DE10029739A1

DE10029739A1 - Minimal-Invasiver Zugang für knochenversperrtes Weichteilgewebe

Info

Publication number: DE10029739A1
Application number: DE10029739A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Daum; Axel Winkel; Thomas Guenther; Andreas Klink
Original assignee: Daum I Ins GmbH
Current assignee: MRI DEVICES DAUM GMBH, 19061 SCHWERIN, DE
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-02-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit mit einem nichtmagnetischen Ultraschallmotor für chirurgische und interventionelle Anwendungen im Kernspintomographen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Problem

Mit Hilfe des Kernspintomographen kann man ausgezeichnete Bilder des Weichteilgewebes erzeugen. Es liegt nahe, unter Kernspintomographie-Sicht Interventionen oder chirurgische Eingriffe in einem solchen Weichteilgewebe durchzuführen. Einige der Weichteilgewebe, wie das Gehirn, der spinale Gang, oder Teile der Bandscheiben, liegen jedoch durch Knochen derart verdeckt, dass man durch diese hindurchbohren muss. Eine für den Kernspintomographen geeignete Bohr-Operationseinrichtung ist jedoch noch nicht bekannt geworden. Die hiervorgelegte Erfindung hat zum Ziel, einen minimal-invasiven Zugang in derartige Bereiche mit Hilfe einer auf einem Ultraschallmotor basierenden Antriebseinheit zu platzieren.

Lösung

Die hier vorgelegte Erfindung löst das Problem der Platzierung eines minimal-invasiven Zugangs durch den Einsatz eines Ultraschallmotors für eine Bohrmaschine zur Entnahme von z. B. Knochenbiopsien unter Kernspintomographiesicht. Ein solcher Ultraschallmotor kann völlig aus nichtmagnetischem Material wie z. B. Kunststoffen, Titan und Titanlegierungen oder Keramiken und Piezokeramiken erstellt werden, so dass er sich im Nahfeld eines Kernspintomographen befinden kann, wobei die Qualität der Bildgebung nicht beeinflusst wird und die Bohrmaschine selbst nicht vom Magnet, Gradient oder Hochfrequenzfeld des Kernspintomographen beeinflusst wird.

Durch eine gute Schirmung und den Einsatz dieser Materialien werden keine Bildverzerrungen, sogenannte Artefakte, erzeugt. Die Erfindung löst also das Problem durch die Nutzung von nichtmagnetischen Materialien einer geringen magnetischen Suszeptibilität zum Aufbau der Antriebseinheit.

Die hier vorgelegte Erfindung soll mit Hilfe der folgenden Figuren näher erläutert werden:

Fig. 1 Gesamtansicht der Vorrichtung

Fig. 2 Blockschaltbild der Antriebseinheit

Fig. 3 Explosionsdarstellung der kernspintauglichen Antriebseinheit

Fig. 4 Control-Unit der Antriebseinheit

Fig. 5 Driving Unit mit eingespanntem Spick- oder Kirschner Draht

Die Antriebseinheit besteht aus zwei Komponenten, der Control-Unit 2 und der Driving-Unit 1 (Fig. 1 und 2). Diese sind elektrisch durch ein Kabel 3 verbunden. Die Verbindung ist durch einen Steckverbinder 11 lösbar (Fig. 4). An der Control-Unit 2 ist ein Fußtaster 9 angebracht, der bei Betätigung die Driving-Unit 1 in Funktion setzt. Die Driving-Unit 1 besteht aus dem Gehäuseoberteil 4, Gehäuseunterteil 6, der Hohlwelle 12 und dem Piezomotor 5. Das Bohrfutter 8 ermöglicht die Aufnahme von Bohrern mit unterschiedlichen Durchmessern.

Entsprechende Teile sind in Fig. 3 gezeigt. Die Driving-Unit 1 lässt sich durch den Anwender demontieren, um den Piezomotor 5 vor der Sterilisation zu entfernen. Es lassen sich somit alle Teile der Driving-Unit 1 außer dem Piezomotor 5 sterilisieren.

Wirkungsweise

Die Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie erfolgt durch den piezoelektrischen Effekt, der einen Verzicht auf ein Magnetfeld, welches bei sonst üblichen Elektromotoren zum Wirkungsprinzip gehört, darstellt. Weiterhin wurden für eine störungsfreie Bildgebung der Kernspintomographie nur nichtmagnetische Materialien verwendet.

Durch die Hohlwelle der Driving-Unit wird die Applikation von Instrumenten ermöglicht. Dabei kann die Driving-Unit von der Hohlwelle abgetrennt werden, so dass die Hohlwelle im gebohrten Loch verbleibt. Die Hohlwelle dient dann als minimal-invasiver Zugang zum betreffenden Gewebebereich.

Weiterhin ist die Verwendung sogenannter Spick- und Kirschnerdrähte 13 möglich. Diese werden, wie in Fig. 5 ersichtlich, in die Hohlwelle 12 eingespannt und mit ihnen die Bohrung in den gewünschten Gewebebereich durchgeführt. Anschließend wird die Einspannung des Drahtes gelöst und die Driving-Unit 1 mitsamt der Hohlwelle 12 entfernt. Der Draht 13 befindet sich noch im Gewebe und dient als Markierung. In die Driving- Unit 1 kann nun ein Hohlbohrer eingespannt werden, mit dem am Draht 13 entlang die gewünschte Bohrung in das Gewebe erfolgt.

Es ist möglich die Driving-Unit mit Markern auszustatten, die von einem Navigationssystem erkannt werden und die Orientierung der Vorrichtung mit Hilfe eines solchen Navigationssystems ermöglichen. Diese Marker können als Reflektoren oder als aktiv optisch sendende Leuchtdioden gestaltet sein. Für die Anwendung im Kernspintomographen können sie auch aus einem Material beschaffen sein, welches sich aktiv oder passiv im Kernspintomographen darstellt oder sie könnten mit einer signalgebenden Flüssigkeit gefüllt sein. Diese Marker können auf die Vorrichtung aufgesteckt werden oder sind in die Struktur der Vorrichtung integriert.

Bezugszeichenliste

1

Driving-Unit

2

Control-Unit

3

Elektrisches Kabel

4

Gehäuseoberteil mit Griff

5

Piezomotor

6

Gehäuseunterteil

7

Spannhülse

8

Bohrfutter

9

Fußtaster

10

Netzkabel

11

Steckverbinder

12

Hohlwelle

13

Spickdraht oder Kirschnerdraht

Claims

1. Antriebseinheit für chirurgische und interventionelle Anwendungen im Kernspintomographen, dadurch gekennzeichnet dass der Antrieb aus einem nichtmagnetischen Ultraschallmotor besteht, bei dem die Antriebswelle in Form einer Hohlwelle ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass diese für Anwendungen im Neurobereich und Spinalbereich, für orthopädische Interventionen und Trepanationen geeignet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass diese zur Sterilisation in funktionale Gruppen zerlegt werden kann, deren eine Gruppe aus in üblicher Form sterilisierbaren Außenteilen der Vorrichtung, und deren andere Gruppen aus nichtsterilisierbaren Innenteilen der Vorrichtung bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass die Gehäusegruppen unter Heißdampf sterilisierbar und plasmasterilisierbar sind.

5. Vorrichtung nach einer oder mehreren der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass diese aus einer Control-Unit und einer Driving-Unit besteht.

6. Vorrichtung nach einer oder mehreren der oberen Ansprüche und Ansprüch 5, dadurch gekennzeichnet dass für die Driving-Unit Materialien verwendet werden, die geringe Suszep-tibilitätsartefakte im Kernspintomographen erzeugen.

7. Vorrichtung nach einer oder mehreren der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Motor und die Verkabelung derart abgeschirmt ist, dass keine Störungen der Bildgebung durch das elektrische Feld des Motors und keine Störungen der Funktion des Motors durch die elektromagnetischen Felder des Kernspintomographen entstehen.

8. Vorrichtung nach einer oder mehreren der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass Instrumente, vorzugsweise Spick- und Kirschnerdrähte, durch die Hohlwelle gesteckt und eingespannt werden können.

9. Vorrichtung nach einer oder mehreren der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass durch die Hohlwelle des Ultraschallmotors die Applikation von Instrumenten ermöglicht wird.

10. Vorrichtung nach einer oder mehreren der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Driving- Unit von der Hohlwelle getrennt werden kann, so dass die Hohlwelle als definiert minimal-invasiver Zugang zu einem Gewebsbereich, vorzugsweise des spinalen Bereichs, genutzt werden kann.

11. Vorrichtung nach einer oder mehreren der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass sie durch das Integrieren oder Aufsetzen von Markern mit Navigationssystemen kombiniert werden können.