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1. (WO2007003532) SURGICAL DEVICE FOR REMOVAL OF TISSUE FROM A BIOLOGICAL STRUCTURE
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«jescπption ιd~"desc">Beschreibung
<invent!on-tit!e ιd="ιnvt">
Chirurgische Einrichtung zur Entnahme von Gewebe aus einer biologischen Struktur

</ιnventιon-tιtle>
<technιcal-fιeld
Gebiet
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine chirurgische Einrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Derartige Einrichtungen werden insbesondere in der plastischen Chirurgie, aber auch zur operativen Behandlung von Krankheitsherden eingesetzt.
Diese Einrichtungen sind auch zur Entnahme von
wiedervermehrungsfähigen Gewebezellen geeignet.
</technical-field>
<background-art !d="bart">Stand der Technik
[0003] Aus der EP 551 920 B 1 ist eine derartige Einrichtung zur Entnahme von
Gewebezellen bekannt, die aus einer Flüssigkeitstrenneinrichtung zum
Lösen der Gewebeteile mit Hilfe eines Flüssigkeitsstrahles und aus einer Absaugeinrichtung zum Abtransport der gelösten Gewebezellen besteht. Die Flüssigkeitstrenneinrichtung besteht aus einem Vorratsbehälter für die Trennflüssigkeit, einer Druckpumpe und einer Einspritzleitung. Zur
Absaugeinrichtung gehört ein Auffangbehälter für die abgesaugten
Gewebeteile, eine Saugpumpe und eine Absaugleitung. Die
Einspritzleitung der Flüssigkeitstrenneinrichtung und die Absaugleitung der Absaugeinrichtung münden gemeinsam in einem Operationshandstück.
Dabei ist die Einspritzleitung axial und innerhalb der Absaugleitung
angeordnet, sodass sich ein die Einspritzleitung ummantelnder
ringförmiger Absaugkanal ergibt. Die Einspritzleitung ist an ihrem distalen Ende mit einer Einspritzdüse ausgestattet, während der ringförmige
Absaugkanal entsprechende Absaugöffnungen besitzt.
[0004] In der US 5 037 431 B wird nun eine derartige Einrichtung vorgestellt, bei der die ringförmige Absaugleitung an ihrem distalen Ende offen ausgeführt ist und die damit eine ringförmige Absaugöffnung aufweist. Dagegen ist die mittige Einspritzleitung mit einer abgewinkelten Einspritzdüse und mit einer Antriebsvorrichtung für eine Drehbewegung ausgestattet. Dadurch tritt der Flüssigkeitsstrahl unter einem Winkel zur Achse der Ein- spritzleitung aus und wird durch die Drehbewegung der Einspritzleitung auf einer Kreisbahn bewegt. Auf diese Weise werden Krankheitsherde kreisförmig ausgeschnitten und anschließend abgesaugt.
[0005] Diese chirurgische Einrichtung kann allerdings nur bei einer offenen
Operation eingesetzt werden, bei der der Operationsbereich dem
Operateur sichtbar bleibt. Außerdem ist die Antriebsmechanik für die sehr lange und relativ dünne Einspritzleitung technisch aufwendig. Damit nimmt das Operationshandstück eine umfängliche Größe an, die einen Einsatz im invasiven Bereich unmöglich macht. Die sehr lange und dünne Einspritzleitung ist aber auch nicht in der Lage, unter der Belastung des
Antriebs stabil zu bleiben, sodass die Gefahr der Verbiegung oder der
Abscherung besteht. Damit ist keine gesicherte Funktion gewährleistet, was den Einsatz dieser Einrichtung in dem sehr sensiblen Medizinbereich verbietet.
[0006] In der DE 100 33 278 A1 wird nun eine chirurgische Einrichtung zur
Entnahme von Gewebezellen aus einer biologischen Struktur beschrieben, bei dem die Einspritzdüse des Operationshandstückes einen Schlitz
aufweist, sodass der Flüssigkeitsstrahl flach austritt und eine schälende
Wirkung erzielt. Damit dringt der Flachstrahl in intelligenter Weise
zwischen benachbarte Gewebezellen ein, drückt sie auseinander und
trennt sie an den Verbindungsstellen, ohne die Gewebezellen zu
zerstören. Die so in schonender Weise abgetrennten Gewebezellen
werden zusammen mit der neutralen Flüssigkeit mit einer relativ geringen Saugkraft abgesaugt und entsorgt oder von der neutralen Flüssigkeit
wieder getrennt und weiterverwendet. Der besondere Vorteil dieser
chirurgischen Einrichtung liegt darin, dass die Fettgewebezellen in
schonender weise und allein durch die Kraft des Trennstrahles und ohne die Kraft des Saugstromes abgetrennt werden.
[0007] Es hat sich aber gezeigt, dass ein Missverhältnis zwischen der Größe der abgetrennten Fettgewebezellen und der begrenzten Größe der zur
Verfügung stehenden Absaugöffnungen und Absaugkanälen besteht. Das führt zu Verstopfungen, weil die Absaugquerschnitte einfach nicht
ausreichend groß sind. Diese begrenzte Absaugleistung zwingt den Operateur, sein handwerkliches Geschick darauf zu richten, möglichst nur wenig und auch nur kleine Fettgewebezellen zu lösen. Das schränkt die
Leistungsfähigkeit der chirurgischen Einrichtung stark ein.
[0008] Aus der DE 20 2004 014 104.3 wurde nun eine ähnliche Einrichtung
bekannt, bei der Einspritzdüse eine Kürette mit einer Hohlkehle und einer Prallfläche vorgelagert ist. Dadurch tritt ein gebündelter Flüssigkeitsstrahl aus der zylindrischen Einspritzdüse aus, passiert die Hohlkehle der
Kürette und schlägt auf die Prallfläche der Kürette auf. Dabei wird der gebündelte Flüssigkeitsstrahl zerschlagen und in einen Flachstrahl
umgeformt. Der Flachstrahl trennt die Fettgewebezellen wiederum in
bekannter Weise voneinander, während der gebündelte Flüssigkeitsstrahl innerhalb der Hohlkehle der Kürette mit seiner gegenüber dem Flachstrahl höheren Trennkraft die in seinen Wirkungsbereich kommenden
Fettgewebezellen zerkleinert und für die Absaugung aufbereitet.
[0009] Diese zusätzliche Zerstörung in der Hohlkehle ist aber unzureichend, weil die relativ großen Fettgewebezellen auf Grund der Enge der Hohlkehle vom gebündelten Flüssigkeitsstrahl nur tangential erfasst werden.
Dadurch werden die Fettgewebezellen überwiegend nur in Drehung
versetzt, aber nicht zerstört. Es besteht also auch bei dieser chirurgischen Einrichtung die Gefahr von Verstopfungen und so muss auch bei dieser chirurgischen Einrichtung mit einer verminderten Trennleistung gearbeitet werden.
</background-art>
«jisdosure ιd="d!sc">Offenbarung der Erfindung
<tech-prob!em ιd="tprob">Technische Aufgabe
[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das Leistungsvermögen einer gattungsgemäßen chirurgischen Einrichtung zu erhöhen.
</tech-problem>
<tech-so!ution
Lösung
[0011] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10. Die neue chirurgische Einrichtung beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik.

[0012] So liegt der wesentliche Vorteil darin, dass die Gefahr von Verstopfungen weitestgehend vermieden wird. Das ist darauf zurückzuführen, dass
übergroße Fettgewebezellen auf das erforderliche und von der Größe der Absaugöffnungen und des Absaugkanals bestimmte Maß zerkleinert werden. Diese besondere und gegenüber den bisherigen chirurgischen
Einrichtungen verbesserte Zerkleinerung der abgetrennten
Fettgewebezellen macht es möglich, dass der Flüssigkeitsstrahl durch eine Druckerhöhung oder durch eine besondere Gestaltung der Strahlform noch leistungsfähiger gemacht wird. Dabei ist es zweckmäßig, die im
Absaugkanal vorgesehene Führungswand als eine Spirale auszuführen, die zu einem drallartigen Saugstrom führt. Mit diesem Saugstrom werden zusätzliche Trennkräfte am Trennvorgang beteiligt. Außerdem wirkt die spirale Führungswand wie eine Förderschnecke, die den Saugstrom
unterstützt, sodass die Absaugleistung verbessert wird. Wenn es auch zweckmäßig ist, die Führungswand starr mit der Einspritzkanüle zu
verbinden, so kann es für bestimmte Anwendungen auch von Vorteil sein, die Führungswand starr an der Innenwandung des Absaugrohres
anzubringen. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, die Führungswand achsparallel in einer Ebene auszuführen. Das vereinfacht den Aufwand und damit die Herstellungskosten der Einrichtung.
[0013] Es ist von einem besonderen Vorteil, wenn das Absaugrohr mit einem
Strahlkopf ausgestattet und vor der Einspritzdüse angeordnet wird, wobei der Strahlkopf eine Prallfläche für den gebündelten Flüssigkeitsstrahl besitzt. Mit dieser Prallfläche wird der gebündelte Flüssigkeitsstrahl nach den Anforderungen des konkreten Anwendungsfalls umgeformt. Dem
entsprechend wird die Prallfläche in ihrem Anstellwinkel und in ihrer Form so ausgeführt, dass eine gewünschte Form des Flüssigkeitsstrahls
entsteht. Beispielsweise kann die gewünschte Form des
Flüssigkeitsstrahls flach oder parabolisch sein.
</tech-sαlution>
</d!Sc!osure>
<descnption-of-drawings !cN"desd">Kurze Beschreibung der Zeichnungen [0014] Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Dazu zeigen:
[0015] Fig. 1 : eine Ansicht der neuen chirurgischen Einrichtung,
[0016] Fig. 2: einen Längsschnitt durch eine Absaugleitung in einer ersten Ausführungsform mit einem drallartigen Absaugkanal,
[0017] Fig. 3: eine Draufsicht auf die Absaugleitung gemäß der Fig. 2 mit einem teilweisen Längsschnitt, der um 90° gedreht ist,
[0018] Fig. 4: eine Draufsicht der Absaugleitung nach der Fig. 3 mit einer ovalen und drallartig angeordneten Absaugöffnung und
[0019] Fig. 5: einen Querschnitt durch eine Absaugleitung in einer zweiten Ausführungsform mit einer achsparallel verlaufenden Führungswand.

</descπptιon-of-drawιngs>
<mode-for-ιnventιon ιd™"mode">AusfÜhrungsform(en) der Erfindung
[0020] Die chirurgische Einrichtung zur Entnahme von Gewebe aus einer
biologischen Struktur besteht aus einer Flüssigkeitstrenneinrichtung zum Trennen einer biologischen Struktur und einer entsprechenden
Absaugeinrichtung, wie sie beispielsweise aus der EP 0551 920 B 1
bekannt ist. Sowohl die Flüssigkeitstrenneinrichtung als auch die
Absaugeinrichtung sind inzwischen allgemein bekannt und brauchen daher nicht gezeigt zu werden. Die Flüssigkeitstrenneinrichtung besteht demnach aus einem Vorratsbehälter, einer Druckpumpe und einer
Einspritzleitung und die Absaugeinrichtung besitzt einen Auffangbehälter, eine Saugpumpe und eine Absaugleitung. Die Einspritzleitung der Flüssigkeitstrenneinrichtung und die Absaugleitung der Absaugeinrichtung münden gemeinsam in einem Operationshandstück 1.
[0021] Das Operationshandstück 1 besteht gemäß der Fig. 1 aus einem äußeren Absaugrohr 2 und einer im Inneren des Absaugrohres 2 eingesetzten
Einspritzkanüle 3 mit einer Einspritzdüse 4. Am proximalen Ende des
Operationshandstückes 1 befindet sich ein Handgriff 5, der das
Absaugrohr 2 und die Einspritzkanüle 3 vereinheitlicht und der Elemente zur Verbindung der inneren Einspritzkanüle 3 mit der zur
Flüssigkeitsdruckpumpe führenden Einspritzleitung und zur Verbindung des äußeren Absaugrohres 2 mit der zur Absaugeinrichtung führenden Absaugleitung aufweist. Im Handgriff 5 befindet sich eine vom Daumen des Operateurs verschließbare Bypassöffnung 6, die eine Beeinflussung der Größe der Saugkraft des Saugstromes ermöglicht.
[0022] Das äußere Absaugrohr 2 und die innere Einspritzkanüle 3 sind mit ihren Durchmessern so aufeinander abgestimmt, dass ein für den Abtransport von Gewebeteilen ausreichender Absaugkanal in Form eines Ringkanals verbleibt.
[0023] Die Einspritzdüse 4 der inneren Einspritzkanüle 3 besitzt eine zylindrische Düsenbohrung und ist in einer axialen Führungsbohrung des äußeren
Absaugrohres 2 gelagert, wobei die Einspritzdüse 4 nur mit einem
geringen Überstand aus der Führungsbohrung des äußeren Absaugrohres 2 herausragt.
[0024] Der Einspritzdüse 4 ist ein Strahlkopf 7 mit einer Hohlkehle 8 in Form einer Halbschale und eine Strahlkopfspitze 9 mit einer Prallfläche 10
vorgelagert, wobei der Strahlkopf 7 starr mit dem äußeren Absaugrohr 2 verbunden ist. Dabei ist die Prallfläche 10 der Einspritzdüse 4
gegenüberliegend und in der Flucht des austretenden Flüssigkeitsstrahles angeordnet. Gegenüber dieser Flucht ist die Prallfläche 10 so
ausgerichtet, dass der auftreffende gebündelte Flüssigkeitsstrahl aufgelöst und umgeformt wird. Die Strahlkopfspitze 9 ist mit einer nicht näher
dargestellten Trennkante ausgeführt, die zur zusätzlichen mechanischen
Unterstützung des Flüssigkeitstrennstrahles Verwendung findet. Das
Absaugrohr 2 besitzt mehrere radiale Absaugöffnungen 11 , die im
Querschnitt kreisrund oder oval ausgeführt sind und die ein oder mehrere axiale Reihen ausbilden. Dabei verlaufen die eine oder die mehreren
Reihen der Absaugöffnungen 11 in einer gleichen axialen Linie, wie es die Fig. 1 zeigt, oder auch drallartig.
[0025] Das Absaugrohr 2 ist gegenüber dem Handgriff 5 austauschbar und
drehbar ausgeführt und ist daher mit einer Antriebseinrichtung 12 und einer Steuer- und Regeleinheit 13 ausgestattet. Diese Antriebseinrichtung 12 und die Steuer- und Regeleinheit 13 sind räumlich im Handgriff 5
eingesetzt, sodass die Steuer- und Regeleinheit 13 für den Operateur leicht zugänglich und bedienbar ist. Dabei ist die Antriebseinrichtung 12 und die Steuer- und Regeleinheit 13 vorzugsweise elektrisch betrieben, wobei sie auch rein mechanisch aufgebaut und vom Operateur manuell antreibbar ausgeführt sein kann. Die Antriebseinrichtung 12 und die
Steuer- und Regeleinheit 13 sind weiterhin so ausgeführt, dass das
Absaugrohr 2 in beiden Drehrichtungen rotationsfähig oder innerhalb eines ausgewählten Drehwinkelbereiches von 0 bis 360° drehbar und stufenlos oder in Stufen feststellbar ist.
[0026] Nach den Fig. 2 bis 4 ist die innere Einspritzkanüle 3 mit einer
umlaufenden und drallartig ausgerichteten Führungswand 14 ausgestattet, wobei die Einspritzkanüle 3 und die Führungswand 14 einteilig ausgeführt oder lösbar miteinander verbunden sind. Diese drallartige Führungswand 14 erstreckt sich radial bis an die Innenwand des äußeren Absaugrohres 2 und axial in einem Zug vom unmittelbaren Bereich der ersten Absaugöffnung 11 bis in den unmittelbaren Bereich hinter der letzten Absaugöffnung 11 bzw. bis in den Handgriff 5. Diese drallartige Führungswand 14 kann axial auch unterbrochen und damit mehrteilig ausgeführt sein, wobei dann jeder Absaugöffnung 11 ein separates Teil der Führungswand 14 mit
mindestens einer Windung zugeordnet ist. Die radiale Anpassung der
Führungswand 14 an die Innenwand des äußeren Absaugrohres 2 ist mit einem Spiel so gewählt, dass eine leichte Drehbewegung ermöglicht und eine ausreichende Dichtheit gegenüber dem Durchtritt von Gewebeteilen gewährleistet sind. Die Steigung der drallartigen Führungswand ist
erforderlicher Weise so groß und die Oberfläche der Führungswand 14 so glatt, dass die Transportbewegung des abzusaugenden Materials durch
Reihungskräfte nur so gering wie möglich beeinträchtigt wird.
[0027] Nach der Fig. 5 besitzt die Führungswand 14 im Bereich aller oder
ausgewählter Absaugöffnungen 11 eine umfängliche Schneidkante 15 und die entsprechenden Absaugöffnungen 11 jeweils eine innere
Schneidkante 16, die zusammen ein Schneidenpaar ausbilden. Zur
Ausbildung dieses Schneidenpaares kann die Führungswand 14 drallartig verlaufen, wie es die Fig. 2 bis 4 zeigen, oder die Führungswand 14 ist gemäß der Fig. 5 achsparallel ausgerichtet.

[0028] Mit dieser neuen chirurgischen Einrichtung werden zusätzliche Trennkräfte entwickelt, die in den Fig. 2 bis 5 vereinfacht und durch Vektoren
symbolisiert dargestellt wurden. Die Wirkung dieser Vektoren wird im
Folgenden zusammen mit der Wirkungsweise der chirurgischen
Einrichtung beschrieben.
[0029] Zur Entnahme von Fett- und Bindegewebezellen wird das Absaugrohr 2 mit der Einspritzkanüle 3 zunächst in den Bereich der zu entnehmenden
Fettgewebezellen geschoben und an der Druckpumpe der
Flüssigkeitsversorgungseinrichtung ein erforderlicher Flüssigkeitsstrom eingestellt. In gleicher weise wird durch die Aktivierung der Saugpumpe ein zum Flüssigkeitsstrom passender Saugstrom erzeugt, der seine Luft zunächst über die geöffnete Bypassöffnung 6 ansaugt. Der
Flüssigkeitsstrom durchläuft den Einspritzkanal 3 und tritt unter Druck und gebündelt aus der Einspritzdrüse 4 aus. Unter Beibehaltung seiner
gebündelten Form passiert der Flüssigkeitsstrom die axiale Hohlkehle 11 des Strahlkopfes 7 und trifft auf die Prallfläche 10 der Strahlkopfspitze 9, wo er je nach der Geometrie der Prallfläche 10 umgeformt wird. Dieser
Flüssigkeitsstrahl hat eine ausreichende Kraft, um in intelligenter Weise zwischen die Fettgewebezellen zu gelangen und die einzelnen
Fettgewebezellen voneinander zu trennen. Durch einen Verschluss der
Bypassöffnung 6 im Handgriff 5 wird der Saugstrom über die Absaugöffnungen 11 geleitet, der jetzt die gelösten Fettgewebezellen und die verwendete Arbeitsflüssigkeit erfasst, in ihrer Bewegungsrichtung umlenkt und in Richtung der Absaugöffnungen 11 beschleunigt. Über diese
Absaugöffnungen 11 gelangen die abgetrennten Fettgewebezellen in den drallartig verlaufenden Absaugkanal zwischen der inneren Einspritzkanüle 3 und dem äußeren Absaugrohr 2 und von dort in einen Auffangbehälter.

[0030] Fettgewebezellen mit größeren Ausmaßen werden von den dann zu
kleinen Absaugöffnungen 11 aufgehalten und zunächst festgesetzt. Dabei, wirken auf die Fettgewebezelle zunächst die Trennkräfte aus der Summe der Massenkräfte der Gewebezelle und der Saugkräfte aus dem gedrallten Saugstrom, die zusammen durch die Vektoren 17 symbolisiert sind. Auf
Grund der durch den drallartigen Absaugstrom entstehenden diagonalen Ausrichtung dieser Trennkräfte 17 zerlegen sich die Trennkräfte 17 in axial und radial wirkenden Trennkraftkomponenten. Den axialen
Kraftkomponenten dieser Trennkräfte 17 stehen die Gegentrennkräfte 18 gegenüber, die sich aus dem axial feststehenden Absaugrohr 2 ergeben. Die Größe der axialen Kraftkomponenten der Trennkräfte 17 und die
Gegentrennkräfte 18 sind geeignet, die übergroßen Fettgewebezellen in entsprechender weise zu zerkleinern.
[0031] Für so nicht zerkleinerungsfähige Fettgewebezellen wird die Steuer- und
Regeleinheit 13 betätigt, sodass das Absaugrohr 2 in eine entsprechend ausgerichtete Drehung versetzt wird. Aus dieser Drehung entwickeln sich Gegentrennkräfte 19, die den radialen Trennkraftkomponenten der
Trennkräfte 17 entgegenstehen. Damit nehmen auch die radialen
Trennkraftkomponenten der Trennkräfte 17 am Trennvorgang teil, sodass sich die Summe der auf die Fettgewebezelle wirkenden Trennkräfte erhöht hat. Damit werden schwer trenn- und absaugbare Fettgewebezellen
zerkleinert. Wie die Fig. 3 und 4 verdeutlichen, kann die Summe der
Trennkräfte weiter erhöht werden, wenn die Absaugöffnungen 11 statt kreisrund, oval ausgeführt werden, weil sich dadurch die wirksame Länge der am Trennvorgang beteiligten Trennkante erhöht.
[0032] Wie die Fig. 5 verdeutlicht, wird die Summe der auf die Fettgewebezelle wirkenden Trennkräfte weiter erhöht, wenn die Absaugöffnung 11 mit einer inneren Schneidkante 16 und die Führungswand 14 mit einer
umfänglichen Schneidkante 15 ausgestattet werden, sodass sich aus den neuen Schneidkräften 20 und den entsprechenden Gegenschneidkräften 21 des Absaugrohres 2 ein neues Schneidenpaar ergibt. Dann werden daraus zusätzliche Schneidkräfte entwickelt, die auch die bislang nicht trenn- und absaugbaren Fettgewebezellen auf eine transportfähige Größe zerkleinern.

[0033] Liste der Bezugszeichen
1 Operationshandstück
2 äußeres Absaugrohr
3 innere Einspritzkanüle
4 Einspritzdüse
5 Handgriff
6 Bypassöffnung
7 Strahlkopf
8 Hohlkehle
9 Strahlkopfspitze
10 Prallfläche
11 Absaugöffnung
1 2 Antriebseinrichtung
13 Steuer- und Regeleinheit
14 Führungswand
15 umfängliche Schneidkante der Führungswand

16 innere Schneidkante der Absaugöffnung
17 Trennkräfte
18 Gegentrennkräfte
19 Gegentrennkräfte
20 Schneidkräfte
21 Gegenschneidkräfte
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</descπptιon>