DE29713150U1

DE29713150U1 - Chirurgisches Instrument

Info

Publication number: DE29713150U1
Application number: DE29713150U
Authority: DE
Original assignee: Richard Wolf GmbH
Current assignee: Richard Wolf GmbH
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2007-07-25
Also published as: US5968074A

Description

Anmelder: Richard Wolf GmbH
Pforzheimer Str. 32
75438 Knittlingen

Chirurgisches Instrument
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Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit wenigstens zwei gemeinsam und gegensinnig durch eine Zug-Druckstange schwenkbeweglich betätigbaren distalen Maulteilen, deren Bewegung durch eine aus einer in den Maulteilen angeordneten Nut und einem in die Nut eingreifenden Nutenstein bestehende Kulissenführung geführt wird, wobei jeder Maulteil proximalseitig eine kreisbogenförmige Nut aufweist, die in einander benachbarten Maulteilen jeweils um 180° versetzt angeordnet sind.

Ein derartiges chirurgisches Instrument ist beispielsweise aus dem US-Patent 4887612 bekannt. Bei diesem Instrument sind die Maulteile jeweils gemeinsam und gegensinnig um ein gemeinsames auf der Instrumentenlängsachse liegendes Zapfenlager als Drehpunkt schwenkbar. Da die Schnittlinie der von der Zug-Druckstange ausgeübten Kraft durch dieses als Schwenklager der beiden Maulteile dienende Zapfenlager und außerdem durch den den beiden ringförmigen Nuten gemeinsamen Nutenstein geht, ist keine Kraftreduktion bei der Bewegung der Maulteile mit der Zug-Druckstange möglich.

Das US-Patent 4712545 beschreibt ein chirurgisches Instrument, bei dem zur Schwenkbewegung eines einzigen schwenkbaren Maulteils ein virtueller, außerhalb des Schafts liegender Drehpunkt durch eine Kulissenführung gebildet ist, so daß dort eine Kraftreduktion bei der Bewegung des beweglichen Maulteils erreicht ist. Allerdings lassen sich mit der aus diesem US-Patent bekannten Lösung nur Instrumente mit einem einzigen beweglichen Maulteil realisieren. Dies liegt daran, daß die Nuten in den Innenflanken des äußeren Maulteils und den Außenflanken des inneren Maulteils angebracht sind. Außerdem sind die Nuten und Führungen nur sehr schwer herstellbar, was die Herstellungskosten erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein insofern verbessertes Instrument der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem ohne großen Kraftaufwand am Zangengriff, d. h. an der Zug- oder Druckstange, eine feinfühlige und kontinuierliche Schwenkbewegung und bei Bedarf eine Bewegung der Maulteile mit hohen Schließkräften erzielt und gleichzeitig ein ermüdungsfreies Arbeiten ermöglicht werden können. Ferner soll ein paralleles Schließen der Maulteile zum Greifen oder Manipulieren möglich werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Instrument der eingangs erwähnten Art so gelöst, daß je ein in die jeweilige Nut eingreifender kreisbogenförmiger Nutenstein an einem Instrumentenhalter fixiert ist und dadurch für jeden Maulteil einen Drehpunkt im virtuellen Zentrum des durch die kreisbogenförmige Nut definierten Kreises bildet und daß die Zug-Druckstange an den Maulteilen durch gelenkig mit der Zug-Druckstange und den Maulteilen verbundene Gelenkarme angreift, deren Anlenkpunkte am proximalseitigen Ende der Maulteile in einem jeweils bestimmten Abstand von den durch die zugehörigen kreisbogenförmigen Nuten definierten Kreisen liegen.

Mit dem erfindungsgemäßen Instrument wird im Vergleich zu bekannten Instrumenten eine ca. doppelt so hohe Kraft an den Maulteilen durch die verbesserten Hebelverhältnisse und ein paralleles Schließen der Maulteile erreicht. Dadurch ist der Kraftaufwand am Zangengriff reduziert bzw. der von den Maulteilen ausgeübte Druck bei gleichem Kraftaufwand gegenüber den bekannten Instrumenten vergrößert. Für den Anwender ergibt sich dadurch eine geringere Belastung.

Vorteilhafterweise sind die kreisbogenförmigen Nutensteine gemeinsam durch zwei durchgehende Stifte am Instrumentenhalter fixiert.

Weiterhin vorteilhaft ist es auch, wenn die Bogenlänge der Nutensteine distalseitig von den genannten Stiften länger ist als die Bogenlänge der Nutensteine proximalseitig von den Stiften. Dadurch ist eine größer Führungsfläche erreichbar.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Breite der Nutensteine kleiner als die Breite der Maulteile am Ort der Nuten. Damit wird erreicht, daß Druck von der Halteteilgabel auf die Maulteile von der Seite ausgeübt werden kann, was insbesondere bei Scheren wichtig ist.

Für Manipulatoren können auch mehr als zwei Maulteile im erfindungsgemäßen Instrument enthalten sein, die entweder gemeinsam über eine entsprechende Anzahl von Gelenkarmen mit einer einzigen Zugstange betätigbar oder von mehreren Zugstangen jeweils paarweise betätigbar sind.

Ferner können bei einer solchen Ausführungsform des Instruments als Manipulator verschiedene Krümmungsradien der Nuten unterschiedliehe Bewegungen, d. h. besonders Schwenkwinkel, der Maulteile verursachen.

Außerdem ist eine Weiterbildung möglich, bei der, wenn das erfindungsgemäße Instrument als Manipulator gestaltet ist, bei den Paaren der jeweils zusammen betätigbaren Maulteile die Abstände der Anlenkpunkte der Gelenkarme von den zugeordneten Nuten unterschiedlieh gewählt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: schematisch und am proximalen Ende teilweise geschnit

ten einen distalen Teil eines als Klemme ausgeführten Instruments mit zwei beweglichen, geöffneten Maulteilen in einer Seitenansicht,

Fig. 2: dieselbe Klemme wie in Fig. 1 teilweise geschnitten,

jedoch in einer um 90° gedrehten Seitenansicht,

Fig. 3: das in Fig. 1 dargestellte Instrument in zusammengeklapptem Zustand der Maulteile,
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Fig. 4: teilweise geschnitten ein als Schere ausgeführtes Instru

ment von oben,

Fig. 5: die in Fig. 4 dargestellte Schere von einer Seite und

teilweise im Schnitt und

Fig. 6

bis 9: eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Instru

ments als Manipulator, und zwar in Fig. 6 bei geschlossenem Maulteil von oben und teilweise geschnitten, in

Fig. 7 als Schnittdarstellung längs der Schnittlinie B-C in Fig. 6, in Fig. 8 als Schnittdarstellung längs der

Schnittlinie A-C in Fig. 6 und in Fig. 9 von einer Seite im ausgeklappten Zustand der einzelnen Maul- bzw. Branchenteile.

Bei dem in Fig. 1 in einer Ausführungsform als Klemme oder Zange dargestellten Instrument weisen die beiden Maulteile 1, 2 jeweils eine kreisbogenförmige Nut 22, 23 auf. Diese beiden Nuten 22, 23 sind jeweils gegeneinander um 180° versetzt angeordnet. Die Form der Nuten 22, 23, d. h. ihr Krümmungsradius, spielt eine Rolle für den Schwenkwinkel der beiden Maulteile 1, 2 und beeinflußt auch die von der Zug-Druckstange 12 des Instruments zur Bewegung der Maulteile 1, 2 aufzubringende Kraft. Je kleiner der Krümmungsradius der Nuten 22, 23 und der in ihnen sitzenden und die Maulteile führenden Nutensteine 3, 4 ist, desto größer ist der maximale Schwenkwinkel der Maulteile 1, 2. Die Länge der Nuten 22, 23 im Verhältnis zur Länge der Nutensteine 3, 4 beeinflußt auch den maximalen Schwenkwinkel der beiden Maulteile 1, 2.

Fig. 1 zeigt, daß die Nutensteine 3, 4 in bezug auf Stifte 20, 21 distalseitig länger sind als an ihren proximalen Enden, um so eine größere Führungsfläche zu erreichen. Außerhalb des durch die kreisbogenförmigen Nuten definierten Kreises sind Schwenkzapfen 24, 25 vorgesehen, an denen Gelenk- bzw. Schwenkarme 9, 10 angelenkt sind, die ihrerseits gemeinsam über einen Schwenkzapfen 11 mit der Zug-Druckstange 12 verbunden sind.

Nach den Gesetzen der Hebelmechanik hängt die von der Zug-Druckstange 12 und damit auch die am nicht gezeigten Zangengriff seitens des Anwenders aufzuwendende Kraft vom Abstand der Schwenkzapfen 24, 25 vom virtuellen Drehpunkt, d. h. dem Mittelpunkt der durch die Nuten 22, 23 definierten Kreisbögen ab.

Mit Rl ist der virtuelle, außerhalb des Instrumentenschafts oder Halters 13 liegende Drehpunkt des Maulteils 1 und mit R2 der ebenfalls außerhalb des Halters 13 liegende virtuelle Drehpunkt des Maulteils 2 bezeichnet. Durch diese Lage der virtuellen Drehpunkte Rl, R2 werden die Kraftverhältnisse bei der mit der Zug-Druckstange bewirkten Schwenkbewegung der beiden beweglichen Maulteile 1, 2 verbessert.

Die Nutensteine 3, 4 sind durch zwei sie gemeinsam durchsetzende Stifte 20, 21 an einem im Schnitt zu sehenden Instrumentenhalter 13 fixiert.

Gegenüber der beispielsweise aus dem zuvor erwähnten US-Patent 4878612 bekannten Lösung mit dem gemeinsamen, auf der Instrumentenlängsachse liegenden Schwenkpunkt der beiden Maulteile ist die zur Bewegung der Maulteile der Ausführungsform in Fig. 1 nötige Kraft nahezu halbiert. Dies bedeutet auch, daß die durch die Maulteile 1, 2 der in Fig. 1 gezeigten Klemme bzw. Zange auf ein Gewebe einwirkende Kraft bei gleicher Kraft an der Zug-Druckstange in bezug auf die im US-Patent 4878612 dargestellte Lösung nahezu doppelt so groß wird. Ferner ist mit diesem Instrument eine parallele Beweglichkeit der Maulteile 1, 2 im nahezu geschlossenen Zustand derselben möglich.

Die Schnittansicht in Fig. 2, die das in Fig. 1 gezeigte Instrument von oben zeigt, und zwar in einem Zustand, in dem die Maulteile 1, 2 zusammengeklappt sind (die Zug-Druckstange 12 ist innerhalb des Instrumentenhalters 13 zurückgezogen), zeigt deutlich die am Instrumentenhalter 13 fixierten, die Nutensteine 3 und 4 gemeinsam durchsetzenden und dadurch am Instrumentenhalter 13 fixierenden Stifte 20 und 21.

Fig. 3 zeigt denselben Zustand der Klemme wie Fig. 2, jedoch von einer Seite. Die Zug-Druckstange 12 ist innerhalb des Instrumentenhalters 13 zurückgezogen. Die Nutensteine 3, 4 liegen jeweils an den distalen Enden der Nuten 22, 23 in den Maulteilen 1, 2 an.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen ein als Schere gestaltetes chirurgisches Instrument jeweils in den gleichen Ansichten wie die zuvor anhand der Figuren 2 und 3 beschriebene erfindungsgemäße Klemme. In Fig.

4 ist die Schere von oben mit geschlossenen Scherenklingen la, 2a und in Fig. 5 im selben Zustand von einer Seite zu erkennen.

Das Instrument, wie es zuvor beschrieben und in den Figuren 1 bis

5 dargestellt wurde, weist zwei einzelne und zusammen gegensinnig schwenkbewegliche Maulteile 1, 2 und gleich lange und gleich gekrümmte Nutensteine 3, 4 und daran geführte Nuten 22, 23 auf.

Ferner liegen die Anlenkpunkte der Gelenkarme 9, 10 an den beiden Maulteilen symmetrisch zur Längsachse des Instruments und haben damit jeweils den gleichen Abstand von dem durch die Nuten und die Nutensteine definierten Kreis.

Die Figuren 6 bis 9 zeigen eine als Manipulator gestaltete weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Instruments. In den Figuren 6 bis 8 ist der Manipulator mit geschlossenen Maul- bzw. Branchenteilen 1, 2, 2a, 2b und in Fig. 9 mit geöffneten Maul- bzw. Branchenteilen dargestellt. Die Fig. 6 zeigt, daß in die jeweiligen Nuten der vier Maul- bzw. Branchenteile 1, 2, 2a, 2b vier Nutensteine 5, 6, 7, 8 eingreifen, die von zwei Stiften 20, 21 gemeinsam am Instrumentenhalter 13 fixiert sind.

Die in Fig. 7 dargestellte Schnittansicht längs der Schnittlinie B-C in Fig. 6 zeigt den Manipulator von einer Seite und damit nur den einen Maul- bzw. Branchenteil 2b und die in diesem vorgesehene Nut sowie

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den in diese Nut eingreifenden Nutenstein 8. Die in Fig. 8 gezeigte Schnittansicht des Manipulators längs der Schnittlinie A-C in Fig. 6 zeigt den anderen Maul- bzw. Branchenteil 2, die in ihm vorgesehene Nut und den diese Nut durchsetzenden Nutenstein 6.
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Gemäß den Fig. 7 und 8 sind die Krümmungsradien der Nuten und der Nutensteine 8, 6 unterschiedlich. Damit liegen die in Fig. 7 mit R2b und R2a bezeichneten Drehpunkte der jeweiligen Maul- bzw. Branchenteile 2b und 2a näher an der Längsmittelachse des Instruments als die Drehpunkte Rl, R2 der Maul- bzw. Branchenteile 1 und 2, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind.

Der Maul- bzw. Branchenteil 1 ist somit um den Drehpunkt Rl und der Maul- oder Branchenteil 2 um den Drehpunkt R2 schwenkbar, während der Maul- bzw. Branchenteil 2a um den Drehpunkt R2a und der Maul- bzw. Branchenteil 2b um den Drehpunkt R2b schwenkbar ist.

Insbesondere die den erfindungsgemäß ausgeführten Manipulator in geöffnetem Zustand darstellende Fig. 9 zeigt, daß die Maul- bzw. Branchenteile 2a, 2b gegenüber dem ruhenden Instrumentenhalter 13 um einen größeren Winkel aufgespreizt oder geschwenkt sind als die Maul- oder Branchenteile 1 und 2. Dies liegt an dem geringeren Krümmungsradius der die Bewegung der Maul- oder Branchenteile 2a oder 2b führenden Nutensteine 7 und 8.

Bei dem oben beschriebenen und in den Figuren 6 bis 9 dargestellten Manipulator wird die Schwenkbewegung, d. h. das Aufspreizen und Zusammenklappen der Maul- oder Branchenteile, gemeinsam von nur einer Zug-Druckstange 12 über vier gelenkig mit ihr und dem Ende der Maul- oder Branchenteile verbundene Gelenkarme bewirkt.

Es lassen sich aber Varianten des Instruments mit mehr als zwei, d. h. z. B. vier oder sechs, Maul- bzw. Branchenteilen ermöglichen und außerdem solche Instrumente schaffen, bei denen jeweils zwei einander zugeordnete Branchenteile von einer separaten Zug- oder Druckstange getrennt bewegt werden können. Solche getrennt beweglichen Maul- oder Branchenteile können auch, wie anhand der Figuren 6 bis 9 ausgeführt, unterschiedliche Schwenkwinkel haben, wenn entsprechend unterschiedliche Krümmungsradien und Bogenlängen der ihre Schwenkbewegung führenden Nuten und/oder Nutensteine vorgesehen sind.

Claims

Ansprüche

1. Chirurgisches Instrument mit wenigstens zwei gemeinsam und gegensinnig durch eine Zug-Druckstange (12) schwenkbeweglich betätigbaren distalen Maulteilen (1, 2; 1, 2, 2a, 2b), deren Bewegung durch eine aus einer in den Maulteilen angeordneten Nut (22, 23) und einem in die Nut eingreifenden Nutenstein (3, 4; 5 - 8) bestehende Kulissenführung geführt wird, wobei jeder Maulteil proximalseitig eine kreisbogenförmige Nut aufweist, die in einander benachbarten Maulteilen jeweils um 180° versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß je ein in die jeweilige Nut (22, 23) eingreifender kreisbogenförmiger Nutenstein (3, 4; 5 - 8) an einem Instrumentenhalter (13) fixiert ist und dadurch für jeden Maulteil einen Drehpunkt im virtuellen Zentrum des durch die kreisbogenförmige Nut definierten Kreises bildet und daß die Zug-Druckstange (12) an den Maulteilen (1, 2; 1, 2, 2a, 2b) durch gelenkig mit ihr und den Maulteilen verbundene Gelenkarme (9, 10) angreift, deren Anlenkpunkte am proximalseitigen Ende der Maulteile in einem jeweils bestimmten Abstand von den durch die zugehörigen kreisbogenförmigen Nuten definierten Kreisen liegen.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutensteine gemeinsam durch zwei durchgehende Stifte (20, 21) am Instrumentenhalter (13) fixiert sind.

3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenlänge der Nutensteine (3, 4; 5 - 8) distalseitig von den

Stiften (20, 21) länger als die Bogenlänge der Nutensteine proximalseitig von den Stiften (20, 21) ist.

4. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nutensteine (3, 4; 5 - 8) kleiner als die Breite der von ihnen durchsetzten Maulteile (1, 2; 1, 2, 2a, 2b) am Ort der Nuten gewählt ist.

5. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Maulteile, zugehörige Nutensteine sowie eine entsprechende Anzahl Gelenkarme vorgesehen sind, die mit einer gemeinsamen Zugstange betätigbar sind.

6. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Maulteile, zugehörige Nutensteine sowie eine entsprechende Anzahl Gelenkarme vorgesehen sind, die von mehreren Zugstangen wahlweise getrennt und paarweise betätigbar sind.

7. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils unterschiedliche Krümmungsradien der Nutensteine und Nuten der Maulteile vorgesehen sind.

8. Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare der gemeinsam betätigbaren Maulteile jeweils Nuten mit verschiedenen, Krümmungsradien aufweisen.

9. Instrument nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Paaren der jeweils zusammen betätigbaren Maulteile die Abstände der Anlenkpunkte der Gelenkarme von den zugeordneten Nuten unterschiedlich gewählt sind.