DE19711675A1 - Chirurgisches Handinstrument - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Operationsinstrument für das Entfernen von Gewebe aus dem menschlichen oder tierischen Körper, insbesondere für die Katarakt-Chirurgie und andere chirurgische Eingriffe, beispielsweise in der Knochenchirurgie. Das Instrument wird vom Operateur gehalten und erlaubt die Abtragung und Entfernung des unerwünschten Materials, beispielsweise getrübte Linsen, Knochen- oder anderes Gewebe.

Abrasive chirurgische Instrumente werden unter anderem in der Augenchirurgie benötigt. So werden zur Entfernung getrübter Linsen bei Staroperationen in der konventionellen chirurgischen Technik sogenannte Phakoemulsifikatoren eingesetzt, die die Linse durch eine mit Ultraschall oszillierende Titannadel zerhämmern (siehe beispielsweise DE 40 38 773 C2). Dabei können oftmals Schädigungen von schützenswerten Strukturen des Auges, wie zum Beispiel der hinteren Kapselwand oder des Hornhautendothels, auftreten. Probleme beim Einsatz von Phakoemulsifikatoren gibt es insbesondere bei zu flacher Vorderkammer oder zu hartem Linsenkern. Ein weiteres Problem heutiger Phakotechnik ist die dazu erforderliche Spül-/Saugeinrichtung. Durch die in einer externen Geräteeinheit angeordnete Absaugpumpe kommt es aufgrund der langen Zuleitungen oftmals zu gefährlichen Nachsaugeffekten nach dem Abschalten der Absaugung. Außerdem werden durch das plötzliche Freiwerden der Phakospitze nach Okklusion mit Linsenmaterial oftmals sehr hohe Durchflußraten induziert, die durch die Infusion nicht ausreichend ausgeglichen werden können. Dadurch kann es während des Eingriffs zu gefährlichen Druckschwankungen in der Vorderkammer kommen. Bislang eingesetzte Maßnahmen zur Stabilisierung der Vorderkammer sind beispielsweise Ventile, die bei plötzlichem Druckabfall im Auge eine zweite Infusionsflasche öffnen. Durch den erhöhten hydrostatischen Druck in der Infusionsleitung werden kurzzeitig erhöhte Flüssigkeitsströme ins Auge realisiert. Andere Systeme arbeiten mit Infusionspumpen, die über Drucksensoren angesteuert werden und den Intraokulardruck regeln.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Operationsinstrument für die Katarakt-Chirurgie und andere chirurgische Maßnahmen bereitzustellen, mit dem sich operativ eine minimalinvasive Vorgehensweise realisieren läßt und wobei Druckstöße und andere Druckschwankungen vermieden werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein chirurgisches Handinstrument zum Abtragen und Abtransportieren von Gewebe, wie Knochen- oder Linsengewebe, mit einem Abtragewerkzeug und einer nahe bei dem Abtragewerkzeug angeordneten rotatorischen Absaugpumpe, wobei das Abtragewerkzeug über eine starre Welle mit der Absaugpumpe derart verbunden ist, daß die Drehbewegung der in Betrieb befindlichen Pumpe eine entsprechende Drehbewegung des Abtragewerkzeugs induziert. Die beiden genannten Teile des Instruments sind in einen Absaugkanal eines Gehäuses integriert, der an der Vorderseite des Gehäuses eine Arbeits- und Absaugöffnung bildet.

Durch den kontinuierlichen Bearbeitungsvorgang und durch die nahe am Operationsort angebrachte Absaugpumpe wird eine schonende Behandlung des umgebenden Gewebes gewährleistet, und es werden Druckstöße und andere Druckschwankungen vermieden, z. B. solche, die durch lange Verbindungsleitungen zwischen Pumpe und Absaugort verursacht sind.

Wenn das erfindungsgemäße Handinstrument für die Katarakt­ chirurgie eingesetzt werden soll (als sogenannter "Phakoaspirator"), empfiehlt es sich, daß zum Druck- und Volumenausgleich der Vorderkammer Flüssigkeit ins Auge infundiert werden kann. Die Möglichkeit, Spüllösung in das Operationsgebiet zu bringen, kann auch bei anderen Abrasiv-Ope­ rationen notwendig oder empfehlenswert sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße chirurgische Handinstrument daher zusätzlich einen getrennt vom Absaugkanal geführten Infusionskanal auf, der an der Vorderseite des Gehäuses nahe der Arbeits- und Absaugöffnung eine Infusionsöffnung bildet, und in dem eine Infusionspumpe eingebettet ist. Der Ort der Infusionspumpe im Kanal ist frei wählbar, bevorzugt liegt er jedoch weiter entfernt von der Infusionsöffnung. Hierdurch kann beispielsweise dem Instrument eine gut in der Hand liegende Gestalt gegeben werden. Durch Vorsehen der Infusionspumpe wird ermöglicht, daß das Gewebe am Operationsort, beispielsweise die Linse, gleichzeitig und ohne zeitliche Unterbrechung zerkleinert und entfernt wird, während gleichzeitig und ohne Unterbrechung Flüssigkeit in das Auge infundiert wird, so daß die Summe der zu- und abfließenden Ströme zu jedem Zeitpunkt bei Null gehalten werden kann. Die Messung des Flüssigkeitsstroms kann durch Durchflußmengenmesser erfolgen, die in den jeweiligen Zu- bzw. Abflußleitungen für die Absaug- und die Infusionsflüssigkeit angeordnet sein können. Mittels einer Druckwaage kann die Regelung der Flüssigkeitsströme erfolgen. Die beiden Pumpen können entweder direkt miteinander gekoppelt sein, um Zu- und Abfluß in einem exakten Gleichgewicht zu halten, oder sie können getrennt angesteuert werden. Dies kann zum Beispiel wünschenswert sein, wenn - z. B. im Falle der Katarakt-Chirurgie - die Tiefe der Vorderkammer verändert werden soll, oder wenn eine Spülung des Operationsortes gewünscht wird. Die Durchflußraten im Infusi­ ons- und Absaugkanal werden dann vom Operateur bestimmt.

Das Abtragewerkzeug wird je nach dem gewünschten Verwendungszweck des Handinstrumentes gewählt. Für die Linsenextraktion kann beispielsweise ein rotierendes Werkzeug zum Zerkleinern durch ggf. kombiniertes Schneiden, Fräsen und/oder Zermahlen zum Einsatz gelangen. Die genaue Werkzeuggeometrie und -funktion sollte von der Viskosität sowie der optischen und mechanischen Beschaffenheit der zu entfernenden Linse abhängen. So ist zur Bearbeitung besonders harter Linsen ein Fräskopf besonders geeignet. In speziellen Fällen kann mit einem Schermesser gearbeitet werden. In Kombination mit der Absaugwirkung kann die Linse dabei auf ein Gitter gedrückt oder gezogen werden, so daß sie teilweise durch das Gitter hindurchtritt und dort von einem rotierenden Schermesser erfaßt und zertrennt wird. Auch andere messerartige Schneiden zum Zerkleinern des getrübten Linsenmaterials oder Brechermahlwerke sind geeignet. Unter den Brechermahlwerken sind Kegelbrecheranordnungen besonders bevorzugt, die beispielsweise gewindeartig verlaufende Schneiden auf dem Kegel zum formschlüssigen Erfassen und Einziehen der Linse in den Absaugkanal oder axial verlaufende Schneidspalten aufweisen können. Besonders bevorzugt sind zusätzliche Absaugbohrungen unterschiedlicher Größe auf dem Kegel.

Zum Ansaugen des zerkleinerten und abgetragenen Gewebes ist hinter dem Abtragewerkzeug eine Pumpe angeordnet, deren Durchmesser so gering gewählt sein muß, daß sie in den Absaugkanal eingebettet angeordnet sein kann. Bevorzugt erfolgt die Einbettung dichtend. Als Absaugpumpe eignet sich jede auf dem Rotationsprinzip basierende Pumpe, beispielsweise eine innenverzahnte bzw. auf dem Gerotorprinzip basierende Pumpe, wie in der PCT/DE 96/01837 beschrieben, eine Pumpe mit zwei oder mehreren Zahnrädern oder eine Flügelzellenpumpe. Wird die Pumpe angetrieben, so dreht sich mit ihr zusammen das auf der Pumpenwelle montierte oder anders fest mit dieser verbundene (z. B. einstückig verbundene) Bearbeitungswerkzeug. Damit ist nur ein einziger Antrieb für beide Bestandteile des Handinstrumentes erforderlich. Der Pumpenantrieb kann mechanisch, z. B. über eine biegsame Welle, hydraulisch, elektromagnetisch oder elektrisch erfolgen, wobei in den beiden letzteren Fällen ein Motor oder dergleichen zur Umwandlung der elektromagnetischen/elektrischen Energie in mechanische Energie der Pumpe vorgeschaltet sein muß. Um einen Reflux der Pumpe im Falle von fälschlicherweise angesaugtem Material zu gewährleisten, muß deren Drehrichtung umkehrbar sein.

Da die meisten auf dem Rotationsprinzip basierenden Pumpen eine exzentrisch angeordnete Welle aufweisen, ist die Pumpe in bevorzugter Weise in einer Zentrierhülse angeordnet, die ihrerseits dichtend in den Absaugkanal eingepaßt ist. Durch diesen Ausgleich wird ermöglicht, daß auch bei einem exzentrischen Antrieb das Abtragewerkzeug zentrisch im Absaugkanal angeordnet ist.

Sofern eine zweite Pumpe zum Fördern von Infusionslösung vorgesehen ist, ist diese in einem vom Absaugkanal getrennten Infusionskanal angeordnet. Die Antriebe beider Pumpen liegen vorzugsweise parallel zueinander. Während der Absaugkanal vorzugsweise eine Geometrie mit einer durchgehenden Achse aufweist, um die oben dargestellte Anordnung von Abtragewerkzeug, Pumpe und Antriebswelle zu ermöglichen, kann der Infusionskanal in beliebiger Geometrie ausgeführt sein, sofern er einen Bereich aufweist, in dem die Pumpe eingebettet sein kann. Beispielsweise kann sich der Infusionskanal zur Vorderseite des Gehäuses hin stark verjüngen. Vorzugsweise liegt er zumindest im Bereich der Pumpe und an der Gerätespitze parallel zum Absaugkanal. Er kann auch als Ringleitung ausgebildet sein, die um den Absaugkanal herumgelegt ist. Die Infusionslösung kann aus dem Kanal durch eine oder mehrere Öffnungen austreten. Die vordere(n) Öffnung(en) des Infusionskanals liegt/liegen vorzugsweise nahe bei der Arbeits- und Absaugöffnung, um eine gleichmäßige Spülung des Operationsgebietes zu gewährleisten. Der Querschnitt der Öffnung kann wesentlich kleiner als der der Arbeits- und Absaugöffnung sein.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorderseite des Gehäuses gegenüber den Seitenwandungen keinen rechten Winkel auf, sondern ist abgeschrägt, beispielsweise im Bereich zwischen 5 und 45°. Ebenfalls bevorzugt ist es, daß die vordere Öffnung des Absaugkanals über dessen gesamten Querschnitt geht. Hierdurch wird ausreichend Platz für das Abtragewerkzeug geschaffen. Dieses kann in diesem Falle beispielsweise gegenüber dem gedachten Gehäuseabschluß leicht zurückversetzt liegen. Hierdurch wird sichergestellt, daß kein freies Schneiden des Werkzeugs möglich ist. Solche Ausgestaltungen sind insbesondere für die Katarakt-Chirurgie interessant, während für andere chirurgische Anwendungen ein leichtes Vorstehen des Abtragewerkzeugs gewünscht sein kann.

Als Gehäuse für das erfindungsgemäße Handinstrument eignet sich beispielsweise eine einfach- oder doppellumige Metallhohlnadel aus biokompatiblem Material als Absaug- und ggf. Infusionskanüle sowie als Gehäuse zur Aufnahme des Abtragewerkzeugs, der Absaugpumpe und ggf. der Infusionspumpe und der Druckwaage zur Regelung der Flüssigkeitsströmung. Aus ergonomischen Gründen ist es bevorzugt, daß das Instrument in seinem vorderen Bereich, in dem sich die Funktionssysteme befinden, weitgehend gerade ist, während es im anschließenden Bereich so geformt ist, daß eine funktionelle Operationshaltung möglich ist, daß es also "gut in der Hand liegt".

Das erfindungsgemäße chirurgische Handinstrument kann in der Katarakt-Chirurgie wie folgt eingesetzt werden: Nachdem das Instrument in der Vorderkammer vor der kapseleröffneten Linse plaziert ist, wird die rotatorische Absaugpumpe angetrieben und saugt damit die Linse in die Instrumentenspitze ein. Da gleichzeitig mit der Pumpe das auf der Pumpenachse montierte Abtragewerkzeug in Drehbewegung versetzt wird, zerkleinert dieses die durch den Sog an den Bearbeitungskopf angedrückte Linse. Sofern eine Infusionspumpe vorgesehen ist, wird durch diese durch den Infusionskanal die für den Druck- und Volumenausgleich der Vorderkammer notwendige Menge an Flüssigkeit gefördert. Durch den gleichzeitigen Absaug- und Bearbeitungsvorgang wird die Linse aus der sie umgebenden Kapsel herausgelöst.

Zur vollständigen Entfernung der Linsenrinde kann das Instrument durch die Hand des Operateurs im Kapselsack nachgeführt werden. Durch einen zweiten kleinen Einschnitt können die Linse bzw. Linsenfragmente unterstützenderweise zum Phakoaspirator gebracht werden, so daß eine vollständige Entfernung aller Linsenbestandteile gewährleistet wird.

Nachstehend soll die Erfindung anhand von Fig. näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt das Prinzip des chirurgischen Handinstrumentes mit Absaug- und Infusionspumpe. Die Vorderseite des Instrumentes ist oben. Man erkennt die Anordnung des Abtragewerkzeuges 1 in Verbindung mit der Absaugpumpe 2. Diese ist mit der Infusionspumpe 9 über eine Druckwaage 10 so verknüpft, daß die gewünschten Zu- und Abflußmengen über die Antriebs- und Steuereinheit 11 eingestellt werden können. Zusätzlich kann ein Drucksensor 12 vorgesehen sein, der die Druckverhältnisse am Operationsort mißt. Absaugpumpe 2 und Infusionspumpe 9 werden getrennt über die Antriebs- und Steuereinheit angetrieben.

Fig. 2 zeigt den Grundaufbau ebenfalls schematisch: im Absaugkanal 4 sind das Abtragewerkzeug 1 und die über die Welle 6 mit diesem verbundene Absaugpumpe 2 angeordnet, im Infusionskanal 7 die Infusionspumpe 9. Beide Pumpen werden über Wellen 13, 13' angetrieben. Mit 3 ist das Gehäuse bezeichnet, die Arbeits- und Absaugöffnung befindet sich bei 5.

Fig. 3 zeigt schematisch das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Handinstrumentes anhand einer Linsenextraktion mit einem Kegelbrecher als Abtragewerkzeug. Der Pfeil 8 bezeichnet das Ansaugen der Linse, der Kegelbrecher 14 weist eine gewindeartig verlaufende Schneide mit nach hinten veränderlicher Steigung auf. Der Pfeil 15 bezeichnet das Einziehen der Linse in das Kegelbrecher-Mahlwerk. Mit der Pumpe 2 wird abgesaugt, mit der Pumpe 9 infundiert. Der Infusionsstrom 28 gelangt in die Vorderkammer des Auges.

Fig. 4 stellt eine konkrete Ausgestaltung des vorderen Teils eines erfindungsgemäßen Handinstrumentes für die Phakoextraktion dar, dessen Funktion in Fig. 3 erläutert wurde.

Das in Fig. 4 dargestellte Instrument besitzt ein Titangehäuse 25. Seine Spitze ist um ca. 30° abgeschrägt, um ein optimales Vorgehen in der Vorderkammer zu gewährleisten. Dadurch ist die Bearbeitungsrichtung beim Ansaugen der Linse 14 von der Linsenkapsel 35 weggerichtet. Die Infusionsflüssigkeit wird durch den Infusionskanal 7 ebenfalls direkt an der Spitze in die Vorderkammer eingeleitet. Dies bietet gegenüber seitlich angebrachten Öffnungen den Vorteil, daß immer eine ausreichende Menge Infusion nachfließen kann und nicht schon vor oder innerhalb der cornealen Dichtlippe austritt, was ein Infusionsdefizit zur Folge hätte. Die Infusionsflüssigkeit wird durch die Instrumentenspitze direkt zwischen Linsenrinde und Kapselsack gespült und unterstützt dadurch zusätzlich das Herauslösen der Linse.

Der im Absaugkanal angebrachte Kegelbrecher 1 besitzt neben seiner Schneid-/Mahlgeometrie Absaugbohrungen 16, die zur Grundfläche des Kegels hin größer werden. Kleine Linsenbestandteile werden dadurch bereits an der Spitze in das Innere des Kegels gesaugt und abtransportiert, während größere erst an der Basis eingesaugt werden. Sind die Linsenfragmente auch dort noch zu groß für die Absaugbohrungen 16, werden sie an der engsten Stelle zwischen Kegelmantel und Absaugkanal zerdrückt und durch den Brecherspalt 17 direkt in den Absaugkanal gezogen. Das nach dem Brecher angebrachte Strömungsleitelement 18 dient zur Vermeidung von Turbulenzen während der Zerkleinerung und Absaugung der Linse. Turbulenzen stellen bei der bekannten Phakoemulsifikation mit Ultraschall eines der zentralen Probleme dar.

Zur Absaugung wird hier ebenso wie zur Infusion eine innenverzahnte Mikropumpe nach dem Gerotorprinzip eingesetzt. Erkennbar sind die Pumpenachsen 6 und 6', Innenrad 19, Außenrad 20, Deckel 21 und das hintere bzw. vordere Basisteil (Stirneinsatz) 22, 22'. Beide Pumpen werden über flexible Wellen 13, 13' von einem externen Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Die Infusionspumpe wird von einem Positionierelement 23 im Gehäuse gehalten. Zur konzentrischen Lagerung des Bearbeitungskopfs wird der Absaug-Pumpenkörper 2 über die Zentrierhülse 24 im Absaugkanal positioniert.

Das Gesamtsystem des hier dargestellten Phakoaspirators umfaßt außerdem (nicht gezeigte) Durchflußmengenmesser in Zu- und Abflußleitungen, um die Volumenströme von Infusionslösung 26 und Phakoabfluß 27 zu jedem Zeitpunkt exakt bestimmen zu können. Geregelt werden diese durch eine über die Drehzahl der Motoren veränderbare Förderrate der Mikropumpen. Die Drehrichtung des antreibenden Motors ist umkehrbar.

In diesem Instrument wird die Belastung des Auges, die bei herkömmlichen "Phako"-Geräten durch die abgegebene Ultraschalleistung nicht vermieden werden kann, durch die Kontinuität des Bearbeitungsvorgangs beim Kegelbrecher auf ein Minimum reduziert. Auch die Druckzustände lassen sich durch die direkt in der Gerätespitze angeordnete Absaugpumpe besser stabilisieren, während es bisher infolge der Okklusion der Gerätespitze immer wieder zu starken Druckschwankungen kam.

Fig. 5 zeigt eine innenverzahnte Zahnradpumpe nach dem Gerotorprinzip, die sich besonders für das erfindungsgemäße Handinstrument eignet, weil sie sich aufgrund ihrer geringen Anzahl von Teilen und ihrer einfachen Geometrie leicht und einfach mit geringen Abmessungen herstellen läßt. Diese Pumpe ist unter anderem in der deutschen Patentanmeldung 195 35 781.7 offenbart.

Die Fig. 5 zeigt eine Schemaskizze der Pumpe, die in einer Größenordnung von bevorzugt 10 mm Durchmesser oder weniger liegt, die aber mit Fertigungsverfahren der Draht- und Senkerosion oder anderer Methoden auf Größenordnungen reduzierbar ist, die unter 2,5 mm Durchmesser liegen. Die Länge der Pumpe beträgt im letzteren Fall etwa 4 mm, gemessen in Achsrichtung 100.

Die Mikropumpe 51 besteht aus einer Hülse 60, in der fünf Funktionselemente teilweise beweglich und teilweise fest integriert sind. An jeder Stirnseite der Hülse 60 ist jeweils ein Stirneinsatz 41 bzw. 42 vorgesehen (42 zur Hälfte weggelassen), die eine außermittige Bohrung zur Aufnahme einer Pumpenachse 50 aufweisen. Die Bohrungen fluchten entlang einer ersten Achse 100, die gegenüber der Mittenachse 101 der Hülse 60 geringfügig nach radial außen versetzt ist.

Die beiden Stirneinsätze 41,42 sind axial beabstandet, und zwischen ihnen sind zwei miteinander rotierende und ineinander kämmende Rotoren vorgesehen, ein Außenrotorteil ("Außenrad") 30 und ein Innenrotorteil ("Innenrad") 20. Der Innenrotor 20 hat nach außen gerichtete, umfänglich gleichmäßig beabstandet verteilt angeordnete Zähne. Die Zähne kämmen mit dem Außenrotorteil 30, das nach innen offene Nuten aufweist, die umfänglich gleichmäßig beabstandet sind und in ihrer Gestalt zu den Zähnen so passen, daß jeder Zahn des Innenrotors eine in axialer Richtung gerichtete Dichtlinie auf der Innenfläche des Außenrades bildet. Alle Dichtlinien bewegen sich in der Antriebsrichtung A um die Achse 100.

Das Innenrad 20 beschreibt zusammen mit der Antriebsachse 50 eine Rotationsbewegung, ein Antrieb kann über eine längere biegsame Welle eine Drehbewegung A einkoppeln, es kann auch ein elektrischer Antrieb direkt an der Achse 50 angeordnet sein.

Während die Drehachse 50 zusammen mit dem fest daran angeordneten Innenrad 20 und das Außenrad 30 drehbar sind, sind die anderen Teile der Mikropumpe - die Stirneinsätze 41, 42 und die sich über die Länge der Pumpe 1 erstreckende Hülse 60 - umfänglich fest miteinander verbunden. Die Achse 50 ist drehgelagert in den Bohrungen der Stirneinsätze 41, 42, ebenso drehgelagert ist das Außenrad 30 in der fest stehenden Hülse 60. Damit bewegen sich bei einem Drehantrieb über die Achse 50, repräsentiert durch einen Winkelgeschwindigkeits-Vektor A, sowohl das Außenrad 30 als auch das Innenrad 20 unter rotatorischer Bewegung der Dichtungslinien und gleichzeitiger sich bei der Drehung verändernder Kammervolumina 20a, 30a zwischen dem Außenrad und dem Innenrad.

Die Kammervolumina werden dabei in Richtung zum geringsten Abstand der Achse 100 der Drehachse 50 von der Hülse 60 hin jeweils kleiner, womit die in ihnen geförderte Flüssigkeit unter erhöhten Druck gesetzt wird, während sie sich auf der anderen Seite nach Überschreiten des geringsten Abstandes zwischen Achse 100 und innerer Mantelfläche 61 der Hülse 60 wieder vergrößern.

Zusammen mit nierenförmigen Öffnungen 41n, 42n in den Stirnseiten, die so angeordnet sind, daß ihre geringste radiale Breite jeweils an dem Ort beginnt, an dem der Abstand zwischen der Achse 100 und dem Innenmantel der Hülse 60 am geringsten ist, während sich ihre maximale radiale Breite an dem Ort befindet, der nahe dem größten Abstand von Achse 100 zu der inneren Mantelfläche der Hülse 60 liegt, wird eine Förderpumpe erhalten. Die Einström-Niere, die sich auf der Seite der Zuströmung der zu fördernden Flüssigkeit V' befindet, ist gegensinnig zu derjenigen Ausströmniere 42n gelagert, die in der erwähnten Figur am Ausströmort des unter Druck geförderten Fördervolumens V dargestellt ist. Die Figur zeigt also an der Ausströmseite eine Ausström-Niere, die sich in der gezeigten Drehrichtung A der Pumpe vom geringsten Abstand der Achse 100 zum größten Abstand der Achse 100 von der inneren Mantelfläche 61 hin verbreitert, während sich die Einström-Niere 41n in dem Stirneinsatz 41 befindet und sich mit ihrer größten radialen Breite vom Ort des größten Abstandes der Achse 100 zur inneren Mantelfläche 61 zum geringsten Abstand der Achse 100 von der inneren Mantelfläche 61 der Hülse 60 in ihrem radialen Ausmaß verringert.

Die Abmessung und die Breitenveränderung der beiden Nieren sind abgestimmt auffolgende Kriterien:

• - Die Nieren müssen kleiner sein als die entsprechenden Halbkreisflächen der Stirneinsätze 41, 42.
• - Ein Kurzschluß der Förderung, d. h. eine durchgehende Verbindung zwischen der Einlaß-Niere und der Auslaß-Niere wird in allen Drehpositionen verhindert.
• - Der Ein- und Auslaßquerschnitt der Nieren - die radiale Abmessungsveränderung - orientiert sich an dem Fußkreisdurchmesser des Außenrades 30 und dem Fußkreisdurchmesser des Innenrades 20, wobei die Querschnittsfläche so groß als möglich gewählt werden sollte, um geringen Druckverlust zu erhalten, allerdings bei Einhaltung der erwähnten Dimensionierungsvorschrift.

Die beiden Nieren können alternativ auch als gekrümmte Nuten in die innere flache Wandung der Stirnseiten eingebracht sein, wobei dann jeweils eine zylindrische Bohrung jeweils in Achsrichtung der Pumpe als Auslaß und Einlaß vorgesehen wird. Das erhöht die Stabilität, die bei den geringen Bauelementgrößen nicht unwichtig ist.

Eine Einzelfertigung der aus nur sechs Bauelementen bestehenden Pumpe ist möglich mit der erwähnten Draht- uns Senkerosion, wobei alle Pumpenteile mit Zylinderkoordinaten ausreichend beschreibbar sind, was für die Fertigung bedeutet, daß eine Dimension keine zusätliche Bearbeitung benötigt. Die Stirneinsätze 41 und 42 sind mit Drahterosion fertigbar. Die Achse 50 ist ohnehin zylindrisch, der Innenrotor 20 ist ebenfalls mit Drahterosion fertigbar, ebenso wie der Außenrotor 30. Die Hülse 60 schließlich ist auch ein Pumpen-Bau­ element, das mit Drahterosion gefertigt werden kann.

Werden die zuvor erwähnten nierenförmigen Einlaß- und Auslaß-Nu­ ten in den Innenseiten der Stirneinsätze 41, 42 gefertigt, so kann dafür die Senkerosion eingesetzt werden.

In großen Stückzahlen können Kunststoff- oder Metall-Spritz­ gußverfahren zur Anwendung kommen. Als Werkstoff für die Fertigung der Mikropumpe empfiehlt sich hartgesintertes Metall, das eine geringe Verspannung aufweist, leicht mit der Draht- und Senkerosion bearbeitet werden kann und medizinisch verträglich ist. Werden die Erosionsverfahren eingesetzt, so muß auf elektrische Leitfähigkeit des Werkstoffes geachtet werden, wird ein Keramik-Spritzgußverfahren eingesetzt - mit Formen, die z. B. durch Draht- und Senkerosionen gefertigt sein können - so ist die elektrische Leitfähigkeit des Werkstoffes der Mikropumpe nicht mehr erforderlich.

Die anhand der Figur und des Fertigungsverfahrens beschriebene Pumpe läßt sich ohne weiteres in den zuvor beschriebenen Vorrichtungen zur aktiven Strömungsunterstützung verwenden. Der erwähnte Antrieb A kann durch eine dünne, biegbare Welle vorgenommen werden. Der Antrieb A kann durch ein direkt an der Pumpe oder davon leicht beabstandeten Elektromotor mit elektrischer Zuführungsleitung bewirkt werden. Der Antrieb der Mikropumpe kann aber auch durch einen mit Flüssigkeit angetriebenen Motor erreicht werden, der in gleicher Weise gefertigt wird und das gleiche Aussehen hat, wie die beschriebene Pumpe, nur ist bei dem Motor ein fluidischer Antrieb durch die Zufluß-Niere 41n mit einem Schlauch gewählt, der an dem Stirneinsatz 41 fest angeordnet ist.

Da die Hülse 30 bei dem fluidischen Mikromotor fest an dem Außenrad 30 angebracht ist - beispielsweise durch Kleben oder einen Paßsitz oder durch eine Schweiß- oder Lötverbindung - wird die Hülse 60 gedreht und kann ihre Antriebskraft auf den Antrieb A der Pumpe übertragen. Der Antrieb der Pumpe kann - statt über die Welle 50 mit der Drehrichtung A - auch über die Hülse 60 erfolgen. Ebenso ist es möglich, die Antriebsrichtung umzukehren, um dann auch die Förderwirkung der Mikropumpe in eine Förderrichtung von V nach V' zu erreichen.

Claims (11)

1. Chirurgisches Handinstrument zum Abtragen und Abtransportieren von Gewebe und dergleichen mit einem Abtragewerkzeug (1) und einer auf dem Rotationsprinzip basierenden Absaugpumpe (2), umfassend ein in der Hand des Operateurs zu haltendes Gehäuse (3) mit einem Absaugkanal (4), der an der Vorderseite des Gehäuses (3) eine Arbeits- und Absaugöffnung (5) bildet, wobei in dem Absaugkanal (4) auf einer Achse (100) die Absaugpumpe (2) und vor dieser nahe der Öffnung (5) das um die Achse (100) rotierbare Abtragewerkzeug angeordnet ist und wobei das Abtragewerkzeug starr mit der Pumpenwelle (6) verbunden ist.

2. Chirurgisches Handinstrument nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend einen Infusionskanal (7), der an der Vorderseite des Gehäuses (3) nahe der Öffnung (5) eine Infusionsöffnung (8) bildet, und darin eingebettet eine Infusionspumpe (9).

3. Chirurgisches Handinstrument nach Anspruch 2, weiterhin umfassend Durchflußmengenmesser für die Infusions- und die Absaugflüssigkeit.

4. Chirurgisches Handinstrument nach Anspruch 3, weiterhin umfassend eine Druckwaage zur Regelung der Flüssigkeitsströmung.

5. Chirurgisches Handinstrument nach Anspruch 3, weiterhin umfassend getrennte Drehzahlregler für die Infusions- und die Absaugpumpe.

6. Chirurgisches Handinstrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin das Abtragewerkzeug ein für Kataraktoperationen geeignetes Abtragewerkzeug ist.

7. Chirurgisches Handinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Abtragewerkzeug ein für weichteil- oder knochenchirurgische Eingriffe geeignetes Abtragewerkzeug ist.

8. Chirurgisches Handinstrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin das Abtragewerkzeug ein Schneid- und/oder Fräs- und/oder Mahl- und/oder Scherwerkzeug ist oder umfaßt.

9. Chirurgisches Handinstrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin das Abtragewerkzeug ein einfacher Kegelbrecher, ein Kegelbrecher mit gewindeartig verlaufenden Schneiden oder mit axial verlaufenden Schneidspalten auf den Kegel, ggf. mit zusätzlichen Absaugbohrungen auf dem Kegel, ist.

10. Chirurgisches Handinstrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin die Ansaugpumpe eine Mikropumpe nach dem Gerotorprinzip ist.

11. Chirurgisches Handinstrument nach einem der Ansprüche 2 bis 10, worin die Infusionspumpe eine Mikropumpe nach dem Gerotorprinzip ist.