DE10159584A1 - Bendable endoscopic surgical instrument has actuator cable with permanently bendable stainless steel tube between core and jacket, to prevent undesired tool movement - Google Patents
Bendable endoscopic surgical instrument has actuator cable with permanently bendable stainless steel tube between core and jacket, to prevent undesired tool movementInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit einem insbesondere als Greifer vorzugsweise eine Biopsiezange ausgebildeten Chirurgiewerkzeug, das über ein langgestrecktes, flexibles, jedoch nicht bleibend gebogenes Betätigungskabel mit einem Handbetätigungselement verbunden ist. The invention relates to a surgical instrument with a particular preferably designed as a gripper biopsy forceps Surgery tool that has an elongated, flexible but not lasting bent actuating cable is connected to a manual actuating element.
Das Betätigungskabel weist einen flexiblen Kabelmantel sowie eine in dem Kabelmantel verschiebbar geführte Kabelseele auf. The actuating cable has a flexible cable sheath and a in the Cable sheath slidably guided cable core.
Derartige chirurgische Instrumente werden insbesondere als Probenexzessions-bzw. Biopsiezangen in der Endoskopie, aber auch in der Broncho-, Bulbo-, Kolo-, Duodeno- oder Gastroskopie wie auch in der Angiographie, oder Kardiologie bzw. ähnlichen Gebieten eingesetzt. Das insbesondere für die Verwendung bei Endoskopen zum Teil mehrere Meter lange Betätigungskabel wird mit dem Chirurgiewerkzeug voraus in den Instrumentenkanal des Geräts eingeführt und, unter Beobachtung durch die Optik des Geräts oder eines Röntgengeräts, positioniert. Such surgical instruments are in particular as Probenexzessions-or. Biopsy forceps in endoscopy, but also in the broncho-, Bulbo, colo, duodeno or gastroscopy as well as in angiography, or cardiology or similar areas. That in particular for the use in endoscopes sometimes several meters long Operating cable is preceded by the surgical tool in the Instrument channel of the device introduced and, under observation by the optics of Device or an X-ray device.
Bei herkömmlichen Instrumenten der o. g. Art ist die Kabelseele unmittelbar in dem Kabelmantel geführt, oder zur Reibungsminderung über einen zwischenliegenden, nicht bleibend verbiegbaren Kunststoffschlauch in dem Kabelmantel geführt. In conventional instruments of the above-mentioned. Type is the cable core immediately guided in the cable sheath, or to reduce friction over a intermediate, not permanently bendable plastic hose in the Cable sheath out.
Um das Instrument beim Einführen genau zu der gewünschten Körperstelle lenken zu können, wird vor dem Einführen der patientennahe Bereich des Betätigungskabels vom Arzt nach Bedarf zu einer Krümmung gebogen. Sobald das chirurgische Werkzeug an der gewünschten Körperstelle positioniert ist, wird das Handbetätigungselement betätigt. Die Betätigungskraft wird durch die Kabelseele auf das Werkzeug übertragen. Da der Mantel flexibel ist, besteht die Neigung, dass an der Biegung auftretende radiale Kräfte zwischen dem Kabelmantel und der sich relativ hierzu längs verschiebenden Kabelseele den Krümmungsradius der Biegung vorübergehend verändern. Hierbei bewegt sich das chirurgische Instrument von der beabsichtigten Position weg und wippt leicht hin und her. Dies erschwert eine genaue Positionierung des chirurgischen Werkzeugs an der gewünschten Körperstelle. To insert the instrument when inserting exactly to the desired body location To be able to steer, before inserting the patient-near area of the Operating cable bent by the doctor as needed to a curvature. Once the surgical tool at the desired body site is positioned, the manual actuating element is actuated. The operating force is transmitted through the cable core to the tool. Since the coat is flexible, there is a tendency that occurring at the bend radial Forces between the cable sheath and the longitudinal relative thereto shifting cable core temporarily the radius of curvature of the bend change. Here, the surgical instrument moves from the intended position and slightly rocking back and forth. This makes one more difficult accurate positioning of the surgical tool to the desired Body site.
Insbesondere wenn etwa eine bestimmte Stelle des Herzmuskels behandelt werden soll, kann eine fehlerhafte Positionierung des Werkzeugs dazu führen, dass das Werkzeug abseits der gewünschten Stelle auf die Herzkammerwand stößt und Herzrythmusstörungen auslöst. Especially when treated about a specific point of the heart muscle should be, may be a faulty positioning of the tool to do so lead the tool away from the desired location on the Ventricular wall abuts and causes cardiac arrhythmia.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung eine ungewollte Bewegung des chirurgischen Werkzeugs von der zu behandelnden Körperstelle weg zu verhindern. The object of the invention is therefore, in a generic device an unwanted movement of the surgical tool from the to to prevent the body part from being treated.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass zumindest in dem dem chirurgischen Werkzeug benachbarten Bereich des Betätigungskabels radial zwischen der Kabelseele und dem Kabelmantel ein vollwandiges, bleibend biegbares Rohr angeordnet ist. To solve the problem it is proposed that at least in the surgical tool adjacent area of the actuating cable radially between the cable core and the cable sheath a full-walled, lasting bendable tube is arranged.
Aufgrund seiner Vollwandigkeit ist das Rohr bei plastischer Verformung ausreichend biegesteif und behält nach dem Biegen seinen Krümmungsradius auch dann bei, wenn durch das Betätigungskabel axiale Kräfte übertragen werden und an der Biegung zwischen der Kabelseele und dem Kabelmantel radiale Kraftkomponenten auftreten. Bei Betätigung des chirurgischen Werkzeugs bleibt die Biegung des Betätigungskabels weitgehend unverändert, so dass sich das Werkzeug bei Betätigung nicht oder im Wesentlichen nicht von der gewünschten Stelle wegbewegt und somit im Körper genau positioniert werden kann. Der vorgebogene Bereich des Kabelmantels ist dennoch soweit flexibel, dass der Kabelmantel einschließlich des vorgebogenen Bereichs den Krümmungen des durch Blutgefäße führenden Zuführwegs folgen kann, ohne dass die Vorbiegung verloren geht. Ferner verbessert das Rohr die Drehsteifigkeit des Betätigungskabels um dessen Längsachse. Due to its full bulk, the tube is in plastic deformation sufficiently rigid and retains after bending his Radius of curvature even if, by the actuating cable axial forces be transmitted and at the bend between the cable core and the Cable jacket radial force components occur. Upon actuation of the surgical tool, the bending of the actuating cable remains largely unchanged, so that the tool does not work or when pressed Essentially not moved away from the desired location and thus in the Body can be accurately positioned. The pre-bent area of the Cable sheath is still flexible enough that the cable sheath including the prebent region the curvatures of the blood vessels leading feed path can follow without losing the pre-bend goes. Further, the tube improves the torsional rigidity of the actuating cable around its longitudinal axis.
Die Biegesteifigkeit lässt sich verbessern, wenn das Rohr an einem seiner Enden oder an seinen beiden Enden mit dem Kabelmantel fest verbunden ist. Hierdurch lässt sich die Längenänderung des Rohrs beim Biegen des Betätigungskabels in den Kabelmantel ableiten. Hierbei genügt es, wenn das Rohr zwischen seinen Enden mit dem Kabelmantel nicht fest verbunden ist. The bending stiffness can be improved if the pipe is attached to one of its Ends or at its two ends firmly connected to the cable sheath is. This allows the change in length of the tube during bending of the Discharge the actuating cable into the cable sheath. Here it is enough, if the tube between its ends with the cable sheath not firmly connected is.
Das Rohr kann aus jedem bleibend verformbaren Material hergestellt sein. Bevorzugt handelt es sich aber um Metallmaterial, insbesondere rostfreien Stahl oder auch einen anderen Metallwerkstoff als Stahl. The tube can be made of any permanently deformable material. Preferably, however, it is metal material, in particular stainless Steel or another metal material than steel.
Um die Reibung bei Bewegung der Kabelseele relativ zum Kabelmantel zu vermindern und um eine spielarme Kraftübertragung zu gewährleisten, kann die Kabelseele an der Innenumfangsfläche des Rohrs verschiebbar geführt sein. To the friction when moving the cable core relative to the cable sheath to can reduce and to ensure a low-backlash power transmission can the cable core is slidably guided on the inner peripheral surface of the tube his.
Die Kabelseele kann als mehradrige Drahtlitze oder als Volldraht ausgeführt sein. Wegen der hohen Biegesteifigkeit des Rohrs ist auch eine Volldrahtkabelseele einsetzbar, obwohl diese wegen ihrer ebenfalls hohen Biegesteifigkeit stärkere radiale Kräfte ausübt als eine vergleichsweise wenig biegesteife mehradrige Drahtlitze, jedoch im Rohr leichtgängiger verschiebbar ist als eine Drahtlitze. The cable core can be designed as a multicore wire strand or as a solid wire his. Because of the high bending stiffness of the pipe is also a Full wire cable can be used, although this also because of their high Flexural rigidity exerts stronger radial forces than comparatively little rigid multi-core stranded wire, but is easier to slide in the tube as a wire strand.
Wenn das Rohr mit seinem Aussenumfang an der Innenseite des Kabelmantels abgestützt ist, bildet der Kabelmantel zugleich einen Knickschutz für das Rohr bei sehr engen Biegeradien, insbesondere dann, wenn der Kabelmantel aus schraubenlinienförmig gewendeltem Drahtmaterial besteht. When the tube with its outer circumference on the inside of Cable sheath is supported, the cable sheath forms at the same time a kink protection for the tube at very tight bending radii, especially when the Cable jacket made of helically wound wire material consists.
Die Erfindung wird nun in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt: The invention will now be described in an embodiment with reference to the attached drawing explained in more detail. Hereby shows:
Fig. 1 eine Biopsiezange für ein Endoskop mit in Draufsicht dargestellter Handbetätigungseinrichtung und in vergrößertem Schnitt dargestellter Zange; Figure 1 is a biopsy forceps for an endoscope shown in plan view with manual actuation means and on an enlarged sectional shown pliers.
Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Detaildarstellung eines Betätigungskabels der Biopsiezange gemäß Pfeil II in Fig. 1 und Fig. 2 is a partially broken detail of an operating cable of the biopsy forceps according to arrow II in Fig. 1 and
Fig. 3 eine Schnittansicht des Betätigungskabels, gesehen entlang Line III- III in Fig. 2. Fig. 3 is a sectional view of the control cable as viewed along Line III-III in Fig. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte chirurgische Biopsiezange umfasst eine Handbetätigungseinrichtung 1, die über ein flexibles, vergleichsweise dünnes aber langes Betätigungskabel 3 mit einer Zange 5 zu einer Einheit verbunden ist. Die Handbetätigungseinrichtung 1 umfasst einen Führungsschaft 7, der an seinem distalen, d. h. patientenfernen Ende um seine Längsachse drehbar einen Daumenring 9 trägt. Am patientennahen, d. h. proximalen Ende des Führungsschafts 7 ist ein Kabelmantel 11 des nachstehend noch näher erläuterten Betätigungskabels 3 befestigt. Der Kabelmantel 11 umschließt ein Rohr 13, in dem eine flexible Kabelseele 15 verschiebbar geführt ist. Die Kabelseele 15 ist mit einem auf dem Führungsschaft 7 verschiebbar geführten Mittelfinger-Zeigefinger-Schiebegriff 17 verbunden. Die Zange 5 ist am proximalen Ende des Kabelmantels 11 gehalten und umfasst ein koaxial am Kabelmantel 11 befestigtes Gabelrohr 19, welches auf seiner kabelmantelfernen Seite zwei einander diametral gegenüberliegende Gabelhälften 21 trägt. An den Gabelhälften 21, von denen in Fig. 1 lediglich eine dargestellt ist, sind an einer diametralen Achse 23 zwei Zangenhälften 25 relativ zueinander und zum Gabelrohr 21 schwenkbar gelagert. Die Gabelhälften 25 sind über Scherenhebel 27 gelenkig mit der Kabelseele 15gekuppelt. Wird der Daumengriff 9 von dem Zeigefinger-Mittelfinger-Schiebegriff 17 weg bewegt, öffnet sich die Zange 5. Durch eine zwischen dem Führungsschaft 7 und der distalen Seite des Zeigefinger-Mittelfinger-Schiebegriffs 17 eingespannte Druckfeder 29 werden der Daumengriff 9 und der Zeigefinger-Mittelfinger-Schiebegriff 17 aufeinander zubewegt, so dass die Zange schließt. The surgical biopsy forceps shown in Fig. 1 comprises a manual override device 1 , which is connected via a flexible, relatively thin but long operating cable 3 with a pair of pliers 5 to form a unit. The manual override device 1 comprises a guide shaft 7 , which rotatably supports a thumb ring 9 about its longitudinal axis at its distal, ie, patient-distal end. At the near-patient, ie proximal end of the guide shaft 7 , a cable sheath 11 of the below explained in more detail operating cable 3 is attached. The cable sheath 11 encloses a tube 13 in which a flexible cable core 15 is slidably guided. The cable core 15 is connected to a guided on the guide shaft 7 slidably middle finger index finger push handle 17 . The forceps 5 is held at the proximal end of the cable sheath 11 and comprises a coaxially fastened to the cable sheath 11 fork tube 19 , which carries on its kabelmantelfernen side two diametrically opposite fork halves 21 . At the fork halves 21 , of which in Fig. 1 only one is shown, two tong halves 25 are mounted relative to each other and to the fork tube 21 pivotally on a diametrical axis 23 . The fork halves 25 are coupled via scissors lever 27 articulated to the cable core 15 . When the thumb grip 9 is moved away from the index finger middle finger push handle 17 , the forceps 5 opens. By a compressed between the guide shaft 7 and the distal side of the index finger middle finger push handle 17 compression spring 29 of the thumb grip 9 and the index finger middle finger push handle 17 are moved towards each other, so that the pliers closes.
Der Kabelmantel 11 ist hier aus einem einzigen schraubenlinienförmig gewendelten rostfreien Stahldraht gebildet, dessen einzelne Windungen bei gradlinig gestrecktem Betätigungskabel 3 eng aneinander anliegen. Der Innenumfang des Kabelmantels 11 stützt sich auf dem Rohr 13 ab, das hier als vollwandiges, bleibend biegbares Rohr, hier rostfreies Stahlrohr, ausgeführt ist. Das Rohr 13 ist hier an seinem disalen und seinem proximalen Ende in nicht näher dargestellter Weise mit dem Kabelmantel 11 fest verbunden, z. B. verschweißt oder verklebt. Die Innenumfangsfläche des Rohrs 13 führt längsverschiebbar die Kabelseele 15. Der Rohrquerschnitt ist so gewählt, dass sich das Betätigungskabel den Krümmungen des Spiegelgeräts oder des Endoskops oder der zur Behandlungsstelle führenden Körpergefäße elastisch anpassen kann, ohne dass sich das Rohr bleibend biegt. The cable sheath 11 is formed here from a single helically wound stainless steel wire whose individual turns abut each other in a rectilinearly extended operating cable 3 . The inner circumference of the cable sheath 11 is supported on the tube 13 , which is here as a full-walled, permanently bendable tube, here stainless steel tube, executed. The tube 13 is fixedly connected here at its disalen and its proximal end in a manner not shown with the cable sheath 11 , z. B. welded or glued. The inner peripheral surface of the tube 13 longitudinally displaceably guides the cable core 15 . The tube cross-section is chosen so that the actuating cable can elastically adapt to the curvatures of the mirror device or the endoscope or the body vessels leading to the treatment site, without the tube bending permanently.
Vor der Benutzung wird das Betätigungskabel 3 nahe dem proximalen Ende von Hand ein wenig gebogen. Bei sehr engen Biegungen wirkt der Kabelmantel 11 als Knickschutz für das Rohr 13. Der vorgegebene Krümmungsgrad der Biegung bleibt wegen der Biegesteifigkeit des Rohrs 13 erhalten, und zwar entgegen den elastischen Rückstellkräften des Kabelmantels 11 und der Kabelseele 15. Ferner verbessert das Rohr 13 die zum Einführen und Positionieren erforderliche Drehsteifigkeit des Betätigungskabels 3 um dessen Längsachse. Sodann wird das Betätigungskabel 3 mit der Zange 5 voraus in den Instrumentenkanal eines nicht näher dargestellten chirurgischen Spiegelgeräts, beispielsweise Endoskops, eingeführt, und die Zange 5 wird unter Beobachtung durch die Optik des Endoskops durch Verschieben der Handbetätigungseinrichtung 1 in Längsrichtung des Betätigungskabels 3 bzw. Drehen um dessen Längsachse positioniert. Before use, the operating cable 3 is slightly bent near the proximal end by hand. For very tight bends the cable sheath 11 acts as a bend protection for the pipe 13th The predetermined degree of curvature of the bend is maintained because of the flexural rigidity of the tube 13 , against the elastic restoring forces of the cable sheath 11 and the cable core 15th Further, the pipe 13 improves the required for insertion and positioning torsional rigidity of the actuating cable 3 about its longitudinal axis. Then, the operating cable 3 with the forceps 5 ahead in the instrument channel of a surgical mirror device, not shown, for example, endoscope, introduced, and the forceps 5 is under observation by the optics of the endoscope by moving the manual operation device 1 in the longitudinal direction of the actuating cable 3 and turning positioned around its longitudinal axis.
Bei Betätigung der Zange 5 verhindert das Rohr 13, dass die an der Biegestelle auftretenden radialen Kräfte zwischen dem Kabelmantel 11 und der Kabelseele 15 den Krümmungsgrad der Biegung verändern. Anschließend kann mit der Zange 5 die Gewebeprobe entnommen werden. Upon actuation of the pliers 5 , the tube 13 prevents the radial forces occurring at the bending point between the cable sheath 11 and the cable core 15 from changing the degree of curvature of the bend. Subsequently, the tissue sample can be removed with the forceps 5 .
Bei der Kabelseele 17 kann es sich um einen Draht aus Vollmaterial oder um eine mehradrige Litze handeln. The cable core 17 can be a wire made of solid material or a multicore wire.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das chirurgische Werkzeug als Biopsiezange ausgeführt. Jedoch kommen auch andere chirurgische Werkzeugtypen in Frage, wie z. B. eine Injektionsnadel. In diesem Fall ist dann die Kabelseele als langgestrecktes dünnes Rohr ausgeführt, um die Injektionsflüssigkeit der Nadel zuzuführen. In the illustrated embodiment, the surgical tool as Biopsy forceps performed. However, there are also other surgical ones Tool types in question, such. B. an injection needle. In that case, then the cable core designed as an elongated thin tube to the To supply injection liquid to the needle.
Im obigen Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Rohr 13 über die volle Länge des Betätigungskabels 3. Grundsätzlich genügt es jedoch, das Rohr nur dort anzuordnen, wo das Betätigungskabel 3 gebogen werden soll, also nahe dem proximalen Ende des Betätigungskabels 3. In the above embodiment, the tube 13 extends over the full length of the actuating cable . 3 In principle, however, it is sufficient to arrange the tube only where the actuating cable 3 is to be bent, ie near the proximal end of the actuating cable 3 .
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