CN106255468B - 外科夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于外科夹具施加器的外科夹具(1),所述外科夹具具有至少一对夹具臂(2a、2b、2c、2d),其中每个夹具臂(2a、2b、2c、2d)具有远端(3a、3b、3c、3d)和近端(4a、4b、4c、4d)。一对夹具臂的两个夹具臂(2a、2b、2c、2d)在所述夹具臂的近端(4a、4b)彼此连接并且形成夹具喉部(5)。夹具臂(2a、2b、2c、2d)的中性纤维(6)的切线(T)与所述夹具(1)的纵向轴线(100)的垂线(101)之间的切线角(α)在所述夹具臂(2a、2b)的整个长度(1)上大致上连续地增加。本发明进一步涉及外科夹具的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及外科夹具。具体地说,本发明涉及外科夹具,其在压缩状态下,即当组织在夹具臂之间保持在一起或按压时具有有利压缩力进程。
背景技术
一些外科夹具在本领域中为已知的。Applied Medical推销称为EPIX UniversalCA500的外科夹具,其具有经由大致上V形部分彼此连接的两个大致上笔直夹具臂。两个笔直夹具臂基本上平行于外科夹具的纵向轴线来延伸,并且在夹具臂与连接部分之间的过渡区域以及连接部分的喉部形成相对较小弯曲半径。这意味着过渡区域通过间断来形成。具有类似几何形状的类似外科夹具还由United States Surgical推销,称为Endo ClipAutosuture 5mm,以及由Ethicon推销,称为Ligamax 5。
也由Unites States Surgical推销的Endo Clip Autosuture III 5mm具有有所不同的几何形状。此夹具还包含两个大致上笔直和平行夹具臂,以及两个笔直夹具臂的连接部分,其以具有短小曲率半径的喉部来形成。与以前描述的外科夹具相比,夹具臂与连接部分之间的过渡区域以明显较大曲率半径来形成,并且由此实际上作为弯曲部分而不是作为间断部分。
专利申请US 2011/0224701A1公开具有半圆形外表面和成形内表面的外科夹具。半圆形外表面用来防止夹具在夹具施加器的钳口部分中阻塞,并且成形内表面改进对于所夹持组织的把握。在侧视图中,夹具的夹具臂分别具有在夹具的远端区域,即在其打开侧彼此平行延伸的笔直部分。此外,夹具臂由通过可变形区段来互连的多个和大致上不可变形区段组成。
所有已知夹具的共同之处是每个夹具臂具有大致上笔直部分,并且连接部分具有两个大致上笔直部分。然后,在喉部和夹具臂与连接部分之间的过渡区域中形成更多或更少弯曲的部分。此外,所有这些夹具是单一机架夹具,即可从一段金属丝弯曲并且大致上在平面中延伸的夹具(除了钢丝圈以外)。
此种夹具的问题在于其在施加,即借助于夹具施加器来按压或压缩后展现不利的性能。在一方面,由于在从夹具臂到连接部分的过渡区域中形成短小曲率半径,产生其中夹具的材料(金属诸如钛或钛合金)伸展超过相邻区域的区域,从而导致以下被称为间断的此区域在用施加器来压缩夹具后不能完全变形回到笔直形式。因此,在压缩夹具中存在两个夹具臂间隔彼此距离较远的点。这导致相应地夹持,即夹紧血管的次优闭合。
此种夹具的进一步问题在于压缩状态下的这些夹具的支护力在夹具臂的远端处是微弱的。这意味着导致支护血管的力在远端夹具末端处几乎不施加至血管上。在压缩过程期间,两个平行夹具臂围绕夹具的喉部向内变形。因此,仅夹具的相应间断和过渡区域保持与夹具施加器的相应枝干接触。仅在夹具的远端彼此接触(如果未夹住组织)或变得在两侧施加至将要夹住的组织(如果夹住组织)时,夹具臂与连接部分之间的间断弯曲打开。由此,夹具臂的远端变形至外部,并且至组织中的相关力传输点朝向间断处转移。这进而减轻夹具臂的远端,并且其减轻其弹性变形(大致上同时保持其当前位置)。现在,如果夹具臂中的间断尽可能远地变形回复,即夹具完全压缩,这导致夹具可相应地几乎不发挥任何进一步支护力和压缩力,因为远端容易地和弹性地可变形至外部并且因为在夹具的中间部分存在以下位置,其中夹具臂彼此接触(如果未夹住组织)或夹具臂在所夹住组织的两侧大致上点状地施加(在以下,此区域在两种情况下被称为中间接触区域)。即,以此方式,直至压缩过程结束,远端得到完全减轻,此时夹具臂中的间断处以明显超过使夹具的其余区域达到夹具的压缩形式所需要的力的力来变形回复。在技术上应在压缩夹具的长度上尽可能均匀分布的压缩力然后集中于夹具喉部和夹具的中间接触区域附近。
发明内容
本发明的目标
本发明的目标是提供一种外科夹具,其中在夹具臂之间形成均匀和尽可能小的间隙,并且夹具臂向其远端点递送足够压缩力。本发明的进一步目标在于提供在大致上整个夹具长度上向夹住组织施加均匀力的外科夹具。本发明的更进一步目标是提供这类夹具的制造方法。
术语的定义
夹具具有未压缩的起始状态和压缩的最终状态。正常地,组织在两个配合夹具臂之间处于压缩状态下,诸如中空器官如血管。在此情况下,血管壁的厚度和坚实度确定压缩状态下的夹具臂之间的间隙的宽度。出于这个原因,在本文中,压缩状态下的夹具的间隙厚度的规范总是涉及没有组织位于夹具臂之间的情况,因为只有这样与本领域已知的夹具的有意义的比较才是可能的。为此目的,可规定没有任何组织位于其之间的压缩状态下的夹具的间隙的质量给出关于具有组织位于其之间的间隙的质量的明确指示。间隙的质量还由间隙宽度和沿着夹具臂由夹具臂施加的压缩力来确定。举例来说,如果在夹具中,在没有任何组织位于其之间的的情况下,形成在其大致上整个长度上具有大致上相等压缩力的平行间隙,那么组织-夹具-接触线/区域的大致上整个长度上的大致上相等压缩力将产生具有组织位于其之间的相同夹具。
夹具由偶数个夹具臂组成,其中相应两个彼此相关联并且形成平面。以此方式,在多个夹具臂对的情况下,形成多个大致上平行平面。夹具平面是平行于如上所述平面延伸并且在垂直于此平面的方向上将夹具大致上平分的平面。在每个情况下,一对配合夹具臂在其近端处连接并且在连接部分中形成夹具喉部。夹具或一对夹具臂的纵向轴线是从夹具喉部延伸至相应夹具臂的两个远端之间中点的线。此纵向轴线(点划线)近端-远端地延伸。
夹具长度L是从夹具喉部的外部至夹具臂的远端在夹具的纵向轴线上的垂直投影的距离,夹具宽度B是两个配合夹具臂的远端外侧的距离(即这些两个夹具臂在一起形成一对夹具臂),并且夹具高度H是夹具垂直于夹具平面的方向上的延伸。夹具长度L、夹具宽度B和夹具高度H是指相应夹具的外部尺寸。
明确,或可用夹具长度Ll是从夹具喉部的内侧至夹具臂的远端在夹具的纵向轴线上的垂直投影的距离,明确,或可用夹具宽度Bl是远端两个配合夹具臂的内侧的距离(即这些两个夹具臂共同形成一对夹具臂),并且明确,或可用夹具高度Hl是不共同形成一对配合夹具臂的两个相邻夹具臂的距离。明确夹具长度Ll、明确夹具宽度Bl和夹具高度Hl是指相应夹具的内部尺寸。
夹具臂长度l是一个夹具臂展开成一条线的长度,其中夹具臂长度l是指夹具臂的中性纤维(虚线)。中性纤维是沿着相应夹具臂的惯性力矩的中心的几何位置。夹具臂上的长度la以百分比(%)来指示,其中0%的夹具臂上的长度对应于夹具喉部,即夹具臂的中性纤维和两个配合夹具臂分别横穿夹具的纵向轴线的位置,并且100%的夹具臂上的长度对应于相应夹具臂的远端。在由金属板制成的环形夹具,夹具臂宽度b对应于夹具臂的侧边缘的距离。在由金属板制成的环形夹具中,夹具臂高度h对应于金属板的厚度。当夹具臂宽度和/或夹具臂高度在夹具臂上可变化时,可存在不同和可变夹具臂宽度和高度b'、b"、h'。切线角α是相应夹具的中性纤维的切线与垂直于夹具的纵向轴线上的线呈现的角度。因此,切线角α总是在0°与大致上90°之间。在以下并且除非说明另外,夹具的描述涉及夹具的未压缩状态,其为无应变的。
在一方面,术语外科管状轴杆器械在此申请中包含内窥镜器械,诸如内窥镜夹具施加器。在另一方面,此术语还包含用于打开操作的外科器械,其中器械的功能部分和起作用部分通过轴杆或轴杆样部件来与致动部分和手柄部分分离。在本文中,术语轴杆或轴杆样部件表示其相对于致动部分(例如手柄)的尺寸和位置在致动外科器械期间大致上不变的部件。轴杆或轴杆样部件沿着轴线的轴向位移或横跨或围绕此轴线的扭转是容许的,但是相对于此轴线的大致位移以使得部件的两个末端大致上偏离此轴线是不容许的。优选地,轴杆或轴杆样部件的长度大于其两个其他尺寸(宽度、深度)并且进一步优选地它以纤细方式形成。因此,轴杆或轴杆样部件不一定是圆形、闭合、管状或薄壁的。重要的是,器械不像常见剪子那样具有器械的所有实质性元件围绕其旋转的枢轴,而是打开和闭合钳口部分的力经由部件相对于轴杆的相对轴向运动来传输。
在本申请中,功能部分或起作用部分是外科管状轴杆器械的执行其实际功能的区域。在针保持器的情况下,功能部分或起作用部分是夹住并保持针的区域,即枝干的远端区域。在剪子的情况下,功能部分或起作用部分是切断组织或其他物体的区域,即形成彼此滑动经过的两个剪切边缘的区域。在夹具施加器的情况下,功能部分或起作用部分是外科医生将夹具放入正确位置和正确状态时首先保持夹具,然后施加,即压缩夹具的区域。在其他器械的情况下,功能部分或起作用部分的定义可相应地应用。
起作用范围是单一枝干的区域,其中枝干实现器械的预定功能,即在针保持器中,起作用范围是夹紧部分,在剪子中,起作用范围是剪切边缘并且在夹具施加器中,起作用范围是夹具的施加区域。
在本文中,钳口部分的闭合或闭合操作意味着枝干的在闭合操作期间朝向彼此移动的起作用范围。在剪子的情况下,枝干的起作用范围,即剪切边缘移动经过彼此,并且因此在闭合过程的稍后过程中再次移动远离彼此。这整个过程被称为钳口部分的闭合操作。一般来说,闭合操作指示执行分配给器械的功能,诸如例如夹住组织或例如,针切割组织或其他物体,施加夹具或扩张组织或其他物体例如像夹具。随后的打开或随后的打开操作然后相应地指示枝干,以及相应器械的钳口部分的枝干的起作用范围和远端区域返回到其初始位置。在外科牵引器的情况下,分配情况正好相反,因而它在枝干大致上彼此移开时执行其任务,即执行打开操作,而枝干返回到初始位置对应于闭合操作。然而,在这类器械中,也存在明确打开操作和明确闭合操作。
发明一般说明
根据本发明的一个实施方案,公开外科夹具施加器的外科夹具,其具有至少一对夹具臂,其中每个夹具臂具有远端和近端。一对夹具臂的两个夹具臂在其近端彼此连接以形成夹具喉部。典型地,一对夹具臂的夹具臂整体地形成并且由此实质上连接。原则上,夹具臂也可个别地形成并且随后例如通过焊接来彼此连接。夹具臂的中性纤维的切线与夹具的纵向轴线的垂线之间的切线角大致上在夹具臂的整个长度上连续地增加。这意味着每个夹具臂具有连续弯曲形状。在这里,它不取决于是否在夹具臂上没有笔直区段,因为曲率也可相应地精细构造折线来近似。然而,重要的是没有明确可感知系列笔直区段和间断存在。
具有连续弧形形状的这类外科夹具具有以下优势:与使用在本领域中已知的夹具的可能情况相比,被夹具夹住的组织在压缩之后经历更均匀和更高力传输。如在现有技术中经常地是这种情况的,由一系列笔直部分和间断组成的外科夹具使得施加至夹住组织的力分布不均匀。这归因于以下事实:更多力从夹具施加器传送至夹具的间断处,因为这些间断形成与夹具施加器的钳口的内表面的主要接触点。在夹具Endo Clip Autosuture 5mm、Endo Clip Autosuture III 5mm和EPIX Universal CA500中,在压缩夹具的整个过程中,力几乎仅在间断外侧从夹具施加器传送至夹具。仅仅在压缩操作的开始,力沿着夹具臂传送,但是只要夹具喉部变形,夹具的远端本身与夹具施加器分离。此外,由于在产生间断时的冷塑性变形,间断比夹具的其他区段更坚硬。为了实现获得均匀夹具间隙所需要的使这些间断变形回到笔直区段,必须将过度力引入夹具。因此,夹具的远端提前接触组织,并且由此变形至外部。部分地,甚至由此发生朝向外部的塑性变形,其决不是合乎需要的并且对于夹具远端区域的闭合力具有非常负面影响。在根据本发明的夹具形状中,如果有弹性变形的话,只发生远端夹具末端朝向外部的弹性变形,以使得最大可能闭合力在远端区域也得以保持。此外,间断不需要变形回复。
在本发明的有利实施方案中,切线角在6%的夹具臂上的长度上具有不超过40°的值,优选地优选不超过30°的值,并且进一步优选地20°至30°的值。外科夹具经受各种各样的限制条件。在一方面,它应具有尽可能大的打开宽度以使得还可夹住厚组织或厚血管。为此目的,它需要不仅在远端,而且在其近端区域具有相应打开宽度,以使得在压缩操作之前,组织和血管分别可完全并且按照需要地分别容纳于夹具中。另一方面,夹具还如应尽可能小以使得它可使用尽可能薄的内窥镜施加器在内窥镜应用中施加。夹具臂应尽可能坚硬以便牢固地保持所夹住的组织并且牢固地夹紧所夹住的血管。另一方面,臂不应过分地坚硬,因为这进而需要施加器中的更坚硬部件,这与越来越纤细的施加器的需求相反。为了使夹具获得允许均匀和足够力传输至将要夹住的组织上的形状,切线角在6%的夹具臂上的长度上具有呈现不超过40°的值,优选地优选不超过30°的值,并且进一步优选地20°至30°的值。如果夹具臂上的此位置的角度较大,那么为了允许夹具的完全闭合,将另外沿着夹具臂形成间断样区域。然而,此间断样区域导致关于不均匀的力传输至将要夹住的组织上的如上所述问题。为了在夹具中形成足够大打开,以便在夹具压缩之前能够容纳将要夹住的组织,在夹具臂上的6%长度处,此角度不应较大。如果在此位置处的切线角较大,就不能总是确保将要夹住的组织可安置于夹具中。具体地说当切线角在20°至30°范围内时,组织可较好地引入夹具中并且夹具可较好地推动至组织上。同时,可通过这类夹具来确保均匀闭合力。
根据本发明的进一步有利实施方案,切线角在15%的夹具臂上的长度上具有至少58°的值,优选地58°至75°的值。在此位置使用至少60°的切线角可确保在夹具臂上的其余长度直至夹具臂的远端的夹具臂的曲率不必形成得太大以致于形成类似于间断的区域并且在压缩夹具中产生不均匀间隙。在此位置使用75°的最大切线角可确保在此位置的远端也仍然可提供夹具臂中的足够曲率以使得在压缩状态下,此远端区域在侧向方向上弹性变形以便对于夹住组织发挥足够力。
根据本发明的另一个有利实施方案,切线角在22%的夹具臂上的长度上具有至少60°的值,优选地至少67°的值,并且进一步优选地67°至80°的值。通过此限制,在夹具的压缩状态下获得至夹住组织上的更均匀力传输。
根据本发明的另一个有利实施方案,切线角在27%的夹具臂上的长度上具有至少65°的值,优选地至少72°的值,并且进一步优选地72°至85°的值。通过此限制,在夹具的压缩状态下获得至夹住组织上的更均匀力传输。
根据本发明的另一个进一步有利实施方案,切线角在约0%的夹具臂上的长度上具有不超过5°的值,和优选地大致上0°的值。这意味着夹具喉部不形成间断或只形成非常小间断。这将根据本发明的夹具与几乎所有先前外科夹具区分开并且确保夹具喉部在压缩后强烈地塑性变形。由于此塑性变形,根据本发明的夹具获得它在夹具臂的整个长度上施加至所夹住组织的压缩力。明显地,在实际上不形成绝对间断但是总是出现弯曲区段。以上陈述是为了阐明在夹具喉部未形成间断,但是夹具横穿大致上垂直于夹具喉部区域的夹具轴线。
根据本发明的进一步有利实施方案,切线角在100%的夹具臂上的长度上具有不超过88°的值,和优选地80°至88°的值。此配置导致在未压缩状态下,夹具以其远端抵靠着夹具施加器,并且另外在压缩操作的开始力传送至此处。然后,力传输点由于夹具臂的塑性变形而朝向近端转移,但是在压缩开始时,夹具臂的远端不与夹具施加器分离。这意味着相对于施加器的明确打开,夹具臂的远端不减少夹具的明确打开的尺寸,而在本领域中已知的夹具减少夹具的明确打开的尺寸。在夹具臂的远端具有90°切线角并且每个夹具枝干具有至少一个间断位置的已知配置的夹具中,力大致上在间断位置处从施加器传送至夹具中,远端与夹具施加器的枝干分离并且由此朝向内部离开并且确保夹具臂的远端的距离变得大大小于夹具施加器的两个枝干的距离。这可导致轻微按压的夹具变得不能容纳组织块,因为组织被夹在已知配置的夹具的一个或两个远端处。使用上述实施方案确保轻微按压的夹具仍然也可容纳将要夹住的组织而不破坏它(例如不用夹具的相对尖锐成形远端来刺穿它)。
根据本发明的另一个有利实施方案,夹具臂在外科夹具的平面中从其远端至其近端以这种方式形成以使得夹具臂的中性纤维的曲率的第一微分在8%至100%的夹具臂上的长度范围内没有正负号变化。这意味着在整个此整个区域中,夹具臂的形式不从中凸变化至中凹。此配置在整个夹具长度上,提供压缩夹具中的按压力的尤其均匀分布。
根据本发明的又另一个有利实施方案,提供至少两对夹具臂,其中一对夹具臂的夹具臂在其远端处与至少另一对夹具臂的另一个夹具臂的远端连接,并且形成远端连接部分。这意味着形成双重机架夹具或多重机架夹具,其中个别夹具臂对分别在夹具臂的远端处彼此连接。这类夹具常常分别形成为环形夹具、双重环形夹具和多重环形夹具,通过将其从例如金属板,例如通过冲压或激光切割来形成。然而,单个机架夹具,即恰好具有一对夹具臂的夹具通常从切割至预定长度然后弯曲的金属丝来成形。然而,也可首先使金属丝弯曲,然后将其切割至合适长度。
根据本发明的仍然另一个有利实施方案,夹具分别具有两对和三对夹具臂,并且夹具形成打开或闭合环形夹具或双重环形夹具,优选地借助于冲压、激光烧结、轧制、铸造、金属注射模制和/或切割,尤其激光切割或水注切割。闭合环形夹具、双重环形夹具或另外多重环形夹具是其中两个相邻对夹具臂分别形成闭合环的夹具。因此,打开环形夹具、双重环形夹具或另外多重环形夹具是其中两个邻接对夹具臂分别形成在一个点处不连续的环的夹具。如果希望压缩在压缩状态下在彼此接近的区域中具有显著不同厚度的组织,这可为有利的。然后,使用打开环形夹具,每一对夹具臂可压缩如此远以使得实现组织的最优压缩。
根据本发明的进一步有利实施方案,在夹具臂的远端和/或远端连接部分的区域中提供凹座,其在近端方向上打开并且在远端方向上闭合以使得凹座在近端可接近并且在远端方向上形成第一邻接端面并且优选地在侧向方向上形成第二邻接端面。因此,凹座进一步优选地借助于冲压和/或冲孔来制成。通过夹具的远端处的第一邻接端面,可实现与夹具施加器的枝干处的相应凸出部的协作,防止在夹具滑动至将要夹住的组织上时夹具被组织朝向近端推动并且夹具从施加器的钳口中推出。这意味着此邻接端面确保夹具保持夹具施加器的钳口中的正确位置处。否则可发生将要夹住的组织将夹具相对于夹具施加器的钳口朝向近端来位移,因为夹具例如在夹具喉部区域抵靠着组织,并且夹具施加器由使用者朝向远端更远地移动但是组织未充分让位于此位移。
如果进一步另外提供朝向侧向的第二邻接端面,夹具可与夹具施加器的枝干协作以使得可实现超过夹具的松弛,即大致上应力减轻形式的夹具的主动打开。如果夹具施加器的钳口借助于曲柄来控制,即打开和闭合,那么可提供曲柄,在夹具施加器的摇杆的闭合操作,即压缩夹具的过程中,所述曲柄最初打开夹具施加器的钳口一定量,然后它随后闭合以便由此压缩夹具。为了使夹具追随此最初打开运动而不从夹具施加器的钳口中落下,并且由此还实现夹具的明确打开宽度的扩大,存在两个可能性。在一方面,夹具可在它引入夹具施加器的仓匣中之前弹性压缩以使得它在夹具施加器的钳口的初始位置中弹性偏压。它可已经在弹性预应力下存在于夹具施加器的仓匣中并且以这种方式引入夹具施加器的钳口中。然而,夹具可不弹性压缩,直到它向前馈送至夹具施加器的钳口部分中并且在其中偏压为止,例如经由在夹具的横向方向上变窄的馈给通道。如果现在夹具施加器的钳口扩大,即打开,夹具减轻张力并且夹具臂分别追随枝干的打开运动。然而,如果夹具在预加应力的同时馈给至夹具施加器的仓匣中,其在夹具运输期间的摩擦大大高于减轻夹具的摩擦,其进而在涉及馈给器的部件的尺寸设定方面是不利的。另一个选择方案在于主动地扩大夹具,其中枝干从外部侧向啮合至夹具臂中并且,随着钳口的打开运动,主动地将其朝向侧向牵拉。在两种情况下,可实现夹具打开,其中必须使用根据现有技术的具有较大直径的施加器。然而在尤其内窥镜夹具施加器中,使用具有较小直径的夹具施加器总是有利的,因为然后需要较小切口,从而导致其更快愈合和较少疤痕。如果在本文中涉及夹具施加器的直径,此是指轴杆直径而不是其手柄。
根据本发明的仍然另一个有利实施方案,在两个远端连接夹具臂的远端连接区域中形成凹座,优选地在夹具臂的近端和/或内侧形成远端连接区域的截面尺寸,其中优选地在远端和/或侧向方向上实现截面尺寸的减小,其中进一步优选地实现渐窄以将截面尺寸大致上减半。当此凹座布置于夹具臂的远端区域中时,需要较小力来扩大夹具。在此情况下,夹具施加器的钳口的枝干可不厚重地形成,这对于夹具施加器的总体纤细结构是有利的。代替在夹具臂中提供凹座,邻接端面还可通过在夹具臂处提供的凸出部来形成。凹座仅允许更简单和有成本效益地提供相应邻接端面。
根据本发明的更进一步有利实施方案,两个夹具臂的近端连接区域、一个夹具臂和/或如果需要两个夹具臂的远端连接部分在垂直于中性纤维的至少一个方向上具有可变高度和/或宽度,优选地至少±10%。因为夹具臂的连接区域基本上不促成压缩的稳定性,所以其可例如较薄地形成。
根据本发明的又另一个有利实施方案,夹具臂和/或近端连接区域的截面积朝向夹具喉部增加,同时在决定性的远端处明确打开不减小,其中尤其夹具臂和/或近端连接区域的宽度变化增加。在夹具的压缩状态下,最大侧向负载在夹具喉部区域中占优势以使得此区域中的横截面的增加可增加夹具的闭合力而不降低夹具远端的明确打开。
根据本发明的仍然另一个有利实施方案,至少一个夹具臂具有至少一部分在平行和/或垂直于夹具平面的方向上具有波形和/或锯齿形。通过此配置,夹具在组织上的位置可甚至更好地固定,并且从所夹住的组织上滑离可变得更困难。
根据本发明的进一步有利实施方案,一对夹具臂具有在侧向方向上渐窄的夹具臂,优选地借助于夹具臂的外缘处的增大半径。夹具臂的此渐窄不需要在相应夹具臂的大致上整个长度上延伸,而是可以有利方式只提供于预定区域上。当夹具容纳于内窥镜夹具施加器的极小尺寸轴杆中时,此配置是有利的。在此情况下,夹具仓匣可设定以使得夹具刺穿轴杆的外壁,例如在沟槽中,并且由此形成轴杆本身的外壁的一部分。因此,当夹具(至少相应区域夹具)与轴杆的表层表面形成均匀表面时,是有利的。
根据本发明的另一个有利实施方案,至少一个夹具臂在其内部区域具有优选地通过冲孔、轧制或切割来形成的外形。此外优选地,提供防止损伤的外形。通过此外形,尤其夹具沿着中空器官的纵向轴线的位置可进一步固定。
根据本发明的仍然另一个有利实施方案,一对夹具臂的夹具臂,以及优选地不同对夹具臂的夹具臂大致上均匀地形成。以此方式,在将夹具馈给至夹具施加器的仓匣时不必关注夹具的位置。或者,夹具的多对夹具臂也可在彼此之间不同。举例来说,在具有三对夹具臂的夹具中,中间对夹具臂可由两个波纹形夹具臂组成,其中两个外部对夹具臂由笔直夹具臂组成。个别对夹具臂的配置可为任意的,并且一对夹具臂的夹具臂也可为均匀或多样化的。
根据本发明的另一个方面,制造一个上述外科夹具的方法包括以下步骤。将原坯从金属板中冲压出,其中原坯在至少一个位置,优选地将来夹具喉部区域保持连接至其余金属板。随后将原坯在垂直于其余金属板的方向上弯曲以使得夹具臂从金属板平面凸出并且由此形成外科夹具,其中此弯曲可在多个步骤中实现。最后,将夹具与其余金属板分离。使用这类方法,上述夹具可成本有效地和安全地制造。通过只在方法结束时将夹具与其余金属板分离,其例如不会在生产过程期间丢失并且不会阻塞或损坏机器。在上述方法中,不同分离方法可用于代替例如如上所述的冲压方法,并且分离可借助于冲压来实现。不同名称在此主要用来明确地识别进一步描述中的个别方法步骤。
根据本发明的另一个方面,制造以前描述外科夹具的替代方法包括以下步骤。将原坯从金属板中冲压出,其中原坯不保持与其余金属板的任何材料连接。随后,在从金属板中冲压出原坯的区域将原坯夹持至其余金属板中。随后将原坯在垂直于其余金属板的方向上弯曲以使得夹具臂从金属板平面凸出并且由此形成外科夹具,其中此弯曲可在多个步骤中实现。最后,将夹具从其余金属板中取出。此方法要求非常精确地从金属板中冲压夹具原坯。然而,作为回报,不再需要第二冲压等和相应过程步骤。可将完成夹具按压、振荡或另外从金属板中取出。
根据上述制造方法的有利实施方案,执行在冲压原坯之前和/或之后在金属板的至少一个侧面将外形冲孔的步骤,其中冲孔可在多个步骤中执行。
根据附图和实施方案的详细说明,本发明的其他优势和特征变得为本领域技术人员显而易知。
附图说明
图1分别示出根据第一实施方案的双重机架夹具和环形夹具的透视图;
图2示出根据图1的双重机架夹具的顶视图;
图3示出根据图1的双重机架夹具的侧视图;
图4示出根据图1的双重机架夹具的前(远端)视图;
图5示出根据图1的双重机架夹具的后(近端)视图;
图6示出经由双重机架夹具的对称平面的根据图1的双重机架夹具的截面图;
图7示出图6的细节C的放大;
图8示出在冲压操作之后并且在弯曲操作和分离操作之前的双重机架夹具的原坯的顶视图;
图9示出沿着线A-A的根据图8的原坯的视图;
图10示出在第一弯曲操作之后的根据图8的原坯的侧视图;
图11示出在第二弯曲操作之后的根据图8的原坯的侧视图;
图12示出根据第二实施方案的冲压操作之后的双重机架夹具的原坯的底视图;
图13示出冲压操作和冲孔操作之后的根据图12的双重机架夹具的原坯的顶视图;
图14示出沿着线B-B的根据图13的原坯的视图;
图15示出具有可变内部轮廓的原坯;
图16示出在夹具臂的长度上具有可变宽度的原坯;
图17示出在夹具臂的长度上具有可变高度的原坯;
图18示出具有压缩驼峰的夹具;
图19示出说明根据一个实施方案的在夹具臂上的长度上的夹具托架的曲率的图表;并且
图20示出说明根据一个实施方案的在夹具臂上的长度上的夹具托架与夹具轴线上的垂线之间角度的图表。
具体实施方式
在下文,本发明的各种方面的实施方案参照图来描述。
参看图1至7,随后详细描述本发明的第一方面的第一实施方案。
图1至7示出的外科夹具1适用于外科夹具施加器,尤其多发类型的外科夹具施加器,并且进一步优选地用于单次使用的这类夹具施加器。夹具1具有两对夹具臂2a、2b、2c、2d,其中每个夹具臂2a、2b、2c、2d具有远端3a、3b、3c、3d和近端4a、4b、4c、4d。每一对夹具臂的两个夹具臂2a、2b以及2c、2d分别在其近端4a、4b和4c、4d彼此连,并且因此总共形成两个夹具喉部5。如图2中示出,在夹具臂2a、2b、2c、2d的整个长度l上,夹具臂2a、2b、2c、2d的中性纤维6的切线T与夹具1的纵向轴线100的垂线101之间的切线角α连续地增加。
夹具的长度L通过夹具臂2a、2b、2c、2d在夹具的纵向轴线100上的垂直投影来确定。在此实施方案中,夹具1的纵向轴线100也是夹具1的两个垂直相交对称平面(镜面对称)的相交线。夹具臂2a的长度l对应于夹具臂2a展开成直线。夹具臂2a上的位置由长度la来表示,其中la在夹具喉部区域中(即在夹具1的近端)为0并且在夹具1的远端为l。夹具臂2a、2b、2c、2d的高度h通过主要形成它的原材料的厚度来确定。夹具臂2a、2b、2c、2d的宽度b通过例如原材料的刻出,即冲压出的形式来确定。然而,夹具1的高度H和宽度B不仅取决于通常制造它的原材料而且取决于如何形成从原材料制成的原坯R。因此,产生以下相互关系:
1)B=Bl+2h;
2)H=Hl+2b;
其中Hl是明确高度并且Bl是夹具1的明确宽度。在预定位置之间,即在夹具臂上的长度la处,角α横跨于夹具臂2a的中性纤维6的切线与夹具1的纵向轴线100上的垂线101之间。在本实施方案中,切线角α在6%的夹具臂上的长度la处具有约25°的值,在15%的夹具臂上的长度处具有约60°的值,并且在27%的夹具臂上的长度处具有约75°的值。此外,切线角α在约0%的夹具臂上的长度la处(即在图2中夹具臂2a、2b得以连接并且横穿纵向轴线100的夹具喉部5)具有大致上0°的值。在夹具1的远端,即在100%的夹具臂上的长度la处,切线角α具有约84°的值。与这些标称尺寸的夹具偏差在±2°,优选地±1°之间范围内。
此实施方案的夹具1的夹具臂2a、2b、2c、2d在夹具1从其远端3a、3b、3c、3d至其近端4a、4b、4c、4d的平面中以这种方式形成以使得夹具臂2a、2b、2c、2d的中性纤维6的曲率的第一微分没有正负号变化。这意味着在夹具臂中未提供切线角α大致上不规律地变化的间断点。夹具臂2a、2c在其远端3a、3c处连接并且形成连接部分11,并且夹具臂2b、2d在其远端3b、3d处连接并且形成连接部分12。此实施方案的夹具1具有两对夹具臂并且形成为闭合环形夹具。此夹具1从可来源于辊的金属板中冲压出。正常地,两个这类环夹具并排地从金属板中冲压出。
图7详细地示出经由夹具臂2d的远端区域3d的横截面。其中,在连接部分12中形成凹座7d,其在近端或朝向近端侧是打开的并且在远端或朝向远端侧是闭合的。由此,凹座7d可从近端侧接近并且从内侧打开,并且形成朝向侧向的第二邻接端面8d。此外,凹座7d从内侧打开并且形成朝向侧向的第二邻接端面9d。在此实施方案中,凹座7d与冲压操作同时形成。或者,凹座7d也可通过在冲压出原坯R之前将金属板冲孔,或在冲压操作之后将原坯R冲孔来形成。这与制造夹具的下述制造方法无关。
凹座通过使远端连接部分11、12朝向远端和朝向侧向的横截面尺寸b、h变窄来形成,其中变窄大致上通过将横截面尺寸b、h减半来实现。
在根据此实施方案的夹具中,金属板的高度h、h',和由此夹具臂2a、2b、2c、2d的高度,以及其在夹具臂2a、2bn、2c、2d的整个长度l上的宽度b、b'、b”是不变的。此外,此夹具1在平行和/或垂直于夹具平面E的方向上不具有波纹形或锯齿形。另外,此夹具1没有从侧向侧渐窄的夹具臂2c、2d,因为当在此夹具1中,这些夹具臂2c、2d从夹具施加器的轴杆侧向凸出,或至少刺穿轴杆壁时,这些情况是有利的。此外,此实施方案的夹具1在其夹具臂2a、2b、2c、2d处没有外形。此实施方案的夹具被设计成使得在6,3%的夹具臂上的长度la范围内,夹具臂2a、2b的中性纤维的曲率的第一微分展现正负号变化。中性纤维的曲率的第一微分不展现任何进一步正负号变化。
在图19中,示出在夹具臂上的长度上的此夹具的夹具臂的中性纤维的曲率的发展。在这里,夹具臂上的长度以相对于夹具臂长度的百分比来示出。相应地,图20示出此实施方案的夹具的中性纤维的切线与垂直于夹具轴线的直线呈现或绘制的角度。另外在此,夹具臂上的长度以相对于夹具臂长度的百分比来示出。另外示出的三角形界定图表必须采用以便获得根据本发明的有利夹具的点以及由此通道。
根据本发明的夹具1的第二实施方案在图12至14中示出。以下,只描述第一实施方案的差异。如可尤其从图13中发现,夹具1在夹具臂2a、2b、2c、2d的内表面13处具有外形,其中没有外形提供于将要形成的夹具喉部5区域。或者,外形还可提供于夹具喉部5区域,或区域可提供于未提供外形的一或多个夹具臂2a、2b、2c、2d处。此外形通过冲孔或压花来形成,其中金属板在原坯R从其中冲压出之前已经冲孔。在本情况下,使用压花辊将外形分别施加至金属条带上和其中。还可使用摆动冲孔器来将金属条带压花,然而使用压花辊促进产生无缝和不重叠压痕。此夹具的外形由在夹具臂2a、2b、2c、2d上大致上彼此平行布置的沟槽形凹口20组成。凹座7'不在冲压原坯R时形成而是在冲压夹具1之后铣削。以此方式,邻接端面8'、9'可以更尖锐边缘来形成以使得对于在尺寸上与第一实施方案的邻接端面8d、9d类似的邻接端面8'、9'来说,夹具臂2a、2d的其余高度h和宽度b'可更大。另外,在此实施方案中,夹具臂2a、2b、2c、2d的远端区域3a、3b、3c、3d的宽度b'稍微小于其近端区域4a、4b、4c、4d的宽度b。具体地说,连接部分11、12以这种方式形成以便具有较小宽度b'。
如以前已经指示,本双重机架夹具1由金属条带制成,其中两个夹具同时由金属条带并排地形成。最初,金属条带从辊上展开。在第一过程步骤中,使用压花辊将外形压花至夹具1的将来内表面中。然后,将来夹具1的粗糙形式从金属板中冲压出,并且由此形成原坯R。由此,如图8中示出,原坯R在两个位置31、33保持连接至金属板(未展示)。然而,金属板的厚度在连接点31、33处大大减小(参看图9)以使得稍后夹具1可从其余金属板更容易地分离。现在将原坯R从金属板平面上弯曲。在此实施方案中,弯曲在两个步骤中执行。在第一弯曲步骤之后,原坯R具有图10示出的形式。其余金属板未在图10和11中展示。借助于第二弯曲步骤,原坯R呈现图11示出的形式。最后,在分离步骤中切割连接点31、33,并且由此将原坯R和现在完成夹具1分别从其余金属板上分离。分离通过冲压连接点31、33来执行。
以下,描述夹具的进一步实施方案和改进。图15示出具有可变内部轮廓42的对应于图12和/或13的夹具的原坯。夹具臂2a、2b、2c、2d的此波状内部轮廓42另外固定夹具以避免夹具在血管上在夹具轴线100方向上移位。波状内部轮廓42也可在夹具喉部5区域中形成,其中优选地在夹具喉部5中不提供可变内部轮廓41以便在压缩期间不产生任何应力峰,其根据具体情况,可引发材料的脆性断裂。优选地,还在两个夹具臂的远端连接区域中提供夹具托架的无轮廓内侧43。如图15中示出,轮廓的波形可展现可变波长。另外,从夹具喉部5区域中的非波状内部轮廓过渡至波状内部轮廓可以逐渐增加波幅来形成。在图16中,示出夹具的原坯,其中夹具托架的宽度b从夹具喉部5朝向夹具托架的远端减小。在夹具喉部5的区域中,夹具托架具有宽度b”。另外,分别朝向彼此的两个夹具托架2a、2c和2c、2d的距离从夹具喉部5至夹具的远端变化。在夹具喉部5区域中,此实施方案展现距离d”。图17以侧视图来示出根据例如图15或16的夹具的原坯。在此种类的夹具中,原材料的高度是可变化的,只要可形成具有可变夹具臂高度h的夹具。在本实施方案中,夹具臂2a在其远端具有高度h,而夹具臂2b在其远端具有高度h'。在夹具喉部5区域中,夹具臂2a、2b具有高度h”。
图18示出根据图2的夹具的改进,其中压缩驼峰4a1、4b1在夹具臂2a、2b的近端部分4a、4b区域,即在夹具喉部5附近形成。每次在夹具已经几乎完全压缩时,这些压缩驼峰促进压缩夹具。更具体地说,这些压缩驼峰有助于将在压缩夹具后在夹具喉部5区域中形成的孔眼按压至较小。在孔眼区域,不可夹住组织。因此,必须争取尽可能小的夹具孔眼。
各种实施方案的特征可适当地随意组合。另外,许多变化和变化在权利要求范围中展现。
例如,夹具也可借助于刻模来制造。此技术可用于在相应方法步骤中代替铣削和代替冲孔。
Claims (18)
1.一种用于外科夹具施加器的外科夹具(1),其具有
至少一对夹具臂(2a、2b、2c、2d),其中每个夹具臂(2a、2b、2c、2d)具有远端(3a、3b、3c、3d)和近端(4a、4b、4c、4d)并且一对夹具臂的两个夹具臂(2a、2b、2c、2d)在其近端(4a、4b)彼此连接以形成夹具喉部(5),
夹具臂(2a、2b、2c、2d)的中性纤维(6)的切线(T)与所述夹具(1)的纵向轴线(100)的垂线(101)之间的切线角(α)在所述夹具臂(2a、2b)的整个长度(1)上大致上连续地增加,
其特征在于
所述切线角(α)在22%的所述夹具臂上的长度(la)上具有至少60°的值。
2.如权利要求1所述的外科夹具,
其特征在于
所述切线角(α)在6%的所述夹具臂上的长度(la)上具有不超过40°的值。
3.如权利要求1或2所述的外科夹具,
其特征在于
所述切线角(α)在15%的所述夹具臂上的长度(la)上具有至少50°的值。
4.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
所述切线角(α)在27%的所述夹具臂上的长度(la)上具有至少65°的值。
5.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
所述切线角(α)在100%的所述夹具臂上的长度(la)上具有不超过88°的值。
6.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
夹具臂(2a、2b)的中性纤维的曲率的第一微分在8%至100%的所述夹具臂上的长度范围内没有正负号变化,其中进一步在所述夹具臂的整个长度上不发生正负号变化。
7.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
提供至少两对夹具臂(2a、2b、2c、2d),其中一对夹具臂的夹具臂(2a、2b)在其远端(3a、3b)与另一对夹具臂的另一个夹具臂(2c、2d)的至少一个远端(3c、3d)连接,并且形成远端连接部分(11、12)。
8.如权利要求7所述的外科夹具,
其特征在于
所述夹具(1)分别具有两对或三对夹具臂,并且所述夹具(1)借助于冲压、激光烧结、轧制、铸造、金属注射模制和/或切割而形成打开或闭合的环形夹具或双重环形夹具。
9.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
在夹具臂(2a、2b)的远端(3a、3b)和/或远端连接部分(11、12)的区域中提供凹座(7a、7b、7c、7d、7'),其在近端方向上打开并且在远端方向上闭合以使得所述凹座可从近端接近并且在远端方向上形成第一邻接端面(8d、8')并且在侧向方向或内侧方向上形成第二邻接端面(9d、9'),其中所述凹座(7a、7b、7c、7d、7')进一步借助于冲压和/或冲孔来制成。
10.如权利要求9所述的外科夹具,
其特征在于
通过在所述夹具臂的近端和/或内侧形成所述远端连接区域(11、12)的截面尺寸(b、b'、h、h'),在两个远端连接夹具臂(2a、2b;2c、2d)的远端连接区域(11、12)中形成所述凹座(7'),其中在所述远端和/或侧向方向上实现所述截面尺寸的减小,其中进一步实现渐窄以将所述截面尺寸(b、b'、h、h')大致上减半。
11.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
两个夹具臂(2a、2b;2c、2d)的近端连接区域、一个夹具臂(2a、2b、2c、2d)和/或两个夹具臂(2a、2b;2c、2d)的远端连接部分(11、12)在垂直于所述中性纤维(6)的至少一个方向上具有可变高度(h、h')和/或宽度(b、b'、b”)。
12.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
夹具臂(2a、2b、2c、2d)和/或近端连接区域的截面积朝向所述夹具喉部(5)增加,其中所述夹具臂(2a、2b、2c、2d)和/或所述近端连接区域的宽度(b”)变化。
13.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
至少一个夹具臂(2a、2b、2c、2d)具有至少一部分在平行和/或垂直于所述夹具平面(E)的方向上具有波形和/或锯齿形。
14.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
一对夹具臂(2c、2d)借助于所述夹具臂(2c、2d)的远端区域(3c、3d)中的槽以及所述夹具臂(2c、2d)的外缘的扩大半径而具有在侧向方向上在横截面中变化的夹具臂(2c、2d)。
15.如权利要求1至2中任一项所述的外科夹具,
其特征在于
至少一个夹具臂(2a、2b、2c、2d)在其内部区域(13)具有外形(20),所述外形通过冲孔、轧制、切割或借助于线电极放电加工或冲头放电加工来形成。
16.一种制造如权利要求1至15中任一项所述的外科夹具的方法,其特征在于以下步骤:
将原坯(R)从金属板中冲压出,其中所述原坯(R)在至少一个位置(31、33)处,在将来夹具喉部(5)的区域中保持连接至其余金属板,将所述原坯(R)在垂直于其余金属板的方向上弯曲以使得所述夹具臂(2a、2b、2c、2d)从所述金属板平面凸出并且由此形成外科夹具(1),以使所述切线角(α)在22%的所述夹具臂上的长度(la)上获得至少60°的值,其中此弯曲能在多个步骤中实现,并且
将所述夹具(1)与所述其余金属板分离。
17.一种制造如权利要求1至15中任一项所述的外科夹具的方法,其特征在于以下步骤:
将原坯(R)从金属板中冲压出,其中所述原坯(R)不保持与其余金属板的任何材料连接,
在从所述金属板中冲压出所述原坯(R)的区域将所述原坯(R)夹持至所述其余金属板中,
将所述原坯(R)在垂直于所述其余金属板的方向上弯曲以使得所述夹具臂(2a、2b、2c、2d)从所述金属板平面凸出并且由此形成外科夹具(1),其中此弯曲能在多个步骤中实现,并且
将所述夹具(1)从所述其余金属板中取出。
18.一种制造如权利要求16或17所述的外科夹具的方法,其中在冲压所述原坯(R)之前和/或之后在所述金属板的至少一个侧面(13)执行将外形(20)冲孔的步骤,其中所述冲孔能在多个步骤中执行。
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