DE69324567T2

DE69324567T2 - Chirurgisches instrument zum einsetzen eines implantats

Info

Publication number: DE69324567T2
Application number: DE69324567T
Authority: DE
Inventors: Peter Albrecht-Olsen; Gert Kristensen; Markku Tamminmaeki; Pertti Toermaelae
Original assignee: Biocon Oy
Current assignee: Biocon Oy
Priority date: 1992-01-24
Filing date: 1993-01-18
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: EP0623006B1; JP3381920B2; ATE179060T1; FI920306A; JPH07507695A; CA2127555A1; US5569264A; AU662037B2; FI90622C; AU3353893A; EP0623006A1; FI920306A0; DE69324567D1; CA2127555C; WO1993014706A1; FI90622B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein chirurgisches Instrument zum Installieren bzw. Einsetzen eines chirurgischen Implantats in lebendes Gewebe, insbesondere im Zusammenhang mit einem chirurgischen Eingriff. Das Installationsinstrument weist einen Rahmen mit einem Installationskanal auf, in den das Implantat zu Beginn des Installationsvorgangs eingeführt wird. Das Instrument weist ferner ein Installationsteil auf, das zum Einführen in den genannten Installationskanal sowie zum Übertragen einer externen Kraft, die für die Installation des Implantats erforderlich ist, auf das Implantat ausgelegt ist, wobei der Rahmen in Verbindung mit dem Gewebe in einer derartigen Weise angeordnet wird, daß das Implantat in das genannte Gewebe eingesetzt wird, wenn es den Installationskanal an dem Installationsende des Rahmens verläßt.
In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff lebendes Gewebe insbesondere auf Knochengewebe, Ligamentgewebe, Bindegewebe, Synovial- oder Gelenkgewebe, Muskelgewebe usw. Ferner kann man sagen, daß die wesentlichen Anwendungsgebiete der Erfindung die korrektive Chirurgie von Meniskus-Rupturen sowie die Knochenchirurgie als Behandlung von Knochenbrüchen beinhalten. Das Installationsinstrument der Erfindung ist zur Verwendung in der arthroskopischen Chirurgie geeignet. Bei der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff Implantat auf ein üblicherweise längliches makroskopisches Teil, das für die chirurgische Installation geeignet ist, wobei eine Kraft darauf wirkt, die das Implantat im wesentlichen in Richtung seiner größten Dimension in das Gewebe hinein bewegt. Implantate dieser Art beinhalten typischerweise stangenförmige und pfeilförmige Implantate. Was pfeilförmige Implantate anbelangt, so wird in diesem Zusammenhang auf die Veröffentlichung US-4,873,976 Bezug genommen, die ein pfeilförmiges Implantat und ein Verfahren zum Installieren desselben offenbart, wobei diese insbesondere bei der reparativen Chirurgie von Meniskus-Rupturen verwendet werden. Das Implantat ist typischerweise aus einem wenigstens teilweise bioabsorbierbaren Polymermaterial hergestellt.
In der Chirurgie ist es allgemein bekannt, Installationsinstrumente, die typischerweise aus Metall hergestellt sind, zum Installieren makroskopischer Implantate, wie z. B. Stangen, Haken, Stiften, Bolzen und dergleichen, in lebendes Gewebe zu verwenden, um operierte oder beschädigte Gewebe miteinander oder mit anderen Geweben zu verbinden. Bei solchen chirurgischen Installationsinstrumenten wird das Implantat im Anfangsstadium typischerweise entweder zum Teil oder vollständig innerhalb eines Installationskanals in dem Installationsinstrument angeordnet und aus dem Installationsinstrument in das Gewebe hineingetrieben, indem man von Hand mit einem Hammer auf ein spezielles, typischerweise kolbenartiges Installationsteil schlägt, das die mit dem Hammer erzeugte Kraft auf das Implantat überträgt und somit das Implantat zum Eindringen in das Gewebe veranlaßt. Es ist auch die Verwendung einer Anwendung bekannt, durch die das Implantat durch einen einzigen kräftigen, raschen Schlag, der auf das Implantat beispielsweise mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch aufgebracht wird, in das Gewebe hineinzutreiben.
Die chirurgischen Installationsinstrumente des Standes der Technik, die zum Installieren makroskopischer Implantate in Gewebe verwendet werden, besitzen jedoch gewisse Nachteile. Wenn der Chirurg ein manuelles Installationsinstru ment verwendet, benötigt er seine beiden Hände zum Kontrollieren des Instruments. Mit der einen Hand muß der Chirurg den Rahmen des chirurgischen Implantats halten, wobei das chirurgische Implantat zu Beginn des Installationsvorgangs wenigstens zum Teil eingeführt wird. Mit der anderen Hand muß der Chirurg mit dem Hammer oder einem entsprechenden Werkzeug schlagen, um dadurch die Kraft aufzubringen, die für die Voranbewegung des Implantats erforderlich ist und durch ein Installationsteil auf das Implantat übertragen wird. Aus diesem Grund kann der Chirurg nicht durch seine Hände denjenigen Teil oder diejenigen Teile des Gewebes in Position halten, die mittels des Implantats miteinander verbunden werden sollen. Aus diesem Grund muß der Chirurg üblicherweise einen Assistenten haben, der die Teile des Gewebes in Position hält. Als Ergebnis hiervon wird das unmittelbare Gespür des Chirurgen für die Reaktionen des Gewebes im Verlauf der Operation beträchtlich vermindert. Wenn der Chirurg alternativ hierzu ein Installationsinstrument verwendet, daß das Implantat mit einer einzigen Hubbewegung in das Gewebe treibt, hat er auch in diesem Fall nur eine sehr schlechte Kontrolle über den Installationsvorgang, da z. B. die Richtung oder die Position des Implantats im Verlauf des Installationsvorgangs nicht verändert werden kann und der Installationsvorgang nach Auslösen des Implantats nicht gestoppt werden kann.
Solche manuellen Installationsinstrumente, wie sie in den vorausgehenden Absätzen beschrieben wurden, sind veranschaulicht in dem US-Patent Nr. 5 059 206. Das Installationsinstrument dieser Veröffentlichung verwendet ein Paar Scherenarme zum Ausfahren und Zurückziehen der Treibereinrichtung zum Einsetzen des Implantats.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines chirurgischen Installationsinstruments neuer Art zur Ver wendung bei der Installation von makroskopischen Implantaten, bei dem die Nachteile von Installationsinstrumenten des Standes der Technik überwunden sind und keine die Sicherheit von Patienten beeinschränkenden Faktoren vorhanden sind. Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Installationsinstrument gemäß der Erfindung in erster Linie dadurch aus, daß das genannte Installationsteil eine Einrichtung zum Verbinden des Installationsteils mit einem Kraftübertragungsteil aufweist, das zur Ausführung einer hin- und hergehenden Bewegung ausgebildet ist, wobei die genannte hin- und hergehende Bewegung als periodische Bewegung des Implantats aus dem Installationskanal durch das Installationsende des Rahmens hindurch und in das Gewebe hinein übertragbar ist.
Die Anwendung des chirurgischen Installationsinstruments in der vorstehend beschriebenen Weise schafft mehrere Vorteile gegenüber den Instrumenten des Standes der Technik.
Unter Verwendung eines Installationsinstruments gemäß der Erfindung kann der Chirurg ein Implantat mit nur einer Hand in ein Gewebe einbringen, wobei er mit seiner anderen Hand diejenigen Teile des Gewebes in Position halten kann, durch die das Implantat hindurchgetrieben werden soll. Der Chirurg kann somit den Installationsvorgang besser kontrollieren als mit derzeitigen Verfahren, wobei dies eine Korrektur der Position der Gewebeteile während des Installationsvorgangs bei Bedarf beinhaltet. Auch ermöglicht das Eindringen des Implantats durch aufeinanderfolgende, rasche Hubbewegungen dem Chirurgen eine bessere Kontrolle des Installationsvorgangs als bisher, da er z. B. die Richtung des Installationsinstruments und/oder des Implantats während des Installationsvorgangs ändern kann oder er den Vorgang bei Bedarf unterbrechen kann. Dies kann z. B. in einem Fall notwendig sein, wenn die miteinander zu verbindenden Gewebebereiche während der Operation aus irgendeinem Grund verlagert werden. Die Vorteile des Installationsinstruments, das eine rasche hin- und hergehende oder vibrationsmäßige Bewegung ausführt, besitzen möglicherweise folgende theoretische Basis: nach der Viskoelastizitäts-Theorie nimmt der Elastizitätsmodul von viskoelastischem Material bei steigender Geschwindigkeit von dynamischen Spannungen zu. In der Praxis bedeutet dies, daß bei langsamem Einführen eines pfeilförmigen Implantats in ein viskoelastisches Bindegewebe, wie z. B. Meniskusgewebe, das Meniskusgewebe als weiches Material reagiert, das nachgibt und die Tendenz hat, sich von dem in das Gewebe eindringenden Implantat wegzubiegen. Wenn andererseits das Implantat Schritt für Schritt durch Vibration in das Gewebe eingebracht wird und dabei eine hin- und hergehende Bewegung durch rasche Hubbewegungen des Installationsinstruments verwendet wird, reagiert das Meniskusgewebe nicht schnell genug auf die Bewegung des pfeilförmigen Implantats nach Art eines weichen Materials, sondern es reagiert sozusagen als hartes Material, das bei der Voranbewegung des Implantats nicht annähernd in einem Ausmaß wie bei der manuellen Penetration oder Hubbewegung nachgibt. Das Implantat dringt somit in einfacher Weise in das Meniskusgewebe (oder in eine darin ausgebildete anfängliche Öffnung) ein, ohne daß eine intensive Verformung des umgebenden Gewebes hervorgerufen wird.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Rahmen des Installationsinstruments ferner wenigstens eine Arretiereinrichtung auf, die sich in der Betriebsposition des Rahmens, in der das Installationsteil ins Innere des Installationskanals eingeführt ist, in Berührung mit dem genannten Gewebe angeordnet ist, um das Installationsende des Rahmens während der Installation des Implantats in Relation zu dem Gewebe in seiner Position zu arretieren. Da der Rahmen in dem Installationsende für die Zeitdauer des Installationsvorgangs durch die Arretierein richtung in dem Gewebe fixiert werden kann, kann der Chirurg die korrekte Position des Installationskanals sicherstellen, bevor die eigentliche Installationsphase des Implantats erfolgt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ferner wenigstens eine Arretiereinrichtung in dem chirurgischen Installationsinstrument in Relation zu dem Rahmen beweglich und verriegelbar ausgebildet, wobei die genannte Arretiereinrichtung in der nicht in Betrieb befindlichen Position innerhalb des Installationsendes des Rahmens angeordnet ist und in der Betriebsposition aus dem Installationsende des Rahmens herausragt. Bei dieser Anwendung ist es möglich, die Arretiereinrichtung im Inneren eines Gewebes, insbesondere eines weichen Gewebes, in einer solchen Weise zu plazieren, wie es für den chirurgischen Eingriff sowie die Dimensionen des betreffenden Gewebes erforderlich ist. Die Arretiereinrichtung kann vorteilhafterweise auf verschiedenen Penetrationstiefen in Relation zu dem Rahmen in dessen Betriebsposition verriegelt werden. Zu diesem Zweck kann der Rahmen mit mehreren Verriegelungseinrichtungen ausgestattet sein, die mit einer Transfer- und Verriegelungseinrichtung zusammenwirken, die in der Arretiereinrichtung angeordnet ist und vorzugsweise von Hand gesteuert wird, wobei die Verriegelungseinrichtungen in ihrer Position verriegelt werden können, um die Arretiereinrichtung in einer gewünschten betriebsmäßigen Penetrantionstiefe zu verriegeln.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Installationsinstrument ferner wenigstens ein nadelartiges Element mit einem Querschnitt auf, der wenigstens teilweise in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß das nadelartige Element über den Installationskanal oder einen Teil desselben derart angeordnet werden, daß es sich an dem Installationsende des Rahmens vorbeibewegt, um eine anfängliche Öffnung oder dergleichen vor der Installation des Implantats in dem Gewebe auszubilden, wobei das Installationsende des Rahmens in der Installationsposition des Implantats angeordnet ist und durch wenigstens eine Arretiereinrichtung arretiert ist. Diese Anwendung schafft den Vorteil einer geringeren erforderlichen Kraft zum Aufbringen der Serie von Hubbewegungen durch das Installationsteil auf das Implantat. Als natürliche Folge hiervon wird das Risiko, das ein Implantat in eine inkorrekte Position gebracht wird und beschädigt wird, beträchtlich reduziert, da die während der Installation auf das Implantat einwirkenden Kräfte angemessen sind. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders vorteilhaft bei Operationen an zähen fasrigen Geweben, wie z. B. dem Meniskus, in denen die Fehlermarge sehr gering ist.
Gemäß noch einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Rahmen des Installationsinstruments ferner zumindestens teilweise aus einem transparenten Material gebildet.
Installationsinstrumente des Standes der Technik sind aus Metallmaterial, vorzugsweise nichtrostendem Stahl hergestellt. Aus diesem Grund haben diese Installationsinstrumente den Nachteil, daß sie dem Chirurgen keine visuelle Bewertung des Verlaufs der Installation des Instruments sowie hinsichtlich des Zustands des Implantats ermöglichen. Ein Mangel an visuellem Kontakt mit wenigstens demjenigen Bereich des Installationsinstruments, in dem sich das Implantat befindet, d. h. dem Installationsende des Installationsrahmens des Instruments, kompliziert insbesondere durch Arthroskopie durchgeführte Operationen, bei denen eine Operation innerhalb eines Gelenks durch Einführen des Installationsinstruments in die Gelenkkammer durch einen kleinen Schnitt sowie durch Kontrollieren der Operationsstadien mittels eines speziellen Arthroskopieinstruments erfolgt, das entweder durch denselben oder einen anderen kleinen Einschnitt eingeführt wird. Das chirurgische Installationsinstrument der vorliegenden Erfindung kann somit auch zur Vermeidung dieses bei Installationsinstrumenten des Standes der Technik vorhandenen, nachteiligen Faktors und somit zur weiteren Steigerung der Zuverlässigkeit und der Sicherheit des Installationsvorgangs für den Patienten verwendet werden.
Einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele des chirurgischen Installationsinstruments der vorliegenden Erfindung sind ferner in den beigefügten Unteransprüchen angeführt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird das chirurgische Installationsinstrument der Erfindung unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht des chirurgischen Installationsinstruments gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel desselben;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Rahmens des in Fig. 1 gezeigten Installationsinstruments in seiner Längsrichtung;
Fig. 3 eine Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des chirurgischen Installationsinstruments, wobei das Installationsteil in Verbindung mit einem Kraftübertragungselement fixiert ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht des Rahmens des in Fig. 3 gezeigten Installationsinstruments in seiner Längsrichtung; und
Fig. 5a-d schematische Darstellungen der Installationsphasen eines Implantats, insbesondere eines pfeilförmigen Implantats, in den Meniskus.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, besitzt das Installationsinstrument gemäß der Erfindung als Hauptteile einen Rahmen 1 und ein Installationsteil 2. Fig. 1 zeigt ferner zwei nadelartige Elemente 3a, 3b des chirurgischen Installationsinstruments.
Der Rahmen 1 weist eine Kombination aus einem länglichen Installationsrahmen 4 und einem Betätigungsrahmen 5. Der Rahmen 1 ist von einem Installationskanal 6 durchsetzt, dessen Querschnittsform der Formgebung der Außenfläche des Implantats I gesehen in Richtung der Längsachse des Implantats entspricht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Installationsrahmen derart ausgebildet, daß er eine flache Querschnittsform, wie z. B. eine rechteckige oder ovale Form aufweist. Der Installationskanal 6 ist zentral in Richtung der größeren Abmessung der flachen Querschnittsform in einer derartigen Weise angeordnet, daß sich Arretiereinrichtungen 7a, 7b auf beiden Seiten desselben erstrecken. Die Arretiereinrichtungen können fest angebracht oder befestigt sein, oder sie sind in entsprechenden Arretierkanälen 5a, 8b in dem Rahmen angeordnet, die sich in der Richtung des Installationskanals erstrecken. In der nicht in Betrieb befindlichen Position befinden sich die Arretiereinrichtungen, bei denen es sich um stangenartige Elemente mit einem angespitzten Kopf und einer kreisförmigen Querschnittsgestalt handelt, im Inneren des Installationsendes 9 des Rahmens 1. An der Position der Arretiereinrichtungen befindet sich eine Längsnut 10a, 10b an beiden Seiten des Betätigungsrahmens 5 mit hervorstehenden Transfer- und Verriegelungseinrichtungen 11a, 11b, die mit den Arretiereinrichtungen verbunden sind.
Bei dem vorstehend geschilderten Ausführungsbeispiel ist in den Nuten 10a, 10b eine querverlaufende Nut 12a, 12b ausgebildet, die rechtwinklig zu der Längsrichtung der genannten Nuten 10a, 10b ist und in der die Transfer- und Verriegelungseinrichtungen 11a, 11b angeordnet werden können, wenn die Arretiereinrichtungen in Längsrichtung des Arretierkanals 8a, 8b in die Betriebsposition bewegt werden und somit aus dem Installationsende 9 des Rahmens 1 herausragen. Die Arretiereinrichtungen werden dadurch verriegelt, daß die genannten Transfer- und Verriegelungseinrichtungen 11a, 11b um die Längsachse der Arretiereinrichtungen in eine gewünschte Nut der Quernuten 12a, 12b bewegt werden.
Wie vorstehend erwähnt wurde, ist das andere Ende des Installationskanals 6 an dem Zuführende 13 des Betätigungsrahmens in einer derartigen Weise angeordnet, daß das Installationsteil 2, an dem das Kraftübertragungsteil 14 (Fig. 3) fixiert ist, in den Installationskanal eingeführt werden kann.
Der Betätigungsrahmen ist ferner mit einem Handgriff 15 ausgestattet.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anwendung besitzt der Betätigungsrahmen 5 ferner eine Kasette oder einen Kasten 16, der in Verbindung mit dem Betätigungsrahmen ausgetauscht werden kann. In dem Kasten 16 kann zuvor eine geeignete Anzahl von Implantaten I plaziert werden, von denen eines im Inneren des Kastens 16 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Bei dem dargestellten Ausführungs beispiel handelt es sich bei dem Implantat I um ein pfeilförmiges Element mit einem Kopf und einem Schaft an gegenüberliegenden Enden eines Körpers. Der Kopf weist eine schuppenförmige oder entsprechend ausgebildete Arretierstruktur auf, und die Radialabmessung des Schafts ist derart ausgebildet, daß sie die des Körpers übersteigt. In Verbindung mit einem chirurgischen Eingriff z. B. an einer Meniskusruptur, wie sie insbesondere in Fig. 5d dargestellt ist, dringt der Kopf zumindest teilweise in den Meniskus ein, und der Schaft verbleibt außerhalb des Meniskus, um eine unbeabsichtigte Bewegung des Implantats in der Installationsrichtung zu verhindern. Andererseits wirkt die schuppenförmige oder entsprechende Struktur des Kopfes mit dem Kopf zusammen, wodurch eine Kompressionskraft auf den Meniskus, insbesondere die Ruptur, ausgeübt wird. Dies trägt zur Heilung des Meniskus bei. In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung zwar anhand eines Beispiels veranschaulicht ist, daß insbesondere bei chirurgischen Eingriffen am Meniskus anwendbar ist, daß jedoch das chirurgische Instrument der vorliegenden Erfindung ebensogut in der Knochenchirurgie angewendet werden kann, insbesondere bei chirurgischen Eingriffen bei Knochenbrüchen, bei der Bindegewebe- Chirurgie sowie anderen chirurgischen Eingriffen am Gewebe des Knochen-Muskelsystems. Ferner kann unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Kasten 16 einen unter Federvorspannung stehenden Druckkolben 17 aufweisen, der die Implantate I in einer derartigen Reihenfolge in dem Kasten 16 hält, daß beim Ziehen einer Ladevorrichtung 18 zwischen dem Kasten 16 und dem Betätigungsrahmen 5 z. B. in Richtung des Pfeils 19 das nächste Implantat I von dem Kasten 16 in den Installationskanal 6 im Inneren des Betätigungsrahmens bewegt wird, wie dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Aus dieser Position kann das Implantat I z. B. unter Verwendung des Installationsteils 2 zu dem Installationsende 9 des Installationskanals transferiert werden.
Vorteilhafter Weise ist das chirurgische Installationsinstrument der Erfindung derart ausgebildet, daß es zumindest teilweise transparent ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der an dem Installationsende 9 befindliche Teil des Installationsrahmens 4 transparent ausgebildet. Dieses transparente Teil 4a des Installationsrahmens 4 kann vorteilhafterweise als Teil für den Einmalgebrauch hergestellt werden, das mittels einschnappbarer Fixiereinrichtungen an dem stationären Teil 4b des Installationsrahmens angebracht werden kann, das an den Betätigungsrahmen 5 befestigt ist. Die einschnappbaren Fixiereinrichtungen sind in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 20 dargestellt. Das transparente Teil 4a kann aus einem transparenten Polymer, Copolymer oder einem Polymergemisch hergestellt werden. Auch keramische Materialien sind möglich. Das transparente Teil 4a besitzt natürlich ein der Querschnittsform des Installationskanals entsprechendes Teil sowie dem Arretierkanal entsprechende Teile, wodurch es mit dem Rahmen 1 vollständig kompatibel ist.
Fig. 1 zeigt ferner das Installationsteil 2, das zu dem chirurgischen Instrument der Erfindung gehört. Dabei handelt es sich um ein längliches, stangenartig ausgebildetes Teil mit einer rechtwinklig zu der Längsrichtung verlaufenden Querschnittsform, die vorzugsweise der Querschnittsform und der Querschnittsgröße des Installationskanals 6 des Rahmens 1 entspricht. Die Länge des Installationsteils ist derart ausgewählt, daß es in Verbindung mit einem Kraftübertragungsteil 14 auf das Implantat in dem Installationskanal, insbesondere auf den Schaft, über die gesamte Länge des Installationskanals einwirken kann. Das andere Endteil des Installationsteils 2 ist mit einer Einrichtung 21 zum Anbringen des Installationsteils in dem Kraftübertragungsteil 14 (Fig. 3) ausgestattet. Die hin- und hergehende Bewegung des Kraftübertragungsteils 14 ist derart gestaltet, daß sich das Installationsteil 2 in seiner Längsrichtung (Pfeil L in Fig. 3) vor und zurück bewegt.
Fig. 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Rahmens 1, bei dem das Implantat in den Installationskanal durch eine Öffnung in dem Zuführende 13 in den Installationskanal hindurch eingeführt wird. Unter Verwendung des mit dem Kraftübertragungsteil 14 gekoppelten Installationsteils 2 wird das Implantat in das Installationsende 9 des Rahmens 1 in dem Installationskanal eingeführt. Das Kraftübertragungsteil 14 kann nach pneumatischem, hydraulischem und/oder elektromagnetischem Prinzip betätigt werden. Das in Fig. 3 gezeigte Kraftübertragungsteil 14 ist zum pneumatischen Arbeiten ausgebildet, wobei es eine Verbindungseinrichtung 14a zum Zuführen von Druckluft in eine Kolbenanordnung im Inneren des Rahmens 14b des Kraftübertragungsteils 14 aufweist. Kraftübertragungsteile dieser Art stehen bei verschiedenen kommerziellen Anwendungen zur Verfügung, z. B. als sich hin- und herbewegende chirurgische Knochensägen, die mit kleineren technischen Modifikationen zur Verwendung in Kombination mit einem chirurgischen Installationsinstrument der vorliegenden Erfindung angewendet werden können. Als ein Beispiel für solche Kraftübertragungsteile können unter dem Warenzeichen HALLWz vermarktete Produkte genannt werden. Kraftübertragungsteile dieser Art sowie ihre Fassungsstrukturen, in denen die Befestigungseinrichtung 21 des Installationsteils 2 (Fig. 1) angebracht ist, sind für einen Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet offensichtlich und werden daher in diesem Zusammenhang nicht ausführlicher beschrieben.
Fig. 4 zeigt eine alternative Anwendung zum Kombinieren des Installationsrahmens 4, der vorzugsweise transparent ist, und des Betätigungsrahmens 5. Der Installationsrahmen 4 ist vollständig aus transparentem Material gebildet, und sein Ende ist mit einem Flansch 22 ausgestattet, durch den er z. B. mittels einer Schraubbefestigung an dem Ende des Betätigungsrahmens 5 angebracht ist (gestrichelte Linien in Fig. 4). Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß Installationsrahmen 4 unterschiedlicher Formgebung in Verbindung mit demselben Betätigungsrahmen 5 verwendet werden können. Es ist eine allgemein bekannte Tatsache, daß gekrümmte oder gebogene Formen des Installationsrahmens 4 bei bestimmten chirurgischen Eingriffen erforderlich sein können, um zu dem Gewebe zu gelangen, an dem die Operation durchgeführt werden soll. Somit kann eine Lösung dieser Art das Verwendungsgebiet des chirurgischen Installationsinstruments vergrössern. Selbstverständlich ist in diesen Fällen Flexibilität des Materials der Arretiereinrichtungen erforderlich, so daß sie sich an die Form des Installationsrahmens 4 angepassen können.
Insbesondere die Fig. 5a-5d zeigen in schematischer Weise die Phasen eines chirurgischen Eingriffs, der unter Verwendung eines Rahmens durchgeführt wird, wie er insbesondere in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Bei der in Fig. 5 gezeigten Operation handelt es sich um eine chirurgische, reparative Operation an einer Ruptur R des Meniskus NK. Diese wird vorzugsweise durch Arthroskopie ausgeführt. In der in Fig. 5a gezeigten ersten Phase werden die Arretiereinrichtungen 7a, 7b unter Verwendung der Transfer- und Verriegelungseinrichtungen 11a, 11b in die Betriebsposition gedrückt, so daß sich die genannten Arretiereinrichtungen über die Ruptur hinwegerstrecken können. In dieser Weise wird das Installationsende 9 des Rahmens 1 in seiner Position verriegelt, und gleichzeitig wird die Ruptur R immobilisiert und somit kontrolliert. In der nächsten Phase gemäß Fig. 5b wird ein nadelartiges Element 3a über den Installationskanal 6 in den Meniskus eingeführt, um eine anfängliche Öffnung zu bilden. Fig. 5b veranschaulicht die Verwendung eines nadelartigen Elements 3a; wie jedoch insbesondere in Fig. 5c gezeigt ist, kann auch ein nadelartiges Element 3b gemäß Fig. 1 verwendet werden. Dieses umfaßt zwei nadelartige Elemente, und zwar eines in dem anderen, wobei das äußere 3b' einen größeren Durchmesser aufweist und sich in dem Inneren desselben ein relativ dünnes nadelartiges Element 3b" befindet, durch das die anfängliche Öffnung durch den gesamten Meniskus verlängert wird, nachdem das äußere nadelartige Element 3b' im wesentlichen das Zentrum des Meniskus erreicht und die Ruptur passiert hat. Auf diese Weise wird eine anfängliche Öffnung ER gebildet, wie es in Fig. 5c gezeigt ist, die einen Bereich ER1 mit einem größeren Durchmesser und einen Bereich ER2 mit einem kleineren Durchmesser aufweist. Der Durchmesser des nadelartigen Elements kann dem Durchmesser des Körpers des Implantats I entsprechen, wodurch das nadelartige Element in dem Installationskanal entlang des breiteren mittleren Abschnitts des Installationskanals bewegt werden kann. Dieser breitere mittlere Abschnitt ist in Fig. 4 durch das Bezugszeichen 6a dargestellt. Insbesondere für die breitere Flügelstruktur des Schafts des Implantats I ist der Installationskanal 6 mit Erweiterungen versehen, die in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 6b bezeichnet sind. Ferner veranschaulicht Fig. 5c die Plazierung des Implantats in dem Installationskanal 6 über die gesamte Länge bis zu dem Installationsende 9 des Installationsrahmens 4 unter Verwendung des Installationsteils 2, das mit dem Kraftübertragungsteil 14 gekoppelt ist. Das Implantat I wird über die anfängliche Öffnung ER durch den Meniskus in eine Position gedrückt, wie es in Fig. 5d gezeigt ist. In dieser Phase sind die Vorteile des chirurgischen Installationsinstruments der vorliegenden Erfindung offenbar. Die Arretiereinrichtungen 7a, 7b stellen sicher, daß der Rahmen 1 in Position gehalten bleibt. Die anfängliche Öffnung ER erleichtert die Installation des Implantats. Der transparente Installa tionsrahmen 4 ermöglicht eine unmittelbare visuelle Kontrolle der Position des Implantats in dem Installationsrahmen auch während der Arthroskopie. Ferner besteht der wichtigste operationsmäßige Vorteil in dieser Phase in der Tatsache, daß der Chirurg, während der Kontakt des Schafts des Implantats I mit dem Kopf des Installationsteils 2 aufrechterhalten wird, das Implantat bei seiner Voranbewegung in die anfängliche Öffnung beobachten kann und er die Installation des Implantats stoppen kann, falls dies erforderlich ist. Somit kann das Implantat in dem Gewebe stufenweise eingesetzt werden, und zwar unter Verwendung der hin- und hergehenden Bewegung des Installationsteils und der gleichzeitigen Bewegung in den das Installationsteil zuführenden Installationskanal.
Es ist zu erkennen, daß die vorstehend angeführten Vorteile auch bei vielen anderen chirurgischen Eingriffen als Meniskusoperationen zur Anwendung kommen können.
Das Installationsinstrument der Erfindung läßt sich sogar in einem hohen Ausmaß modifizieren. Eine spezielle Alternative für einen Rahmen, insbesondere einen transparenten Installationsrahmen, besteht in der Fixierung der Arretiereinrichtungen in Verbindung mit dem transparenten Rahmen in einer derartigen Weise, daß sie von dem Installationsende 9 wegragen. Auf diese Weise können die Arretiereinrichtungen 11a und 11b, die in Relation zu dem Rahmen bewegt und verriegelt werden können, von dem Rahmen 1 eliminiert werden. Es ist auch erkennbar, daß auch nur eine oder mehr als zwei Arretiereinrichtungen 7a, 7b in demselben Rahmen 1 zur Bewegung und Verriegelung in Relation zu dem Rahmen 1 plaziert werden können oder an dem transparenten Installationsrahmen in von dem Installationsende 9 des Installationsrahmens wegragender Weise angeordnet werden können.
Die Abmessungen und die Formgebung des chirurgischen Installationsinstruments können natürlich ganz beträchtlich variieren; in den beigefügten Zeichnungen sind nur einige wenige verwendbare Alternativen dargestellt. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel können die nachfolgend genannten Dimensionen als Grunddimensionen verwendet werden. Die Gesamtlänge des Installationsrahmens 4 kann zwischen 20 und 200 mm variieren. Die Breite und die Dicke des flachen Querschnitts des Installationsrahmens 4 können typischerweise 3 bis 6 mm bzw. 1 bis 3 mm betragen. Die Länge des Betätigungsrahmens 5 kann 20 bis 120 mm betragen, wodurch die Gesamtlänge des Rahmens 1 zwischen 40 und 320 mm variiert. Die Penetrationstiefe der Arretiereinrichtungen kann durch die Quernutausbildung derart gewählt werden, daß sie beispielsweise 5-10 mm beträgt. Das beispielsweise bei der Meniskus-Chirurgie verwendete pfeilförmige Implantat besitzt eine Länge von ca. 14 mm. Der Durchmesser des Körpers beträgt ca. 1,5 mm, und die maximale radiale Abmessung des Schafts beträgt 3 mm, wobei die Dimension der Schaftlänge des Flügels in Axialrichtung ca. 1,5 mm beträgt.
Als ein sehr wesentliches Detail kann erwähnt werden, daß gemäß in der Praxis ausgeführten Messungen eine gute Penetration des Implantats in das Meniskusgewebe erzielt wird, wenn die maximale Rate eines Einzelhubs der Vibrationsbewegung wenigstens 300 m/min beträgt und die Frequenz der Hubbewegungen höher ist als 1.000/min (ca. 17/s), vorzugsweise ca. 10.000-20.000/min (ca. 170- 340/s). Wenn die Hubrate in der Größenordnung von 50-150 m/min liegt, wobei es sich um eine typische Hubrate bei Ausführung einer manuellen, langsamen Vibration durch Schlagen auf einen zylindrischen Kolben mit einem geeigneten Hammer erfolgt und dabei der Kolben die Hubbewegung auf das Implantat überträgt, ist somit die Hubbewegungsrate so niedrig, daß das Meniskusgewebe nach Art eines weichen Materials reagiert, d. h. nachgibt und sich biegt, wodurch das Implantat nicht richtig in das Gewebe eindringt.
Hinsichtlich des in der vorliegenden Erfindung vorgestellten Implantats wird insbesondere auf die parallele Patentanmeldung "Chirurgisches Implantat" desselben Anmelders Bezug genommen, in der die Struktur des Implantats ausführlich beschrieben ist (PCT/FI93/00014).

Claims

1. Chirurgisches Instrument zum Installieren eines chirurgischen Implantats in lebendem Gewebe, insbesondere im Zusammenhang mit einem chirurgischen Eingriff, wobei das Installationsinstrument folgendes aufweist:

einen Rahmen (1) mit einem Installationskanal (6), in den das Implantat (I) zu Beginn des Installationsvorgangs eingeführt wird, und

ein Installationsteil (2), das zum Einführen in den Installationskanal (6) und zum Aufbringen einer externen Kraft, die für die Installation des Implantats (I) erforderlich ist, auf das Implantat (I) ausgebildet ist,

wobei der Rahmen (1) in bezug auf das Gewebe derart plazierbar ist, daß ein Einführen des Implantats in das genannte Gewebe ermöglicht ist, wenn das Implantat den genannten Installationskanal (6) an dem Installationsende (9) des Rahmens (1) verläßt,

dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Installationsteil (2) eine Einrichtung (21) zum Verbinden des Installationsteils (2) mit einem Kraftübertragungsteil (14) aufweist, das zur Ausführung einer hin- und hergehenden Bewegung ausgebildet ist, wobei das Übertragungsteil (14) nach pneumatischem, hydraulischem und/ oder elektromagnetischem Prinzip betätigt wird und wobei die hin- und hergehende Bewegung als periodische Bewegung des Implantats (I) von dem Installationskanal (6) durch das Installationsende (9) des Rahmens (1) hindurch in das Gewebe hinein übertragbar ist.

2. Chirurgisches Installationsinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) ferner wenigstens eine Arretiereinrichtung (7a, 7b) aufweist, die in der Betriebsposition des Rahmens (1), in der das Installationsteil (2) in den Installationskanal (6) eingeführt ist, mit dem genannten Gewebe in Berührung steht, um das Installationsende (9) des Rahmens (1) während der Installation des Implantats in Relation zu dem Gewebe in seiner Position zu arretieren.

3. Chirurgisches Installationsinstrument nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die genannte, wenigstens eine Arretiereinrichtung (7a, 7b) in Relation zu dem Rahmen (1) beweglich und verriegelbar ist, wobei die genannte Arretiereinrichtung in der nicht in Betrieb befindlichen Position im Inneren des Installationsendes (9) des Rahmens (1) angeordnet ist und dann, wenn sie in die Betriebsposition gebracht ist, aus dem Installationsende (9) des Rahmens (1) herausragt.

4. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (7a, 7b) in Relation zu dem Rahmen (1) stationär ist und aus dem Installationsende (9) des Rahmens (1) herausragt.

5. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Installationskanal (6) dazu ausgebildet ist, den Rahmen (1) in seiner Längsrichtung zu durchsetzen, und daß der Rahmen (1) einen Arretierkanal (8a, 5b) aufweist, der sich in Längs richtung des genannten Installationskanals (6) zu dem Installationsende (9) des Rahmens erstreckt, in dem die stangenartige Arretiereinrichtung (7a, 7b) in Längsrichtung des Arretierkanals (8a, 8b) beweglich ist sowie in der Betriebsposition der Arretiereinrichtung (7a, 7b) aus dem Installationsende (9) des Rahmens (1) herausragen kann.

6. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) eine Kombination aus einem länglichen Installationsrahmen (4) und einem Betätigungsrahmen (5) aufweist, wobei der Betätigungsrahmen (5) Einrichtungen (11a, 11b, 12a, 12b) zum Bewegen der Arretiereinrichtung (7a, 7b) in Relation zu dem Rahmen (1) sowie zum stationären Verriegeln desselben in Relation zu dem Rahmen (1) insbesondere in der Betriebsposition der Arretiereinrichtung (7a, 7b) aufweist.

7. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Installationsrahmen (4) eine flache Querschnittsform aufweist, wobei der genannte Installationskanal (6) zentral in Richtung der größeren Dimension der flachen Querschnittsform in Relation zu zwei Arretiereinrichtungen (7a, 7b) angeordnet ist, die beidseits desselben vorgesehen sind und in ihrer Längsrichtung in entsprechende Arretiereinrichtungen (8a, 8b) hinein beweglich sind, wobei beide Arretiereinrichtungen (7a, 7b) entsprechende Einrichtungen (11a, 11b, 12a, 12b) zum Bewegen und Verriegeln der Arretiereinrichtungen (7a, 7b) in Relation zu dem Rahmen (1) aufweisen.

8. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7,

gekennzeichnet durch einen Betätigungsrahmen (5) mit einer oder mehreren Verriegelungseinrichtungen (12a, 12b) und durch eine Arretiereinrichtung (7a, 7b), die mit einer von Hand steuerbaren Transfer- und Verriegelungseinrichtung (11a, 11b) versehen ist, die in Verbindung mit dem Betätigungsrahmen (5) angeordnet ist und entlang einer mit der Verriegelungseinrichtung (12a, 12b) verbundenen Nut (10a, 10b) transferierbar ist, um zwischen der Transfer- und Verriegelungseinrichtung (11a, 11b) und der Verriegelungseinrichtung (12a, 12b) eine Berührung herzustellen, um eine Verriegelung zwischen dem Rahmen (1) und der Arretiereinrichtung (7a, 7b) zu erzielen.

9. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) einen Handgriff (15) aufweist, der vorzugsweise an dem Betätigungsrahmen (5) vorgesehen ist.

10. Chirurgisches Installationsinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsteil (14) dazu ausgebildet ist, die hin- und hergehende Bewegung durch ein druckbeaufschlagtes Medium, beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch, und/oder elektromagnetisch zu bewerkstelligen.

11. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß es ferner wenigstens ein nadelartiges Element (3a, 3b) mit einem Querschnitt aufweist, der wenigstens zum Teil in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß das nadelartige Element über den Installationskanal (6) oder einen Teil (6a) desselben derart angeordnet werden kann, daß es sich an dem Installationsende (9) des Rahmens (1) vorbeibewegt, um eine anfängliche Öffnung (ER) oder dergleichen vor der Installation des Implantats (I) zu bilden, wobei das Installationsende (9) des Rahmens (1) in der Installationsposition des Implantats (I) angeordnet ist und durch wenigstens eine Arretiereinrichtung (7a, 7b) arretiert ist.

12. Chirurgisches Installationsinstrument nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Serie der nadelartigen Einrichtungen (3a, 3b) in Verbindung mit dem Installationsinstrument in einer derartigen Weise angeordnet ist, daß der Querschnittdurchmesser der Teile in der Serie unterschiedliche Größen aufweist, insbesondere um anfängliche Öffnungen (ER) unterschiedlicher Größe sowie mit einer Erstreckung auf unterschiedliche Tiefen in dem Gewebe zu bilden.

13. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) wenigstens teilweise aus einem transparenten Material gebildet ist.

14. Chirurgisches Installationsinstrument nach den Ansprüchen 6 und 13,

dadurch gekennzeichnet, daß der Installationsrahmen (4) des Rahmens (1) oder wenigstens der Teil (4a) nahe dem Installationsende (9) desselben zumindest zum Teil aus einem transparenten Material hergestellt ist.

15. Chirurgisches Installationsinstrument nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Teil des Rahmens (1) oder des Installationsrahmens (4) für den Einmalgebrauch ausgebildet ist und daß der Rahmen (1) mit Befestigungseinrichtungen zum Aufnehmen der Befestigungseinrichtungen oder dergleichen (20, 22) des für den Einmalgebrauch ausgebildeten transparenten Teils ausgestattet ist.

16. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 13 bis 15,

dadurch gekennzeichnet, daß der Installationsrahmen (4) vollständig transparent ist.

17. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 4 oder 13 bis 16,

dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (7a, 7b) derart ausgebildet ist, daß sie in Verbindung 1 mit dem aus einem transparenten Material hergestellten Installationsrahmen (4) oder in Verbindung mit einem aus einem transparenten Material hergestellten Teil (4a) des Installationsrahmens (4) stationär ist.

18. Chirurgisches Installationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 17,

dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer maximalen Verschiebungsrate der Hubbewegung von wenigstens 300 m/min und mit einer Hubbewegungsfrequenz von mehr als 1000/min. vorzugsweise ca. 10000-20000/min. betreibbar ist.