DE69730603T2

DE69730603T2 - Chirurgisches greifinstrument

Info

Publication number: DE69730603T2
Application number: DE69730603T
Authority: DE
Inventors: A. Frank BIMBO; Constantine Frantzides; Theresa Richards; D. Paul O'CONNOR
Original assignee: Teleflex Inc
Current assignee: Teleflex Inc
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2017-04-17
Also published as: EP0906061A1; DE69730603D1; EP0906061A4; CA2251711A1; ATE275366T1; ES2227691T3; WO1997038632A1; CA2251711C; EP0906061B1; AU2735497A; JP2001501102A; US5728121A

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft chirurgische Greifinstrumente, insbesondere Greifinstrumente, welche für laparoskopische und andere endoskopische Verfahren geeignet sind.
2. Hintergrund
Endoskopische chirurgische Eingriffe wie laparoskopische und thorakoskopische Verfahren wurden als weniger invasive Alternative zu traditionellen offenen chirurgischen Eingriffen von relativ kurzer Zeit entwickelt. Zum Beispiel beinhalten laparoskopische Verfahren normalerweise einen oder mehrere relativ kleine (z. B. etwa 5 bis 12 mm) Einschnitte in der Abdominalregion eines Patienten zur Bereitstellung eines Zuganges für verschiedene chirurgische Instrumente, einschließlich Schneid-, Greif- und Positionierungsinstrumente sowie Sichtinstrumente, um es dem Arzt zu ermöglichen, den Eingriff durchzuführen. Zahlreiche chirurgische Verfahren werden derzeit durch laparoskopische oder andere endoskopische Techniken durchgeführt, einschließlich z. B. Darm- und Magenoperationen wie die Entfernung von Kolonkrebs oder die Linderung von chronischem Sodbrennen, Herniereparaturen, Entfernung der Gallenblase oder andere Gallenblasenoperationen, chirurgische Ob/Gyn-Eingriffe oder andere Verfahren wie zum Beispiel Manipulationen von Milz, Leber, Lunge, Herz, usw. eines Patienten. Siehe im Allgemeinen US-Patenschrift Nr. 5,439,476; 5,383,895; 5,352,235 und 5,258,005.
Traditionell setzt bei offenen chirurgischen Eingriffen der Chirurg die Hände ein, um Gewebe zu manipulieren und zurückzuziehen. Im Gegensatz dazu werden beim minimalinvasiven Ansatz häufiger Greifzangen verwendet. Eine Reihe von Greifinstrumenten wurde für die Durchführung solcher chirurgischer Verfahren eingesetzt, z. B. um ein oder mehrere Organe oder anderes Gewebe eines Patienten zu halten und zu bewegen, damit der Arzt den gewünschte chirurgischen Eingriff durchführen kann.
EP 0598607 beschreibt eine atraumatische endoskopische Greifvorrichtung. Dieses Instrument weist Pads auf, welche entweder aus Schaum, Baumwolle oder Gaze sind, oder es sind Kunststoff-Pads gefüllt mit Luft, Gel, Silikon oder Salzlösung, befestigt an den Backen des Greifinstrumentes. Diese Pads dienen der Simulation des Griffes der behandschuhten Chirurgenhand.
US 4120302 offenbart Einwegpads, welche mit chirurgischen Instrumenten wie chirurgischen Klemmen verwendet werden können. Diese Pads können aus Schaumgummi, Vollgummi, Gaze oder Stoffen, halbsteifen Kunststoffen, fluidgefüllten Kunststoffen oder anderen Materialien geformt sein, welche sich biegen lassen. Je nach Einsatz kann die Oberfläche der Pads Zahnkanten oder andere Konturen aufweisen. Die Pads dienen der Polsterung, der Fluidabsorption, der verstärkten Zugkraft oder der kontrollierten Druckverteilung über die gewünschte Kontaktfläche.
Jedoch können ältere endoskopische Greifinstrumente häufig das manipulierte Gewebe durchstechen, quetschen oder anderweitig ein langfristiges Trauma verursachen. Solche Verletzungen komplizieren und verlängern die Erholung eines Patienten und können die Funktion des geschädigten Gewebes beeinträchtigen. In einigen Fällen kann das Trauma auch den chirurgischen Eingriff wesentlich komplizieren, bei dem es entsteht. Ist das Trauma allerdings schwerwiegend, kann ein zusätzliches endoskopisches Verfahren oder sogar ein offener chirurgischer Eingriff erforderlich werden, um das geschädigte Gewebe zu reparieren. Zum Beispiel kann ein Einriss in der Magenwand Blutungen und/oder eine Perforation verursachen und einen oder mehrere Stiche erfordern. Im Falle der Entfernung der Gallenblase, kann, wenn dieses Organ perforiert ist, infizierte Galle in die Bauchhöhle austreten und eine Infektion oder andere Probleme verursachen.
Weiters boten unabhängig von der durch den Einsatz älterer Instrumente verursachten Verletzung viele Instrumente bei einigen Gewebearten keine zufriedenstellende Haltekraft, wodurch ihr Nutzen bei verschiedenen Verfahren begrenzt war oder sie zumindest die Arbeit des Chirurgen komplizierten. Gewebe, welches während eines chirurgischen Eingriffes zu manipulieren ist, kann relativ weitgefächerte Oberflächeneigenschaften aufweisen und kann extrem rutschig und so schwierig zu greifen oder zu bewegen sein.
Außerdem können solche älteren Instrumente, welche nur eine begrenzte Haltekraft bieten, einen Arzt dazu zwingen, erheblichen Greifdruck anzuwenden, um das Gewebe zu manipulieren, wie es zur Durchführung des chirurgischen Verfahrens erforderlich ist. Die Anwendung eines solch hohen Greifdruckes kann zu einem erhöhten langfristigen Trauma für das Gewebe führen.
Ferner besitzen viele ältere endoskopische Greifinstrumente scharfkantige oder harte Oberflächen, welche mit dem manipulierten Gewebe in Kontakt kommen. Diese Oberflächen durchstechen das manipulierte Gewebe oft oder verletzen es anderweitig.
Daher wäre ein neues, atraumatisches chirurgisches Greifinstrument wünschenswert, d. h. ein Instrument, welches während des Einsatzes im Allgemeinen kein wesentliches (langfristiges) Trauma des manipulierten Gewebes eines Patienten verursacht. Es wäre ferner ein solches Greifinstrument wünschenswert, welches für laparoskopische und andere endoskopische Verfahren geeignet ist und für eine Vielzahl von Gewebsarten mit lediglich geringem Greifdruck gute Greifeigenschafen bietet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im ersten Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein chirurgisches Greifinstrument (10), welches Folgendes aufweist:
eine längliche Gehäusekomponente (12) mit einer Griffkomponente (14) an einem proximalen Ende, und einem ersten und zweiten Greifarm (20, 22) an einem distalen Ende;
erste und zweite Greifelemente (24,26), die am ersten bzw. zweiten Greifarm (20, 22) befestigt, und auf den Armen (20, 22) in einer gegenüberliegenden Relation positioniert sind, um das Greifen einer Zielfläche zwischen den Elementen zu ermöglichen; und
ein Greifmaterial (36) auf der Oberfläche von einem der oder beiden Greifelemente/n (24, 26), wobei das Material (36) eine verbesserte Haltekraft an der Zielfläche relativ zur Haltekraft, welche durch die Elemente (24, 26) in Abwesenheit des Greifmaterials (36) bereitgestellt wird, bietet, wobei das Greifmaterial (36) ein separates Material ist, welches eines der oder beide Greifelemente (24, 26) zumindest teilweise bedeckt oder umhüllt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes chirurgisches Greifinstrument, welches bei einer Vielzahl von Gewebsarten verbesserte Greifeigenschaften mit minimalem Greifdruck zeigt. Das Instrument ist geeignet für den Einsatz bei laparoskopischen und anderen endoskopischen Verfahren und beinhaltet bevorzugt austauschbare Greifelemente, welche ein Oberflächengreifmaterial einschließen, welches das Zielgewebe, wie lebendes Gewebe, jedoch nicht darauf beschränkt, auch in einer nassen Umgebung gut festhält. Einige Aspekte der vorliegenden Erfindung beinhalten das Auffinden und den Einsatz von Greifmaterialien, welche die unerwartete verbesserte Fähigkeit aufweisen, lebendes Gewebe zu greifen und zu manipulieren, welches eine Vielzahl von Oberflächeneigenschaften aufweist. Zum Beispiel bieten bevorzugte Greifmaterialien gute Haltekraft und die Fähigkeit, Magen-, Darm-, Gallenblasen-, Eierstock, Gefäß- und Lungengewebe wie gewünscht zu manipulieren. Diese Gewebsarten waren in vielen Fällen mit älteren Greifinstrumenten schwierig atraumatisch zu manipulieren, ohne Gewebe zu schädigen.
Ein Instrument der Erfindung umfasst eine im Allgemeinen längliche Gehäusekomponente mit einer Griffkomponente an einem proximalen Ende und einem ersten und zweiten Greifarm an einem distalen Ende. Ein Paar Greifelemente ist bevorzugt lösbar an den Greifarmen befestigt. Die Greifelemente sind auf den Armen in einer gegenüberliegenden Relation positioniert, um das Greifen einer Zielfläche wie lebendem Gewebe zwischen den Elementen zu ermöglichen. Ein Greifmaterial, welches bevorzugt im Wesentlichen glatt ist, und welches die exponierte Oberfläche eines der oder beide Greifelemente zumindest teilweise bedeckt oder anderweitig darin eingeschlossen ist. Das Greifmaterial bietet verbesserte Haltekraft oder Greiffähigkeit an der Zielfläche relativ zur Haltekraft, welche durch die Greifelemente in Abwesenheit des Greifmaterials bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann eine solche verbesserte Haltekraft durch das Testen der Fähigkeit eines Greifinstrumentes der Erfindung (welches das Greifmaterial einschließt) nachgewiesen werden, Gewebe wie Magengewebe mit einem bestimmten Greifdruck zu greifen relativ zur Fähigkeit des gleichen Greifinstrumentes, jedoch ohne das Greifmaterial, das gleiche Gewebe mit dem gleichen Greifdruck zu greifen. Verbesserte Haltekraft würde z. B. das Greifen des Gewebes ohne Rutschen ermöglichen, wohingegen ein Rutschen des Gewebes mit dem Instrument ohne das Greifmaterial zu verzeichnen wäre.
Instrumente der Erfindung sind vorzugsweise wiederverwendbar, d. h. das Instrument kann durch den Austausch der Greifelemente, welche austauschbar an den Greifarmen des Instrumentes befestigt sind, bei mehreren chirurgischen Verfahren eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Greifelemente separat zum Instrument geliefert, wobei die Elemente bevorzugt steril verpackt sind. Das Instrument selbst (ohne Pad-Elemente) kann gereinigt werden und vor jedem Einsatz des Instrumentes wird ein neuer, steriler Pad-Satz angebracht. Solch ein wiederverwendbares System bietet erhebliche Kosten- und Abfalleinsparungen verglichen mit einem Greifinstrument, welches nach einmaligem Gebrauch komplett entsorgt wird.
In weiteren Aspekten bietet die Erfindung chirurgische Greifinstrumente des hierin beschriebenen Typs, bei denen die Greifelemente nicht einfach entfernbar oder „permanent angebrachte Teile" sind und vor oder nach dem normalen Einsatz des Instrumentes nicht entfernt werden würden. Diese Instrumente können Wegwerfinstrumente sein, d. h. das gesamte Instrument wird nach einmaligem Gebrauch entsorgt, oder die Instrumente können wiederverwendbar sein, wobei das gesamte Instrument nach dem Einsatz bei einem chirurgischen Verfahren gereinigt und sterilisiert wird. Mit der Angabe, dass die Elemente „permanent angebrachte Teile" sind, ist gemeint, dass die Elemente während des normalen Einsatzes des Instrumentes nicht einfach entfernbar sind.
Es hat sich herausgestellt, dass die Greifinstrumente der Erfindung atraumatisch sind, d. h. die Instrumente verursachen im Allgemeinen selbst unter harten Bedingungen keine wesentliche Verletzung des manipulierten Gewebes (z. B. Quetschung, Einreißen, etc.). Zum Beispiel wurden ein Greifer der Erfindung und zwei unterschiedliche handelsübliche laparoskopische Greifer an Magengewebe auf den gleichen Greifdruck zusammengedrückt und für etwa 2,75 Stunden in dieser Position belassen. Ein handelsübliches Instrument hinterließ schwer gequetschtes Gewebe ohne dieses zu durchstechen, während das andere handelsübliche Instrument das manipulierte Magengewebe sogar durchstach. Im Gegensatz dazu hinterließ das Greifinstrument der Erfindung keine Quetschung oder andere anhaltende Zeichen eines Traumas am Magengewebe.
Verschiedene Ausführungsformen des Greifinstrumentes der vorliegenden Erfindung sind in den hiermit eingeschlossenen Ansprüchen angeführt. Weitere Ausführungsformen sind nachfolgend angeführt:

a) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei das Greifelement durch einen Flansch lösbar am Arm befestigt ist.
b) das chirurgische Greifinstrument wie in a) oben beschrieben, wobei zumindest eines der Greifelemente so angepasst ist, dass es in einer einzelnen Konfiguration lösbar an dem entsprechenden Greifarm befestigt ist.
c) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei das Instrument für mehrere chirurgische Verfahren wiederverwendbar ist.
d) das chirurgische Greifinstrument wie in a) oben beschrieben, wobei das Instrument für mehrere chirurgische Verfahren wiederverwendbar ist und die Greifelemente permanent an den Greifarmen befestigt sind.
e) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei das Instrument nach einem einmaligen chirurgischen Verfahren entsorgt wird und die Greifelemente permanent an den Greifarmen befestigt sind.
f) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei das Greifmaterial aus einem oder mehreren Polymer/en oder aus einem gesinterten Metall besteht.
g) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei das Greifmaterial hydrophob und porös ist.
h) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei das Greifmaterial einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,6 oder höher aufweist.
i) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei die Greifelemente jeweils aus einem Elastomermaterial bestehen.
j) das chirurgische Greifinstrument der vorliegenden Erfindung, wobei die Greifelemente strahlenundurchlässig sind.

Methoden zur Durchführung verschiedener chirurgischer Verfahren, einschließlich laparoskopischer und anderer endoskopischer chirurgischer Eingriffe, können mit Hilfe des Greifinstrumentes der Erfindung ausgeführt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Gesamtansicht eines bevorzugten Greifinstrumentes der Erfindung mit den Greifarmen in einer geschlossenen Position;
2A–2B zeigen Seitenansichten des distalen Endes eines bevorzugten Greifinstrumentes der Erfindung ohne die austauschbaren Elemente befestigt an den Greifarmen und mit den Armen in einer offenen Position (2A) und einer geschlossenen Position (2B);
3A–3D zeigen Ansichten distaler Enden weiterer bevorzugter Greifinstrumente der Erfindung, sowohl in der geschlossenen (3A und 3C) als auch offenen (3B und 3D) Position;
4A–4E zeigen ausgewählte geeignete Greifelemente der Instrumente der Erfindung. 4A, 4D und 4E sind Seitenansichten und 4B und 4C sind Draufsichten;
5A–5D zeigen bevorzugte Greifelementaufsätze für Instrumente der Erfindung. 5A ist eine Seitenansicht mit dem Greifelement, mit Aufsatzkomponente und Greifarm in demontiertem Zusatand; 5B ist eine Ansicht mit der Aufsatzkomponente eingebettet zwischen dem Greifelement in teilweise demontiertem Zustand; 5C ist eine Ansicht in zusammengesetztem Zustand mit der eingebetteten Aufsatzkomponente lösbar im Greifarm gesichert; und 5D ist eine weitere Ansicht des distalen Endes eines Instrumentes der Erfindung in zusammengesetztem Zustand; und
6A–6D zeigen ausgewählte weitere geeignete Greifelementaufsätze für Instrumente der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen besonders bevorzugte Instrumente der Erfindung dargestellt sind, zeigt 1 das Greifinstrument 10, welches eine längliche Gehäusekomponente 12, eine Griffkomponente 14, welche die Betätigungsgriffe 16 und 18 am proximalen Ende des Instrumentes aufweist, und die Greifarme 20 und 22 mit den austauschbaren Pads 24 und 26 am distalen Ende 10' des Instrumentes umfasst. (In Übereinstimmung mit konventioneller Anwendung bezeichnet „proximales Ende" hierin das spezifische, am nächsten zum medizinischen Personal, welches das Instrument führt, liegende Ende, und „distales Ende" bezeichnet hierin das gegenüberliegende Ende mit Position im Patienten.)
Die Betätigungsgriffe 16 und 18 sind so angepasst, dass sie von einem Anwender in einer Hand gehalten werden und weisen, wie in 1 dargestellt, vorzugsweise Finger- und Daumenringe auf. Die Griffkomponente 14 umfasst auch die Sperrzahnstangen 28 zur lösbaren Sicherung der Greifarme 20 und 22 in einer gewünschten Position. Bei der Verwendung werden die Greifarme 20 und 22 fest in einer gegebenen Position gehalten, indem die Sperren 28 blockiert werden. Die Arme 20 und 22 können dann durch abwechselndes Entsperren und Blockieren der Sperren 28 in verschiedene Positionen bewegt werden.
Die Gehäusekomponente 12 ist geeigneterweise ein Hohlrohr, welches entlang seiner Länge eine Druck/Zugstange aufweist, welche einen durch Griffarm 16 aktivierten Mitnehmer antreibt, um die Greifarme 20 und 22 über einen zentralen Schwenkpunkt wie untern erläutert zu öffnen und zu schließen. Es können auch andere Mechanismen zum Aktivieren der Greifarme eingesetzt werden.
Instrument 10 umfasst das Paar Greifarme 20 und 22, und dieses kann sich allein oder in Kombination, in Bezug aufeinander bewegen, um das Greifen eines Zielobjektes zu ermöglichen. Wie in 2A und 2B dargestellt, können sich die Arme 20 und 22 jeweils in entgegengesetzte Richtungen von einem zentralen Schwenkpunkt 30 aus bewegen, um das Greifen eines Zielobjektes zu ermöglichen. Ein Einzelaktionssystem kann auch geeignet sein, d. h. bei dem einer der Arme 20 und 22 feststehend bleibt und sich der andere Greifarm zum und weg vom feststehenden Arm bewegt. Arm 20 und 22 erstrecken sich bevorzugt oder öffnen sich zumindest bis zu einem 90° Winkel in Bezug aufeinander wie in 2A gezeigt. Außerdem sind eher als die Dual- oder Einzelaktionsbewegung von einem Schwenkpunkt aus andere Konfigurationen von Arm 20 und 22 geeignet, z. B. könnte sich die komplette Länge der Arme eher in Bezug auf Punkt 30 bewegen (d. h. Richtung x und x' in 2A und 2B) als um diesen Punkt 30 zu schwenken.
Die Greifelemente 24 und 26 sind an den Innenflächen 20' und 22' des entsprechenden Armes 20 bzw. 22 befestigt. Bevorzugt bestehen die Elemente 24 und 26 aus relativ weichen Materialen, um während des Einsatzes des Instrumentes eine Quetschung oder ein anderes Trauma an manipuliertem Gewebe zu verhindern. Ein Gummimaterial oder ein thermoplastisches Elastomermaterial sind besonders bevorzugt, insbesondere das unter dem Handelsnamen DYNAFLEX der D-Reihe vertriebene Material (Styren-Butadien-Elastomer, vertrieben durch GLS Co.). Außerdem geeignet ist ein Material vertrieben unter dem Namen DYNAFLEX der G-Reihe (Styren-Ethylen/Butylen-Styren-Copolymer, vertrieben durch GLS Co.). Auch sind weitere thermoplastische Elastomere geeignet, einschließlich C-flex, SANPREN und ähnliche. Außerdem akzeptable Materialien zur Bildung der Greifelemente sind Silikone, Latex und andere synthetische Gummimaterialien.
Wie in 3A–3D und 4A–4E gezeigt, können die Greifelemente oder Pads wie gewünscht eine Vielzahl von Konfigurationen aufweisen. So können die Elemente zum Beispiel eine Topographie zum Vereinfachen des Greifens, wie z. B. eine Reihe erhöhter Höcker wie in 3A, 3B und 4B dargestellt, Mehrfachrippen 32 wie in 4C dargestellt, eine oder mehrere erhöhte Lippen 34 wie in 4D dargestellt oder eine relativ glatte Oberfläche wie in 4E dargestellt, aufweisen. Ein bevorzugtes Design ist in 4D und 5A–5C dargestellt, bei dem eine einzelne Lippe auf dem distalen Ende des Pads positioniert ist. Die Pad-Elemente können auch eine glatte Oberfläche ohne solche Rippen, Lippen oder andere Topographie aufweisen, wie z. B. in 4A gezeigt, oder mehr bevorzugt das in 4E gezeigte Design. Solche nicht-gerippten Greifelemente können für die Manipulation von besonders empfindlichen Organen wie Leber oder Lunge bevorzugt sein. Außerdem können die Greifelemente geeigneterweise abgeschrägte Flächen aufweisen, besonders sich nach unten, in Richtung des proximalen Endes des Instrumentes verjüngende, wie durch Pad 24 dargestellt in 4D, 4E und 5A–5D veranschaulicht. Die Elemente besitzen vorzugsweise eine Größe, die ausreichend ist, um die Greiferarme zu überlappen oder zu bedecken wenn sie daran angebracht werden, so dass keine Metalloberflächen des Greifelementes exponiert sind, welche potentiell Quetschungen hervorrufen oder anderweitig eine Verletzung des Gewebes verursachen könnten.
Die Greifelemente sind bevorzugt weiß oder haben eine andere helle Farbe zur einfachen Sichtbarkeit und sind strahlenundurchlässig, um eine leichte Identifizierung und Lokalisierung zu ermöglichen, wenn nach dem Abschluss des chirurgischen Eingriffes ein Element unbeabsichtigt im Körper des Patienten verbleibt.
Zumindest eines der und bevorzugt beide Elemente 24 und 26 umfasst/en ein Greifmaterial 36 auf seiner/ihrer exponierten Oberfläche. Das Greifmaterial 36 kann ein separates Material sein, welches eines der oder beide Greifelemente zumindest teilweise bedeckt oder umhüllt. Das Greifmaterial 36 kann auch ein integriertes Konstruktionsmaterial des Greifelementes sein oder das vorgeformte Greifelement kann eine Oberflächenmodifikationsbehandlung unterzogen worden sein, um die gewünschten Greifeigenschaften bereitzustellen.
Bevorzugt bedeckt das Material 36 das Element so oder ist so darin eingeschlossen, dass das Greifmaterial auf einer ausreichenden Größe der exponierten Oberfläche des Greifelementes vorhanden ist, um die gewünschte Haltewirkung zu bieten. Zum Beispiel bedeckt das Material 36 bevorzugt das Element oder ist so darin eingeschlossen, dass das Greifmaterial auf mindestens etwa 50 oder 70 Prozent oder mehr der gesamten exponierten Oberfläche eines Greifelementes vorhanden ist, oder selbst noch bevorzugter bedeckt das Material 36 im Wesentlichen oder komplett die gesamte exponierte Oberfläche eines Elementes oder ist im Wesentlichen oder komplett darin eingeschlossen, wie dies allgemein in 4A dargestellt ist. Wie hierin darauf Bezug genommen, ist die exponierte Oberfläche eines Greifelementes die Oberfläche, die nicht mit den Greifarmflächen 20' oder 22' in Kontakt steht oder anderweitig daran angrenzt.
Das Greifmaterial kann mittels einer Vielzahl von Methoden an den Elementen 24 und 26 befestigt oder anderweitig darin eingeschlossen sein. Zum Beispiel kann das Material 36 direkt an die Greifelemente thermogebunden sein, besonders wenn das Material 36 und die Elemente 24 und 26 ähnliche Schmelzeigenschaften aufweisen. Das Material 36 kann auch direkt an die Greifelemente-Lösemittel gebunden sein. Alternativ dazu kann das Material 36 mittels eines geeigneten Klebemittels an den Elementen 24 und 26 befestigt sein, obwohl für interne chirurgische Anwendungen der Einsatz eines Klebemittels weniger bevorzugt sein kann als eine Thermobindungsbefestigung. Das Material 36 kann auch mechanisch an den Greifelementen befestigt sein, z. B. durch Verflechtung des Materials durch den lösbaren Befestigungsmechanismus des Greifelementes/-armes wie unten beschrieben. Das Material 36 kann, wie unten beschrieben, auch direkt in ein Greifelement integriert werden, z. B. kann ein Greifpadelement 24 aus einer Polymermischung gebildet werden, welche ein Polymergreifmaterial beinhaltet, wie die im Folgenden erläuterten Materialien, so dass die Oberfläche des gebildeten Elementes verbesserte Haltekraft bei lebendem Gewebe im Vergleich zu dem ohne das Greifmaterial ausgebildeten Element zeigt.
Das Greifmaterial 36 kann geeigneterweise eine Vielzahl von Materialien sein, sollte jedoch eine gute atraumatische Haltekraft für eine Vielzahl von Gewebsarten in einer nassen Umgebung bieten, wie diese während eines chirurgischen Verfahrens vorzufinden wären. Zum Beispiel, und wie oben erläutert, bieten bevorzugte Greifmaterialien gute Haltekraft und die Fähigkeit, Magen-, Darm-, Gallenblasen- und Eierstockgewebe (unter anderem) zu manipulieren, jedoch im Allgemeinen ohne eine wesentliche langfristige Verletzung des Gewebes wie Durchstechen oder erhebliche Quetschung zu verursachen. Weiters sollte mit den bevorzugten Greifmaterialien ein Rutschen von Gewebe, welches sich zwischen den Greifelementen 24 und 26 befindet, welches möglicherweise stattfindet, keinen wesentlichen Abrieb oder eine andere Verletzung des Gewebes verursachen. Außerdem bietet das Material 36 bevorzugt gute Haltekraft für eine Vielzahl von Gewebsarten selbst nach längerem Verweilen in der nassen Umgebung eines chirurgischen Verfahrens, z. B. die Aussetzung für Zeiträume von 2 bis 4 Stunden oder länger.
Das Material 36 kann geeigneterweise ein Polymer sein, z. B. Polyvinyldien-Fluorid (PVDF), oder ein Vliesmaterial, z. B. Polyethylen hoher Dichte wie TYVEK, oder Schmelzspinnmaterialien wie ein Polyestermembranmaterial, z. B. Ahlstorm's 3283-Produkt oder Reemay's 2040-Produkt, und ähnliche. Nichtpolymermaterialien sind auch geeignet, z. B. eine gesinterte Metallmembran. Ein gesintertes Metallgreifmaterial kann durch die feine, raue Oberfläche solcher Materialien auch einige mechanische Vorteile bieten. Geeignete gesinterte Metallmembranen sind im Handel von Händlern wie Union Carbide erhältlich.
Das Material 36 kann geeigneterweise entweder ein hydrophiles oder hydrophobes Material sein, vorausgesetzt das Material behält nach dem Befeuchten während des Einsatzes in einem chirurgischen Verfahren seine Greifeigenschaften bei. Jedoch sind hydrophobe Materialien in solchen nassen Umgebungen tendenziell haltbarer und werden daher im Allgemeinen bevorzugt.
Das Greifmaterial 36 ist bevorzugt ein poröses Polymermaterial oder ein Vliesmaterial mit einer relativen Oberflächenrauhigkeit von zwischen etwa 1,03 und 10,5, bevorzugter eine relative Oberflächenrauhigkeit von zwischen etwa 1,08 und 4,5. Siehe H. Lipshitz et al., Tappi Journal, Seite 237–245 (Oktober 1990), hierein durch Bezugnahme aufgenommen, für eine Erläuterung der relativen Oberflächenrauhigkeit und deren Bestimmung. Bevorzugte poröse Materialien weisen eine Porengröße von etwa 200 Mikron oder weniger auf, bevorzugter etwa 40 Mikron oder weniger, bevorzugt mit einer Mindestgröße von etwa 0,05 Mikron. Ein besonders bevorzugtes Greifmaterial ist ein PVDF-Material mit einer 2 Mikron Porengröße, welches unter dem Handelsnamen DURAPEL von der Millipore Corporation aus Bedford, Massachusetts vertrieben wird. Das Reemay 2004-Material (mit etwa 10 Mikron Porengröße) ist auch ein bevorzugtes Greifmaterial.
Bevorzugt weist das Material 36 einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,07 oder höher auf, bevorzugter etwa 0,09 oder höher, oder noch bevorzugter etwa 0,6 oder höher. Im Allgemeinen bevorzugte Materialien besitzen einen Reibungskoeffizienten von weniger als etwa 3, typischer weniger als etwa 2. Der Reibungskoeffizient eines bestimmten Materials kann mit Hilfe von Standardverfahren leicht bestimmt werden, insbesondere dem Schlittenversuch der American Society for Testing and Materials (ASTM), der Standardtestmethode für Statische und Kinetische Reibungskoeffizienten (Testbezeichnung D1894; modifiziert für die Verwendung des Schlittens auf nassem Schweinemagengewebe).
Es sollte außerdem erkannt werden, dass das Greifmaterial auf der Oberfläche eines Greifelementes bevorzugt im Wesentlichen glatt ist und gute Halteeigenschaften bietet, ohne die Art der sichtbaren (mit bloßem Auge) hervorstehenden Teile, von welchen bei bestimmten älteren Klemmensystemen berichtet wird. Siehe zum Beispiel Europäische Patentanmeldung 256966 (berichtet über VELCRO-Oberfläche) und US-Patentschrift 3,746,002 (berichtet über Oberflächennadelkomponenten, welche das eingeklemmte Gewebe punktieren). Unter anderen könnten solche hervorstehenden Teile zu einer signifikanten Verletzung des manipulierten Gewebes führen. Hierin enthaltene Verweise auf eine im Wesentlichen glatte Oberfläche eines Greifmaterials dienen dem Ausschluss dieser sichtbaren hervorstehenden Teile.
Die Elemente 24 und 26, bedeckt mit Material 36, können mit einer Vielzahl von Mechanismen lösbar an Arm 20 und 22 befestigt sein. Der Mechanismus sollte bevorzugt eine Einschnappbefestigung eines Greifpadelementes zulassen, was durch das medizinische Personal leicht durchzuführen ist und die Entfernung des Pads am Ende eines medizinischen Verfahrens mit minimalen oder ohne Werkzeugeinsatz ermöglicht.
Eine besonders bevorzugte Aufsatzbaugruppe ist in 5A–5D dargestellt. Wie in 5A gezeigt, wird eine separate lösbare Sperrkomponente 38 eingesetzt, welche einen Greifelementaufsatzteil 40 beinhaltet, der so angepasst ist, dass er sicher innerhalb einer Einschlussöffnung 46 des Elementes 24 oder 26 eingebettet ist. Die Komponente 38 beinhaltet eine/n hintere/n Raste oder Flansch 42 und Seitenrasten oder -flansche 44 auf jeder Seite der Komponente 38, welche alle so angepasst sind, dass sie lösbar in einen Greifarm 20 oder 22 einrasten. Insbesondere erstreckt sich Raste 42, wie in 5B und 5C gezeigt, geeigneterweise durch den Schlitz oder die Öffnung 46 des Greifarmes 20 und gleitet in Richtung des proximalen Endes des Greifarmes, um sich lösbar unter den Vorderflansch 48 des Armes festzulegen. Die Seitenrasten 44 bilden die Kerben 45 und beide schieben sich unter die gegenüberliegenden Greifarmflansche oder die Schiene 50 des Armes 20 oder 22 und rasten ein oder legen sich dort lösbar fest. Der montierte Einschnappaufsatz bietet eine bündige äußere oder obere Oberfläche (gegenüber der exponierten Greifelementoberfläche) von Arm 20 wie in 5C gezeigt. Diese bündige Außenfläche bietet außerdem die visuelle Indikation, dass das Greifelement richtig innerhalb des Greifarmes positioniert ist, d. h. eine unregelmäßige Oberfläche am Übergang zur Außenfläche 20u von Arm 20 und der Außenfläche 38u von Element 38 würde anzeigen, dass das Element 38 nicht richtig im Arm 20 positioniert wurde.
Weitere geeignete Baugruppen, welche ein lösbares Rastensystem enthalten, sind in 6A–6D dargestellt. Insbesondere kann, wie in 6A–6C dargestellt, eine separate lösbare Sperrkomponente 52 eingesetzt werden, welche einen Greifelementaufsatzteil 54 aufweist, welcher so ausgebildet ist, dass er sicher zwischen einem Element 24 oder 26 und einem/r hervorstehenden Haken oder Raste 56 eingebettet ist, welche/r so ausgebildet ist, dass er/sie lösbar in einen Greifarm 20 oder 22 einrastet. Wie in 6B und 6C gezeigt, erstreckt sich die Raste 56 geeigneterweise durch den Schlitz 58 von Arm 20 und gleitet in Richtung des distalen Endes 20' des Greifarmes, um sich lösbar um dieses distale Ende herum festzulegen. Weitere lösbare Rasten- oder Hakenstrukturen können eingesetzt werden, wie z. B. eine Seitenraste 60, welche sich von einer Seite einer Sperrkomponente 52 aus erstreckt und lösbar in die Seitenfläche 62 eines Armes einrastet, wie in 6D dargestellt.
Die Komponente 38 oder 52, einschließlich der entsprechenden Teile 40 oder 54 davon, können geeigneterweise aus einer Vielzahl von Materialien, wie Polyethylen, Polypropylen oder einem Nylon oder anderen Ingenieurkunststoff wie Polycarbonat, ABS, usw. bestehen. Nylon kann aufgrund seiner Haltbarkeit mehr bevorzugt sein.
Das Greifelement kann mit einer Vielzahl von Methoden an einer Sperrkomponente befestigt sein. Zum Beispiel kann ein Einsatzformungsprozess angewendet werden, bei dem das Greifpad um die vorgeformte Sperrkomponente herum geformt wird. Es wird außerdem bevorzugt, dass der Ansatzteil 40 oder 54 zusätzlich zur mechanischen Befestigung, welche durch den Einschluss des Teiles 40 oder 54 innerhalb des Elementes, wie in 5B und 6B dargestellt, thermisch eng mit dem Greifelement verbunden wird. Wenn zum Beispiel die Elemente 24 und 26 aus Material der DYNAFLEX-Reihe geformt sind, können die Komponenten 38 oder 52, und besonders die entsprechenden Teile 40 oder 54 davon, geeigneterweise aus einem Polyethylen oder Polypropylen geformt sein, um eine solche thermische Bindung der Materialien bereitzustellen.
Zu weiteren lösbaren Befestigungsmechanismen gehören eine Lasche 64 wie in 3A gezeigt, welche ein erstes Ende 64' mit Flansch 66 aufweist, welches in das Greifelement 24 oder 26 einschnappt, sowie ein zweites Ende 64'', welches in den Aufnahmeschlitz in jeder der oberen Flächen 20' und 22' der Greifarme gleitet und dort einrastet.
Geeignete Maße von Greifinstrumenten der Erfindung und deren Komponenten können ziemlich weit variieren und können auf Grundlage der vorliegenden Offenbarung von einem Fachmann leicht bestimmt werden. Im Allgemeinen sollte das Instrument eine solche Form und Länge aufweisen, dass das Instrument zum Einsatz bei chirurgischen Verfahren, besonders endoskopischen Verfahren in einen Patienten eingeführt werden kann. Die Nutzlänge von Instrument 10 (Länge m in 1) kann geeigneterweise von etwa 24 bis etwa 45 cm sein. Geeignete Durchmesser der verlängerten Gehäusekomponente 12 sind 5 mm und 10 mm, besonders für laparoskopische Anwendungen, obwohl auch hier andere Durchmesser verwendet werden können. Zum Beispiel sind Durchmesser der Gehäusekomponente 12 innerhalb der Spanne 3 bis 12 mm geeignet für verschiedene Anwendungen. Die Greifarme 20 und 22 sollten bevorzugt eine ausreichende Länge aufweisen, um die lösbare Befestigung der Elemente 24 und 26 wie hierin offenbart aufzunehmen und können geeigneterweise eine Länge von etwa 6 bis etwa 86 mm aufweisen (Länge n in 2A und 2B), meist etwa 2 bis etwa 4 cm Länge. Die Elemente 24 und 26 sollten bevorzugt auch eine Größe und Breite aufweisen, die ausreichend ist, um lösbar an den Armen 20 und 22 befestigt zu werden und können geeigneterweise von etwa 2 bis etwa 86 mm lang (Länge o in 4B und 4C) und von etwa 3 bis etwa 12 mm breit sein (Breite p in 4B und 4C).
Ein besonders bevorzugtes Greifinstrument der Erfindung entspricht der in den Zeichnungen gezeigten Konfiguration (besonders 1 sowie 5A–5C bezüglich der lösbaren Befestigung der Padelemente 24 und 26), wobei die Nutzlänge des Instrumentes 10 (Länge m) 32 cm ist; die Greifarme 20 und 22 sind jeweils 1,29 Zoll lang (Länge n); und die Elemente 24 und 26 sind jeweils 0,5 Zoll lang (Länge o) und 0,28 Zoll breit (Breite p).
Ein Greifinstrument der Erfindung kann geeigneterweise wie folgt bei einem laparoskopischen, thorakoskopischen oder einem anderen endoskopischen Verfahren verwendet werden. Das Greifinstrument kann durch eine Trokarscheide in einen Patienten eingeführt werden (z. B. 10 mm Größe). Bei einigen Verfahren kann ein Trokar möglicherweise ungeeignet sein. Während der Einführung und Positionierung des Instrumentes 10, sind die Arme 20 und 22 geeigneterweise in einer geschlossenen Position, um ein enges Profil mit dem Betätigungsgriff 16 zurückgezogen in Richtung des proximalen Endes 10'' des Instrumentes bereitzustellen. Das distale Ende des Instrumentes wird dann an eine gewünschte Position innerhalb des Patienten manövriert, indem der Chirurg mit einer Hand die Betätigungsgriffe 16 und 18 greift und unterstützt durch ein laparoskopisches Sichtinstrument die Arme 20 und 22 zu dem zu manipulierenden Gewebe lenkt. Der Arzt kann dann die Arme 20 und 22 öffnen indem er den Betätigungsgriff 16 in Richtung des distalen Endes des Instrumentes öffnet (d. h. Richtung w in 1 gezeigt). Das zu manipulierende Gewebe, z. B. eine Magenwand, Gallenblase, Darm, usw. wird zwischen den Armen 20 und 22 positioniert und das Gewebe wird durch das Zurückziehen des Betätigungsgriffes 16 in Richtung des proximalen Endes des Instrumentes (Richtung w' in 1 gegriffen). Die Greifarme 20 und 22 können in einer gewünschten Position gehalten werden, indem die Griffe 16 und 18 mit den Rasten 28 wie oben erläutert blockiert werden.
Wie oben erläutert wurde gefunden, dass lediglich minimaler Greifdruck erforderlich ist, um eine Vielzahl von Gewebe, einschließlich z. B. Gallenblase, Darm und Magen wie gewünscht zu halten und zu manipulieren.
Nach Abschluss des gewünschten Verfahrens kann das Instrument dann durch das Trokar-Einführinstrument aus dem Patienten entfernt werden.
Das Instrument 10 kann in einer Vielzahl von Größen bereitgestellt werden, einschließlich unterschiedlicher Längen sowie unterschiedlicher Durchmesser der länglichen Gehäusekomponente 12 wie oben erläutert, je nach der spezifisch beabsichtigten Anwendung.
Die Erfindung beinhaltet außerdem Instrumenten-Sets, welche einen Greifer der Erfindung aufweisen, der zusammen mit oder getrennt von steril verpackten Greifelementen geliefert wird. Bevorzugt wird ein Greifinstrument der Erfindung ohne lösbare Pads separat von den steril verpackten Greifelementpads geliefert. Bevorzugt werden zwei Greifelemente in einer gegebenen sterilen Verpackung geliefert.
Die vorangehende Beschreibung der Erfindung dient lediglich der Veranschaulichung, und es versteht sich, das Varianten und Modifikationen hergestellt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung wie in den folgenden Patentansprüchen dargelegt abzuweichen.

Claims

Chirurgisches Greifinstrument (10), welches Folgendes aufweist: eine längliche Gehäusekomponente (12) mit einer Griffkomponente (14) an einem proximalen Ende, und einem ersten und zweiten Greifarm (20, 22) an einem distalen Ende; erste und zweite Greifelemente (24, 26), die am ersten bzw. zweiten Greifarm (20, 22) befestigt und auf den Armen (20, 22) in gegenüberliegender Relation positioniert sind, um das Greifen einer Zielfläche zwischen den Elementen zu ermöglichen; und ein Greifmaterial (36) auf der Oberfläche von einem der oder beiden Greifelemente/n (24, 26), wobei das Material (36) eine verbesserte Haltekraft an der Zielfläche relativ zur Haltekraft, welche durch die Elemente (24, 26) in Abwesenheit des Greifmaterials (36) bereitgestellt wird, bietet, wobei das Greifmaterial (36) ein separates Material ist, welches eines der oder beide Greifelemente (24, 26) zumindest teilweise bedeckt oder umhüllt.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der Greifelemente (24, 26) lösbar am entsprechenden Greifarm (20, 22) befestigt ist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Greifarme (20, 22) einen inneren Flansch zum lösbaren Einrasten des entsprechenden Greifelementes (24, 26) aufweist.
Chirurgisches Greifinstrument nach Anspruch 3, wobei der Greifarm (20, 22) innerhalb einer Öffnung des Greifarmes (20, 22) entgegengesetzte Flansche (44) zum lösbaren Einrasten des Greifelementes (24, 26) aufweist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach Anspruch 4, wobei das Greifelement (24, 26) gegenüberliegende ausgesparte Oberflächen aufweist, um die entgegengesetzten Flansche (44) des Greifarmes (20, 22) aufzunehmen und lösbar einzurasten.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach Anspruch 2, wobei mindestens eines der Greifelemente (24, 26) durch einen hervorstehenden Teil des Greifelementes (24, 26) lösbar am Greifarm (20, 22) befestigt ist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach Anspruch 2, wobei mindestens eines der Greifelemente (24, 26) lösbar am Greifarm (20, 22) gesichert ist und eine visuelle Indikation dafür bietet, dass sich das Greifelement (24, 26) und der Arm in einer gewünschten lösbar befestigten Anordnung befinden.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach Anspruch 7, wobei das Greifelement (24, 26) und der Arm (20, 22) lösbar gesichert sind, um eine im Wesentlichen glatte obere Oberfläche gegenüber der freiliegenden Oberfläche des Greifelementes (24, 26) vorzusehen.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1–8, wobei das Greifmaterial (36) ein separates, am Greifelement (24, 26) befestigtes Material ist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1–8, wobei das Greifmaterial (36) ein integrierter Bestandteil des Greifelementes (24, 26) ist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1–10, wobei das Greifmaterial (36) ein poröses Polyvinyldienfluorid ist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1–11, wobei das Greifmaterial (36) im Wesentlichen glatt ist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1–12, wobei das Instrument (10) für den endoskopischen Einsatz ausgebildet ist.
Chirurgisches Greifinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Greifmaterial (36) einen Reibungskoeffizienten von 0,6 oder höher aufweist