DE60024585T2

DE60024585T2 - Lasergerät zur steinzertrümmerung mit absaugung

Info

Publication number: DE60024585T2
Application number: DE60024585T
Authority: DE
Inventors: III Michael GRASSO; Douglas Godshall; Clifford Liu; Anthony Tremaglio; George Bourne
Original assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Current assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2020-02-19
Also published as: US6375651B2; AU3700700A; CA2362332A1; EP1154727B1; US20020103477A1; US6726681B2; US7104983B2; EP1154727A2; US20040243123A1; DE60024585D1; US20020002366A1; WO2000048525A2; WO2000048525A9; WO2000048525A3; JP4310049B2; JP2002537017A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Geräte zur Zerstörung und Entfernung unerwünschter Materialien, beispielsweise von Nierensteinen, Ablagerungen und Geweben (beispielsweise Polypen, Tumorzellen) aus Körperhöhlen, und insbesondere betrifft die Erfindung ein Gerät zur Laserlithotripsie-Behandlung von Harnsteinen.
Hintergrundinformation
Eine der Standardbehandlungen zur Entfernung von Nierensteinen oder anderen Steinen war eine offene chirurgische Behandlung, insbesondere wenn derartige Steine in einem anderen Hohlraum abgelagert sind als in der Blase. Es wurden jedoch auch andere weniger invasive Techniken entwickelt, die sich als sichere und wirksame Alternativen erwiesen haben. Die Lithotripsie, d.h. die Zertrümmerung von Steinen in der Körperhöhle und das Aufbrechen in Fragmente, die leichter zu entfernen sind, ist eine solche Technik. Es sind Lithotripsie-Geräte entwickelt worden, die elektro-hydraulische Sonden, Ultraschallsonden, elektro-mechanische Schlagmittel oder einen durch Druckluft betätigten Stift benutzen. Diese Geräte benutzen im typischen Fall perkutane Endoskoptechniken, und sie sind so ausgebildet, dass sie in den Körper durch kleine, punktierte Stellen eingeführt werden können, um eine offene chirurgische Behandlung zu vermeiden. Fokussierte Stoßwellen können ebenfalls von einer äußeren Quelle bei einer nicht-invasiven Technik benutzt werden, und dies wird als außerhalb des Körpers angewandte Stoßwellen-Lithotripsie bezeichnet (ESWL).
Seit kurzem werden Laser als alternative Energiequelle in der Lithotripsie benutzt, und zwar insbesondere zur Zerstörung von Nierensteinen und Gallensteinen. Die Laser werden benutzt, weil sie eine minimale invasive Lithotripsie bewirken, denn der Durchmesser der Laserfaser ist sehr klein und die Öffnung im Arbeitskanal kann entsprechend minimiert werden. Eine extensive Betrachtung der Benutzung von Lasern zur Lithotripsie findet sich in dem Buch mit dem Titel "Laser Lithotripsy", R. Stein, Springer Verlag, 1988. Eine Faseroptik, die entlang der Längsachse eines starren oder flexiblen Endoskops läuft, überträgt im typischen Fall den Laserstrahl. Es sind verschiedene Typen von Laserlithotripsie-Systemen mit einer Vielzahl von Laserquellen bekannt geworden, einschließlich gepulsten Farblasern, Alexandridlasern, Neodymlasern und Holmiumlasern.
Ein gemeinsames Problem bei der Lithotripsie im Körperinneren besteht in der Schwierigkeit, die Zielbewegung zu begrenzen. Wenn beispielsweise ein Pulslaser, z.B. ein Holmium-Yttrium-Aluminium-Garnet (Ho:YAG)-Laser, benutzt wird, erzeugen höhere Frequenzpulsationen und höhere Energie in jedem Impuls eine schnellere Zertrümmerung des Steins, aber es wird auch eine beträchtliche Steinbewegung erzeugt, was die Wirksamkeit der Behandlung verringert. Eine niedrigere Impulsfrequenz und eine niedrigere Impulsenergie können zu einer beträchtlich geringeren Steinbewegung führen, aber die Behandlungszeit wird dann verlängert. Unabhängig vom Energiepegel bei jeder Emission ergeben Steine mit geringerer Abmessung ein Problem hinsichtlich der Mobilität. Eine unvollständige Lithotripsie-Behandlung kleinerer Steine oder Bruchstücke kann einen Kern für späteres Steinwachstum hinterlassen.
Ein weiteres Problem, das bei endoskopischen Lithotripsie-Behandlungen angetroffen wird, betrifft das Saugrohr, das sich bei einigen Endoskopen findet. Eine solche Leitung ist im Allgemeinen mit einer Pumpe verbunden, die ein Vakuum erzeugt, wenn sie in Betrieb ist, und an den distalen Enden kann eine Verstopfung durch Steine und ihre Fragmente auftreten, wie dies häufig beschrieben worden ist (vergleiche beispielsweise US-PS 4,146,019). Eine solche Verstopfung kann eine -wiederholte Entfernung, Reinigung und Wiedereinführung des Endoskops während einer Operation erforderlich machen.
Ein durch Laser angetriebenes chirurgisches Instrument und insbesondere eine Technik zur Erzeugung von Plasma von Eingangslaserimpulsen, wobei das Plasma Stoßwellen erzeugt, die benutzt werden, um Gewebe aufzubrechen, das in der Öffnung in der Nähe des distalen Endes des chirurgischen Instrumentes vorhanden ist, beschreibt die internationale Patentanmeldung WO 95/24867.
Die US-PS 5,437,659 beschreibt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist demgemäß eine Beschränkung der Bewegung von Zielen bei der Lithotripsie-Behandlung, insbesondere die Bewegung kleiner Steine und Steinfragmente. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Entfernung von Steinfragmenten, die aus einer Lithotripsie-Behandlung herrühren, damit diese vollständiger und sofort entfernt werden können. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, das Problem der Verstopfung im distalen Bereich einer Saugleitung zu lösen, die bei der Lithotripsie benutzt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft, wie im unabhängigen Anspruch 2 definiert, ein Gerät zur Zertrümmerung und Entfernung unerwünschter Materialien, beispielsweise von Nierensteinen, Ablagerungen und Geweben (z.B. Polypen und Tumorzellen) aus der Körperhöhle eines Patienten. Die Erfindung löst diese Aufgaben durch Kombination einer Saugleitung mit einem hochenergetischen Abgabesystem derart, dass wenigstens ein Teil der hohen übertragenen Energie auf einen Bereich in der Nähe des distalen Endes der Saugleitung gerichtet wird. Beispielsweise kann ein Teil der Energie nach innen, nach außen, nach der Oberfläche der Spitze oder nach einer Kombination hiervon gerichtet werden. Infolgedessen zerstreut die Energie Materialien, die sich am distalen Ende der Saugleitung angesammelt haben und gibt dem Benutzer eine Saugvorrichtung an die Hand, die mit einer sich nicht verstopfenden Spitze ausgerüstet ist.
Das erfindungsgemäße Gerät weist eine Saugleitung auf, die mit einer Pumpe verbunden ist, um eine Absaugung vorzunehmen, und es ist eine zweite Leitung vorgesehen, die mit einer Energiequelle verbunden ist, um eine hohe Energie zu übertragen. Nachdem die Saugleitung in Betrieb ist, hält sie Steine oder Steinfragmente in der Nähe ihrer Spitze und stabilisiert die Bewegung des Steins. Die zweite Leitung ist so ausgebildet, dass sie einen Teil der hohen Energie in, über und/oder außen auf das distale Ende der Absaugleitung richtet und demgemäß auf die Steine oder Steinfragmente. Die Energie bricht die Steine auf oder pulverisiert oder erodiert diese, und zwar einschließlich jenen, die durch die Saugkraft an der Spitze der Absaugleitung gehalten werden, und diese Steine oder Steinreste werden in kleinere Teile oder in Staub aufgeteilt und die Saugleitung kann sofort die Steinreste evakuieren. Wenn z.B. gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Ho:YAG-Laser als Energiequelle benutzt wird, dann setzt die Laserenergie das Aufbrechen von Fragmenten fort, die immer noch zu groß sind, um in die Saugleitung eintreten zu können, wobei diese Fragmente zeitweilig von der Spitze der Saugleitung weggestoßen werden, wodurch eine Verstopfung der Spitze verhindert wird. Ein Teil der Energie kann auch auf einen Teil des Hohlraumes der Saugleitung gerichtet werden, wodurch eine Verstopfung verhindert wird, die aufgetreten ist, nachdem Bruchstücke in die Leitung eingedrungen sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt die Vorteile der Absaugkraft zur augenblicklichen Entfernung der Bruchstücke von der Behandlungsseite voll aus, wodurch eine vollständigere und schnellere Behandlung gewährleistet wird. Außerdem richtet das Gerät die Energie in einen Bereich, wo sich die Ziele angesammelt haben und relativ durch die Saugwirkung stillgesetzt sind, indem eine hohe Energie nach dem distalen Bereich der Saugleitung geschickt wird. Das Gerät und das Verfahren ergeben so eine verbesserte Behandlungswirksamkeit, indem eine bessere Entfernung der Bruchstücke ermöglicht wird und indem Betriebsschwierigkeiten verhindert werden, die verursacht werden durch eine Verstopfung der Saugleitung.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Gerät auch mit Strukturen, beispielsweise Barrieren oder Abschirmungen im distalen Bereich der Saugleitung, ausgestattet sein, um das Absperren größerer Partikel zu verhindern. Gemäß einem weiteren Aspekt benutzt das Gerät nach der Erfindung mehrere Energieleitungen, die gebündelt oder dispergiert in und um die Wand der Absaugleitung angeordnet sind. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung benutzt das Gerät Mehrfachleitungen, die Indizes oder Markierungen aufweisen, welche ihre Identifizierung während der Prozedur ermöglichen. Gemäß einem weiteren Aspekt richtet das erfindungsgemäße Gerät Energie nach dem distalen Bereich der ersten Saugleitung mit oder ohne eine getrennte optische Einrichtung, wie beispielsweise Spiegel, Linsen oder Prismen.
Das erfindungsgemäße Gerät kann benutzt werden, um Steine oder Kalkablagerungen im Körper zu entfernen. Zunächst wird das Gerät in die Körperhöhle eines Patienten eingeführt und das distale Ende der Saugleitung wird in der Nähe eines Steins angeordnet. Dann wird eine hohe Energie durch die Energieleitungen übertragen und auf den distalen Bereich der Saugleitung gerichtet. Dadurch werden die Steine, die sich im distalen Bereich befinden, zertrümmert und die Fragmente werden durch Absaugung entfernt.
Die Geräte können auch benutzt werden, um weiches Gewebe, beispielsweise Polypen oder Tumorzellen, zu entfernen. Beispielsweise wird das Gerät zunächst in die Körperhöhle eines Patienten eingesetzt und das distale Ende der Saugleitung wird in der Nähe des zu entfernenden Gewebes angeordnet. Dann wird eine hohe Energie durch die Energieleitungen übertragen und auf den distalen Bereich der Absaugleitung gerichtet und dadurch wird das Gewebe abgeschert und durch Absaugen entfernt. Außerdem können die Geräte für orthopädische Zwecke und endoskopische Zwecke, beispielsweise für die Arthroskopie und endoskopische rückläufige Cholangio-Pancreatiographie (ERCP) Anwendung finden.
Die oben genannten und weitere Ziele, Aspekte und Merkmale sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus den Ansprüchen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten auf gleiche Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht und es wurde Wert darauf gelegt, die erfindungsgemäßen Merkmale deutlich zu kennzeichnen.
Nur die 8A und 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.
1A ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines medizinischen Gerätes mit zwei Leitungen;
1B ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines medizinischen Gerätes mit zwei Leitungen und einem die Energie richtenden Gerät;
2A bis 2D sind Längsschnittansichten verschiedener Ausführungsbeispiele des distalen Endes der Saugleitung, wobei der Schnitt entlang der Linie 6-6 gemäß 1A erfolgt;
2E ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Saugleitung mit einer Geflechtkappe;
2F ist eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Gerätes mit einer gekrümmten Barriere am distalen Ende der Absaugleitung;
3A ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Gerätes mit einer Energieübertragungsleitung, die endoskopisch feststellbare äußere Markierungen aufweist;
3B ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Energieübertragungsleitung mit einem abgewandelten Markierungsmuster;
3C ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines medizinischen Gerätes mit einem verdrillten Bündel von Laserfasern;
4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Laserlithotripsie-Gerätes mit einem Gehäuse;
5A ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Gerätes mit einem Mehrkanalgehäuse;
5B ist ein Längsschnitt des Gerätes nach 5A, geschnitten längs der Linie 6-6 gemäß 5A;
6A bis 6C sind schematische Ansichten von modifizierten distalen Enden der Laserfasern;
7A ist ein schematischer Längsschnitt einer abgeschrägten Spitze einer Laserfaser, die durch Ätzen hergestellt wurde;
7B ist eine Seitenansicht einer Laserfaserspitze, die mit einem reflektierenden Überzug versehen ist;
8A und 8B sind Teilschnittansichten von Ausführungsbeispielen eines Laserlithotripsie-Gerätes mit einer optischen Einrichtung, die gemäß 8A gemäß der Erfindung ausgebildet ist;
9 ist ein schematischer Längsschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels einer optischen Einrichtung;
10A ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Gerätes mit Mehrfachkanälen für Laserfasern, die eine Saugleitung umgeben;
10B ist ein Radialschnitt des Gerätes gemäß 10A, geschnitten längs der Linie 6-6 gemäß 10A;
11 ist eine schematische Ansicht eines Gewebeentfernungsgerätes mit einer optischen Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beschreibung
Definition
Distaler Bereich: ein Bereich in der Nähe innerhalb eines Endes der Leitung, das von dem Ursprungspunkt weiter entfernt ist, und zwar innerhalb und außerhalb dieses Endes.
Leitung: ein Kanal oder ein Schlauch zur Übertragung von Energie oder Bestandteilen.
Detaillierte Beschreibung
Das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung kombiniert Energieübertragungsmittel mit Absaugmitteln, um die Wirksamkeit der Materialabfuhr aus der Körperhöhle zu verbessern. Insofern wird sowohl das Problem der Mobilität der Bruchstücke als auch die Verstopfung im distalen Bereich der Absaugmittel gelöst, die bei derartigen medizinischen Verfahren Anwendung finden. Die Geräte umfassen wenigstens eine Absaugleitung und eine Hochenergieleitung und die übertragene Energie wird wenigstens teilweise auf den distalen Bereich der Absaugleitung gerichtet. Andere Elemente, wie Betrachtungsinstrumente, Beleuchtungsmittel oder eine Bewässerungsleitung, können weiter mit diesen Elementen kombiniert werden.
Gemäß 1A und 1B umfasst ein derartiges Gerät eine Absaugleitung 1 und eine Energieübertragungsleitung 2. Die Absaugleitung 1 ist an ihrem proximalen Ende an eine Pumpe 3 angeschlossen, die ein Vakuum erzeugt. Die Energieübertragungsleitung 2 ist an ihrem proximalen Ende an eine Hochenergiequelle 4 angeschlossen und überträgt und richtet die Hochenergie nach dem distalen Bereich 5 der Absaugleitung 1. Die Absaugleitung 1 und die Energieübertragungsleitung 2 können zusammen extrudiert sein oder sie können auf andere Weise miteinander verbunden sein oder getrennt verbleiben. Ferner kann eine Leitung in der anderen angeordnet werden. Das Ausrichten der Hochenergie nach dem distalen Bereich 5 kann ohne zusätzliche Einrichtungen erreicht werden, wie dies in 1A dargestellt ist oder es kann wenigstens eine zusätzliche optische Einrichtung 30 vorgesehen werden, wie dies in 1B dargestellt ist.
Die Absaugleitung kann aus irgendeinem flexiblen oder starren Material oder einer Kombination von beiden bestehen, beispielsweise kann die Leitung aus rostfreiem Stahl oder Plastik bestehen. Um den Leitungswiderstand gegen Abknicken oder Zusammenbrechen unter dem Vakuumdruck zu verbessern und die Flexibilität in der Zwischenzeit aufrecht zu erhalten, kann entweder eine Leitung oder es können beide Leitungen umflochten oder mit Fasern, beispielsweise aus Metallen oder Plastikmaterialien, umwickelt sein. Die Leitung kann auf ihrer Innenseite oder Außenseite mit Überzügen für verschiedene Zwecke versehen sein, beispielsweise zum Schutz gegen Korrosion durch Körperflüssigkeit oder zur Isolation gegen die Hochenergie, die nach dem distalen Bereich emittiert wird. Die Leitungen können irgendeine Dimension aufweisen, die für die beabsichtigte Benutzung geeignet ist. Die Leitung kann außerdem innerhalb eines Gehäuses oder einer Hülle angeordnet werden. Die Leitung kann die Energieübertragungsleitung selbst beherbergen. Sie kann in ein größeres Instrument integriert werden oder gleitbar in ein solches Instrument eingesetzt werden, wie dies in der US-PS 4,146,019 beschrieben ist.
Eine aus rostfreiem Stahl bestehende Leitung kann über ein starres Endoskop eingeführt werden. Eine Saugleitung aus flexiblem Material (beispielsweise aus Plastik oder einer superelastischen Legierung, wie beispielsweise Nitinol) kann durch ein flexibles Endoskop eingeführt werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist ein langgestreckter Schlauch aus Polypropylen mit einem Außendurchmesser von 3,175 mm (1/8 Zoll), der in einem Endoskop benutzt werden kann. Das erfindungsgemäße Gerät kann mehrere Saugleitungen aufweisen.
Das proximate Ende der Saugleitung ist an eine Pumpe 3 angeschlossen, die im Betrieb ein Vakuum erzeugt. Es kann weiter ein Steuermechanismus in dem System vorgesehen werden, um die Intensität des Vakuums einzustellen.
Das distale Ende 8 der Absaugleitung 1 kann irgendeine Form aufweisen, die für die beabsichtigte Benutzung zweckmäßig ist. Beispielsweise kann eine Saugleitung 1 eine ebene Fläche 7 am distalen Ende aufweisen, wie dies in den 2A und 2B dargestellt ist. In 2B liegt die Fläche 7 am distalen Ende unter einem abgeschrägten Winkel zur Längsachse der Leitung 1. Die Fläche 7 kann auch eine gekrümmte Form, beispielsweise eine elliptische Form, aufweisen, wie das in 2C dargestellt ist. Stattdessen kann, wie in 2D dargestellt, die Absaugleitung 1 am distalen Ende wenigstens eine Seitenapertur 39 aufweisen. Konfigurationen des distalen Endes, wie dies in 2B bis 2D dargestellt ist, bewirken eine seitliche Öffnung, was zu einer direkten Strömung 41 sowohl von der Seite als auch von vorn aus der Saugleitung 1 führt. Wenn das erfindungsgemäße Gerät benutzt wird, um Materialien aus den Wänden einer Körperhöhle abzuführen, dann sind Ausführungsbeispiele mit seitlichen Öffnungen zu bevorzugen, weil diese Seitenöffnungen für die Zielmaterialien leicht zugänglich sind und weil vermieden wird, die Spitze abzubiegen. Außerdem kann das distale Ende der Absaugleitung aus einem Material hergestellt werden, das von dem Material der Leitung unterschieden ist. Beispielsweise könnte der Wunsch bestehen, dass das distale Ende aus einem Material mit einem erhöhten Wärmewiderstand besteht, um der hohen Energie standzuhalten, die angewandt wird. Es kann auch erwünscht sein, ein kompakteres schlagwiderstandsfähiges Material zu benutzen, das dem inneren Aufprall der Steine widersteht, die durch die Saugkraft angezogen werden.
Zusätzliche Strukturen im distalen Bereich können die Verstopfung der Absaugleitung verhindern helfen. Beispielsweise kann ein Filter, eine Abschirmung, ein Maschengeflecht oder eine andere Barriere am distalen Bereich der Absaugleitung angeformt oder mit diesem verbunden sein. Gemäß 2E ist ein Maschengeflecht 9 am distalen Ende 8 der Absaugleitung 1 angeordnet. Das Maschengeflecht 9 kann weiter innen oder außen am distalen Ende 8 angebracht sein. Stattdessen können mehrere derartige Barrieren über die Länge der Absaugleitung 1 angeordnet werden.
2F zeigt ein Beispiel einer Barriere, die außerhalb des distalen Endes der Absaugleitung angebracht ist. Ein Kanal 12, der eine Energieübertragungsleitung umschließt (in diesem Fall eine Laserfaser 22), ist direkt in die Saugleitung 1 eingefügt. Das distale Ende des Kanals 12 ist als gekrümmte Barriere 25 ausgebildet, die eine Kappe über dem distalen Ende 8 der Absaugleitung 1 bildet und einen Spalt 33 frei lässt, der etwa 1 bis 10 mm beträgt. Der Spalt 33 wird so eingestellt, dass Steinfragmente mit einer Größe durchtreten können, die geringer ist als die Absaugleitung 1 oder der Raum zwischen der Absaugleitung 1 und dem Kanal 12. Das distale Ende 28 der Laserfaser 22 ist in dem distalen Bereich des Kanals 12 angeordnet. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel nach 2F befindet sich das Ende 28 außerhalb der Barriere 25, jedoch könnte das Ende auch mit der Innenseite der Barriere 25 fluchten oder gegenüber dieser zurückversetzt sein. Es können auch mehrere Laserfasern in dem Kanal 12 angeordnet sein. Die Barriere 25 kann aus irgendeinem festen Material bestehen, das Energie widerstehen kann, die vom distalen Ende 28 abgestrahlt wird und eine genügende Härte aufweist, um dem Aufprall der Steine widerstehen zu können, die durch die Saugkraft angesaugt werden. Die Barriere 25 besteht vorzugsweise aus lichtdurchlässigen Materialien, wie Glas oder Quarz, so dass das Material als Linse für den an der Spitze 28 emittierten Laser wirkt. Die Spitze 28 kann innerhalb der Barriere 25 oder außerhalb dieser oder mit dieser fluchtend angeordnet werden und sie kann, wie in den folgenden Abschnitten erläutert, modifiziert werden, um eine Diffusion oder Ablenkung des Lichtes nach der Seite oder nach hinten zu bewirken. Nachdem die Pumpe 3 einmal in Benutzung ist, richtet die Fluidströmung mobile Partikel, beispielsweise Steinfragmente 34a, nach dem Umfang der Barriere 25 und von der Faserspitze 28 weg. Infolgedessen müssen die Partikel durch den Spalt 33 zwischen der Barriere 25 und dem distalen Ende 8 gelangen, um in die Absaugleitung 1 einzutreten. Die Größe der Barriere 25 kann unterschiedlich sein, solange der Spalt 33 schmal genug ist, um wirksam ein Verstopfen der Absaugleitung zu vermeiden. Bei Ausführungsbeispielen, wo die Energieübertragungsleitung dicht innerhalb der Barriere 25 zurückversetzt ist, kann der große Oberflächenbereich der Barriere, die der Fluidströmung ausgesetzt ist, eine schnelle Abkühlung der Barriere unterstützen.
Weitere Techniken sind aus dem Stande der Technik bekannt und beispielsweise in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: US-Patent Nr. 5,281,231 und 5,443,470 und in der Ausgabe "The Journal of Urology", September 1992 unter der Bezeichnung "The Swiss Lithoclast: a New Device for Intracorporeal Lithotripsy" von Denstedt et al.
Es können die verschiedensten Engeriequellen, die dem Fachmann auf dem medizinischen Gebiet bekannt sind, Anwendung finden, um verschiedene unerwünschte Materialien in den Körperhöhlen zu zertrümmern, zu coagulieren oder zu verdampfen. Eine derartige Energie könnte eine mechanische Energie, eine elektrische Energie, eine chemische Energie oder eine Kombination hiervon sein. Die Energie kann in Form von Wärme, elektrischem Strom, Funken, Laserabrieb, Radiofrequenz (RF), Ultraschallwellen, mechanischen Vibrationen, ballistischen Schlägen, hydraulischen Stößen oder chemischen Korrosionen angewandt werden.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Energie eine Laserenergie mit einer Wellenlänge, die in hohem Maße in einem flüssigen Medium absorbierbar ist.
Typische derartige Wellenlängenbereiche liegen im mittleren Infrarotbereich des Spektrums zwischen 1,4 bis etwa 11 Mikrometer und im Ultraviolettbereich bei 190 bis 350 Nanometern. Laser, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, sind Thulium(Th)-, Holmium(Ho)-, Erbium:Yttrium-Aluminium-Garnet(Er:YAG)-, HF-, DF-, CO- und CO₂-Laser im mittleren Infrarotbereich und Excimer-Laser im Ultraviolettbereich.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Ho:YAG-Laser benutzt. Der Holmium-Laser ist nützlich, weil er feinen Staub und kleine Trümmer erzeugt anstelle von großen Bruchsteinen, wodurch die Entfernung des Steines vereinfacht wird. Der Ho:YAG-Laser kann nicht nur zur Behandlung von Ablagerungen benutzt werden, sondern auch zur Entfernung von weichem Gewebe. Die Holmium-Laserenergie wird typischerweise über eine Faser übertragen. Wenn ein Holmium-Laser nach Durchlaufen der Faserlänge in einem flüssigen Medium gezündet wird, erzeugt die Laserenergie eine verdampfende Blase.
Der Ho:YAG-Laser erzeugt Licht mit einer Wellenlänge von 2,0 bis 2,1 Mikrometer, je nach der präzisen Formel des Holmium-Stabes in gepulster Weise. In einer Konfiguration erzeugt der Laser Licht mit einer Wellenlänge von 2,09 Mikrometer. Diese Wellenlängen sind für Wasser und andere flüssige Medien gut absorbierend. Alle Steine in einer Körperhöhle (einschließlich Zystin-Ablagerungen) absorbieren diese Wellenlänge gut, unabhängig von der Steinfarbe wegen des Wassers in dem Stein und in der Steinoberfläche. Dies ist eine hauptsächliche Verbesserung gegenüber früheren Laserquellen, beispielsweise gepulsten Farblasern, deren Wirksamkeit von einer Pigmentierung des Zieles abhängt. Die Impulsdauer eines Ho:YAG-Lasers erzeugt außerdem photoakustische Effekte, die die Steinzertrümmerung unterstützen. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel wird der Sharplan-2025-Holmium:YAG-Chirurgen-Laser als Quelle der Laserenergie benutzt.
Bei geeigneten Lasersystemen kann die Energie eines jeden Impulses und die Impulsfrequenz verändert werden. Allgemein erzeugt eine hohe Frequenz der Pulsation und eine hohe Energie eine schnelle Zertrümmerung, jedoch wird hierdurch auch eine beträchtliche Bewegung des Steines erzeugt. Niedrigere Impulsfrequenzen und eine niedrige Energie sind präziser, aber die Gesamtbehandlungsdauer wird verlängert. Eine hohe Impulsfrequenz und eine hohe Energie können bei einem Gerät der vorliegenden Erfindung benutzt werden, weil die Absaugkraft die Steinbewegung begrenzt. Durch Kombination der Absaugung mit einem Lasersystem gemäß der Erfindung wird die Gesamtwirksamkeit der Behandlung verbessert. Insbesondere können höhere Leistungen und effizientere Laser, wie z.B. Holmium-Laser, selbst dann benutzt werden, wenn kleine Steine vorhanden sind, weil das Absaugen das Aufhalten kleiner Steine im Laserpfad verursacht. Vorzugsweise liegen die benutzten Energiepegel zwischen etwa 0,2 und 2,8 Joules pro Impuls und die Frequenz liegt zwischen 5 und 20 Hz. Eine typische Impulsdauer liegt bei etwa 200 bis 400 Mikrosekunden. Vorzugsweise beträgt die Impulsdauer 250 Mikrosekunden.
Im Folgenden wird wiederum auf die 1A und 1B Bezug genommen. Eine Hochenergiequelle 4 ist an das proximale Ende der Energieübertragungsleitung 2 angeschlossen. Diese Leitung 2 sollte aus einem Material bestehen, das für die Übertragung der im Gerät benutzten Energie geeignet und in seiner Dimension (beispielsweise Länge, Durchmesser und Gestalt) je nach der beabsichtigten Benutzung des Gerätes einstellbar ist. Die Leitung kann ferner innerhalb eines Gehäuses oder einer Umhüllung, beispielsweise innerhalb der Absaugleitung selbst, angeordnet werden. Die Erfindung kann mehr als eine Leitung aufweisen, die eine hohe Energie übertragen. Einige oder alle können fest in einem größeren Instrument integriert oder in ein solches Instrument einsetzbar sein.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat diese Energieübertragungsleitung eine geringe Dichte in Form einer optischen Quarzfaser, die benutzt werden kann, um Laserenergie zu übertragen. Im Allgemeinen hat die Laserfaser eine Länge zwischen 50 und 500 cm. Vorzugsweise erstreckt sich die Laserfaser über 80 bis 100 cm. Diese Fasern haben einen Kernbereich zwischen 200 bis 1000 Mikrometer. Vorzugsweise beträgt die Kernabmessung der Laserfaser zwischen 300 und 550 Mikrometer.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das medizinische Gerät mehrere mobile Komponenten innerhalb eines Gehäuses, und wenigstens eine der mobilen Komponenten hat ein wahrnehmbares Muster von Indizes, die auf der äußeren Oberfläche seines distalen Bereichs angeordnet sind. Diese mobilen Komponenten können wenigstens zwei oder mehrere Komponenten eines medizinischen Gerätes sein, welches in einem Körperhohlraum benutzt wird, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Komponenten wie Laserfasern, Faseroptiken, Katheter und Führungsdrähte.
Beispielsweise ist in den 3A und 3B die Energieübertragungsleitung 2 eine Laserfaser, die umschlossen ist mit einem Muster von Indizes 23, die zur Feststellung ihrer Bewegung innerhalb des Körperhohlraumes über ein Betrachtungsinstrument dienen. Ein Beispiel eines Betrachtungsinstrumentes ist ein Endoskop, das eine faseroptische Beleuchtungsquelle und eine faseroptische Linse zur Betrachtung enthält. Im typischen Fall zeigt das Sichtfeld 29 einen kleinen Abschnitt der Laserfaser in der Nähe des distalen Endes der Faser. Jedoch haben kommerziell verfügbare Laserfasern im Allgemeinen keine Unterscheidungsmarkierung auf der Außenseite, und sie sind im Allgemeinen mit einer monochromatischen (z.B. schwarzen) Umhüllung versehen und haben eine glänzende Plastikumhüllung. Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind unterscheidbare Markierungen oder Indizes 23 auf der Energieübertragungsleitung und anderen mobilen Bestandteilen des Gerätes vorgesehen. Die Markierungen brauchen nicht auf jenem Abschnitt zu erscheinen, der durch das Betrachtungsinstrument ersichtlich ist, d.h. im Falle eines Endoskopes der distale Bereich der Faser, die durch das Betrachtungsfenster 29 erkennbar ist. Die Spiralenmuster und die schachbrettartigen Muster gemäß 3A und 3B sind Beispiele bevorzugter Ausführungsbeispiele, weil diese Muster im Betrachtungsfenster 29 Leitungsbewegungen sowohl längs der Längsachse als auch um diese herum anzeigen. Weiter haben die Energieübertragungsleitung und weitere schlauchförmige Komponenten (z.B. Führungsdrähte), die durch das Endoskop sichtbar sind, unterschiedliche Markierungen für den Benutzer, um diesen zu informieren. Dies kann durch verschiedene Farben oder Muster geschehen. Dieser erfindungsgemäße Aspekt trägt zu der allgemeinen Problemlösung der Erfindung bei, wenn Bewegungen der Komponenten für die Arbeitsweise des Gerätes erwünscht sind oder die Bewegungen tatsächlich stattfinden und eine visuelle Beobachtung derartiger Bewegungen Ziel der Arbeitsweise des Gerätes ist.
Um Komponenten des Gerätes weiter unterscheidbar zu machen, wenn sie mit einem Betrachtungsinstrument, beispielsweise einem Endoskop, kombiniert werden, kann ein nicht-reflektierender Überzug oder ein Überzug mit geringer Reflexion als Muster der Indizes auf diese Leitungen aufgebracht werden, so dass das von ihnen reflektierte Licht abgedämpft wird. Bei einem anderen Endoskop mit Mitteln zur Beleuchtung wird das Licht oft so intensiv, dass der Benutzer es schwierig findet, durch das Betrachtungsinstrument zu schauen. Ein Überzug, der die Lichtreflexion aus der Faserumhüllung vermindert, löst beispielsweise dieses Problem.
Nunmehr wird auf 3C Bezug genommen. Mehrere Laserfasern 13 bis 15 sind in einem Gehäuse 12 eines größeren Instrumentes, beispielsweise eines Endoskops, untergebracht und die Fasern bilden Markierungen als Ganzes, die endoskopisch unterscheidbar sind. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Mehrfachleitungen zu bündeln, beispielsweise durch schraubenförmige Verdrillung des Bündels, wie in 3C dargestellt, ein Umflechten in einem Bündel, eine Verklebung, ein Verschnüren oder ein dichtes Einpassen in einen Gehäusekanal. Eine Verdrillung, eine Umflechtung oder eine andere Befestigung der Zuordnung der Mehrfachfasern hält die Flexibilität der einzelnen Fasern aufrecht. Es ist einfacher, ein Faserbündel als ungebündelte Fasern innerhalb eines Gehäuses zu bewegen, und zwar sowohl längs der Achse des Gehäuses oder um diese herum. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede der drei Fasern in einer Umhüllung unterschiedlicher Einfärbung angeordnet, wodurch ein Gesamtschraubenlinienmuster gebildet wird, wenn es in ein Endoskop eingefügt wird. Das gleiche Prinzip gilt für andere Zahlen von Energieübertragungsleitungen, solange endoskopisch unterscheidbare Muster durch das Gesamtbündel erkennbar sind.
Das Ausrichten wenigstens eines Teils der nach dem distalen Ende der Saugleitung emittierten Energie kann bewerkstelligt werden mit einer Laserfaser, die selbst als integrale optische Funktion ausgebildet ist oder eine getrennte optische Einrichtung bildet.
Beispielsweise ist eine räumliche Beziehung zwischen den beiden Leitungen eine Lösung. In 4 ist ein Saugleitungskanal 11 integral mit einem Instrument 10 hergestellt, das eine Laserübertragungsfaser 22 innerhalb seines anderen Kanals 12 beherbergt. Ein Teiler 17 mit einem distalen Ende 20 trennt teilweise den Kanal 11 vom Kanal 12. Das Gehäuse 10 hat ein distales Ende 16, das in Berührung mit einem Stein 34 gelangt, der zu entfernen ist. Die Laserfaser 22 ist mit einer Laserquelle 24 an ihrem proximalen Ende 26 verbunden. Die distale Spitze 28 der Laserfaser 22 liegt dicht sowohl zum distalen Ende 16 des Gehäuses 10 als auch zum distalen Ende 20 des Teilers 17, so dass die Steine, die von einem der distalen Enden 16 und 20 gefangen werden, einer Laserstrahlung ausgesetzt werden, die von der Spitze 28 emittiert wird.
Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel nach 4 liegen sowohl die distale Spitze 28 der Laserfaser als auch das distale Ende 20 des Teilers 17 innerhalb des distalen Endes 16 des Gehäuses 10. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann entweder eine der distalen Spitzen 28 oder eine davon mit dem distalen Ende 16 des Gehäuses fluchten oder sich darüber hinaus erstrecken, solange wenigstens ein Teil der Laserstrahlung von der Spitze 28 wirksam einen Stein zertrümmern kann, der im distalen Bereich der Absaugleitung 11 aufgefangen ist.
In den 5A und 5B ist der Teiler 17 so angeordnet, dass er die Platzierung einer Laserfaser 22 unter einem schrägen Winkel zur Längsachse des Gehäuses 10 ermöglicht, wodurch die Laserstrahlung, die von der Spitze 28 der Energieübertragungsleitung 22 emittiert wird, nach dem distalen Bereich der Absaugleitung 11 gerichtet wird. Weil der Durchmesser der Absaugleitung sich nach dem proximalen Ende hin vergrößert, wird eine Verstopfung längs der Saugleitung verhindert.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann ein Teil der Energie, die von der Spitze 28 emittiert wird, nach dem distalen Ende der Absaugleitung über Modifikationen der Energieübertragungsleitung gerichtet werden. Beispielsweise kann das distale Ende einer typischen kommerziell verfügbaren Laserfaser so modifiziert werden, dass ein größerer Oberflächenbereich durch den Laser bestrahlt wird. Die 6A bis 6C beschreiben Ausführungsbeispiele von Modifikationen mit verschiedenen optischen Linsen, die an der Faserspitze des Lasers angeordnet sind, um die Laserenergie zu verteilen. Diese optischen Linsen können leicht durch Entfernen der Plastikumhüllung vom distalen Bereich der Faser erzeugt werden, und dann kann ein Brenner benutzt werden, um die verbleibende optische Faser an dem distalen Ende aufzuheizen, und zwar einschließlich der üblichen Siliziumumkleidung. Die Spitze schmilzt dabei, und nach der Abkühlung auf Raumtemperatur bildet sie eine Kugel, wie in 6A dargestellt. Wenn die geschmolzene Spitze gegen eine nicht poröse, flache Oberfläche rechtwinklig gedrückt wird, ergibt sich eine Spitze mit Abflachung, wie dies in 6B dargestellt ist. Wenn die gleiche Abflachung an den Seiten der Spitze erfolgt, ergibt sich eine gestreckte Spitze, wie in 6C dargestellt. Eine gestreckte Spitze von etwa 5 mm ist speziell vorteilhaft für eine kontinuierliche Benutzung der gleichen Laserfaser.
Andere Mittel, die eine Richtwirkung des Laserpfades ohne zusätzliche Apparaturen bewirken, umfassen ein Ätzen in der Nähe des distalen Endes der Energieübertragungsleitung oder ein Abbiegen der distalen Spitze für eine Seitenausstrahlung (wie in der US-PS 5,416,878 beschrieben).
Durch Einschneiden einer Vielzahl von Punkten im distalen Bereich der Laserfaser wird eine Lichtemission entlang des distalen Bereichs zusätzlich zum distalen Ende bewirkt. 7A stellt ein spezielles Ausführungsbeispiel des Ätzvorganges dar, wobei das distale Ende 28 der Laserfaser so geschnitten ist, dass eine angewinkelte Spitze erzeugt wird. Bei der schematisch dargestellten Laserfaser 22 wandert Laserlicht 42 längs des optischen Kerns 37 über die Begrenzung zwischen der Siliziumumkleidung 36, die weiter in einer Plastikumhüllung 35 steckt. Wie hier dargestellt, ist wegen der abgeschrägten Spitze eine Seite der Faser länger als die andere und ein Teil des Laserlichtes 42 wird seitlich abgelenkt, nachdem es das Ende des optischen Kerns 37 erreicht hat.
Es können auch reflektierende Überzüge auf der Laserfaser benutzt werden, um den Laserpfad zu bilden. Gemäß 7B ist ein Teil des distalen Bereichs der Laserfaser 22 abgestreift, und die Plastikumhüllung 35 und die Siliziumumkleidung 36 fehlen (daher "abgestreift") und wenigstens eine Schicht des reflektierenden Überzugs 50 wurde selektiv auf den verbleibenden abgestreiften optischen Kern aufgetragen, einschließlich auf die distale Oberfläche 48. Der reflektierende Überzug 50 wird nicht auf verschiedene Bereiche des abgestreiften optischen Kerns aufgetragen, so dass reflektierendes Laserlicht von diesen Bereichen "entkommen" kann und ein Ziel, beispielsweise einen distalen Bereich der Saugleitung, erreichen kann. Je nach der Wirksamkeit der Überzüge kann jedoch ein Teil des Lichtes durch die überzogenen Bereiche hindurchtreten.
Eine getrennt von der Energieübertragungsleitung angeordnete Optik kann neben dem distalen Ende der Energieübertragungsleitung oder der Absaugleitung angeordnet werden, um die Richtung der emittierten Energie nach dem distalen Bereich der Saugleitung zu unterstützen. Die Geräte gemäß der Erfindung umfassen eine solche optische Einrichtung.
Verschiedene Optiken, die auf diesem Gebiet der Technik bekannt sind und Laseremissionen nach einem gewissen Bereich überführen, können in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden. Sie können eine Oberfläche oder eine Reihe von Oberflächen, ein Medium, eine Reihe von Medien oder eine Kombination von diesen aufweisen, die den Lichtpfad ändern. Beispielsweise kann ein Lichtdiffusor, wie er in der US-PS 5, 151, 096 beschrieben ist, benutzt werden oder es können andere Optiken, die nicht auf eine Linse oder einen Spiegel beschränkt sind, benutzt werden (US-PS 4, 445,892) oder Reihe von Spiegeln (US-PS 5,496,306) oder ein Prisma (US-PS 5,496,309) oder ein parabolischer Reflektor (US-PS 4,672,961).
Bei der vorliegenden Erfindung ist die optische Einrichtung betriebsmäßig den zwei Leitungen zugeordnet, um ein Richten des Laserlichtes vom distalen Ende der Energieübertragungsleitung nach dem distalen Bereich der Absaugleitung zu unterstützen. Gemäß 8A und 8B besitzt ein Ausführungsbeispiel eine optische Einrichtung 30, die in der Nähe des distalen Endes 16 des Gehäuses ähnlich wie in 4 angekoppelt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 8A ist der Teiler 17 proximal zu der optischen Einrichtung 30 zurückgesetzt, die ihrerseits innerhalb des distalen Endes 16 des Gehäuses 10 zurückgesetzt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 8B erstreckt sich der Teiler 17 über das distale Ende 16 des Gehäuses 10 und die optische Einrichtung 30 ist ebenfalls weiter außen angeordnet. Der Winkel der optischen Einrichtung 30 kann verändert werden, um einen größeren Teil der von der Laserfaser 22 emittierten Energie nach innen oder außenseitig über die Oberfläche des distalen Endes 16 zu leiten.
Die optische Einrichtung 30 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wie sie im Stande der Technik bekannt sind, um in geeigneter Weise die jeweils von der Spitze 28 der Laserfaser emittierte Energie zu reflektieren, abzulenken, zu diffundieren oder zu brechen. Derartige Materialien umfassen, ohne hierauf beschränkt zu sein, einen Kristall, einen Quarz, einen Granat, rostfreien Stahl oder Gold. Die optische Einrichtung 30 kann verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise kann sie als ebene Oberfläche, als elliptische Oberfläche, als konvexe Oberfläche oder als Pyramide ausgebildet sein.
Das Gerät mit der optischen Einrichtung kann Ho:YAG-Laserenergie benutzen, die eine Verdampfungsblase oder einen Energiehalbkreis erzeugt, die sich von der Spitze der Laserfaser nach einem Zielstein erstrecken, wenn die Laserspitze in eine Flüssigkeit eingetaucht wird. Wenn der Körperhohlraum, wo das Gerät im Allgemeinen arbeitet, eine Menge Wasser aufweist, kann eine getrennte Bewässerungsleitung dem Gerät beigefügt werden, um zu gewährleisten, dass die Spitze dauernd im Wasser eingetaucht bleibt. Die optische Einrichtung 30 gemäß 8A und 8B richtet die nicht dargestellte Verdampfungsblase in den distalen Bereich der Absaugleitung 11 und auf den Stein 34. Durch das Zusammenbrechen der Verdampfungsblase an der Zwischenfläche zwischen Wasser und Stein wird eine Stoßwelle erzeugt.
9 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gerätes mit einer reflektierenden Oberfläche 31 (beispielsweise einem Spiegel), die fest am distalen Ende einer Energieübertragungsleitung (in diesem Falle an einer Laserfaser 22) befestigt ist. Ein Gehäuse 32, das vorzugsweise aus einem lichtdurchlässigen harten Material, wie beispielsweise Quarz, besteht, umschließt fest den distalen Bereich der Laserfaser 22. Das Gehäuse 32 schützt die Laserfaser 22 und wirkt als Linse für den Laser. Die vom distalen Ende 18 der Faser 22 emittierte Laserenergie wird durch die reflektierende Oberfläche 31 reflektiert und wandert durch das Gehäuse 32 nach dem distalen Bereich der Absaugleitung 11. Stattdessen kann das Gehäuse aus einem opaken Material hergestellt werden, wobei eine Öffnung für das Laserlicht vorgesehen wird, damit dieses nach dem distalen Bereich 5 der Absaugleitung 11 wandern kann.
Verschiedene Ausführungsbeispiele und verschiedene Merkmale der Erfindung können in ein- und demselben Gerät nach der Erfindung kombiniert werden. Ein Ausführungsbeispiel kann mehrere optische Merkmale aufweisen und außerdem irgendeine distale Barriere, wie sie oben erwähnt wurde. Beispielsweise können Mehrfachlaserstrahlen mit einer optischen Linsenspitze modifiziert werden, wie dies in den 6A bis 6C dargestellt ist, und sie können verflochten sein, wie in 3C dargestellt, und sie können innerhalb des distalen Endes der Barriere 25 des Gerätes gemäß 2F angeordnet sein. Die Barriere 25 kann aus Glas, Quarz oder Saphir bestehen und gleichzeitig als Linse wirken.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen größeren Anteil der emittierten Energie auf den distalen Bereich 5 der Absaugleitung zu richten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Durchmesser der Energieübertragungsleitung vergrößert. Bei anderen Ausführungsbeispielen wird eine optische Einrichtung hinzugefügt. Stattdessen können mehrere Energieübertragungsleitungen in das Gerät eingefügt werden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Leitungen miteinander verschlungen und gebündelt, bevor sie in das Gerät eingesetzt werden. All diese Maßnahmen können bei dem gleichen Ausführungsbeispiel verwirklicht werden. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel nach 10A und 10B sind mehrere Energieübertragungsleitungen, beispielsweise Mehrfachlaserfasern 22, in mehreren Kanälen eines Gehäuses 10 angeordnet. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel werden diese Kanäle von der Saugleitung 1 umschlossen. Einige der Kanäle können andere funktionelle Komponenten umschließen. Wie in 10A und 10B dargestellt, ist einer der Kanäle ein Bewässerungskanal 45, der ein Kühlmittel von einer Bewässerungsquelle 38 heranführt. Ein weiterer Kanal enthält einen Führungsdraht 46. Zwei andere Kanäle enthalten jeweils einen Zugdraht 47. Ein Zugdraht ist ein Draht, der fest am distalen Ende 16 eines endoskopischen Instrumentes angeordnet ist und ein Benutzer kann das distale Ende 16 beim Ziehen an einem solchen Draht auslenken.
Das erfindungsgemäße Gerät kann mit einem Katheter, einem Endoskop oder mit einem anderen medizinischen Gerät kombiniert oder in einem solchen untergebracht werden, die für die Zertrümmerung und Entfernung unerwünschter Materialien aus Körperhöhlen geeignet sind. Wenn das Gerät vorzugsweise in einem Endoskop angeordnet ist, kann das erfindungsgemäße Gerät einen Führungsdraht, eine Faseroptik zur Beleuchtung, eine Faseroptik zur Betrachtung, eine Leitung zur Bewässerung und Zugdrähte für eine aktive Auslenkung aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Geräte finden in der Lithotripsie Anwendung. Wie in 10A und 10B dargestellt, wird das Gerät 10 mit seinem distalen Ende 16 in der Nähe eines Steines angeordnet. Nach Anwendung eines Vakuums in der Saugleitung 1 zieht die Saugwirkung große Steinfragmente nach dem distalen Ende 16 des Gehäuses 10. Das Lasersystem 24 schickt Laserenergie nach der Spitze der Laserfasern 22. Die Laserenergie wird dann aus der Spitze der Laserfasern 22 abgestrahlt. Die Laserenergie kann die Form einer Verdampfungsblase haben. Wahlweise richtet ein optisches Gerät weiter die Laserenergie, die von der Laserfaser 22 freigegeben wird, in und über die Oberfläche und/oder Außenseite der Saugleitung 1 und auf einen Stein. Die Laserenergie trifft auf den Stein, der durch die Saugwirkung am distalen Bereich der Saugleitung 1 gehalten wird und bewirkt, dass er von der Spitze abgeschlagen und in mehrere kleinere Steinfragmente aufgebrochen wird. Die Saugwirkung zieht dann die kleineren Fragmente in den distalen Bereich der Leitung 1 zurück. Fragmente, die klein genug sind, treten in die Saugleitung ein und werden von der Behandlungsseite evakuiert. Größere Fragmente werden am distalen Ende der Saugleitung gehalten. Die Laserenergie, die die Steinfragmente trifft, bewirkt, dass sie von der Spitze abgeschlagen und in noch kleinere Teile zertrümmert werden. Dieser Prozess wird wiederholt, bis die Steinfragmente klein genug sind, um alle durch die Absaugleitung 1 evakuiert zu werden. Indem wenigstens ein Teil der Laserenergie in die Saugleitung 1 eingeleitet wird, bleibt die Leitung von Hindernissen frei.
Außer zur Entfernung von Steinen kann das erfindungsgemäße Gerät auch benutzt werden, um weiches Gewebe zu entfernen, beispielsweise bei der Behandlung von Tumoren oder von weichen Gewächsen sowohl im gastro-urinalen (GU) als auch im gastro-intestinalen (GI) Kanal. Speziell können die Geräte benutzt werden, um weiches Gewebe abzuschneiden und abzuführen, beispielsweise Polypen. Papilläre Verletzungen können zerkleinert und abgeführt werden, während die Basis der Verletzung koaguliert wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel zur Behandlung von weichem Gewebe gemäß 11 ist das Laserlithotripsie-Gerät modifiziert, um Polypen zu entfernen. Die Spitze 28 der Laserfaser 22 und die optische Einrichtung 30, die am distalen Ende 16 angebracht ist, werden beide innerhalb des Kanals 12 ungefähr 2 mm vom distalen Ende 16 entfernt angeordnet. Das weiche Gewebe 40, beispielsweise ein Polyp oder ein Tumor, wird in den Aabsaugkanal 11 abgesaugt und durch die Laserenergie abgeschnitten, die aus der Laserfaser 22 emittiert wird und dann erfolgt die Evakuierung durch Absaugen. Der Winkel der optischen Einrichtung 30 kann verändert werden, um die Richtung der Laserenergie zu ändern, die von der Spitze 28 emittiert wird. Das Laserlithotripsie-Gerät mit einer abgewinkelten Laserfaserspitze, aber ohne getrennte optische Einrichtung, kann außerdem so modifiziert werden, dass eine Anpassung an weiches Gewebe erfolgt, indem die Spitze 28 der Laserfaser 22 weiter über mehrere Millimeter vom distalen Ende 16 verschoben wird. Stattdessen kann das Gerät mit einer Fluoroskopie-Führung versehen werden, so dass der Laser auf den Polypen oder den Tumor gerichtet werden kann.

Claims

Medizinisches Gerät mit den folgenden Teilen: mit einem langgestreckten Gehäuse, das am distalen Ende eine Öffnung aufweist, mit einer Absaugleitung (1), die durch das Gehäuse hindurchtritt und eine Absaugwirkung längs eines Saugpfades nach der Öffnung hin ausübt und mit einer Energieübertragungsleitung (2) innerhalb des Gehäuses, die ein proximales Ende (26) und ein distales Ende (28) aufweist und Energie vom proximalen Ende (26) längs eines Energieübertragungspfades überträgt, der vom Absaugpfad unterschieden ist, und mit einer optischen Vorrichtung (30), dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung (30) innerhalb des distalen Endes des Gehäuses proximal zur Öffnung zurückversetzt ist, um optische Energie, die durch die Energieübertragungsleitung übertragen wurde, aus dem Energieübertragungspfad nach dem Absaugpfad im distalen Bereich (5) des Absaugkanals (1) zurückzurichten.
Gerät nach Anspruch 1, bei welchem die Absaugleitung (1) ein proximales Ende hat, das an eine Pumpe (3) anschließbar ist, wodurch eine Absaugung in einem distalen Bereich (5) der Absaugleitung (1) erreicht wird, wobei das proximate Ende der Energieübertragungsleitung (2) an eine Laser-Energiequelle anschließbar ist.
Gerät nach Anspruch 2, bei welchem die Absaugleitung (1) wenigstens eine seitliche Öffnung (39) aufweist.
Gerät nach den Ansprüchen 2 oder 3, welches weiter eine Barriere (25) in der Nähe des distalen Bereichs (5) der Absaugleitung (1) aufweist.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei welchem die Energieübertragungsleitung (2) endoskopartig unterscheidbare Markierungen aufweist.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welchem die Absaugleitung (1) oder die Energieübertragungsleitung (2) oder beide einen nicht reflektierenden Überzug oder einen schwach reflektierenden Überzug aufweisen.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, welches weiter einen Kanal zur Beleuchtung und einen Kanal zur Betrachtung aufweist.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, welches weiter einen Führungsdraht (46) aufweist.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, welches außerdem einen Zugdraht (47) aufweist.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei welchem die Energieübertragungsleitung (2) wenigstens eine Laserfaser (22) aufweist.
Gerät nach Anspruch 10, bei welchem die Laserfaser (22) einen optischen Kern aufweist und der optische Kern ein vergrößertes distales Ende besitzt.
Gerät nach den Ansprüchen 10 oder 11, bei welchem die Laserfaser (22) eine abgeschrägte Spitze aufweist.
Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem der distale Bereich der Laserfaser (22) einen überzugsfreien optischen Kern und einen reflektiven Überzug besitzt.
Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem ein distaler Bereich der Laserfaser (22) wenigstens eine Seitenöffnung definiert, damit Laserenergie längs des distalen Bereichs der Laserfaser zusätzlich nach dem distalen Ende gelangen kann.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 14, bei welchem die Energieübertragungsleitung (2) mehrere Laserfasern umfasst.
Gerät nach Anspruch 15, bei welchem die mehreren Laserfasern zusammen in einem Bündel verwebt sind.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 16, bei welchem die Laserenergie ein Holmium-Laser ist.
Gerät nach Anspruch 1, bei welchem die optische Vorrichtung ein Spiegel oder eine Linse ist.
Gerät nach Anspruch 18, welches weiter eine Barriere (25) aufweist, die in der Nähe des distalen Bereichs (5) der Absaugleitung (1) liegt.
Gerät nach Anspruch 19, welches außerdem ein Gehäuse (10) mit einem distalen Ende (16) aufweist, wobei das distale Ende der Energieübertragungsleitung (2) in das distale Ende (16) des Gehäuses (1) zurückversetzt ist.