DE602005003978T2

DE602005003978T2 - Trokar

Info

Publication number: DE602005003978T2
Application number: DE602005003978T
Authority: DE
Inventors: Mark S. Mason Zeiner
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Current assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: DE602005003978D1; EP1582158A1; BRPI0501065B1; US9486241B2; RU2372040C2; BRPI0501065A; RU2005109224A; ATE381906T1; AU2005200520B9; EP1582158B1; BRPI0501065B8; CA2502091C; JP2005288174A; CN1692886A; AU2005200520B2; JP4794885B2; AU2005200520A1; CN100500108C; CA2502091A1; MXPA05003368A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei herkömmlichen Instrumenten für die Endoskopie und die offene Chirurgie und ebenfalls Anwendung bei der roboterunterstützten Chirurgie. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter Trokare, die beim Durchführen minimalinvasiver Chirurgie unterstützen, und genauer verbesserte Dichtungen für solche Trokare.
Hintergrund der Erfindung
Der Einsatz endoskopischer Prozeduren in der Chirurgie ist weithin akzeptiert worden. Der Ausdruck endoskopisch, wie er hierin verwendet wird, ist so definiert, daß er alle Typen minimal invasiver chirurgischer Prozeduren umfaßt, einschließlich laparoskopischer und arthroskopischer Prozeduren. Demgemäß sind zahlreiche endoskopische Instrumente entwickelt worden, die es dem Chirurgen erlauben, komplexe chirurgische Prozeduren mit minimalen Inzisionen in die Haut und das Gewebe, die einen bestimmten Körperhohlraum oder einen anatomischen Bereiche umgeben, durchzuführen. Um das endoskopische Instrument in den Körperhohlraum einzuführen, ist es oftmals notwendig, den Körperhohlraum unter Verwendung eines Trokars zu punktieren und zu kanülieren. Trokare sind auf dem Gebiet weithin bekannt und bestehen typischerweise aus einem Obturator und einer Trokarkanüle. Ein Beispiel eines Trokars kann in dem US-Patent 6 017 356 gefunden werden, das am 25. Januar 2000 an Frederick u. a. ausgegeben wurde.
Es ist üblich, daß eine Dichtanordnung oder Dichteinrichtung im Zusammenwirken mit der Kanüle verwendet wird, um das Entweichen von Fluid oder Gas während endoskopischer Prozeduren zu verhindern. Während einer endoskopischen chirurgischen Prozedur muß der innere Gasdruck gehalten werden, damit die Prozedur erfolgreich abgeschlossen werden kann. Um den inneren Gasdruck zu halten, während Instrumente in die Trokare, die in einem Körperhohlraum angeordnet sind, hinein und aus ihnen herausgeführt werden, sind Dichteinrichtungen sowohl für die Instrumente als auch für die Trokaranordnungen erforderlich. Deswegen haben die meisten Trokare zwei Dichteinrichtungen. Eine, die den Trokar abdichtet, wenn kein Instrument durch diesen geführt wird, und eine, die den Trokar abdichtet, wenn Instrumente hindurchgeführt werden. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Dichteinrichtung, trotz zahlreichen Einsetzens und Zurückziehens chirurgischer Instrumente durch die Kanüle des Trokars, den Gasdruck in dem Bauchraum hält.
Die meisten im Handel erhältlichen Trokare haben eine äußere Dichtung und eine innere Dichtung. Die äußere Dichtung ist typischerweise eine Dichtung, die sich an dem proximalsten Ende der Trokarkanäle befindet. Diese Dichtung setzt sich selbst fest um die länglichen Schäfte irgendwelcher medizinischer Geräte, die hindurchgeführt werden. Daher verhindert die äußere Dichtung, daß Fluide aus dem Körperhohlraum durch die Trokarkanüle entweichen, während chirurgische Instrumente mit der Kanüle verwendet werden. Die innere Dichtung ist typischerweise etwas, das als eine Klappentür bezeichnet wird. Sie besteht aus einer starren Tür, typischerweise aus Kunststoff, die gegen eine innere Dichtung durch eine Feder vorbelastet wird. Die innere Dichtung verhindert, daß Fluide aus dem Körperhohlraum durch die Kanüle entweichen, während die Trokarkanüle nicht im Einsatz ist, d. h. ohne chirurgische Instrumente oder Obturatoren, die hindurchgeführt sind. Die innere Dichtung befindet sich im Griff der Trokarkanüle, distal zu der äußeren Dichtung.
Die EP 1 459 688 A1 , die den Teil des Standes der Technik gemäß Artikel 54(3) und (4) EPÜ bildet, offenbart einen Trokar mit allen Merkmalen, die im beigefügten Anspruch 1 aufgeführt sind, mit der Ausnahme der konisch geformten Vorsprünge, die mittels Ultraschall verschweißt sind und die elastomeren Elemente durchdringen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Trokar zum Durchführen einer Prozedur bei einem Patienten. Der Trokar hat eine hohle Kanüle mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende. Der Trokar hat auch ein Gehäuse mit einem distalen Ende, das an dem proximalen Ende der Kanüle befestigt ist, und einem proximalen Ende, an dem eine Wand befestigt ist. Die Wand hat eine durchgehende Öffnung. Der Trokar umfaßt weiter eine Dichtanordnung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Dichtanordnung umfaßt einen ersten im wesentlichen starren Ring, einen zweiten im wesentlichen starren Ring und eine Vielzahl geschichteter elastomerer Elemente, die zwischen diesen zusammengedrückt sind. Der erste Ring hat eine Vielzahl sich distal erstreckender konisch geformter Vorsprünge, die sich von einer distalen Fläche erstrecken, und der zweite Ring hat eine Vielzahl sich proximal erstreckender konisch geformter Vorsprünge, die sich von einer proximalen Fläche erstrecken. Die Vielzahl der sich distal erstreckenden konisch geformten Vorsprünge ist radial mit der Vielzahl der sich proximal erstreckenden konisch geformten Vorsprünge ausgerichtet. Die radial ausgerichteten Vorsprünge sind durch Ultraschallschwingung miteinander verschweißt, wobei die Vorsprünge die elastomeren Elemente durchdrungen haben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Trokars gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Explosionsansicht der Dichtanordnung 2 der vorliegenden Erfindung.
2A ist eine Ansicht ähnlich der der 2, die jedoch die Protektorsegmente 40 und Dichtsegmente 4a–4d zeigt, die bei einer bevorzugten Ausführungsform eingebaut sind.
3 ist eine Draufsicht der Dichtsegmente 4(a)–4(d), die bei der Dichtung 5 der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
4 ist eine perspektivische Ansicht der Rückhalteringanordnung 20, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und der Dichtsegmente 4a–4d, die aus Gründen der Klarheit getrennt sind.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Dichtung 5 der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht der Dichtung 5, an einem Flotationssystem 80 befestigt, wobei ein Instrument 90 durch diese eingesetzt ist.
7 ist eine Querschnittsansicht des Trokars 100, der in 1 gezeigt ist, entlang der Linie 7-7, bei der der Obturator 110 aus Gründen der Klarheit entfernt ist.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Dichtrings, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Dichtungsrückhalterings, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Mit Bezug nun auf die Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern in den Ansichten die gleichen Elemente bezeichnen, ist in der 1 ein Trokar 100 gezeigt. Der Trokar 100 kann ähnlich dem sein, der in dem US-Patent 6 017 356 , das an Frederick u. a. ausgegeben worden ist, beschrieben ist. Der Trokar 100 weist einen Kanülenbereich 110 und eine Obturatorbereich 120 auf. Der Obturatorbereich ist den Fachleuten wohlbekannt, und kann mit Klingen oder nicht mit Klingen versehen sein, so wie diejenigen, die bei dem Trokar ENDOPATH II^® verfügbar sind, der von der Ethicon Endo-Surgery, Cincinnati, OH, verkauft wird. Der Obturatorbereich 120 hat eine Durchstechspitze 122, welche verwendet wird, um das Gewebe des Patienten zu durchstechen, bis sie den Bauchraum erreicht. Nachdem das Eindringen in den Bauchraum beendet ist, kann der Obturatorbereich 120 von dem Kanülenbereich 110 entfernt werden. Nachdem der Obturatorbereich entfernt ist, kann irgendeine Anzahl chirurgischer Instrumente, so wie zum Beispiel ein Gewebebefestigungsinstrument, durch die Kanüle des Trokars eingeführt werden, um die chirurgische Prozedur durchzuführen.
Wie es in 7 zu sehen ist, betrifft die vorliegende Erfindung einen Trokar 100 zum Durchführen einer Prozedur bei einem Patienten. Der Trokar 100 umfaßt eine hohle Kanüle 202 mit einem distalen Ende 204 und einem proximalen Ende 206. Der Trokar 100 umfaßt auch ein Gehäuse 210 mit einem distalen Ende 212, das an dem proximalen Ende 206 der Kanüle 202 befestigt ist, und einem proximalen Ende 214, an dem eine Wand 216 befestigt ist, wobei die Wand eine Öffnung 218 aufweist, die sich durch diese erstreckt. Der Trokar 100 umfaßt eine Dichtanordnung 2, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, welche eine Vielzahl geschichteter elastomerer Elemente 4a–4d aufweist, die eine konisch geformte Dichtung 5 bilden. Wie hiernach beschrieben, hat die Vielzahl der geschichteten elastomeren Elemente 4a–4d bevorzugt ein halbkreisförmiges Profil und bevorzugt mit einem Umfang von ungefähr 180 bis 270 Grad. Wie hiernach beschrieben, umfaßt die Dichtanordnung bevorzugt einen ersten und einen zweiten starren Ring (einen Dichtungshaltering 8 und einen Dichtungsring 20), wobei die geschichteten elastomeren Elemente 4a–4d zwischen den Ringen 8 und 20 angeordnet sind und an diesen anliegen. Wie hiernach beschrieben umfassen die elastomeren Elemente 4a–4d bevorzugt einen proximalen Flanschabschnitt 70 und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt 72, der sich distal von diesem erstreckt, wobei die proximalen Flanschabschnitte zwischen den Ringen angeordnet sind und an diesen anliegen. Bevorzugt hat die Dichtanordnung 2 einen Außenumfangsbereich 220, der an einer Flotationseinrichtung 80 befestigt ist. Wie es hiernach in weiteren Einzelheiten beschrieben wird, umfaßt die Dichtanordnung 2 bevorzugt eine Vielzahl von Protektoren 40, die proximal zu der elastomeren Dichtung angeordnet sind. Schließlich umfaßt der Trokar 100 bevorzugt ein Nullverschlußventil, das in 7 als ein Entenschnabelventil 230 gezeigt ist.
Mit Bezug nun auf die 2 und 2A ist eine Dichtanordnung 2 gezeigt. Die Dichtanordnung 2 umfaßt eine Krone 30, Protektoren 40, einen Dichtring 20, Dichtsegmente 4a–4d und einen Dichtungshaltering 8. Der Dichtungshaltering 8 kann aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt werden, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polycarbonat. Der Dichtungshaltering 8 umfaßt eine Ringbasis 9 mit einer Oberseite 11. Von der Oberseite 11 der Ringbasis 9 erstreckt sich eine Vielzahl von Haltestiften 10. Die Ringbasis 9 umfaßt auch eine Vielzahl von Löchern 14, die sich durch diese erstrecken. Die Haltestifte 10 können auf der Oberseite 11 der Ringbasis 9 durch irgendein Befestigungsmittel, das den Fachleuten bekannt ist, befestigt sein oder können einstückig mit der Ringbasis 9 geformt sein. Die Haltestifte 10 können mit Dichtsegmenten 4a–4d verwendet werden, indem die Dichtungshaltelöcher 6 über die Haltestifte 10 gebracht werden. Die Ringbasis 9 umfaßt weiter eine Quetschrippe 12, in 2A gezeigt. Die Quetschrippe 12 ist die Innenkante der Öffnung der Ringbasis 9.
Der Dichtring 20, in 4 gezeigt, hilft dabei, die Dichtsegmente 4a–4d auf dem Haltering 8 zu sichern. Der Dichtring 20 kann aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt sein, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polycarbonat. Der Dichtring 20 hat eine Oberseite 22, einen Boden 24 und eine durchgehende Öffnung 23. Der Dichtring 20 umfaßt weiter eine Vielzahl von Dichtungsstiftlöchern (nicht gezeigt), die darin auf dem Boden 24 zum Aufnehmen von Haltestiften 10 angeordnet sind, und eine Vielzahl von Kronenlöchern 28 auf der Oberseite 22 zum Aufnehmen von Kronenstiften 32. Der Dichtring 20 umfaßt weiter eine Vielzahl von Dichtungsstiften 29, die sich vom Boden 24 erstrecken.
Wie in 2 gezeigt, umfaßt die Dichtanordnung 2 weiter einen Kronenring 30 und eine Vielzahl von Protektoren 40, die sich über den Dichtsegmenten 4a–4d befinden. Der Kro nenring 30, der aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt sein kann, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polycarbonat, ist ein ringförmiges Element mit einem Boden 31. Von dem Boden 31 des Kronenrings 30 erstreckt sich eine Vielzahl von Kronenstiften 32. Die Kronenstifte 32 können an dem Boden 31 des Kronenrings 30 durch irgendein Befestigungsmittel befestigt werden, das den Fachleuten bekannt ist, oder können einstückig mit diesem geformt sein. Die Kronenstifte 32 können verwendet werden, um die Protektoren 40 mit dem Dichtungsring 20 der Dichtungsanordnung 3 zusammenzusetzen, was die Dichtanordnung 2 der vorliegenden Erfindung bildet, wie sie in 2 veranschaulicht ist. Die Protektoren 40, die bevorzugt aus einem dünnen flexiblen Polymer hergestellt sind, können leicht trapezartig sein oder überlappen einander oder sind miteinander verwoben und aneinander durch irgendein Mittel befestigt, das den Fachleuten bekannt ist, um eine konische Form zu bilden, wie sie in 2 veranschaulicht ist. Solche Protektoren sind weitergehend in der EP 1 520 539 A1 beschrieben.
Die Protektoren 40 sind an der Dichtanordnung 2 befestigt, indem sie zwischen der distalen Fläche 31 des Kronenrings 30 und der proximalen Fläche 22 des Dichtrings 20 eingefangen werden. Die Kronenstifte 32 auf der distalen Fläche 31 des Kronenrings 30 verlaufen durch Protektorlöcher 42 in dem Protektorflansch 44 der Protektoren 40. Diese Kronenstifte 32 sind auch in Kronenlöchern 28 auf der proximalen Fläche 22 des Dichtrings 20 befestigt, so daß sie die Protektoren 40 fest an ihrem Ort zwischen den Flächen der beiden Teile halten.
Wenn sie als Dichtanordnung 2 zusammengesetzt sind, sind die Protektoren miteinander geschichtet, wie oben beschrieben, und die Dichtsegmente sind miteinander geschichtet, wie hiernach beschrieben wird. Wie man besser sieht, wenn auf 3 Bezug genommen wird, verlaufen die Dichtungsstifte 10 durch Löcher 6 in den Dichtsegmenten 4 und rasten in Dichtungsstiftlöcher 26, und die Dichtstifte 29 rasten in Löcher 14 auf dem Haltering 8, um den Dichtungsring 20 und den Dichtungshaltering 8 zusammenzuhalten, wobei die Dichtsegmente zwischen diesen angeordnet sind. Die Kronenstifte 32 verlaufen durch Löcher 42 auf den Protektoren 40 und rasten in Kronenlöcher 28, um dabei zu helfen, den Dichtungsring 20 an der Krone 30 mit dazwischen angeordneten Protektoren 40 zu sichern. Wenn alles zusammengebaut ist, ist die Dichtanordnung 2 (in 7 gezeigt) gebildet.
Die Dichtungsprotektoren 40 sind auf dem Gebiet gut bekannt und sind in dem US-Patent 5 308 336 beschrieben, das am 3. Mai 1994 an Hart u. a. ausgegeben worden ist. Wie es in den
2–6 veranschaulicht ist, umfaßt eine Halteringanordnung 3 vier Dichtsegmente 4a–4d, einen Dichtungshaltering 8 und einen Dichtungsring 20. Irgendeine Anzahl Dichtsegmente kann verwendet werden, und die Erfindung hierin ist nicht auf vier beschränkt. Jedes Dichtsegment 4a–4d, das aus einem Elastomer, so wie zum Beispiel Silikon hergestellt werden kann, jedoch nicht darauf beschränkt ist, kann flach oder nicht planar geformt werden.
Bei einer Alternative sind die Kombinationen aus Stiften und Löchern zwischen dem Dichtungshaltering 8 und dem Dichtungsring 20 aufgeteilt. Vier Stifte und zwölft Löcher können einheitlich mit dem Dichtungsring 20 ausgebildet sein und zwölf Stifte und vier Löcher können einheitlich mit dem Dichtungshaltering 8 ausgebildet sein. Die Dichtungen werden dann auf dem Dichtungsring 20 „verwoben", was das Anordnen jedes Dichtsegments über nur drei Stifte erfordert. Dies wird mit den zehn Stiften verglichen, die wie zuvor beschrieben erforderlich sind. Diese Stifte halten die Dichtung in der richtigen Konfiguration, wobei für die Ausrichtung der Dichtungslöcher 6 mit den verbleibenden Stift-Loch-Paaren (10 und 26) gesorgt wird. Wenn der Dichtungshaltering 8 mit dem Dichtungsring 20 zusammengebaut ist, verlaufen die zwölf Stifte auf dem Dichtungshaltering durch die ausgerichteten Dichtungslöcher, so daß die Dichtungen wie bei der voranstehenden Ausführungsform eingeklemmt werden. Irgendeine Anzahl oder Kombination aus Stiften und Löchern auf den Dichtungselementen 8 und 20 kann verwendet werden.
Als Alternative kann man nur vier Stifte für das positive Fixieren durch die Dichtungslöcher 6 verwenden. Die vier Stifte können auf dem Dichtungsring 20 angeordnet werden und vier entsprechende Löcher können sich auf dem Dichtungshaltering befinden. Die Dichtsegmente 4a–4d haben Löcher nur entsprechend diesen Orten. Um die Fixierung, die mit diesen Kombinationen Stift-Loch verknüpft ist, zu vervollständigen, können zusätzliche „Quetschstifte" sowohl auf dem Dichtungsring 20 als auch auf dem Dichtungshaltering 8 angeordnet werden. Diese Quetschstifte sind konisch geformte Vorsprünge, die sowohl von der distalen Fläche 24 des Dichtungsrings 20 und der proximalen Fläche 11 des Dichtungshalterings 8 hervorstehen. Diese konischen Vorsprünge auf jedem Teil sind radial miteinander ausgerichtet und drückend den Flansch am Umfangsbereich der Dichtelemente zusammen, wenn der Dichtungsring 20 und der Dichtungshaltering 8 zusammengesetzt sind. Aufgrund der Schärfe der Spitze auf den konischen Vorsprüngen „graben" sie sich in das flexible Material der Dichtsegmente, was beim Fixieren des Umfangsbereiches der Dichtsegmente hilft.
Die Dichtsegmente 4 könne aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt sein, die den Fachleuten bekannt sind, einschließlich Polyisopren und Silikon. Die Dichtsegmente 4 weisen einen proximalen flachen Flanschabschnitt 70 und einen sich nach innen erstreckenden distalen Abschnitt 72 auf. Die Dichtsegmente 4, wie sie in 2 zu sehen sind, können eine halbkreisartige Form mit einem Umfang von 225 Grad haben, so daß sie, wenn sie aufeinander geschichtet sind, eine konische Form haben, wie sie in 5 gezeigt ist. Irgendeine Anzahl unterschiedlicher Formen jedoch würde jedoch würde ebenso gut geeignet sein. Die Dichtsegmente können auch nicht planar geformt sein und jedes Segment kann in Gestaltung und Form identisch oder unterschiedlich sein. Bevorzugt umfaßt die Dichtanordnung 2 der vorliegenden Erfindungen eine Vielzahl von Dichtsegmenten, die geschichtet sind, so daß sie eine mehrschichtige konische Dichtung 5 bilden. Die Dichtsegmente 4 können aufeinander gestapelt werden, um diese geschichtete Ausgestaltung zu bilden, oder können miteinander verwoben werden, wie es hiernach beschrieben wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, am besten mit Bezug auf die 3, 4 und 5 beschrieben, sind die Dichtsegmente 4a–4d miteinander verwoben. Nun wird beschrieben werden, wie die Dichtsegmente 4a–4d mit dem Haltering 8 und dem Dichtungsring 20 zusammengesetzt werden, um die konische Dichtung 5 der vorliegenden Erfindung zu bilden. Die Anordnung kann fertiggestellt werden, indem zuerst die Dichtungslöcher 6 des ersten Dichtelementes 4a auf die Dichtungshaltestifte 10 des Dichtungshalterings 8 gebracht werden, wie in den Figuren gezeigt. Da das erste Dichtsegment 4a die erste Dichtung ist, die an dem Haltering 8 angebaut wird, ist kein bestimmter Ort für den Haltestift 10 notwendig, um die Dichtungslöcher 6 der ersten Dichtung 4a darüber zu legen. Die Dichtungslöcher 6 des zweiten Dichtsegmentes 4b werden dann auf die Dichtungshaltestifte 10 des Dichtungshalterings 8 derart positioniert, daß die Startkante 15b der zweiten Dichtung 4b über der Endkante 17a der ersten Dichtung 4a liegt. Grundsätzlich wird die Startkante jedes Dichtsegmentes wenigstens einen Haltestift der endenden Kante eines benachbarten Dichtelementes mit diesem gemeinsam nutzen, so daß die Startkante eines Dichtelementes auf der Endkante eines benachbarten Dichtelementes liegen wird. Da dies eine vierstückige Gestaltung ist, befindet sich die Startkante 15b des zweiten Dichtsegmente 4b an der Position 90 Grad, im Gegenuhrzeigersinn gesehen, von der Startkante 15a des ersten Dichtelementes 4a. Nachdem der dritte Abschnitt 4c auf die Stifte gebracht worden ist, wird die Startkante 15a des ersten Dichtsegments 4a von den Stiften entfernt, was es erlaubt, daß die Endkante 17d des vierten Dichtelements 4c unter dieses gelegt wird, so daß sich alle Dichtelemente 4a–4d überlagern, wie es in den 3– 4 gezeigt ist. Die Startkante 15d des vierten Dichtsegments 4d wird auf die Dichtungshaltestifte 8 in derselben Weise wie bei den anderen über das dritte Dichtsegment 4c gebracht. Jedoch wird die Endkante 17d des vierten Dichtsegments 4d unter den entfernten Teil der Startkante 15a des ersten Dichtsegmentes 4a gebracht. Sobald das vierte Dichtsegment 4d auf alle Dichtungshaltestifte 8 gesetzt worden ist, wird der entfernte Teil des ersten Dichtsegments 4a über den Endbereich des vierten Dichtsegmentes 4d gebracht.
Die oben beschriebene Ausführungsform des Anordnens von Dichtsegmenten 4a–4d auf den Haltestiften 10 erlaubt es, daß die Segmente 4a–4d eine Dichtung 5 mit einer konischen Form bilden, wie es in den 3 und 5 gezeigt ist. Die 5 zeigt eine Dichtung 45 mit einem Loch 74 an ihrem distalen Ende. Die Dichtelemente 4 könnten jedoch so ausgestaltet werden, daß sie kein durchgehendes Loch haben, um so ein Nullverschlußventil zu bilden. Zusätzlich können die Dichtsegmente selbst so geformt sein, daß sie über das Profil der Dichtung eine sich ändernde Dicke haben. Dies kann aus mehreren Gründen geschehen, Minimieren der Leckrate, Hemmung, und ist auch in der US 2005/0070946 beschrieben.
Mit Bezug auf 4 ist ein Vorteil der Dichtanordnung 2 veranschaulicht, wobei eine Verbesserung der Möglichkeit gezeigt ist, ein chirurgisches Instrument 90, wie ein chirurgisches Klammergerät oder einen Clip-Applikator, mit einem größeren Bereich an Durchmessern 50 des Instrumentenschaftes in einen Trokar des Typs, der oben als Gegenstand 100 beschrieben worden ist, einzusetzen. Die hierin beschriebene Dichtung beseitigt das klassische Thema der „Reifen-Belastung", das mit Lippendichtungen verknüpft ist. Indem die Dichtung in mehrere Segmente aufgebrochen wird, kann die Belastung in dem System während des Einsetzens des Instrumentes stark verringert werden. In dem Fall einer Dichtung, die sowohl auf Instrumenten mit 5 mm als auch auf Instrumenten mit 12 mm abdichten muß, wird vermutet, daß diese Verringerung der Belastung so viel wie 75% beträgt. Dies liefert viel geringere Spitzenkräfte beim Einsetzen des Instrumentes, Hemmungskräfte beim Einsetzen des Instrumentes, Hemmungskräfte beim Herausziehen des Instrumentes und Spitzenkräfte beim Herausziehen des Instrumentes. Die Verringerung der Belastung erlaubt es der Dichtung, dem Durchstechen während des Einsetzens scharfer Instrumente besser als Lippendichtungen zu widerstehen. Wenn ein scharfes Instrument die Dichtung berührt, tritt eine Erhöhung der Belastung nicht so schnell auf wie bei Lippendichtungen. Dies ermöglicht es, daß das Instrument vorbeigeführt wird, bevor kritische Belastungspegel erreicht werden, welche zu einem Durchstechen oder Reißen führen.
Die miteinander verwobene Gestaltung der Dichtungen der oben beschriebenen Ausführungsformen erlaubt es, daß eine einzige Dicke eines Dichtelementes das Instrument während der Verwendung des Instruments über den Hauptanteil der Zeit berührt (manchmal erlaubt es das Überlagern, das zwei Dichtsegmente das Instrument an lokalisierten Bereichen berühren). Dies ist anders als bei anderen segmentierten Dichtungen, bei denen mehrere Dichtschichten in Kontakt mit dem Instrument an einem gegebenen Ort sein müssen, um eine angemessene Dichtung zur Verfügung zu stellen. Daher sorgt die miteinander verwobene Gestaltung für eine Güteverbesserung gegenüber anderen Gestaltungen von Dichtsegmenten. Dies ist für alle Kraftbereiche offensichtlich, die mit dem Einsatz des Instruments verknüpft sind.
Zusätzlich, weil die beschriebene Ausführungsform bei Beanspruchung verringert, ist es möglich, das Loch in der Mitte der Dichtung kleiner zu machen als es typischerweise für die Lippendichtungen gewünscht ist. Kräfte, die mit dem Instrument verknüpft sind, die bei Lippendichtungsgestaltungen verwendet werden, werden stark durch Verringerungen in der Größe des Lochs beeinflußt. Obwohl es geringen Einfluß bei der segmentierten Dichtungsgestaltung dieses Patentes gibt, ist die Wirkung viel weniger dramatisch. Indem daher die Lochgröße in der Mitte verringert wird, kann die segmentierte Dichtung eine verbesserte Möglichkeit erzielen, eine Lufteinströmung oder -ausströmung zu halten, wenn ein kleines Instrument axial zu einer Seite des Trokarkanals versetzt wird, mit einem sehr minimalen Effekt auf die Einsatzkräfte des Instruments. Als Alternative kann die Dichtung so zusammengesetzt werden, daß kein Loch vorliegt, was ein Nullverschluß-Design liefert, das sowohl, wenn kein Instrument vorliegt, als auch während ein Instrument vorliegt, abdichtet.
Bevorzugt kann die Dichtanordnung auf dem Trokar durch eine Flotationseinrichtung oder ein System, so wie einen Balg, angeordnet sein. Derartige Dichtungs-Flotationssysteme sind in dem US-Patent 5 385 553 beschrieben, das an Hart u. a. am 31. Januar 1995 ausgegeben worden ist. Indem auf 7 Bezug genommen wird, kann man sehen, daß die Dichtanordnung 2 an einem Flotationssystem 80 befestigt ist. Der Balg 80 erlaubt die radiale Bewegung der Dichtanordnung. Die radiale Kraft, die erforderlich ist, um die Bälge radial abzulenken, ist viel geringer als die Kontaktkraft, die auf das Instrument ausgeübt wird. Dies wird es ermöglichen, daß das Flotationssystem abgelenkt wird, während die Dichtsegmente einen dichtenden Zustand mit dem Instrument beibehalten. Der Protektorflansch 44 wird zunächst auf die Oberseite der Ringfläche 2 gelegt. Die Flotationseinrichtung kann einen Flansch auf ihrem inneren Durchmesser mit Löchern darin haben, die über die Flansche des Protektors gelegt werden können, so daß die Löcher in dem Flansch des Balges mit den Löchern in den Protektoren 42 abgeglichen sind. Dies führt dazu, daß die Flotationseinrichtung zwischen dem Ring 31 und den Protektoren 44 eingelegt oder eingeschlossen ist. Das Flotationssystem kann dabei helfen, zu verhindern, daß sich die Protektoren unbeabsichtigt auf und ab bewegen.
Die voranstehende Beschreibung und die 1 bis 7 sind bereits in der EP 1 459 688 A1 , einem Dokument des Standes der Technik nach Artikel 54(3), (4) EPÜ offenbart worden.
8 zeigt eine Alternative für den Dichtungsring 20, nämlich einen Dichtungsring 120. Der Dichtungsring 120 ist dem Dichtungsring 20 sehr ähnlich. Jedoch hat der Dichtungsring 120 eine Vielzahl von Vorsprüngen 200, die sich an seinem Boden oder seiner distalen Fläche 124 erstrecken. Die Vorsprünge 200 sind konisch geformt. In ähnlicher Weise zeigt 9 eine Alternative für den Dichtungshaltering, nämlich einen Dichtungshaltering 108. Der Dichtungshaltering 108 ist dem Dichtungshaltering 8 sehr ähnlich. Jedoch hat der Dichtungshaltering 108 eine Vielzahl von Vorsprüngen 202, die sich von seiner oberen oder proximalen Fläche 111 erstrecken. Die Vorsprünge 202 sind konisch geformt. Diese konischen Vorsprünge oder „Quetschstifte" befinden sich sowohl auf dem Dichtungsring 120 als auch auf dem Dichtungshaltering 108. Diese konisch geformten Vorsprünge sind radial miteinander ausgerichtet und drücken den Flansch des Umfangsbereiches der Dichtsegmente zusammen, wenn der Dichtungsring 20 und der Dichtungshaltering 8 zusammengesetzt sind. Wegen der Schärfe der Spitze auf den konische Vorsprüngen „graben" sie sich in das flexible Material der Dichtsegmente, wobei sie beim Fixieren des Umfangsbereiches der Dichtsegmente helfen.
Zusätzlich, und gemäß der vorliegenden Erfindung, sind der Dichtungsring 120 und der Dichtungshaltering 108 mittels Ultraschall miteinander verschweißt. Dieser Prozeß, der den Fachleuten bekannt ist, preßt die Teile mit Ultraschallschwingung zusammen. Dieser Prozeß zwingt die Vorsprünge 200, 202, die von der proximalen 211 und der distalen 124 Fläche ausgerichtet sind, das flexible Material der Dichtsegmente zu durchdringen. Sobald die Vorsprünge 200, 202 die Dichtsegmente durchdringen, werden sie mit der Ultraschallschwingung verschweißt. Jedwede Anzahl oder Kombination aus Stiften und Löchern und/oder Vorsprüngen 200, 202 auf den Dichtungselementen 108 und 120 kann verwendet werden.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin gezeigt und beschrieben worden sind, wird es den Fachleuten offensichtlich sein, daß derartige Ausführungsformen lediglich beispielhaft zur Verfügung gestellt sind. Zahlreiche Variationen, Änderungen und Ersetzungen werden nun den Fachleuten deutlich werden, ohne daß man sich vom Umfang der Erfindung entfernt. Zum Bespiel, wie es den Fachleuten deutlich werden würde, könnten die Offenbarungen hierin gleiche Anwendung bei roboterunterstützter Chirurgie finden. Zusätzlich sollte verstanden werden, daß jede oben beschriebene Struktur eine Funktion hat und eine derartige Struktur als ein Mittel zum Durchführen der Funktion bezeichnet werden kann. Demgemäß ist es beabsichtigt, daß die Erfindung nur durch den Umfang der angefügten Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Trokar (100) zum Durchführen einer Prozedur bei einem Patienten, wobei der Trokar aufweist: a. eine hohle Kanüle (202) mit einem distalen Ende (204) und einem proximalen Ende (206); b. ein Gehäuse (210) mit einem distalen Ende (212), das an dem proximalen Ende (206) der Kanüle befestigt ist, und einem proximalen Ende (214), an dem eine Wand (216) befestigt ist, wobei die Wand eine durchgehende Öffnung (218) hat; c. eine Dichtanordnung (2), die innerhalb des Gehäuses (210) angeordnet ist, welche einen ersten im wesentlichen starren Ring (120), einen zweiten im wesentlichen starren Ring (108) und eine Vielzahl geschichteter elastomerer Elemente (4a–4d), die zwischen diesen zusammengedrückt sind, aufweist, wobei der erste Ring (120) eine Vielzahl sich distal erstreckender, konisch geformter Vorsprünge (200) hat, die sich von seiner distalen Oberfläche (124) erstrecken, und der zweite Ring (108) eine Vielzahl sich proximal erstreckender, konisch geformter Vorsprünge (202) hat, die sich von seiner proximalen Oberfläche (111) erstrecken, wobei die Vielzahl der sich distal erstreckenden, konisch geformten Vorsprünge (200) radial mit der Vielzahl der sich proximal erstreckenden, konisch geformten Vorsprünge (202) ausgerichtet ist und wobei die radial ausgerichteten Vorsprünge (200, 202) an ihren Spitzen durch Ultraschallschwingung miteinander verschweißt worden sind, wobei die Vorsprünge die elastomeren Elemente (4a–4d) durchdrungen haben.
Trokar nach Anspruch 1, bei dem die Vielzahl der geschichteten elastomeren Elemente (4a–4d) eine konische Form bildet.
Trokar nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die elastomeren Elemente (4a–4d) einen proximalen Flanschabschnitt (70) und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt (72), der sich distal von diesem erstreckt, aufweisen, wobei die proximalen Flanschabschnitte (70) zwischen den Ringen (120, 108) angeordnet sind und gegen diese anliegen.
Trokar nach einem vorangehenden Anspruch, bei dem die Dichtanordnung (2) einen Außenumfangsbereich hat, der an einer Flotationseinrichtung (80) befestigt ist.
Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Dichtanordnung (2) eine Vielzahl von Protektoren (40) aufweist, die proximal zu der elastomeren Dichtung angeordnet sind.
Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die geschichteten elastomeren Elemente (4a–4d) derart angeordnet sind, daß es eine sich im wesentlichen mittig befindliche Öffnung (74) in der Dichtanordnung (2) gibt.
Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Vielzahl der elastomeren Schichten (4a–4d) miteinander verwoben sind.
Trokar nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Vielzahl der elastomeren Schichten (4a–4d), bevor sie zusammengesetzt werden, eine nicht planare Form haben.