DE19608809A1 - Instrument für die minimal invasive Chirurgie mit schwenkbarem Endteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Instrument für die minimal invasive Chirurgie mit schwenkbarem Endteil.

Solche Instrumente sind hinsichtlich ihres schwenkbaren Teils am fernen Ende in mannigfaltigen Ausgestaltungen bekannt. Häu­ fig ist ein bezüglich der starren Schaftachse symmetrischer, ebener Schwenkbereich anzutreffen oder zumindest einer, der über diese Achse hinweggeht.

Für viele Einsatzfälle ist ein Instrument mit bezüglich der Hauptachse nur einseitig schwenkbarem Bereich ausreichend. Dies trifft überwiegend auf Hohlschaftinstrumente zu, die wei­ testgehend zur Durchführung anderer chirurgischer Instrumente dienen.

Daraus ergab sich die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, nämlich ein chirurgisches Instrument für die Endoskopie zu entwickeln, durch das vielerlei Einrichtungen wie Spülvor­ richtung, Absaugvorrichtungen Lichtleitfaserbündel, Zangen und dergleichen an die vorgesehene Stelle geführt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 gekennzeichnet.

Wichtigste Anforderung an ein solches Instrument ist, daß der abgewinkelte, schwenkbare Teil, der am starren Schaft aufge­ setzt ist, zum einen einen im Verhältnis zum Schaftdurchmesser sehr kleinen Krümmungsradius bilden kann und daß dieser Krüm­ mungsradius nicht durch die Steifigkeit der durchgeschobenen Instrumente (Laserfaserbündel, Zangen, Koagulationssonden) wieder geöffnet wird.

Diese Forderungen werden mit der erfindungsgemäßen einhöckeri­ gen Ausführung wegen der großen Hebelarme für das krümmende Zugelement besser erfüllt als bei der zweihöckerigen Ausfüh­ rung nach der DE 42 22 121.

Abhängig von der Anzahl Rippelemente und der schräg zur Kipp­ elementachse liegenden, eben Stirnfläche, läßt sich der maxi­ male Schwenkbereich einrichten. Durch die konstruktive Gestal­ tung der Kippelemente und ihre damit verbundene, festgelegte Aneinanderreihung ist gewährleistet, daß die Schwenkung immer aus der gestreckten Lage am fernsten, letzten Kippelement ein­ setzt, wie dann andererseits die Rückschwenkung am ersten nicht am starren Schaft aufgesetztem Kippelement auf Grund der aufeinanderfolgenden Hebelarmverhältnisse in den aneinanderge­ reihten Kippelementen einsetzt. Weiter soll die Krümmung und Streckung über Baukomponenten erfolgen, die innerhalb der Hüllkontur der Elemente und des Schafts verlaufen und von dem Handgriff aus betätigt werden können.

Die Erfindung wird im folgendem anhand des Ausführungsbei­ spiels und der diesem zugrunde liegenden Zeichnung beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1a das gesamte Instrument mit gestrecktem und ausge­ schwenktem Schwenkteil,

Fig. 1b die Betätigungseinrichtung im Schnitt,

Fig. 2a das Schaftende mit eregiertem, schwenkbarem Teil,

Fig. 2b das Schaftende mit ausgeschwenktem, schwenkbarem Teil,

Fig. 2c das Kippelement am fernen Ende im Längsschnitt,

Fig. 2d das Kippelement mit T-Nuten im Querschnitt,

Fig. 2e Unterteilung der Elemente in Zylinderkammern.

Fig. 3a die Betätigungseinrichtung in der Draufsicht,

Fig. 3b die Betätigungseinrichtung in der Seitenansicht.

Das gesamte Instrument setzt sich aus drei Baugruppen zusam­ men, nämlich der Betätigungseinrichtung, die in Fig. 1a durch die Gehäuseberandung 22 umrissen ist, dem in ihr nach links anschließenden starren Schaft 18 und dem wieder daran anset­ zenden schwenkbaren Teil mit den aneinandergereihten Kippele­ menten 40, 2, 1. Das ansetzende schwenkbare Teil ist in den zwei möglichen Endpositionen, der gestreckten und maximal ge­ schwenkten dargestellt. In der Seitenansicht nach Fig. 1b ist der Drehgriff 17 und die damit betriebene Schwenkeinrichtung im Schnitt dargestellt, die weiter unten noch erläutert wird.

Der schwenkbare Teil mit den Kippelementen 1, 2, 40 sitzt mit seinem ersten Kippelement 40 unmittelbar am Schaft 18 auf, oder ist in bekannter Weise befestigt. Dieses Kippelement 40 weist als erstes von dem schwenkbaren Teil die beiden Höcker 5 auf, die mit kreisförmiger Kontur ein Teil der Zylinderwand des ersten Kippelements 40 sind. Als erstes weist es die zur Kippelementachse 3 senkrecht stehende, ebene Stirnfläche oder Abstützfläche 8 auf, die durch die beiden Höcker begrenzt wird. Auf der andern Seite der Höcker 5 schließt sich die zweite, ebene Abstützfläche 7 auf dieser Stirnseite an, die geneigt zur Kippelementachse ist. In dieser Ausführungsform verläuft durch die Höckermittelpunkte 5 die Kippachse 4, die senkrecht zur Schaftachse 3 liegt und durch sie geht.

An dieses Kippelement 40 schließt sich das erste Kippelement 2 an, das an seiner zum Schaft 18 gerichteten Stirnseite die entsprechende kreisförmigen Einbuchtungen hat, in die die bei­ den Höcker 5 des Kippelements 40 sich formschlüssig einlegen. Diese Stirnseite ist eben und wird in ihrer Ebenheit durch die beiden Einbuchtungen unterbrochen. Die ebenen Bereiche sind beide senkrecht zur Kippelementachse. Die beiden kreisförmigen Höcker 5, durch deren Mittelpunkt die zweite Kippachse 4 geht, liegen beim folgenden Kippelement 2 etwas versetzt. Diese zweite Kippachse 4 ist zwar immer noch senkrecht zur Achse 3 des zugehörigen Kippelements 2, geht ihrerseits jedoch nicht mehr durch diese, so daß die schräge, ebene Stirnfläche etwas größer ist als die vom am Schaft 18 aufsitzenden Kippelement 40.

Die weiteren Kippelemente 2 reihen sich an mit der Besonder­ heit, daß die kreisförmigen Höcker auf der Zylinderwand des Kippelements sukzessive zusammenrücken, so daß die schräge, ebene Stirnfläche immer größer wird, d. h. der Abstand 10 der Kippachse zur zugehörigen Kippelementachse 3 wird entsprechend sukzessive größer. Die Kippachse 4 am letzten der Kippelemente 2 hat den größten Abstand 10 zur zugehörigen Kippelementachse 3. Wesentlich dabei ist, daß all die Kippachsen 4 parallel zu­ einander liegen, um die ebene Schwenkung zu ermöglichen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich die Hebelverhältnisse in den aneinandergereihten Kippelementen 2 entsprechend suk­ zessive ändern.

Das von der Betätigungseinrichtung aus gesehen fernste Kipp­ element 1 weist jetzt nur noch die Einbuchtungen auf, in die sich die Höcker 5 des fernsten Kippelements 2 einlegen. Wei­ terhin sind in diesem Kippelement 1 die Verankerungen oder Um­ lenkeinrichtungen für die in den Kippelementen verlaufenden Zugelemente 13, 16.

Die maximale Verkippung zweier aufeinanderfolgender Kippele­ mente 1, 2, 40 wird durch den Winkel der schrägen, ebenen Stirnfläche zur Kippelementachse 3 bestimmt. Die Summe der Winkel ergibt die maximale Schwenkung des schwenkbaren Teils.

Die Zugelemente 13 und 16 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Stahlbänder, die jeweils in den T-Nuten 12 und 36 in der Zylinderwand des jeweiligen Kippelements eingelegt, verlaufen (Fig. 2c). Beide Stahlbänder werden über einen Steg 27 an dessen Scheitel 28 umgelenkt und wieder in den T-Nuten 12, 36 und dem Schaft 18 zurückgeführt und mit jeweils beiden Enden in der Betätigungseinrichtung verankert. Von Bedeutung ist die Lage der beiden T-Nuten 12 und 36 in einem Kippelement. Sie liegen sich einerseits in der Zylinderwand gegenüber, also um 180° versetzt, und haben die Öffnung in eine gemeinsame Rich­ tung, und zwar so, daß die Öffnung der T-Nut 12 bei Schwenkung nach außen zeigt und die andere 36 ins Zylinderinnere. Dadurch liegen die beiden Stahlbänder 13,16 in jeder Schwenkposition immer an den Zylinderwänden auf und das Lumen der Kippelemente 1, 2, 40 wird nicht durch die Stahlbänder 13, 16 verengt.

Die Stahlbänder 13 und 16 werden im starren Schaft 18 weiter zurückgeführt bis zur Betätigungseinrichtung, wo sie an der Bandwippe 24 anliegen und mit ihren jeweils beiden Enden an den beiden Bolzen 31 längenverstellbar verankert sind. Die Bandwippe 24 oder auch Wickelscheibe 24 wird über den Dreh­ griff 17 (Fig. 3b) geschwenkt, wobei die beiden Stahlbänder über die Bolzen 15 stets an die in der Fig. 3a schraffierten Backen der Bandwippe 24 gedrückt werden.

Der starre Schaft 18 stützt sich über den Gewindestift mit Zapfen 19 und die Bundbuchse 20 auf die Feder 21 ab. Die zy­ lindrische Feder 21 sitzt in der Hülse 23, dadurch kann sich der Schaft axial gegen die Federkraft der Zylinderfeder 21 be­ wegen und so den notwendigen Längenausgleich und aufrechter­ haltener Zugspannung in den beiden Stahlbändern zulassen.

Für die Reinigung ist wesentlich, daß alle irgendwie zugängli­ chen Oberflächen dem Reinigungsmedium und der Spülung hinder­ nisarm offenstehen. Hierzu dient die Mutter 25, mit der sich durch Drehung ihrerseits die Hülse 23, der Schaft 18, der Ge­ windestift 19 und die Bundbuchse 20 innerhalb des Gehäuses 22 gegenüber dem Festpunkt 26 zum nahen Ende hin verschieben las­ sen. Dadurch entspannen sich die Stahlbänder 13, 16 soweit, daß sich die Kippelemente, an den Stahlbändern weiterhin auf­ gefädelt, voneinander trennen lassen. Damit kann dieser Be­ reich des Instruments wirksam der Reinigung oder Sterilisation unterzogen werden.

Für verschiedene Einsatzfälle hat es sich als vorteilhaft erwie­ sen, wenn die Kippelemente 1, 2, 40 gleichartig von einer oder auch mehr axial verlaufenden Wänden durchzogen sind, so daß dadurch zwei oder entsprechend den Wänden mehrere Kanäle be­ stehen. Durch jeden Kanal kann dann ein für die Operation not­ wendiges Instrument durchgeführt werden, so daß ein ganzer Satz Instrumente durch den Schaft verlaufen (Fig. 2e).

Oftmals wird durch den Trokar, durch den z. B. das abwinkel­ bare Instrument geführt ist auch aus der Körperhöhlung abge­ saugt. Hierbei ist es wichtig, daß für eine störfreie Saugströmung ein einfacher lichter Querschnitt im Trokar vor­ handen ist. Dieser kann aufrechterhalten werden, wenn am star­ ren geraden Hohlschaft 18 außen an geeigneter Stelle und im geeigneten Abstand zueinander entlang einer Mantelinie des Hohlschafts 18 mindestens zwei Bolzen 42 angebracht sind, die den Hohlschaft 18 entlang einer gegenüberliegenden Mantelinie an das Innere der Trokarwand 43 drücken (Fig. 2e). Dadurch windet sich der freie Querschnitt über die Trokarlänge nicht um den Hohlschaft 18 herum. Das wirkt dem Zusetzen im Falle eines Absaugkanals, durch den Flüssigkeit mit Gewebeteile strö­ men, entgegen.

Bei der minimal invasiven Chirurgie hat sich das Instrument als Führungseinrichtung bewährt. Mit ihm können weitere chir­ urgische Einrichtungen wie Lichtleitfaserbündel, Zangen, Saug- oder Spüleinrichtungen und auch an flexiblen Schäften aufge­ setzte Einrichtungen und Instrumente an den Arbeitsort vorge­ schoben werden. Mit dem schwenkbaren Teil werden Hindernisse umfahren und bisher nicht erreichbare Bereiche erreichbar.

Bezugszeichenliste

1 Kippelement am fernen Ende
2 Kippelement
3 Achse, Hauptachse, Kippelementachse
4 Drehachse, Kippachse
5 Höcker
6 Abstützfläche
7 Abstützfläche
8 Abstützfläche
9 Spalt, Winkel
10 Abstand, Hebelarm
11 Abstand, Hebelarm
12 Bohrung, Nut, Zugelement-Kammer, T-Nut, Führung
13 Zugelement
15 Bolzen, Umlenkbolzen
16 Zugelement
17 Drehgriff
18 Schaft
19 Zapfen
20 Bundbuchse
21 Feder, Federelement
22 Gehäuse
23 Hülse
24 Bandwippe, Wickelscheibe
25 Mutter
26 Festpunkt
27 Steg
28 Scheitel
29 Querschlitz
30 Flansch
31 Bolzen
32 Kontermutter
33 Drehachse
34 Wanddicke
36 T-Nut
40 Hohlschaftende
42 Bolzen
43 Trokarwand
44 freie Querschnittsfläche

Claims (11)

1. Abwinkelbares Instrument für die endoskopische Chirurgie, bestehend aus einem starren geraden Hohlschaft (18) mit ei­ ner am nahen Ende aufgesetzten Betätigungseinrichtung und einem am fernen Ende (40) aufgesetzten, gegen die Achse (3) des Hohlschafts (18) schwenkbaren Teil, das aus aneinander gereihten Kippelementen (1, 2, 40) besteht, die gegeneinan­ der verkippt werden können, wobei das Verkippen über Zug­ elemente (13, 16) erfolgt, die im Hohlschaft (18) und durch die Kippelemente (1, 2) verlaufen und von der Betätigungs­ einrichtung aus betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Kippelemente (2) außer dem ersten und dem letzten hohlzylinderförmige Körper (1, 40) sind, die an der Stirnseite zum fernen Ende hin eine senkrecht zur Körperachse (3) liegende Drehachse (4) aufweisen, die durch zwei auf der Stirnseite vorhandene kreisförmige Höcker (5) gebildet wird, wodurch diese Stirnseite in zwei ebene Stirnflächen (7, 8) unterteilt wird, von der die eine (8) senkrecht zur Körperachse (3) und die zweite (7) mit einem vorgegebenen Winkel (9) geneigt zur Körperachse (3) verläuft,
• - diese Kippelemente (2) auf der zweiten Stirnseite zwei gleichartige kreisbogen- oder rinnenförmige Einbuchtun­ gen aufweisen, so daß sich das Richtung Betätigungsein­ richtung unmittelbar anschließende Kippelement (2, 40) dort mit seinen beiden Höckern (5) einlegt, wobei die zweite Stirnseite in zwei ebene Stirnflächen (6) senk­ recht zur Körperachse (3) unterbrochen wird,
• - das erste, am starren Schaft (18) aufsitzende Kippele­ ment (40) auf seiner zum fernen Ende hin weisenden Stirnseite dieselbe Struktur hat wie die obigen Kippele­ mente (2),
• - das fernste Kippelement (1) auf seiner zum Bedienteil weisenden Stirnseite die Struktur der obigen Kippele­ mente (2) hat,
• - die Drehachsen (4), von dem am starren Schaft (18) auf­ sitzenden Kippelement (40) ausgehend, ihre Lage zur je­ weiligen Körperachse (3) in eine Richtung hin sukzessive ändern, so daß der senkrecht zur Körperachse (3) lie­ gende und zum fernen Ende hin weisende, ebene Flächen­ teil (8) dieser Stirnseite entsprechend sukzessive klei­ ner und der andere (7), schräg verlaufende sukzessive größer wird,
• - in den Wänden der Kippelemente (1, 2, 40), parallel zur Körperachse (3) zwei Bohrungen (12, 36) oder zwei Aus­ sparungen (12, 36) verlaufen, die einander auf dem Kipp­ elementumfang gegenüber liegen und dort jeweils am wei­ testen von den beiden Drehachsen (4) entfernt sind, in denen zum Kippen oder Ausrichten der aneinander liegen­ den Kippelemente (1, 2, 40) jeweils ein Zugelement (13, 16) verläuft, und zwar so, daß die beiden Zugelemente (13, 16) beim Kippen der Elemente (1, 2) auf jeden Fall an der Wand aufliegen,
• - die Zugelemente (13, 16), die jeweils über einen Umlenk­ bolzen (15) geführt sind, über einen Drehgriff (17) an der Betätigungseinrichtung gleichzeitig gegenläufig be­ wegt werden und der durch die unterschiedliche Größe der Drehachsenabstände (10, 11) bedingte unterschiedliche Weg der Zugelemente (13, 16) dadurch ausgeglichen wird, daß sich der Schaft (18) über einen Gewindestift mit Zapfen (19) und eine Bundbuchse (20) auf ein Feder­ element (21) abstützt, das seinerseits in einer radial und axial im Gehäuse (22) gelagerten Hülse (23) sitzt, und sich der Schaft (18) axial gegen die Federkraft re­ lativ zu der im Gehäuse (22) schwenkbar gelagerten Band­ wippe (24) bewegen kann.

2. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer am Ende der Betätigungseinrichtung axial aufsit­ zenden Mutter (25) die Hülse (23), der Schaft (18), der Ge­ windestift (19) und die Bundbuchse (20) innerhalb des Ge­ häuses (22) gegenüber dem Festpunkt (26) zum nahen Ende hin verschieben lassen, so daß die Zugelemente (13, 16) völlig entspannt und die Kippelemente (1, 2, 40) dadurch auseinan­ der geschoben werden können, wodurch letztere ihrerseits über die jeweils gesamte Oberfläche der Reinigung zugäng­ lich werden.

3. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugelemente (13, 16) in der Betätigungseinrich­ tung jeweils durch Einlegen in den Querschlitz (29) eines auf dem Flansch (30) der Wickelscheibe (24) gelagerten, zu­ gehörigen Bolzens (31), anschließendem Drehen bis zum vor­ gegebenen Spannzustand und Sichern durch eine Kontermutter (32) befestigt werden.

4. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelscheibe (24), mit der das Auf- und Abhaspeln der Zugelemente (13, 16) erfolgt, derart im Bereich der Achse (3) durchbrochen ist, daß der starre Schaft in jeder Schwenkposition der Wickelscheibe ungehindert durchgescho­ ben werden kann.

5. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente (13, 16) jeweils aus einem vor- und zurück­ laufenden Strang bestehen, der im Kippelement (1) über einen Steg (27) gleitbar umgelenkt wird.

6. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungen (12, 36) in den Kippelementen (2, 40) T-Nuten (12, 36) sind, wovon die bei Krümmung außen lie­ gende (12) nach außen und die andere (36) ins Kippelement­ innere geöffnet ist, und die darin verlaufenden Zugelemente (13, 16) bandförmig sind, wodurch neben der Kraftübertra­ gung in Längsrichtung gleichzeitig eine seitliche Führung der Kippelemente (13, 16) und damit eine Steifigkeit des gesamten schwenkbaren Teils quer zur Schwenkebene gegeben ist.

7. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden bandförmigen Zugelemente (13, 16) im fernen Kippelement (1) jeweils mit einem Ende verklemmt sind und das jeweils andere Ende im Betätigungsteil endet oder über jeweils einen Steg (27) in der Kippelementwand umgelenkt und jeweils beide Enden zur Betätigungseinrichtung zurück­ geführt werden.

8. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungen (12, 36) in der jeweiligen Kipp­ elementwand der Kippelemente (1, 2, 40) Bohrungen (12, 36) sind, in denen die Zugelemente (13, 16), die seilförmig sind, verlaufen.

9. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungen (12, 36) in der jeweiligen Kipp­ elementwand der Kippelemente (1, 2, 40) Ω-Nuten sind durch deren verengte Öffnung die seilförmigen Zugelemente (13, 16) über Druckkraft eingelegt werden müssen, wobei die eine Ω-Nut (12) nach außen und die andere (36) ins Kippelement­ innere geöffnet ist.

10. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippelemente (1, 2, 40) keine Längswand im Innern oder mindestens eine Längswand aufweisen, so daß im Innern des schwenkbaren Teils mindestens ein Kanal besteht oder minde­ stens zwei bestehen.

11. Abwinkelbares Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem starren geraden Hohlschaft (18) entlang einer Man­ tellinie in vorgegebenem Abstand mindestens zwei Bolzen an­ gebracht sind, mit denen der Hohlschaft (18) entlang der gegenüberliegenden Mantellinie an eine ihn umgebende Tro­ karwand (43) gedrückt wird, wodurch zwischen der Außenwand des Hohlschafts (18) und der Innenwand des Trokars (43) ein einseitig freier Querschnitt entsteht.