DE69225069T2

DE69225069T2 - Abdichteinheit

Info

Publication number: DE69225069T2
Application number: DE69225069T
Authority: DE
Inventors: Robert P. Yorba Linda Ca 92686 Cooper; Donald L. San Clemente Ca 92672 Gadberry; Charles C. Huntington Beach Ca 92646 Hart; Mark A. Murietta Ca 92563 Ritchart
Original assignee: Applied Medical Resources Corp
Current assignee: Applied Medical Resources Corp
Priority date: 1991-07-18
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH06509009A; CA2113711A1; WO1993001850A1; EP0594687B1; EP0594687A4; DE69225069D1; US5308336A; CA2113711C; US5209737A; JP2951404B2; EP0594687A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Abdichteinheit.
Elastomere Septen bilden Abdichtungen zwischen Rohren und Wellen. In chirurgischen Trokaren sind Septen um längliche chirurgische Instrumente herum angeordnet. In letzter Zeit ist die nichtinvasive Operationstechnik weiter fortgeschritten, so dass es jetzt möglich ist, mit Hilfe von röhrenförmigen Instrumenten in Kärperhählen vorzudringen und die Operation mittels langer, schmaler Instrumente durchzuführen, welche durch diese Zugangsvorrichtungen eingeführt werden. Diese Eingriffsmittel werden als Trokare bezeichnet. Normalerweise enthalten Trokare Einstichvorrichtungen, die im allgemeinen Obturator genannt werden, sowie eine enganliegende äußere Hülle oder Kanüle. Um die Kanüle für den Gebrauch einzuführen wird der integrierte Obturator und der zugeordnete Hüllensatz durch die Bauchdecke eingestoßen, und zwar so lange, bis sie gerade in die Bauchhöhle eintritt. Der Obturator wird dann zurückgezogen, während die Kanüle an der Verwendungsstelle verbleibt, um den Zutritt zur Bauchhöhle des Patienten zu erlauben. Bei der Durchführung von Unterleibsoperationen kann man einige dieser Trokare durch entsprechende Einschnitte im Durchmesser von ca. einem Zentimeter einführen, so dass man die Bauchdecke des Patienten nicht mehr aufschneiden muss. Wenn der Trokar die Bauchdecke durchdringt, bildet er einen Kanal, durch den chirurgische Instrumente zu verschiedenen Zwecken wie für die diagnostische Betrachtung, für Schneidvorgänge, Spülungen, Absaugungen, Abschleifen, Dehnen oder Entfernen von Körperteilen, wie zum Beispiel einer Gallenblase, eingeführt werden können.
Um den für die Operation erforderlichen Raum zu schaffen, wird die Bauchhöhle gewöhnlich durch Insufflation mit einem Gas aufgeblasen. Die Aufrechterhaltung des Insufflationsdruckes ist für die Trokartechnik von besonderer Bedeutung. Um dies zu gewährleisten, werden Trokare normalerweise mit Ventilen in verschiedenen Größen und Konfigurationen versehen, welche um die Instrumente herum angeordnet sind, die durch den Trokar eingeführt werden.
Die US-Patentbeschreibung Nr. 4,842,591 offenbart ein Verbindungsstück mit einem Einweg-Septumventil und -aufbau. Das Ventil besteht aus einem schlitzförmigen, elastischen Septum, das innerhalb des Verbindungsstücks montiert ist und einem in einem geringen Abstand vom Septum angebrachten beweglichen Stopfen. Wenn der Stopfen mittels eines in das Ventilgehäuse eingeführten Einspritzgeräts in der Längsrichtung verschoben wird, kommt er in der Längsrichtung kurzzeitig mit dem Septum in Kontakt. Wenn man das Septum in seinem mittleren Abschnitt in der Längsrichtung bewegt, öffnet sich der Schlitz, so dass das Einspritzgerät eingeführt werden kann.
Solche Septen können undicht werden, "Katzenaugen" bilden oder eine signifikante Reibung verursachen, die die Bewegung der chirurgischen Instrumente in der Axialrichtung behindern.
Es wurde weiterhin ein Septum mit einer variablen Öffnung benötigt, durch welche Instrumente mit verschiedenem Durchmesser eingeführt werden können. Die Öffnung sollte am Umfang des Instruments eng anliegen, ohne das Einführen des Instruments zu sehr zu behindern, damit sich bei freiem Zugang des Instruments zur Bauchhöhle Undichtheiten auf ein Minimum reduzieren lassen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Abdichteinheit zu schaffen.
Gemäß vorliegender Erfindung ist eine Abdichteinheit vorgesehen, die einen länglichen Gegenstand aufnehmen und eine Dichtung um den Gegenstand bilden kann, mit einem Gehäuse, das einen Kanal zur Aufnahme des Gegenstandes bildet, der sich im Wesentlichen axial durch den Kanal bewegt, einer Trennwand, die sich quer zum Kanal des Gehäuses erstreckt und mit dem Gehäuse eine äußere Abdichtung bildet, Bereichen der Trennwand, die eine Öffnung bilden, welche auf beiden Seiten der Trennwand mit dem Kanal in Verbindung steht, wobei die Öffnung zur Aufnahme des Gegenstandes ausreichend groß ausgebildet ist und wobei die Öffnungsbereiche mit dem Gegenstand eine innere Abdichtung bilden, wobei die Trennwand aus einem elastomeren Material hergestellt ist, das eine Reibungskraft erzeugen kann, die einer Bewegung des Gegenstands durch die Trennwand entgegen steht, und Eingriffsmitteln, welche auf das Einführen des Gegenstands in den Kanal reagieren, um die Trennwand vor dem Erfassen der Trennwand durch den Gegenstand zu erfassen, und die Trennwand derart zu bewegen, dass der anschließende Durchtritt des Gegenstandes durch die Öffnung erleichtert ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Eingriffsmittel die Trennwand radial zur Öffnung zwangsläufig bewegen, wodurch die Öffnung aufgeweitet und/oder deren Achse verschoben wird.
Eine Abdichteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Figur 1 einen Seitenriss eines erfindungsgemäßen Trokartyps zeigt, der operativ so angelegt wird, dass er eine Gewebewand durchdringen kann;
Figur 2 ein Axialschnitt des Trokars ist und Details einer Ausführungsform einer Ventileinheit vor dem Einbringen des chirurgischen Instruments in dieselbe zeigt;
Figur 3 ein Axialschnitt ähnlich Figur 2 ist und Details der gleichen Ausführungsform der Trokarventileinheit während des Einbringens des chirurgischen Instruments zeigt;
Figur 4 ein Schnitt entlang der Linien 4-4 der Figur 2 ist, worin zusätzliche Details der Ventileinheit dargestellt sind;
Figur 5 ein Draufsicht einer modifizierten Ausführungsform der Trokarventileinheit ist, in der verschiedene Scharniervorrichtungen für eine Vielzahl von Septumhebeln dargestellt sind;
Figur 6 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Trokarventileinheit ist, worin eine weitere Scharniereinheit für die Septumhebel in einer relativ geschlossenen Konfiguration dargestellt ist;
Figur 7 eine Perspektivansicht einer Hälfte der Septumhebel und eines dazugehörigen äußeren Rings ist, der in Figur 6 dargestellt ist;
Figur 8 eine Draufsicht ähnlich Figur 6 ist, auf der die Septumhebel größer dargestellt sind;
Figur 9 eine Perspektivansicht einer Hälfte der Septumhebel und des zugehörigen äußeren Rings ist, der in Figur 6 dargestellt ist;
Figur 10 eine Axialschnittzeichnung einer weiteren Ausführungsform des Trokars ist, bei dem die Septumhebel vor dem Einführen des chirurgischen Instruments operativ in ein Verhältnis zu einer Klappenventileinheit gebracht wird; und
Figur 11 eine Axialschnittzeichnung ähnlich Figur 10 ist und die Ventileinheiten während des Einbringens des chirurgischen Instruments zeigt.
In Figur 1 ist ein chirurgischer Trokar dargestellt, der allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist. Der Trokar 10 ist ein schmales, längliches Instrument mit einem distalen Ende 12 und einem proximalen Ende 14. Er erstreckt sich typischerweise entlang einer Längsachse 16 und ist im allgemeinen im Querschnitt rund ausgebildet.
Der Trokar 10 hat die Aufgabe, einen Kanal durch eine Gewebeschicht herzustellen, um in die Bauchhöhle zu gelangen. So ist zum Beispiel in Figur 1 eine Körperwand 18 dargestellt, auf deren anderer Seite sich eine Bauchhöhle 20 befindet. Der Trokar 10 besteht typischerweise aus einem zylindrisch ausgebildeten länglichen Rohr oder einer Kanüle 22 und die Körperwand kann zwischen 0,38 und 0,76 mm (0,015 bis 0,030 Zoll) dick sein. Die Kanüle hat einen inneren Hohlraum oder einen Kanal 24, dessen Durchmesser zwischen 5 und 12 mm betragen kann. Der Trokar 10 ist dazu bestimmt, eine Gewebeschicht, wie zum Beispiel eine Bauchwand 18, zu durchstoßen, auf zuschneiden oder in anderer Weise zu öffnen und die Kanüle 22 durch die Schnittöffnung einzuführen. Längliche chirurgische Instrumente mit verschiedenen Durchmessern wie Schneidvorrichtungen Klammern, Zugvorrichtungen, Betrachtungsgeräte, Absaug- und Spülvorrichtungen und andere Instrumente 26 können in die Bauchhöhle 20 eingebracht und darin betätigt werden.
Der Trokar 10 besitzt ein Ventilgehäuse 28 enthaltend einen Ventilmechanismus 30 wie den in den Figuren 2 bis 4 dargestellten. In diesen Figuren ist der Trokar 10 zu einem Zeitpunkt gezeigt, wo er durch die Bauchwand 18 eingeführt worden ist, damit die Kanüle 22 in die Bauchhöhle 20 eindringen kann.
Der Ventilmechanismus 30 besitzt ein Septum 36, das vorzugsweise aus einem elastomeren Material wie C-flex(, einem Polymer geringer Härte, das von der Firma Concept Polymer Technologies hergestellt wird, geformt ist. Dieses Material ist besonders weich und lässt sich leicht dehnen. Natürlich kann man auch andere elastomere Materialien im Rahmen der Erfindung einsetzen.
Das Septum 36 enthält weiterhin eine mittlere Öffnung, die über der Längsachse 16 des Trokars mittig angeordnet ist. In einem entspannten Zustand besitzt die Öffnung eine Querschnittsfläche, welche in einer ersten Ausführungsform im wesentlich gleich Null, in einer zweiten Ausführungsform klein, aber größer als Null ist. Eine Lippe 40 ist in das Septum 36 integriert und ist außerhalb eines inneren Dichtabschnitts 42 angeordnet, welcher die Öffnung 38 bildet. In einer besonderen Ausführungsform besitzt die Lippe 40 einen runden Rand, der im wesentlichen auf der gleichen Querebene 44 angeordnet ist wie der innere Öffnungsabschnitt 42 des Septums.
Befestigungsabschnitte 46 sind in das Septum 36 integriert und in der Radialrichtung an der Außenseite des inneren Dichtungsabschnitts 42 angeordnet. Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, dass die Befestigungsabschnitte 46 entlang der Querebene 48 angeordnet sind, welche aus weiter unten dargelegten Gründen von einer Ebene 44 in der Axialrichtung versetzt sind. In dieser speziellen Ausführungsform sind die Befestigungsabschnitte 46 zwischen dem Septumventilgehäuse 50 und einem Übergangskanalgehäuse 52 eingespannt, wodurch sie das Septum 36 innerhalb des Septumgehäuses 50 federnd befestigen.
Eine Vielzahl von Hebeln 54 sind außerhalb der Längsachse 16 so angeordnet, dass sie zusammen ein Dichtungsgehäuse 56 bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind vier solche Hebel 54 vorhanden, wie in Figur 4 dargestellt, es kann jedoch bei entsprechend geänderter Konstruktion eine beliebige Anzahl solcher Hebel eingesetzt werden.
In diesem Fall ist das Dichtungsgehäuse 56 konzentrisch auf den Trokarkanal 22 ausgerichtet und beide sind entlang einer gemeinsamen Achse 16 angeordnet, wobei die beiden Kanäle über die Öffnung 38 und das Übergangskanalgehäuse 52 in Fluidverbindung stehen. Jeder Hebel 54 kann auf einem Drehzapfen 58 und seinem proximalen Ende 60 montiert sein und die Drehzapfenachse liegt quer zu der Längsachse 16. Mindestens ein zahnglied 62 kann an einem Ende 64 jedes Hebels 54 angebracht werden. Dieses Zahnglied 62 ist so ausgebildet, dass es in eine Septumdichtungslippe 40 eingreift und diese verriegelt. In der dargestellten Ausführungsform bilden die Hebelzähne zusammen ein im wesentlichen rundes Zahnglied, das in den Umfang der runden Lippe 40 eingreift. Jeder Hebel 54 hat an seinem distalen Ende 64 eine vorbestimmte Breite. Die vorbestimmte Breite des proximalen Endes 60 kann oder kann nicht im wesentlichen die gleiche sein wie die des distalen Endes. Unabhängig davon ist die innere Hebelfläche von jedem Ende 60 oder 64 radial nach innen angepasst und ist winklig ausgebildet bis zu einem Punkt maximaler Breite oder der Konvergenz der proximalen und distalen Enden 60 und 64. Andererseits ist die radiale Breite des Kanals 56 an diesem gleichen Konvergenzpunkt auf ein Minimum reduziert, welcher Punkt im wesentlichen die Kanalverengung 66 bildet. Ein offener Raum 68 befindet sich innerhalb des Septumgehäuses 50 radial außerhalb beider Hebel 54 und der Septumlippe 40. Dieser Raum 68 erlaubt die Ausbreitung der Hebel 54 und der Öffnung 38 wie weiter unten beschrieben.
Im praktischen Einsatz kann es wünschenswert sein, das chirurgische Instrument 26 durch den Kanal 22 in die Körperhöhle 18 einzubringen. Hierzu wird das Instrument 26 wie in Figur 3 dargestellt zuerst in das Ventilgehäuse 28 eingeschoben. Das Instrument 26 hat eine spezielle Querschnittsfläche, die je nach verwendetem Instrument unterschiedlich sein kann, die aber größer sein muss als die Minimaibreite des Gehäuses 28 an der Engstelle 66, damit die Hebel 54 betätigt werden können, um sich in die Öffnung 38 auszubreiten.
Wenn das Instrument 26 in die Engstelle 66 des Kanals eingeschoben wird, schiebt dessen Querschnittsfläche, die größer ist als die Kanalbreite, die Hebel 54 radial nach außen, schwenkt die Hebel um ihre jeweiligen Drehzapfen 58 und bewegt die distalen Enden der Hebel radial nach außen wie durch die Pfeile in Figur 3 dargestellt. Infolgedessen wird das Eingriffsverhältnis zwischen den Hebelzähnen 62 vergrößert und die Lippe 40 vergrößert die Lippe radial nach außen. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die Befestigungsabschnitte 46 des Septums wie oben beschrieben axial gegenüber der Öffnung 28 und der Lippe 40 versetzt angeordnet sind. Hierdurch wird die Lippe so eingestellt, dass sie sich in den offenen Raum 68 hinein ausbreiten kann.
Die Hebelwirkung der Hebel 54 kann wiederum am besten aus der Figur 3 ersehen werden, worin deutlich wird, dass der Hebelarm zum Messen des Durchmessers des Instruments 26 kürzer ist als der Hebelarm zum Ausbreiten der Lippe 40. Die Verbreiterung der Lippe 40 wiederum streckt die inneren Abschnitte 42 des Septums 36 und führt dadurch zu einer Vergrößerung der radialen Breite der mittleren Öffnung 38 in einen zweiten Querschnittsbereich hinein, der, wie durch die Pfeile in Figur 3 angedeutet, geringfügig schmäler ist als der spezielle Querschnittsbereich des Instruments 26. Das Instrument 26 kann daher verhältnismäßig leicht durch die Öffnung 38 in den Übergangskanal 52 und den Kanal 22 eingeführt werden, ohne dass sich die Öffnung so weit verengt, dass ein wesentlicher Reibungswiderstand zwischen dem Instrument 26 und dem Septum 38 auftritt. Ein derartiger Widerstand muss vermieden werden, da er nicht nur die Vorwärtsbewegung des Instruments 26 behindert, sondern auch das Septum 38 zerreißen kann.
Die Funktion der Hebel 54 wird in der schematischen Figur 5 noch besser verdeutlicht. In dieser Figur ist das Septum 36 mit dem Hebel und dem Instrument jeweils durch die gestrichelten Linien 54' und 26' dargestellt. Das Zahnglied ist an einem Punkt 62 dargestellt und Punkt 58 zeigt den Drehzapfen. Eine Kontaktstelle zwischen dem Hebel 54' und dem Instrument 26' ist durch die Bezugszahl 72 gekennzeichnet. Eine Linie 74, die zwischen den Punkten 58 und 72 verläuft, stellt schematisch einen ersten Hebelarm dar. In ähnlicher Weise zeigt eine Linie 76, die zwischen den Punkten 58 und 62 verläuft, schematisch einen zweiten Hebelarm.
Beim praktischen Einsatz wird das Instrument 26' in den Kanal 24 in Richtung auf die Öffnung 38 des Septums 36 eingeschoben. Entlang dieses Weges kommt die Außenfläche des Instruments 26' am Punkt 72 in Kontakt mit dem Hebel 54'. Abhängig von den radialen Abmessungen des Instruments 26' ( dem Durchmesser im Fall eines Instruments mit zylindrischem Schaft oder Rohr ( wird der Hebel 54' sich um den Drehzapfen 58 nach oben drehen, wodurch der Punkt 62 sich radial nach oben bewegt und dadurch den Durchmesser der Öffnung 38 erweitert.
Die für die Erweiterung des Septums durch diese erste Einführung des Instruments 26' benötigte Kraft hängt von der Konfiguration der Hebel 54' ab. Es ist zu erkennen, dass die von Punkt 62 zurückgelegte Wegstrecke sowie die Kraft, die diese Bewegung auslöst, von der Länge der betreffenden ersten und zweiten Hebelarme 74 und 76 abhängt. In der dargestellten Ausführungsform ist der erste Hebelarm 74, der die Radialabmessung des Instruments 26' misst, kürzer als der zweite Hebelarm 76, welcher das Septum erweitert. In diesem Fall hängt die radiale Ausbreitung des Septums 26 von der radialen Abmessung des Instruments 26' im Verhältnis zwischen der Länge des Hebelarms 76 zur Länge des Hebelarms 74 ab. Die entsprechenden Längen der Hebelarme 74 und 76 können konstruktiv festgelegt werden entsprechend der Kräfte und Wegstrecken, die man für die Erweiterung des Septums für eine gegebene Größe des Instruments vorsehen möchte.
Es ist auch offensichtlich, dass die Oberfläche des Hebels 54', die dem Instrument 26' gegenüberliegt, so geformt sein kann, dass das Instrument 26' auf der Oberfläche entlanggleitet und dabei mit dem Hebel 54' an einem anderen Punkt 72 in Kontakt kommt, wenn das Instrument 26' eingebracht wird. Wenn dieser Kontaktpunkt 72 auf der Oberfläche des Hebels 54' entlanggleitet, ändert sich die Länge des ersten Hebelarms 74 entsprechend. Auf diese Weise kann man die für die Erweiterung des Septums gewünschten Kräfte und Wegstrecken unterschiedlich nach Maßgabe der Annäherung des Instruments 26' an die Öffnung 38 festlegen. Wenn zum Beispiel das Instrument 26' zuerst eingeführt würde, könnte es an einem Punkt 72' in Kontakt mit dem Hebel 52' kommen, dessen Arm kürzer wäre als der dem Punkt 72 zugeordnete Arm.
Eine modifizierte Ausführungsform des Ventilmechanismus 30 mit einer anderen Scharnieranordnung des Hebels 54 ist in den Figuren 6 bis 11 dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der in Figur 2 dargestellten, mit der Ausnahme, dass sie wie hier beschrieben und gezeigt variiert. Jedes der in Figuren 6 bis 11 dargestellten Elemente ist mit den gleichen Bezugszahlen mit dem Zusatz "a" bezeichnet.
In dieser besonderen Ausführungsform ist ein Betätigungsmechanismus 79 mit einer Vielzahl von Hebeln 54a vorgesehen, die radial um den Rahmen 80 angeordnet sind. Dieser Rahmen ist in der Form eines ringförmigen Raums mit einer Achse 82 ausgebildet, die sich senkrecht zu der Seite von Figur 6 erstreckt. Wiederum ist es vorzuziehen, aber nicht erforderlich, vier der Hebel 54a einzusetzen. Diese Hebel können als sich gegenüberliegende Hebelpaare 54a' und 54a" angeordnet werden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Hebel 54a' distal von den Hebeln 54" angeordnet.
Alle Hebel 54a besitzen ein Paar Flügel 84, die an einem mittleren Abschnitt zusammengefügt sind. Im Fall der distalen Hebel 54a' kann man die Flügel 84 und den mittleren Abschnitt 86 so ausbilden, dass sie auf einer Ebene liegen. Es ist jedoch von Vorteil, wenn die proximalen Hebel 54a" so konstruiert sind, dass sich die Flügel 84 um die mittleren Abschnitte 86 drehen können. Diese Drehung kann entlang einer in Figur 6 mit der Bezugszahl 88 bezeichneten Linie erfolgen. Die Drehung der Flügel 84 auf den proximalen Hebeln 54a" machen es leichter, diesen Betätigungsmechanismus 79 trichterförmig auszubilden. Da sich das Instrument im allgemeinen entlang der Achse 82 bewegt, ist es wahrscheinlich, dass es zuerst mit den proximalen Hebeln 54a" in Kontakt kommt. Die Flügel 84 dieser proximalen Hebel drücken gegen die distalen Hebel 54a' und erleichtern dadurch das nach innen gerichtete Zusammendrücken der Hebel 54a' und die in Radialrichtung gerichtete Ausbreitung der Septumabschnitte, welche die Öffnung 38 bilden.
Jeder Hebel 54a ist an seinem proximalen Ende auf einem Drehzapfen 58a montiert und besitzt an seinem distalen Ende mindestens ein Zahnglied 62a. Dieses Zahnglied 62a ist so ausgebildet, dass es in die Septumlippe 40 wie weiter oben besprochen eingreift.
Das Scharnier oder der Drehzapfen 58a kann wie dargestellt stift- oder kerbenförmig ausgebildet sein oder als "eingebautes Scharnier" in den ringförmigen Rahmen 80 integriert sein. Ein "eingebautes Scharnier" kann auch die erwünschte Biegung der Flügel 84 im Verhältnis zum mittleren Abschnitt 86 der Hebel 54a aufnehmen.
Das Septum 36a kann unterschiedliche Dickenabmessungen besitzen, abhängig vom für das Septum verwendeten Material.
Auch bei einer Ausführungsform, in der das Septum aus dem vorerwähnten C-flex-Material gefertigt ist, können die Dickenabmessungen radial von der Öffnung 38a unterschiedlich sein. Im allgemeinen werden diese Abmessungen von den Anforderungen bezüglich Festigkeit, Dichtheit, Flexibilität und Steifigkeit an einer bestimmten Stelle abhängen.
Die Abschnitte des Septums, welche die Öffnung 38a bilden, müssen ausreichend stark ausgebildet sein, um eine Abdichtung gegenüber dem Instrument 26a zu schaffen, sie müssen jedoch ausreichend flexibel ausgelegt sein, damit keine Reibungskräfte entstehen, welche die Bewegung des Instruments in der Axialrichtung behindern würden. Die Dickenabmessungen dieser Abschnitte werden typischerweise 1 bis 2 mm (0,040 bis 0,080 inches) betragen, vorzuziehen ist eine Stärke von 1,5 mm (0,060 inches).
Die Lippe 40a muss eine verhältnismäßig große Festigkeit aufweisen und ein gewisses Maß einer Kompression oder Elastizität in der Radialrichtung zulassen, um die Hebel 54a in Richtung auf eine geschlossene Stellung vorzuspannen Im allgemeinen wird man dies mit einer Dickenabmessung zwischen 1,9 und 3,0 mm (0,075 bis 0,120 inches) erreichen, vorzuziehen ist eine Stärke von 2,5 mm (0,100 inches).
Eine erhöhte Flexibilität zwischen der Lippe 40a und dem Außendurchmesser des Septums 38a kann erwünscht sein. In diesem Bereich kann das Septum 38a eine Dickenabmessung von 0,5 und 1,3 mm (0,020 und 0,050 inches) aufweisen, in einer bevorzugten Ausführungsform sieht man eine Stärke von 0,76 mm (0,030 inches) vor.
Am Außenumfang des Septums 38a kann es erwünscht sein, die dichtende Wirkung zwischen dem Septum 38a und dem Gehäuse 28a zu erhöhen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die dichtenden Abschnitte 46a als ein O-Ring ausgebildet. Die Dickenabmessung dieser Abschnitte 46a kann im Bereich zwischen 1,52 und 3,0 mm (0,060 und 0.120 inches) liegen, in einer bevorzugten Ausführungsform wählt man eine Stärke von 2 mm (0,080 inches).
Der in Figur 6 dargestellte Betätigungsmechanismus 79, zu dem der Rahmen 80 und die Hebel 54a gehören, ist besonders angepasst für Verwendung der in Figur 10 gezeigten Ausführungsform des Trokars. In dieser besonderen Ausführungsform bildet das Ventilgehäuse 28 eine ringförmige Auskehlung 91, die zur Aufnahme des Rings 80 dient. Der Ring 80 ist daher frei in der Auskehlung 91 beweglich.
Diese Eigenschaft wird besser verständlich, wenn man berücksichtigt, dass sich die Funktion dieser Ausführungsform in vier Achsen abspielt. Bei diesen vier Achsen handelt es sich um die Achse 94, welche dem Instrument 26 zugeordnet ist, die dem Gehäuse 28a zugeordnete Achse 16, die Achse 82 des Betätigungsmechanismus 79 und die Achse 96, die der Öffnung 38 zugeordnet ist. Diese vier Achsen 16, 82, 94 und 96 stehen in Figur 10 auf einer Linie. Es ist jedoch nicht ungewöhnlich, dass das Instrument 26 in einer Weise eingebracht wird, in der es nicht auf das Gehäuse 28a ausgerichtet ist, in welchem Fall die Achse 94 der Achse 16 gegenüber verlagert wird. Früher, als das Septum 36 innerhalb des Gehäuses fest angebracht war, hatte diese Verlagerung die Tendenz, die dichtenden Eigenschaften des Septums 36 zu verschlechtern. Um das unversehrte Anliegen der Dichtung um das Instrument 26 herum zu verbessern, ist es wünschenswert, dass zumindest die Achse 94 des Instruments 26 und die der Öffnung 38 zugeordnete Achse 96 aufeinander ausgerichtet bleiben. Durch das Vorhandensein des frei beweglichen Betätigungsmechanismus 79 bleibt dessen Achse 82 automatisch auf die Achse 94 des Instruments 26 ausgerichtet. Und da die Lippe 40a des Septums 36a durch diesen Betätigungsmechanismus 79 in Eingriff gebrachtwird, kann auch die Öffnung 38 auf das Instrument 26 ausgerichtet bleiben. Die kritische Ausrichtung des Instruments 26 auf die Öffnung 38 kann daher auch dann aufrechterhalten werden, wenn das Instrument 26 in einer Lage eingebracht wird, wo es nicht auf das Gehäuse 28 ausgerichtet ist.
Die freie Beweglichkeit des Betätigungsmechanismus 79 ist von besonderem Vorteil für die vorliegende Erfindung. Wenn sich der Ring 80 in der Mitte der Einkehlung 91 befindet, ist die dem Mechanismus 79 zugeordnete Achse 82 konzentrisch auf die Achse 16 des Trokars 10 ausgerichtet. Wenn sich der Ring 80 jedoch innerhalb der Auskehlung frei bewegen und die Mitte der Auskehlung 91 verlassen kann, divergiert die Achse 82 von der Achse 16. Aufgrund dieser freien Beweglichkeit können der Betätigungsmechanismus 79 und die Abschnitte des Septums 36a, die die Öffnung 38 bilden, sich ebenfalls frei von der Mitte des Gehäuses wegbewegen. Diese Bewegung und die dadurch erfolgenden Ausrichtungen geschehen außerdem zu einem Zeitpunkt, wo das Instrument 26a das Septum 36a überhaupt noch nicht berührt hat. Wenn das Instrument 26a wie in der dargestellten Ausführungsform nicht mehr auf das Gehäuse 28a ausgerichtet ist, werden sich der Betätigungsmechanismus 79 und die Öffnung 38a lediglich frei bewegen, um sich auf das Instrument 26a auszurichten. Diese Ausrichtung wird automatisch aufrechterhalten, so dass die Unversehrtheit der Dichtung nicht durch eine relative radiale Bewegung des Instruments 26a und des Trokars 10 gefährdet ist.
Zwei Positionen der Hebel 54a sind in den Figuren dargestellt. Figuren 6 und 7 zeigen die Hebel im entspannten Zustand, das heißt in der Position, in der sich kein Instrument in dem Kanal befindet. In Figuren 8 und 9 sind die Hebel in ihrer gedrehten Position dargestellt, in der die Hebelzähne 62a die Septumlippe 40a beim Eintritt des Instruments 26a in den Kanal verbreitert haben. Diese Ausführungsform kann man der in Figur 2 gezeigten vorziehen, weil sie Vorteile aufweist wie einfacher Aufbau, Funktionssicherheit und einfache Herstellung.
Wie bereits weiter oben erwähnt, werden zusätzlich zu den zwei Hebel-Ausführungsformen auch zwei Öffnungs- Ausführungsformen in Betracht gezogen. In einer ersten Ausführungsform 38a ist die erste Querschnittsfläche der Öffnung im entspannten Zustand gleich Null. Dies würde sicherstellen, dass ein Entweichen von Gas aus der Bauchhöhle im wesentlichen verhindert würde, wenn kein Instrument durch den Kanal eingeführt ist. In einer zweiten Ausführungsform ist die erste Querschnittsfläche der Öffnung 38a größer als Null. Diese zweite Konfiguration kann unter bestimmten Umständen Vorteile aufweisen, zum Beispiel, wenn man ein Instrument mit sehr schmalem Durchmesser und hoher Elastizität verwenden will wie zum Beispiel ein faseroptisches Rohr. Solch ein Instrument könnte weniger geeignet sein, die Hebel 54a zu betätigen und die Öffnung zu erweitern, weil es schmaler wäre als die Kanalverengung 66a, es könnte jedoch noch verwendet werden, wenn die Öffnung im entspannten Zustand einen Querschnitt hätte, der größer als Null wäre. Andernfalls würde das Instrument kontinuierlich das Austreten einer gewissen Menge Gas aus der Bauchhöhle gestatten, obwohl dies nur eine minimale Menge wäre, denn die Öffnung wäre sehr klein. Als Alternative könnte man das Klappenventil 98 in Reihe geschaltet mit dem Septum 36a innerhalb des Kanals 24a vorsehen, um diesen Gasaustritt in Abwesenheit des Instruments 26a zu verhindern.
Eine Entscheidung für eine Verwendung der ersten oder zweiten Ausführungsform der Öffnung wird von der Art des für den chirurgischen Eingriff zu verwendenden Instruments sowie von der akzeptablen Gasaustrittsmenge abhängen.

Claims

1. Abdichteinheit, die einen länglichen Gegenstand (26) aufnehmen und eine Dichtung um den Gegenstand bilden kann, mit:

einem Gehäuse (28), das einen Kanal zur Aufnahme des Gegenstandes (26) bildet, der sich im wesentlichen axial durch den Kanal bewegt;

einer Trennwand (36), die sich quer zum Kanal des Gehäuses (28) erstreckt und mit dem Gehäuse (28) eine äußere Abdichtung bildet;

Bereichen der Trennwand, die eine Öffnung bilden, welche auf beiden Seiten der Trennwand (36) mit dem Kanal in Verbindung steht, wobei die Öffnung (38) zur Aufnahme des Gegenstandes (26) ausreichend groß ausgebildet ist und wobei die Öffnungsbereiche mit dem Gegenstand (26) eine innere Abdichtung bilden;

wobei die Trennwand (36) aus einem elastomeren Material hergestellt ist, das eine Reibungskraft erzeugen kann, die einer Bewegung des Gegenstands (26) durch die Trennwand (36) entgegen steht; und Eingriffsmitteln (54), welche auf das Einführen des Gegenstands (26) in den Kanal reagieren, um die Trennwand (36) vor dem Erfassen der Trennwand (36) durch den Gegenstand zu erfassen, und die Trennwand derart zu bewegen, dass der anschließende Durchtritt des Gegenstandes (26) durch die Öffnung (38) erleichtert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmittel (54) die Trennwand (36) radial zur Öffnung (38) zwangsläufig bewegen, wodurch die Öffnung (38) aufgeweitet und/oder deren Achse verschoben wird.

2. Abdichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Radialbewegung der Trennwand (36) und dadurch der Grad der Öffnungsvergrößerung in einem Verhältnis zur Größe des Elements (26) steht.

3. Einheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Öffnung in einem Zustand, in dem die Öffnung (38) nicht von den Eingriffsmitteln (54) erfasst wird, im wesentlichen null ist.

4. Einheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Öffnung (38) in einem Zustand, in dem die Öffnung (38) von den Eingriffsmitteln (54) erfasst wird, größer als null ist.

5. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastomere Trennwand (36) zusätzlich eine in Radialrichtung an der Außenseite der die Öffnung (38) bildenden Abschnitte angebrachte Lippe (40) besitzt, wobei die Eingriffsmittel (54) in die Lippe (40) eingreifen und diese in Radialrichtung nach außen ausdehnen, um die Öffnung (38) zu erweitern.

6. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastomere Trennwand (36) einen in Radialrichtung an der Außenseite der die Öffnung (38) bildenden Abschnitte angebrachten und angrenzenden Lagerabschnitt (46) besitzt und der Lagerabschnitt (46), auf dem die Trennwand (36) gelagert werden kann, an dem Gehäuse (28) befestigt ist, und der Lagerabschnitt (46) sich in einer ersten Ebene befindet, während die die Öffnung bildenden Abschnitte auf einer zweiten Ebene angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Ebene in Abständen entlang der Kanalachse vorgesehen sind.

7. Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte des Gehäuses (28) einen offenen Raum (68) bilden, der sich in Radialrichtung sowohl von der Trennwandlippe (40) als auch von den Eingriffsmitteln (54) nach außen erstreckt, so dass sich die Lippe (40) in dem Zustand, in dem die Eingriffsmittel (54) die Lippe (40) ausdehnen, in den offenem Raum (68) hinein ausdehnt.

8. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmittel (54) einen Hebel (54) aufweisen, der ein distales Ende sowie ein proximales Ende besitzt, das um eine Achse quer zur Achse des Kanals drehbar ist; Mittel (62), die auf dem Hebel (54) des distalen Endes für den Eingriff in die Trennwand (36) in Radialrichtung der die Öffnung (38) bildenden Abschnitte angebracht sind; und Mittel (72), die zwischen dem proxialen Ende und dem distalen Ende des Hebels (54) angebracht sind, um die spezielle Querschnittsfläche des Elements (26) bei Eintritt des Instruments in den Kanal zu erfassen und um den distalen Hebel in einen radialen Abstand zu bringen, der ausreicht, um die Öffnung (38) auszudehnen.

9. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastomere Trennwand (36) aus einem Polymer geringer Härte besteht.

10. Einheit nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer geringer Härte aus C-flex besteht.

11. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmittel (54) eine Vielzahl von im wesentlichen identischen, radial um die Achse des Kanals angeordneten Hebeln (54) besitzen, der Kanal dazwischen angeordnet ist und die Mittel (62) an jedem Hebel (54) so ausgebildet sind, dass sie in eine Lippe (40) an den radial entgegengesetzten Enden der Trennwand (36) eingreifen.

12. Einheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwandlippe (40) eine im wesentlichen kreisförmige Kante, die um die Trennwand (36) herum angeordnet ist, aufweist und die Mittel (62) Hebelverzahnungen besitzen, die in die kreisförmige Kante eingreifen.

13. Einheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelverzahnungen (62) als Ganzes ein durchbrochenes, rundes Zahnglied bilden und das Zahnglied mit der kreisförmigen Lippe (40) an deren Innenfläche in Eingriff steht.

14. Einheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hebel (54) am distalen Ende und am proximalen Ende eine vorbestimmte Radialbreite aufweist und die Hebel (54) schenkelförmig ausgebildet und von jedem Ende bis zu einem Konvergenzpunkt zwischen den distalen und proximalen Enden radial nach innen profiliert sind, so dass sich die Radialbreite des Kanals zwischen den distalen und proximalen Enden verengt und an dem Konvergenzpunkt eine Minimalbreite erreicht, wobei an dem Konvergenzpunkt der Hebel (54) die vorerwähnte Vorrichtung zur Erfassung des Querschnitts angebracht ist.

15. Einheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalbreite an einem Konvergenzpunkt enger ist als die spezielle Querschnittsfläche des Elements (26) wodurch beim Eintreten des Elements (26) in den Kanal und dessen Annäherung an den Konvergenzpunkt die Hebel (54) in der Radialrichtung nach außen geschoben werden und auf diese Weise die Hebel (54) um deren Drehachsen am proximalen Ende drehen und die distalen Enden der Hebel (54) in der Radialrichtung nach außen schieben, wobei die Eingriffsverhältnisse zwischen den Hebelverzahnungen (62) am distalen Ende und der Trennwandlippe (40) dafür sorgen, dass die Lippe in der Radialrichtung nach außen geschoben und die Öffnung (38) gedehnt wird.

16. Trokar gekennzeichnet durch eine Abdichtheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche.