DE69729858T2

DE69729858T2 - Gerät für die perkutane Chirurgie

Info

Publication number: DE69729858T2
Application number: DE69729858T
Authority: DE
Inventors: Thomas Kevin FOLEY; Mell Maurice SMITH; B. John CLAYTON; Joseph Moctezuma
Original assignee: SDGI Holdings Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2017-03-15
Also published as: DE19780707T1; DE19780707C2; JP4250647B2; JP2000511788A; WO1997034536A2; US6162170A; JP2007007438A; DE69729858D1; EP1466564B1; JP2007007437A; AU2324697A; EP0891156B1; WO1997034536A3; JP4276248B2; ES2224228T3; DE29724233U1; ATE270850T1; US6217509B1; EP1466564A1; EP0891156A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Ausführen von perkutanen Operationen, insbesondere an Orten tief innerhalb des Körpers. Eine spezifische Anwendung der Erfindung betrifft Vorrichtungen, Instrumente und Techniken für eine perkutane, minimal-invasive Wirbelsäulenchirurgie. Bei einem anderen Aspekt der Erfindung wird die perkutane Operation unter unmittelbarer Beobachtung an einer beliebigen Stelle im Körper ausgeführt.
Herkömmliche chirurgische Verfahren für tief im Körper befindliche Krankheitsbilder können beträchtliche Verletzungen an den dazwischenliegenden Geweben verursachen. Diese offenen Verfahren erfordern oft eine lange Inzision, umfangreiches Muskelabtrennen, ausgedehntes Zurückziehen von Geweben, Nervenentfernung und Gefäßentfernung aus Geweben. Die meisten dieser Operationen erfordern auf Grund der Anwendung einer Vollnarkose und der Zerstörung von Gewebe während des chirurgischen Verfahrens eine Aufwachraumzeit von mehreren Stunden und mehrere Wochen postoperativer Genesungsdauer. In einigen Fällen führen diese invasiven Verfahren zu dauerhafter Vernarbung und Schmerzen, die stärker sein können als die Schmerzen, die zu dem chirurgischen Eingriff führten.
Minimal-invasive Alternativen, wie beispielsweise arthroskopische Techniken, verringern die Schmerzen, die postoperative Genesungsdauer und die Zerstörung von gesundem Gewebe. Orthopädische Operationspatienten haben besonders von minimal-invasiven chirurgischen Techniken profitiert. Der Ort der Erkrankung wird durch Pforten statt durch eine bedeutende Inzision erreicht, und folglich wird die Integrität der dazwischenliegenden Gewebe erhalten. Diese minimal-invasiven Techniken erfordern außerdem oft nur eine Lokalanästhesie. Das Vermeiden einer Vollnarkose verringert die postoperative Genesungsdauer und die Gefahr von Komplikationen.
Minimal-invasive chirurgische Techniken sind, auf Grund der Notwendigkeit eines Zugangs zu Orten tief innerhalb des Körpers und der Gefahr einer Schädigung dazwischenliegender vitaler Gewebe, besonders wünschenswert für spinale und neurochirurgische Anwendungen. Zum Beispiel erfordert ein verbreitetes offenes Verfahren bei einem Bandscheibenvorfall, eine Laminektomie, gefolgt von einer Nukleotomie, eine Abtrennung oder Dissektion der Hauptmuskeln des Rückens, um die Wirbelsäule freizulegen. Bei einem späteren Zugriff muß Gewebe einschließlich von Spinalnerven und Blutgefäßen um den Duralsack, Bändern und Muskeln, zurückgezogen werden, um einen Kanal von der Haut zur Bandscheibe freizuräumen. Es erfordert normalerweise wenigstens eine bis zwei Stunden, diese Verfahren unter Vollnarkose auszuführen, und sie erfordern postoperative Genesungsdauern von wenigstens mehreren Wochen. Neben der langen Genesungsdauer ist die Zerstörung von Gewebe ein Hauptnachteil von offenen Wirbelsäulenoperationen. Dieser Aspekt offener Verfahren ist noch invasiver, wenn die Nukleotomie von einer Fusion der benachbarten Wirbel begleitet wird. Auf Grund der starken Schmerzen, die manchmal mit der Muskeldissektion verbunden sind, sind viele Patienten wenig geneigt, eine Operation als eine Lösung für Schmerzen anzustreben, die durch Bandscheibenvorfälle und andere Wirbelsäulenleiden verursacht werden.
Um die postoperative Genesungsdauer und die Schmerzen, die mit Wirbelsäulen- und anderen Operationen verbunden sind, zu verringern, sind mikrochirurgische Techniken entwickelt worden. Zum Beispiel wird bei mikrochirurgischen Nukleotomien dadurch auf die Bandscheibe zugegriffen, daß durch eine kleine Inzision ein Kanal von der Oberfläche des Rückens des Patienten zu der Bandscheibe geschnitten wird. Es wird ein Operationsmikroskop oder eine -lupe verwendet, um den Operationsbereich sichtbar zu machen. Mikrochirurgische Instrumente mit kleinem Durchmesser werden durch die kleine Inzision und zwischen zwei Wirbelplatten und in die Bandscheibe geführt. Die dazwischenliegenden Gewebe werden weniger zerstört, weil die Inzision kleiner ist. Obwohl diese mikrochirurgischen Verfahren weniger invasiv sind, bringen sie doch noch einige der gleichen Komplikationen mit sich, die mit offenen Verfahren verbunden sind, wie beispielsweise Verletzung der Nervenwurzel und des Duralsacks, perineurale Narbenbildung, erneute Herniation an der Operationsstelle und Instabilität auf Grund übermäßiger Knochenentfernung.
Es sind andere Versuche für minimal-invasive Verfahren zum Korrigieren symptomatischer Wirbelsäulenleiden unternommen worden. Ein Beispiel ist die Chemonukleolyse, die das Injizieren eines Enzyms in die Bandscheibe mit sich brachte, um den Bandscheibenkern teilweise aufzulösen, um einen Bandscheibenvorfall zu lindern. Unglücklicherweise ist das Enzym, Chymopapain, von Besorgnissen sowohl über seine Wirksamkeit als auch über Komplikationen, wie beispielsweise schwere Krämpfe, postoperative Schmerzen und Überempfindlichkeitsreaktionen einschließlich eines anaphylaktischen Schocks, begleitet worden.
Die Entwicklung von perkutanen Wirbelsäulenoperationen hat eine bedeutende Verbesserung beim Verringern der Genesungsdauer und der postoperativen Schmerzen erbracht, weil sie, wenn überhaupt, eine minimale Muskeldissektion erfordern und sie unter Lokalanästhesie ausgeführt werden können. Zum Beispiel legt das US-Patent Nr. 4545374 an Jacobson eine perkutane Lumbalnukleotomie unter Verwendung eines lateralen Zugangs, vorzugsweise unter Röntgendurchleuchtung, offen. Dieses Verfahren ist begrenzt, weil es kein unmittelbares Sichtbarmachen der Nukleotomiestelle gewährleistet.
Es sind andere Verfahren entwickelt worden, die ein arthroskopisches Sichtbarmachen der Wirbelsäule und der dazwischenliegenden Strukturen einschließen. Die US-Patente Nr. 4573448 und 5395317 an Kambin legen eine perkutane Dekompression von Bandscheibenvorfällen mit einem posterolateralen Zugang offen. Fragmente der vorgefallenen Bandscheibe werden durch eine am Faserknorpelring positionierte Kanüle entfernt. Das Patent '317 von Kambin legt ein Zweipforten-Verfahren offen, das einschließt, sowohl eine Arbeitskanüle als auch eine Visualisierungskanüle für ein Endoskop perkutan zu plazieren. Diese Verfahren ermöglicht gleichzeitiges Sichtbarmachen und Absaugen, Spülen und Resezieren bei Bandscheibenoperationen.
Unglücklicherweise bleiben bei diesen Verfahren und den dazugehörigen Instrumenten Nachteile bestehen, da sie auf eine spezifische Anwendung oder einen spezifischen Zugang begrenzt sind. Zum Beispiel erfordern Jacobson, Kambin und andere Referenzen einen lateralen oder einen posterolateralen Zugang für eine perkutane Nukleotomie. Diese Zugänge versuchen eine Schädigung von weichen Gewebestrukturen und die Notwendigkeit einer Knochenentfernung zu vermeiden, da angenommen wurde, es sei undurchführbar, Knochen durch einen Kanal zu schneiden und zu entfernen. Jedoch richten sich diese Zugänge nicht auf andere Wirbelsäulenleiden, die einen medianen Zugang, das Entfernen von Knochen oder Implantaten erfordern können.
Das US-Patent Nr. 5 439 464 an Shapiro legt ein Verfahren und Instrumente zum Ausführen von arthroskopischen Wirbelsäulenoperationen, wie beispielsweise Laminektomien und Fusionen, mit einem medianen oder median posterioren Zugang, unter Verwendung von drei Kanülen offen. Jede der Kanülen erfordert eine gesonderte Inzision. Während Shapiro eine Verbesserung gegenüber früheren Verfahren, die auf einen posterolateralen oder einen lateralen Zugang für Arbeiten an Bandscheiben begrenzt waren, leidet Shapiros Verfahren noch unter vielen der Nachteile von bekannten früheren perkutanen Wirbelsäulenoperationstechniken und -instrumenten. Ein Nachteil des Shapiro-Verfahrens ist ihr Erfordernis eines Fluid-Arbeitsraums. Ein anderer bedeutender Nachteil ist, daß das Verfahren mehrere Pforten in den Patienten erfordert.
Eine Flüssigkeit ist bei diesen früheren Verfahren erforderlich, um den Arbeitsraum für ein richtiges Funktionieren der Optik zu erhalten, die innerhalb einer Kanüle nach dem bekannten technischen Stand befestigt und perkutan eingesetzt wird. Spülen oder das Einleiten von Flüssigkeit in den Arbeitsraum kann häufig logistisch nachteilig und aus mehreren Gründen sogar gefährlich für den Patienten sein. Das Einleiten von Flüssigkeit in den Arbeitsraum macht die Blutstillung schwieriger und kann umgebendes Gewebe schädigen. Überschüssige Flüssigkeit kann das Natriumkonzentrat der Blutversorgung des Patienten gefährlich verdünnen, was Krämpfe oder Schlimmeres verursachen kann. Die Fluidumgebung kann außerdem auf Grund von Kavitation das Bohren erschweren. Das Erfordernis einer Fluidumgebung steigert allgemein die mit der Operation verbundenen Kosten und vergrößert die Kompliziertheit der Operation, zum Teil auf Grund des erforderlichen, verhältnismäßig großen, Fluidvolumens.
DE-C-33 19 049 beschreibt ein Rektoskop zur Untersuchung des Rektums. Ein Rektalrohr hat an dem einen Ende einen angeschlossenen Instrumentenhalter. Der Halter wird über eine Kupplung dicht an das Rohr angeschlossen und ermöglicht einen wasserdichten Durchgang eines optischen Beobachtungssystems in das Rohr. Der Halter hat für die Aufnahme von unterschiedlichen Instrumenten eine Vielzahl von einzelnen abgedichteten Durchgängen durch denselben.
Es besteht weiter ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, die eine perkutane minimal-invasive Chirurgie für alle Anwendungen und Zugänge bereitstellen. Es besteht ebenfalls weiter ein Bedarf an perkutanen Verfahren und Vorrichtungen, die keinen flüssigkeitsgefüllten Arbeitsraum erfordern, die aber, falls es notwendig ist, an eine Fluidumgebung angepaßt werden können.
Es ist auf diesem Gebiet ein beträchtlicher Bedarf an Techniken und Instrumenten vorhanden, die chirurgische Operationen im Arbeitsraum unter unmittelbarer Beobachtung ermöglichen. Verfahren, welche die Zahl der Zugänge in den Patienten verringern, sind ebenfalls sehr wünschenswert. Die Gebiete der Spinal- und der Neurochirurgie haben besonders nach Vorrichtungen und Techniken gesucht, die das Eindringen in den Patienten auf ein Minimum verringern und die in ihrer Anwendung rationell organisiert und präzise sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung beschrieben, wie sie in Anspruch 1 definiert wird, geeignet zur Verwendung bei einer perkutanen Operation ohne einen durch ein Fluid aufrechterhaltenen Arbeitsraum.
Bei einer kurzen Beschreibung eines Aspekts der Erfindung werden Vorrichtungen und ein Verfahren zum Ausführen von perkutanen Operationen unter unmittelbarer Sichtbarmachung, selbst an Orten tief innerhalb eines Patienten, bereitgestellt. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt eine Vorrichtung zur Verwendung bei einer perkutanen Operation eine längliche Kanüle mit einer ersten Innenabmessung und einer Außenabmessung, bemessen zum perkutanen Einführen in einen Patienten. Die Kanüle schließt außerdem ein distales Arbeitsende und ein entgegengesetztes proximales Ende ein und definiert einen Arbeitskanal zwischen den Enden, der eine zweite Abmessung hat, die der ersten Innenabmessung gleicht. Der Arbeitskanal wird so bemessen, daß er ein Werkzeug durch denselben aufnimmt. Die Vorrichtung schließt außerdem ein innerhalb der Kanüle angrenzend an den Arbeitskanal angebrachtes Betrachtungselement ein. Das Betrachtungselement hat ein erstes Ende, das an eine Betrachtungseinrichtung angeschlossen werden kann, und ein entgegengesetztes zweites Ende, das angrenzend an das distale Arbeitsende der Kanüle angeordnet wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Betrachtungselement ein Glasfaserkabel, ein Gradientenstab, ein Stablinsengerät oder ein Fernoptikgerät („Chip on a stick") sein.
Es wird eine Einbauvorrichtung bereitgestellt, um das Betrachtungselement an der Kanüle anzubringen. Die Einbauvorrichtung schließt ein Gehäuse ein; das am proximalen Ende der Kanüle befestigt werden kann. Das Gehäuse definiert eine Arbeitskanalöffnung durch dasselbe in Verbindung mit dem Arbeitskanal. Die Arbeitskanalöffnung wird so bemessen, daß sie wesentlich der zweiten Abmessung des Arbeitskanals entspricht. Das Gehäuse definiert außerdem angrenzend an die Arbeitskanalöffnung eine Optikbohrung. Die Optikbohrung wird so bemessen, daß sie das längliche Betrachtungselement durch dieselbe aufnimmt.
Bei einigen Ausführungsbeispielen trägt die Einbauvorrichtung das Betrachtungselement für eine Bewegung innerhalb der Optikbohrung längs der Längsachse der Bohrung, um die Linse im Verhältnis zum distalen Arbeitsende der Kanüle auszufahren oder einzufahren. Bei anderen Ausführungsbeispielen trägt die Einbauvorrichtung das Betrachtungselement für eine Drehung innerhalb der Optikbohrung um die Längsachse der Bohrung. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Gehäuse im Verhältnis zur Kanüle gedreht werden, so daß die Längsachse der Optikbohrung um die Längsachse des Arbeitskanals gedreht werden kann.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die optische Betrachtungseinrichtung mit einem Gewebshaken, wie beispielsweise einem Spekulum, verbunden. Eine Vorrichtung dieser Art kann bei verschiedenen Anwendungen, wie beispielsweise transnasaler transsphenoidaler Chirurgie und Hypophysenoperationen, besonders nützlich sein.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der durch die Kanüle oder ähnliche Komponenten aufrechterhaltene Arbeitskanal eine so eingestellte Länge haben, daß der Chirurg ein taktiles Gefühl für durch den Arbeitskanal gehandhabte Instrumente aufrechterhalten kann. Bei Wirbelsäulenanwendungen werden gewisse vorteilhafte Aspekte der Erfindung durch das Bereitstellen einer Kanüle mit einer Länge, die geringfügig größer ist als der Abstand von der Wirbelplatte eines Wirbels zur Oberfläche der Haut des Patienten, für posteriore Verfahren erreicht. Die Betrachtungseinrichtung wird im Verhältnis zur Kanüle so bemessen, daß das Betrachtungsende der Einrichtung über das distale Arbeitsende der Kanüle oder des Arbeitskanals hinaus vorstehen kann, um zu ermöglichen, daß der Chirurg die Operationsstelle selektiv untersucht.
Nach einem Ausführungsbeispiel schließt die Einbauvorrichtung wenigstens eine Spül-/Absaugöffnung ein. Vorzugsweise kann/können die Öffnung(en) in Verbindung mit wenigstens einem Spül-/Absaugkanal in der optischen Betrachtungseinrichtung stehen. Auf diese Weise können Spülen und/oder Absaugen ebenfalls an der Operationsstelle angewendet werden. Wenn nur das Absaugen angewendet wird, wird die Öffnung mit einer Quelle eines Unterdrucks oder eines Sogs verbunden. Das Absaugen wird Umgebungsluft durch den Arbeitskanal über den distalen Arbeitsraum und in den Spül-/Absaugkanal der Betrachtungseinrichtung ziehen. Ein Vorteil ist, daß dieses Absaugen von Umgebungsluft den durch verschiedene Arbeitsgeräte erzeugten Rauch beseitigt und die Optiklinse von Schleiern und Schutt reinigt.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Einbauvorrichtung über dem proximalen Ende der Kanüle angebracht und von demselben getragen.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Einbauvorrichtung angrenzend an das proximale Ende der Kanüle durch eine Klemme getragen werden, welche die Außenfläche der Kanüle in Eingriff nimmt. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel ist die Klemme ein Trommelklemmenmechanismus, der selektiv durch einen Hebelarm und eine Mantelkurve betätigt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Einbauvorrichtung selbst längs der Länge der Kanüle verschoben werden, um die Linse der Betrachtungseinrichtung im Verhältnis zum Ende des Arbeitskanals auszufahren oder einzufahren.
Es werden außerdem Werkzeuge beschrieben, die in den Arbeitskanal der Kanüle eingesetzt werden können. Bei einem Ausführungsbeispiel schließt ein Gewebshaken einen Körper und eine integrierte Arbeitsspitze ein, dafür konfiguriert, atraumatisch Gewebe zu verschieben, wenn der Haken durch Gewebe bewegt wird. Der Körper hat eine konvexe Oberfläche, dafür konfiguriert, der zylindrischen Innenfläche der Kanüle zu entsprechen, und eine gegenüberliegenden konkave Oberfläche, die den Arbeitskanal oder das Sichtbarmachen des Arbeitsraums nicht versperrt. Außerdem werden kanülierte Gewebsdilatatoren bereitgestellt, die sowohl über einen Führungsdraht oder einen anderen Dilatator eingesetzt werden können als auch in den Arbeitskanal eingesetzt werden können. Bei einigen Ausführungsbeispielen schließen die Gewebsdilatatoren ein vejüngtes Arbeitsende zum Verschieben von Gewebe und einen Greifabschnitt mit einer Vielzahl von Umfangsnuten ein, um das Ergreifen und das Handhaben des Dilatators zu verbessern.
Dementsprechend können Wirbelsäulen- und andere Operationen perkutan mit unmittelbarem Sichtbarmachen ausgeführt werden, ohne das Erfordernis eines durch ein Fluid aufrechterhaltenen Arbeitsraums. In einem anderen Aspekt der chirurgischen Techniken werden alle Schritte eines chirurgischen Verfahrens unter unmittelbarer Beobachtung durch eine Kanüle mit einem einzigen Arbeitskanal ausgeführt. Ein optisches Gerät oder eine Betrachtungseinrichtung wird aus einer Vielzahl von Winkeln und Ausrichtungen innerhalb des Arbeitskanals und durch den gesamten Arbeitsraum bewegt, um eine deutliche Beobachtung der Operationsschritte zu gewährleisten.
Die Techniken umfassen ebenfalls, mehrere Werkzeuge und Instrumente durch die Kanüle mit einem einzigen Arbeitskanal zu führen und die Instrumente und Werkzeuge innerhalb des Arbeitsraums zu handhaben. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel wird ein Gewebshaken bereitgestellt, der sich durch den Arbeitskanal erstreckt, ohne die Abmessungen des Kanals wesentlich zu verringern.
Es ist ein Vorzug dieser Erfindung, daß perkutane Operationen in einer trockenen Umgebung ausgeführt werden können, weil für das richtige Funktionieren der Optik kein Fluid-Arbeitsraum erforderlich ist. Es ist ein Vorteil dieser Erfindung, daß sie es ermöglicht, die mit einer Operation verbundenen Kosten, Gefahren, Schmerzen und Genesungsdauer zu verringern. Diese und andere Ziele, Vorteile und Merkmale werden entsprechend den Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung erreicht.
BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 ist ein Seitenriß einer Vorrichtung nach dieser Erfindung.
2 ist ein Aufriß einer Einbauvorrichtung zum Tragen einer Betrachtungseinrichtung innerhalb einer Kanüle nach dieser Erfindung.
3 ist eine seitliche Querschnittsansicht der in 2 gezeigten Einbauvorrichtung.
4 ist ein Seitenriß eines Hakens.
4A ist eine Querschnittsstirnansicht des Hakens von 4, längs der Linien A-A.
5 ist ein Aufriß des in 4 gezeigten Hakens.
6 ist ein Stirnaufriß des in 4 und 5 gezeigten Hakens.
7 ist ein Seitenriß eines anderen Hakens.
7A ist eine Querschnittsstirnansicht des Hakens von 7, längs der Linien A-A.
7B ist eine Querschnittsstirnansicht des Hakens von 7, längs der Linien B-B.
8 ist ein Aufriß des in 7 gezeigten Hakens.
9 ist ein Seitenriß eines Dilatators.
10(a) bis (i) bilden die Schritte eines Verfahrens unter Verwendung einer Vorrichtung nach dieser Erfindung ab.
11 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
12 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Absaugkappe, wie sie in 11 gezeigt wird.
13 ist eine perspektivische Draufsicht einer Vorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine perspektivische Seitenansicht einer Einbauvorrichtung zum Tragen einer Betrachtungseinrichtung, die einen Teil der in 13 gezeigten Vorrichtung bildet.
15 ist ein Seitenriß der in 13 abgebildeten Vorrichtung, wobei die Vorrichtung verbunden mit einer in Phantomlinien abgebildeten optischen Ausrüstung gezeigt wird.
16 ist ein Seitenriß eines Optikkörpers, der einen Teil der in 13 und 14 abgebildeten Einbauvorrichtung bildet.
17 ist ein Aufriß des in 16 gezeigten Optikkörpers von unten.
18 ist ein Aufriß eines Hebelarms, der einen Teil eines mit der in 14 abgebildeten Einbauvorrichtung verwendeten Trommelklemmenmechanismus' bildet.
19 ist eine Querschnittsstirnansicht des in 18 gezeigten Hebelarms, längs der Linie 19-19, gesehen in der Richtung der Pfeile.
20 ist ein Aufriß einer Mantelkurve, die einen Teil eines in die in 14 abgebildete Einbauvorrichtung eingebauten Trommelklemmenmechanismus' bildet.
21 ist ein Seitenriß der in 20 gezeigten Mantelkurve.
22 ist eine Zusammenbauansicht von unten, die den Zusammenbau des Hebelarms von 18 bis 19 und der Mantelkurve von 20 bis 21 mit dem in 14 gezeigten Optikkörper zeigt.
23 ist ein Seitenriß eines Optikkörpers, wie er in 14 abgebildet wird, verbunden mit einem Absaugkreis.
24 ist eine Querschnittsansicht eines menschlichen Patienten auf einer Lendenwirbelebene, wobei eine Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung innerhalb des Patienten angeordnet ist, um einen Arbeitskanal oberhalb der Wirbelplatten des Wirbels zu definieren.
25 ist ein Seitenriß eines Gewebshakens, der eine optische Betrachtungseinrichtung einschließt.
26 ist ein Aufriß des Gewebshakens, der eine optische Betrachtungseinrichtung einschließt, wie er in 25 gezeigt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung stellt Instrumente und Verfahren zum Ausführen von perkutanen Operationen, einschließlich von Wirbelsäulenanwendungen, wie beispielsweise Laminotomie, Laminektomie, Foramenotomie, Facettektomie oder Nukleotomie, mit einem Endoskop mit einem einzigen Arbeitskanal bereit. Die Erfinder des Vorliegenden haben entdeckt, daß durch die Verwendung einer Optik, die sich unabhängig von der Kanüle bewegt, viele perkutane Operationen ohne einen Fluid-Arbeitsraum ausgeführt werden können. Die vorliegende Erfindung sieht Techniken und Instrumente vor, die mit oder ohne Fluidumgebung eingesetzt werden können.
Diese Erfindung bringt außerdem für Anwendungen, die zuvor eine offene Operation erforderten, die Vorteile von perkutanen Verfahren. Ein Vorteil beruht auf der weiteren Entdeckung, daß Knochenarbeit durch einen großen Arbeitskanal perkutan ausgeführt werden kann. Ein anderer Vorteil wird mit der Verwendung einer einzigen Pforte innerhalb des Patienten zum Ausführen einer breiten Auswahl von gleichzeitigen Verfahren verwirklicht.
Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in 1 abgebildet wird, wird eine Vorrichtung 10 zur Verwendung bei einer perkutanen Operation bereitgestellt, die eine längliche Kanüle 20 mit einem ersten Innendurchmesser D_I und einem Außendurchmesser D_o, bemessen zum perkutanen Einführen in einen Patienten, einschließt. Die Kanüle 20 schließt außerdem ein distales Arbeitsende 21 und ein entgegengesetztes proximales Ende 22 ein. Die Kanüle definiert einen Arbeitskanal 25 zwischen den Enden 21, 22, der einen zweiten Durchmesser d₂ gleich dem ersten Innendurchmesser D_I hat, bemessen zum Aufnehmen eines Werkzeugs durch denselben. Die Kanüle hat längs ihrer Längsachse L eine Länge, die so bemessen wird, daß sie von der Haut bis zu einer Operationsstelle oder einem Arbeitsraum durch den Patienten hindurchgeht. In einigen Fällen kann der Arbeitsraum angrenzend an einen Wirbel oder eine Bandscheibe oder im Wirbelkanal liegen.
Ein längliches Betrachtungselement 50 kann angrenzend an den Arbeitskanal 25 innerhalb der Kanüle 20 angebracht werden. Das Betrachtungselement 50 hat ein erstes Ende 51, das mit einer Betrachtungsvorrichtung, wie beispielsweise einem Okular oder einer Kamera, verbunden werden kann, und ein entgegengesetztes zweites Ende 52, das angrenzend an das distale Arbeitsende 21 der Kanüle 20 liegt oder angeordnet werden kann. Das einzelne längliche Betrachtungselement 50 ist nicht entscheidend für die Erfindung. Es wird jedes geeignete Betrachtungselement erwogen, das einen optischen oder Bildübertragungskanal erzeugt. Bei einem Ausführungsbeispiel schließt das längliche Betrachtungselement 50 ein faseroptisches Gerät 54 und eine Linse 55 am zweiten Ende 52 ein. Vorzugsweise schließt das faseroptische Gerät Beleuchtungsfasern und Bildübertragungsfasern (nicht gezeigt) ein. Als Alternative dazu kann das Betrachtungselement ein starres Endoskop oder ein Endoskop mit einer lenkbaren oder biegsamen Spitze sein.
Es ist ein Vorteil dieser Erfindung, daß sie eine Optik bereitstellt, die im Verhältnis zur Kanüle 20 bewegt werden kann. Weil die Optik bewegt werden kann, ist es nicht notwendig, einen durch ein Fluid aufrechterhaltenen Arbeitsraum bereitzustellen. Die Optik kann entfernt, gereinigt und ausgetauscht werden, während die Kanüle perkutan innerhalb des Patienten über dem Arbeitsraum angeordnet ist. Es wird jede Konfiguration erwogen, die es ermöglicht, daß die Optik beweglich angrenzend an den Arbeitskanal 25 getragen wird. Bei einem Ausführungsbeispiel, das in 1 bis 3 gezeigt wird, wird eine Einbauvorrichtung 30 bereitgestellt, um das längliche Betrachtungselement 50 an der Kanüle 20 anzubringen. Vorzugsweise schließt die Einbauvorrichtung 30 ein Gehäuse 31 ein, das am proximalen Ende 22 der Kanüle 20 befestigt werden kann. Die Arbeitskanalöffnung 35 wird so bemessen, daß sie wesentlich dem zweiten Durchmesser d₂ des Arbeitskanals 25 entspricht, um Werkzeuge aufzunehmen. Die Einbauvorrichtung 30 schließt ein Gehäuse 31 ein, das eine Arbeitskanalöffnung 35 definiert, die in Verbindung mit dem Arbeitskanal 25 steht, wenn die Einbauvorrichtung 30 an der Kanüle 20 angebracht wird. Die Arbeitskanalöffnung 35 wird so bemessen, daß sie durch dieselbe Werkzeuge für einen Durchgang durch den Arbeitskanal 25 aufnimmt. Bei den in 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Einbauvorrichtung 30 für ein Anbringen des Betrachtungselements 50 innerhalb des Arbeitskanals 25 konfiguriert.
Das Gehäuse 31 definiert außerdem angrenzend an die Arbeitskanalöffnung 35 eine Optikbohrung 60. Die Optikbohrung 60 hat eine Längsachse 1, die vorzugsweise parallel zur Achse L der Kanüle und des Arbeitskanals ist. Die Optikbohrung 60 wird vorzugsweise so bemessen, daß sie das längliche Betrachtungselement 50 abnehmbar durch dieselbe aufnimmt. Vorzugsweise trägt die Einbauvorrichtung 30 das Betrachtungselement 50 für eine Bewegung innerhalb der Optikbohrung 60 längs der Längsachse l der Bohrung 60, um die Linse 55 im Verhältnis zum distalen Arbeitsende 21 der Kanüle 20 auszufahren oder einzufahren. Dieses Einfahr-/Ausfahrmerkmal der Optik dieser Erfindung bietet einen Vorzug gegenüber früheren Endoskopen, weil es das Erfordernis eines Fluid-Arbeitsraums beseitigt. Während die Vorrichtung 10 und ihr Betrachtungselement 50 leicht in einer Fluidumgebung verwendet werden können, ist die Flüssigkeit, im Gegensatz zu früheren Systemen, für das Funktionieren des Systems nicht erforderlich.
Darüber hinaus waren viele der früheren Endoskope auf Grund ihrer großen Durchmesser nicht für den Zugang zu bestimmten Bereichen geeignet. Zum Beispiel konnten frühere Endoskope nicht den Wirbelkanal erreichen. Mit dieser Erfindung wird jedoch der Zugang zum Wirbelkanal nicht durch den Durchmesser des Kanals oder der Kanüle begrenzt. Die Kanüle 20 kann im weichen Gewebe zurückgelassen oder durch die Wirbelplatte getragen werden, während das zweite Ende 52 des länglichen Betrachtungselements 50, zusammen mit beliebigen Spinalinstrumenten, die in den Arbeitskanal 25 eingesetzt worden sind, in den Wirbelkanal vorgeschoben werden kann.
Vorzugsweise trägt die Einbauvorrichtung 30 das Betrachtungselement 50 auch für eine Drehung innerhalb der Optikbohrung 60 um die Längsachse 1 der Bohrung 60. Die Linse 55 des Betrachtungselements 50 definiert eine optische Achse A_O. Wie bei vielen Endoskopen kann die optische Achse A_O in einem Winkel im Verhältnis zur Längsachse l der Optikbohrung 60 versetzt werden. Dieses Merkmal ermöglicht es, daß die optische Achse A_O der Linse für eine bessere Sichtbarkeit des Arbeitsraums durch ein konisches Sichtfeld F geschwenkt wird. Die Einbauvorrichtung 30 kann außerdem so konfiguriert werden, daß das Betrachtungselement 50 im Verhältnis zur Kanüle 20 gedreht werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Gehäuse 31 im Verhältnis zur Kanüle 20 gedreht werden, so daß sich die zweite Längsachse 1 der Optikbohrung 60 um die Längsachse L des Arbeitskanals 25 dreht. Die Drehbarkeitsmerkmale dieser Erfindung ermöglichen ein Sichtbarmachen des gesamten Arbeitsraums. Dieses Merkmal hilft außerdem dabei, das chirurgische Verfahren zu vereinfachen, weil die Optik 50 und die zugeordneten Anschlußstücke aus dem Weg der Hände des Chirurgen und der durch den Arbeitskanal hindurchgehenden Werkzeuge bewegt werden können.
Bei einem in 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel definiert das Gehäuse 31 eine Aufnahmebohrung 40 mit einem Innendurchmesser d_I, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser D_o der Kanüle 20. Bei dieser Konfiguration kann das proximale Ende 22 der Kanüle 20 innerhalb der Aufnahmebohrung 40 aufgenommen werden, so daß sich das Gehäuse 31 um das proximale Ende 22 der Kanüle 20 drehen kann. Wie es in 3 gezeigt wird, schließt das Gehäuse 31 außerdem eine obere Bohrung 41 ein, die an die Arbeitskanalöffnung 35 und die Aufnahmebohrung 40 angrenzt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Optikbohrung 60 innerhalb der oberen Bohrung 41 des Gehäuses 31 angeordnet.
Bei einem in 2 abgebildeten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Optikbohrung 60 durch eine innerhalb der oberen Bohrung 41 angeordnete C-förmige Schelle 61 definiert. Vorzugsweise wird die C-förmige Schelle 61 aus einem elastischen Material hergestellt, und die durch die Schelle 61 definierte Optikbohrung 60 hat einen Innendurchmesser D_i, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des länglichen Betrachtungselements 50. Wenn das Betrachtungselement 50 in die Optikbohrung 60 geschoben wird, lenkt es die C-förmige Schelle 61 elastisch ab. Die Elastizität der Schelle 61 stellt eine Greifkraft am Element 50 bereit, um es in der gewünschten Position zu halten, während sie doch ermöglicht, daß das Element 50 neu positioniert wird.
Als Alternative dazu kann die Optikbohrung 60 einen Innendurchmesser haben, der größer ist als der Außendurchmesser des Betrachtungselements. In diesem Fall kann das Betrachtungselement 50, entweder von Hand oder durch eine gesonderte Stützbefestigung, außerhalb der Vorrichtung 10 gestützt werden.
Vorzugsweise stellt die Vorrichtung 10 Eingriffsmittel bereit, um die Einbauvorrichtung 30 sicher, aber drehbar, mit der Kanüle 20 in Eingriff zu bringen. Am bevorzugtesten wird die Einbauvorrichtung 30 so konfiguriert, daß sie eine Standardkanüle 20 in Eingriff nimmt. Eingriffsmittel können zwischen dem Gehäuse 31 und der Kanüle 20 angeordnet werden, wenn die Einbauvorrichtung 30 am proximalen Ende 22 der Kanüle 20 angebracht wird, um einen Halteeingriff zwischen dem Gehäuse 31 und der Kanüle 20 zu gewährleisten. Bei einem in 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel schließt das Eingriffsmittel eine Zahl von Nuten 32 innerhalb der Aufnahmebohrung 40 und ein in jeder Nut 32 angeordnetes elastisches Dichtungselement, wie beispielsweise einen O-Ring (siehe 11), ein. Die zwischen dem Gehäuse 31 und dem Außendurchmesser D_o der Kanüle 20 angeordneten Dichtungselemente oder O-Ringe befestigen die Einbauvorrichtung 30 drehbar an der Kanüle 20. Die O-Ringe setzen einer Bewegung ausreichenden Widerstand entgegen, um die Einbauvorrichtung 30 in einer wählbaren Position an der Kanüle zu halten. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel definiert das Gehäuse 31 eine Aufnahmebohrung 40, die einen Innendurchmesser d_I hat, der nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser D_o der Kanüle 20, so daß sich das Gehäuse 31 frei um die Kanüle 20 drehen kann.
Der Arbeitskanal 25 und die Arbeitskanalöffnung 35 werden beide dafür bemessen, ein Werkzeug oder Instrument durch dieselben aufzunehmen. Vorzugsweise hat die Arbeitskanalöffnung 35 des Gehäuses 31 einen Durchmesser D_w, der wesentlich dem Innendurchmesser d₂ des Arbeitskanals 25 entspricht, so daß der wirksame Durchmesser des Arbeitskanals durch die Einbauvorrichtung 30 nicht verringert wird. Diese Konfiguration gewährleistet ein maximales Maß an Raum für das Einsetzen von Werkzeugen in den Arbeitskanal 25. Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, weil standardmäßige mikrochirurgische Wirbelsäulenwerkzeuge in den Arbeitskanal eingesetzt und gehandhabt werden können, um ein chirurgisches Verfahren auszuführen. Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilbaft, weil der Arbeitskanal 25 eine Vielzahl von beweglichen Instrumenten gleichzeitig aufnehmen wird. Keine andere bekannte Vorrichtung nach dem technischen Stand hat einen Arbeitskanal, der zur gleichen Zeit mehr als ein bewegliches Instrument durch eine einzige Öffnung aufnimmt. Daher kann nach dieser Erfindung durch den Arbeitskanal 25 der Vorrichtung 10 ein ganzes perkutanes chirurgisches Verfahren unter unmittelbarem Sichtbarmachen unter Verwendung des innerhalb der Optikbohrung 60 angeordneten Betrachtungselements 50 ausgeführt werden.
Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Bauteile der Vorrichtung 10 von zylindrischer Konfiguration. Mit anderen Worten, die Kanüle 20, der Arbeitskanal 25 und die Einbauvorrichtung 30 haben entsprechende zylindrische Konfigurationen, welch die verschiedenen Durchmesser D_i, D_o, D_w und d₂ ergeben. Nach anderen, als Teil der Erfindung angesehenen, Ausführungsbeispielen können diese Durchmesser nicht-kreisförmige Innen- und Außenabmessungen, wie beispielsweise oval oder quadratisch geformte, sein. Zum Beispiel würde eine zu einem quadratischen Querschnitt modifizierte Kanüle 20 noch einen großen Arbeitskanal, wie beispielsweise den Arbeitskanal 25, bereitstellen. Ähnlich würde eine entsprechende Einbauvorrichtung 30 mit einem quadratischen Querschnitt ebenfalls eine große Arbeitskanalöffnung D_w bereitstellen. Im Fall von nicht-kreisförmigen Konfigurationen wäre die Einbauvorrichtung 30 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht in der Lage, sich um den Umfang der Kanüle 20 zu drehen, wie es durch die kreisförmigen Konfigurationen ermöglicht wird. Andererseits werden selbst die nicht-kreisförmigen Konfigurationen eine Bewegung des optischen Betrachtungselements in Axialrichtung und ein Drehen des Betrachtungselements um seine eigene Achse ermöglichen, wie es hierin vollständiger dargelegt wird.
Nach einer weiteren Variation der vorliegenden Erfindung kann die Kanüle 20 durch eine ähnliche Vorrichtung ersetzt werden, die in der Lage ist, einen großen Arbeitskanal 25 aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann die Kanüle 20 durch eine Spreizkanüle oder eine Dehnvorrichtung ersetzt werden. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine spiralig gewundene Röhre sein, die aufgewickelt oder ausgedehnt wird, um die Arbeitskanalabmessung zu gewährleisten. Als Alternative können mehrere Gewebsdilatatoren, wie beispielsweise Spekulae, ausgedehnt werden, um einen Arbeitsraum zu erzeugen. Bei diesen Konfigurationen kann die Einbauvorrichtung 30 noch verwendet werden, um das optische Betrachtungselement 50 zu tragen, sobald der ausdehnbare Dilatator oder Gewebshaken seine volle Arbeitskanalabmessung erreicht.
Obwohl mit der vorliegenden Erfindung standardmäßige mikrochirurgische Instrumente verwendet werden können, sieht diese Erfindung auch bestimmte Werkzeuge vor, welche die Vorteile dieser Erfindung nutzen und steigern.
Dementsprechend wird ein Gewebshaken 70 bereitgestellt, wie er in 4 bis 6 abgebildet wird. Der Haken 70 kann entfernbar und drehbar durch den Arbeitskanal 25 und die Arbeitskanalöffnung 35 der Vorrichtung 10 eingesetzt werden. Der Gewebshaken 70 schließt eine Arbeitsspitze 75, dafür konfiguriert, atraumatisch Gewebe zu verschieben, wenn der Haken 70 durch das Gewebe gehandhabt wird, und einen Körper 76 mit einem proximalen ersten Ende 77 und einem distalen zweiten Ende 78 ein. Das zweite Ende 78 kann mit der Arbeitsspitze 75 integriert sein, die vorzugsweise ein stumpfes gekrümmtes Ende 82 hat. Außerdem wird die Arbeitsspitze 75 ebenfalls vorzugsweise vom Körper 76 weg gebogen oder gekrümmt, wie es in 7 gezeigt wird. Der Körper 76 wird so bemessen, daß er drehbar innerhalb der Kanüle 20 aufgenommen wird, und hat eine Länge B vom ersten Ende 77 zum zweiten Ende 78, die dafür ausreicht, daß sich das erste Ende 77 und die Arbeitsspitze 75 beide außerhalb der Kanüle 20 erstrecken können, wenn sich der Körper 76 innerhalb der Kanüle 20 befindet.
Es kann jeder geeignete Haken zur Verwendung durch den Arbeitskanal 25 erwogen werden. Es werden jedoch Haken wie beispielsweise der in 4 bis 6 abgebildete Haken 70 bevorzugt, bei denen der Körper 76 eine gekrümmte Platte 84 einschließt, die so konfiguriert wird, daß sie der zylindrischen Innenfläche 26 der Kanüle entspricht, ohne den Arbeitskanal 25 wesentlich zu blockieren. Die gekrümmte Platte 84 hat eine konvexe Fläche 80 und eine gegenüberliegende konkave Fläche 81. Bei einem Ausführungsbeispiel schließt die gekrümmte Platte 84 einen ersten Plattenabschnitt 85, der eine erste konvexe Fläche 80 und eine gegenüberliegende erste konkave Fläche 8l definiert, ein. Ein zweiter Plattenabschnitt 86 ist integriert mit dem ersten Plattenabschnitt 85 und wird zwischen dem ersten Plattenabschnitt 85 und der Arbeitsspitze 75 angeordnet. Der zweite Plattenabschnitt 86 definiert eine zweite konvexe Fläche (nicht gezeigt) und eine gegenüberliegende zweite konkave Fläche 81'. Sowohl der erste Plattenabschnitt 85 als auch der zweite Plattenabschnitt 86 schließen gegenüberliegende Kanten 90 ein, die wesentlich parallel zu der Länge B des Körpers 76 verlaufen.
Vorzugsweise umschreibt die gekrümmte Platte 84 zwischen den gegenüberliegenden Kanten 90 einen Bogen A₁ von wenigstens 200 Grad und am bevorzugtesten 270 Grad. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel umschreibt der zweite Plattenabschnitt 86 und insbesondere die zweite konkave Fläche 81' einen Winkel, der längs der Länge des Hakens abnimmt. Folglich umschreibt die zweite konkave Fläche 81' bei einem Ausführungsbeispiel angrenzend an den ersten Plattenabschnitt 85 einen Winkel von etwa 200 Grad, der am Ende 78 auf weniger als etwa 10 Grad abnimmt.
In 8 bis 11 wird ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Gewebshakens nach dieser Erfindung abgebildet. Dieser Haken 100 hat einen Körper 106, der einen ersten Plattenabschnitt 115 einschließt, der eine erste konvexe Fläche 110 und eine gegenüberliegende erste konkave Fläche 111 definiert und erste gegenüberliegende Kanten 120 einschließt, die wesentlich parallel zur Länge B des Körpers 106 verlaufen. Der erste Plattenabschnitt 115 umschreibt zwischen den ersten gegenüberliegenden Kanten 120 einen ersten Bogen A₂. Der Hakenkörper 106 schließt außerdem einen zweiten Plattenabschnitt 116 ein, der mit dem ersten Plattenabschnitt 115 integriert ist und zwischen dem ersten Plattenabschnitt 115 und einer Arbeitsspitze 105 angeordnet wird. Der zweite Plattenabschnitt 116 definiert eine zweite konvexe Fläche 110' und eine gegenüberliegende zweite konkave Fläche 111' und schließt zweite gegenüberliegende Kanten 120' ein, die wesentlich parallel zur Länge B verlaufen. Der zweite Plattenabschnitt 116 umschreibt zwischen den zweiten gegenüberliegenden Kanten 120' einen zweiten Bogen A₃, der sich bei diesem Ausführungsbeispiel vom ersten Bogen A₂ unterscheidet. Vorzugsweise umschreibt der erste Bogen A₂ einen Winkel von weniger als 180 Grad, und der zweite Bogen A₃ umschreibt einen Winkel von mehr als 180 Grad. Am bevorzugtesten umschreibt der erste Bogen A₂ einen Winkel von etwa 90 Grad, und der zweite Bogen A₃ umschreibt einen Winkel von etwa 270 Grad.
Die Haken können mit Mitteln versehen werden, um die Haken 70, 100 innerhalb des Arbeitskanals 25 der Kanüle 20 in Eingriff zu bringen. Zum Beispiel können die konvexen Flächen 80, 110 so konfiguriert werden, daß sie einen Durchmesser haben, der größer ist als der Durchmesser D_I der zylindrischen Innenfläche 26 der Kanüle 20. In diesem Fall kann der Körper 76, 106 aus einem elastischen Material geformt werden, das verformt werden kann, um in die Kanüle 20 eingeführt werden zu können, so daß sich die konvexe Fläche 80, 110 in Kontakt mit der zylindrischen Innenfläche 26 der Kanüle 20 befindet. Wenn der Körper 76, 106 verformt wird, übt er eine nach außen gerichtete Kraft gegen die Fläche 26 aus, um den Haken reibschlüssig in seiner gewählten Position zu halten.
Die bevorzugten mit dieser Erfindung bereitgestellten Bauteile werden so konfiguriert, daß innerhalb des Arbeitskanals 25 der Kanüle 20 mehrere Werkzeuge und Instrumente aufgenommen und gehandhabt werden können. Die Bauteile werden ebenfalls so konfiguriert, daß gleichzeitig mehr als ein Chirurg Instrumente durch den Arbeitskanal 25 der Kanüle 20 handhaben kann. Zum Beispiel kann ein Chirurg den Haken handhaben, während ein anderer Chirurg in einen Knochen bohrt. Die Krümmung des Körpers 76, 106 der Haken 70, 100 gewährleistet mehr Arbeitsraum und steigert die Sichtbarkeit. Ein anderes Merkmal ist, daß die lange Achse des Bauteils im Arbeitskanal 25 untergebracht werden kann, während eine Biegung im Griffabschnitt die Hände vom Kanal 25 entfernt hält, so daß mehr als ein Chirurg im Kanal 25 arbeiten kann und mehr Werkzeuge im Kanal 25 untergebracht werden können. Die in 4 bis 8 gezeigten Haken umfassen jeder einen am proximalen ersten Ende 77, 107 des Körpers 76, 106 befestigten Arm 71, 101. Vorzugsweise liegt, wie es in 4 bis 11 gezeigt wird, der Arm 71, 101 in einem Winkel α, der geringer ist als 180 Grad, zur Längsachse der Länge L des Körpers 76. Am bevorzugtesten beträgt der Winkel α etwa 90 Grad, so daß der Arm 71, 101 wesentlich senkrecht zur Länge L des Körpers 76, 106 liegt. Vorzugsweise hat der Arm 71, 101 eine Greiffläche 72, 102, um das Handhaben des Hakens 70, 100 zu erleichtern.
Es wird jeder Dilatator erwogen, der in den Arbeitskanal 25 der Kanüle 20 eingesetzt werden kann, jedoch wird in 9 ein bevorzugter Dilatator abgebildet. Ein Dilatator 130 umfaßt vorzugsweise eine hohle Hülse 135, die einen Kanal 131 definiert. Der Kanal 131 ermöglicht, daß der Dilatator 130 über einem Führungsdraht (nicht gezeigt) oder anderen Dilatatoren plaziert wird. Die hohle Hülse 135 hat ein Arbeitsende 136, das eine erste Öffnung 132 in Verbindung mit dem Kanal 131 definiert, und ein gegenüberliegendes Ende 137, das eine zweite Öffnung 133 definiert. Das Arbeitsende 136 wird zum atraumatischen Verschieben von Gewebe zu einer verjüngten Spitze 138 verjüngt. Vorzugsweise wird an einer Außenfläche 141 der Hülse 135 angrenzend an das gegenüberliegende Ende 137 ein Greifabschnitt 140 bereitgestellt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Greifabschnitt 140 durch eine Vielzahl von in der Außenfläche 141 definierten Umfangsnuten 142 definiert. Die Nuten 142 werden für ein manuelles Ergreifen des Dilatators 130 konfiguriert, um den Dilatator 130 durch Gewebe zu bewegen. Vorzugsweise sind die Nuten 142 teilzylindrisch. Bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel schließt der Greifabschnitt 140 zwischen jeder der Umfangsnuten 142 eine Zahl von Umfangsflachstellen 143 ein. Die Nuten 142 haben eine erste Breite W₁ längs der Länge der Hülse 135, und die Flachstellen 143 haben eine zweite Breite W₂ 146 längs der Länge. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Breite W₁ und W₂ wesentlich gleich.
Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei einer breiten Auswahl von chirurgischen Verfahren und insbesondere bei Wirbelsäulenoperationen, wie beispielsweise Laminotomie, Laminektomie, Foramenotomie, Facettektomie und Nukleotomie. Frühere chirurgische Techniken für jede dieser Operationen haben sich von höchst invasiven offenen Operationen zu den durch die Patente von Kambin und Shapiro repräsentierten minimal-invasiven Techniken entwickelt. Jedoch sind bei jeder dieser minimalinvasiven Techniken mehrere Zugänge in den Patienten erforderlich. Darüber hinaus sind die meisten der früheren minimal-invasiven Techniken leicht nur für einen posterolateralen Zugang zur Wirbelsäule anzupassen. Die Vorrichtungen und Instrumente der vorliegenden Erfindung finden Anwendung bei einer chirurgischen Technik, die es ermöglicht, daß jede dieser mehreren Arten von chirurgischen Verfahren über einen einzigen Arbeitskanal ausgeführt wird. Diese Erfindung kann ebenfalls von einem beliebigen Zugang aus und in anderen Bereichen außer der Wirbelsäule verwendet werden. Zum Beispiel erwägt die Erfindung eine Vorrichtung, die entsprechend bemessen wird für eine Verwendung bei transnasalen, transsphenoidalen und Hypophysenoperationen.
In 10 werden die Schritte einer Wirbelsäulenoperation abgebildet. Wie es leicht aus jedem der abgebildeten Schritte (a) bis (i) zu ersehen ist, ermöglicht das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung einen wesentlich medianen oder median posterioren Zugang zur Wirbelsäule. Selbstverständlich versteht es sich von selbst, daß viele der folgenden chirurgischen Schritte aus anderen Zugängen zur Wirbelsäule, wie beispielsweise posterolateral oder anterior, ausgeführt werden können. Bei einem ersten Schritt der Technik kann ein Führungsdraht 150 durch die Haut und das Gewebe in die Wirbelplatten M eines Wirbelkörpers V vorgeschoben werden. Vorzugsweise wird eine kleine Inzision in der Haut vorgenommen, um das Eindringen des Führungsdrahts durch die Haut zu erleichtern. Außerdem wird der Führungsdraht, der ein K-Draht sein kann, am bevorzugtesten unter Röntgen- oder bildgeführter Kontrolle eingesetzt, um seine richtige Positionierung innerhalb der Wirbelplatten L des Wirbels V zu überprüfen. Selbstverständlich versteht es sich von selbst, daß der Führungsdraht 150 an praktisch jeder Stelle der Wirbelsäule und in jedem Abschnitt eines Wirbels V positioniert werden kann. Das Positionieren des Führungsdrahts hängt von dem durch die Arbeitskanalkanüle der vorliegenden Erfindung auszuführenden chirurgischen Verfahren ab. Vorzugsweise wird der Führungsdraht 150 fest im Wirbelknochen verankert, wobei er, falls es notwendig ist, mit einem Hammer eingeschlagen wird.
Bei anschließenden Schritten des bevorzugten Verfahrens wird eine Reihe von Gewebsdilatatoren über den Führungsdraht 150 vorgeschoben, wie es in 10 in den Schritten (b) bis (d) abgebildet wird. Als Alternative dazu können die Dilatatoren ohne die Hilfe eines Führungsdrahts durch die Inzision vorgeschoben werden, gefolgt von einer stumpfen Dissektion der darunterliegenden Gewebe. Bei dem spezifischen illustrierten Ausführungsbeispiel wird eine Reihe von nacheinander größer werdenden Dilatatoren 151, 152 und 153 konzentrisch übereinander und über dem Führungsdraht 150 angeordnet und in den Körper vorgeschoben, um aufeinanderfolgend die perispinalen weichen Gewebe zu erweitern. Am bevorzugtesten sind die Gewebsdilatatoren von der in 9 gezeigten Art der vorliegenden Anmeldung. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel haben die Dilatatoren nacheinander größer werdende Durchmesser, die von 5 mm zu 9 mm bis zu 12,5 mm für den größten Dilatator reichen. In Abhängigkeit vom anatomischen Zugang und von der gewünschten Größe des Arbeitskanals werden andere Dilatatorgrößen erwogen.
Beim nächsten Schritt der illustrierten Technik wird die Arbeitskanalkanüle 20 über den größten Dilatator 153 vorgeschoben, wie es in Schritt (e) gezeigt wird, und die Dilatatoren und der Führungsdraht 150 werden entfernt, wie es in Schritt (f) gezeigt wird. Vorzugsweise hat die Arbeitskanalkanüle 20 einen Innendurchmesser D_I von 12,7 nun, so daß sie leicht über den Außendurchmesser von 12,5 mm des großen Dilatators 153 geschoben werden kann. In Abhängigkeit von dem anatomischen Bereich und dem chirurgischen Verfahren werden größere Arbeitskanalkanülen erwogen.
Wenn sich die Kanüle 20 in Position befindet, wird von der Haut des Patienten bis zu einem Arbeitsraum angrenzend an die Wirbelsäule ein Arbeitskanal gebildet. Es versteht sich von selbst, daß die Länge der Kanüle 20 durch das spezifische ausgeführte chirurgische Verfahren und die den Arbeitsraum umgebende Anatomie bestimmt wird. Zum Beispiel erfordert in der Lendenwirbelsäule der Abstand von den Wirbelplatten M eines Wirbels V bis zur Haut des Patienten eine längere Kanüle als eine ähnliche Operation, die in der Halswirbelsäule ausgeführt wird, wo der Wirbelkörper näher an der Haut liegt. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel, bei dem die Kanüle 20 bei einem Lenden-Nukleotomieverfahren verwendet wird, hat die Kanüle eine Länge von 87 mm, obwohl sich während der Operation allgemein nur etwa eine Hälfte der Länge der Kanüle innerhalb des Patienten befinden wird.
Nach der vorliegenden chirurgischen Technik wird die Arbeitskanalkanüle 20 wenigstens anfangs nur durch das weiche Gewebe und die Haut des Patienten gestützt. Folglich kann die Kanüle 20 in einem Aspekt des bevorzugten Ausführungsbeispiels eine an der Außenfläche der Kanüle angebrachte Befestigungsstütze 27 (10(f), 11) einschließen. Diese Befestigungsstütze 27 kann an einem flexiblen Stützarm 160 befestigt werden, der eine bekannte Konstruktion haben kann. Vorzugsweise wird der flexible Stützarm 160, wie es in 10(i) und detaillierter in 11 gezeigt wird, mit Hilfe einer Schraube und einer Flügelmutter 161 mit der Stütze 27 in Eingriff gebracht, obwohl andere Befestigungselemente ebenfalls erwogen werden. Dieser flexible Arm 160 kann am Operationstisch angebracht werden und kann leicht in eine unbewegliche Position eingestellt werden, um eine feste Stütze für die Kanüle 20 bereitzustellen. Der flexible Arm 160 wird vorgezogen, damit er so konturiert werden kann, wie es erforderlich ist, um entfernt von der Operationsstelle zu bleiben und zu ermöglichen, daß die Chirurgen ausreichend Raum haben, um die Vielzahl von Werkzeugen zu handhaben, die während der gesamten Operation verwendet werden.
Bei einer Rückkehr zu 10 kann die Einbauvorrichtung 30 über dem proximalen Ende der Kanüle 20 in Eingriff gebracht werden, sobald die Kanüle 20 innerhalb des Patienten festsitzt. Die Einbauvorrichtung 30 stellt, wie es in 2 und 3 gezeigt wird und wie es oben beschrieben wird, eine Optikbohrung 60 zum Tragen eines länglichen Betrachtungselements, wie beispielsweise des in Schritt (h) gezeigten Elements 50, bereit. Nach der Erfindung wird das Betrachtungselement 50 in die Einbauvorrichtung 30 vorgeschoben und durch die Optikbohrung 60 getragen (2). Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel ist das Element 50 am bevorzugtesten ein faseroptisches Gerät, obwohl ein Stablinsengerät, ein „Chip on a stick" oder andere Betrachtungsgeräte eingesetzt werden können. Beim abschließenden Schritt (i) des in 10 gezeigten Verfahrens wird der flexible Arm 160 an der Stütze 27 angebracht, um die Kanüle 20 zu stützen, die wiederum das optische Betrachtungselement 50 stützt. Diese Endposition von Schritt (i) in 10 wird in 11 detaillierter gezeigt. Das Betrachtungselement 50 kann von einer Vielzahl von Arten, einschließlich eines starren Endoskops oder eines flexiblen und lenkbaren Geräts, sein.
Mit dem durch die Einbauvorrichtung 30 getragenen Betrachtungselement oder Gerät 50 kann der Chirurg den Bereich unterhalb des Arbeitskanals 25 der Kanüle 20 unmittelbar sichtbar machen. Der Chirurg kann das Betrachtungselement 50 frei innerhalb des Arbeitskanals 25 oder unterhalb des distalen Endes der Kanüle in den Arbeitsraum bewegen. Im Fall eines Geräts mit einer lenkbaren Spitze kann das zweite Ende 52 des Betrachtungselements 50, das die Linse 55 trägt, zu unterschiedlichen Positionen bewegt werden, wie es beispielsweise in 11 gezeigt wird. Im Gegensatz zu früheren Systemen werden bei praktisch keiner Art von Betrachtungselement das Handhaben und das Positionieren des Geräts durch den Arbeitskanal 25 begrenzt.
Vorzugsweise wird die durch die Einbauvorrichtung 30 bereitgestellte Positioniermöglichkeit eingesetzt, um ein Ausfahren der Linse 55 in den Arbeitsraum oder ein Einfahren zurück in die Kanüle 20 zu ermöglichen, wie es in 1 durch die Pfeile T abgebildet wird. Außerdem paßt sich die Einbauvorrichtung vorzugsweise der Drehung des Elements 50 um seine eigene Achse (Pfeile R in 1), um den durch die abgewinkelte Linse 55 bereitgestellten Betrachtungswinkel zu variieren, oder der Drehung des gesamten Betrachtungselements 50 um die Kanüle 20 und um den Umfang des Arbeitskanals 25, wie sie in 1 durch die Pfeile N gezeigt wird, an. Auf diese Weise wird dem Chirurgen eine vollständige und ungehinderte Sicht auf den gesamten Arbeitsraum unterhalb des Arbeitskanals 25 gewährleistet. In Fällen, in denen die Einbauvorrichtung 30 um die Kanüle 20 gedreht wird, wird die Sichtausrichtung der Optik (d. h. rechts-links und hinauf-hinab) nicht verändert, so daß die Sicht des Chirurgen auf die Operation und die umgebende Anatomie nicht gestört wird.
Ein anderer durch die Kanüle 20 mit einem einzigen Arbeitskanal der vorliegenden Erfindung gewährleisteter Vorteil ist, daß die Kanüle leicht über einem entsprechenden Zielgewebe oder Knochen angeordnet werden kann, um dadurch den Arbeitsraum so zu bewegen, wie es für das chirurgische Verfahren erforderlich ist. Mit anderen Worten, weil die Arbeitskanalkanüle 20 frei innerhalb der Haut und des Gewebes des Patienten anzuordnen ist, kann sie so bewegt werden, daß der Arbeitsraum unterhalb der Kanüle 20 passender über dem Zielgebiet der Wirbelsäule zentriert wird. Ein erneutes Positionieren der Kanüle 20 kann unter Röntgendurchleuchtungsführung ausgeführt werden. Als Alternative dazu kann die Kanüle mit Positionserfassungsvorrichtungen, wie beispielsweise LED, ausgestattet werden, um stereotaktisch geführt zu werden. Wenn die Kanüle erneut positioniert wird, kann der Chirurg die Wirbelsäule ebenfalls durch das Betrachtungselement 50 unmittelbar sichtbar machen.
Sobald die Position der Kanüle 20 eingerichtet ist und ein Arbeitsraum über dem richtigen Zielgewebe ausgerichtet ist, kann eine Vielzahl von Werkzeugen und Instrumenten durch den Arbeitskanal 25 ausgefahren werden, um das spezifische auszuführende chirurgische Verfahren durchzuführen. Zum Beispiel kann im Fall einer Laminotomie, Laminektomie, Foramenotomie oder Facettektomie eine Vielzahl von Rongeuren, Küretten und Trepans durch die Arbeitskanalöffnung 35 (siehe 2) und durch den Arbeitskanal 25 der Kanüle 20 (siehe 11) in den Arbeitsraum ausgefahren werden. Es versteht sich von selbst, daß diese verschiedenen Werkzeuge und Instrumente dafür gestaltet werden, durch den Arbeitskanal zu passen. Zum Beispiel kann der Arbeitskanal 25 durch die Kanüle 20 bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel einen maximalen Durchmesser d₂ von 12,7 mm haben. Da sich jedoch das Betrachtungselement 50 in den Arbeitskanal 25 erstreckt, wird der tatsächliche Durchmesser bei dem spezifischen illustrierten Ausführungsbeispiel etwa 8 mm betragen, obwohl innerhalb des Arbeitskanals 25 um das Betrachtungselement 50 ausreichend Raum bereitgestellt wird, um einen weiten Bewegungsbereich des Werkzeugs oder Instruments innerhalb des Arbeitskanals zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Größen für den Arbeitskanal und wirksame Durchmesser begrenzt, da die Abmessungen der Bauteile von der Anatomie der Operationsstelle und der Art der auszuführenden Operation abhängen.
Vorzugsweise wird jedes der mit der Arbeitskanalkanüle 20 verwendeten Werkzeuge und Instrumente so gestaltet, daß die Behinderung der Sicht des Chirurgen auf den Arbeitsraum am distalen Ende der Arbeitskanalkanüle und des Zugangs zu demselben auf ein Minimum verringert wird. Ebenso werden die Instrumente und Werkzeuge so gestaltet, daß ihre Betätigungsenden, die durch den Chirurgen gehandhabt werden, von der Arbeitskanalkanüle 20 versetzt werden. Ein solches Beispiel ist der in 4 bis 8 gezeigte Gewebshaken. Bei diesen Haken werden die Griffe, die durch den Chirurgen manuell ergriffen werden, in einem Winkel von etwa 90 Grad im Verhältnis zur Längsachse des Werkzeugs selbst versetzt.
Die durch die Arbeitskanalkanüle 20 und innerhalb des Arbeitsraums am distalen Ende der Kanüle durchgeführten chirurgischen Verfahren können „trocken" – das heißt, ohne die Verwendung einer Spülflüssigkeit – durchgeführt werden. Bei früheren chirurgischen Techniken ist der Arbeitsraum an der Operationsstelle flüssigkeitsgefüllt, um den Arbeitsraum aufrechtzuerhalten und die Verwendung der Visualisierungsoptik zu unterstützen. Bei diesen früheren Systemen wurde die Visualisierungsoptik jedoch innerhalb des Endoskops fixiert. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung einen breiten Bewegungsbereich für das Betrachtungselement 50, so daß die Linse 55 vollständig in den Arbeitskanal 25 der Kanüle 20 eingefahren werden kann, um es vor einem Kontakt mit dem perispinalen Gewebe oder dem Blut, das an der Operationsstelle hervorgebracht werden kann, zu schützen.
Da das Betrachtungselement 50 entfernbar und austauschbar ist, kann das Element 50 darüber hinaus vollständig aus der Einbauvorrichtung 30 entfernt werden, so daß die Linse 55 gereinigt werden kann, wonach das Betrachtungselement 50 erneut in die Einbauvorrichtung eingesetzt und wieder zum Arbeitsraum vorgeschoben werden kann. Unter diesen Umständen ist dann die Notwendigkeit einer Spülung weniger entscheidend. Diese Merkmale können von besonderem Wert sein, wenn Schneidvorgänge mit einem angetriebenen Bohrer auszuführen sind. Bei früheren chirurgischen Verfahren hat es sich gezeigt, daß die Verwendung eines angetriebenen Bohrers in einer Fluidumgebung eine Turbulenz oder eine Kavitation der Flüssigkeit erzeugen kann. Diese Turbulenz kann die Sicht des Chirurgen auf die Operationsstelle, wenigstens, während der Bohrer eingesetzt wird, vollständig verdecken. Bei der vorliegenden Erfindung ermöglicht die trockene Umgebung ein ununterbrochenes Beobachten des Betriebs des angetriebenen Bohrers, so daß der Chirurg schnell und wirksam die notwendigen Schneidvorgänge ausführen kann.
Während es die vorliegende Erfindung einem Chirurgen ermöglicht, chirurgische Verfahren im Arbeitsraum in einer trockenen Umgebung auszuführen, kann eine Spülung gesondert durch den Arbeitskanal 25 bereitgestellt werden. Als Alternative dazu kann die Betrachtungsvorrichtung 50 selbst eine durch den Anschluß 53 getragene Röhre 54 einschließen, durch die mäßige Flüssigkeitsmengen zugeführt werden können, um den Beobachtungsraum freizuhalten. Außerdem wird während einer Nukleotomie das Absaugen des resezierten Gewebes bevorzugt, und eine Spülung wird häufig das schnelle Entfernen dieses Gewebes unterstützen. Folglich können entsprechend den Erfordernissen des Verfahrens gesonderte Spül- und Absaugelemente durch den Arbeitskanal 25 eingesetzt werden.
Wenn es notwendig ist, kann das Absaugen unmittelbar durch den Arbeitskanal 25 der Kanüle 20 ausgeführt werden. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel wird eine Absaugkappe 165 bereitgestellt, wie sie in 11 und 12 gezeigt wird. Die Kappe 165 schließt einen Körper 166 ein, der eine Anschlußbohrung 167 mit einem Innendurchmesser d_b definiert, der größer ist als der Außendurchmesser D_h des Gehäuses 31 des Anschlusses 30. Es wird eine Werkzeugöffnung 168 in Verbindung mit der Anschlußbohrung 167 bereitgestellt. Wenn die Absaugkappe 165 über dem Gehäuse 31 angebracht wird, wie es in 11 gezeigt wird, steht die Werkzeugöffnung 168 in unmittelbarer Verbindung mit der oberen Bohrung 41 und gewährleistet die gleichen Zugangsmöglichkeiten wie die Arbeitskanalöffnung 35 des Gehäuses 31. Die Absaugkappe 165 wird außerdem mit einer Röhrenaufnahmebohrung 169 versehen, die sich mit der Anschlußbohrung 167 überschneidet. Die Aufnahmebohrung 169 wird dafür konfiguriert, eine Absaugröhre aufzunehmen, durch die ein Unterdruck oder ein Sog angelegt wird. In bestimmten Fällen kann die Werkzeugöffnung 168 abgedeckt werden, während durch die Röhrenaufnahmebohrung 169 und die Anschlußbohrung 167 und schließlich durch den Arbeitskanal 25 ein Sog ausgeübt wird. Das Abdecken der Öffnung 168 kann die Absaugwirkung durch den Arbeitskanal optimieren.
Bei einer erneuten Rückkehr zu der chirurgischen Technik eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann, sobald die Arbeitskanalkanüle 20 und die Optik 50 in Position sind, wie es in 10, Schritt (i) und 11 abgebildet wird, das paraspinale Gewebe unter Verwendung von Instrumenten, wie sie oben beschrieben werden, zurückgebogen werden und unter Verwendung mehrerer Rongeure, Küretten und Bohrer eine Laminektomie ausgeführt werden. Wenn es notwendig ist, kann die Kanüle 20 abgewinkelt werden, um einen größeren Bereich der Knochenentfernung zu ermöglichen, was für einen Zugang zu anderen Abschnitten der Wirbelsäulenanatomie notwendig sein kann. In einigen Fällen kann ein Zugang zu dem Wirbelkanal und den posterior medianen Aspekten des Bandscheiben-Faserrings erfordern, einen Abschnitt des Wirbelknochens herauszuschneiden, der größer ist als der Innendurchmesser des Arbeitskanals 25. Folglich kann eine gewisse Bewegung der Kanüle 20 notwendig sein, um ein Entfernen eines größeren Knochenabschnitts zu ermöglichen. Bei anderen Operationen können Mehrebenen-Laminektomien oder -Foramenotomien notwendig sein. In diesem Fall können diese Mehrebenen-Operationen durch aufeinanderfolgendes Einsetzen der Arbeitskanalkanüle 20 durch mehrere kleine Hauteinschnitte längs der Wirbelsäulenmittellinie ausgeführt werden. Als Alternative dazu können an jedem der kleinen Hauteinschnitte mehrere Arbeitskanalkanülen 20 plaziert werden, um die Mehrebenen-Knochenentfernungsoperationen auszuführen.
Wieder wird nach der bevorzugten illustrierten chirurgischen Technik eine Öffnung in die Wirbelplatten M des Wirbels V geschnitten, die einen direkten visuellen Zugang zum Wirbelkanal selbst gewährleistet. Wenn es notwendig ist, kann die Wurzeln der Spinalnerven umgebendes Gewebe unter Verwendung von mikrochirurgischen Skalpellen und Küretten entfernt werden. Sobald die Wurzel der Spinalnerven freigelegt ist, kann ein Haken, wie beispielsweise die in 4 bis 8 gezeigten Haken, verwendet werden, um die Nervenwurzel vorsichtig zu bewegen und außerhalb des Arbeitsraums zu halten. In einem wichtigen Aspekt der zwei Haken 70, 100 entspricht der Abschnitt des Hakens, der durch den Arbeitskanal 25 hindurchgeht, allgemein der Innenfläche der Kanüle 20, so daß der Arbeitskanal 25 nicht durch das Hakenwerkzeug unterbrochen wird. Genauer gesagt, der wirksame Durchmesser innerhalb des Arbeitskanals 25 wird nur um die Dicke der gekrümmten Platten 84, 114 der Haken 70, 100 verringert. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel beträgt diese Dicke etwa 0,3 mm, so daß zu erkennen ist, daß die Gewebshaken den im Arbeitskanal 25 zum Einsetzen von anderen Werkzeugen und Instrumenten verfügbaren Raum nicht wesentlich verringern.
Wenn sich der Gewebshaken an seinem Platz innerhalb des Arbeitskanals 25 befindet, kann Knochen innerhalb des Wirbelkanals, wie es beispielsweise bei einer Berstfraktur auftreten kann, mit einer Kürette oder einem Hochgeschwindigkeitsbohrer entfernt werden. Als Alternative dazu kann der gebrochene Knochen mit einem Knochenschlaghammer zurück in den Wirbelkörper geschlagen werden. Falls die auszuführende Wirbelsäulenoperation die Entfernung von epiduralen Wirbelsäulentumoren ist, können die Tumore an diesem Punkt unter Einsatz verschiedener mikrochirurgischer Instrumente reseziert werden. Bei anderen Verfahren kann die Dura mater geöffnet werden, und es kann mit mikrochirurgischen Instrumenten, die durch die Arbeitskanalkanüle 20 hindurchgehen, auf das intradurale Krankheitsbild zugegriffen werden. Nach der spezifischen illustrierten Technik können, wenn die Nervenwurzel zurückgezogen ist, posterior mediane Bandscheibenvorfälle leicht unmittelbar am Ort der Einklemmung reseziert werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Arbeitskanalkanüle, wie beispielsweise die Kanüle 20, mit einer Einbauvorrichtung 170 zum Tragen von Optik- und Spül-/Absaugbauteilen versehen. Nach diesem Ausführungsbeispiel schließt die Einbauvorrichtung 170 einen Optikkörper 171 ein, der am deutlichsten in 13, 14, 16 und 17 gezeigt wird. Der Optikkörper 171 schließt einen Klemmring 172 ein, dafür konfiguriert, die Außenfläche 23 der Kanüle 20 zu umschließen. Im einzelnen schließt der Klemmring 172 eine innere Klemmfläche 175 (siehe 14) ein. Diese Klemmfläche 175 hat wesentlich die gleiche Konfiguration und Abmessung wie die Außenfläche 23 der Kanüle 20. Der Klemmring 172 schließt an den freien Enden des Rings Klemmarme 173a, b ein. Die Klemmarme 173a, b definieren zwischen denselben einen Schlitz 174 (siehe 17).
Der Klemmring 172 ist integriert mit einer Tragsäule 176, die einen Teil des Optikkörpers 171 bildet. In der Tragsäule 176 wird ein Säulenschlitz 177 gebildet, wobei der Säulenschlitz 177 an den Schlitz 174 zwischen den Klemmarmen 173a, b anstößt. Wie es hierin detaillierter beschrieben wird, ermöglichen die Schlitze 174 und 177, daß die Klemmarme 173a, b zueinander hin zusammengedrückt werden, um dadurch die Klemmfläche 175 des Rings 172 um die Außenfläche 23 der Kanüle 20 zusammenzudrücken. Auf diese Weise kann die Einbauvorrichtung 170 an einer spezifischen Position an der Kanüle 20 befestigt werden. Es versteht sich von selbst, daß sich die Einbauvorrichtung 170 frei in der Richtung des Pfeils N um den Umfang der Kanüle 20 drehen kann, wenn der Klemmring 172 gelockert wird. Außerdem kann sich die Einbauvorrichtung 170 in der Richtung des Pfeils T längs der Längsausdehnung der Kanüle 20 verschieben. Selbstverständlich wird die Richtung der Bewegungsstrecke der Einbauvorrichtung 170 längs der Länge der Kanüle 20 begrenzt durch das proximale Ende 22 und die Stütze 27, die verwendet wird, um einen flexiblen Stützarm 160 in Eingriff zu nehmen, wie es oben beschrieben wird.
Bei einer Rückkehr zu 13 bis 17 sind zusätzliche Details der Einbauvorrichtung 170 zu erkennen. Im einzelnen schließt die Einbauvorrichtung 170 einen Optikmontagekörper 178 ein, der durch die Tragsäule 176 getragen wird und vorzugsweise mit derselben integriert ist. Der Optikmontagekörper 178 definiert eine Anschlagkante 179 an der Grenzfläche zwischen der Tragsäule 176 und dem Montagekörper 178. Diese Anschlagkante definiert die Höhe der Tragsäule vom Klemmring 172 bis zur Anschlagkante 179. Die Anschlagkante 179 des Optikmontagekörpers 178 kann verwendet werden, um die Abwärtsbewegung der Einbauvorrichtung 170 in der Richtung des Pfeils T zu begrenzen, was bei Ausführungsbeispielen der Kanüle 20, welche die Stütze 27 nicht einschließen, besonders wichtig sein kann.
Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel definiert der Optikmontagekörper 178 eine Optikbohrung 180, die dafür konfiguriert wird, eine Optikkanüle 190 aufzunehmen. Die Optikbohrung 180 kann in Verbindung mit einer Beleuchtungsöffnung 181 stehen, die eine Beleuchtungsquelle, wie beispielsweise ein faseroptisches Lichtkabel, aufnehmen kann. Die Optikbohrung 180 kann ebenfalls in Verbindung mit einer Optik-Kupplungsbohrung 182 stehen, die von einer Vorderfläche der Einbauvorrichtung 170 vorsteht. Nach einem spezifischen Ausführungsbeispiel schließt die Einbauvorrichtung 170 außerdem einen Kupplungskörper 183 ein, der vorzugsweise in die Optik-Kupplungsbohrung 182 eingepreßt wird. Wie es in 15 gezeigt wird, kann der Kupplungskörper 183 durch eine Kupplung 184 in Eingriff genommen werden, um an derselben eine Kamera 185 zu tragen.
In einem weiteren Aspekt des Optikmontagekörpers 178 können eine Absaugöffnung 186 und eine Spülöffnung 187 bereitgestellt werden, die mit der Optikbohrung 180 in Verbindung steht. Vorzugsweise schließt die Optikkanüle 190 Kanäle längs ihrer Länge ein, die den verschiedenen Öffnungen im Optikmontagekörper 178 entsprechen. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel wird die Öffnung 181 nicht verwendet, wobei die Öffnung 186 dafür verwendet wird, ein Beleuchtungselement aufzunehmen.
Wie es insbesondere in 23 gezeigt wird, kann die Öffnung 187 mit einem Absaugkreis verbunden werden. Im einzelnen kann die Öffnung 187 mit einer Absaugröhre 225 in Eingriff gebracht werden, die an ihrem freien Ende ein Drosselventil 226 und einen Lüer^®-Anschluß 227 trägt. Der Lüer^®-Anschluß 227 kann, in Abhängigkeit von der speziellen für die Öffnung 187 und einen entsprechenden Kanal innerhalb der Optikkanüle 190 vorgesehenen Verwendung, eine Quelle einer Spülflüssigkeit oder eines Absaugunterdrucks in Eingriff nehmen.
Die Öffnung 187 wird als Absaugöffnung verwendet, wobei der Lüer^®-Anschluß 227 mit einer Unterdruckquelle verbunden wird. Es versteht sich von selbst, daß die Öffnung 187 in Fluidverbindung mit einem entsprechenden Kanal in der Optikkanüle 190 steht, so daß ein durch die Röhre 225 und die Öffnung 187 ausgeübter Sog durch das distale oder Arbeitsende 192 der Optikkanüle 190 gezogen wird. Das Arbeitsende 192 befindet sich an der Operationsstelle, so daß der Sog Luft durch den Arbeitskanal 25 der Kanüle 20 zur Operationsstelle und durch den Absaug-/Spülkanal in der Optikkanüle 190 zieht. Es hat sich gezeigt, daß das Bereitstellen eines Absaugsogs auf diese Weise Rauch beseitigt, der während des Betriebs bestimmter Instrumente, wie beispielsweise eines Bovie-Geräts, entwickelt werden kann. Darüber hinaus kann der durch die Öffnung 187 ausgeübte Sog Luft über die Linse 191 (siehe 14, 15) der Optikkanüle 190 ziehen, um ein Beschlagen der Linse zu verhindern. Falls eine gesonderte Absaugröhre durch den Arbeitskanal ausgefahren wird, ist das Beschlagfreihalten der Linse 191 am besten zu erreichen, wenn die Öffnung der Absaugröhre an die Linse angrenzt. Auf diese Weise beseitigt das Bereitstellen eines Absaugunterdrucks durch den Arbeitskanal und den Arbeitsraum praktisch die Notwendigkeit, die Optikkanüle 190 zurückzuziehen, um die Linse 191 zu reinigen. Dies steht im Gegensatz zu früheren Vorrichtungen, bei denen entweder die Linse zum Reinigen von der Operationsstelle entfernt werden mußte, oder Vorrichtungen, bei denen ein beträchtlicher Flüssigkeitsstrom erforderlich ist, um die Linse sauber und klar zu erhalten.
Bei einer Betrachtung von 18 bis 22 werden nun Details eines Trommelklemmenmechanismus' 195 gezeigt. Der Trommelklemmenmechanismus 195 drückt die Arme 173a, b des Klemmrings 172 zusammen, um die Einbauvorrichtung 170 an der Kanüle 20 festzuklemmen. Der Trommelklemmenmechanismus 195 schließt eine unmittelbar angrenzend an den einen der Klemmarme 173b angeordnete Mantelkurve 196 und einen Hebelarm 197 ein, der dazu dient, die Mantelkurve 196 gegen den Klemmarm 173 zusammenzudrücken. Eine Ansatzschraube 198 befestigt alle diese Bauteile aneinander. Im einzelnen schließt die Ansatzschraube 198 einen Gewindeschaft 199 ein, der dafür konfiguriert wird, eine passende Gewindebohrung 202 in dem einen der Klemmarme 173a in Eingriff zu nehmen. Die Ansatzschraube 198 schließt einen Lagerschaft 200 ein, der glatt oder gewindelos ist. Der Lagerschaft 200 wird innerhalb einer Lagerbohrung 203 im Klemmarm 173b, einer in einer Linie damit liegenden Lagerbohrung 204 in der Mantelkurve 196 und einer Lagerbohrung 205 im Hebelarm 197 aufgenommen. Die Ansatzschraube 198 schließt außerdem einen erweiterten Kopf 201 ein, der vorzugsweise innerhalb einer Kopfaussparung 206 im Hebelarm 197 (siehe 19) aufgenommen wird. Vorzugsweise schließt der erweiterte Kopf 201 der Ansatzschraube eine Eindrehwerkzeug-Aussparung ein, die mit einem Eindrehwerkzeug zusammenpaßt, um den Gewindeschaft 199 der Schraube in die entsprechende Gewindebohrung 202 des Klemmarms 173a zu schrauben. Es versteht sich von selbst, daß sich die Mantelkurve 196 und der Hebelarm 197 frei um den Lagerschaft 200 der Ansatzschraube 198 drehen können.
Unter besonderer Bezugnahme auf 18 bis 19 schließt der Hebelarm 197 einen Arm 210 ein, der mit einem Körper 211 integriert ist. Die Lagerbohrung 205 und die Kopfaussparung 206 werden im Körper 211 definiert. Der Körper 211 definiert ein Paar von Vorsprüngen 212 auf entgegengesetzten Seiten der Lagerbohrung 205. Wie es in 19 abgebildet wird, schließt jeder der Vorsprünge 212 eine abgerundete Spitze 213 ein, um eine glatte Gleitfläche bereitzustellen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 20 bis 21 schließt die Mantelkurve 196 eine ebene Fläche 2l5 ein, die zum Klemmarm 173b zeigt. Vorzugsweise gewährleistet die ebene Fläche eine glatte Drehung der Mantelkurve 196 im Verhältnis zum feststehenden Arm 173b. Die gegenüberliegende Fläche der Mantelkurve 196 ist eine Nockenfläche 216, die ein Paar von diametral gegenüberliegenden Nockenabschnitten 217 einschließt. Nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel definieren die Nockenabschnitte 217 eine Rampe 218, die zu einer Arretierungsaussparung 219 nach oben geneigt wird. Jede Arretierungsaussparung 219 endet in einem Anschlag 220, der im Verhältnis zur Basis-Arretierungsaussparung 219 höher ist als die Rampe 218.
In der zusammengebauten Konfiguration dient der Trommelklemmenmechanismus 195 dazu, die Arme 173a, b des Klemmrings 172 zusammenzudrücken, wenn der Hebelarm 197 um die Ansatzschraube 198 gedreht wird. Im einzelnen gleiten, wenn der Hebelarm 197 gedreht wird, die Vorsprünge 212 auf ihrer abgerundeten Spitze 213 längs der Rampen 218, bis die abgerundeten Spitzen 213 in die gegenüberliegenden Arretierungen 219 fallen. Wenn sich die Vorsprünge 212 die Rampen 218 hinauf bewegen, schieben die Vorsprünge 212 die Mantelkurve 196 zu den Klemmarmen 173a, b hin. Genauer gesagt, drückt, weil der gegenüberliegende Klemmarm 173a durch den Gewindeschaft 199 der Ansatzschraube 198 verhältnismäßig fixiert wird, die Bewegung der Mantelkurve 196 den Klemmarm 173b gegen den verhältnismäßig feststehenden Klemmarm 173a. Wenn dies geschieht, wird der Klemmring 172 um die Außenfläche 23 der Kanüle 20 festgezogen. Wenn die Vorsprünge 212 innerhalb der Aussparungen 219 der Mantelkurve 196 festsitzen, ist die Einbauvorrichtung an der Kanüle 20 arretiert. Es versteht sich von selbst, daß die Aussparungen 219 flach genug sind, um ein leichtes manuelles Lösen der Vorsprünge 212 aus den Aussparungen 219 zu ermöglichen, wenn der Hebelarm 197 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird.
Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel liegen die Arretierungsaussparungen 219 einander 180° gegenüber. Die Rampen 218 sind gekrümmt und schließen einen Winkel von etwa 90° ein. Folglich dreht sich der Hebelarm 197 um 90°, um die Vorsprünge 212 von dem einen Ende der Nockenrampen 218 zu den Aussparungen 219 zu bewegen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bewegt die Neunzig-Grad-Bewegung des Hebelarms (Pfeil J in 15) den Arm von einer ersten Position, in welcher der Arm 197 wesentlich parallel zur Kanüle ist, zu einer zweiten Position, in welcher der Arm wesentlich senkrecht zur Kanüle ist. Am bevorzugtesten wird der Arm in der zweiten Position unmittelbar angrenzend an die Kanüle ausgerichtet, statt von derselben abzustehen. In der ersten und der zweiten Position behält der Hebelarm 197 ein niedriges Profil, um so die Handhabung von Werkzeugen und Instrumenten durch den Arbeitskanal durch den Chirurgen nicht zu stören. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel entspricht die erste Position des Hebelarms der losen oder entriegelten Position des Trommelklemmenmechanismus' 195, während die zweite Position der verriegelten Konfiguration entspricht.
Damit der Trommelklemmenmechanismus 195 richtig funktioniert, ist es vorzuziehen, daß die Mantelkurve 196 im Verhältnis zum beweglichen Hebelarm 197 unbeweglich bleibt, mit der Ausnahme, daß sich die Mantelkurve 196 frei längs der Länge der Ansatzschraube 198 verschieben kann. Folglich schließt der Klemmarm 173b eine Aussparung 222 ein, die eine wesentlich ähnliche Konfiguration hat wie der Außenumfang der Mantelkurve 196. Auf diese Weise wird die Mantelkurve leicht innerhalb des Klemmarms 173b eingerückt, so daß der Nocken nicht in der Lage ist, sich um die Ansatzschraube 198 zu drehen, wenn der Hebelarm 197 geschwenkt wird.
Nach einem spezifischen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Bauteile der Einbauvorrichtung 170 aus einem flexiblen und elastischen Material hergestellt. Zum Beispiel kann der Optikkörper 171 aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Polykarbonat, hergestellt werden. Der Optikkörper 171 ist besonders gut für typische Kunststoff Formtechniken geeignet. Ebenso können die Mantelkurve 196 und der Hebelarm 197 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt werden. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel werden diese Bauteile aus Delrin^® hergestellt, weil Delrin^® eine glatte Oberfläche für die relative Bewegung zwischen den Vorsprüngen 212 am Hebelarm 197 und der Nockenfläche 216 der Mantelkurve 196 gewährleistet.
Es versteht sich von selbst, daß der Weg des Trommelklemmenmechanismus' 195 ausreichend eingestellt werden kann, um die Klemmringe 172 fest um die Kanüle 20 zusammenzudrücken. Es versteht sich ebenfalls von selbst, daß dieser Druck nicht so groß sein darf, daß er die Integrität oder die Festigkeit der Kanüle 20 beeinträchtigt. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel ist der Schlitz 174 größer als der maximale Weg des Trommelklemmenmechanismus' 195, so daß die Vorsprünge 212 des Hebelarms 197 fest innerhalb der Arretierungsaussparungen 219 der Mantelkurve 196 ruhen können. Nach einem spezifischen Ausführungsbeispiel hat der Schlitz 174 eine Abmessung von 2,0 mm, während der durch die Mantelkurve 196 erreichte Weg des Trommelklemmenmechanismus' 195 1,0 mm beträgt.
Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt die Einbauvorrichtung 170 eine Optikkanüle 190 in einer feststehenden Ausrichtung im Verhältnis zum Optikkörper 171. Mit anderen Worten, bei diesem spezifischen Ausführungsbeispiel wird es der Optikkanüle 190 nicht ermöglicht, sich um ihre Achse zu drehen, wie es das Gerät 50 des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels konnte. Die Linse 191 wird deshalb in einem Winkel B im Verhältnis zum distalen Ende der Optikkanüle 190 angebracht. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel wird die Linse 191 in einem Winkel B von 30° angeordnet. Außerdem hat die Linse bei dem spezifischen Ausführungsbeispiel eine optische Achse, die zur Mitte des Arbeitskanals 25 oder der Kanüle 20 hin abgewinkelt wird. Während die Linse 191 eine feststehende Ausrichtung im Verhältnis zum Optikkörper 171 hat, kann die Linse durch eine Drehung der Einbauvorrichtung 170 um die Außenfläche 23 der Kanüle 20 doch um den Arbeitsraum gedreht werden. Außerdem gewährleisten die Linse 191 und das optische System eine Sichtfeldtiefe, die es dem Chirurgen ermöglicht, die Anatomie außerhalb des Arbeitskanals 25 zu betrachten.
Selbst bei den vorliegenden spezifischen Ausführungsbeispielen ermöglicht die Einbauvorrichtung 170 eine Drehung der Optikkanüle 190 um den Arbeitsraum und eine Verschiebung der Optikkanüle 190 und der Linse 191 längs der Längsachse des Arbeitskanals 25. Selbstverständlich versteht es sich von selbst, daß der Chirurg diese Bewegungen durch Lösen des Trommelklemmenmechanismus' 195 und dann erneutes In-Eingriff-Bringen der Klemme durch Drehen des Hebelarms 197 zu seiner verriegelten Position erreichen kann. Vorzugsweise wird die Optikkanüle 190 so bemessen, daß die Linse 191 über das distale Ende 21 der Kanüle 20 hinaus vorstehen kann. Ähnlich ermöglicht die Einbauvorrichtung 170 bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Einfahren der Linse 191 und der Optikkanüle 190 in den Arbeitskanal 25 und die Kanüle 20.
Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel ermöglicht die Einbauvorrichtung 170 einen Weg von bis zu 15 mm längs der Richtung des Pfeils T, wobei 7,5 mm des Wegs innerhalb des Arbeitskanals 25 liegen und 7,5 mm des Wegs jenseits des distalen Endes 21 der Kanüle 20 liegen. Nach dem spezifischen Ausführungsbeispiel ist diese Wegstrecke von 15 mm verbunden mit der Höhe der Tragsäule 176 von der Oberseite des Klemmrings 172 bis zur Anschlagkante 179 des Optikmontagekörpers 178. Das Maß des Ausfahrens der Linse 191 der Optikkanüle 190 über das distale Ende 21 der Kanüle 20 hinaus beruht ebenfalls auf der Gesamtlänge der Optikkanüle 190 im Verhältnis zur Gesamtlänge der Arbeitskanalkanüle 20. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel hat die Optikkanüle 190 eine Länge von 100 mm, gemessen von der Linse 191 bis zur Anschlagkante 179 des Optikmontagekörpers 178. Selbstverständlich versteht es sich von selbst, daß die Optikkanüle länger ist als diese Strecke von 100 mm, da ein Abschnitt der Kanüle innerhalb der Optikbohrung 180 des Optikmontagekörpers 178 getragen wird. Wieder bei dem spezifischen Ausführungsbeispiel hat die Kanüle 20 von ihrem distalen Ende 21 bis zu ihrem proximalen Ende 22 (siehe 15) eine Gesamtlänge von 92 mm.
Die Gesamtlänge der Kanüle und demzufolge der Optikkanüle 190 wird teilweise durch die Wirbelsäulenanatomie bestimmt. Insbesondere für Anwendungen der vorliegenden Erfindung auf dem Gebiet der Wirbelsäulenchirurgie hat es sich gezeigt, daß ein Plazieren des proximalen Endes 22 des Arbeitskanals 25 zu weit von der Operationsstelle am distalen Ende 21 bewirkt, daß der Chirurg während des Handhabens bestimmter Instrumente das taktile Gefühl verliert. Mit anderen Worten, wenn der Chirurg Instrumente durch den Arbeitskanal schiebt und sie an der Operationsstelle handhabt, ist ein gewisses Maß an „Gefühl" erforderlich, damit der Chirurg die entsprechenden Arbeitsgänge mit dem Instrument genau ausführen kann. Falls der Abstand zwischen der Operationsstelle und dem Handende des Instruments zu groß ist, wird der Chirurg nicht in der Lage sein, das Instrument stabil und bequem zu bedienen.
Es hat sich gezeigt, daß die Arbeitskanalkanüle 20 eine Länge haben muß, die im Verhältnis zum Abstand L (24) zwischen den Wirbelplatten und der Oberfläche der Haut begrenzt ist. Im Lendenbereich der Wirbelsäule beträgt dieser Abstand ungefähr 65 bis 75 mm. Demzufolge hat die Arbeitskanalkanüle 20 einen ersten Abschnitt ihrer Länge von etwas weniger als dem anatomischen Abstand. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel beträgt diese Länge des ersten Abschnitts vom distalen Ende 21 bis zur Befestigungsstütze 27 etwa 66 mm. Bei einigen chirurgischen Anwendungen kann die Befestigungsstütze 27 tatsächlich an der Haut des Patienten anliegen, so daß das distale Ende 21 der Arbeitskanalkanüle näher an der Operationsstelle liegen kann.
Der verbleibende zweite Abschnitt der Länge der Kanüle 20 oberhalb der Befestigungsstütze 27 wird auf ein Minimum verringert. Dieser Abstand muß ausreichend sein, um ein Ausfahren und Einfahren der Linse 191 im Verhältnis zum distalen Ende 21 der Kanüle 20 zu ermöglichen. Wie es oben beschrieben wird, beträgt der Weg der optischen Linse 191 vorzugsweise 15 mm, so daß die verbleibende Länge der Kanüle 20 etwa 26 mm beträgt, um diesen Weg aufzunehmen und eine angemessene Oberfläche für einen Eingriff durch den Klemmring 172 zu gewährleisten. Folglich hat die Arbeitskanalkanüle 20 eine Gesamtlänge von 92 mm. Es hat sich gezeigt, daß nach einem Aspekt der Erfindung die relative Länge von dem ersten, innerhalb des Patienten angeordneten, Abschnitt der Kanüle zu dem zweiten, außerhalb des Patienten befindlichen, Abschnitt der Kanülenlänge ein Verhältnis von 2 : 1 bis 3 : 1 hat. Mit anderen Worten, die Länge des ersten Abschnitts ist zwischen zwei- und dreimal länger als die Länge des zweiten Abschnitts.
Es hat sich ebenfalls gezeigt, daß es wünschenswert ist, die Höhe der Einbauvorrichtung 170 jenseits des Endes der Arbeitskanalkanüle 20 auf ein Minimum zu verringern. Nach der vorliegenden Erfindung hat der Optikmontagekörper 178 zwischen der Anschlagkante 179 und der Oberseite des Körpers 178 eine Höhe von etwa 21 mm. Diese Strecke ist nicht so groß, daß der Chirurg daran gehindert wird, Instrumente unmittelbar oberhalb der Einbauvorrichtung 170 zu handhaben. Selbstverständlich ist es vorzuziehen, daß der Chirurg die Instrumente direkt oberhalb des proximalen Endes 22 des Arbeitskanals 25, unmittelbar angrenzend an die Einbauvorrichtung 170, handhabt.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Arbeitskanalkanüle einen Innendurchmesser von etwa 15 mm und einen Außendurchmesser von etwa 16 mm. Als Alternative dazu kann die Kanüle für andere Bereiche der Wirbelsäule in einer kleineren Größe bereitgestellt werden. Bei einem weiteren spezifischen Ausführungsbeispiel beträgt der Kanüleninnendurchmesser 12,7 mm, bei einem Außendurchmesser von 14 mm. Die Gesamtlänge und der Durchmesser der Arbeitskanalkanüle 20 werden wieder im Verhältnis zum Abstand L der Wirbelsäulenanatomie eingestellt. Mit dem Arbeitskanal mit einem größeren Durchmesser kann der Chirurg bestimmte Instrumente in einem Winkel im Verhältnis zur Längsachse der Kanüle 20 ausrichten. Bei spezifischen Ausführungsbeispielen beträgt dieser Winkel ungefähr 5 bis 6°. Es hat sich gezeigt, daß dieser Winkel zusammen mit dem großen Arbeitskanal 25 dem Chirurgen eine größere Flexibilität und Beweglichkeit innerhalb der Operationsstelle bietet, um verschiedene Arbeitsgänge auszuführen. Zu diesem Zweck werden die Länge und der Durchmesser der Arbeitskanalkanüle 20 dafür bemessen, diese Flexibilität zu erhalten, ohne zu groß zu werden. Eine Arbeitskanalkanüle 20, die einen zu großen Durchmesser hat, läßt sich weniger an die Wirbelsäulenanatomie anpassen.
Nach bevorzugten Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung wird der Arbeitsraum allgemein auf den Bereich unmittelbar angrenzend an die Wirbelplatten eines Wirbels begrenzt. Eine Kanüle mit einem Durchmesser, der zu groß ist, wird sich mit dem Dornfortsatz überlagern, wenn der Arbeitsraum geschaffen wird, und wird eine Resektion größerer Gewebemengen erfordern, als es für eine optimale perkutane Operation vorzuziehen ist. Daher hat die Arbeitskanalkanüle nach einem Aspekt der Erfindung ein Verhältnis zwischen ihrer Länge und ihrem Durchmesser, das Werkzeugwinkel durch die Kanüle von zwischen 5 und 8° ermöglicht. Nach einem spezifischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Kanüle ein Längen-Durchmesser-Verhältnis von zwischen etwa 5,5 : 1 und 7 : 1 haben. Weiterhin hat die Arbeitskanalkanüle nach der vorliegenden Erfindung eine Länge, die nicht mehr als 20 bis 30 mm größer ist als die Entfernung L (24) zwischen den Wirbelplatten und der Haut des Patienten.
Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung wird durch den großen Durchmesser des Arbeitskanals 25 in der Kanüle 20 erreicht. Dieser große Durchmesser ermöglicht es dem oder den die Operation ausführenden Chirurgen, eine Vielzahl von Instrumenten oder Werkzeugen in den Arbeitsraum einzuführen. Zum Beispiel können, wie es oben beschrieben wird, ein Gewebshaken und Nukleotomie-Instrumente gleichzeitig durch den Arbeitskanal geschoben werden. Bei diesem illustrierten Ausführungsbeispiel könnten die Nukleotomie-Instrumente einen Trepan zum Bohren eines Lochs durch den Bandscheiben-Faserring und einen angetriebenen Gewebsschneider für die Exzision des vorgefallenen Bandscheibenkerns einschließen. Die vorliegende Erfindung sieht gleichfalls das gleichzeitige Einführen anderer Arten von Instrumenten oder Werkzeugen vor, wie es durch das spezielle auszuführende chirurgische Verfahren vorgeschrieben wird. Zum Beispiel können eine entsprechend bemessene Kürette und ein Rongeur gleichzeitig durch den Arbeitskanal in den Arbeitsraum geschoben werden. Da alle im Arbeitsraum ausgeführten Arbeitsgänge sich unter direkter Sichtbarmachung durch das Betrachtungselement 50 befinden, kann der Chirurg leicht jedes der Instrumente handhaben, um die Gewebsentfernungs- und Knochenschnittarbeitsgänge auszuführen, ohne das eine Werkzeug entfernen und das andere einsetzen zu müssen. Außerdem hat der Chirurg eine deutliche Sicht durch den Arbeitsraum des Zielgewebes, da die chirurgischen Verfahren ohne die Notwendigkeit einer Spülflüssigkeit ausgeführt werden können. Darüber hinaus ermöglichen Aspekte der Erfindung, die dem Betrachtungselement 50 einen weiten Bewegungsbereich ermöglichen, daß der Chirurg das Zielgewebe deutlich sichtbar macht und die im Arbeitsraum ausgeführten chirurgischen Verfahren deutlich beobachtet.
Der Chirurg kann beim Ausführen einer breiten Auswahl von Verfahren an einer breiten Auswahl von Stellen im menschlichen Körper von den gleichen Vorteilen profitieren. Zum Beispiel könnten durch einfaches Ausrichten der Arbeitskanalkanüle 20 über den einzelnen Gelenkfacetten durch den Arbeitskanal Facettektomien ausgeführt werden. Das Einsetzen von Wirbelfixationselementen kann ebenfalls durch die Vorrichtung 10 ausgeführt werden. Bei dieser Art von Operation kann eine Inzision in der Haut vorgenommen werden, posterior zur Position des Wirbels, an dem das Fixationselement implantiert werden soll. Durch Ausführen der in 10 gezeigten Schritte kann die Kanüle 20 durch die Inzision und das Gewebe unmittelbar oberhalb der bestimmten Stelle an dem zu instrumentierenden Wirbel positioniert werden. Wenn sich die Optik durch den Arbeitskanal erstreckt, kann ein Einsetzwerkzeug, welches das Wirbelfixationselement hält, durch die Kanüle 20 vorgeschoben und am Wirbel gehandhabt werden. Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel kann das Fixationselement eine Knochenschraube sein. Der Arbeitskanal 25 hat einen Durchmesser, der groß genug ist, um die meisten Knochenschrauben und ihre zugeordneten Einsetzwerkzeuge aufzunehmen. In vielen Fällen ist das Positionieren der Knochenschraube innerhalb des Wirbels entscheidend, so daß eine Identifikation der Position der Kanüle 20 über der Knochenstelle notwendig ist. Wie es oben erwähnt wird, kann diese Position mit Röntgendurchleuchtung oder unter Verwendung von stereotaktischer Technologie überprüft werden.
Bei vielen früheren Verfahren werden kanülierte Knochenschrauben längs von K-Drähten in den Wirbel getrieben. Die vorliegende Erfindung beseitigt die Notwendigkeit des K-Drahts und einer kanülierten Schraube. Der Arbeitskanal selbst kann wirksam als Positionierführung dienen, sobald die Kanüle 20 im Verhältnis zum Wirbel richtig ausgerichtet ist. Darüber hinaus ermöglicht die Vorrichtung 10, daß das Einsetzen der Knochenschraube in den Wirbel unter direkter Beobachtung ausgeführt wird. Der Chirurg kann dann leicht überprüfen, daß die Schraube richtig in den Wirbel hineingeht. Dies kann besonders wichtig sein bei Knochenschrauben, die in den Pediculus eines Wirbels geschraubt werden. Die Arbeitskanalkanüle 20 kann dazu verwendet werden, eine Knochenschneidschraube unmittelbar in den Pediculus einzusetzen, oder kann eine Vielzahl von Werkzeugen aufnehmen, um innerhalb des Pediculus eine Gewindebohrung zum Aufnehmen einer Knochenschraube vorzubereiten.
Die Vorrichtung 10 kann ebenfalls verwendet werden, um eine Stelle für die Fusion zweier benachbarter Wirbel und für die Implantation einer Fusionsvorrichtung oder von -material vorzubereiten. Zum Beispiel kann bei einer chirurgischen Technik eine Inzision in der Haut vorgenommen werden, posterior zu einem bestimmten zu fusionierenden Bandscheibenraum. Die Inzision kann anterior, posterior oder posterior lateral vorgenommen werden. Falls die Inzision für ein anteriores Einsetzen des Arbeitskanals anterior vorgenommen wird, ist vorauszusehen, daß darauf geachtet wird, Gewebe, Muskeln und Organe, die dem Weg der Inzision zum Bandscheibenraum folgen können, zurückzuziehen. Die Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung ermöglicht es jedoch, daß dieses Gewebezurückziehen unter direkter Beobachtung erfolgt, so daß der Chirurg die Kanüle 20 leicht und genau zum Bandscheibenraum führen kann, ohne eine Verletzung des umgebenden Gewebes zu befürchten. Wenn das Gewebe unterhalb der Haut nacheinander reseziert oder zurückgezogen wird, kann die Arbeitskanalkanüle 20 fortschreitend hin zum vorgesehenen Arbeitsraum angrenzend an die Bandscheibe vorgeschoben werden. Wieder unter direkter Beobachtung kann der Bandscheibenraum für die Implantation von Fusionsmaterialien oder einer Fusionsvorrichtung vorbereitet werden. Typischerweise schließt diese Vorbereitung das Vorbereiten einer Öffnung im Bandscheiben-Faserring und das Resezieren der Gesamtheit oder eines Teils des Bandscheibenkerns durch diese Öffnung ein.
In nachfolgenden Schritten wird eine Bohrung durch den Bandscheiben-Faserring und in die Endplatten der benachbarten Wirbel geschnitten. Danach kann eine Fusionsvorrichtung, wie beispielsweise ein Knochenstift, ein Einsteckimplantat oder ein Gewindeimplantat, durch den Arbeitskanal der Vorrichtung 10 und in die vorbereitete Bohrung am entsprechenden Bandscheibenraum vorgeschoben werden. In einigen Fällen schließen die vorbereitenden Schritte ein, die Wirbelendplatten durch Abtragen der Endplatten auf den blanken Knochen vorzubereiten. In diesem Fall kann etwas Absaugen und Spülen nützlich sein. Alle diese Verfahren können mit Werkzeugen und Instrumenten, die durch die Arbeitskanalkanüle 20 verlaufen, und unter direkter Beobachtung vom Betrachtungselement 50 ausgeführt werden.
In einigen Fällen wird Transplantatmaterial einfach innerhalb der vorbereiteten Bohrung untergebracht. Dieses Transplantatmaterial kann ebenfalls durch die Arbeitskanalkanüle 20 in die Bandscheibenraumposition geführt werden. Bei anderen Verfahren werden Transplantatmaterial oder Knochenspäne über posterioren Aspekten der Wirbelsäule angeordnet. Wieder kann dieses Verfahren durch die Arbeitskanalkanüle ausgeführt werden, insbesondere angesichts der Möglichkeit, daß die Kanüle von einer einzigen Inzisionsstelle in der Haut in unterschiedliche Winkel bewegt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt Instrumente und Techniken zum Ausführen einer Vielzahl von chirurgischen Verfahren bereit. Bei den illustrierten Ausführungsbeispielen werden diese Verfahren an der Wirbelsäule ausgeführt. Jedoch können die gleichen Vorrichtungen und Techniken an anderen Stellen im Körper verwendet werden. Zum Beispiel kann eine entsprechend bemessene Arbeitskanalvorrichtung 10 verwendet werden, um Verletzungen im Gehirn zu entfernen. Die vorliegende Erfindung hat besonderen Wert für perkutane Operationen, bei denen ein minimales Eindringen in den Patienten erwünscht ist, und bei denen eine genaue Handhabung von Werkzeugen und Instrumenten an der Operationsstelle erforderlich ist. Während die oben illustrierten bevorzugten Ausführungsbeispiele Wirbelsäulenoperationen betreffen, können die vorliegende Erfindung und die Techniken im gesamten Körper, wie beispielsweise in der Schädelhöhle, den Hypophysenregionen, dem Magen-Darm-Trakt usw., verwendet werden. Die Fähigkeit zum erneuten Positionieren der Betrachtungsoptik, wie es zum Sichtbarmachen der Operationsstelle erforderlich ist, ermöglicht eine viel größere Genauigkeit und Kontrolle des chirurgischen Verfahrens. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Verwendung von nur einem einzigen Zugang in den Patienten, was die mit offener Chirurgie oder mehrfachem Eindringen durch die Haut des Patienten verbundenen Gefahren stark verringert.
Unter Bezugnahme auf 25 bis 26 wird eine Gewebshakenvorrichtung 230 bereitgestellt, die einen Gewebshaken 231 mit einem optischen Betrachtungsgerät 232 verbindet. Die Hakenvorrichtung 230 schließt eine Hakenplatte 234 ein, die an einem Griff 235 zum manuellen Unterstützen der Handhabung des Hakens befestigt wird. Der Griff 235 befindet sich am proximalen Ende 236 der Platte. Das distale Ende 237 der Hakenplatte hat vorzugsweise eine stumpfe Spitze 238, um eine Verletzung des Gewebes beim Einsetzen und Handhaben des Gewebshakens zu vermeiden. Vorzugsweise wird die stumpfe Spitze 238 geringfügig von der Platte 234 weg abgewinkelt. Die Hakenplatte 234 definiert eine äußere Retraktionsfläche 239, die entsprechend der Art der auszuführenden Operation konfiguriert werden kann. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Platte 234 eine halbzylindrische Konfiguration, um ein atraumatisches Zurückziehen von Gewebe angrenzend an eine Operationsstelle zu ermöglichen. Außerdem definiert die Hakenplatte 234 einen Kanal 240, der das Definieren eines Arbeitskanals unterstützt. Wie er bisher beschrieben wurde, ist der Haken 231 wesentlich ähnlich dem Haken 70, wie er in 4 bis 6 abgebildet und oben beschrieben wird.
Dementsprechend wird innerhalb des Hakens 231 mit Hilfe einer Zahl von C-Schellen 245 eine optische Betrachtungsvorrichtung 232 getragen. Vorzugsweise werden die C-Schellen 245 aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Kunststoff oder einem dünnen flexiblen Material, geformt und werden am Kanal 240 der Hakenplatte 234 befestigt. Nach einem spezifischen Ausführungsbeispiel werden zwei solcher C-Schellen 245 bereitgestellt, um die optische Betrachtungsvorrichtung 232 stabil im Verhältnis zum Haken 231 anzubringen. Vorzugsweise werden die Schellen 245 dafür bemessen, eine optische Betrachtungsvorrichtung 232 zu tragen, die wesentlich identisch mit der oben beschriebenen Betrachtungsvorrichtung 50 konfiguriert wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Betrachtungsvorrichtung 232 eine distale Spitze 52 mit einer abgewinkelten Linse 54. Nach diesem Ausführungsbeispiel gewährleisten die C-Schellen 245 einen elastischen Reibschluß der optischen Betrachtungsvorrichtung 232, während doch ein relatives Verschieben und Drehen der Betrachtungsvorrichtung 232 im Verhältnis zum Haken 231 ermöglicht wird.
Die Gewebshakenvorrichtung 230 kann bei einer Vielzahl von Anwendungen, einschließlich von nicht-spinalen Anwendungen, verwendet werden. Zum Beispiel kann dieser Gewebshaken Anwendung bei der transnasalen und der transsphenoidalen Chirurgie und bei Hypophysenoperationen finden. Bei Operationen dieser Art ist es nicht unbedingt wünschenswert, eine geschlossene Kanüle, wie beispielsweise die Arbeitskanalkanüle 20, bereitzustellen. Außerdem eignet sich der kleinere Arbeitsraum nicht für die Verwendung einer geschlossenen Kanüle, die dazu neigen würde, den für die Handhabung von chirurgischen Instrumenten verfügbaren Raum einzuschränken. Demzufolge kann ein Gewebshaken oder Spekulum der in 25 bis 26 gezeigten Art sehr geeignet sein für Operationen dieser Art. In diesem Fall wird dann der Arbeitskanal teilweise durch den Körper des Patienten selbst und teilweise durch den Gewebshaken definiert. Die optische Betrachtungsvorrichtung 232 wird im Verhältnis zum Haken gestützt, um die gleichen Bewegungsgrade zu ermöglichen, wie sie mit der oben beschriebenen Vorrichtung 10 verfügbar sind.
Während die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung detailliert illustriert und beschrieben worden ist, sind dieselben als von illustrativem und nicht einschränkendem Charakter zu betrachten, wobei es sich von selbst versteht, daß nur das bevorzugte Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben worden ist, und daß alle Veränderungen und Modifikationen, die in den Rahmen der angefügten Ansprüche fallen, geschützt werden sollen.

Claims

Vorrichtung, geeignet zur Verwendung bei einer perkutanen Operation, ohne einen durch ein Fluid aufrechterhaltenen Arbeitsraum, die folgendes umfaßt: eine längliche Kanüle (20) mit einer Innenabmessung (D₁) und einer Außenabmessung (D₀), bemessen zum perkutanen Einführen in einen Patienten, wobei die Kanüle (20) ein distales Arbeitsende und ein entgegengesetztes proximales Ende (22) hat und einen Arbeitskanal (25) zwischen den Enden definiert, wobei der Arbeitskanal (25) so bemessen wird, daß er ein Werkzeug durch denselben aufnimmt, ein Betrachtungselement (50) mit einem ersten Ende (51), das an eine Betrachtungseinrichtung angeschlossen werden kann, und einem entgegengesetzten zweiten Ende (52), das angrenzend an das distale Arbeitsende der Kanüle (20) angeordnet wird, eine Einbauvorrichtung (30; 170), die abnehmbar an der Kanüle (20) angebracht wird und angrenzend an den Arbeitskanal (25) eine Optikbohrung (60; 180) definiert, um abnehmbar einen Abschnitt des Betrachtungselements (50) in derselben aufzunehmen, so daß das Betrachtungselement während einer Operation im Verhältnis zur Kanüle (20) bewegt werden kann, wobei die Einbauvorrichtung (30; 170), wenn sie an der Kanüle angebracht wird, so angeordnet wird, daß der Arbeitskanal (25) am proximalen Ende der Kanüle (20) offen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einbauvorrichtung (30; 170) Mittel (172) zum abnehmbaren Greifen einer Außenfläche der Kanüle (20) einschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kanüle (20) eine erste Längsachse (L) definiert und die optische Bohrung (60; 180) eine zweite Längsachse definiert, wobei die Einbauvorrichtung (30; 170) Mittel zum Tragen des Betrachtungselements (50) für eine Bewegung im Verhältnis zur Kanüle (20) längs einer Achse parallel zur ersten Längsachse (L) und/oder eine Bewegung durch eine Drehung in der Optikbohrung (60; 180) um die zweite Längsachse (L) einschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Einbauvorrichtung (30; 170) abnehmbar angrenzend an das proximale Ende (22) der Kanüle (20) angebracht wird, wobei das zweite Ende (52) des Betrachtungselements (50) eine Linse (55) einschließt, bei der die Einbauvorrichtung das Betrachtungselement (50) für eine Bewegung innerhalb der Optikbohrung (60; 180) längs der Längsachse der Bohrung trägt, um die Linse (55) im Verhältnis zum distalen Arbeitsende der Kanüle (20) auszufahren oder einzufahren.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Linse (55) eine optische Achse definiert, wobei die optische Achse in einem Winkel im Verhältnis zur Längsachse der Optikbohrung (60; 180) versetzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der das Betrachtungselement (50) eine Optikkanüle (190) mit einem an der Einbauvorrichtung befestigten proximalen Ende und einem die Linse tragenden distalen Ende einschließt und die Einbauvorrichtung (170) einen Ring (172) einschließt, verschiebbar angebracht für eine Translation längs der Kanüle und eine Drehung um dieselbe, wodurch die Position der Linse (55) im Verhältnis zum distalen Ende der Kanüle durch eine Bewegung des Rings im Verhältnis zur Kanüle verändert werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Optikkanüle (190) eine Länge hat, die größer ist als die Länge der länglichen Kanüle (20).
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Optikkanüle (190) so an der Einbauvorrichtung (170) befestigt wird, daß die optische Achse zum Arbeitskanal (25) der Kanüle (20) hin abgewinkelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kanüle (20) eine erste Längsachse (L) definiert und die optische Bohrung (60; 180) eine zweite Längsachse definiert, die Einbauvorrichtung (30; 170) Mittel zum Tragen des Betrachtungselements (50) für eine Drehung im Verhältnis zur Kanüle (20) einschließt, so daß sich die zweite Längsachse (L) der Optikbohrung um die erste Längsachse (L) dreht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Einbauvorrichtung (30; 170) am proximalen Ende (22) der Kanüle (20) angebracht wird, wobei die Einbauvorrichtung (30; 170) ein Gehäuse (31, 171) einschließt, das eine Arbeitskanalöffnung (35) in Verbindung mit dem Arbeitskanal (25) der Kanüle (20) definiert, wobei die zweite Längsachse (L) der Optikbohrung (60; 180) wesentlich parallel zur ersten Längsachse (L) ist und das Gehäuse (31, 171) im Verhältnis zur Kanüle (20) gedreht werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Gehäuse (31, 171) eine Aufnahmebohrung mit einer Innenabmessung definiert, die geringfügig größer ist als die Außenabmessung (D₀) der Kanüle (20), bei der das proximale Ende (22) der Kanüle (20) innerhalb der Aufnahmebohrung aufgenommen wird, so daß sich das Gehäuse (3l, 171) um das proximale Ende der Kanüle (20) drehen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Arbeitskanalöffnung (35) eine Abmessung hat, die wesentlich der Innenabmessung (d₂) des Arbeitskanals (25) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die Einbauvorrichtung Eingriffsmittel (172) einschließt, angeordnet zwischen dem Gehäuse (31, 171) und der Kanüle (20), wenn die Einbauvorrichtung (30; 170) am proximalen Ende (22) der Kanüle (20) angebracht wird, um einen Greifeingriff zwischen dem Gehäuse und der Kanüle (20) zu gewährleisten.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der das Eingriffsmittel (172) eine Zahl von elastischen Ringen einschließt, angeordnet zwischen dem Gehäuse (31; 171) und der Kanüle (20).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der die Einbauvorrichtung außerdem das Betrachtungselement (50) für eine Bewegung innerhalb der Optikbohrung (60; 180) längs der Längsachse der Bohrung trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einbauvorrichtung (30; 170) ein Gehäuse (31; 171) einschließt, das eine Arbeitskanalöffnung (35) definiert, angeordnet für eine Verbindung mit dem Arbeitskanal (25), wenn die Einbauvorrichtung an der Kanüle angebracht wird, wobei die Arbeitskanalöffnung so bemessen wird, daß sie eine Vielzahl von Werkzeugen durch dieselbe aufnimmt, wobei das Gehäuse außerdem die Optikbohrung (60; 180) definiert und so angeordnet wird, daß das Betrachtungselement (50) innerhalb der Optikbohrung aufgenommen wird und sich in den Arbeitskanal der Kanüle erstrecken wird, wenn die Einbauvorrichtung an der Kanüle angebracht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der das Gehäuse (31; 171) eine Aufnahmebohrung (40) mit einer Innenabmessung (D₁) definiert, die geringfügig größer ist als die Außenabmessung (D₀) der Kanüle (20), so daß sich das Gehäuse um die Kanüle drehen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der das Gehäuse (31; 171) außerdem eine obere Bohrung (41) einschließt, angrenzend an die Arbeitskanalöffnung (35) und in Verbindung mit der Aufnahmebohrung (40), wobei die Optikbohrung (60) innerhalb der oberen Bohrung (41) des Gehäuses (31; 17l) angeordnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, bei der das Gehäuse (31; 171) außerdem eine Zahl von Nuten (32) in der Aufnahmebohrung (40) definiert.
Vorrichtung nach Anspruch 19, die außerdem Dichtungselemente umfaßt, angeordnet in jeder der Zahl von Nuten (32), wobei die Dichtungselemente zwischen dem Gehäuse und der Außenabmessung (D₀) der Kanüle (20) angeordnet werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Optikbohrung (60; 180) durch eine C-förmige Schelle (61) definiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die C-förmige Schelle (61) aus einem elastischen Material hergestellt wird und die durch die Schelle definierte Optikbohrung (60; 180) eine Innenabmessung (D;) hat, die geringfügig kleiner ist als eine Außenabmessung des Betrachtungselements (50), so daß das Betrachtungselement die C-förmige Schelle elastisch ablenkt, wenn das Betrachtungselement innerhalb der Optikbohrung angeordnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einbauvorrichtung folgendes einschließt: einen Körper (178), der die Optikbohrung (60; 180) definiert, und einen mit dem Körper verbundenen Ring (172), wobei der Ring so bemessen wird, daß er die Kanüle (20) am proximalen Ende derselben wesentlich umschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, bei welcher der Körper (178) eine Tragsäule (176) einschließt, die sich zwischen dem Körper und dem Ring erstreckt und dafür konfiguriert wird, außerhalb der Kanüle (20) zu liegen, und der Körper (178) so konfiguriert wird, daß die Optikbohrung (180) mit einem Abschnitt des Arbeitskanals (25) der Kanüle ausgerichtet wird, wenn die Einbauvorrichtung (170) an der Kanüle (20) getragen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 22, bei der die Einbauvorrichtung (170) außerdem Mittel zum selektiven Zusammendrücken des Rings (172) um die Kanüle (20) einschließt, wodurch der Ring die Kanüle ergreif, um die Einbauvorrichtung an derselben zu tragen.
Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der das Mittel zum Zusammendrücken des Rings folgendes einschließt: ein Paar von aneinandergrenzenden freien Enden, ein Paar von gegenüberliegenden Armen (173a, 173b), die von einem entsprechenden der freien Enden vorstehen, wobei die Arme zwischen denselben einen Schlitz (174) definieren, der sich zwischen den freien Enden erstreckt, und einen Mechanismus (195), der mit den Armen verbunden wird und betätigt werden kann, um die Arme zueinander hin zusammenzudrücken.
Vorrichtung nach Anspruch 26, bei welcher der Mechanismus (195) folgendes einschließt: eine Mantelkurve (196), angeordnet angrenzend an den einen des Paars von Armen (173b), wobei die Mantelkurve eine Nockenfläche (216, 217) hat, mit wenigstens einer geneigten Rampe (218), die von dem einen des Paars von Armen weg zeigt, Mittel zum Tragen der Mantelkurve (196) im Verhältnis zu dem Paar von Armen (173a, 173b), um eine Translation der Mantelkurve zu dem Paar von Armen hin zu ermöglichen, einen Hebelarm (197), der wenigstens einen Vorsprung (212) einschließt, der zur Nockenfläche (218) der Mantelkurve zeigt, und Mittel zum drehbaren Tragen des Hebelarms (197) im Verhältnis zur Mantelkurve (196), wobei der wenigstens eine Vorsprung (212) in wesentlich durchgehendem Kontakt mit der Nockenfläche der Mantelkurve ist, wodurch eine Drehung des Hebelarms (197) im Verhältnis zur Mantelkurve (196) bewirkt, daß der Vorsprung (212) längs der Rampe (218) gleitet, um die Mantelkurve (196) zu dem Paar von Armen (173a, 173b) hin zu drücken und das Paar von Armen zusammenzubewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 27, bei welcher der Mechanismus (195) außerdem folgendes einschließt: eine Gewindebohrung (202) in dem einen des Paars von Armen (173a), der distal von der Mantelkurve (196) liegt, Lagerbohrungen (203, 204, 205), definiert in dem anderen des Paars von Armen (173b), der Mantelkurve (196) und dem Hebelarm (197), wobei die Lagerbohrungen mit der Gewindebohrung ausgerichtet und koaxial sind, und eine Ansatzschraube (198) mit einem Gewindeschaft (199) zum Zusammenpassen mit der Gewindebohrung (202), einem gewindelosen Lagerschaft (200), der sich durch die Lagerbohrungen (203, 204, 205) erstreckt, und einem Kopf (201), größer als die Lagerbohrungen, um den Hebelarm (197) in Eingriff zu nehmen, wenn der Gewindeschaft (200) innerhalb der Gewindebohrung (202) in Eingriff gebracht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 28, bei der die Mantelkurve (196) gegenüber der geneigten Rampe (218) eine angrenzend an den anderen der Arme angeordnete Fläche (215) hat und der andere der Arme eine Aussparung einschließt, die der Fläche (215) der Mantelkurve (196) entspricht und dieselbe aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Nockenfläche (217) der Mantelkurve an dem einen Ende der geneigten Rampe (218) eine Aussparung (219) einschließt, wobei die Aussparung so bemessen wird, daß sie den Vorsprung (212) des Hebelarms (197) in derselben aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der die wenigstens eine geneigte Rampe (218) bogenförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 31, bei der die bogenförmige geneigte Rampe (218) einen Winkel von etwa neunzig Grad (90°) einschließt, wodurch der Hebelarm (197) um neunzig Grad (90°) gedreht wird, wenn der Vorsprung von dem einen Ende der Rampe zum anderen wandert.
Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der das Mittel zum drehbaren Tragen des Hebelarms (197) den Hebelarm so trägt, daß er sich um neunzig Grad (90°) dreht, von einer ersten Position, in welcher der Hebelarm wesentlich parallel zur Länge der Kanüle (20) liegt, zu einer zweiten Position, in welcher der Hebelarm wesentlich senkrecht zur Länge der Kanüle liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der die Nockenfläche (217) der Mantelkurve (196) zwei geneigte Rampen (218) einschließt und der Hebelarm (197) zwei Vorsprünge (212) in Kontakt mit einer entsprechenden der geneigten Rampen (218) einschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 27, bei welcher der wenigstens eine Vorsprung (212) eine abgerundete Spitze für einen Gleitkontakt mit der wenigstens einen geneigten Rampe (218) einschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der das Mittel (195) zum Zusammendrücken des Rings (172) außerdem einen im Körper (178) definierten Schlitz (177) angrenzend an den zwischen den freien Enden des Rings definierten Schlitz (174) einschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der das Betrachtungselement (50) eine Optikkanüle (190) einschließt, die einen Bildübertragungskanal führt und einen durch dieselbe verlaufenden Spül-/Absaugkanal hat, und der Körper (178) der Einbauvorrichtung einen Spül-/Absauganschluß (186, 197) in Verbindung mit dem Spül-/Absaugkanal definiert, wenn das Betrachtungselement (50) durch die Einbauvorrichtung (30, 170) getragen wird, wobei der Anschluß an eine Quelle eines Spülfluids oder eines Absaugvakuums angeschlossen werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, geeignet zur Verwendung bei einer perkutanen Operation an der Wirbelsäule, bei der: die längliche Kanüle (20) längs einer Längsachse eine Länge vom distalen Arbeitsende (21) zum entgegengesetzten proximalen Ende (22) hat, wobei ein erster Abschnitt der Länge zum Einführen in einen Patienten angrenzend an die Wirbelsäule bemessen wird und eine Länge hat, die geringer ist als der Abstand von der Wirbelplatte eines Wirbels zur Haut des Patienten, und ein zweiter Abschnitt der Länge außerhalb des Patienten liegt und etwa ein Viertel (1/4) der Länge des ersten Abschnitts beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, geeignet zur Verwendung bei einer perkutanen Operation an der Wirbelsäule, bei der die längliche Kanüle (20) längs einer Längsachse (L) eine Länge vom distalen Arbeitsende (21) zum entgegengesetzten proximalen Ende (22) hat, wobei ein Abschnitt der Länge zum Einführen in einen Patienten angrenzend an die Wirbelsäule bemessen wird, wobei die Kanüle eine Querabmessung in einer Ebene senkrecht zur Längsachse hat, wobei die Querabmessung längs wenigstens der Länge des Abschnitts wesentlich gleichbleibend ist, bei der die Länge der Kanüle zwischen 5,5- und 7,0-mal größer ist als die Querabmessung.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Betrachtungselement (50) eine Linse an dem zweiten Ende und einen Bildübertragungskanal einschließt, der sich von derselben erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Betrachtungselement (50) ein Glasfaserkabel ist, das Beleuchtungsfasern und Bildübertragungsfasern hat.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kanüle (20) zylindrisch ist und der Arbeitskanal (25) kreisförmig ist.
Ausrüstung, geeignet zum Ausführen einer chirurgischen Operation an einer Stelle im Körper eine Patienten, ohne einen durch ein Fluid aufrechterhaltenen Arbeitsraum, die folgendes umfaßt: eine Vorrichtung nach Anspruch 1, eine Reihe von Gewebsdilatatoren (130) mit der Reihe nach größeren Durchmessern für ein aufeinanderfolgendes Einführen durch die Haut und das Gewebe des Patienten, wobei die Kanüle (20) zum Einführen über den weitesten der Dilatatoren (130) bemessen wird, um nach dem Entfernen der Dilatatoren den Arbeitskanal (25) durch die Haut und das Gewebe des Patienten zu definieren.
Ausrüstung nach Anspruch 43, die außerdem einen Gewebshaken (70; 100) umfaßt, wobei der Haken folgendes umfaßt: eine Arbeitsspitze (75), dafür konfiguriert, atraumatisch Gewebe zu verschieben, wenn der Haken durch das Gewebe gehandhabt wird, und einen Körper (76) mit einem proximalen ersten Ende (77) und einem distalen zweiten Ende (78), wobei das zweite Ende (78) mit der Arbeitsspitze (75) integriert ist, wobei der Körper (76) eine konvexe Fläche (80) hat, konfiguriert, um der zylindrischen Innenfläche der Kanüle (20) zu entsprechen, wenn der Gewebshaken (70) innerhalb der Kanüle angeordnet wird, wobei der Körper (76) so bemessen wird, daß er drehbar innerhalb der Kanüle aufgenommen wird, und eine ausreichende Länge von ersten Ende zum zweiten Ende hat, so daß sich das erste Ende und die Arbeitsspitze (75) außerhalb der Kanüle (20) befinden können, wenn sich der Körper innerhalb der Kanüle befindet.
Ausrüstung nach Anspruch 44, bei der die Arbeitsspitze des Gewebshakens ein stumpfes gekrümmtes Ende (82) hat.
Ausrüstung nach Anspruch 45, bei welcher der Körper des Gewebshakens eine gekrümmte Platte (84) einschließt, welche die konvexe Fläche (80) und eine gegenüberliegende konkave Fläche (81) definiert.
Ausrüstung nach Anspruch 46, bei der die gekrümmte Platte (84) des Gewebshakens (70) gegenüberliegende Kanten einschließt, die wesentlich parallel zur Länge des Körpers verlaufen, wobei die gekrümmte Platte (84) zwischen den gegenüberliegenden Kanten einen Bogen (A₁) von wenigstens 200 Grad umschreibt.
Ausrüstung nach Anspruch 47, bei der die gekrümmte Platte (84) zwischen den gegenüberliegenden Kanten einen Bogen (A₁) von etwa 270 Grad umschreibt.
Ausrüstung nach Anspruch 44, bei welcher der Körper (106) des Gewebshakens (100) folgendes einschließt: einen ersten Plattenabschnitt (115), der eine erste konvexe Fläche (110) und eine gegenüberliegende erste konkave Fläche (111) definiert und erste gegenüberliegende Kanten (120) einschließt, die wesentlich parallel zur Länge (B) des Körpers (106) verlaufen, wobei der erste Plattenabschnitt (115) zwischen den ersten gegenüberliegenden Kanten einen ersten Bogen (A₂) umschreibt, und einen zweiten Plattenabschnitt (116) integriert mit dem ersten Plattenabschnitt (115) und angeordnet zwischen dem ersten Plattenabschnitt (115) und der Arbeitsspitze (105), wobei der zweite Plattenabschnitt (116) eine zweite konvexe Fläche (110') und eine gegenüberliegende zweite konkave Fläche (111') definiert und zweite gegenüberliegende Kanten (120') einschließt, die wesentlich parallel zu der Länge verlaufen, wobei der zweite Plattenabschnitt (116) zwischen den zweiten gegenüberliegenden Kanten einen zweiten Bogen (A₃) umschreibt, der sich vom ersten Bogen (A₂) unterscheidet.
Ausrüstung nach Anspruch 49, bei welcher der erste Bogen (A₂) einen Winkel von weniger als 180 Grad einschließt und der zweite Bogen (A₃) einen Winkel von mehr als 180 Grad einschließt.
Ausrüstung nach Anspruch 50, bei welcher der erste Bogen (A₂) einen Winkel von etwa 90 Grad einschließt und der zweite Bogen (A₃) einen Winkel von etwa 270 Grad einschließt.
Ausrüstung nach Anspruch 51, bei welcher der zweite Bogen (A₃) einen Winkel einschließt, der längs der Länge zur Arbeitsspitze (105) hin abnimmt.
Ausrüstung nach Anspruch 52, bei welcher der zweite Bogen (A₃) angrenzend an den ersten Plattenabschnitt (115) einen Winkel von etwa 200 Grad einschließt, der angrenzend an die Arbeitsspitze auf einen Winkel von weniger als 10 Grad abnimmt.
Ausrüstung nach Anspruch 53, bei welcher der erste Bogen (A₂) einen Winkel von etwa 200 Grad einschließt.
Ausrüstung nach Anspruch 54, bei der sich die konvexe Fläche (80, 110) des Körpers (76, 106) des Gewebshakens (70; 100) bei einem Durchmesser befindet, der größer ist als der Durchmesser (D₁) der zylindrischen Innenfläche der Kanüle (20), wobei der Körper (76, 106) elastisch verformt werden kann, um in die Kanüle (20) eingeführt werden zu können, wobei sich die konvexe Fläche (80; 110) in Kontakt mit der zylindrischen Innenfläche (26) der Kanüle (20) befindet.
Ausrüstung nach Anspruch 55, bei welche der Gewebshaken (70; 100) außerdem einen am proximalen ersten Ende (77, 107) des Körpers (76, 106) befestigten Arm (71, 101) umfaßt, wobei der Arm eine Greiffläche (72, 102) hat, um das Handhaben des Gewebshakens zu erleichtern.
Ausrüstung nach Anspruch 56, bei welcher der Arm (71, 101) wesentlich senkrecht zur Länge des Körpers (76, 106) liegt.
Ausrüstung nach Anspruch 43, die außerdem einen Gewebsdilatator (130) umfaßt, wobei der Gewebsdilatator folgendes umfaßt: eine Hülse (135) mit einem verjüngten Arbeitsende (136) und einem gegenüberliegenden Ende (137), wobei das Arbeitsende zum Verschieben von Geweben konfiguriert wird, und einen Greifabschnitt (140) an einer Außenfläche der Hülse (135) angrenzend an das gegenüberliegende Ende, wobei der Greifabschnitt eine Vielzahl von Umfangsnuten (142) definiert, konfiguriert für ein manuelles Ergreifen des Dilatators, um den Dilatator innerhalb von Gewebe zu handhaben.