DE3712929A1

DE3712929A1 - Surgical instrument

Info

Publication number: DE3712929A1
Application number: DE19873712929
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr Heinl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-11-03

Abstract

There is proposed a surgical instrument with a cylindrical housing which can be connected by one end to a drive shaft 10 and has on the other end a connecting rod 5 which oscillates in the longitudinal direction and is provided with a tool designed, for example, as a saw blade 6 on the outer projecting end. The connecting rod is in turn guided and connected to a wheel 1 which is moved via the drive shaft 10 and is arranged in the manner of a chord in the housing. The decisive feature is that a plate 4 is fastened on that end of the connecting rod 5 opposite the tool. This plate has a slot 7 extending approximately perpendicularly to the connecting rod 5 and into which a pin fastened on the wheel 1 engages. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches In strument mit einem zylindrischen Gehäuse, das am einen Ende mit einer Antriebswelle verbindbar ist und gegenüberliegend eine in Längsrichtung oszillierende und am äußeren überstehenden Ende mit einem Werkzeug ver sehene Schubstange aufweist, die geführt ist und mit einem über die Antriebswelle beweg ten und sehnenartig im Gehäuse angeordneten Rad in Verbindung steht.The invention relates to a surgical In instrument with a cylindrical housing, the one end with a drive shaft is connectable and opposite one in Longitudinally oscillating and on the outside Ver protruding end with a tool has seen push rod which is guided and move one over the drive shaft ten and arranged tendon-like in the housing Wheel communicates.

Im Dentalbereich aber auch in der Chirurgie ist es bekannt, sog. Dentalhandstücke als In strumente zur Behandlung einzusetzen, die von stiftförmiger Gestalt sind, deshalb gut in der Hand liegen und auch an schwer zugängli che Stellen herangeführt werden können und mit einem um die Längsachse des Handstückes drehbaren Werkzeug, wie Bohrer oder Fräser bestückt sind.In the dental field but also in surgery it is known to use so-called dental handpieces use instruments for treatment by are pen-shaped, therefore good in in your hand and also in hard-to-reach areas che positions can be introduced and with one around the longitudinal axis of the handpiece rotatable tool, such as drills or milling cutters are equipped.

Der Antrieb erfolgt über eine von einem elek trisch oder pneumatisch angetriebenen Motor ausgehenden Antriebswelle, die mit dem Dental handstück verbunden wird.The drive takes place via one of an elek trically or pneumatically driven motor outgoing drive shaft with the Dental handpiece is connected.

Ausgehend von derartigen Instrumenten wurden in jüngster Zeit chirurgische Sägen zum Zer trennen von Knochen, Zähnen und anderen Hart geweben bekannt, die ebenfalls über eine An triebswelle in Bewegung gesetzt werden, wobei jedoch die Rotation in axialer Richtung über ein Kegel-, Teller- oder Stirnrad umgelenkt wird und in ein sehnenartig in der Säge an geordnetes weiteres Zahnrad antriebsmäßig ein greift. Nach Art eines Kurbeltriebes wird über eine drehbare exzentrische Befestigung an die sem Rad eine Schubstange in oszillatorische Be wegung versetzt, die zweigeteilt ist, so daß sich der äußere Teil nur noch in der axialen Richtung, der innere Teil hingegen zusätz lich senkrecht dazu bewegt. Beide Teile sind über ein Lager miteinander verbunden. Als nachteilig bei derartigen Konstruktionen ist anzusehen, daß die gezwungener Maßen aus zwei Teilen bestehende Schubstange vergleichs weise langbauend ist, sich zwischen den beiden Teilen zusätzlich ein Lager befindet, welches mitbewegt werden muß und bei großen und stabi len Lagern spürbar die zu bewegenden Massen erhöht. Kleine Lager sind hingegen kaum belast bar und schlagen schnell aus. Weiter ist von Nachteil, daß durch die oszillatorische Bewegung die Kugeln der Lager nur unvollständig abrollen können.Based on such instruments recently surgical saws for cutting separate from bones, teeth and other hard known tissues, which also have an An drive shaft are set in motion, whereby however, the rotation in the axial direction over deflected a bevel, plate or spur gear will and in a tendon-like manner in the saw ordered another gear wheel in terms of drive takes hold. In the manner of a crank mechanism is over a rotatable eccentric attachment to the a push rod in oscillatory loading offset movement, which is divided in two, so that the outer part is only in the axial Direction, the inner part, however, additional Lich moved perpendicular to it. Both parts are connected to each other via a bearing. As a disadvantage in such constructions it can be seen that the forced dimensions out two parts existing push rod comparative is wise long between the two Parts also have a bearing, which must be moved and with large and stable len noticeably store the masses to be moved elevated. Small camps, however, are hardly loaded bar and swing out quickly. Next is from Disadvantage that due to the oscillatory movement Roll the bearings incompletely can.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung eines kurzbauenden und leichten chirurgischen Instruments zur Aufgabe gemacht.Proceeding from this, the invention has Creation of a short and light surgical instrument.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß da durch, daß an dem dem Werkzeug gegenüberlie genden Ende der Schubstange eine Platte befe stigt ist, die ein etwa senkrecht zur Schub stange verlaufendes Langloch aufweist, in das ein am Rad befestigter Stift eingreift. Während des Betriebes beschreibt der Stift eine Kreisbahn konzentrisch um die Drehachse des Rades. Diese Bewegung läßt sich in eine Komponente in Richtung der Schubstange und in eine weitere senkrecht hierzu zerlegen. Durch den Eingriff des Stiftes in das Langloch wird die senkrecht zur Schubstange auftretende Be wegungskomponente nicht auf die Platte über tragen, so daß sie sich unter dem alleinigen Einfluß der verbleibenden Komponente in Rich tung der Schubstange bewegt und das Werkzeug hierdurch eine oszillierende Bewegung ausführt. Eine Zweiteilung der Schubstange erübrigt sich und ihre oszillierende Bewegung erfolgt von An fang an nur in der durch die Achse der Schub stange definierten Richtung.This object is achieved according to the invention through that on the opposite of the tool Fit a plate at the end of the push rod Stigt is an approximately perpendicular to the thrust has a longitudinal slot in which a pin attached to the wheel engages. The pen describes during operation a circular path concentric around the axis of rotation of the wheel. This movement can be divided into one Component in the direction of the push rod and in disassemble another perpendicular to it. By the engagement of the pin in the slot the Be occurring perpendicular to the push rod motion component not on the plate wear so that they are under the sole Influence of the remaining component in Rich movement of the push rod and the tool thereby executing an oscillating movement. There is no need to split the push rod in two and their oscillating motion is from An just start thrusting through the axis rod defined direction.

Die sich hieraus ergebenden Vorteile bestehen darin, daß das Instrument sowohl in der Breite als auch in der Länge, also kürzer und schmä ler bauend ist, da im Gegensatz zur Ankopplung der Schubstange über einen Kurbeltrieb keine Hin- und Herbewegung senkrecht zur Schubstange sondern unmittelbar die oszillatorische Bewe gung entsteht. Aus diesem Grunde entfällt die für den Abgleich erforderliche Zweiteilung der Schubstange und die Notwendigkeit der Anbrin gung eines Lagers dazwischen. Das Instrument läßt sich damit auch im Hinblick auf die Längs ausdehnung kürzer und damit kompakter bauen. Hierdurch wird es insgesamt leichter, die zu bewegenden Massen werden geringer, so daß auch der Antrieb kleiner dimensoniert werden kann. Durch die geringere Anzahl an Bauteilen ver einfacht sich die Reinigung und die Herstellung wird preisgünstiger.The resulting advantages are in that the instrument is both in width as well as in length, so shorter and slimmer It is constructive, as opposed to the coupling the push rod via a crank mechanism none Back and forth movement perpendicular to the push rod but immediately the oscillatory movement supply arises. For this reason, the the division of the Push rod and the need for anbrin storage between them. The instrument can thus also with regard to the longitudinal expansion shorter and therefore more compact. This will make it easier overall moving masses are lower, so that too the drive can be dimensioned smaller. Due to the smaller number of components ver cleaning and manufacturing is easier becomes cheaper.

In konkreter Ausgestaltung ist als Werkzeug ein Sägeblatt oder eine Feile oder ein Meißel vor gesehen.In a concrete form is a tool Saw blade or a file or a chisel seen.

Die Schubstange ist im Gehäuse, beispielsweise an der Austrittsöffnung geführt. Zur Aufnahme höherer Kräfte, zur Verbesserung der Rotations stabilität und damit der Führungseigenschaften wird in Weiterbildung der Erfindung zusätzlich vorgeschlagen, die Platte seitlich in Gleit führungen eingreifen zu lassen und/oder der Schubstange einen unrunden Querschnitt zu ge ben und in einer entsprechend d.h. komple mentär geformten Führung im Gehäuse festzule gen. Beide Maßnahmen erhöhen die für ein exak tes Arbeiten erforderliche Rotationsstabilität erheblich.The push rod is in the housing, for example guided at the outlet opening. To record higher forces, to improve rotation stability and thus the leadership qualities is further developed in the invention suggested sliding the plate sideways to allow guides to intervene and / or the Push rod to a non-circular cross-section ben and in a corresponding i.e. complete mentally shaped guide in the housing Both measures increase that for an exact rotation stability required considerably.

Insbesondere empfiehlt sich, den Stift als Kur belwelle auszubilden, der das Langloch durch greift und beidseitig gelagert ist. Die Kur belwelle wird ein- oder noch besser beidseitig mit einem über die Antriebswelle in Bewegung gesetzten Rad verbunden. Die zu übertragenden Kräfte verteilen sich auf beide Lager, erlauben einen höheren Kraftfluß und größere Belastbar keit. Gleichzeitig wird die Platte zentrisch in Richtung der Schubstange belastet, so daß keine Momente durch die Führungen abgestützt und aufgenommen werden müssen.In particular, it is recommended to use the pen as a cure train the shaft through the slot engages and is supported on both sides. The cure belwelle becomes one-sided or even better on both sides with one on the drive shaft in motion set wheel connected. The ones to be transferred Forces are distributed over both camps, allow a higher power flow and greater resilience speed. At the same time, the plate becomes centric loaded towards the push rod so that no moments supported by the guides and have to be included.

Als besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist die Verwendung elastischen Materials für die Schubstange vorgesehen. Diese Maßnahme ge stattet Ausweichbewegungen, so daß mitunter ein Abbrechen des Werkzeuges während der Ar beit vermieden werden kann. Zusätzlich wird es bei extrem engen Platzverhältnissen mög lich, durch flexible überlange Schubstangen die Zugänglichkeit oder das Arbeiten zu er leichtern.As a particularly advantageous embodiment the use of elastic material for the Push rod provided. This measure ge equips evasive movements, so that sometimes a breaking off of the tool during the work can be avoided. In addition, it is possible in extremely tight spaces Lich, through flexible extra-long push rods the accessibility or working to it easier.

Im Rahmen der Erfindung ist grundsätzlich un erheblich, auf welche Art und Weise die Rota tion der an die Säge anschließbaren Antriebs welle auf das Rad übertragen und die Bewegungs energie vermittelt wird. Im speziellen wird die Anbringung eines mit der Antriebswelle verbind baren Kegelrades vorgeschlagen, welches in das als Zahnrad ausgebildete Rad direkt oder durch Zwischenschalten eines weiteren Zahnrades käm mend eingreift. Die letzte Alternative ist ins besondere dann von Vorteil, wenn eine Über-/ Untersetzung der Rotationsfrequenz oder eine Trennbarkeit des Gerätes an dieser Stelle er wünscht ist. Zwar ist grundsätzlich auch eine Trennbarkeit zwischen Kegelrad und Zahnrad denkbar, jedoch hätte ein Eingriff Zahnrad- Zahnrad den entscheidenden Vorteil, daß die bisher bekannten Antriebe für rotierende Den talhandinstrumente verwendet werden könnten und eine Umrüstung durch einfachen Austausch des vorderen Antriebsteiles rasch und ohne weiteres durchführbar wird.In the context of the invention is basically un significant in what way the Rota tion of the drive that can be connected to the saw wave transferred to the wheel and the movement energy is conveyed. In particular, the Attachment of a connect with the drive shaft baren bevel gear proposed, which in the trained as a gear wheel directly or through Interpose another gear intervenes. The last alternative is ins particularly advantageous if an over- / Reduction of the rotation frequency or a Separability of the device at this point wishes. In principle there is also one Separability between bevel gear and gear conceivable, but a mesh gear Gear the decisive advantage that the previously known drives for rotating den valley hand instruments could be used and retrofitting through simple exchange of the front drive part quickly and without further feasible.

Das Ergebnis ist, daß der hintere Antriebsteil für andere insbeondere auch rotierende zahnärzt liche Werkzeuge, wie Bohrer und Fräser einge setzt und verwendet werden kann. Durch die Trenn barkeit wird weiter die Möglichkeit der Reinigung des Instrumentes erleichtert.The result is that the rear drive part for others, especially rotating dentists tools such as drills and milling cutters sets and can be used. By separating The possibility of cleaning also becomes available of the instrument relieved.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das vor geschlagene chirurgische Instrument innen und/ oder außen mit einer Wasserkühlung versehen. Das Wasser kann hierbei vorderseitig am Instrument austreten und zur Kühlung des Werkzeuges oder als Spülflüssigkeit Verwendung finden.This is the case in an appropriate further training beaten surgical instrument inside and / or provided with water cooling on the outside. The Water can be on the front of the instrument emerge and to cool the tool or find use as rinsing liquid.

Zur Verbesserung der Sichtverhältnisse ist schließ lich noch die Anbringung einer Werkzeugbeleuchtung von Vorteil. Deren Realisierung kann dadurch erfol gen, daß ausgehend von einer Lichtquelle eine licht leitende Glasfaser bis hin zum Werkzeug geführt wird, was den Vorteil minimalen Eigenplatzbedarfs bei guter Ausleuchtung mit sich bringt.To improve the visibility is closed Lich the attachment of a tool lighting advantageous. This can be realized gene that starting from a light source a light conductive fiber to the tool will what is the advantage of minimal space requirements with good illumination.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Er findung näher erläutert wird. Sie zeigt in:More details, features and advantages the invention can be the following Take the description section, in the the drawing an embodiment of the he Finding is explained in more detail. It shows in:

Fig. 1 die antriebsmäßig entscheidenden Teile einer erfindungsgemäßen chirurgischen Säge in Seitenan sicht. Fig. 1 the drive-critical parts of a surgical saw according to the invention in Seitenan view.

Fig. 2 die zugehörige Schubstange mit Platte in Draufsicht. Fig. 2 shows the associated push rod with plate in plan view.

Fig. 1 zeigt ein senkrecht zur Zeichenebene verlaufendes und als Zahnrad ausgebildetes Rad 1, welches mit einer Kurbelwelle 2 ver bunden ist, die im Bereich ihres oberen als auch unteren Endes in Lager 3 geführt ist. Der abgekröpfte Teil der Kurbelwelle 2 durch greift eine Platte 4, die ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene verläuft und an der eine Schubstange 5 befestigt ist. An deren der Platte 4 gegenüberliegenden Ende befindet sich, im zusammengebauten Zustand außerhalb des hier nicht gezeigten Gehäuses, das Säge blatt 6. Fig. 1 shows a perpendicular to the plane of the drawing and designed as a gear 1 , which is ver connected to a crankshaft 2 , which is guided in the area of its upper and lower ends in bearing 3 . The cranked part of the crankshaft 2 reaches through a plate 4 , which also extends perpendicular to the plane of the drawing and to which a push rod 5 is attached. At the plate 4 opposite end is in the assembled state outside the housing, not shown here, the saw blade 6th

Bei dem durch den über Rad 1 vermittelten rotationsmäßigen Antrieb der Kurbelwelle 2 bewegt sich deren Kröpfung auf einer Kreis bahn um die Drehachse. Aufgrund des Durch griffes wird die Platte 4 mitgeführt. Ent scheidend ist, daß die Platte 4, wie aus Fi gur 2 wesentlich besser ersichtlich, als Durchgriff ein senkrecht zur Schubstange 5 verlaufenden Langloch 7 aufweist. Als Er gebnis der Rotation der Kurbelwelle 2 erhält man dann eine oszillatorische Bewegung der Schubstange 5 in axiale Richtung und die typische, für das Zertrennen erforderliche Bewegung des Sägeblattes 6.In the case of the rotational drive of the crankshaft 2 mediated by wheel 1 , its cranking moves on a circular path around the axis of rotation. Due to the handle plate 4 is carried. Ent is decisive that the plate 4 , as can be seen much better from Fi gur 2 , has a slot 7 extending perpendicular to the push rod 5 as a penetration. As a result of the rotation of the crankshaft 2 , one then obtains an oscillatory movement of the push rod 5 in the axial direction and the typical movement of the saw blade 6 required for the cutting.

Nicht wiedergegeben sind die Führungen, ins besondere Gleitführungen der Schubstange 5. Für das erfindungsgemäße Ergebnis entschei dend ist, daß unmittelbar im Bereich des Rades 1, im Gegensatz zu den bislang benutzten Kur beltrieben, bereits eine oszillatorische Be wegung der Platte 4 bzw. Schubstange 5 er halten wird. Eine schlankere und auch kürzere Bauweise des Instrumentes lassen sich auf diese Weise realisieren.The guides, in particular sliding guides of the push rod 5, are not shown . Decisive for the result according to the invention is that directly in the area of the wheel 1 , in contrast to the previously used cure, an oscillatory loading movement of the plate 4 or push rod 5 will keep it. A slimmer and shorter construction of the instrument can be achieved in this way.

Der Antrieb des Rades 1 erfolgt seinerseits über ein Zahnrad 8. Diese Konstruktion ermög licht in besonders vorteilhafter Weise eine Trennung des Instrumentes zwischen Rad 1 und Zahnrad 8, so daß durch Austausch des die Schubstange 5 mit dem Sägeblatt 6 aufweisen den Vorderteiles ein anderes, insbesondere auch rotierendes zahnärztliches Handinstru ment aufgesetzt und gegen die Säge ausgetauscht werden kann. Der übrige Teil der Säge kann für andere, insbesondere auch rotierende Werkzeuge eingesetzt werden.The wheel 1 is in turn driven by a gear wheel 8 . This construction allows light in a particularly advantageous manner, a separation of the instrument between the wheel 1 and gear 8 , so that by replacing the push rod 5 with the saw blade 6 have the front part another, in particular rotating dental hand instruct ment placed and exchanged for the saw can. The rest of the saw can be used for other, especially rotating tools.

Zahnrad 8 wird über Kegelrad 9 angetrieben, welches über die von außen an das Gerät heran geführte und stirnseitig eingesetzte Antriebs welle 10 in Bewegung gesetzt wird.Gear 8 is driven via bevel gear 9 , which is set in motion via the drive shaft 10 which is brought in from the outside and is inserted on the end face.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht die Schubstange 5 mit dem Sägeblatt 6 und die am gegenüberliegen den Ende befestigte Platte 4. Schubstange 5 und Platte 4 spannen hierbei eine Ebene auf. Entscheidend ist, daß die Platte 4 durch die Kurbelwelle 2 durchgriffen wird, wozu ein senk recht zur Schubstange 5 verlaufendes Langloch 7 in der Platte 4 angeordnet ist. Hieraus er gibt sich, daß bei Rotation der Kurbelwelle 2 sich der die Platte 4 durchgreifende gekröpfte Teil auf einer Kreisbahn bewegt, aufgrund des Schlitzes 7 als Durchgriff jedoch die Platte 4 mit der Schubstange 5 eine oszillatorische Bewegung vollführt. Fig. 2 shows in plan view the push rod 5 with the saw blade 6 and fixed to the opposite end of the plate 4. Push rod 5 and plate 4 span one level. It is crucial that the plate 4 is penetrated by the crankshaft 2 , for which purpose a slot 7 extending perpendicular to the push rod 5 is arranged in the plate 4 . From this, it results that when the crankshaft 2 rotates, the cranked part moving through the plate 4 moves on a circular path, but due to the slot 7 as a penetration, the plate 4 with the push rod 5 performs an oscillatory movement.

Im Ergebnis erhält man eine chirurgische Säge, die schmal und kurzbauend ist, aus wenigen Bau teilen besteht, in der vergleichsweise geringe Massen bewegt werden müssen, so daß ein klein dimensionierter Antrieb genügt.The result is a surgical saw which is narrow and short, from a few buildings share exists in the comparatively low Masses need to be moved so that a small dimensioned drive is sufficient.

Claims

1. Surgical instrument with a cylindrical housing that can be connected at one end to a drive shaft and has a push rod that oscillates in the longitudinal direction opposite it and has a tool on the outer projecting end that is guided by a tendon-like movement that moves over the drive shaft Housing angeord Neten wheel is connected, characterized in that at the tool opposite end of the push rod 5, a plate 4 is fixed, which has an approximately perpendicular to the push rod 5 elongated hole 7 into which a pin 1 engages on the wheel 1 .

2. Instrument according to claim 1, characterized in that the tool is a saw blade 6 or a file or a chisel.

3. Instrument according to claim 1 or 2, characterized in that the plate 4 engages laterally in sliding guides.

4. Instrument according to one of claims 1 to 3, characterized by a non-circular cross-section of the push rod 5 and its guide in the housing.

5. Instrument according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pin is a crankshaft 2 supported on both sides.

6. Instrument according to one of claims 1 to 5, characterized by elastic material for the push rod 5 .

7. Instrument according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive shaft 10 via a bevel gear 9 drives out as a gear wheel 1 directly or via a further gear 8 .

8. Instrument according to claim 7, characterized by separability between bevel gear 9 and gear 1 or gear 8 and gear. 1

9. Instrument according to one of the claims 1 to 8, characterized records that inside and / or outside water cooling is installed and possibly the water escapes from the front.

10. Instrument according to one of the claims 1 to 9, marked by tool lighting, before preferably made of glass fiber.