bewegen sich die federnden Arme 324a, 324b nach außen, wie in 43 gezeigt, wobei der männliche Befestigerteil freigegeben wird.
Wie am besten in den 38 bis 40 gezeigt, ist ein Vorrat 326 an männlichen Befestigerteilen 327a, 327b, etc. innerhalb des stationären Bauteils 302 proximal bezüglich des Abfeuerbauteils 322 angeordnet. Einzelne männliche Befestigerteile 327a, 327b, etc. werden vom Vorrat in den Halter 324 der männlichen Befestigerteile mittels einer Feder (nicht gezeigt) vorgespannt. Gemäß diesem Beispiel ist eine Blattfeder 325 mit einem aufrechten Flansch 325a und einer distalen Zunge 325b (40) unter der Reihe von männlichen Befestigerteilen im Vorrat 326 angeordnet. Wie in 40 gezeigt, wird der entfernteste Befestigerteil vom Verlassen des Vorrats 326 mittels des Flansches 325a gehindert, wenn sich das Abfeuerbauteil 322 in der Abfeuerposition befindet. Wenn das Abfeuerbauteil 322 von der Abfeuerposition zurückkehrt, wie in den 38 und 39 zu sehen, wird die Zunge 325b der Blattfeder durch das Abfeuerbauteil 322 heruntergedrückt und der Flansch 325a wird dadurch weg vom nächsten Befestigerteil bewegt, was es ihm erlaubt, den Halter 324 des Abfeuerbauteils 322 zu betreten.
Wie am besten in den 41, 44 und 48 zu sehen, ist eine Endoskopöffnung 328 im stationären Bauteil 322 unterhalb des Vorrats 326 der männlichen Befestigerteile bereitgestellt. Drei Kabelöffnungen 330, 332, 334 sind im stationären Bauteil 302, wie in den 41 und 44 gezeigt, jeweils zum Befestigen von Steuerkabeln an den Greifer 306, den Befestigerkopf 304 und das Abfeuerbauteil 322, bereitgestellt.
Wie in den 41 bis 48 gezeigt, umfasst der drehbare Befestigerkopf 304 einen Vorrat 236 an weiblichen Befestigerteilen 337 und eine bewegliche Ablage 338 zum Bewegen der weiblichen Befestigerteile aus dem Vorrat heraus und in Position zum Empfangen eines männlichen Befestigerteils, wie unten beschrieben. Gemäß diesem Beispiel werden bis zu sechs weibliche Befestigerteile im Vorrat gehalten. Wie am besten in 44 zu sehen, ist die bewegliche Ablage 338 an den Befestigerkopf 304 mittels Flanschen 338a, 338b gekoppelt, die gleitend Flansche 304a, 304b im Befestigerkopf eingreifen. Die gleitende Ablage 338 ist über einen Flansch 338c und eine Drehverbindung 344 an die Drehachse 340 gekoppelt, wie am besten in den 44, 45 und 48 zu sehen. Diese Verbindung 344 bewirkt, dass die Ablage 338 von der in 44 gezeigten Position zu der in den 45 und 48 gezeigten Position gleitet, wenn der Befestigerkopf 304 geschlossen wird.
Wie am besten in den 45 bis 48 zu sehen, sind die weiblichen Befestigerteile 337a bis 337e aus dem Vorrat 336 heraus mittels einer sich gabelnden Blattfeder 305 vorgespannt und werden mittels eines Tragpfostens 307 lateral in Reihe gehalten, der am besten in 46 zu sehen ist, wo die bewegliche Ablage entfernt wurde, um die Feder 305 und den Pfosten 307 besser freizulegen. Eine Befestigerentladefeder 309 ist benachbart zum weiblichen Befestigervorrat 336 angeordnet und ist mit einer Eingriffsoberfläche 311 für männliche Befestiger bereitgestellt. Wenn der Befestigerkopf 304 von der in 46 gezeigten offenen Position zu der in 45 gezeigten geschlossenen Position bewegt wird, bewegt die bewegliche Ablage 338 den obersten weiblichen Befestigerteil 337a aus dem Vorrat heraus und über die Entladefeder 309. 47 zeigt die Ablage 338 in einer Position auf halbem Wege, während der Befestiger 337a in Position zum Empfangen eines männlichen Befestigerteils bewegt wird. Wenn ein männlicher Befestigerteil in den weiblichen Befestigerteil abgefeuert wird, wie in 48 gezeigt, wird das Ende des männlichen Befestigerteils die Oberfläche 311 auf der Feder 309 eingreifen und die Feder komprimieren. Es wird erkannt werden, dass wenn das Abfeuerbauteil 322 von der Abfeuerposition zurückgeführt wird, die Feder 309 gegen das Ende des männlichen Befestigers drücken wird, wobei dadurch der weibliche Befestiger aus der Ablage heraus gedrückt wird, wobei die Streifen des weiblichen Befestigers gebogen oder gebrochen werden.
Das Abfeuerbauteil 322 ist an das stationäre Bauteil 302 durch dieselbe Drehachse 340 wie der Befestigerkopf gekoppelt, wie in den 39, 40, 42, 43 und 48 gezeigt. Das Abfeuerbauteil 322 ist an ein Steuerkabel (nicht gezeigt) mittels eines unteren Flansches 322a gekoppelt, wie in 48 gezeigt. Wenn das Steuerkabel den Flansch 322a proximal zieht, wird das Abfeuerbauteil 322 in Richtung der Austrittsöffnung 320 bewegt.
Die 49 bis 51 zeigen einen End-Effektor 400 eines chirurgischen Instruments gemäß einem weiteren Beispiel. Der End-Effektor 400 umfasst einen ersten Aktuatorarm 401, der drehbar mit einem zweiten Aktuatorarm 402 mittels eines geeigneten Drehmechanismus 403 verbunden ist. Der Drehmechanismus 403 kann einen Drehzapfen (nicht gezeigt) umfassen, der sich durch eine Öffnung 404 erstreckt, die sich jeweils durch proximale Enden 401a, 402a der Aktuatorarme 401, 402 erstreckt. Der End-Effektor 400 kann auch in Kombination mit Aspekten der verschiedenen Beispiele von oben beschriebenen chirurgischen Instrumenten verwendet werden. Beispielsweise kann der End-Effektor 400 einen Greifmechanismus umfassen, wie beispielsweise jene, die in Verbindung mit den oben beschriebenen End-Effektoren beschrieben wurden, oder kann in einem endoskopischen Verfahren oder in Kombination mit einem separaten Greifinstrument verwendet werden. Der End-Effektor 400 kann auch an ein distales Ende einer verlängerten Röhre, wie beispielsweise ein distales Ende der oben beschriebenen verlängerten flexiblen Röhren, in jeder beliebigen geeigneten im Stand der Technik bekannten Art und Weise verbinden. Der End-Effektor 400 kann auch durch einen proximalen Aktuator bedient werden, der an den End-Effektor 400 mittels eines geeigneten Steuermechanismus wie beispielsweise jenen, die oben beschrieben sind, verbunden ist.
Der End-Effektor 400 ist konfiguriert, um einen männlichen Befestiger 406 zu halten, wie auf dem Aktuatorarm 401 positioniert gezeigt. Der männliche Befestiger 406 weist eine Basis 406a, einen Schaft 406b und eine Spitze 406c auf. Die Spitze 406c ist mit mehreren Arretierpositionen 406c-1, 406c-2 und 406c-3, definiert durch die Widerhaken 406d-1, 406d-2 und 406d-3, bereitgestellt. Der hierin abgebildete männliche Befestiger weist drei derartige Widerhaken auf, jedoch kann jede beliebige Anzahl von Widerhaken und korrespondierenden Arretierpositionen bereitgestellt werden, wie dies beispielsweise die Dicke des aneinander zu befestigenden Gewebes und das durchzuführende Verfahren erfordern.
Die 52 und 53 zeigen eine Ausführungsform eines männlichen Befestigers 506 zur Verwendung mit dem End-Effektor 400. Hier ist der männliche Befestiger 506 mit einer Basis 506a und einem Schaft 506b bereitgestellt, der eine Spitze 506c ähnlich der in den 49 bis 51 abgebildeten aufweist. An der Basis des Schafts 506b sind abgerundete Streifen 506d bereitgestellt, die in Schlitze 506e passen, die in der Basis 506a gebildet sind. In Schlitzen 506e ruhende Streifen 506d erlauben es dem Schaft 506b, in einer gelenkartigen Weise von einer zurückgezogenen Position (52) zu einer eingesetzten Position (53) zu drehen. Die Fähigkeit des Schafts 506b, eine zurückgezogene Position anzunehmen, wo er im Wesentlichen in derselben Ebene liegt wie die der Basis 506a, erlaubt es der Anordnung des männlichen Befestigers, einfacher in einem kleineren Raum innerhalb des chirurgischen Instruments gespeichert zu werden. Diese flache Speicherkonfiguration kann eine Speicherung einer größeren Anzahl von männlichen Befestigern und/oder die Verwendung eines End-Effektors von kleinerer Größe erlauben, was das Trauma für den Patienten reduziert. Diese Konfiguration erlaubt es ferner, dass ein längerer Schaft verwendet wird, als dies mit einem nicht-zurückziehbaren Befestiger möglich wäre. Zusätzlich kann ein Einsatzstreifen 506f an der Basis des Schafts 506b bereitgestellt sein. Im Betrieb, wenn der männliche Befestiger 506 in Position beim distalen Ende des Effektorarms 401 bewegt wird, würde der Streifen 506f in Kontakt mit einer Oberfläche auf dem Arm 401 kommen, der dann eine Kraft an den Streifen 506f anwenden würde, was den Schaft 506b veranlasst, sich in eine eingesetzte Position zu drehen. Sobald im Einsatz bzw. eingesetzt, würde der männliche Befestiger 506 dann in einer ähnlichen selben Weise wie ein nicht-zurückziehbarer männlicher Befestiger wirken, wie beispielsweise jene oben beschriebenen.
Die 58 und 59 zeigen einen Befestiger 506 in Beziehung zum Auswerferarm 401b. Der Auswerferarm 401b ist mit einer Öffnung 401d bereitgestellt, die mit dem Streifen 506f interagiert. Der End-Effektor 401 ist mit einem Zugdraht (nicht gezeigt) bereitgestellt, der eine Zugkraft auf den Auswerferarm 401b bereitstellt. Wenn der Arm 401b distal bewegt wird, kontaktiert die Hinterkante des Fensters 401d den Streifen 506f, was den Schaft 506b veranlasst, sich in Position zur Übereinstimmung bzw. zum Ineinandergreifen mit einem weiblichen Befestigerteil 508 zu drehen.
Die 54 und 55 zeigen den männlichen Befestiger 506 der 52 und 53 ineinandergreifend mit einem weiblichen Befestiger 408. Der weibliche Befestiger 408 umfasst ein zentrales Loch 408a, in das die Spitze 406c des männlichen Befestigers 506c eintreten kann. Vier radiale Zugentlastungsschlitze 408b sind bereitgestellt, um es der mit Widerhaken versehenen Spitze 406c zu erlauben, einfacher in einen weiblichen Verbinder 408 zu gleiten und damit ineinander zu greifen. Zwei Rippen 408c sind auf einer Seite des weiblichen Befestigers 408 gegenüber der Seite, durch die der Schaft 506b eintritt, bereitgestellt, um ein weiteres strukturelles Tragen innerhalb des Befestigers bereitzustellen. Der weibliche Befestiger 408 weist auch drei Vertiefungen 408d um die Peripherie auf der Seite gegenüber der die Rippen 408c enthaltenden Seite auf, um es dem Befestiger 408 zu erlauben, in Position beim distalen Ende des Aktuatorarms 402 des End-Effektors 400 gehalten zu werden, wie am besten in 49 gezeigt. Wie in 49 gezeigt, umfasst der Aktuatorarm Finger 450, die mit Einbuchtungen 408d übereinstimmen, um den Befestiger 408 in Position zu halten. Diese Finger 450 werden sich vom Befestiger 408 lösen, wenn der Befestiger 408 mit einem männlichen Befestigerteil ineinander greift.
Die 56 und 57 zeigen eine weitere Ausführungsform eines männlichen Befestigers 606 zur Verwendung in Verbindung mit dem End-Effektor 400. In dieser Ausführungsform umfasst der männliche Befestiger 606 eine Basis 606a und einen Schaft 606b mit einer Spitze 606c, die in meister Hinsicht zu den bereits beschriebenen ähnlich sind. Der männliche Befestiger 606 jedoch umfasst einen alternativen Mechanismus 606g zum Bereitstellen einer Drehbewegung des Schafts 606b relativ zur Basis 606a. Der Mechanismus 606g ist in der Form eines lebenden Gelenks. In anderen Worten ist der Schaft 606b geformt, um mit der Basis 606a durch einen ausgedünnten Abschnitt von biokompatiblen Material zu verbinden, das ausreichende Flexibilität/Biegen aufweist, um es dem Schaft 606b zu erlauben, relativ zur Basis 606a zu drehen, nicht jedoch sich von der Basis 606a zu lösen. Wie die zuvor beschriebene Ausführungsform, umfasst der männliche Befestiger 606 einen Einsatzstreifen 606f an der Basis des Schafts 606b. In Betrieb, wenn der männliche Befestiger 606 in Position beim distalen Ende des Effektorarms 401 bewegt wird, würde der Streifen 606d in Kontakt mit einer Oberfläche auf dem Arm 401 kommen, der dann eine Kraft auf den Streifen 606f anwenden würde, was den Schaft 606b veranlassen würde, in eine eingesetzte Position zu drehen. Der männliche Befestiger 606 umfasst ferner eine Mehrzahl von Vertiefungen oder Schlitzen 606h, die es dem Befestiger 606 erlauben, in Position beim distalen Ende des Effektorarms 401 gehalten zu werden, ähnlich den Schlitzen 408d des weiblichen Befestigers 408 und den korrespondierenden Fingern 450 des Arms 402.
Die 50 und 51 zeigen gewisse innere Abschnitte der Aktuatorarme 401, 402. Beispielsweise umfasst jeder Arm 401, 402 des End-Effektors 400 jeweils einen Auswerferarm 401b, 402b und ein Rahmenbauteil 401c, 402c. Die Rahmenbauteile 401c, 402 dienen dazu, die männlichen und weiblichen Befestiger jeweils in Position vor dem Verriegeln zu halten, wie in 50 gezeigt. In dieser Position sind die Arme 401b, 402b in einer proximalen Position relativ zu den korrespondierenden Bauteilen 401c, 402c. 51 zeigt die männlichen und weiblichen Befestiger in verriegelnder Beziehung und ausgeworfen vom End-Effektor. Um den verriegelten Befestiger auszuwerfen, bewegen sich die Arme 401b, 402b distal relativ zu korrespondierenden Bauteilen 401c, 402c in einer Gleitbewegung.
Während die Arme 410b, 402b den verriegelten Befestiger vom End-Effektor 400 herunterzwingen, wird ein Schermechanismus 410, der am distale Ende des Aktuatorarms 402 und unter dem weiblichen Verbinder 408 positioniert ist, die Spitze 406c des männlichen Befestigers abtrennen. Diese Spitze passiert zuerst durch eine Öffnung 412, wenn die männlichen und weiblichen Befestiger ineinander greifen. Wenn der gekoppelte Befestiger vom End-Effektor 400 durch die Auswerferarme 401b, 402b freigegeben wird, wird die Spitze durch das distale Ende des Bauteils 402c abgetrennt, indem die Spitze, bei einer Arretierposition, gegen eine Kante der Öffnung 412 gezwängt wird und weg vom Befestiger gezogen wird. Dies kann möglich gemacht werden durch Herstellen des männlichen Befestigerteils mit verdünnten Schaftregionen bei den Arretierpositionen zwischen den Widerhaken, so dass der Abschnitt der Spitze, der durch den weiblichen Befestiger hervorsteht, einfacher vom Schaft weggezogen wird. Positioniert innerhalb der Öffnung 412 kann sich eine scharfe Oberfläche, beispielsweise eine Klinge, befinden, um die Spitze des männlichen Befestigerschafts abzuscheren. Andere geeignete Schermechanismen, die in den Effektorarm passen könnten, können verwendet werden.
Mit einem Befestiger mit mehreren Widerhaken schert die Schervorrichtung lediglich den Abschnitt des Schafts ab, der durch die Öffnung im weiblichen Befestiger hervorsteht. Beispielsweise, wenn der weibliche Befestiger oberhalb des Widerhakens 406d-2 bei der Arretierposition 406c-1 positioniert wäre, dann würde lediglich der Widerhaken 406d-1 vom Schaft abgetrennt werden. Der Schermechanismus ist nahe des weiblichen Befestigers positioniert, so dass der Schermechanismus so viel von der Schaftspitze wie möglich entfernt, jedoch noch genug von der Spitze zurücklässt, das notwendig ist, um den Befestiger zusammenzuhalten. Die Entfernung der Schaftspitze durch den Schermechanismus reduziert das Trauma für den Patienten, das andernfalls durch eine scharfe Spitze verursacht werden könnte.
In Betrieb schwenkten die Aktuatorarme 401, 402 zusammen, so dass der Schaft eines männlichen Befestigers in die Öffnung in einem weiblichen Befestiger eingeführt wird. Im Gegensatz zu vorherigen Befestigern mit einem einzelnen Widerhaken, bestand dort keine Möglichkeit, den Befestiger zu justieren, um entweder den vom Befestiger auf das Gewebe angewendeten Druck zu verändern oder um mit der Dicke des zu befestigenden Gewebes zu variieren. Durch Hinzufügen von mehreren Widerhaken und korrespondierenden Arretierpositionen, kann der Befestiger verwendet werden, um verschiedene Dicken von Gewebe zu befestigen, und kann es einem Arzt erlauben, das Ausmaß des auf das Gewebe durch den Befestiger angewendeten Drucks zu justieren.
Es wurden hierin verschiedene Ausführungsformen eines flexiblen endoskopischen chirurgischen Instruments für Invagination und Fundoplikation beschrieben. Während spezielle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist nicht beabsichtigt, dass die Erfindung darauf beschränkt wird, da beabsichtigt ist, dass die Erfindung so breit im Umfang ist, wie es die Technik erlauben wird und dass die Beschreibung ebenso gelesen wird. Es wird deshalb von Fachleuten erkannt werden, dass noch andere Modifikationen an der bereitgestellten Erfindung durchgeführt werden könnten, ohne von ihrem Umfang, wie beansprucht, abzuweichen.

Claims

Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) zum Einsetzen eines zweiteiligen Befestigers mit einem männlichen Befestigerteil (506) und einem weiblichen Befestigerteil (408), wobei das Instrument (10) eine Röhre (12) mit einem proximalen Ende (14) und einem distalen Ende (16), einen End-Effektor (300), gekoppelt an das distale Ende (16) der Röhre (12), sowie einen Aktuator (100), gekoppelt an das proximale Ende (14) der Röhre (12), umfasst, wobei das Instrument ferner den männlichen Befestigerteil (506) und den weiblichen Befestigerteil (408) in gegenüberliegender Beziehung vom End-Effektor (300) gehalten umfasst, und wobei der Aktuator (100) konfiguriert ist, um den End-Effektor (300) zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass der männliche Befestigerteil (506) eine Basis (506a) und einen schwenkbar mit der Basis (506a) verbundenen Schaft (506b) umfasst.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 1, bei welchem der Schaft (506b) schwenkbar mit der Basis (506a) mittels eines Gelenks (506d) verbunden ist.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Schaft (506b) konfiguriert ist, um sich zwischen einer ersten Position, in welcher der Schaft (506b) in im Wesentlichen derselben Ebene wie die Basis (506a) positioniert ist, und einer zweiten Position, in welcher der Schaft (506b) im Wesentlichen rechtwinklig zur Basis (506a) positioniert ist, zu bewegen.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, ferner umfassend eine Schervorrichtung (410) benachbart dem End-Effektor (300) und konfiguriert, um eine Spitze des männlichen Befestigerteils (506) abzuscheren, nachdem die männlichen und weiblichen Befestigerteile (506, 408) in eine Verriegelungsbeziehung bewegt werden.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welchem der End-Effektor (300) erste und zweite Effektorarme (401, 402) umfasst, die in Schwenkbeziehung verbunden sind, wobei der erste Effektorarm (401) konfiguriert ist, um den männlichen Befestigerteil (506) zu halten, und der zweite Effektorarm (402) konfiguriert ist, um den weiblichen Befestigerteil (408) zu halten.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 5, bei welchem die Effektorarme (401, 402) jeweils ein Rahmenbauteil (401c, 402c) und einen Auswerferarm (401b, 402b) umfassen, wobei das Rahmenbauteil (401c, 402c) und der Auswerferarm (401b, 402b) konfiguriert sind, um sich in einer gleitenden Beziehung zu bewegen, um die jeweiligen männlichen und weiblichen Befestigerteile (506, 408) in der Verriegelungsbeziehung vom End-Effektor (300) auszuwerfen.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 4, bei welchem der End-Effektor (300) erste und zweite Effektorarme (401, 402) umfasst, die in Schwenkbeziehung verbunden sind, wobei der erste Effektorarm (401) konfiguriert ist, um den männlichen Befestigerteil (506) zu halten, und der zweite Effektorarm (402) konfiguriert ist, um den weiblichen Befestigerteil (408) zu halten, und wobei die Schervorrichtung (410) an einem distalen Ende des zweiten Effektorarms (402) positioniert ist.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 7, bei welchem die Schervorrichtung (410) ein Loch (412) umfasst, das durch den zweiten Effektorarm (402) definiert ist, wobei das Loch (410) eine Kante aufweist, die in der Lage ist, die Spitze abzuscheren.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welchem der Schaft (506b) eine Mehrzahl von Arretierpositionen (406c-1, 406c-2, 406c-3) umfasst.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 9, bei welchem der weibliche Befestigerteil (408) in der Lage ist, in der Verriegelungsbeziehung bei jeder der Arretierpositionen (406c-1, 406c-2, 406c-3) zu ruhen.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welchem die Röhre (12) eine flexible Röhre (12) ist.
Endoskopisches chirurgisches Instrument (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend zumindest ein Steuerbauteil (22, 24, 26), das sich durch die Röhre (12) erstreckt und bei einem proximalen Ende mit dem Aktuator (100) und bei einem distalen Ende mit dem End-Effektor (300) verbindet.