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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichteinrichtung zur Abdichtung einer Durchführung für ein medizinisches Instrument, insbesondere zur Abdichtung eines Trokars, durch den bei einem mikroinvasiven medizinischen Eingriff ein Endoskop und/oder andere medizinische Instrumente in eine natürliche oder künstliche Körperhöhle eingeführt werden können, oder eines Arbeitskanals eines Endoskops.
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Ein Beispiel für mikroinvasive medizinische Methoden ist die Laparoskopie. Mittels eines Trokars wird ein künstlicher Zugang zur Bauchhöhle eines Patienten durch dessen Bauchdecke hindurch geschaffen. Durch das Lumen eines während des laparoskopischen Eingriffs in der Bauchdecke verbleibenden Tubus des Trokars können ein Endoskop und/oder weitere medizinische Instrumente (beispielsweise Zangen, Scheren, Nadelhalter) in die Bauchhöhle eingeführt werden. Während der Laparoskopie wird der Bauchraum mit Kohlenstoffdioxid oder einem anderen Gas gefüllt, um eine Pneumoperitoneum, einen den medizinischen Eingriff ermöglichenden Hohlraum zu schaffen. Ohne besondere Maßnahmen würde dieses Gas durch das Lumen des Tubus des Trokars entweichen. Deshalb wurden zahlreiche Ansätze entwickelt, um das Lumen des Tubus eines Trokars möglichst fluiddicht zu verschließen, und zwar sowohl im leeren Zustand als auch bei eingeführtem Instrument. Teilweise ähnliche Aufgabestellungen können sich an einem Arbeitskanal eines Endoskops oder beim Einführen eines Katheters in ein Blutgefäß ergeben. Im letztgenannten Fall ist jedoch nicht das Entweichen eines Gases, sondern von Blut zu verhindern.
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US 4,857,062 ist ein Ventil zum Einführen eines Katheters in eine Arterie beschrieben. Zur Abdichtung sind ein entenschnabelförmiges erstes Element und ein zweites flexibles Element, das zur Ausbildung einer fluiddichten Abdichtung mit einem Katheter komprimiert ist, vorgesehen. Beide Elemente sind hintereinander und starr in einem Gehäuse angeordnet.
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WO 93/01850 A1 ist eine durch Hebel betätigte Dichtung für einen Trokar beschrieben. Eine Wand aus einem Elastomer mit einer Öffnung wird beim Einführen eines Instruments in den Trokar durch mehrere Hebel gedehnt, wodurch die Öffnung vergrößert wird.
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US 5,366,446 ist eine Einführanordnung zur Verwendung auf der Haut eines Patienten beschrieben, die für das Einführen von Tuben mit unterschiedlichen Außendurchmessern ausgebildet ist. Die Anordnung umfasst eine Membran aus einem durchstechbaren elastomeren Material in der Mitte eines Faltenbalgs.
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EP 0 630 660 A1 ist eine Dichtanordnung zum Aufnehmen eines chirurgischen Instruments beschrieben. Die Dichtanordnung umfasst eine Entenschnabeldichtung oder eine Anordnung aus einer Mehrzahl von teilweise sternförmig geschlitzten Dichtelementen, die einander teilweise überlappen und teilweise konisch ausgebildet sind.
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EP 0 746 359 B1 ist ein Katheter-Sperrventil beschrieben. Zur Abdichtung sind eine Gummidichtung mit einer Öffnung und distal dieser ein Entenschnabelventil mit einem geraden Schlitz vorgesehen.
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WO 2010/045702 A1 ist eine Einwegdichtung für einen Trokar beschrieben. Die Einwegdichtung weist eine näherungsweise becherförmige Gestalt mit sich kreuzenden Schlitzen am Boden auf.
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US 4,430,081 ist eine Kanüle zur Verwendung mit Angiographiekathetern beschrieben. Zur Abdichtung gegen das Eindringen von Luft oder das Austreten von Blut aus einem Blutgefäß sind eine erste Dichtung mit einem Schlitz, eine zweite Dichtung mit einem Loch und eine dritte Dichtung mit einer Klappe darin vorgesehen, die aneinander angrenzend angeordnet sind.
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WO 91/12838 A1 ist ein Infusionszugang mit mehreren hintereinander angeordneten elastischen Scheiben, die jeweils kreisförmige Öffnungen oder gegeneinander verdreht angeordnete sternförmige Schlitze aufweisen, vorgesehen.
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EP 0 536 549 A1 ist eine Trokarhülse zum Durchführen eines medizinischen Instruments beschrieben. Eine Dichtungseinrichtung für eine Abdichtung eines Axialdurchgangs und eines Hohlschafts sowohl bei eingeführtem Instrument als auch bei nicht eingeführtem Instrument umfasst eine oder mehrere Trennwände aus elastischem Material mit gegeneinander versetzten Kreuzschlitzungen.
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WO 94/01149 A1 und
DE 693 29 286 T2 ist ein Ventil für eine Einführungsanordnung beschrieben. Ein Körper aus Silikon oder einem anderen elastomeren Material umfasst eine zylindrische Wand, die eine Bohrung umschließt. Ein Ende der zylindrischen Wand und der Bohrung ist mit einer Wand mit einer zentral angeordneten Öffnung verschlossen. Das andere Ende der zylindrischen Wand und der Bohrung ist durch zwei gegeneinander geneigte Plättchen mit einem dazwischenliegenden Schlitz verschlossen.
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WO 98/32484 A1 ist ein Kathetereinführungsbesteck mit einem Hämostaseventil beschrieben. Ein Dichtelement umfasst zwei gelochte Stützscheiben, zwischen denen eine Dichtscheibe aus weich-elastischem Schaumkunststoff mit radial verlaufenden Schlitzen vorgesehen ist.
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EP 1 269 925 A1 ist eine Zugangskanüle für endoskopische Operationen beschrieben. Ein Doppelscheibenventil umfasst zwei Scheiben mit je einem dreistrahlig sternförmigen Schlitz, wobei die Schlitze der beiden Scheiben gegeneinander verdreht angeordnet sind.
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EP 1 350 476 A1 ist eine Trokarhülse mit einem Ventil beschrieben. Das Ventil umfasst einen Einführbereich mit in distaler Richtung aufeinander zulaufenden, als Schrägflächen ausgebildeten Wandabschnitten und elastisch aneinanderanliegenden Dichtlippen.
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Die beschriebenen Dichteinrichtungen weisen jeweils spezifische Vor- und Nachteile auf. Für viele Anwendungen sind noch keine befriedigenden Lösungen gefunden oder zumindest weitere Verbesserungen wünschenswert. Dies gilt insbesondere im Hinblick darauf, dass eine Dichteinrichtung zahlreiche Anforderungen gleichzeitig erfüllen soll. Dazu zählt, dass die Dichteinrichtung fluiddicht, robust, wiederverwendbar und dazu insbesondere autoklavierbar sein, einer Bewegung eines medizinischen Instruments in axialer Richtung möglichst geringen Widerstand entgegensetzen, eine Hebelmanipulation bzw. ein Kippen eines in die Dichteinrichtung eingesetzten medizinischen Instruments ermöglichen und auch dabei fluiddicht bleiben sowie kostengünstig herstellbar sein soll.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Dichteinrichtung zu schaffen, die insbesondere die aufgezählten Anforderungen und Erwartungen in ausgewogenen Verhältnissen erfüllt.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine Dichteinrichtung zur Abdichtung einer Durchführung für ein medizinisches Instrument umfasst einen Befestigungsbereich zur Befestigung der Dichteinrichtung an einem Trokar oder einer anderen medizinischen Vorrichtung, eine Ringdichtung, die dazu ausgebildet ist, am Umfang eines in die Dichteinrichtung eingeführten medizinischen Instruments fluiddicht anzuliegen, eine geschlitzte Membran, die dazu ausgebildet ist, die Dichteinrichtung zu verschließen, wenn kein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingeführt ist, einen elastischen mantelförmigen Wandabschnitt mit einem ersten Rand, der mit der Ringdichtung und dem Rand der geschlitzten Membran verbunden ist, und einem zweiten Rand, der mit dem Befestigungsbereich verbunden ist, und einen Steg an dem elastischen mantelförmigen Wandabschnitt, der zumindest teilweise in Richtung vom ersten Rand zum zweiten Rand des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts angeordnet ist.
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Die Dichteinrichtung ist insbesondere eine Dichteinrichtung für einen Trokar bzw. einen Tubus eines Trokars, der während eines mikroinvasiven Eingriffs einen Zugang zu einem Hohlraum bildet. Alternativ ist die Dichteinrichtung vorgesehen und ausgebildet für einen Arbeitskanal eines Endoskops oder für eine andere medizinische Vorrichtung, in die ein medizinisches Instrument eingeführt werden kann, und die mit und ohne das medizinische Instrument fluiddicht verschlossen sein soll.
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Der Befestigungsbereich ist insbesondere zur lösbaren Befestigung der Dichteinrichtung am proximalen Ende eines Trokars oder eines Arbeitskanals eines Endoskops oder einer anderen medizinischen Vorrichtung vorgesehen und ausgebildet. Dazu umfasst der Befestigungsbereich insbesondere einen elastischen Kragen oder einen anderen Oberflächenabschnitt, der eine formschlüssige mechanische Verbindung mit einem korrespondierend ausgebildeten Oberflächenabschnitt an der medizinischen Vorrichtung ermöglicht.
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Die Ringdichtung ist insbesondere hinsichtlich ihrer geometrischen Eigenschaften an einen Schaft eines vorbestimmten medizinischen Instruments oder an einen vorbestimmten Schaftquerschnitt eines medizinischen Instruments angepasst. Die Ringdichtung kann ausgebildet sein, um bereits im entspannten Zustand bzw. wenn kein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingesetzt ist, abschnittsweise eine einem Torus ähnliche Gestalt auszuweisen. Alternativ kann die Ringdichtung bei in die Dichteinrichtung eingesetztem medizinischen Instrument abschnittsweise eine einem Torus ähnliche Gestalt ausweisen. Insbesondere ist die Ringdichtung ausgebildet, um bei in die Dichteinrichtung eingesetztem medizinischen Instrument zumindest in ihrem an das medizinische Instrument angrenzenden Bereich hinsichtlich eines Schnitts entlang einer Ebene, die die Längsachse des medizinischen Instruments enthält, einen konvexen Querschnitt aufzuweisen.
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Die Ringdichtung und die geschlitzte Membran sind insbesondere ausgebildet, um gemeinsam einen im Wesentlichen becherförmigen Oberflächenabschnitt der Dichteinrichtung zu bilden, wenn kein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingesetzt ist.
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Die geschlitzte Membran weist nach proximal und nach distal insbesondere zwei parallele oder im Wesentlichen parallele Oberflächen auf. Die geschlitzte Membran ist insbesondere eben oder im Wesentlichen eben. Die geschlitzte Membran weist insbesondere einen Schlitz mit drei oder mehr radial verlaufenden Abschnitten mit gleichen oder im Wesentlichen gleichen Winkelabständen auf.
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Der elastische mantelförmige Wandabschnitt weist insbesondere im Wesentlichen die Gestalt eines ringförmigen Ausschnitts eines Kreiszylindermantels oder eines Kegelmantels auf. Der elastische mantelförmige Wandabschnitt kann eine konstante Wanddicke oder eine von proximal nach distal zunehmende oder abnehmende Wanddicke aufweisen. Der erste Rand und der zweite Rand sind jeweils insbesondere kreisförmig. Der erste Rand ist insbesondere unmittelbar mit der Ringdichtung und unmittelbar oder über die Ringdichtung mittelbar mit dem Rand der geschlitzten Membran verbunden. Der zweite Rand kann unmittelbar oder mittelbar mit dem Befestigungsbereich verbunden sein.
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Die Dichteinrichtung weist insbesondere mehrere über den Umfang des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts gleichmäßig verteilte Stege auf, die zumindest teilweise in Richtung vom ersten Rand zum zweiten Rand des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts ausgerichtet sind. Insbesondere reicht der Steg bzw. jeder der Mehrzahl von Stegen vom ersten Rand bis zum zweiten Rand des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts. Der elastische mantelförmige Wandabschnitt und der oder die Stege sind insbesondere derart elastisch verformbar, dass eine Verschiebung der Ringdichtung und der geschlitzten Membran einerseits relativ zum Befestigungsbereich andererseits in Richtungen senkrecht zu der Richtung, in der ein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingeführt werden kann, möglich ist. Ferner können der elastische mantelförmige Wandabschnitt und der oder die Stege derart elastisch verformbar, dass sie ein Kippen oder Schwenken der Ringdichtung und der geschlitzten Membran relativ zum Befestigungsbereich ermöglichen.
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Die Merkmale der Dichteinrichtung können ein fluiddichtes Verschließen eines Trokars oder einer anderen medizinischen Vorrichtung durch die geschlitzte Membran, wenn kein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingeführt ist, und durch die Ringdichtung, wenn ein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingeführt ist, ermöglichen. Indem sowohl die Ringdichtung als auch die geschlitzte Membran am gleichen Rand des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts angeordnet und über den elastischen mantelförmigen Wandabschnitt mit dem Befestigungsbereich verbunden sind, wirken aufgrund der Elastizität des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts auch bei einer Verschiebung des medizinischen Instruments in einer Richtung senkrecht zur Einführrichtung keine wesentlich erhöhten Kräfte zwischen dem medizinischen Instrument einerseits und der Ringdichtung und der geschlitzten Membran andererseits. Die Dichtwirkung der geschlitzten Membran und vor allem der am Umfang des medizinischen Instruments anliegenden Ringdichtung wird deshalb durch Kipp- oder Hebelbewegungen des medizinischen Instruments nicht oder nicht wesentliche beeinflusst. Die Fluiddichtheit der Dichteinrichtung kann somit auch bei einem praktischen Gebrauch gewährleistet sein, bei dem die Dichtwirkung anderer Dichteinrichtungen durch Kräfte zwischen dem Instrument und der Dichteinrichtung gefährdet oder beeinträchtigt ist.
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Die Elastizität des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts und die daraus resultierenden vergleichsweise geringen Kräfte zwischen einem in die Dichteinrichtung eingesetzten medizinischen Instrument einerseits und der geschlitzten Membran und der Ringdichtung andererseits können ferner das Risiko einer Beschädigung der Ringdichtung oder der geschlitzten Membran senken. Die Dichteinrichtung kann deshalb eine besonders hohe Zuverlässigkeit und eine besonders lange Lebensdauer aufweisen. Eine wiederverwendbare Ausgestaltung der Dichteinrichtung kann deshalb sinnvoll sein und zu niedrigen Lebenszykluskosten beitragen.
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Eine Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere einstückig ausgebildet.
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Insbesondere ist die Dichteinrichtung als Gussteil aus Silikon oder einem anderen elastischen, biokompatiblen und autoklavierbaren Material ausgebildet. Eine einstückige Ausbildung der Dichteinrichtung kann eine einfache Zerlegung und Reinigung der Dichteinrichtung unterstützen. Eine einstückige Ausbildung der Dichteinrichtung kann ferner im Vergleich zu einer mehrstückigen Ausgestaltung geringere Kosten für Herstellung, Lagerhaltung und Logistik ermöglichen.
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Bei einer Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere ein äußerer Rand der geschlitzten Membran bezogen auf die Einführrichtung, in der ein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung einzuführen ist, unmittelbar hinter der Ringdichtung angeordnet.
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Eine Anordnung der geschlitzten Membran in unmittelbarer Nähe der Ringdichtung kann die beschriebene Wirkung der Elastizität des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts unterstützen. Nicht nur bei einer Verschiebung eines medizinischen Instruments in einer Richtung senkrecht zur Einführrichtung, sondern auch bei einer Kippung des medizinischen Instruments um eine Achse senkrecht zur Einführrichtung resultieren in diesem Fall nur vergleichsweise geringe Kräfte auf die Ringdichtung und die geschlitzte Membran. Eine Anordnung der geschlitzten Membran in Einführrichtung hinter der Ringdichtung ermöglicht eine dichtende Wirkung der am Umfang eines medizinischen Instruments anliegenden Ringdichtung bereits bevor das medizinische Instrument die geschlitzte Membran öffnet.
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Eine Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner eine Verstärkung am Ende eines Schlitzes in der Dichtmembran.
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Die Verstärkung ist beispielsweise in Form einer lokal vergrößerten Materialstärke der Dichtmembran im Bereich des Endes eines Schlitzes ausgestaltet. Eine derartige Verstärkung kann das Risiko eines Einreißens der Dichtmembran an einem Ende des Schlitzes senken und damit die Robustheit und die Lebensdauer der Dichteinrichtung steigern.
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Bei einer Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist der Steg insbesondere zumindest abschnittsweise parallel zu einer Einführrichtung, in der ein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingeführt werden kann, angeordnet.
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Die Einführrichtung ist insbesondere senkrecht zum ersten Rand und senkrecht zum zweiten Rand des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts. Ein zumindest abschnittsweise parallel zur Einführrichtung angeordneter bzw. ausgerichteter Steg kann ein Umstülpen des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts verhindern oder zumindest weniger wahrscheinlich machen. Gleichzeitig können der Steg und der elastische mantelförmige Wandabschnitt so ausgebildet sein, dass die beschriebene Elastizität des mantelförmigen Wandabschnitts, insbesondere eine Verschiebung der Ringdichtung und der geschlitzten Membran einerseits gegenüber dem Befestigungsbereich andererseits in einer Richtung senkrecht zur Einführrichtung zumindest weitgehend erhalten bleibt.
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Bei einer Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist der Steg insbesondere zumindest abschnittsweise helikal zu einer Einführrichtung, in der ein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingeführt werden kann, ausgebildet.
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Eine zumindest abschnittsweise helikale Ausgestaltung des Stegs kann eine weitgehende Einstellung der Elastizität des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts ermöglichen.
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Bei einer Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist der Steg insbesondere zumindest teilweise tangential zum elastischen mantelförmigen Wandabschnitt ausgebildet.
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Eine tangentiale Ausbildung des Stegs kann einen verhältnismäßig großen Querschnitt des Stegs bei verhältnismäßig geringem zusätzlichen Platzbedarf ermöglichen.
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Bei einer Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist der Steg insbesondere zumindest teilweise radial ausgerichtet.
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Eine radiale Ausrichtung des Stegs kann eine besonders ausgeprägte Wirkung des Stegs zur Unterdrückung des Umstülpens des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts ermöglichen.
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Bei einer Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist der Steg insbesondere an einer Außenseite des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts angeordnet.
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Die Außenseite ist insbesondere die von der Dichtmembran und der Ringdichtung abgewandte Seite des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts. Eine Anordnung des Stegs an der Außenseite des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts kann einen geringeren Umfang des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts bzw. einen geringeren Querschnitt des vom elastischen mantelförmigen Wandabschnitt umschlossen Raumbereichs ermöglichen als eine Anordnung des Stegs an der Innenseite des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts. Ferner sind unten beschriebene Ausgestaltungen möglich.
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Bei einer Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, ist der Steg insbesondere so ausgebildet, dass der elastische mantelförmige Wandabschnitt mit dem Steg eine laterale Verschiebung der Ringdichtung und der geschlitzten Membran in einer Richtung senkrecht zur Einführrichtung, in der ein medizinisches Instrument in die Dichteinrichtung eingeführt werden kann, ermöglicht, und dass ein Umstülpen des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts verhindert wird.
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Diese Eigenschaften werden insbesondere durch eine Abstimmung der Wandstärke des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts, der Anzahl und Anordnung der Stege, der Querschnitte der Stege und ihrer Ausrichtung (insbesondere radial oder tangential zum elastischen mantelförmigen Wandabschnitt; insbesondere parallel oder helikal zur Einführrichtung) sowie durch das oder die für den mantelförmigen Wandabschnitt und den oder die Stege verwendete Material eingestellt.
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Eine Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner einen weiteren mantelförmigen Abschnitt, der den elastischen mantelförmigen Wandabschnitt ringartig umgibt, wobei der zweite Rand des Wandabschnitts mit einem Rand des weiteren Wandabschnitts verbunden ist, und wobei zumindest ein Abschnitt des Stegs nicht mit dem weiteren Wandabschnitt mechanisch verbunden ist.
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Der elastische mantelförmige Wandabschnitt und der weitere mantelförmige Wandabschnitt bilden insbesondere eine Falte eines (planaren) Faltenbalgs. Der weitere mantelförmige Wandabschnitt weist insbesondere die Form eines Ausschnitts eines Kreiszylindermantels oder eines Kegelmantels auf. Der weitere mantelförmige Wandabschnitt ist insbesondere durch Wahl der Wandstärke und des Materials elastisch ausgebildet. Es kann vorteilhaft sein, dass der weitere mantelförmige Wandabschnitt eine geringere Elastizität aufweist als der elastische mantelförmige Wandabschnitt. Dazu weist der weitere mantelförmige Wandabschnitt insbesondere eine größere Wandstärke auf als der elastische mantelförmige Wandabschnitt.
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Der Steg oder die Stege erstrecken sich insbesondere über einen Teil des Zwischenraums zwischen dem elastischen mantelförmigen Wandabschnitt und dem weiteren mantelförmigen Wandabschnitt. Die Elastizität des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts mit dem oder den Stegen und des weiteren mantelförmigen Wandabschnitts kann besonders groß sein, wenn der Steg bzw. die Stege nicht mit dem weiteren mantelförmigen Wandabschnitt verbunden sind. Der Steg oder die Stege können jedoch insbesondere dann bis auf einen kleinen Abstand an den weiteren mantelförmigen Wandabschnitt heranreichen, ohne die Elastizität wesentlich zu vermindern, wenn sie tangential zum elastischen mantelförmigen Wandabschnitt angeordnet sind.
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Alternativ können der Steg oder die Stege jeweils sowohl mit dem elastischen mantelförmigen Wandabschnitt als auch mit dem weiteren mantelförmigen Wandabschnitt verbunden sein. Gemäß einer weiteren Alternative sind sowohl Stege, die nur mit dem elastischen mantelförmigen Wandabschnitt verbunden sind, als auch Stege, die nur mit dem weiteren mantelförmigen Wandabschnitt verbunden sind, vorgesehen und insbesondere alternierend angeordnet.
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Eine Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner eine reibungsmindernde Schicht an einem Oberflächenbereich, der ausgebildet ist, um ein in die Dichteinrichtung eingeführtes medizinisches Instrument zu berühren.
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Insbesondere ist eine reibungsmindernde Schicht an der gesamten Oberfläche der Dichteinrichtung oder zumindest im Bereich der Ringdichtung und/oder der geschlitzten Membran vorgesehen. Eine reibungsmindernde Schicht kann die beim Einführen eines Instruments in die Dichteinrichtung und beim Herausziehen des Instruments aus der Dichteinrichtung wirkenden Kräfte vermindern. Die Schicht kann sowohl die Haftreibung als auch die Gleitreibung herabsetzen. Eine Minderung der Gleit- und/oder Haftreibung kann eine feinfühligere Bewegung eines medizinischen Instruments in der Dichteinrichtung ermöglichen und eine mechanische Belastung der Dichteinrichtung vermindern. Eine verminderte mechanische Belastung der Dichteinrichtung kann das Risiko eines Umstülpens des elastischen mantelförmigen Wandabschnitts und das Risiko einer Beschädigung der Dichteinrichtung, beispielsweise eines Einreißens, mindern.
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Die reibungsmindernde Schicht umfasst insbesondere Poly(p-Xylylene), das auch unter dem Markennamen Parylene vertrieben wird.
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Ein Trokar umfasst eine Dichteinrichtung, wie sie hier beschrieben ist.
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Der Trokar weist insbesondere außer der Dichteinrichtung keine weitere Dichteinrichtung zum Verschluss des Trokars bei in den Trokar eingesetzten medizinischem Instrument oder zum Verschluss des Trokars ohne eingesetztes medizinisches Instrument auf.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Nachfolgend werden Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Trokars mit einem medizinischen Instrument;
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2 eine weitere schematische Darstellung des Trokars mit dem medizinischen Instrument;
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3 eine schematische axonometrische Darstellung einer Dichteinrichtung;
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4 eine schematische axonometrische Darstellung einer weiteren Dichteinrichtung;
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5 eine weitere schematische Schnittdarstellung der Dichteinrichtung aus 4;
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6 eine weitere schematische Schnittdarstellung der Dichteinrichtung aus den 4 und 5;
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7 eine weitere schematische Schnittdarstellung der Dichteinrichtung aus den 4 bis 6;
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8 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Dichteinrichtung.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Die 1 und 2 zeigen schematische Schnittdarstellungen eines Trokars 20 bzw. des Tubus eines Trokars, der in eine Bauchdecke 26 eines Patienten eingesetzt ist. Durch das Lumen des Trokars 20 hindurch können ein oder mehrere medizinische Instrumente in einen Hohlraum 27 unter der Bauchdecke 26 des Patienten eingeführt werden. Der Trokar 20, die Bauchdecke 26 und der Hohlraum 27 unter der Bauchdecke 26 sind in einem Schnitt entlang einer Ebene, die eine Längsachse 28 des Trokars 20 enthält, dargestellt. Der Trokar 20 ist insbesondere zumindest teilweise rotationssymmetrisch zur Längsachse 28. Der Trokar umfasst eine Dichteinrichtung 30 an seinem proximalen Ende außerhalb des Hohlraums 27. Ausführungsformen der Dichteinrichtung 30 sind mit Bezug auf die 3 bis 8 näher beschrieben.
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Ferner ist in den 1 und 2 ein medizinisches Instrument 22 mit einem Schaft 24 dargestellt. Da der innere Aufbau des medizinischen Instruments 22 und von dessen Schaft 24 für die nachfolgend beschriebenen Eigenschaften des Trokars 20 unerheblich sind, sind der Einfachheit halber nur Konturen des medizinischen Instruments 22 und von dessen Schaft 24 dargestellt. Das medizinische Instrument 22 ist in 2 beispielhaft als Endoskop dargestellt.
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Der Schaft 24 des medizinischen Instruments 22 kann in einer Richtung 29 parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse 28 des Trokars 20 in den Trokar 20 eingeführt werden. Der Schaft 24 des medizinischen Instruments 22 ist in 1 vor dem Einführen in den Trokar 20 bzw. in dessen Lumen und in 2 nach dem Einführen in den Trokar 20 bzw. dessen Lumen dargestellt. Die Dichteinrichtung 30 verschließt das proximale Ende des Trokars 20 sowohl dann, wenn, wie in 1 dargestellt, kein medizinisches Instrument in den Trokar 20 eingeführt ist, als auch dann, wenn, wie in 2 dargestellt, ein medizinisches Instrument 22 in den Trokar 20 eingeführt ist, fluiddicht. Dadurch verhindert die Dichteinrichtung 30 einen Austritt eines Gases oder eines anderen Fluids aus dem Hohlraum 27 unter der Bauchdecke 26 des Patienten.
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3 zeigt eine schematische axonometrische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Dichteinrichtung 30. Die Dichteinrichtung 30 ist entlang einer Ebene, die die Längsachse 28 des Trokars 20 enthält, aufgeschnitten dargestellt.
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Die Dichteinrichtung 30 ist einstückig ausgebildet, insbesondere aus Silikon oder einem anderen elastischen Material gegossen. Die Dichteinrichtung 30 umfasst eine Dichtmembran 31. Die Dichtmembran 31 ist im Wesentlichen kreisförmig und symmetrisch zur Längsachse 28 angeordnet. Die Dichtmembran 31 weist proximal und distal zwei im Wesentlichen ebene und parallele Seiten bzw. Oberflächen auf. Ferner weist die Dichtmembran 31 einen Schlitz 32 aus drei im Wesentlichen symmetrisch zueinander und radial angeordneten Abschnitten auf, von denen einer in der Schnittebene der 3 liegt (rechts der Längsachse 28). Am radial äußeren Ende des in der Schnittebene der 3 liegenden Abschnitts des Schlitzes 32 ist eine Verstärkung 36 in Form einer Verdickung der Membran erkennbar, die ein Einreißen der Membran 31 über das radial äußere Ende des Schlitzes hinaus verhindern kann.
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Der kreisförmige Rand 33 der Dichtmembran 31 geht in einen als Ringdichtung 34 ausgebildeten Bereich der Dichteinrichtung 30 über. Der die Ringdichtung 34 bildende Bereich der Dichteinrichtung 30 ist im Wesentlichen kreisringförmig und weist einen Querschnitt auf, der eine geeignete Elastizität der Ringdichtung 34 bewirkt. Die Dichtmembran 31 und die Ringdichtung 34 bilden in dem in 3 dargestellten entspannten Zustand der Dichteinrichtung 30 einen Bereich in der Form eines flachen Bechers, dessen Boden die Dichtmembran 31 und dessen Wand und Rand die Ringdichtung 34 bilden.
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Die Ringdichtung 34 geht nach radial außen in einen ersten Wandabschnitt 60 über, der im Wesentlichen die Gestalt eines ringförmigen Ausschnitts eines Kreiszylindermantels oder eines Kegelmantels aufweist. Ein erster Rand 61 des ersten Wandabschnitts 60 ist mit der Ringdichtung 34 verbunden.
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Die Dichtmembran 31, die Ringdichtung 34 und der erste Wandabschnitt 60 der Dichteinrichtung 30 sind von einem zweiten Wandabschnitt 70 im Wesentlichen ringförmig umgeben. Der zweite Wandabschnitt 70 weist im Wesentlichen die Gestalt eines ringförmigen Abschnitts eines Kreiszylindermantels oder eines Kegelmantels auf. Ein zweiter Rand 62 des ersten Wandabschnitts 60 ist mit einem ersten Rand 71 des zweiten Wandabschnitts 70 verbunden. Ein zweiter Rand 72 des zweiten Wandabschnitts 70 geht in ein Randprofil 39 in Form eines nach radial innen zur Längsachse 28 ragenden Kragens über.
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Im Zwischenraum zwischen dem ersten Wandabschnitt 60 und dem zweiten Wandabschnitt 70 sind Stege 66 am ersten Wandabschnitt 60 angeordnet. Zur besseren Erkennbarkeit der Geometrie deuten gestrichelte Linien Grenzen zwischen dem ersten Wandabschnitt 60 und den Stegen 66 an, die jedoch tatsächlich kontinuierlich ineinander übergehen. Die Stege 60 sind im Wesentlichen plattenförmig, radial und parallel zur Längsachse 28 ausgerichtet. Die Schnittebene der 3 liegt in zwei Stegen 66. Die Stege 66 reichen jeweils bis dicht an den zweiten Wandabschnitt 70 heran, sind mit diesem jedoch nicht verbunden.
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In 3 ist erkennbar, dass sowohl der erste Wandabschnitt 60 als auch der zweite Wandabschnitt 70 jeweils eine von proximal (in 3 oben) nach distal (in 3 unten) zunehmende Wandstärke aufweist. Die Elastizität der Wandabschnitte 60, 70 ermöglicht eine Bewegung der Dichtmembran 31 und der Ringdichtung 34 einerseits gegenüber dem durch das Randprofil 39 gebildeten Befestigungsbereich andererseits, insbesondere in Richtungen senkrecht zur Längsachse 28. Durch die Auswahl des Materials der Dichteinrichtung 30 und der Wandstärken der Wandabschnitte 60, 70 ist die Elastizität der Wandabschnitte 60, 70 in weiten Bereichen einstellbar. Die Stege 66 mindern die Elastizität des ersten Wandabschnitts 60, können aber vor allem ein Umstülpen des ersten Wandabschnitts 60 durch eine nach proximal wirkende Kraft auf die Dichtmembran 31 und die Ringdichtung 34 verhindern oder zumindest erschweren.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Dichteinrichtung 30, die in einigen Merkmalen der oben anhand der 3 dargestellten Dichteinrichtung ähnelt. Die Art der Darstellung von 4 unterscheidet sich von der von 3 dadurch, dass die Dichteinrichtung 30 mit einem in die Dichteinrichtung 30 eingeführten Schaft 24 eines medizinischen Instruments dargestellt ist. Die Art der Darstellung in 4 unterscheidet sich von der in 3 ferner dadurch, dass die Dichteinrichtung 30 nicht entlang einer die Längsachse 28 enthaltenden Ebene aufgeschnitten ist. Vielmehr ist bei der Darstellung in 4 lediglich durch zwei L-förmig angeordnete Schnitte ein kleiner Teil des zweiten Rands des zweiten Wandabschnitts 70 und des durch das Randprofil 39 am zweiten Rand des zweiten Wandabschnitts 70 gebildeten Befestigungsabschnitts entfernt. Dadurch ist aus der gewählten Perspektive die Dichtmembran 31 sichtbar.
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Es ist erkennbar, dass die durch den sternförmigen Schlitz 32 gebildeten drei Teile der Dichtmembran 31 aus der in 3 erkennbaren ebenen Gestalt in die Gestalt von Ausschnitten eines Kreiszylindermantels verformt sind und am äußeren Umfang des Schafts 24 anliegen. Ferner ist erkennbar, dass die in 4 dargestellte Dichteinrichtung 30 sich von der oben anhand der 3 dargestellten Dichteinrichtung dadurch unterscheidet, dass die Stege 66 nicht radial, sondern tangential zum ersten Wandabschnitt 60 ausgerichtet sind. Diese tangentiale Ausrichtung der Stege 66 kann bewirken, dass bei einer stärkeren Verformung und Auslenkung der Wandabschnitte 60, 70 relativ zueinander die Stege 66 einer elastischen Verformung einen geringeren Widerstand entgegensetzen als radial ausgerichtete Stege.
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5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Dichteinrichtung 30 aus 4. Die dargestellte Schnittebene enthält die Längsachse 28 des Trokars 20 und schneidet keinen der Stege 66. Die in 5 angedeutete Schnittebene A-A senkrecht zur Längsachse 28 ist für die unten beschriebenen 6 bis 8 von Bedeutung.
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In 5 ist, anders als in den 3 und 4, auch das proximale Ende eines Trokars 20 dargestellt. Zwischen dem proximalen Ende des Trokars 20 und dem durch das Randprofil 39 gebildeten Befestigungsbereich der Dichteinrichtung 30 besteht eine elastisch-formschlüssige Verbindung. Ferner ist im dargestellten Querschnitt erkennbar, dass durch die elastische Verformung der geschlitzten Dichtmembran 31 und des Übergangbereichs zwischen dem Rand der geschlitzten Dichtmembran 31 und der Ringdichtung 34 die Ringdichtung 34 ähnlich wie eine herkömmliche O-Ring-Dichtung im Wesentlichen linienförmig entlang einer kreisförmigen Linie, die den Schaft 24 des medizinischen Instruments umschließt, an diesem anliegt. Ferner sind die von proximal (in 5 oben) nach distal (in 5 unten) zunehmenden Wandstärken des ersten Wandabschnitts 60 und des zweiten Wandabschnitts 70 erkennbar.
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Die 6 und 7 zeigen schematische Darstellungen von Schnitten durch die in 5 dargestellte Dichteinrichtung 30 entlang der in 5 dargestellten Ebene A-A senkrecht zur Längssachse 28.
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6 zeigt die Dichteinrichtung 30 ohne ein eingeführtes medizinisches Instrument und somit in einem Zustand ähnlich dem der Darstellung der 3. Die Dichtmembran 31 mit dem sternförmigen Schlitz 32 erscheint in Draufsicht. An den drei Enden der drei symmetrisch angeordneten radialen Abschnitte des Schlitzes 32 in der Dichtmembran 31 sind Verstärkungen 36 in Form kleiner Verdickungen 36 der Dichtmembran 31 vorgesehen. Davon abgesehen sind die dem Betrachter zugewandte distale Oberfläche und die vom Betrachter abgewandte proximale Oberfläche der Dichtmembran 31 im Wesentlichen planparallel. Die Dichtmembran 31 verschließt die Dichteinrichtung fluiddicht oder im Wesentlichen fluiddicht, indem sie im dargestellten entspannten Zustand eine im Wesentlichen ebene Platte senkrecht zur Längsachse und parallel zur Zeichenebene der 5 bildet.
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7 zeigt die Dichteinrichtung 30 mit einem in die Dichteinrichtung 30 eingesetzten Schaft 24 eines medizinischen Instruments. Ähnlich wie in 4 dargestellt, ist die Membran 31 elastisch verformt und liegt in drei durch den sternförmigen Schlitz 32 (siehe 6) definierten Abschnitten am Umfang des Schafts 24 an.
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In den 6 und 7 sind die Ausrichtung der Stege 66 tangential zum ersten Wandabschnitt 60 und der (kleine) Abstand zwischen den radial äußeren Enden der Stege 66 und dem zweiten Wandabschnitt 70 erkennbar.
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8 zeigt eine schematische Darstellung einer Dichteinrichtung 30, die den oben anhand der 3 bis 7 dargestellten Dichteinrichtungen in einigen Merkmalen ähnelt, entlang einer Ebene, die der in 5 angedeuteten Ebene A-A entspricht. 8 zeigt die Dichteinrichtung 30 mit einem eingeführten Schaft 24 eines medizinischen Instruments und ähnelt insoweit der Darstellung in 7.
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Anders als die in den 4 bis 7 dargestellten Dichteinrichtungen weist die in 8 dargestellte Dichteinrichtung 30 keine tangential ausgerichteten plattenförmigen Stege auf. Stattdessen sind vier verschiedene Beispiele für alternative Querschnitte von Stegen 66 dargestellt, wobei eine reale Dichteinrichtung abweichend von der in 8 dargestellten Dichteinrichtung 30 insbesondere mehrere Stege mit gleichen Querschnitten aufweist. Die beispielhaft in 8 dargestellten Querschnitte der Stege 66 sind plattenförmig radial (unten; ähnlich wie in 3 dargestellt), T-förmig mit polygonalem Querschnitt (links), T-förmig mit abschnittsweise elliptischem Querschnitt (oben) und kastenförmig (Hohlprofil; rechts).
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In den 1 und 2 ist ein Trokar mit nur einer Dichteinrichtung 30 dargestellt. Alternativ können an einem Trokar 20 mehrere Dichteinrichtungen 30 nebeneinander vorgesehen sein, damit mehrere medizinische Instrumente 22 gleichzeitig und nebeneinander fluiddicht in den Trokar eingeführt werden können. Dies kann mikroinvasive Eingriffe durch einen einzigen Zugang hindurch ermöglichen. Die Dichteinrichtungen 30 sind dazu insbesondere über ein elastisches Verbindungsstück mit dem proximalen Ende des starren Tubus des Trokars verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Trokar
- 22
- medizinisches Instrument
- 24
- Schaft des medizinischen Instruments
- 26
- Bauchdecke eines Patienten
- 27
- Hohlraum unter der Bauchdecke 26
- 28
- Längsachse des Trokars 20
- 29
- Richtung des Einführens eines medizinischen Instruments 22 in den Trokar 20
- 30
- Dichteinrichtung
- 31
- Dichtmembran der Dichteinrichtung 30
- 32
- Schlitz in der Dichtmembran 31
- 33
- Rand der Dichtmembran 31
- 34
- Ringdichtung
- 36
- Verstärkung an einem Ende des Schlitzes 32 in der Dichtmembran 31
- 39
- Randprofil an der Dichteinrichtung 30
- 60
- erster Wandabschnitt
- 61
- erster Rand des ersten Wandabschnitts 60
- 62
- zweiter Rand des ersten Wandabschnitts 60
- 66
- Steg am ersten Wandabschnitt 60
- 70
- zweiter Wandabschnitt
- 71
- erster Rand des zweiten Wandabschnitts 60
- 72
- zweiter Rand des zweiten Wandabschnitts 60
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4857062 [0003]
- WO 93/01850 A1 [0004]
- US 5366446 [0005]
- EP 0630660 A1 [0006]
- EP 0746359 B1 [0007]
- WO 2010/045702 A1 [0008]
- US 4430081 [0009]
- WO 91/12838 A1 [0010]
- EP 0536549 A1 [0011]
- WO 94/01149 A1 [0012]
- DE 69329286 T2 [0012]
- WO 98/32484 A1 [0013]
- EP 1269925 A1 [0014]
- EP 1350476 A1 [0015]