DE29501973U1 - Device for separating a biological structure - Google Patents

Description

Translated fromGerman

06.02.199506.02.1995

BeschreibungDescriptionVorrichtung zum Trennen einer biologischen StrukturDevice for separating a biological structure

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen einer biologischen Struktur, insbesondere desmenschlichen Gewebes, bestehend aus Einrichtungen einer Water-jet-cutti ng-Anlage.The invention relates to a device for separating a biological structure, in particular human tissue, consisting of devices of a water jet cutting system.

Eine derartige Vorrichtung wird für minimal invasive Eingriffein der Human- und Veterinärmedizin eingesetzt.Such a device is used for minimally invasive proceduresin human and veterinary medicine.

Water-jet-cutting-Anlagen sind bekannt und bestehenhauptsächlich aus einem Druckmediumkreislauf mit einemDruckerzeuger und entsprechenden Steuer- und Regeleinrichtungen und einem Trennmediumkreislauf mit einem flexiblenAufnahmebehälter für das Trennmedium und ein oder mehrere Handstücke.Water jet cutting systems are well known and consist mainly of a pressure medium circuit with a pressure generator and corresponding control and regulation devices and a separation medium circuit with a flexible container for the separation medium and one or more handpieces.

Zur Handhabung dieser Anlagen wird im Druckmediumkreislaufeine gewünschter Druck erzeugt, der unmittelbar auf den flexiblen Aufnahmebehälter wirkt. Dabei wird dasTrennmedium aus dem Aufnahmebehälter verdrängt und überLeitungen zum Handstück befördert, wo es unter Druck austritt. Dieser austretende Water-jet trennt die biologischeStruktur in bekannter Weise.To operate these systems, a desired pressure is generated in the pressure medium circuit, which acts directly on the flexible receiving container. The separation medium is displaced from the receiving container and transported via lines to the handpiece, where it exits under pressure. This escaping water jet separates the biological structure in a known manner.

Eine solche Anlage ist in der DE P 42 00 976 des Anmelders bekannt geworden. Diese Anlage besitzt eine Kolben-Zylinder-Einheit,deren Kolben vom geregelten Druckmedium belastet wird und dessen Bewegung über ein WegeventilSuch a system is known from the applicant's DE P 42 00 976. This system has a piston-cylinder unit,the piston of which is loaded by the regulated pressure medium and whose movement is controlled by a directional valve

umkehrbar ist. Der Zylinderraum nimmt den flexiblen Aufnahmebehälterfür das Trennmedium auf. Dabei ist dieser Aufnahmebehälter als Kartusche ausgebildet und besitztüber den gesamten Hub der Kolben-Zylinder-Einheit einenFormschluß zum Zylinderraum.is reversible. The cylinder chamber accommodates the flexible container for the separation medium. This container is designed as a cartridge and has a positive connection to the cylinder chamber over the entire stroke of the piston-cylinder unit.

Diese Anlage zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sich der Druck im Druckmediumkreislauf feinfühlig undstufenlos einstellen und äußerst genau und reproduzierbar auf das Trennmedium übertragen läßt. Das bewirkt,daß der austretende Trennmediumstrom stets, auch nach dem Austritt aus der Düse des Handstückes, eine bevot—zugte laminare Strömung besitzt und einen scharfkantigenWasserstrahl ausbildet. Mit dieser Scharfkantigkeit sindeine Reihe wesentlicher Vorteile in der Anwendung vet— bunden.This system is particularly characterized by the fact that the pressure in the pressure medium circuit can be adjusted sensitively and continuously and transferred to the separation medium with extreme precision and reproducibility. This means that the escaping separation medium flow always has a preferred laminar flow, even after it exits the nozzle of the handpiece, and forms a sharp-edged water jet. This sharp edge brings with it a number of significant advantages in use.

Diese und alle anderen Water-jet-cutting sind allerdingsnur begrenzt einsetzbar und zwar nur an solchen menschlichen oder tierischen Organe, die dem Operateur mitseiner Hand und dem Handstück der Einrichtung zugänglich sind.However, this and all other water jet cutting methods can only be used to a limited extent and only on human or animal organs that are accessible to the surgeon with his hand and the device's handpiece.

Es besteht die Aufgabe, eine gattungsgemäße Vorrichtung auszubilden, die auch bei minimalinvasiven Eingriffeneinsetzbar ist.The task is to develop a device of this type that can also be used in minimally invasive procedures.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmaledes Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features ofclaim 1.

Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen2 bis 5.Useful embodiments arise from claims2 to 5.

Die Vorrichtung vereint die Vorteile des Wasserstrahlschneidens mit denen der Endoskopie und allen anderenbekannten minimalinvasiven Methoden.The device combines the advantages of waterjet cutting with those of endoscopy and all other known minimally invasive methods.

Dadurch wird es möglich, Water-jet-cutting bei minimalinvasiven Eingriffen in der Human- und Veterinärmedizineinzusetzen, Damit wird für die Watet—jet-cutting-Verfahrenein neues Anwendungsgebiet in der Medizin ei— schlossen.This makes it possible to use water-jet cutting in minimally invasive procedures in human and veterinary medicine. This opens up a new area of application in medicine for water-jet cutting procedures.

Vorzugsweise mit Hilfe der Endoskopie kann die hochflexible Endo-Kapi1lare durch eine sehr kleine Körperöffnungeingeführt und im Körper sehr genau positioniert und gesteuert werden.Preferably with the help of endoscopy, the highly flexible endo-capillary can be inserted through a very small body opening and positioned and controlled very precisely in the body.

Bei einer zweckdienlichen Ausgestaltung der Erfindungwird eine Wate)—jet-cutting-Anlage eingesetzt, die auseinem Druckmediumkreis und einem Trennmediumkreis besteht und die eine Kolben-Zylinder-Einheit besitzt, derenKolben vom Druckmedium belastet wird und dessen Zylinderraum einen flexiblen Aufnahmebehälter für dasTrennmedium aufnimmt. Dabei ist der Aufnahmebehälter als Kartusche ausgebildet und besitzt über den gesamten Hubeinen Formschluß mit dem Zylinderraum. Diese Watei—jet-cutting-Anlage bildet in vorbildlicherWeise einen scharfkantigen Trennstrahl aus, der frei vonKavitation und Verwirbelungen ist und sich daher ausgezeichnetfür minimalinvasive Eingriffe eignet.In an expedient embodiment of the invention, a water jet cutting system is used which consists of a pressure medium circuit and a separation medium circuit and which has a piston-cylinder unit, the piston of which is loaded by the pressure medium and the cylinder chamber of which accommodates a flexible receiving container for the separation medium. The receiving container is designed as a cartridge and has a positive connection with the cylinder chamber over the entire stroke. This water jet cutting system forms a sharp-edged separation jet in an exemplary manner, which is free of cavitation and turbulence and is therefore ideally suited for minimally invasive procedures.

Bei einer zweckdienlichen Ausgestaltung der Vorrichtungkann das Trennmedium temperaturgesteuert in die Endo-Kapi 1 lare eingeführt werden. Damit können zusätzlich alleIf the device is designed appropriately, the separation medium can be introduced into the endo-capillaries in a temperature-controlled manner. This also allows all

bekannten Vorteile der thermischen Gewebebeeinflussunggenutzt werden.known advantages of thermal tissue manipulationcan be utilized.

In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung kann einLaser in das Trennmedium eingekoppelt werden, sodaß die Endo-Kapi1lare auch als Optik-Fluid-Transmissionssystemgenutzt werden kann. Der im Trennmedium geführte Laserstrahl wird vorzugsweise bei der Zertrümmerung von Nierensteinenverwendet.In a further embodiment of the device, a laser can be coupled into the separation medium so that the endo-capillary can also be used as an optical fluid transmission system. The laser beam guided in the separation medium is preferably used to break up kidney stones.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Vorrichtung miteinem weiteren Druckerzeugersystem zusammenwirken, dasDruckpiks erzeugt und in das Trennmedium induziert. Dabei entstehen Schockwellen, die für unterschiedlichsteZertrümmerungen, wie Harnleiter-, Blase-, Nieren- und Gallensteine sowie zur Entfernung von Gefä|3verengungenund Gefäßverschlüssen geeignet sind.In a further embodiment, the device can work together with another pressure generating system that generates pressure pricks and induces them into the separation medium. This creates shock waves that are suitable for the most diverse types of fragmentation, such as ureter, bladder, kidney and gallstones, as well as for the removal of vascular constrictions and vascular occlusions.

Die Vorrichtung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The device is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Dazu zeigt dieThe

Fig.1: eine schematische Darstellung der Vorrichtung.Fig.1: a schematic representation of the device.

Die Vorrichtung wirkt zusammen mit einer Watet—Jetcutting-Anlage,die hauptsächlich aus einer Druckerzeugereinrichtung1 für das Trennmedium besteht. Dabei kann die Druckerzeugereinrichtung 1 den Druck unmittelbar imThe device works together with a wading jet cutting system, which mainly consists of a pressure generating device 1 for the separation medium. The pressure generating device 1 can apply the pressure directly in the

·· · · ♦ t ■·· · · ♦ t ■

Trennmedium oder indirekt über einen zweiten Druckmediumkreislauf erzeugen. Im bevorzugten zweiten Fall wirdder Druck des Druckmediums über eine Einrichtung, beispielsweise eine Kolben-Zyiinder-Einheit auf einen flexiblenAufnamebehälter für das Trennmedium übertragen.Separating medium or indirectly via a second pressure medium circuit. In the preferred second case,the pressure of the pressure medium is transferred via a device, for example a piston-cylinder unit, to a flexiblereceiving container for the separating medium.

Von der Druckerzeugereinrichtung führt eine Leitung 2 zu einem Adapter 3 und von dort eine hochflexible Endo-Kapillare4 vorzugsweise zu einem Endoskop 5. Das Endoskop 5 besteht bekanntermaßen aus einem Handstück 6 mit einerSteuereinrichtung 7 und einer biegsamen Arbeitsröhre 8. Dabei ist das Ende der biegsamen Arbeitsröhre 8 mit Hilfeder Steuereinrichtung 7 frei positionierbar. Die Endo-Kapillare 4 ist in einen Arbeitskanal 9 der Arbeitsröhre8 eingeführt und ragt geringfügig aus der Arbeitsröhre 8 heraus. Die Endo-Kapi1lare 5 besitzt eine Düse10.A line 2 leads from the pressure generating device to an adapter 3 and from there a highly flexible endo-capillary 4 preferably to an endoscope 5. The endoscope 5 consists, as is known, of a handpiece 6 with a control device 7 and a flexible working tube 8. The end of the flexible working tube 8 can be freely positioned using the control device 7. The endo-capillary 4 is inserted into a working channel 9 of the working tube 8 and protrudes slightly from the working tube 8. The endo-capillary 5 has a nozzle 10.

Die Water-jet-cutting-Anlage besitzt weiterhin eine zumAdapter 3 führende Leitung 11 ausgerüstet, in die eine Heizeinrichtung 12 eingebunden ist.The water jet cutting system is also equipped with a line 11 leading to the adapter 3, into which a heating device 12 is integrated.

Die Watet—jet-cutting-Anlage besitzt weiterhin eine zumAdapter 3 führende Leitung 13 mit einer Druckimpulserzeugereinrichtung 14 und eine weitere Leitung 15 mit einerLaserstrahlerzeugungseinrichtung 16.The Watet-jet cutting system also has a line 13 leading to the adapter 3 with a pressure pulse generator device 14 and a further line 15 with a laser beam generator device 16.

Verwendete BezugszeichenReference symbols used

1 Druckerzeugungseinrichtung1 pressure generating device

2 Leitung2 Line

3 Adapter3 adapters

4 Endo-Kapi11are4 Endo-Kapi11are

5 Endoskop5 Endoscope

6 Handstück6 Handpiece

7 Steuereinrichtung7 Control device

8 Arbeitsröhre8 Working tube

9 Arbeitskanal9 Working channel

Düsejet

Leitung Heizeinrichtung Leitung DruckimpulserzeugereinrichtungLeitung Laserstrahl erzeugereinrichtungHeating device line Pressure pulse generator line Laser beam generator line

Claims (5)

Translated fromGerman

06.02.1995 Schutzansprüche06.02.1995 Protection claims1. Vorrichtung zum Trennen einer biologischen Struktur, bestehend aus einer Water-jet-cutting-Anlage miteiner Druckerzeugungseinrichtung für ein Trennmedium und einer Kapillare, aus der das unter Druck stehende Trennmediumaustritt,1. Device for separating a biological structure, comprising a water-jet cutting system with a pressure generating device for a separation medium and a capillary from which the pressurized separation medium emerges,dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillareals Endo-Kapi1lare (4) ausgebildet ist und voi—zugsweise mit einem Endoskop (5) kombiniert ist.characterized in that the capillary is designed as an endo-capillary (4) and is preferably combined with an endoscope (5).2. Vorrichtung nach Anspruch 1,2. Device according to claim 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Water-jet-cutting-Anlageverwendet wird, die aus einem Druckmediumkreis und einem Trennmediumkreis besteht unddie eine Kolben-Zylindet—Einheit besitzt, deren Kolbenvom Druckmedium belastet wird und dessen Zylinderraum einen flexiblen Aufnahmebehälter für das Trennmediumaufnimmt, wobei der Aufnahmebehälter als Kartusche ausgebildetist.characterized in that a water jet cutting system is used which consists of a pressure medium circuit and a separation medium circuit and which has a piston-cylinder unit, the piston of which is loaded by the pressure medium and the cylinder chamber of which accommodates a flexible receiving container for the separation medium, the receiving container being designed as a cartridge.3. Vorrichtung nach Anspruch 1,3. Device according to claim 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare(4) mit einer Heizeinrichtung (12) verbunden i st.characterized in that the capillary (4) is connected to a heating device (12).4. Vorrichtung nach Anspruch 1,4. Device according to claim 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare(4) mit einer Druckimpulserzeugereinrichtung (14) verbunden ist.characterized in that the capillary (4) is connected to a pressure pulse generating device (14).5. Vorrichtung nach Anspruch 1,5. Device according to claim 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare(4) mit einer Laserstrahlerzeugungseinrichtung (16) verbunden ist.characterized in that the capillary (4) is connected to a laser beam generating device (16).