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Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument zum Entfernen eines an einer Gewebestruktur eines Patienten angelegten chirurgischen Clips, welcher zwei über einen Verbindungsbereich miteinander verbundene Schenkel aufweist.
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Solche Clips sind typischerweise U- oder V-förmig und werden an Gewebestrukturen eines Patienten, beispielsweise einem Blutgefäß, angelegt und dann durch Verpressen geschlossen. Das Material, aus dem solche Clips typischerweise gefertigt sind, beispielsweise Titan, ist plastisch verformbar, so dass beim Verpressen eine bleibende Verformung des Verbindungsbereiches erhalten wird, wobei die Schenkel in der beim Verpressen erlangten Schließstellung verharren.
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In der Chirurgie kommen solche chirurgischen Clips, insbesondere in Form von so genannten Ligaturclips, häufig zur Blutstillung von Blutgefäßen sowie auch zum Abklemmen und Verschließen anderer Hohlorgane zum Einsatz. Sie können darüber hinaus zur Fixierung anderer chirurgischer Vorrichtungen ganz generell an Gewebestrukturen mit ihrer Klemmwirkung befestigt werden.
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Neben den einfachen Clips, die lediglich zwei über einen Verbindungsbereich miteinander verbundene Schenkel aufweisen, kommen auch so genannte Doppelsteg-Clips zum Einsatz, welche insgesamt vier Schenkel aufweisen, die paarweise an ihren freien Enden verbunden sind und an ihrem anderen Ende paarweise über jeweils einen Verbindungsbereich verbunden sind. Diese Doppelsteg-Clips lassen sich einfach durch das Verformen eines ringförmigen Rohlings erhalten.
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Das Anlegen der Clips ist deutlich einfacher und schneller als bislang verwendete Nahttechniken. Die Clips können, wenn sie aus biokompatiblen Materialien hergestellt sind, als Implantat im Körper verbleiben.
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Eines der Hauptanwendungsgebiete der Clips sind Operationen, bei denen ein Blutgefäß oder ein Hohlorgan durchtrennt wird. Hierbei wird dieses üblicherweise mit zwei, besser noch mit drei Clips zunächst derart verschlossen, dass ein Operateur das Hohlorgan zwischen zwei applizierten Clips durchtrennen kann, ohne dass Blut oder andere Körperflüssigkeiten austreten können.
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Immer wieder kommt es vor, dass ein oder mehrere Clips falsch positioniert werden, beispielsweise an einem falschen Gefäß oder Hohlorgan. In diesem Fall müssen die Clips wieder entfernt werden, damit die ursprüngliche Funktion des Gefäßes oder Hohlorgans wieder hergestellt werden kann. In der offenen Chirurgie ist dieses Entfernen falsch positionierter Clips beispielsweise mit Hilfe von Nadelhaltern, Pinzetten oder anderen derartigen Instrumenten meist noch möglich, wenn auch mit einem sehr großen Aufwand. Dabei sind die Clips üblicherweise sehr klein. Typische Schenkellängen liegen im Bereich von ca. 3 bis ca. 12 mm. Mit den vorgenannten Methoden wird der Clip im noch geschlossenen Zustand von der Gewebestruktur, beispielsweise dem Blutgefäß, abgezogen, mit mehr oder weniger traumatischen Folgen. Im schlimmsten Fall kann ein Gefäß verletzt oder sogar perforiert werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein chirurgisches Instrument vorzuschlagen, mit dem ein chirurgischer Clip nach dem Applizieren auf einfache Weise von einer Gewebestruktur eines Patienten wieder entfernt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein chirurgisches Instrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das chirurgische Instrument der vorliegenden Erfindung macht von dem Umstand Gebrauch, dass die chirurgischen Clips zumindest in ihrem Verbindungsbereich aus einem plastisch verformbaren Material, beispielsweise Titan oder Titanlegierungen, hergestellt sind. Bei der Applikation wird der Verbindungsbereich plastisch verformt, wobei beim Verschwenken und Schließen der Schenkel im Verbindungsbereich bei der plastischen Verformung Material typischerweise nach außen, d.h. beiderseits der durch die Schenkel verlaufenden Schwenkebene, verdrängt und dort angehäuft wird.
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Überraschenderweise lässt sich Material des plastisch verformten Verbindungsbereichs mittels eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments und dessen Werkzeugbacken in den Spalt zwischen den geschlossenen Schenkeln verdrängen, wobei der so erzeugte Materialfluss ein Auseinanderschwenken der Schenkel erzwingt. In der nun geöffneten oder aufgespreizten Stellung der Schenkel kann der chirurgische Clip einfach, ohne Kraftaufwand und insbesondere atraumatisch entfernt werden. Dadurch, dass die Verformung auch in diesem Fall plastischer Natur ist, bleibt der Clip auch ohne weitere Krafteinwirkung in der geöffneten bzw. aufgespreizten Stellung erhalten und kann entweder mit Hilfe des chirurgischen Instruments der vorliegenden Erfindung selbst oder eines anderen Instruments aus dem Operationsbereich entfernt werden.
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Bei der Rückführung der Werkzeugbacken in die offene Ruhestellung, wofür typischerweise ebenfalls die Schließvorrichtung verwendet wird, wird der aufgespreizte Clip freigegeben.
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Bevorzugt weisen die Werkzeugbacken des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments an ihren freien Enden eine Stirnfläche mit einer rinnenförmigen Ausnehmung auf, deren Längsrichtung parallel zur Bewegungsrichtung der Werkzeugbacken ausgerichtet ist. Damit kann das chirurgische Instrument insbesondere bei Clips, die an Hohlorganen anliegen, mit der Stirnseite großflächig an dem Hohlorgan zur Anlage gebracht werden, wobei das Hohlorgan partiell in die Ausnehmung einrückt. Die Ausnehmung fungiert somit des Weiteren als Führung und dient der Optimierung der gegenseitigen Positionierung von Werkzeugbacken und Clip. Damit ist beiderseits an dem Verbindungsbereich der chirurgischen Clips ein großflächiges Anliegen und Angreifen der Werkzeugbacken möglich. So kann bei der plastischen Verformung ein möglichst großer Materialfluss in den Spalt zwischen den geschlossenen Schenkeln erzeugt werden, mit der Folge einer ausreichenden Aufspreizung des zuvor geschlossenen Clips.
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Besonders bevorzugt ist die Ausnehmung konkav ausgestaltet, wobei die konkave Ausnehmung wiederum bevorzugt eine im Wesentlichen teilzylindrische Fläche aufweist.
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Die konkave Ausnehmung folgt bevorzugt im Wesentlichen einem Radius im Bereich von ca. 2 mm bis ca. 5 mm. Ein solcher Radius ergibt eine Form der konkaven Ausnehmung, die in einer Vielzahl von Fällen von an Hohlorganen auch unterschiedlicher Durchmesser applizierten Ligaturclips gute bis optimale Verhältnisse beim Erfassen und Verpressen des Verbindungsbereichs des Clips durch das chirurgische Instrument ergeben. Insbesondere gelingt so in einer Vielzahl von Fällen eine gute gegenseitige Positionierung von Werkzeugbacken und Hohlorgan und dem daran fixierten Clip.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des chirurgischen Instruments der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Werkzeugbacken auf den sich gegenüber liegenden Oberflächen, d.h. den Oberflächen, die an dem Verbindungsbereich des Clips zur Anlage kommen und damit den Clip erfassen, mit Hartmetall modifiziert sind.
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Dadurch ergibt sich eine besondere Haltbarkeit des Instruments und konstant gute plastische Verformungsergebnisse im Verbindungsbereich beim Aufspreizen der Clips.
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Die Modifikation der sich gegenüber liegenden Oberflächen der Werkzeugbacken mit Hartmetall wird vorzugsweise mittels Hartmetall-Auflagen auf diesen Oberflächen oder insbesondere Hartmetall-Einsätzen, wie z.B. Plättchen, bewerkstelligt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schließvorrichtung ein Griffteil mit Griffbranchen. Bevorzugt werden die Griffbranchen mittels eines federelastisch wirkenden Elements, insbesondere eines Federelements, in einer Ausgangsstellung gehalten, in der die Werkzeugbacken voneinander beabstandet sind und ihre offene Ruhestellung einnehmen.
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Günstig ist es, wenn der Abstand der Werkzeugbacken an ihrem freien Ende in der offenen Ruhestellung einen vorgegebenen Wert annimmt. Dieser Wert entspricht bevorzugt dem 2- bis 5-fachen der Ausdehnung des Verbindungsbereiches eines zu entfernenden Clips senkrecht zu dessen Schwenkebene.
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Mit der Beschränkung des maximalen Abstandes der Werkzeugbacken kann dem Risiko, dass benachbart zum Verbindungsbereich vorhandenes Gewebe beim Verpressen des Clipmaterials versehentlich mit erfasst wird, vorgebeugt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das chirurgische Instrument eine Sperrvorrichtung, beispielsweise in Form einer Rastvorrichtung, mit der die Werkzeugbacken in deren Schließstellung lösbar fixierbar sind. Der Clip bleibt so nach dem Aufspreizen der Schenkel am Instrument fixiert und kann ohne Weiteres dem Operationsbereich entnommen werden. Sobald die Sperrvorrichtung gelöst wird, kann der Clip vom Instrument getrennt werden.
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Das erfindungsgemäße chirurgische Instrument kann als zangenartiges Instrument ausgebildet werden und so in der so genannten offenen Chirurgie eingesetzt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das chirurgische Instrument als endoskopisches Instrument ausgebildet sein und somit auch im Rahmen endoskopischer Eingriffe zum Einsatz kommen.
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Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:
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1A eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments;
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1B eine Teildarstellung des chirurgischen Instruments der 1A;
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2A schematisch die Verformung eines Clips beim Anlegen an eine Gewebestruktur;
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2B und 2C zwei Beispiele typischer chirurgischer Clips;
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3A bis 3C unterschiedliche Arbeitsphasen bei Entfernung eines chirurgischen Clips mit dem chirurgischen Instrument der 1A;
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4A und 4B Detaildarstellungen eines chirurgischen Clips im geschlossenen und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgespreizten Zustand; und
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5 eine zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments in Form eines endoskopischen Instruments.
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1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehene erste Ausführungsform eines chirurgischen Instruments mit zwei Werkzeugbacken 12, 14 sowie einer Schließvorrichtung in Form zweier aneinander schwenkbar gelagerter Griffbranchen 16, 18. Die Griffbranchen 16, 18 sind in einer Ausgangsstellung mittels eines federelastischen Elements 20 gehalten, welches in der vorliegenden Ausführungsform durch zwei mit den Griffbranchen einseitig verbundenen Blattfedern 22, 24 realisiert ist, deren freie Enden geführt aneinander liegen. Die Blattfedern können so ausgebildet werden, dass sie im unbelasteten Zustand einen Abstand der Werkzeugbacken an ihren freien Enden einstellen, der das Risiko, dass benachbart zum Verbindungsbereich des Clips vorhandenes Gewebe beim Schließen der Werkzeugbacken versehentlich mit erfasst wird, minimiert. Bei einem Clip mit einer Dicke des Verbindungsbereiches von ca. 0,4 mm beträgt der Wert für einen besonders günstigen Abstand ca. 1 bis ca. 2 mm.
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In der Ausgangsstellung der Griffbranchen 16, 18 sind die Werkzeugbacken 12, 14 in einer offenen Ruhestellung, in der das Instrument an einen applizierten Clip zum Entfernen angesetzt werden kann.
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Da für die Verformung des Verbindungsbereiches eines applizierten Clips zum Aufspreizen desselben relativ hohe Kräfte aufgebracht werden müssen, weist das chirurgische Instrument 10 ein großes Hebelverhältnis von beispielsweise ca. 1:5 bis ca. 1:10 auf.
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In 1B sind die beiden Werkzeugbacken 12, 14 im Detail dargestellt.
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So weisen die Werkzeugbacken 12, 14 an ihren stirnseitigen freien Enden 26, 28 konkave Ausnehmungen 30, 32 auf, die im Wesentlichen eine teilzylindrische Form aufweisen. Der Radius dieser teilzylindrischen Flächen beträgt hier ca. 3 mm.
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Die sich gegenüber liegenden Oberflächen der Werkzeugbacken 12, 14 sind mit Hartmetallauflagen in Form von Hartmetallplättchen 34, 36 bestückt, um eine Verformung dieser Oberflächen beim Verpressen der Verbindungsbereiche der zu lösenden Clips entgegenzuwirken und so dauerhaft gute Resultate mit dem Instrument erzielen zu können.
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Anhand von 2A sei zunächst der Ablauf des Verpressens eines einfachen V-förmigen Clips 40 mit zwei Schenkeln 42, 44 gezeigt, wobei die Schenkel 42, 44 in einem Verbindungsbereich 46 miteinander verbunden sind. In der Stellung ist der Clip 40 in seinem Ausgangszustand gezeigt. Beim Schließen des Clips 40 schwenken die freien Enden der Schenkel 42, 44 gegenläufig aufeinander zu, bis sie in Kontakt miteinander kommen (Stellung). Hierbei wird ein abzuklemmendes Hohlorgan von den Schenkeln 42, 44 umfasst und relativ zu den Schenkeln 42, 44 gesichert, bevor der Clip 40 weiter in seine Endstellung verpresst wird, in der das Hohlorgan abgeklemmt und verschlossen ist.
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Die Situation des in seiner Endstellung verpressten Clips ist in den 2B und 2C bei zwei typischen Ausführungsformen chirurgischer Clips im Detail gezeigt.
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2B zeigt schematisch den einfachen Clip 40 mit den beiden Schenkeln 42, 44 in der geschlossenen Stellung im Wesentlichen parallel zueinander anliegend.
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In dem geschlossenen, verpressten Bereich des Clips 40 haben sich seitlich, d.h. auf beiden Seiten der durch die Schwenkebene der Clipschenkel definierten Ebene, Materialanhäufungen 48, 50 gebildet, so dass die Dicke des Clips 40 quer zu dieser Ebene im Bereich des Verbindungsbereiches 46 größer ist als im Bereich der Schenkel 42, 44.
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Gleiches ist bei einem so genannten Doppelsteg-Clip zu beobachten, der in 2C gezeigt ist. Dieser Doppelsteg-Clip 60 weist zwei Schenkelpaare 62, 63 und 64, 65 auf, die jeweils über Verbindungsbereiche 66, 67 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die freien Enden der Schenkel 62, 64 sind über einen kurzen Quersteg 68 miteinander verbunden, die beiden Schenkel 63, 65 über einen entsprechenden kurzen Quersteg 69.
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Beim Applizieren des Doppelsteg-Clips 60 bilden sich, ähnlich wie bei dem Applizieren des einfachen Clips 40, an den Verbindungsbereichen 66, 67 Materialanhäufungen 70, 72, jeweils beiderseits der Ebene, in der die Schenkel 62, 63 bzw. 64, 65 beim Verpressen verschwenkt werden.
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Am Beispiel eines einfachen Clips 40, wie er in den 2B und 2C dargestellt ist, soll anhand der Figurenfolge 3A bis 3C die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments 10 noch näher erläutert werden.
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3A stellt schematisch einen Clip 40 an einem Blutgefäß 74 appliziert dar. Das erfindungsgemäße chirurgische Instrument 10 wird mit seinen Werkzeugbacken 12, 14 in der offenen Ruhestellung beiderseits des Verbindungsbereichs 46 des Clips 40 platziert, wobei das Blutgefäß 74 aufgrund der konkaven Ausnehmungen an den Stirnseiten 26, 28 der Werkzeugbacken 12, 14 einrücken kann und so eine größtmögliche Überlappung der Oberflächen der Werkzeugbacken 12 und 14 mit dem Verbindungsbereich 46 des Clips 40 erzielt wird. Darüber hinaus ergibt dies eine gegenseitige Führung und optimierte Positionierung, so dass der Verbindungsbereich des Clips 40 im Wesentlichen symmetrisch zwischen den Werkzeugbacken angeordnet ist. Beim Schließen der Griffbranchen 16, 18 des chirurgischen Instruments 10 fassen die Werkzeugbacken 12, 14 den Verbindungsbereich 46 des Clips 40, wie in 3B gezeigt.
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Beim weiteren Schließen der Griffbranchen 16, 18 des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments 10 findet dann eine plastische Verformung des Verbindungsbereiches 46 statt unter Erzeugung eines Materialflusses in den Spalt zwischen den im Verbindungsbereich 46 miteinander verbundenen Enden der Schenkel 42, 44 des Clips 40. Der erzeugte Materialfluss zwingt die Schenkel 42, 44 zu einer Schwenkbewegung, bei der sie aufspreizen und so ihre Applikationsstellung aufgeben und damit auch die Klemmwirkung auf das Blutgefäß 74 mindern bzw. letztendlich aufheben.
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Ist der Clip 40 so weit geöffnet wie in 3C schematisch gezeigt, kann der Clip 40 ohne Weiteres von dem Blutgefäß 74, insbesondere atraumatisch entfernt und entsorgt werden.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen des chirurgischen Instruments 10 ist des Weiteren eine Sperrvorrichtung vorgesehen, die die Werkzeugbacken 12, 14 in der geschlossenen Stellung, in der der Verbindungsbereich 46 des Clips 40 verpresst ist, hält, so dass der Clip 40 unverlierbar zwischen den Werkzeugbacken 12, 14 des erfindungsgemäßen Instruments 10 fixiert bleibt, und erst durch Lösen der Sperrvorrichtung können die Werkzeugbacken 12, 14 wieder in ihre offene Ruhestellung überführt werden können, in der dann auch der aufgespreizte Clip 40 freigegeben wird.
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Der an dem Clip auftretende Materialfluss sei nochmals anhand der 4A und 4B verdeutlicht.
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In 4A ist der Clip schematisch an einem Blutgefäß 74 appliziert dargestellt, wobei in 4A nochmals zum Vergleich der applizierte Clip 40 mit den Materialanhäufungen beiderseits des Verbindungsbereichs 46 dargestellt ist. Im geöffneten Zustand wie in 4B dargestellt, ist der Verbindungsbereich 46 so weit verpresst, dass der resultierende Materialfluss zwischen die Schenkel 42, 44 zu einer Aufspreizung derselben geführt hat.
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Beim Verbindungsbereich 46 sind deutlich verpresste Kontaktflächen 76 zu sehen, an denen die Werkzeugbacken 12, 14 des Instruments 10 angelegen haben. An dieser Stelle ist die Dicke des Clips 40 geringer als die ursprüngliche Dicke (auch ohne die Materialanhäufung 50).
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Hieraus ist ersichtlich, dass das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments nicht zwingend das Vorliegen einer Materialanhäufung 50 im Verbindungsbereich 46 des Clips 40 verlangt, sondern auch bei nur geringen oder kaum nennenswerten Materialanhäufungen im Verbindungsbereich 46 lässt sich ein effektives Aufspreizen der Schenkel 42, 44 durchführen, indem Material des Verbindungsbereiches als solchem verpresst und damit zwischen die Schenkel 42, 44 fließt.
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Um den Vorgang noch etwas konkreter darzustellen, sollen am Beispiel eines Clips 40 mit einem Schenkeldurchmesser von ca. 0,4 mm die geometrischen Änderungen grob skizziert werden.
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Der Verbindungsbereich 46 hat im ursprünglichen Zustand des Clips ebenfalls einen Durchmesser von ca. 0,4 mm. Aufgrund des Materialflusses beim Applizieren und Verpressen des Clips in seine Schließstellung nimmt die Ausdehnung des Clips im Verbindungsbereich 46 sowohl in Richtung parallel zu den Schenkeln 42, 44 als auch in Querrichtung zur Schwenkebene der Schenkel 12, 14 etwas zu. Im Bereich der Materialanhäufungen 48, 50 findet man so eine Dicke von ca. 0,45 mm und in Richtung senkrecht dazu eine geringfügig größere Ausdehnung als die ursprünglichen 0,4 mm.
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Nach dem Öffnen des Clips mit dem erfindungsgemäßen Instrument beträgt beispielsweise die Dicke im Bereich der Kontaktflächen 76 nur noch 0,3 mm und in Richtung senkrecht hierzu weist die Ausdehnung des Verbindungsbereiches 46 eine Abmessung von ungefähr 0,45 mm auf, aufgrund des beim Aufspreizen des Clips 40 auftretenden Materialflusses.
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Die 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Instruments, das hier als endoskopisches Instrument 100 ausgebildet ist. Das endoskopische Instrument 100 weist einen Instrumentengriff 126 auf, welcher mit einem lang gestreckten, rohrförmigen Schaft 128 lösbar verbindbar ist. Der Instrumentengriff 126 und der Schaft 128 sind relativ zueinander um eine von dem Schaft 128 definierte Längsachse rotierbar. Eine Verbindung zwischen dem Instrumentengriff 126 und dem Schaft 128 wird durch ein am Instrumentengriff 126 bewegbar gehaltenes Kupplungsstück 132 hergestellt.
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Der Instrumentengriff 126 umfasst eine Betätigungseinrichtung 134, welche eine erste Griffbranche 136 und eine zweite Griffbranche 142 aufweist. Die Griffbranche 136 ist einstückig mit einem Instrumentengriffgrundkörper 138 ausgebildet, im Wesentlichen quer zur Längsachse des Schafts 128 verlaufend. Die beiden Griffbranchen 136, 142 sind über ein an dem Instrumentengrundkörper 138 ausgebildetes Schwenklager 140 verschwenkbar aneinander gelagert. Die freien Enden der beiden Griffbranchen 136, 142 sind mit Fingerringen 144, 146 ausgebildet.
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Die Betätigungseinrichtung 134 dient zum Übertragen einer Betätigungskraft für Werkzeugbacken 150, 152, die gegeneinander schwenkbar gelagert sind. Die Ausbildung der Werkzeugbacken 150, 152 gestaltet sich analog zu den Werkzeugbacken 12, 14 wie im Zusammenhang mit den 1A und 1B erläutert.
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Über ein Kraftübertragungsglied 148 kann die Schwenkbewegung der Griffbranchen 136, 142 gegeneinander in eine translatorische Bewegung der Zugstange 148 übersetzt werden, deren Bewegung wiederum im Bereich der Werkzeugbacken 150, 152 in eine Schwenkbewegung derselben aus einer offenen Ruhestellung in eine Schließstellung umgesetzt wird.
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Die beiden Griffbranchen 136, 142 können darüber hinaus auch eine Rastvorrichtung 160 umfassen, die einseitig an der Griffbranche 142 befestigt ist.
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Das freie Ende der Rastvorrichtung 160 ist durch eine Öffnung im Griffteil 136 hindurch geführt und weist mehrere Rastnasen 162 auf, die bei einer geschlossenen Stellung der Werkzeugbacken 150, 152 mit einer komplementären Rastfläche im Griffteil 136 zusammenwirken und für ein Verrasten der Schwenkposition der beiden Griffbranchen 136, 142 sorgt. In einer solchen Stellung bleibt der Clip zwischen den Werkzeugbacken fixiert.
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Durch ein elastisches Verschwenken des freien Endes des Hebels 160 lässt sich diese Sperre oder Verrastung wieder lösen, so dass dann nachfolgend die Werkzeugbacken 150, 152 wieder in ihre offene Ruhestellung zurück bewegbar sind und damit dann den aufgespreizten, zuvor festgehaltenen Clip freigeben.