Vorrichtung zum Einführen von medizinischen Mitteln
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einführen von medizinischen Instrumenten, Medikamenten und/oder Implantaten in den menschlichen oder tierischen Körper gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei chirurgischen Operationen werden häufig Führungs- oder Schutzhülsen zum Schutz von Knochen oder Gewebe, insbesondere des Rückenmarkes und der Nervenwurzeln vor Schädigung durch einzuführende chirurgische Instrumente verwendet. Dabei handelt es sich meistens um ein Hohlprofil, dessen Innengeometrie derart ausgebildet ist, dass ein medizinisches Instrument oder Implantat durch das Hohlprofil beispielsweise in den Wirbelkörper und/oder den Bandscheibenraum eingeführt werden kann. Dies betrifft insbesondere medizinische Instrumente oder Implantate, welche nach der Durchführung durch die Hülse und nach dem Ausgang aus dem vorderen Ende der Hülse ausdehnbar, d.h. im Gesamtdurchmesser vergrösserbar sind. Solche Hülsen sind häufig nur ungenügend im Knochen verankert, so dass eine ungenügende Stabilität bei radialer oder axialer Belastung der Hülse vorhanden ist.
Aus der EP-A-0 536 549 HILTEBRANDT ist eine Trokarhülse bekannt, gemäss den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Funktion des Gewindes auf dem Schaft dieser Vorrichtung wird weiter nicht beschrieben und da diese bekannte Trokarhülse an ihrem vorderen Ende stumpf ausgeführt ist, eignet sie sich nicht zur Verankerung im Knochengewebe.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungshülse mit Hohlprofil zu schaffen, die perkutan, mit minimal invasivem oder offenem Zugang an der Wirbelsäule, im spezielleren im Pedikel, als Schutz, zur Führung und Leitung von medizinischen Instrumenten und Implantaten, zeitlich begrenzt verankert wird. Folgende Merkmale sind dabei von besonderer Bedeutung:
• Schutz des Pedikels vor Schädigung, z.B. durch hineingeführte medizinische Instrumente und Implantate;
• Schutz des Rückenmarkes und der Nervenwurzeln vor Schädigung, z.B. durch in den Pedikel eingeführte medizinische Instrumente und Implantate;
• Führung von medizinischen Instrumenten, wie beispielsweise Küretten, und Implantaten im Sinne einer translatorischen Stabilität in Hohlprofilrichtung und einer definierten Rotationsbewegung eines sich nach dem Ausgang aus dem Hohlprofil öffnenden medizinischen Instruments oder Implantats; und
• Leitung im Sinne eines viskosen, resp. fliessenden Implantats, z.B. in der Form einer Paste, Lösung, Suspension.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Einführen von medizinischen Instrumenten, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst im wesentlichen eine prismatische oder zylindrische Führungshülse mit einem die Führungshülse im wesentlichen koaxial durchdringenden Hohlraum, und an einem Ende angeordnete Antriebsmittel, welche mit Antriebsvorrichtungen, vorzugsweise einem Handgriff zur Einbringung der Vorrichtung verbindbar sind. Am anderen Ende der Führungshülse ist ein Aussengewinde angebracht, welches einen auf einer Länge L zylindrischen oder prismatischen Gewindegrund aufweist und zur Fixation der Führungshülse in einem Knochen, insbesondere einem Pedikel dient.
Das mit einem Aussengewinde versehene Ende der Führungshülse ist selbstbohrend und/oder selbstschneidend ausgebildet. Durch diese Eigenschaft fällt die Notwendigkeit weg, Bohrer und Gewindeschneider zu verwenden, wodurch die Operationsdauer reduziert wird. Im weiteren gewährleistet die selbstbohrende und/oder selbstschneidende Eigenschaft eine geometrisch optimale Anpassung an das Knochengewebe, wodurch die bestmögliche Verankerung der Vorrichtung erreicht wird.
In der bevorzugten Ausführungsform sind Führungshülse und ein als Antriebsvorrichtung dienender Handgriff zweiteilig, wobei die Antriebsmittel vorzugsweise als Aussenvierkant, Aussensechskant oder Gewinde ausgestaltet sind.
Als Antriebsvorrichtung kann auch eine fremdbetriebene (Luft, Strom) Vorrichtung, beispielsweise in der Form einer elektrischen Bohrmaschine verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind Führungshülse und Antriebsmittel einstückig, wobei die Antriebsmittel beispielsweise als Handrad ausgebildet sein können.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist das Aussengewinde am vorderen Ende der Führungshülse eine Gewindesteigung A auf und das Verhältnis V zwischen der Länge L des zylindrischen respektive prismatischen Gewindegrundes und der Gewindesteigung A, V = L/A ist innerhalb eines Bereiches von 0,5 < V < 0,875.
Das Gewindeprofil hat vorzugsweise einen Öffnungswinkel, welcher zwischen 45° und 135° liegt. Zudem kann das Aussengewinde Gewindespitzen aufweisen, welche kreisbogenförmig abgerundet sind oder elliptisch konvex ausgebildet sind. Für die Gewindehöhe des Aussengewindes gilt vorzugsweise C < 3 mm.
In wiederum einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung kann das Aussengewinde widerhakenförmig ausgebildet sein. Dies lässt sich beispielsweise durch eine entsprechend asymmetrische Ausgestaltung der Gewindeform und durch Anbringen von zur Längsachse parallelen oder spiralförmigen Nuten am Aussengewinde erreichen.
Die Gewindegeometrie ist derart ausgebildet, dass eine optimale Ausreissfestigkeit und Biegestabilität bei geringstmöglicher Belastung des Gewebes, beispielsweise von Pedikeln, erfolgt. In verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind dabei ein- oder mehrgängige, symmetrische oder asymmetrische Gewinde verwendbar.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch in Kombination mit einem zweiten, dritten, vierten und/oder weiteren Hohlprofil Verwendung finden, so dass z.B. ein Ausräumen eines Wirbelkörpers oder einer Bandscheibe durch ein Hohlprofil hindurch durchführbar ist und die Auffüllung mit Knochenzement durch ein anderes oder dass ein Spülen einer vorher geschaffenen Kavität möglich wird.
Neben Instrumenten und Implantaten sind auch Medikamente, sowie thermische, vibratorisch wirkende oder optische Geräte durch die Führungshülse einbringbar.
Die Geometrie der Führungshülse ist vorzugsweise durch einen Aussendurchmesser von 3 bis 15 mm, einem Innendurchmesser von 1 bis 14 mm und eine Länge von 50 bis 300 mm bestimmbar.
Ferner ist die Führungshülse auch als gebogenes oder biegbares Hohlprofil ausführbar.
In weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtungen ist das erste Ende der Führungshülse mit seitlich angebrachten Löchern ausführbar, und/oder vorne vollkommen oder teilweise geschlossen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die Gestaltung des Gewindes derart ist, dass unter Biege-, Zug- oder Scherbelastung des Hohlprofils, wie diese beispielsweise bei langen chirurgischen Instrumenten, wie sie beispielsweise bei Wirbelsäulenoperation angewendet werden, auftreten, geringe und homogen verteilte Spannungen in den Knochen induziert werden. Zudem wird durch die Gewindegeometrie und der selbstbohrenden und/oder selbstschneidenden Eigenschaften des Trokarendes die Güte der Verankerung in Bezug auf Biegestabilität und Ausreissfestigkeit optimiert.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des ersten Endes einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 4 einen Ausschnitt des Aussengewindes am ersten Ende einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; und
Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht wiederum einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer zylindrischen Führungshülse 1, welche eine Längsachse 2, ein vorderes Hülsensegment 17, ein hinteres Hülsensegment 18 und einen die Führungshülse 1 im wesentlichen koaxial durchdringenden Hohlraum 5 umfasst. Am zweiten, das hintere Hülsensegment 18 abschliessenden Ende 4 sind als Sechskant ausgebildete Antriebsmittel 6 angeordnet, welche mit einer als Handgriff ausgestalteten Antriebsvorrichtung 7 versehen sind, wodurch die Führungshülse von Hand in einen Knochen, beispielsweise einen Pedikel einschraubbar ist. Auf dem vorderen Hülsensegment 17 und bis an das erste Ende 3 reichend, umfasst die Führungshülse 1 ein Aussengewindel 0 mit einem auf einer Länge L zylindrischen respektive prismatischen Gewindegrund 15 (Fig. 4) zur Fixation der Führungshülse 1 in einem Knochen, insbesondere einem Pedikel.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 nur darin, dass die Antriebsmittel 6 und die Antriebsvorrichtung 7 einstückig sind, wobei die Antriebsvorrichtung als Handrad 9 ausgebildet ist.
Fig. 3 zeigt das erste Ende 3 einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. An der Stirnseite 11 am ersten Ende 3 der Führungshülse 1 sind Schneidezähne 12 angeordnet, wodurch eine selbstbohrende Eigenschaft der Führungshülse 1 erreichbar ist. Je nach Ausführungsform der Schneidezähne 12 ist auch ein selbstschneidendes Aussengewinde 10 möglich.
In Fig. 4 sind spezielle Abmessungen der verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung ersichtlich. Dabei gilt:
a) das Aussengewinde 10 eine Gewindesteigung A oder ein Mehrfaches von A (für Doppel- und Mehrfachgewinde) aufweist und das Verhältnis V zwischen der Länge L des zylindrischen respektive prismatischen Gewindegrundes 15 und der Gewindesteigung A, V = L/A innerhalb eines Bereiches von 0,5 < V < 0,875 beträgt; b) dass das Gewindeprofil einen Öffnungswinkel 13 aufweist, welcher zwischen 45° und 135° beträgt;
c) dass das Aussengewinde 10 Gewindespitzen 14 umfasst, welche kreisbogenförmig abgerundet sind; und
d) dass das Aussengewinde 10 eine Gewindehöhe C aufweist, für welche C < 3 mm gilt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, welche sich von den Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 bis 4 darin unterscheidet, dass die Führungshülse 1 radial verlaufende Perforationen 28 aufweist, welche den Mantel der Führungshülse 1 bis zum Hohlraum 5 durchdringen. Die Perforationen 28 können als Langlöcher ausgestaltet sein, deren lange Achsen parallel zur Längsachse 2 der Führungshülse 1 angeordnet sind. Anstelle einer Ausgestaltung der Perforationen 28 als Langlöcher ist auch eine runde oder eckige Ausgestaltung denkbar.
Durch das Abringen der Perforationen 28 lässt sich je nach bedarf eine bessere Verteilung beim Einbringen von Pasten, Lösungen oder Suspensionen erreichen.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, welche sich von den Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 bis 5 darin unterscheidet, dass sie einen Anschlag 27 umfasst. Dieser Anschlag 27 ist als zur Längsachse 2 der Führungshülse 1 konzentrischer Kreisring ausgestaltet, so dass die Führungshülse 1 bis zu einer durch den Anschlag 27 begrenzte Tiefe in einen Knochen einschraubbar ist.