DE19624181A1

DE19624181A1 - Endoscopic intervention device with flexible shaft

Info

Publication number: DE19624181A1
Application number: DE19624181A
Authority: DE
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: DE19624181C2

Abstract

A device for endoscopic intervention has a flexible shaft with a activating organ on the proximal end which activates an appliance on the distal end of the shaft by way of an operating wire running down the middle of the flexible plastics tubular sheath of the shaft. The shaft (11) has a smooth surface and the plastics material from which the sheath is made (a) has a modulus of elasticity in flexure of 2000-25000 MPa, (b) has a ball hardness of >150 MPa, (c) is resistant to ethylene oxide, (d) is resistant to temperatures up to at least 135 deg C and (e) has a moisture absorption of < 3.0 wt. %.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaftinstrument nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a shaft instrument according to the Preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Schaftinstrumente, die in Fachkreisen als flexible Hand- bzw. Hilfsinstrumente bezeichnet werden, kommen bei en doskopischen Eingriffen zum Einsatz. Sie weisen einen flexiblen Schaft auf, an dessen proximalem Ende ein Betätigungsorgan und an dessen distalem Ende ein medizinisches Arbeitswerkzeug, wie z. B. eine Zange, Schere etc., vorgesehen ist. Über einen in dem Schaft verlegten Zug- und/oder Schubdraht kann das distale Werk zeug von dem proximalen Betätigungsorgan betätigt werden.Generic shaft instruments that are considered flexible in specialist circles Hand or auxiliary instruments are designated by en doscopic interventions. They are flexible Shaft on the proximal end of an actuator and at the distal end of a medical tool, such as e.g. B. pliers, scissors, etc. is provided. About one in the The distal work can be done by pulling and / or pushing wire be operated by the proximal actuator.

Die gattungsgemäßen Schaftinstrumente werden in der Regel mit ihrem distalen Ende voran durch einen sogenannten endoskopischen Arbeitseinsatz in den Körper eingeführt. Im bzw. am Arbeitseinsatz sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen sich das distale Ende des Schaftinstrumentes verschwenken und auf diese Weise zu dem ge wünschten Eingriffsbereich lenken läßt. The generic shaft instruments are usually included ahead of its distal end by a so-called endoscopic Work insert introduced into the body. In or on the job Means are provided with which the distal end of the Swivel shaft instrument and in this way to the ge can steer the desired engagement area.

Bei herkömmlichen Instrumenten besteht der flexible Schaft aus ei ner zu Schlauchform gewickelten Metallbahn. Nachteilig ist, daß sich zwischen den einzelnen Wicklungen Blut- und Gewebe flüssigkeit bzw. Gewebepartikel festsetzen können. Diese Ver schmutzungen lassen sich kaum auch durch aufwendige Reini gungsverfahren entfernen.With conventional instruments, the flexible shaft consists of egg a metal web wound into a tubular shape. The disadvantage is that between the individual windings blood and tissue liquid or tissue particles. This ver Soiling can hardly be achieved by elaborate cleaning Remove the application method.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß der Schaft, wie bei derarti gen Konstruktionen üblich, als Druckelement für die mit dem Betä tigungsorgan über den Schub- und Zugdraht auf das Werkzeug auf gebrachten Zugkräfte dient. Bei Zugbetätigung des distalen Werk zeugs wird also der Schaft in Längsrichtung komprimiert. Bei gat tungsgemäßen Instrumenten führt dies dazu, daß sich die Wicklun gen des Schaftes verschieben, was eine unerwünschte Verdrehung des distalen Werkzeuges um die Schaftlängsachse zur Folge hat.Another problem is that the shaft, as in such constructions, as a pressure element for those with the actuation on the tool via the push and pull wire brought tensile forces. When pulling the distal work So the shaft is compressed in the longitudinal direction. At gat appropriate instruments this leads to the winding shift towards the shaft, causing an undesirable twist of the distal tool around the longitudinal axis of the shaft.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schaftinstrument zu schaf fen, das während eines Eingriffes deutlich weniger verschmutzt bzw. deutlich besser reinigbar ist als gattungsgemäße Instrumente und bei dem darüber hinaus in einfacher Weise sichergestellt ist, daß das distale Werkzeug unter Druckbelastung des Schaftes nicht verdreht.The object of the invention is therefore to create a shaft instrument fen that is significantly less polluted during an intervention or is significantly easier to clean than generic instruments and which also ensures in a simple manner that the distal tool is not under pressure on the shaft twisted.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Instrument, das die kennzeich nenden Merkmale des Anspruches 1 aufweist.The task is solved with an instrument that characterizes the nenden features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angege ben.Advantageous configurations are given in the subclaims ben.

Danach ist vorgesehen, daß bei erfindungsgemäßen Instrumenten der Schaft ein Kunststoffsdilauch mit glatten Oberflächen ist, wobei der KunststoffThereafter it is provided that in instruments according to the invention the shaft is a plastic slide with smooth surfaces, whereby plastic

a) a modulus of elasticity (bending test DIN 53457) of 2000-25000 MPa and
b) has a ball indentation hardness <150 MPa (DIN 53456),
c) still resistant to ethylene oxide, and
d) is temperature resistant up to at least 1350 C and
c) and moisture absorption <3.0% w (H₂O) (DIN 53715).

Die genannten Merkmale a) und b) tragen der Forderung Rech nung, daß der Schaft ausreichend elastisch sein muß, um die wäh rend eines üblichen Eingriffes gewünschten Verschwenkbewegun gen zuzulassen. Andererseits muß der Schaft jedoch ausreichend druckbelastbar sein, damit eine problemlose Betätigung des distalen Werkzeuges mittels des proximalen Betätigungsorgans möglich ist.The mentioned features a) and b) take account of the requirement nung that the shaft must be sufficiently elastic to the se desired pivoting movement during a conventional intervention conditions. On the other hand, the shaft must be sufficient be able to withstand pressure so that the distal can be operated with ease Tool is possible by means of the proximal actuator.

Die verbleibenden Merkmale sollen dafür Sorge tragen, daß die zwischen den Eingriffen erforderliche Reinigung und Sterilisation problemlos durchgeführt werden kann. Hier ist insbesondere zu be achten, daß die betreffenden Instrumente in Serie gebaut und in unterschiedliche Länder vertrieben werden. Es kann daher nicht von einer einheitlichen Sterilisierung ausgegangen werden, sondern es ist vielmehr möglich, daß die Gesetze des einen Landes eine Ste rilisierung mittels z. B. Ethylenoxyd vorschreiben, während in ande ren Ländern Hitzesterilisierung erfolgt. Als Mindestanforderung muß daher der Schaft in dem erfindungsgemäßen Instrument ethy lenoxydbeständig und in dem genannten Bereich temperaturbestän dig sein. Die dynamische Glasübergangstemperatur (DIN 53736) sollte vorzugsweise < 135 C° sein.The remaining features are intended to ensure that the cleaning and sterilization required between operations can be done easily. Here, in particular, be make sure that the instruments in question are built in series and in different countries are distributed. So it can't uniform sterilization can be assumed, but it is rather possible that the laws of the one country are an rilization using z. B. prescribe ethylene oxide, while in other countries are heat sterilized. As a minimum requirement the shaft must therefore be ethy in the instrument according to the invention Resistant to lenoxide and temperature resistant in the range mentioned be dig. The dynamic glass transition temperature (DIN 53736) should preferably be <135 ° C.

Die Mindestanforderung ist, daß der Schaft reinigbar und wie oben ausgeführt sterilisierbar ist. Weiterhin ist aber auch wünschenswert, daß der für den Schaft eingesetzte Kunststoff resistent gegenüber den üblichen Desinfektionsmitteln und gegenüber Alkali- und Säu reangriff ist.The minimum requirement is that the stem is cleanable and as above is sterilizable. Furthermore, it is also desirable that the plastic used for the shaft is resistant to the usual disinfectants and against alkali and acid attack is.

Weiterhin kann insbesondere im Hinblick auf Koagulationsinstru mente gewünscht sein, daß der für den Schaft eingesetzte Kunststoff eine ausreichende elektrische Durchschlagsfestigkeit von insbeson dere < 15 kv/mm aufweist. Furthermore, especially with regard to coagulation instructions Mente be desired that the plastic used for the shaft sufficient dielectric strength, in particular whose <15 kv / mm.

Schließlich sollte der für den Schaft verwendete Kunststoff vor zugsweise so ausgewählt sein, daß sich die jeweiligen Schaftenden zur Befestigung mit dem Betätigungsorgan und mit dem Werkzeug verkleben lassen. Beidendig befestigt kann der Schaft dann als Druck- und als Zugelement gegenüber einer Verschiebung des Schub- und Zugdrahtes in beiden Richtungen wirken. Theoretisch wäre es zwar auch möglich, daß der Schaft weder mit dem Betäti gungsorgan noch mit dem distalen Werkzeug verbunden wird. In diesem theoretischen Fall könnte der Schaft allerdings nur als Druckelement gegenüber auf das distale Werkzeug ausgeübten Zugkräften dienen. Es wäre also z. B. möglich, mit einem solchen "lockeren Schaft" ein z. B. als Zange ausgebildetes Werkzeug durch Zugbetätigung zu schließen. Das Öffnen der Zangenbacken müßte allerdings durch eine im Werkzeug vorgesehene Feder erfolgen.Finally, the plastic used for the shaft should be in front preferably be selected so that the respective shaft ends for attachment with the actuator and with the tool let glue. The shaft can then be attached at both ends as Pressure and as a tension element against a displacement of the Push and pull wire work in both directions. Theoretically it would also be possible that the shaft neither with the actuator organ is still connected to the distal tool. In In this theoretical case, the shaft could only be used as Pressure element opposite to the distal tool Serve tensile forces. So it would be z. B. possible with such "loose shaft" a z. B. designed as pliers by Close train actuation. The jaws should open however, by means of a spring provided in the tool.

Es ist äußerst schwierig, geeignete Kunststoffe zu finden, die die oben angegebenen Anforderungen erfüllen und die sich darüber hinaus zu Schlauchform verarbeiten lassen. In diesem Zusammen hang ist die Anmelderin zufällig auf einen besonders geeigneten Kunststoff gestoßen. Es handelt sich dabei um einen Kunststoff aus der Gruppe der Polyaryletherketone, der unter dem Namen PEEK von der Firma Victrex vertrieben wird. PEEK ist ein Poly etheretherketon mit eine r kurzzeitigen Gebrauchstemperatur von 300°C, einem Elastizitätsmodul (Biegeversuch) von 4100 MPa und einer Durchschlagsfestigkeit von 20 kv/mm. Er ist weiterhin be ständig gegenüber Ethylenoxyd und üblichen Desinfektionsmitteln. Aus der Gruppe der Polyaryletherketone können als weitere Ver bindungen auch z. B. PEK, PEKK, PEEKK, PEEKEK, PEKEKK (P= Poly, E= Ether, K= Keton) eingesetzt werden.It is extremely difficult to find suitable plastics that can meet the above-mentioned requirements and those above Have it processed into tube form. In this together the applicant happens to be on a particularly suitable slope Bumped plastic. It is a plastic the group of polyaryl ether ketones, which is called PEEK is distributed by Victrex. PEEK is a poly ether ether ketone with a short-term use temperature of 300 ° C, a modulus of elasticity (bending test) of 4100 MPa and dielectric strength of 20 kv / mm. He is still constantly against ethylene oxide and common disinfectants. From the group of polyaryl ether ketones, further ver bonds also z. B. PEK, PEKK, PEEKK, PEEKEK, PEKEKK (P = poly, E = ether, K = ketone) can be used.

Weitere geeignete nicht in die genannte Gruppe fallende Kunststoffe sind z. B. Polyetherimid, Polypropylensulfon, Polysulphon und Po lyetheretherketon.Other suitable plastics that do not fall into the group mentioned are z. B. polyetherimide, polypropylene sulfone, polysulfone and Po lyetheretherketone.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand zweier Abbildungen, nä her erläutert werden. In the following the invention based on two figures, nä forth be explained.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaftinstrument in Teilansicht, Fig. 1 shows an inventive shaft instrument in fragmentary view,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaftinstrument 10. Das In strument 10 weist einen flexiblen Schaft 11 auf, in dem ein Zug- und Schubdraht 12 verlegt ist. Der Schub- und Zugdraht 12 verbin det ein als Scherengriff 13 ausgebildetes proximales Betäti gungsorgan mit einer distalen Zange 14, die zwei Backen 15 und 16 aufweist. Das Scherengriff 13 weist eine bewegbare Branche 18 auf. Wird der Scherengriff 13 zusammengedrückt, so wird der an der bewegten Branche 18 befestigte Schub- und Zugdraht 12 in Richtung des Pfeiles 19 verschoben und schließt dann über einen vorgeschalteten Scherengittermechanismus 20 die Backen 15 und 16 der distalen Zange 14. Fig. 1 shows an inventive shaft instrument 10. In the instrument 10 has a flexible shaft 11 , in which a pull and push wire 12 is laid. The push and pull wire 12 connin det formed as a scissor handle 13 proximal actuation organ with a distal forceps 14 having two jaws 15 and 16 . The scissor handle 13 has a movable branch 18 . If the scissor handle 13 is compressed, the fixed to the moving industry thrust and pull wire 18 is moved in the direction of arrow 19 and then closes 12 via an upstream lattice grate mechanism 20, the jaws 15 and 16 of the distal forceps fourteenth

In entsprechender Weise erfolgt eine Öffnung der Zange 14 bei ent gegengesetzter Bewegung der Branche 18.In a corresponding manner, the pliers 14 are opened with the opposite movement of the branch 18 .

Wie oben bereits besprochen, ist der flexible Schaft 11 ein Kunst stoffschlauch mit genau beschriebenen Eigenschaften. Diese Eigen schaften sind so gewählt, daß das Instrument 10 ohne Probleme in unterschiedlicher Weise z. B. durch Wärme- oder Desinfektions mittelbehandlung oder auch durch Ethylenoxydgasung sterilisiert werden kann. Außerdem sind die physikalischen Eigenschaften des Kunststoffschlauches so gewählt, daß einerseits eine ausreichende Verbiegung des Schaftes 11 möglich ist und andererseits die bei Betätigung des Scherengriffes 13 auftretenden Zug- und Schub kräfte ohne weiteres kompensiert werden können. In diesem Zu sammenhang ist noch hervorzuheben, daß der den Schaft 11 bil dende Kunststoffschlauch mit seinen Enden ohne weiteres mit den meist aus Metall bestehenden angrenzenden Bereichen des Betäti gungsorganes sowie der Zange 14 oder anderen Werkzeugen ver klebt werden kann. As already discussed above, the flexible shaft 11 is a plastic hose with precisely described properties. These properties are chosen so that the instrument 10 without problems in different ways, for. B. can be sterilized by heat or disinfectant treatment or by ethylene oxide gasification. In addition, the physical properties of the plastic tube are chosen so that on the one hand a sufficient bending of the shaft 11 is possible and on the other hand the pulling and pushing forces occurring when the scissor handle 13 is actuated can be easily compensated. In this context, it should also be emphasized that the shaft 11 bil forming plastic hose with its ends can be glued to the supply element with the ends of the actuating element and the pliers 14 or other tools, which usually consist of metal.

Wie oben bereits ausgeführt, ist die Verklebung des Schaftes 11 mit den angrenzenden Instrumentenbereichen nicht unbedingt erforder lich. Denkbar wäre es auch, daß der Schaft 11 keine feste Verbin dung mit dem Betätigungsorgan und dem Werkzeug aufweist. Dann könnte allerdings bei dem gezeigten Instrument lediglich ein Schlie ßen der Zangenbacken 15 und 16 über das Betätigungsorgan er folgen. Zum Öffnen der Zangenbacken müßte in dem Werkzeug 14 eine Feder vorgesehen sein.As already stated above, the gluing of the shaft 11 to the adjacent instrument areas is not absolutely necessary. It would also be conceivable that the shaft 11 has no fixed connec tion with the actuator and the tool. Then, in the instrument shown, however, only a closing of the jaws 15 and 16 via the actuator could follow it. To open the jaws of the pliers, a spring would have to be provided in the tool 14 .

Wie oben bereits ausgeführt, besitzen erfindungsgemäße Instru mente mit einem Schaft aus einem glatten Kunststoffschlauch eine ganze Reihe von Vorteilen. Hauptvorteil ist, daß auf den glatten Oberflächen des Kunststoffschlauches wesentlich weniger Ver schmutzungen bzw. Inkrustierungen auftreten. Sollte es zu Ver schmutzungen kommen, dann lassen sich diese deutlich leichter als bei gattungsgemäßen Instrumenten durch einfaches Spülen entfer nen. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Kunststoff aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften die Ausbildung eines Schaftes ermög licht, der hervorragend den bei Benutzung des Instrumentes auftre tenden Druck- und Zugkräften gewachsen ist. Mit anderen Worten, auch bei z. B. starker Zugbeanspruchung werden die am Betäti gungsorgan ausgeübten Kräfte in befriedigender Weise auf das dis tale Werkzeug übertragen. Die bei gattungsgemäßen Instrumenten in solchen Situationen auftretenden Verdrehungen des distalen Werkzeuges unterbleiben ganz. Schließlich stellt der Kunststoff schaft auch eine für den Hochfrequenzbetrieb ausreichende Isolie rung dar. Erfindungsgemäße Instrumente können daher ohne wei tere Maßnahmen zu ihrer Isolierung mit HF-Werkzeugen ausge stattet werden.As already stated above, instru elements with a shaft made of a smooth plastic tube whole range of advantages. The main advantage is that on the smooth Surfaces of the plastic hose significantly less ver dirt or incrustations occur. Should it ver dirt, then it is much easier than in the case of generic instruments, simply remove them by rinsing nen. Another advantage is that the plastic due to its physical properties allow the formation of a shaft light that excellently occurs when using the instrument pressure and tensile forces has grown. In other words, also with z. B. heavy tensile stress on the actuator powers exerted in a satisfactory manner on the dis tal tool transfer. The instruments of the generic type distal twisting occurring in such situations Tools are completely omitted. Finally, the plastic sufficient insulation for high-frequency operation tion. Instruments according to the invention can therefore without white other measures to isolate them with HF tools be equipped.

Claims

1. shaft instrument for endoscopic interventions, with an actuator provided at the proximal end of a shaft, a working tool provided at the distal end of the shaft, and a push wire and / or pull wire running in the shaft, connecting the actuating member and work tool to actuate it, wherein the shaft is flexible, characterized in that the shaft ( 11 ) is a plastic tube with a smooth surface, the plastic

a) a modulus of elasticity (bending test) of 2000-25000 MPa and
b) has a ball indentation hardness <150 MPa,
c) still resistant to ethylene oxide, and
d) is temperature resistant up to at least 135 ° C
c) and has a moisture absorption <3.0% w (H₂O).

2. shaft instrument according to claim 1, characterized net that the plastic has an electrical dielectric strength speed of <15 kv / mm.

3. shaft instrument according to one of claims 1 or 2, characterized in that the plastic used to produce the shaft ( 11 ) plastic can also be glued to non-plastic materials.

4. shaft instrument according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plastic used to produce the shaft ( 11 ) is selected from the group of polyaryl ether ketones.