DE68911759T2 - Chirurgisches Gerät. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung liegt in einer chirurgischen Ausrüstung, die es erlaubt, lebendes menschliches oder tierisches Gewebe einzuschneiden, durchzuschneiden, zu schneiden, operativ zu entfernen und zu behandeln, aufgrund eines chirurgischen Konzeptes genannt :ATAKTIL, d.h. berührungslos, ohne direkten Kontakt zwischen dem Arbeitsinstrument wie z.B. : Skalpell, Schere oder anderes und der Gewebestruktur des Patienten. Im nachfolgenden Text wird diese berührungslose Methode ATAKTIL genannt.
• Die Ataktilchirurgie wird seit der Einführung in die Chirurgie der Laserstrahlen praktiziert, ganz speziell des CO&sub2;-Lasers. In der Tat erlaubt der in der Chirurgie geeigneste CO&sub2;-Laser eine Arbeit auf Distanz, ohne mechanische Gewebeberührung. Er hat seine experimentelle und klinische Effizienz im Vergleich zum konventionellen Skalpell bewiesen :
• - sein blutstillender Effekt auf kleinen Blutgefässen erlaubt eine Reduktion der Blutsuffusionen im Operationsbereich und dadurch eine bessere Sicht für den Chirurgen,
• - keine traumatisierenden Manipulationen der Gewebestruktur, da kein metallischer Kontakt im Operationsbereich vorliegt. Von grossem Vorteil in der Oncologie,
• - Erhöhte Sicherheit in der Sterilität aufgrund der Arbeit auf Distanz, verbunden mit der unmittelbaren Vernichtung
• - von Krankheitskeimen im Strahleneinschlagsbereich,
• - Verminderung der postoperativen Vernarbungsschmerzen.
• Dagegen bleibt der Laser als Skalpell an der mehr oder weniger erweiterten Strahlenfokalisierung von oberflächlicher Wirkung. Der CO&sub2;-Laser kann Blutungen von grossen Gefäss-Stämmen, wie man diese bei wichtigen parenchymatösen Eingeweiden des Organismus antrifft, nicht stoppen.
• Das zweite Beispiel der Ataktil-Chirurgie konkretisiert sich zurzeit mit dem Erscheinen von neuen chirurgischen Ausrüstungen die auf einem System eines mehr oder weniger feinen wasserstrahls mit hohem oder weniger hohem Druck basieren. (Siehe "Resection of the liver with a water jet", Br.J.Surg.Vol 69(1982) 93-94, gedruckt in England).
• Diese Chirurgietechnik, ist aufgrund ihres berührungslosen Eingreifens auf Distanz eines unter Druck stehenden Wasserstrahls vorallem für die Vorbereitung - Resektion von parenchymatösen Geweben interessant, da diese im Vergleich zu der Bindegewebestruktur und den grossen Blutgewebestämmen, eine geringe Resistenz gegenüber dem Wasserstrahl aufweisen.
• Diese beiden Ataktil-Chirurgietechniken sind daher komplementär.
• Das erste Ziel voriiegender Erfindung ist daher die Verwirklichung einer Ataktil-Chirurgie-Ausrüstung, welche beide Wirkungen vereinigt: CO&sub2;-Laser und Wasserstrahl unter Druck in einem, als ein und dasselbe Element in der Hand des Chirurgen, das überdies die pharmakologische Behandlung des Operationsbereiches sowie eine gleichzeitige thermographische Visualisation des Effektes beider Chirurgietechniken auf dem operierten Gewebe erlauben.
• Die chirurgische Ausrüstung aufgrund vorliegender Erfindung bietet die beschriebenen und geforderten Eigenschaften wie nachstehend erwähnt:
• Die beiliegende Abbildung illustriert nur ganz schematisch und als Beispiel eine Art von Ausführung der chirurgischen Ausrüstung gemäss der Erfindung.
• Figur 1 zeigt eine allgemeine Ansicht in Perspektive.
• Figur 2 illustriert schematisch die Vorrichtungen, die den Laserstrahl und den Wasserstrahl erzeugen und die thermographischen Informationen im Operationsbereich sichtbar machen.
• Figur 3 illustriert schematisch und teilweise einen Handteil gemäss Erfindung.
• Figur 1 illustriert schematisch die chirurgische Einrichtung gemäss der Erfindung, die sich aufteilt in: ein Gehäuse 1 in welchem sich der Visualisationslaser (12), der Arbeitslaser (13), die Vorrichtung der Wasserstrahlbildung sowie die elektronische Einrichtung der Thermographie befinden. Dieses Gehäuse (1), dessen Elemente nachstehend eingehender beschrieben werden, ist mit Anschlüssen ausgestattet, die es erlauben, das Gehäuse an ein 220 Volt- Elektrizitätsnetz anzuschliessen, das die zwei Laser 12, 13 mit Energie versorgt und im weiteren an eine unter Druck stehende Flüssigkeitsguelle 4, im allgemeinen Luft, an eine Wasserzufuhr 5, an eine Zusatzstoffleitung 6, an eine Stromquelle 7 und einen TV-Ausgang 8 anzuschliessen. Andererseits ist dieses Gehäuse mit einem vielpoligen Steckverbinder 9 ausgerüstet, was erlaubt, das Gehäuse an einen bewegliche Arm oder an einem beweglichen Kabel 10 anzuschliessen, dessen äusseres Ende mit einem Handstück 11 versehen ist. Dieser artikulierende Arm oder das bewegliche Kabel erlauben den Durchgang vom Gehäuse 1 zum Ausgang des Handstückes der Strahlen des Visualisations- und Arbeitslasers, des Wasserstrahls sowie den Anschluss der thermographischen Sonde an ihre elektronische Speisungs- und Analyseneinrichtung.
• Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass das Gehäuse einen ersten Visualisationslaser HeNe 12 und einen zweiten Arbeitslaser CO&sub2; 13 enthält, deren Strahlen mit Hilfe von Linsen 14, 15 und einem Spiegel 16, respektive einer Linse 17 die auf einen gewöhnlichen Spiegel 18, gelenkt werden. Am Ausgang des Gehäuses 1 sind die sichtbaren Strahlen des Lasers 12 und die unsichtbaren Strahlen des Arbeitslasers 13 genau bündig oder übereinander und können auf einen Punkt fokussiert werden. Dies erlaubt es dem Chirurgen, den genauen Impaktpunkt zu sehen sowie den Fokalisationsgrad des Strahles des Arbeitslasers 13 durch den Visualisationslaser 12.
• Dieser kombinierte Strahl 19 wird mit dem Spiegel durch den artikulierbaren Arm 10 oder durch eine optische Lichtleitfaser (nicht illustriert) durch ein bewegliches Kabel bis zur Frontseite 20 des Handstückes 11 geleitet, wo er durch eine Oeffnung 21 heraustritt.
• Laser 12 und 13 sind sog. versiegelte Laser. Der Arbeitslaser-CO&sub2; entwickelt erheblich Energie und Kraft, sodass ein Kühlungskreislauf notwendig ist. Schematisch besteht dieser aus einer Kühlung 22, die den Laser 13 umgibt, angeschlossen in einem in sich geschlossenen Stromkreis an der Primärseite des Wärmeaustauschers 23 dessen Sekundärumlauf an eine Pumpe 24 angeschlossen ist, die durch einen Druckluftmotor 24a und mittels eines Dreiwegventils 25 an ein Reservoir 26 mit Kühlflüssigkeit, das durch eine Leitung 5 mit Flüssigkeit gespiesen wird, und an einen Entleerungsausgang 27 angeschlossen ist, welcher seinerseits wiederum an einen in sich geschlossenen Stromkreis an das Reservoir 26 angeschlossen werden kann. Wenn daher das Dreiwegventil 25 mit den Leitungen 28 und 29 verbunden ist, kann die durch den Betrieb des Arbeitslasers 13 entstehende Wärme abgeleitet werden.
• Wird der CO&sub2;-Laser luftgekühlt, ist der Stromkreis 22 direkt mit der Druckluftleitung 4 verbunden.
• Die Pumpe 24, angetrieben mit einem Luftmotor 24a und durch eine Druckluftleitung 4 aufgrund eines Dreiwegventils versorgt Leitung 30 direkt mit Wasser.
• Dank dieser geschickten Erfindung besteht die Möglichkeit mit der gleichen Pumpe 24, wenn das Dreiwegventil in ihrer anderen Stellung Leitung 28 an Leitung 30 verbindet, die Düse 31, welche sich am Ende des Handstückes befindet, mit unter Druck stehendem Wasser zu versorgen. Dabei bewegt sich Leitung 30 im Innern des artikulierbaren Armes 10 oder des beweglichen Kabels. Es ist daher möglich, mit den gleichen Elementen, Ventil 25 und Wasserreservoir 26, den Arbeitslaser 13 während dieser in Betrieb ist, zu kühlen oder einen Wasserstrahl zu erhalten, der als Ataktil-Skalpell benutzt werden kann.
• Beim Betrieb des Wasserstrahls können durch Leitung 6 medikamentöse Zusatzmittel aller Art beigemischt werden, wodurch nicht nur eine mechanische Aktion des Wasserstrahles auf die Gewebe erhalten wird, sondern ebenfalls einen pharmakologischen und therapeutischen Einfluss erreicht wird.
• Die Steuerungen für die Laser 12, 13, die Pumpe 24 und das Ventil 25 befinden sich zusammen entweder im Handstück 11 oder in einem Pedal, das vom Chirurgen leicht erreicht werden kann. Das Handstück 11 ist überdies mit einer thermographischen Sonde 32 ausgerüstet, die mit einem elektrischen Kabel 33 durch den artikulierbaren Arm 10 an eine elektronische Vorrichtung 34 in einem Gehäuse angeschlossen ist. Der Ausgang 8 des Gehäuses kann an ein TV-Gerät angeschlossen werden, welches das thermographische Bild der Gewebe, an welchen der Chirurg arbeitet, widergibt.
• Diese Sichtbarmachung ist sehr wichtig, denn die gesunden und pathologischen Gewebe, namentlich diejenigen mit einem krebsartigen Tumor, haben nicht den gleichen Brennwert und können so durch ihre Erhitzungsreaktion beim Laserstrahlimpakt oder Wasserstrahlimpakt voneinander unterschieden werden.
• Diese chirurgische Ausrüstung ist einmalig, denn sie vereint in einem Apparat und in einem Handstück, ein CO&sub2;-Laser-Skalpell und ein pharmakologisches Skalpell mit Wasserdruck sowie eine thermographische Sichtbarmachung des Operationsfeldes.
• Bemerkenswert ist diese Ausrüstung im weiteren deshalb, weil der Kühlkreis des Arbeitslasers 13 mit dem System des Wasserstrahls kombiniert ist, was die Anlage vereinfacht und leicht bedienbar macht. Die Herstellungskostens dieser kombinierten Anlage sind zudem preiswerter als für zwei separate Apparaturen.
• Der grosse Vorteil dieser kombinierten chirurgischen Ausrüstung besteht darin, dass der Chirurg jederzeit wahrend dem Eingriff mit dem Laserskalpell oder dem Wasserskalpell arbeiten und so die Ataktiltechnik der zu schneidenden oder zu behandelnden Gewebequalität anpassen kann. Im weiteren kann er, indem er den Wasserdruck entsprechend anpasst, den Wasserstrahl zum waschen des Operationsbereiches benutzen und zudem spezifische Pharmakologische Substanzen zufügen, wie : Anästhetika, Chimiotherapeutika, Aseptika, blutstillende Mittel usw., was in den meisten chirurgischen Eingriffen von heute ein weiterer wichtiger Beitrag darstellt.

Claims (8)

1. Chirurgische Einrichtung (1) für die ataktile Chirurgie mit einem Arbeitslaser (13) und einem Visualisationslaser (12) deren Strahlenbündel bberlagert sind; einem Kühlungskreislauf (22,23) des Arbeitsiaser (13), dessen Flussigkeit durch eine Druckluftquelle (24a) in Umlauf gesetzt wird; wobei dieselbe Quelle (24a) eine Wasserpumpe (24) antreibt, die ein Wasserstrahlskapell mit einer einen Wasserstrahl unter Druck bildenden Düse (31) versorgt; und wobei die Strahlenbündel der Laser und die die sogenannte Düse versorgende Leitung in einem biegsamen oder beweglich mit dem Handstück (11) verbundenen Arm (10) vereinigt sind.

2. Chirurgische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlungskreislauf (22,23) des Arbeitslaser (13) einen Warmeaustauscher (23) aufweist, dessen Sekundärumlauf (23) von einer Flüssigkeit durchflossen wird, oie durch die Pumpe (24) in Umlauf gesetzt wird, welche von dem von der sogenannten Quelle versorgten Drucklaufmotor (24a) angetrieben wird; wobei dieselbe Pumpe (24) mittels eines Drelwegventils (23) entweder den sogenannten Sekundärumlauf des Austausches oder die Leitung (30), welche zu der den asserstrahl bildenden Düse (31) führt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftquelle (24a) über ein Dreiwegventil (25) entweder den Kühlungskreislauf (22,23) des Arbeitslaser (13) oder den die Wasserpumpe (24) auftreibenden Motor versorgt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Reservoir (26) vor der Wasserpumpe aufweist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Düse (31) über die Pumpe versorgende Leitung (30) an eine Leitung (6) angeschlossen ist, die es erlaubt, der gepumpten Flüssigkeit pharmacologische Zusatzteile zu zufügen.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück (11) mit einer thermographischen Sonde (32) versehen ist, die an eine elektrische Verbindung (33) geschlossen, welche in dein biegsaren oder gegliederten Amin (10) zu einer elektronischen Einrichtung (34) führt, deren Ausgang Signale liefert, welche einen Thermographie Bildschirm (8) versorgen, der eine Abbildung des Operationsfeldes zeigt, das unter dem Einfluss entweder des Laserstrahlenbündels oder des Wasserstrahls reagiert.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet, dass die Betätigungsorgane der Laser, des Wasserstrahls und der Zusatzteile Einführung entweder auf dein Handstück (11) oder einem Fusspedal gruppiert sind, oder aber zum Teil auf dem Handstück und zum Teil auf dem Fusspedal verteilt sind.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück (11) über ein biegsames Kabel (10) mit dem Gehaüse (1) verbunden ist, welches den Visualisationslaser (12), den Arbeitslaser (13), die Umlaufmittel (22,23) und unter Druck stellenden Mittel (24a) der Flüssigkeit oder der Fluide zur Kühlung des Arbeitslasers (13) oder des Wasserstrahls, sowie den Signalverarbeitungsapparat (34) der thermographischen Sonde (32) enthält; wobei die Laserstrahlen über optische Fibern, die die Düse (31) versorgende Flüssigkeit über eine biegsame Leitung und die thermographische Sonde (32) über biegsarne elektrische Leiter (33) mittels des sogenannten Kabels geleitet werden.