DE60005187T2

DE60005187T2 - Instrument zur endoskopischen chirurgie

Info

Publication number: DE60005187T2
Application number: DE60005187T
Authority: DE
Inventors: Gregoire Lange
Original assignee: LA PRECISION; PREC SCIONZIER
Current assignee: LA PRECISION; PREC SCIONZIER
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2020-06-24
Also published as: EP1189539B1; JP2003520623A; US6666854B1; FR2795301A1; DE60005187D1; FR2795301B1; EP1189539A1; ATE249173T1; WO2001000095A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Instrument für die endoskopische Chirurgie, das hauptsächlich in der Laparoskopie (endoskopische Chirurgie der Bauchhöhle) und der Thorakoskopie (endoskopische Chirurgie des Brustkorbs) angewendet wird.
Dieses Instrument für die endoskopische Chirurgie gehört zur Art derjenigen Instrumente, die einen Handgriff umfassen, der durch ein langgezogenes rohrförmiges Teil verlängert ist, das seinerseits durch ein vielseitig ausrichtbares Gelenk mit einem End-Teil oder Fern-Teil verbunden ist, das geeignet ist, ein Werkzeug zu tragen, wobei im Bereich des Handgriffs Steuermittel vorgesehen sind, um die Winkelstellung des End-Teils mittels einer mechanischen Übertragung durch Drähte oder Kabel zu steuern, die im Innern des rohrförmigen Teils verlaufen, durch das auch ein zentrales Kabel für die Steuerung des Werkzeugs läuft.
Ein Instrument dieser Art für die endoskopische Chirurgie ist bekannt aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 646 356 A2 . Dank seines gelenkigen Fern-Teils eröffnet ein solches Instrument dem Chirurgen den Zugang zu einem größeren Bereich des Operationsfeldes, indem es ihm die Wahl der Zugangsrichtung ermöglicht und den Eingriff wirkungsvoller macht. Auf diese Weise wird der Chirurg von den mit der endoskopischen Chirurgie verbundenen Einschränkungen befreit, und insbesondere dem Eindringen an einem Fixpunkt (wie etwa dem Eintrittspunkt in die Bauchhöhle).
Die in der vorgenannten europäischen Patentanmeldung beschriebene und dargestellte Ausführung bleibt jedoch unvollkommen und umfasst im einzelnen die folgenden Nachteile: So ist es bei der Ausführung, die Gegenstand der europäischen Patentanmeldung EP 0 646 356 A2 ist, nicht möglich, das End-Teil des Instruments von dem am Handgriff befindlichen Steuerorgan aus um seine eigene Längsachse drehen zu lassen. Außerdem ist dieses Steuerorgan im hinteren Teil des Handgriffs angeordnet, was offenbar eine wenig ergonomische Position ist und zu einer Ungenauigkeit der Steuerung führen kann.
Die in dem vorgenannten Dokument beschriebene Ausführung umfasst zumindest bei bestimmten Ausführungsarten eine Kreuzung der Transmissionsdrähte, was die Verschiebungsrichtung des Fern-Teils des Instruments bezogen auf die Steuerung umdreht. Außerdem kompliziert die Kreuzung der Drähte ihren Verlauf und es können Reibungen vorkommen. Diese Kreuzung schränkt auch den freien Raum ein, der für die Steuerung des vom Instrument getragenen Werkzeugs verwendbar ist, zum Beispiel zur Steuerung des Öffnens und Schließens einer Zange.
Da die Transmissionsdrähte des Instruments gemäß dem Dokument EP 0 646 356 A2 auf der Gelenkkapsel des Fern-Teils verankert sind, bleibt der mögliche maximale Ausschlag relativ begrenzt.
Außerdem ist bei dem im vorgenannten Dokument vorgestellten Instrument keinerlei Vorrichtung vorgesehen, um den Ausrichtmechanismus in irgendeiner Stellung zu blockieren, die eine Zeitlang gehalten werden soll; demnach kehrt der Mechanismus unter Federwirkung in die Ausgangsstellung (zentrale Position) zurück, sobald die Steuerung losgelassen wird.
Schließlich ist das im Dokument EP 0 646 352 A2 beschriebene Instrument nicht dicht, außer einem auf die Gelenkkapsel gesetzten O-Ring, und es ist schwierig zu reinigen.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, alle diese Nachteile zu beseitigen, indem sie ein Instrument für die endoskopische Chirurgie liefert, das sowohl hinsichtlich seiner speziell ergonomisch ausgeführten Steuerung wie auch hinsichtlich seiner Verwendungsmöglichkeiten verbessert ist, und bei dem Dichtheit gewährleistet ist.
Zu diesem Zweck ist im wesentlichen Gegenstand der Erfindung ein Instrument für die endoskopische Chirurgie von der in der Einleitung erwähnten An, bei dem:

– die Steuermittel, die sich im vorderen Bereich des Handgriffs befinden, einen sphärischen Kranz umfassen, der ein Zentrum und eine Achse besitzt, wobei der Kranz im Innern eines Kegels in alle Richtungen, bezogen auf sein Zentrum, ausrichtbar ist sowie um seine Achse drehbar ist,
– der sphärische Kranz winklig mit einem Steuerteil für die Drähte oder Kabel verbunden ist, an dem die naheliegenden Enden der Transmissionsdrähte oder Transmissionskabel befestigt sind,
– Mittel vorgesehen sind, um die Drehung des sphärischen Kranzes um seine Achse auf ein inneres Element zu übertragen, das drehbar um die Achse des langgezogenen rohrförmigen Teils montiert ist, wobei die Drehung dieses Elements über das vorgenannte Gelenk hinweg bis zum End-Teil so übertragen wird, dass dieses End-Teil um seine eigene Längsachse ausgerichtet wird, und
– Mittel vorgesehen sind für die kurzzeitige Blockierung des vorgenannten Gelenks in jeder Winkelstellung.

Vorzugsweise ist der sphärische Kranz mit dem inneren Element, das um die Achse des langgezogenen rohrförmigen Teils drehbar montiert ist, mittels eines Kardan-Mechanismus verbunden.
Die Erfindung schlägt also ein Instrument für die endoskopische Chirurgie vor, das hauptsächlich gekennzeichnet ist durch ein einziges Steuerorgan, dessen Ausrichtung es ermöglicht, das Fern-Teil des Instruments in jede Winkelstellung zu drehen, und dessen Drehung (um seine eigene Achse) es ermöglicht, die Drehung dieses Fern-Teils um seine Längsachse zu steuern. Die Anordnung dieses einzigen Steuerorgans an der Vorderseite des Handgriffs ist ergonomisch und entspricht den Steuerorganen für die einfache Drehung, die bei den starren und geradlinigen handelsüblichen Instrumenten vorhanden sind, die gewöhnlich von den Chirurgen benutzt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Ausgangselement des Kardan-Mechanismus mit dem zentralen Kabel zur Steuerung des Werkzeugs gekoppelt mittels eines Getriebes, das geeignet ist, die Drehbewegung von der Außenseite des langgezogenen rohrförmigen Teils nach dessen Innenseite zu übertragen, wobei das Getriebe ein Rad umfasst, das drehbar mit dem Ausgangselement des Kardan-Mechanis mus verbunden ist, und ein anderes Rad, das drehbar mit einer zentralen Welle verbunden ist, die mit dem Kabel zur Steuerung des Werkzeugs verbunden ist, sowie Zwischenritzel in Eingriff mit den zwei vorgenannten Rädern.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Ausgangselement des Kardan-Mechanismus mit dem zentralen Kabel für die Steuerung des Werkzeugs durch magnetische Mittel gekoppelt, insbesondere Permanent-Magnete, wobei eine feststehende dichte nichtmagnetische Wand dazwischen liegt.
Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Ausgangselement des Kardan-Mechanismus direkt mit einem drehenden rohrförmigen inneren Element gekoppelt, das das Kabel zur Steuerung des Werkzeugs umgibt und mit diesem letzteren ein drehendes Ensemble bildet.
Bei einer einfachen Anordnung bildet der sphärische Steuerungs-Kranz selbst das vom Benutzer zu betätigende Bedienteil.
Bei einer vorteilhafteren Variante dagegen ist der sphärische Steuerungs-Kranz konzentrisch von einem äußeren Steuerring umgeben, an den er winklig zueinander und drehbar mittels magnetischer Mittel, insbesondere Permanent-Magnete, gekoppelt ist, wobei eine feststehende dichte nichtmagnetische Wand dazwischen liegt. Dieses Konzept für die Steuerung mit einem äußeren, vom Chirurgen bedienten Element, das an einen inneren Steuerungs-Kranz gekoppelt ist, ermöglicht eine dichte Ausführung, da die magnetische Kopplung, die durch die feststehende dichte Wand hindurch erfolgt, eine identische Positionierung und eine identische Verschiebung des sphärischen Steuerungs-Kranzes und des Bedienungsrings ohne mechanische Schwierigkeit erlaubt.
Da ein solches Instrument für die endoskopische Chirurgie gewöhnlich mit einer getrennten Steuerung zur Bedienung des vom Instrument getragenen Werkzeugs versehen ist, insbesondere zur Steuerung des Öffnens und des Schließens einer Zange durch eine Translationsbewegung geringer Amplitude, sind auch zusätzliche Dichtmittel in Form von flexiblen Manschetten vorgesehen, die am nahegelegenen und am entfernt liegenden Teil angeordnet sind. Da eine innere Dichtungsmanschette, die sich am Fern-Teil befindet, bei der Rotation dieses Fern-Teils um seine Längsachse einer Ver drehung ausgesetzt ist, ist es sinnvoll, diese Verdrehung zu begrenzen, um die Manschette nicht zu beschädigen. Zu diesem Zweck trägt das Instrument vorteilhafterweise noch mechanische Mittel zur Begrenzung der Rotation des Fern-Teils. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel werden diese Mittel von einem Element gebildet, das frei rotierend im Handgriff montiert ist, ein Element, das durch einen ersten Finger in Rotation versetzt wird, der drehbar mit dem inneren Element verbunden ist, das die Rotationsbewegung des sphärtschen Kranzes aufnimmt, wobei das vorgenannte Element seinerseits einen zweiten Finger umfasst, der an einem feststehenden Teil anschlägt. Ein solcher Mechanismus erlaubt eine Rotation um etwas weniger als zwei volle Umdrehungen.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst das vielseitig ausrichtbare Gelenk zwischen dem langgezogenen rohrförmigen Teil und dem End-Teil oder Fern-Teil des Instruments eine freie dazwischenliegende Gelenkkapsel, die eine Ausrichtbewegung bezogen auf eine Mutter-Gelenkkapsel beschreiben kann, welche mit dem vorderen Ende des langgezogenen rohrförmigen Teils fest verbunden ist, und auch bezogen auf eine andere Mutter-Gelenkkapsel, welche mit dem hinteren Ende des End-Teils des Instruments fest verbunden ist, wobei alle diese Gelenkkapseln konzentrisch zueinander sind, und die Transmissionsdrähte oder Transmissionskabel an der Peripherie der dazwischenliegenden Gelenkkapsel durchlaufen, wobei ihre vorderen Enden mit dem End-Teil des Instruments verbunden sind.
Das Instrument verfügt also über eine doppelte Zwischen-Gelenkkapsel, zum Beispiel mit einem Bewegungsbereich von etwa ± 30° für jede der zwei Mutter-Gelenkkapseln, bezogen auf die Zwischen-Gelenkkapsel, so dass das Fern-Teil über etwa ± 60° ausgerichtet werden kann, und zwar in alle Richtungen des Raums.
Die Zwischen-Gelenkkapsel umfasst vorzugsweise einen diametral verlaufenden profilierten Durchlass, durch den das flexible zentrale Kabel zur Steuerung des vom Instrument getragenen Werkzeugs so hindurchläuft, dass dieses flexible Kabel geführt wird, welches seinerseits die Zwischen-Gelenkkapsel in idealer Ausrichtung positioniert, die einem Winkel entspricht, der gleich ist der Hälfte des Gesamtwinkels zwischen dem langgezogenen rohrförmigen Teil und dem Fern-Teil. Die zweckdienliche Führung des flexiblen zentralen Kabels gewährleistet auch das feste Anliegen der zwei Mutter-Gelenkkapseln gegen die Zwischen-Gelenkkapsel, wobei gleichzeitig eine Längenänderung dieses Kabels während der Winkelveränderung vermieden wird, so dass jedes ungewollte Öffnen oder Schließen des Werkzeugs, insbesondere der Zange, vermieden wird.
Vorteilhafterweise sind die Transmissionsdrähte oder Transmissionskabel mit ihren hinteren Enden auf einem innenliegenden kugelförmigen Steuerorgan verankert, das einen Durchmesser besitzt, der größer ist als derjenige der Zwischen-Gelenkkapsel, vorzugsweise ein Durchmesser, der dem doppelten Durchmesser der Zwischen-Gelenkkapsel entspricht; der dem Steuerorgan zur Verfügung stehende Bewegungsbereich wird also am Fern-Teil verdoppelt: ein Bewegungsbereich des Steuerorgans von ± 30°, der mit der mechanischen Bauweise und den ergonomischen Erfordernissen vereinbar ist, ermöglicht eine Ausrichtung des Fern-Teils über ± 60°.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst das Instrument Mittel zum Blockieren des vorgenannten Gelenks, das insbesondere ein Kapsel-Gelenk ist, wie vorstehend definiert, also Mittel zum Blockieren des End-Teils oder Fern-Teils des Instruments in der von den Steuerungsmitteln vorgegebenen Winkelstellung. Vorteilhafterweise umfassen die Mittel zum kurzzeitigen Blockieren des Gelenks zwischen dem langgezogenen rohrförmigen Teil und dem Fern-Teil des Instruments Elemente, die durch Klemmen der Transmissionsdrähte oder Transmissionskabel wirken, wobei diese Elemente sich auf dem langgezogenen rohrförmigen Teil befinden, und zwar vorzugsweise in relativ geringem Abstand zum Gelenk, wie etwa dem Kapsel-Gelenk, was deren Effizienz erhöht. Da die Drähte oder Kabel biegsam bleiben müssen, um die Steuerung der Winkelstellung zu ermöglichen, ist es in der Tat kaum zweckdienlich, diese Drähte oder Kabel in der Nähe des Steuerorgans zu blockieren, denn eine Dehnung der Drähte oder Kabel würde die Blockade beeinträchtigen.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Elemente zum Klemmen der Transmissionsdrähte oder Transmissionkabel im Hinblick auf die Blockade des vorgenannten Gelenks einen Ring mit Auskehlungen, der drehbar um das langgezogene rohrförmige Teil montiert ist und durch gleichzeitiges Festklemmen aller Drähte oder Kabel wirkt, die ihrerseits in Längs-Auskehlungen des Hauptkörpers des langgezogenen rohrförmi gen Teils angeordnet sind. Eine begrenzte Drehung des Rings in einer gewählten Richtung blockiert die Transmissiondrähte oder gibt sie im Gegenteil frei.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel umfassen die Elemente zum Klemmen der Transmissionsdrähte oder Transmissionskabel im Hinblick auf die Blockade des vorgenannten Gelenks einen Ring oder eine Manschette zum Festklemmen, der oder die in axialer Richtung des langgezogenen rohrförmigen Teils gleitend montiert ist, und ein kegelstumpfförmiges Teil enthält, das auf die Drähte oder Kabel einwirkt. Diese Variante erlaubt eine „automatische" Steuerung des Blockierens und Deblockierens; insbesondere erfolgt das Deblockieren, sobald man das Steuerorgan bedient.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel ist das Ensemble zur Steuerung der Winkelstellung und zur Drehung des Fern-Teils translatorisch entlang der Achse des langgezogenen rohrförmigen Teils beweglich und ermöglicht mittels einer Kurvenscheibe eine Steuerung des Festklemmens/Lösens der Transmissionsdrähte oder Transmissionskabel, und zwar im Fall eines drehbaren Klemm-Rings, so wie er oben beschrieben ist.
Das Instrument, das Gegenstand der Erfindung ist, kann auch noch Mittel zum Blockieren durch Stempeldruck umfassen, die sich am Handgriff befinden und auf die zentrale axial bewegliche Welle einwirken, die mit dem Steuerkabel des Werkzeugs verbunden ist, um so die Position dieses Werkzeugs, insbesondere das Schließen einer Zange, aufrecht zu erhalten.
Jedenfalls wird die Erfindung besser verstanden werden mit Hilfe der folgenden Beschreibung mit Bezug auf den beigefügten schematischen Zeichnungssatz, der beispielhaft einige Ausführungsbeispiele dieses Instruments für die endoskopische Chirurgie darstellt:
1 ist, im Längsschnitt, eine Gesamtansicht eines Instruments für die endoskopische Chirurgie gemäß der vorliegenden Erfindung, und zwar eines ersten Ausführungsbeispiels;
2 ist, in vergrößertem Maßstab im Längsschnitt, eine Ansicht des Handgriff-Bereichs dieses Instruments;
3 ist eine Detailansicht des Gelenk-Bereichs dieses Instruments;
4 ist, im Längsschnitt, eine Gesamtansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Instruments, das Gegenstand der Erfindung ist;
5 ist, in vergrößertem Maßstab im Längsschnitt, eine Ansicht des Mechanismus des Instruments der 4;
6 ist, im Schnitt, ein Teilansicht einer Variante des Instruments der 4 und 5;
7 ist, im Schnitt, eine Teilansicht einer anderen Variante dieses Instruments; die 8 und 9 sind Ansichten, die die Mittel zur Blockierung des Gelenks in zwei Positionen zeigen.
Das in der Zeichnung dargestellte Instrument für die endoskopische Chirurgie umfasst allgemein, von hinten nach vorn: einen Handgriff 1 für die Handhabung und Steuerung, ein langgezogenes rohrförmiges Teil 2 mit einer Längsachse 3, ein Gelenk mit Gelenkkapsel 4, ein End-Teil oder Fern-Teil 5 mit einer Längsachse 6 und ein Werkzeug 7, das vom Ende des Fern-Teils 5 getragen wird. Der Handgriff 1 umfasst ein Teil zur Steuerung des Werkzeugs 7, insbesondere zur Steuerung des Öffnens/Schließens dieses als Zange ausgebildeten Werkzeugs 7, und ein Ensemble 8 zur Steuerung der Winkelstellung des Fern-Teils 5, bezogen auf das langgezogene rohrförmige Teil 2, durch das Gelenk 4. Das Ensemble 8 gewährleistet auch die Steuerung der Ausrichtung des Fern-Teils 5, zumindest seines Endwerkzeugs 7, um seine eigene Längsachse 6. Gemäß den wesentlichen Kennzeichen der Erfindung ist das Ensemble 8 zur Steuerung der Winkelstellung und der Ausrichtung des Fern-Teils 5 im vorderen Teil des Handgriffs 1 angeordnet, und dieses Ensemble 8 ermöglicht es, durch die Bedienung eines einzigen Steuerorgans, sowohl die Winkelstellung des Fern-Teils 5 als auch die Ausrichtung dieses Teils oder zumindest seines Endwerkzeugs 7 zu steuern.
Diese Steuerung eröffnet verschiedene Möglichkeiten der Ausführung, je nach dem gewünschten Dichtigkeitsgrad und den realisierten zusätzlichen Funktionen, wie etwa Blockierung des Fern-Teils 5 in der ihm gegebenen Winkelstellung.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 umfasst das Steuer-Ensemble 8 einen sphärischen Kranz 9, dessen Zentrum bei 10 aufgeweitet ist, und die Drehachse bei 11. Der sphärische Kranz 9 wird nach vorn und nach innen vervollständigt durch ein Teil 12 mit konischem Gang, das um ein zentrales kugelförmiges Teil 13 montiert ist, und durch das das langgezogene rohrförmige Teil 2 hindurchgeht.
An dem Teil 12, das in alle Richtungen (im Innern eines Kegels) um das Zentrum 10 ausrichtbar ist, sind die hinteren Enden von Transmissionskabeln 14 verankert, sechs an der Zahl. Die Transmissionskabel 14 laufen in Längsrichtung im Innern des langgezogenen rohrförmigen Teils 2, und zwar in Auskehlungen 15, die in gleichmäßigen Winkelabständen im Hauptkörper 16 dieses Teils angeordnet sind – siehe die Figuren 8und9.
Das Gelenk 4 zwischen dem langgezogenen rohrförmigen Teil 2 und dem Fern-Teil 5 umfasst eine freie dazwischen liegende Gelenkkapsel 17, die mit zwei gegenüberliegenden Mutter-Gelenkkapseln 18 und 19 zusammenwirkt. Die erste Mutter-Gelenkkapsel 18 ist fest verbunden mit dem vorderen Ende des langgezogenen rohrförmigen Teils 2. Die zweite Mutter-Gelenkkapsel 19 ist fest verbunden mit dem hinteren Ende des Fern-Teils 5.
Die sechs Transmissionskabel 14 verlaufen an der Peripherie der Zwischen-Gelenkkapsel 17 und ihre vorderen Enden sind mit dem Fern-Teil 5 verbunden. Um die Herstellung zu erleichtern, sind die sechs Kabel 14 vorteilhafterweise tatsächlich nur drei Kabel, wobei bei jedem Kabel vorn eine halbe Drehung beschrieben wird. Die gleichzeitige Bewegung dieser Kabel 14 wird vom Teil 12 gesteuert, wobei die so verschobenen Kabel auf dem zentralen kugelförmigen Teil 13 gleiten, bevor sie in die vorstehend erwähnten Auskehlungen 15 hineinlaufen. Der Durchmesser des kugelförmigen Teils 13 entspricht dem doppelten Durchmesser der Zwischen-Gelenkkapsel 17; der Winkel-Bewegungsbereich, der für das Teil 12 zur Verfügung steht, wird demnach für das gelenkig verbundene Fern-Teil 5 verdoppelt. Zum Beispiel entspricht einem maximalen Bewegungswinkel von 30° auf der Seite des Steuer-Ensembles 8 eine mögliche maximale Winkelbewegung des Fern-Teils 5 von 60°, bezogen auf die Achse 3 des langgezogenen rohrförmigen Teils 2.
Die Zwischen-Gelenkkapsel 17 besitzt einen profilierten diametralen Durchlass 20, durch den ein flexibles Kabel 21 läuft, das den naheliegenden Bereich des Instruments mit dem Fern-Teil 5 verbindet, und das der Steuerung des Öffnens/Schließens des Werkzeugs 7 dient. Das flexible Kabel 21 wird in Höhe des Gelenks 4 durch den Durchlass 20 der Zwischen-Gelenkkapsel geführt, und so sichert dieses flexible Kabel 21 selbst die Positionierung der Zwischen-Gelenkkapsel 17 in einer mittleren Winkelstellung zwischen derjenigen der zwei Mutter-Gelenkkapseln, 18 und 19.
Das hintere Ende des flexiblen Kabels 21 ist fest verbunden mit einer Welle 22, die axial beweglich im Handgriff 1 montiert ist und mittels eines zu diesem Handgriff 1 gehörenden Drückers 23 bedient werden kann.
Der sphärische Kranz 9 des Steuer-Ensembles 8 ist an ein rohrförmiges Innenelement 24 gekoppelt, das um die Achse 3 drehbar montiert ist, und zwar mittels eines Kardan-Mechanismus, der einen am Kranz 9 angelenkten Zwischenring 25 umfasst, und mittels eines halbkugelförmigen Ausgangselements 26, das mit dem Zwischenring 25 gelenkig verbunden ist und mit dem vorgenannten Innenelement 24 fest verbunden ist.
Ein Zahnrad- oder Reibungs-Übersetzungsgetriebe, als Ganzes mit 27 bezeichnet, koppelt das Element 24 drehbar mit der Welle 22, so dass die Bewegung von der Außenseite des langgezogenen rohrförmigens Teils 2 nach dessen Innenseite übertragen wird. Dieses Übersetzungsgetriebe 27, das ein Gehäuse bildet, das sich im Handgriff 1 hinter dem Steuer-Ensemble 8 befindet, umfasst ein erstes in das Element 24 integriertes Rad, ein zweites in ein drehendes Element 29 mit prismatischer Verbindung zur Welle 22 integriertes Rad und in außenliegender Position montierte Zwischenritzel 30, 31 auf Wellen 32, die zur Zentralachse 3 parallel laufen, in der Art von feststehenden Planet-Ritzeln (zum Beispiel sind drei Ritzelpaare 30, 31 vorgesehen).
Der Handgriff 1 umfasst weiterhin eine manuelle Steuervorrichtung 33 zum Blockieren/Lösen der Welle 22, also des Steuerkabels 21 des Werkzeugs 7, mit einer Druckstempel-Vorrichtung. Diese Vorrichtung umfasst ein schwenkbares Teil 34, das auf die Welle 22 drücken kann, und das mit einem Druckstempel 35 ausgestattet ist, der der Druckwirkung einer Feder 28 ausgesetzt ist, die ihn auf eine Kurvenscheibe 36 mit speziellem Profil gedrückt hält, hier realisiert in der Verlängerung einer der Wellen 32, die die Ritzel 30, 31 tragen. Die Kurvenscheibe 36 besitzt einen kegelförmigen Teil, der dem Stempeldruck, also der Blockierung, entspricht, und einen geraden Teil, der das Lösen dieser Vorrichtung ermöglicht.
Die Drehung des sphärischen Kranzes 9 um seine Achse 11 veranlasst mittels des vorstehend beschriebenen Kardan-Mechanismus 25, 26 und des Übersetzungsgetriebes 27 eine entsprechende Drehung der Welle 22 um die Achse 3, eine Drehung, die durch das flexible Kabel 21 bis zum Fern-Ende 5 so übertragen wird, dass das Werkzeug 7 um die Längsachse 6 dieses Fern-Teils 5 ausgerichtet wird.
Das Steuer-Ensemble 8 ist hier über einen kurzen Hub in Translationsbewegung verschiebbar in Richtung der Achse 3 des langgezogenen rohrförmigen Teils 2 vorgesehen. Der Benutzer muß dieses Ensemble 8 nach hinten ziehen, um die Transmissionskabel 14 zu lösen und, über eine Kurvenscheibe, die die Translationsbewegung in Drehung verwandelt; die Winkelveränderung zu ermöglichen.
Schließlich ist festzustellen, dass beim Steuer-Ensemble 8 der sphärische Kranz 9 und das Teil 12, das diesen Kranz vervollständigt, eine gemeinsame Gelenkkapsel-Bewegung um das Zentrum 10 haben, dass aber nur der Kranz 9 in Rotation um die Achse 11 versetzt wird.
Die 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Instruments. Die Elemente, die die gleichen sind wie diejenigen beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel oder ihnen entsprechen, sind mit den gleichen Kennziffern bezeichnet.
Dieses Ausführungsbeispiel umfasst insbesondere noch ein Steuer-Ensemble 8 mit einem sphärischen Kranz 9, der um sein Zentrum 10 ausrichtbar und um seine Achse 11 drehbar ist, und der die Ausrichtung des Fern-Teils 5 und das Auslösen der Rotati onsbewegung dieses Fern-Teils 5, oder zumindest des Endwerkzeugs 7, um die Achse 6 ermöglicht. Der sphärische Kranz 9 ist hier fest verbunden mit dem Teil 12 mit konischem Gang, das um das zentrale kugelförmige Teil 13 montiert ist.
In den sphärischen Kranz 9 sind Permanent-Magnete 37 eingesetzt. Der sphärische Kranz 9 ist von einem äußeren Bedienungsring 38 konzentrisch umgeben, der ebenfalls als sphärischer Kranz ausgebildet ist. In den Bedienungsring 38 sind weitere Permanent-Magnete 39 eingesetzt, deren Anzahl und Anordnung den Magneten 37 des sphärtschen Kranzes 9 entspricht. Eine feststehende dichte Wand 40 aus nichtmagnetischem Material erstreckt sich zwischen dem sphärtschen Kranz 9 und dem Bedienungsring 38. So gewährleisten die Magnete 37 und 39 durch die dichte Wand 40 hindurch eine magnetische Kopplung zwischen dem Bedienungsring 38 und dem sphärtschen Kranz 9, und zwar so, dass die zwei magnete-tragenden Teile in identischer Weise zu beiden Seiten der dichten Wand 40 in Position gebracht und bewegt werden.
Der sphärische Kranz 9, der hier mittels des Bedienungsrings 38 betätigt wird, steuert auch noch die Winkelstellung des Fern-Teils 5 über die Kabel 14 und die Ausrichtung dieses Fern-Teils 5 oder des Werkzeugs 7 über einen Kardan-Mechanismus 25, 26, wie vorstehend beschrieben. Das Ausgangselement 26 des Kardan-Mechanismus versetzt hier indessen die Welle 22, die fest verbunden ist mit dem hinteren Ende des Kabels 21 zur Steuerung des Werkzeugs 7, direkt in Rotation (das heißt, ohne über ein Getriebe zu laufen).
Da die Steuerung des Öffnens/Schließens des Werkzeugs 7 hier eine geringe Translationsbewegung erfordert, ist es notwendig, auch eine Abdichtung jeweils durch flexible Manschetten 41 und 42 am nahegelegenen Teil und am Fern-Teil vorzusehen. Die am nahegelegenen Teil angeordnete Manschette 41 umschließt einen Raum für eine einfache Translationsbewegung entsprechend der Steuerung des Öffnens/Schließens des Werkzeugs 7. Im Gegenzug ist es erforderlich, die Rotation des Fern-Teils 5 um die Achse 6 zu begrenzen, um die flexible Manschette 42, die im entfernt liegenden Bereich angeordnet ist, nicht zu beschädigen. Zu diesem Zweck ist im Bereich des Handgriffs 1 ein ringförmiges Teil 43 vorgesehen, das frei drehbar um die Achse 3 montiert ist und von einem Finger 44, der fest verbunden ist mit der Welle 22, in Rotation versetzt wird. Das Teil 43 trägt einen weiteren Finger 45, der an einen feststehen den Anschlag 46 stößt. Die Rotation der Welle 22, also des flexiblen Kabels 21, ist so auf etwas weniger als zwei Umdrehungen begrenzt.
Die 6 zeigt eine Variante des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, bei der das Ausgangselement 26 des Kardan-Mechanismus direkt mit einem rohrförmigen Innenelement 16 fest verbunden ist, das im Innern des langgezogenen rohrförmigen Teils 2 gleichzeitig mit dem flexiblen Kabel 21 zur Steuerung des Werkzeugs 7 dreht. Diese Ausführung ist dicht, wie die vorhergehende, und besonders einfach.
Schließlich zeigt die 7 eine andere Variante, bei der das Ausgangselement 26 des Kardan-Mechanismus durch magnetische Mittel mit dem flexiblen Kabel 21 (oder dessen Endwelle 22) gekoppelt ist. Das Ausgangselement 26 umfasst eine rohrförmige Verlängerung, in die Magnete 48 eingesetzt sind. An der Innenseite der dichten Wand 49 ist ein zylindrisches Teil 50 montiert, das drehbar mit dem flexiblen Kabel 21 verbunden ist, wobei weitere Permanent-Magnete 51 in das zylindrische Teil 50 eingesetzt sind, deren Anzahl und Anordnung den Magneten 48 des Ausgangselements 26 entspricht. So gewährleisten die Magnete 48 und 51 eine magnetische Kopplung zwischen dem Ausgangselement 26 und dem Teil 50, so dass die beiden Teile zu jedem Zeitpunkt korrespondierende Winkelstellungen einnehmen. Dieses letzte Ausführungsbeispiel ist ebenfalls dicht, und sogar doppelt dicht (dichte Wände 40 und 49). Überdies ist hier eine unbegrenzte Drehung des flexiblen Kabels 21 und folglich des Werkzeugs 7 möglich.
Die 8 und 9 zeigen außerdem eine Ausführung derjenigen Mittel, die durch Klemmen der Transmissionskabel 14 das kurzzeitige Blockieren des Fern-Teils 5 erlauben, und zwar in jeder Ausrichtung, die diesem Fern-Teil 5 vom Steuer-Ensemble 8 vorgegeben wird. Wie bereits oben erwähnt, verlaufen die Kabel 14 in Längsauskehlungen 15 des Hauptkörpers 16 des langgezogenen rohrförmigen Teils 2. Um diesen Hauptkörper 16 herum nach dem Ende des rohrförmigen Teils 2 hin, das dem Gelenk 4 benachbart ist, ist ein Klemmring 52 drehbar montiert (siehe auch 3), der ebenfalls Auskehlungen 53 in V-Form entsprechend den Kabeln 14 hat. Je nach seiner Winkelstellung blockiert der Ring 52 die Kabel 14 durch Festklemmen (8) oder löst diese Kabel 14 (9). Das Klemmen der Kabel 14 bewirkt die Blockade des Gelenks 4, demnach der Winkelstellung des Fern-Teils 5. Das Lösen der Kabel 14 er laubt dagegen, dass sie ihre Funktion der Transmission der vom Steuer-Ensemble 8 angewiesenen Bewegung ausüben, um die Winkelstellung des Fern-Teils 5 zu verändern.
Man würde den Rahmen der Erfindung, wie er in den anliegenden Ansprüchen definiert ist, nicht verlassen:

– indem man die Details der verschiedenen mechanischen oder magnetischen Vorrichtungen des Instruments modifiziert;
– indem man den drehbaren Klemmring der Kabel durch eine gleitende Klemm-Manschette ersetzt, die durch ein kegelfönmiges Teil auf die Kabel wirkt;
– indem man die End-Zange durch irgendein anderes geeignetes Werkzeug ersetzt;
– indem man eine roboterisierte und keine manuelle Steuerung vorsieht, ohne die Konzeption des gesamten Steuer-Ensembles zu modifizieren, insbesondere bei einer dichten Ausführung.

Claims

Instrument für die endoskopische Chirurgie, das einen Handgriff (1) umfasst, der durch ein langgezogenes rohrförmiges Teil (2) verlängert ist, das seinerseits durch ein vielseitig ausrichtbares Gelenk (4) mit einem End-Teil oder Fern-Teil (5) verbunden ist, das geeignet ist, ein Werkzeug (7) zu tragen, wobei im Bereich des Handgriffs (1) Steuermittel (8) vorgesehen sind, um das Gelenk des End-Teils (5) mittels einer mechanischen Übertragung durch Drähte oder Kabel (14) zu steuern, die im Innern des rohrförmigen Teils (2) verlaufen, in dem auch ein zentrales Kabel (21) für die Steuerung des Werkzeugs (7) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Steuermittel (8), die sich im vorderen Teil des Handgriffs (1) befinden, einen sphärischen Kranz (9) umfassen, der ein Zentrum (10) und eine Achse (11) besitzt, wobei der Kranz (9) im Innern eines Kegels in alle Richtungen, bezogen auf sein Zentrum (10), ausrichtbar und um seine Achse (11) drehbar ist, – der sphärische Kranz (9) winklig zu einem Steuerteil (12) für die Drähte oder Kabel (14) verbunden ist, an dem die nahen Enden der Transmissions-Drähte oder -Kabel (14) befestigt sind, – Mittel (25, 26) vorgesehen sind, um die Drehung des, sphärischen Kranzes (9) um seine Achse (11) auf ein inneres Element (24) zu übertragen, das drehbar um die Achse (3) des langgezogenen rohrförmigen Teils (2) montiert ist; die Drehung dieses Elements (24) wird über das vorgenannte Gelenk (4) bis zum End-Teil (5) in der Weise übertragen, dass dieses End-Teil (5) um seine eigene Längsachse (6) ausgerichtet wird, und – Mittel (52, 53) vorgesehen sind für die kurzzeitige Blockade des vorgenannten Gelenks (4) in jeder Winkelstellung.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sphärische Kranz (9) mit dem inneren Element (24), das drehbar um die Achse (3) des langgezogenen rohrförmigen Teils (2) montiert ist, vermittels eines Kardan-Mechanismus (25, 26) verbunden ist.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangselement (26) des Kardan-Mechanismus mit dem zentralen Kabel (21) zur Steuerung des Werkzeugs (7) gekoppelt ist vermittels eines Getriebes (27), das geeignet ist, die Bewegung von der Außenseite des langgezogenen rohrförmigen Teils (2) nach seiner Innenseite zu übertragen, wobei das Getriebe (27) ein Rad umfasst, das drehbar mit dem Ausgangselement (26) des Kardan-Mechanismus verbunden ist, und ein anderes Rad, das drehbar mit einer zentralen Welle (22) verbunden ist, die mit dem Kabel (21) zur Steuerung des Werkzeugs (7) verbunden ist, sowie Zwischenritzel (30, 31) in Eingriff mit den zwei vorgenannten Rädern.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangselement (26) des Kardan-Mechanismus mit dem zentralen Kabel (21) zur Steuerung des Werkzeugs (7) durch magnetische Mittel gekoppelt ist, insbesondere Permanent-Magnete (48, 51), wobei eine feststehende dichte nichtmagnetische Wand (49) dazwischen eingefügt ist.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangselement (26) des Kardan-Mechanismus direkt mit einen drehenden inneren rohrförmigen Element (16) gekoppelt ist, das das Kabel (21) zur Steuerung des Werkzeugs (7) umgibt und mit diesem letzteren ein drehendes Ensemble bildet.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der sphärische Steuerungs-Kranz (9) seinerseits das vom Benutzer zu betätigende Steuerteil bildet.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem dem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der sphärische Kranz (9) konzentrisch von einem äußeren Steuerring (38) umgeben ist, an den er winklig zueinander und drehbar durch magnetische Mittel, insbesondere Permanent-Magnete (37, 39), gekoppelt ist, wobei eine feststehende dichte nichtmagnetische Wand (40) dazwischen eingefügt ist.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtmittel in Form von flexiblen Manschetten (41, 42) vorgesehen sind die am nahegelegenen und am entfernt liegenden Teil des Instruments angeordnet sind, und dadurch, dass Mittel (43 bis 46) zur Begrenzung der Rotation des Fern-Teils (5) um seine Längsachse (6) vorgesehen sind.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Begrenzung der Rotation des Fern-Teils (5) um seine Achse (6) durch ein Element (43) gebildet werden, das frei rotierend im Handgriff (1) montiert ist, ein Element, das durch einen ersten Finger (44) in Rotation versetzt wird, der drehbar mit dem inneren Element (24) verbunden ist, das die Rotationsbewegung des sphärischen Kranzes (9) aufnimmt, wobei das vorgenannte Element (43) seinerseits einen zweiten Finger (45) umfasst, der an einem feststehenden Teil (46) anschlägt.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (4) zwischen dem langgezogenen rohrförmigen Teil (2) und dem End-Teil oder Fern-Teil (5) dieses Instruments eine freie dazwischenliegende Gelenkkapsel (17) umfasst, die eine Ausrichtbewegung bezogen auf eine Mutter-Gelenkkapsel (18) beschreiben kann, die mit dem vorderen Ende des langgezogenen rohrförmigen Teils (2) fest verbunden ist, und auch bezogen auf eine andere Mutter-Gelenkkapsel (19), die mit dem hinteren Ende des End-Teils (5) des Instruments fest verbunden ist, wobei alle diese Gelenkkapseln (17, 18, 19) konzentrisch zueinander sind, und wobei die Transmissions-Drähte oder Kabel (14) an der Peripherie der dazwischenliegenden Gelenkkapsel (17) durchlaufen, wobei ihre vorderen Enden mit dem End-Teil (5) des Instruments verbunden sind.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Mutter-Gelenkkapsel (18, 19) einen Bewegungsbereich von etwa ± 30°, bezogen auf die Zwischen-Gelenkkapsel (17), besitzt, so dass das Fern-Teil (5) über etwa ± 60° in alle Richtungen des Raums ausgerichtet werden kann. Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischen-Gelenkkapsel (17) einen diametral verlaufenden profilierten Durchlass (20) umfasst, durch den das flexible zentrale Kabel (21) zur Steuerung des Werkzeugs (7) hindurchläuft, welches von dem Instrument getragen wird, und zwar so, dass dieses flexible Kabel (21) geführt wird, das seinerseits die Zwischen-Gelenkkapsel (17) in Position bringt.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissions-Drähte oder Kabel (14) an ihren hinteren Enden auf einem innenliegenden kugelförmigen Steuerorgan (13) verankert sind, das einen Durchmesser besitzt, der größer ist als derjenige der Zwischen-Gelenkkapsel (17), vorzugsweise einen Durchmesser, der dem doppelten Durchmesser dieser Zwischen-Gelenkkapsel (17) entspricht.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für die kurzzeitige Blockade des Gelenks (4) zwischen dem langgezogenen rohrförmigen Teil (2) und dem Fern-Teil (5) des Instruments Elemente (52, 53) umfassen, die durch Klemmen der Transmissions-Drähte oder -Kabel (14) wirken, wobei diese Elemente (52, 53) sich auf dem langgezogenen rohrförmigen Teil (2) befinden, vorzugsweise in relativ geringem Abstand vom Gelenk (4) wie auch vom Kapselgelenk (17).
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente zum Klemmen der Transmissions-Drähte oder -Kabel (14) im Hinblick auf die Blockade des vorgenannten Gelenks (4) einen Ring (52) mit Auskehlungen (53) umfassen, der drehbar um den langgezogenen rohrförmigen Teil (2) montiert ist und durch gleichzeitiges Festklemmen aller Drähte oder Kabel (14) wirkt, die ihrerseits in Längs-Auskehlungen (15) des Hauptkörpers (16) des langgezogenen rohrförmigen Teils angeordnet sind.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente zum Klemmen der Transmissions-Drähte oder -Kabel (14) im Hinblick auf die Blockade des vorgenannten Gelenks einen Ring oder eine Manschette zum Festklemmen umfassen, der oder die in der axialen Richtung des langgezogenen rohrförmigen Teils (2) gleitend montiert ist und ein kegelstumpfartiges Element enthält, das auf die Drähte oder Kabel (14) einwirkt.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ensemble (8) zur Steuerung der Ausrichtung des Fern-Teils (5) translatorisch entlang der Achse (3) des langgezogenen rohrförmigen Teils (2) beweglich ist und vermittels einer Kurvenscheibe eine Steuerung des Festklemmens/des Lösens der Transmissions-Drähte oder Kabel (14) erlaubt.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (34, 35, 36) zur Blockade durch Stempeldruck vorgesehen sind, die sich am Handgriff (1) befinden und auf die zentrale, axial bewegliche Welle (22) wirken, die mit dem Steuerkabel (21) des Werkzeugs (7) verbunden ist, um so die Position dieses Werkzeugs (7), insbesondere das Schließen einer Klammer, zu bedienen.
Instrument für die endoskopische Chirurgie nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Roboter-Steuerung (8) umfasst.