DE102009055351A1 - Control of a tubular shaft of a surgical instrument - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Schaft (30, 50, 80, 100) eines chirurgischen Instrumentes mit einem starren Abschnitt (31, 51, 81, 101), an dessen distalem Ende sich ein biegbarer Bereich (32, 52, 82, 102) anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt (31, 51, 81, 101) und der biegbare Bereich (32, 52, 82, 102) durchgehend von biegbaren, zug- und druckfesten Stangen (7–10, 20, 57I–57IV) durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schafts (30, 50, 80, 100) verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen (7&ndash, 80, 100) zwangsgeführt gelagert sind, wobei die Lagerung eine Verschiebung der Stangen (7–10, 20, 57I–57IV) in Längsrichtung des Schafts (30, 50, 80, 100) erlaubt und in Umfangsrichtung und in radialer Richtung verhindert, wobei die Stangen (7–10, 20, 57I–57IV) am distalen Ende an einem parallel zur Achse des Schafts (30, 50, 80, 100) geführten Endrohr (12) befestigt sind, sowie ein chirurgisches Instrument mit einem entsprechenden Schaft (30, 50, 80, 100). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zwei Stangen (57I, 57III) an einem proximalen Ende des ung (41–43, 59–63I-IV, 88–92, 104a, 105–115) verbunden sind, die ausgebildet ist, zur Verbiegung des distalen biegbaren Bereichs (32, 52, 82, 102) die Stangen (7–10, 20, 57I–57IV) längsaxial zu verschieben, ohne sie im proximalen Bereich zu verbiegen.The invention relates to a tubular shaft (30, 50, 80, 100) of a surgical instrument with a rigid section (31, 51, 81, 101), at the distal end of which a bendable area (32, 52, 82, 102) is connected wherein at least the rigid section (31, 51, 81, 101) and the bendable area (32, 52, 82, 102) are continuously traversed by bendable, tensile and pressure-resistant rods (7-10, 20, 57I-57IV) , of which several are arranged distributed over the circumference of the shaft (30, 50, 80, 100), wherein the rods (7-7, 80, 100) are positively guided, the support being a displacement of the rods (7-10, 20, 57I-57IV) allowed in the longitudinal direction of the shaft (30, 50, 80, 100) and prevented in the circumferential direction and in the radial direction, the rods (7-10, 20, 57I-57IV) at the distal end at a parallel to the axis of the Shaft (30, 50, 80, 100) guided end tube (12) are attached, as well as a surgical instrument with a corresponding shaft (30, 50, 80, 100) . The invention is characterized in that at least two rods (57I, 57III) are connected at a proximal end of the ung (41-43, 59-63I-IV, 88-92, 104a, 105-115), which is designed to bend the distal bendable area (32, 52, 82, 102), displace the rods (7-10, 20, 57I-57IV) longitudinally and axially without bending them in the proximal area.
Description
Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Schaft eines chirurgischen Instrumentes mit einem starren Abschnitt, an dessen distalem Ende sich ein biegbarer Bereich anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt und der biegbare Bereich durchgehend von biegbaren zug- und druckfesten Stangen durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schafts verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen am oder im Schaft zwangsgeführt gelagert sind, wobei die Lagerung eine Verschiebung der Stangen in Längsrichtung des Schafts erlaubt und in Umfangsrichtung und in radialer Richtung verhindert, wobei die Stangen am distalen Ende an einem parallel zur Achse des Schafts geführten Endrohr befestigt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein chirurgisches Instrument mit einem entsprechenden Schaft.The invention relates to a tubular shaft of a surgical instrument having a rigid portion, at the distal end of which a bendable portion adjoins, wherein at least the rigid portion and the bendable portion are continuously traversed by bendable tensile and pressure-resistant rods, of which several over the circumference of the shaft are distributed, wherein the rods are forcibly guided on or in the shaft, the bearing allows a displacement of the rods in the longitudinal direction of the shaft and prevented in the circumferential direction and in the radial direction, the rods at the distal end to a parallel to the axis of Shaft-guided tailpipe are attached. The invention further relates to a surgical instrument with a corresponding shaft.
In
Gegenüber herkömmlichen rohrförmigen Schäften von chirurgischen Instrumenten, die lediglich mit zugfesten Seilen bzw. Zugseilen angesteuert werden, die jedoch nicht schub- bzw. druckfest sind, haben chirurgische Instrumente mit rohrförmigen Schäften mit zug- und druckfesten Stangen den Vorteil, dass kleinere Biegeradien erzeugt werden können, da eine Biegung von zwei gegenüberliegenden Stangen erzeugt wird, von denen eine gezogen und die andere geschoben wird. Außerdem steht bei dieser Lösung ein größerer Innenraum für Kanäle, Werkzeuge, Bildleiter und ähnliches zur Verfügung.Compared to conventional tubular shanks of surgical instruments, which are driven only with tensile ropes or traction cables, but which are not shear-proof or pressure-resistant, surgical instruments with tubular shafts with tensile and pressure-resistant rods have the advantage that smaller bending radii can be generated because a bend is created by two opposing rods, one pulled and the other pushed. In addition, in this solution is a larger interior for channels, tools, image guides and the like available.
Die Steuerung mittels eines proximalen biegbaren Bereichs, der reziprok zum distalen biegbaren Bereich ist, ist in manchen Fällen ungünstig, da insbesondere in vielen Fällen der extrakorporal verfügbare Arbeitsraum, in dem der proximale Bereich gesteuert wird, beschränkt ist.The control by means of a proximal bendable region, which is reciprocal to the distal bendable region, is in some cases unfavorable, since in many cases the extracorporeally available working space in which the proximal region is controlled is limited.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Möglichkeiten zur Verfügung zu stellen, die distale Biegung auch bei einem sehr kleinen extrakorporal verfügbaren Arbeitsraum sowie eine einhändige Steuerung eines rohrförmigen Schafts zu ermöglichen.In contrast, the invention has for its object to provide opportunities to allow the distal bend even with a very small extracorporeal work space available and a one-handed control of a tubular shaft.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen rohrförmigen Schaft eines chirurgischen Instruments mit einem starren Abschnitt, an dessen distalem Ende sich ein biegbarer Bereich anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt und der biegbare Bereich durchgehend von biegbaren, zug- und druckfesten Stangen durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schafts verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen am oder im Schaft zwangsgeführt gelagert sind, wobei die Lagerung eine Verschiebung der Stangen in Längsrichtung des Schafts erlaubt und in Umfangsrichtung und in radialer Richtung verhindert, wobei die Stangen am distalen Ende an einem parallel zur Achse des Schafts geführten Endrohres befestigt sind, gelöst, bei dem wenigstens zwei Stangen an einem proximalen Ende des Schafts mit einer Steuervorrichtung verbunden sind, die ausgebildet ist, zur Verbiegung des distalen biegbaren Bereichs die Stangen längsaxial zu verschieben, ohne sie im proximalen Bereich zu verbiegen.This object of the invention is based on a tubular shaft of a surgical instrument having a rigid portion, at the distal end of which a bendable area adjoins, wherein at least the rigid portion and the bendable area are continuously traversed by bendable, tension- and pressure-resistant rods, a plurality of which are arranged distributed over the circumference of the shaft, wherein the rods are forcibly guided on or in the shaft, wherein the bearing allows a displacement of the rods in the longitudinal direction of the shaft and prevented in the circumferential direction and in the radial direction, wherein the rods at the distal end attached to a tail pipe guided parallel to the axis of the shaft, in which at least two rods are connected at a proximal end of the shaft to a control device adapted to displace the rods longitudinally axially without deflecting the distal bendable portion proximal ber to bend.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass ein proximaler biegbarer Bereich vollständig weggelassen wird und durch eine Steuervorrichtung ersetzt wird, der direkt auf die biegbaren, zug- und druckfesten Stangen im starren Abschnitt einwirkt. Neben dem Vorteil, dass eine solche Steuervorrichtung sehr kleinbauend gehalten sein kann, können auch Betätigungsmittel, beispielsweise Zugdrähte für am distalen Ende des chirurgischen Instruments angeordnete Werkzeuge, wie Zangen oder Messer, proximal aus der Rohrkonstruktion herausgeführt werden und über Griffhebel unter anderem angesteuert werden.The invention is based on the idea that a proximal bendable region is completely omitted and replaced by a control device which acts directly on the bendable, tension and pressure resistant rods in the rigid section. In addition to the advantage that such a control device can be kept very small construction, actuating means, such as puller wires for arranged at the distal end of the surgical instrument tools, such as forceps or knives, can be led out proximally from the tube construction and controlled by handle lever among others.
Erfindungsgemäß können biegbare zug- und druckfeste Stangen Drähte, die in vollumschließenden Kanälen lediglich längsaxial verschiebbar gelagert sind, sein, oder in einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen rohrförmigen Schafts derart, dass der Schaft drei konzentrisch ineinander angeordnete Rohre umfasst, wobei das mittlere Rohr an seinem proximalen Ende das Endrohr bildet und mittels entlang eines Teils der Länge des mittleren Rohrs verlaufenden Schlitzen oder Aussparungen in, insbesondere flache, Stangen unterteilt ist, wobei das äußere Rohr und das innere Rohr im starren Abschnitt starr sind und im distalen biegbaren Bereich biegbar ausgebildet sind und entlang der Länge des Schafts zusammen eine Zwangsführung für das mittlere Rohr bilden. Im Rahmen der Erfindung bedeutet druckfest insbesondere auch schubfest.According to the invention bendable tensile and pressure-resistant bars wires that are mounted in vollumschließenden channels only longitudinal axial displaceable, be, or in a preferred embodiment of the tubular shaft according to the invention such that the shaft comprises three concentric tubes arranged one inside the other, the middle tube at its proximal End forms the end tube and is divided by means along a portion of the length of the central tube slots or recesses in, in particular flat, rods, wherein the outer tube and the inner tube are rigid in the rigid portion and are formed bendable in the distal bendable region and along the length of the shaft together form a forced guidance for the middle tube. In the context of the invention means pressure-resistant in particular also shear resistant.
Die Zwangsführung für das mittlere Rohr bildet insbesondere auch die Zwangsführung für die Stangen, die einen Teil des mittleren Rohres ausmachen. Diese bevorzugte Konstruktion ist insbesondere einfach und kostengünstig mit wenig Aufwand herstellbar, da nur drei konzentrische Rohre hergestellt werden müssen, von denen das mittlere Rohr entlang eines Teils seiner Längserstreckung in Umfangsrichtung unterteilt ist, während die äußeren und inneren Rohre in dem jeweils biegbaren distalen Bereich eine Struktur erhält, die es gegenüber seiner Längsachse biegbar machen. The positive guide for the middle tube forms in particular the positive guidance for the rods, which make up a part of the middle tube. This preferred construction is particularly simple and inexpensive to produce with little effort, since only three concentric tubes must be made, of which the central tube is divided along a portion of its longitudinal extent in the circumferential direction, while the outer and inner tubes in the respective bendable distal region a Structure that makes it bendable with respect to its longitudinal axis.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist wenigstens eine weitere Stange am proximalen Ende des Schafts gegen ein Verschieben, insbesondere gegen eine Längsverschiebung, gesichert. Eine solche weitere Stange, insbesondere zwei gegenüberliegende weitere Stangen, die gegen ein Verschieben oder Längsverschieben gesichert sind, bewirken, dass die Biegungen des distalen biegbaren Bereichs in den entsprechenden Richtungen, in denen gegen ein Verschieben oder Längsverschieben gesicherte Stangen angeordnet sind, vermindert oder unterbunden wird. Damit ist eine Richtungsselektion auf eine für die Biegung auf einfache Weise möglich und die Zahl der Freiheitsgrade für den Operateur verringert, was die Handhabung erleichtert.In an advantageous development, at least one further rod at the proximal end of the shaft against displacement, in particular against a longitudinal displacement, secured. Such a further bar, in particular two opposing further bars secured against displacement or longitudinal displacement, causes the bends of the distal bendable area in the respective directions in which bars secured against displacement or longitudinal displacement are to be reduced or prevented , Thus, a direction selection on one for the bending in a simple manner possible and reduces the number of degrees of freedom for the surgeon, which facilitates handling.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist am proximalen Ende des Schafts ein Handgriff vorgesehen, der insbesondere mit einem äußeren Rohr des Schafts fest verbunden ist. Das äußere Rohr kann das äußere Rohr einer Dreirohrkonstruktion sein oder aber die Außenhülle einer anderen entsprechenden Konstruktion.In a preferred embodiment, a handle is provided at the proximal end of the shaft, which is in particular firmly connected to an outer tube of the shaft. The outer tube may be the outer tube of a three-pipe construction or the outer shell of another corresponding construction.
Wenn vorzugsweise der Handgriff ein koaxial mit der Längsachse des Schafts angeordnetes Rad aufweist, das mit dem Innenrohr des Schafts oder mit einem um die Längsachse rotierbaren Werkzeug am distalen Ende des Schafts torsionssteif verbunden ist, ist es möglich, das Innenrohr einer Dreirohrkonstruktion gegenüber dem mittleren und dem äußeren Rohr der Dreirohrkonstruktion unabhängig um die Längsachse des Schafts zu rotieren. Damit ist es beispielsweise möglich, die Orientierung eines Messers oder eines Greifwerkzeugs den operativen Bedürfnissen anzupassen, ohne die Biegerichtung des biegbaren Bereichs des rohrförmigen Schafts zu verändern. Unter torsionssteif wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass eine Drehung des Rads zu einer entsprechenden Drehung des Werkzeugs oder des Innenrohrs des Schafts führt.Preferably, when the handle has a coaxially arranged with the longitudinal axis of the shaft wheel, which is torsionally connected to the inner tube of the shaft or with a rotatable about the longitudinal axis tool at the distal end of the shaft, it is possible, the inner tube of a three-tube construction over the middle and the outer tube of the three-tube construction to rotate independently about the longitudinal axis of the shaft. Thus, it is possible, for example, to adapt the orientation of a knife or a gripping tool to the operational needs, without changing the bending direction of the bendable portion of the tubular shaft. Under torsionally rigid in this context is understood that rotation of the wheel leads to a corresponding rotation of the tool or the inner tube of the shaft.
Weiter vorzugsweise weist der Handgriff ein Betätigungselement, insbesondere einen Betätigungshebel, für ein Werkzeug am distalen Ende des Schafts auf. Das Betätigungselement ist mittels eines Übertragungsmittels, beispielsweise eines Zugseils, eines Zugdrahts oder eines teilweise längsaxial verschiebbaren Innenrohrs einer Dreirohrkonstruktion, mit dem Werkzeug verbunden, um es zu betätigen.Further preferably, the handle has an actuating element, in particular an actuating lever, for a tool at the distal end of the shaft. The actuating element is connected by means of a transmission means, for example a pull cable, a pull wire or a partially längsaxial displaceable inner tube of a three-tube construction, with the tool to operate it.
Vorteilhafterweise sind eine oder mehrere durchgehende Öffnungen, insbesondere im Handgriff, als Zugang zu einem oder mehreren Kanälen im Inneren des Schafts vorgesehen. So ist es möglich, beispielsweise beim Einführen des Instruments in ein Operationsfeld noch nicht eingeführte Werkzeuge während der Operation einzuführen und wieder auszuführen, Flüssigkeiten im Operationsfeld abzusaugen, und weitere Tätigkeiten auszuführen, die einen Materialtransport durch eine zentrale Öffnung im rohrförmigen Schaft erfordern.Advantageously, one or more through openings, in particular in the handle, are provided as access to one or more channels in the interior of the shaft. Thus, it is possible, for example, to insert and re-implement tools introduced during the operation during surgery, to aspirate liquids in the surgical field and to carry out further activities which require a material transport through a central opening in the tubular shaft.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Steuervorrichtung für die Stangen jeweils einen eigenen Antrieb auf, insbesondere Linearantriebe, Piezo-Aktuatoren, elektromechanische, mechanische, pneumatische oder hydraulische Aktuatoren oder Antriebe. In diesem Fall ist jede Stange einzeln ansteuerbar, so dass mit feiner Steuerung verschiedene Biegungen und Biegerichtungen erzeugt werden können.In a preferred embodiment of the invention, the control device for the rods each have their own drive, in particular linear drives, piezoactuators, electromechanical, mechanical, pneumatic or hydraulic actuators or drives. In this case, each rod is individually controllable, so that with fine control different bends and Biegerungen can be generated.
Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine mechanische oder elektronische Steuereinheit für die einzelnen Antriebe vorgesehen ist, die insbesondere ein Steuerelement zur Steuerung der Biegung aufweist oder mit dem Steuerelement verbunden ist. Für elektrische oder elektronische Aktuatoren und Antriebe, wie beispielsweise Linear-Antriebe oder Piezo-Aktuatoren, ist die Steuereinheit elektronisch und umfasst eine Steuerlogik, die insbesondere die Bewegung eines Steuerelements in entsprechende Ansteuerungssignale für die einzelnen Antriebe bzw. Aktuatoren für die Stangen umsetzt. Dies ist ebenso auf mechanischem oder hydraulischem Wege möglich. Ein Steuerelement kann im Rahmen der Erfindung unter anderem, aber nicht ausschließlich, als Kippschalter, Schiebeschalter, Joystick, Trackball, berührungsempfindlicher Oberflächensensor unter anderem ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung in den Handgriff integriert.For this purpose, it is preferably provided that a mechanical or electronic control unit is provided for the individual drives, which in particular has a control for controlling the bend or is connected to the control. For electrical or electronic actuators and drives, such as linear actuators or piezo actuators, the control unit is electronic and includes a control logic that converts in particular the movement of a control element into corresponding control signals for the individual drives or actuators for the rods. This is also possible by mechanical or hydraulic means. A control element may be formed, inter alia, but not exclusively, as a toggle switch, slide switch, joystick, trackball, touch-sensitive surface sensor in the context of the invention. Preferably, the control device is integrated in the handle.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuervorrichtung als ein am Handgriff angeordneter, mit dem Schaft konzentrisch angeordneter Steuerring ausgebildet, der ein oder mehrere Innengewinde oder Innenteilgewinde aufweist, die in ein oder mehrere Außengewinde oder Außenteilgewinde von wenigstens zwei Stangen eingreifen, wobei das oder die Innengewinde oder Innenteilgewinde und/oder das oder die Außengewinde oder Außenteilgewinde gegenläufig ausgebildet sind. Auch der Handgriff selber ist vorzugsweise abschnittsweise, insbesondere am Ort des Steuerrings, rotationssymmetrisch um die Längsachse des Schafts ausgebildet.In a further preferred embodiment of the invention, the control device is designed as a arranged on the handle, with the shaft concentrically arranged control ring having one or more internal threads or internal threads that engage in one or more external thread or external thread of at least two rods, the or the internal thread or internal thread and / or the external thread or external thread are formed in opposite directions. The handle itself is preferably in sections, especially at the place of Control ring, rotationally symmetrical about the longitudinal axis of the shaft formed.
Die Innengewinde des Steuerrings greifen in Außengewinde oder Außenteilgewinde der Stangen ein, wobei mittels der Gegenläufigkeit bewirkt wird, dass bei der Drehung des Steuerrings in eine Richtung die verschiedenen Stangen in entgegengesetzte Richtungen, entsprechend der gegenläufigen Orientierung der Innen- und/oder Außengewinde oder -teilgewinde verschoben werden. Ein entsprechender Steuerring ist vorzugsweise mit einer griffigen Oberfläche ausgebildet, so dass eine Drehung des Steuerrings lediglich mit dem Daumen der den Handgriff führenden Hand möglich ist und der distale biegbare Bereich gebogen wird.The internal threads of the control ring engage external threads or external threads of the rods, counteracting the rotation of the control ring in one direction causing the various rods in opposite directions, corresponding to the counter orientation of the internal and / or external threads or partial threads be moved. A corresponding control ring is preferably formed with a non-slip surface, so that a rotation of the control ring is possible only with the thumb of the hand guiding the handle and the distal bendable portion is bent.
Vorteilhafterweise sind hintereinander mehrere Steuerringe unabhängig voneinander vorgesehen, die jeweils mit verschiedenen Stangen bzw. verschiedenen Paaren von Stangen zusammenwirken, so dass mittels der verschiedenen Steuerringe verschiedene Biegerichtungen betätigt werden können. Eine besonders einfache bevorzugte Ausführung hiervon besteht darin, dass ein Innengewinde oder Innenteilgewinde wenigstens zwei wenigstens abschnittsweise gegenläufig spiralförmig an einer Innenseite des Steuerrings verlaufende Nuten aufweist, wobei wenigstens zwei Stangen als Außengewinde oder Außenteilgewinde jeweils einen Stift aufweisen, die in jeweils eine der Nuten eingreifen. Die Begriffe Außengewinde und Innengewinde umfassen erfindungsgemäß somit auch Stifte, die in Langschlitze oder Nuten eingreifen. Die Langschlitze bzw. Nuten können über einen Teil des Umfangs des Steuerrings verlaufen oder auch eine oder mehrere Spiralwicklungen um die Innenseite des Steuerrings aufweisen.Advantageously, a plurality of control rings are provided one behind the other independently of each other, each cooperating with different rods or different pairs of rods, so that different bending directions can be actuated by means of the various control rings. A particularly simple preferred embodiment of this is that an internal thread or internal thread at least two at least partially in opposite directions spirally extending on an inner side of the control ring grooves, at least two rods as external thread or external thread each having a pin which engage in each of the grooves. The terms external thread and internal thread according to the invention thus also include pins that engage in long slots or grooves. The elongated slots or grooves may extend over part of the circumference of the control ring or may also have one or more spiral windings around the inside of the control ring.
Vorteilhafterweise weist das Innengewinde oder Innenteilgewinde wenigstens einen Gewindeabschnitt auf, der gegenüber der Längsrichtung des Schafts keine Steigung aufweist und in den ein Außengewinde wenigstens einer Stange eingreift, deren längsaxiale Position fixiert ist. Somit wird die technische Lösung, dass eine oder mehrere Stangen nicht verschoben werden, ebenfalls durch eine Kombination von entsprechend ausgebildeten Innengewinden und Außengewinden ohne Steigung verwirklicht. Dabei ist keine andere Fixierung notwendig.Advantageously, the internal thread or internal thread has at least one threaded section which has no pitch relative to the longitudinal direction of the shaft and into which an external thread of at least one rod whose longitudinal axial position is fixed engages. Thus, the technical solution that one or more rods are not moved, also realized by a combination of correspondingly formed internal threads and external threads without pitch. No other fixation is necessary.
Vorzugsweise sind mehrere unabhängig voneinander bewegbare Steuerringe vorgesehen, die jeweils mit unterschiedlichen Stangen zusammenwirken.Preferably, a plurality of independently movable control rings are provided, each cooperating with different rods.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Steuervorrichtung eine am proximalen Ende des starren Abschnitts des Schafts radial vom Schaft nach außen abstehende Steuerscheibe mit zentraler Aussparung ausgebildet, wobei die Stangen an ihrem proximalen Ende mit der Steuerscheibe entlang des Randes der zentralen Aussparung der Steuerscheibe verbunden sind. Eine Verkippung der Steuerscheibe um eine, insbesondere beliebig wählbare, Kippachse, die die Längsachse des Schafts schneidet, führt dann zu einer Längsverschiebung der mit der Steuerscheibe verbundenen Stangen, wobei auf einer Seite der Kippachse die Stangen gezogen werden, während auf der gegenüberliegenden Seite die Stangen geschoben werden. Dies führt zu einer Biegung des biegbaren distalen Bereichs des Schafts.In a further preferred embodiment of the invention, a control disk with a central recess projecting radially outward from the shaft at the proximal end of the rigid portion of the shaft is formed, the rods being connected at their proximal end to the control disk along the edge of the central recess of the control disk are. A tilting of the control disk about a, in particular arbitrarily selectable, tilting axis which intersects the longitudinal axis of the shaft, then leads to a longitudinal displacement of the rods connected to the control disk, wherein the rods are pulled on one side of the tilting axis, while on the opposite side of the rods be pushed. This results in bending of the bendable distal portion of the shaft.
Vorzugsweise ist die Steuerscheibe in einem äußeren Ring aus einem elastischen Material angeordnet, das insbesondere eine rutschfeste Oberfläche aufweist, wobei eine zentrale Aussparung des äußeren Rings eine, insbesondere elliptische oder spitzelliptische, Kontur aufweist, die bei einer Kippung des äußeren Rings mit der Steuerscheibe in wenigstens eine Kipprichtung eine Klemmsicherung des äußeren Rings auf dem Schaft bewirkt. Dabei ist die Steuerscheibe in dem äußeren Ring so angeordnet, dass die Steuerscheibe und der äußere Ring jede Kippung gemeinsam ausführen. Die Konturklemmung erfolgt derart, dass durch eine Verkippung der Steuerscheibe mit dem äußeren Ring der elastische äußere Ring auf den Schaft gedrückt wird und sich dort festklemmt.Preferably, the control disk is arranged in an outer ring made of an elastic material, which in particular has a non-slip surface, wherein a central recess of the outer ring has a, in particular elliptical or spitzelliptische, contour which at a tilt of the outer ring with the control disk in at least a tilting direction causes a clamping protection of the outer ring on the shaft. In this case, the control disk is arranged in the outer ring so that the control disk and the outer ring perform each tilt together. The contour clamping is performed such that is pressed by tilting the control disc with the outer ring of the elastic outer ring on the shaft and clamps there.
Vorteilhafterweise ist eine Kippachse vorgesehen, die die Steuerscheibe an zwei gegenüberliegenden Punkten mit dem Schaft verbindet, wobei die Steuerscheibe um die Kippachse gegenüber dem Schaft verkippbar ist. Das gleiche gilt auch in dem Fall, dass die Steuerscheibe mit einem äußeren Ring verbunden ist. Mittels der Kippachse ist die Verkippung um die Kippachse festgelegt, so dass nur eine Verbiegung des distalen biegbaren Bereichs in zwei entgegengesetzte Richtungen möglich ist. Dies erleichtert wiederum die Handhabbarkeit des Instruments.Advantageously, a tilting axis is provided, which connects the control disk at two opposite points with the shaft, wherein the control disk is tiltable about the tilting axis relative to the shaft. The same applies in the case that the control disk is connected to an outer ring. By means of the tilting axis, the tilt about the tilting axis is fixed, so that only bending of the distal bendable region in two opposite directions is possible. This in turn facilitates the handling of the instrument.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein innerer Ring vorgesehen, der an zwei gegenüberliegenden Punkten mit der Kippachse verbunden ist, wobei die Steuerscheibe gegenüber dem inneren Ring um die Kippachse verkippbar und insbesondere um eine Längsachse des Schafts drehbar ist, wobei der innere Ring mit dem proximalen Ende eines gegenüber den Stangen innenliegenden Rohres des Schafts torsionssteif verbunden ist. Dies ist insbesondere in einer Dreirohrkonstruktion mit drei konzentrischen ineinander angeordneten Rohren vorteilhaft anwendbar, da mittels des inneren Rings, der mit dem inneren Rohr verbunden ist, das innere Rohr und gegebenenfalls mit dem inneren Rohr verbundene Werkzeuge an der distalen Spitze des Instruments unabhängig von der Biegung des distalen biegbaren Bereichs des Instruments rotierbar sind.In a preferred embodiment, an inner ring is provided, which is connected at two opposite points with the tilting axis, wherein the control disc relative to the inner ring tiltable about the tilt axis and in particular about a longitudinal axis of the shaft is rotatable, wherein the inner ring with the proximal end a relation to the rods inner tube of the shaft is torsionally connected. This is particularly advantageous in a three-pipe design with three concentric nested tubes, because by means of the inner ring which is connected to the inner tube, the inner tube and optionally connected to the inner tube tools at the distal tip of the instrument are rotatable independently of the bend of the distal bendable portion of the instrument.
Ein weiterer erfindungsgemäßer entsprechender rohrförmiger Schaft weist als Steuervorrichtung ein am proximalen Ende des starren Abschnitts des Schafts radial vom Schaft nach außen abstehendes Bedienelement mit zentraler Aussparung auf, wobei in der Aussparung wenigstens ein Finger radial einwärts durch eine Öffnung in dem äußeren Rohr des Schafts durchgeführt oder durchführbar ist und mit wenigstens einer Stange des mittleren Rohrs verbunden oder verbindbar ist. Dies bezieht sich auf eine Dreirohrkonstruktion, bei der ein Stangen aufweisendes mittleres Rohr zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr gelagert und zwangsgeführt ist. Die zentrale Aussparung ist dergestalt, dass das Bedienelement konzentrisch auf dem Schaft aufsitzt. Dabei ist das Bedienelement bevorzugt auf dem Schaft gegenüber einer Längsachse des Schafts linear bewegbar angeordnet. Mittels der linearen Bewegung des Bedienelements wird eine lineare Bewegung des Biegeelements über den Stift in der zentralen Aussparung auf eine Stange des mittleren Rohrs übertragen, wodurch diese längsaxial linear verschoben wird und im distalen biegbaren Bereich eine Biegung hervorgerufen wird. Dies kann sowohl eine Schub- als auch eine Zugbewegung sein.Another according to the invention corresponding tubular shaft has as a control device at the proximal end of the rigid portion of the shaft radially from the shaft outwardly projecting handle with central recess, wherein in the recess at least one finger performed radially inwardly through an opening in the outer tube of the shaft or is feasible and connected to at least one rod of the middle tube or connectable. This refers to a three-pipe construction in which a rod-containing middle pipe is supported between an inner and an outer pipe and constrained. The central recess is such that the operating element is seated concentrically on the shaft. In this case, the operating element is preferably arranged linearly movable on the shaft with respect to a longitudinal axis of the shaft. By means of the linear movement of the operating element, a linear movement of the bending element is transmitted via the pin in the central recess onto a rod of the central tube, whereby it is displaced longitudinally linearly and a bending is caused in the distal bendable region. This can be both a push and a pull movement.
Wenn vorteilhafterweise das Bedienelement auf dem Schaft um eine Längsachse des Schafts drehbar angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Finger in einer Aufnahme im Bedienelement versenkbar angeordnet ist, insbesondere der wenigstens eine Finger federdruckbelastet ist oder ein Fingerbetätigungselement zum Einfahren und Ausfahren des wenigstens einen Fingers vorgesehen ist, ist es möglich, bei einem Bedienelement mit nur einem Finger auszuwählen, an welcher Stange der Finger eingreifen soll, d. h. in welche Richtung der distale biegbare Bereich gebogen werden soll. Die Drehung des Biegeelements um die Längsachse des Schafts, um eine andere Stange als die zuvor bewegte auszusuchen, kann mittels eines oder zweier Finger des Operateurs geschehen und ist sehr einfach in der Handhabung.If advantageously the operating element is arranged rotatably on the shaft about a longitudinal axis of the shaft, wherein the at least one finger is arranged retractable in a receptacle in the operating element, in particular the finger pressure is at least a finger or a finger actuator for retracting and extending the at least one finger is provided , it is possible to select at a control element with only one finger on which rod the finger should engage, d. H. in which direction the distal bendable region should be bent. The rotation of the flexure about the longitudinal axis of the shaft to select a rod other than the previously moved one can be done by one or two fingers of the surgeon and is very easy to handle.
Für diesen Fall besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, dass Öffnungen im äußeren Rohr des Schafts zur Aufnahme eines Fingers des Bedienelements in Umfangsrichtung im Abstand von 36°, 45°, 60° oder 90° voneinander angeordnet sind, wobei die Stangen in den gleichen Abständen voneinander in Umfangsrichtung unterhalb der Öffnungen angeordnet sind. Die genannten Gradzahlen entsprechen einer gleichmäßigen Anordnung von 10, 8, 6 oder 4 Stangen, die zu bewegen sind. Es kann im Rahmen der Erfindung auch eine unregelmäßige Verteilung der Stangen und dementsprechend unregelmäßige Verteilungen von Öffnungen für den Finger geben.For this case, an advantageous development is that openings in the outer tube of the shaft for receiving a finger of the operating element in the circumferential direction at a distance of 36 °, 45 °, 60 ° or 90 ° from each other are arranged, wherein the rods at the same distances from each other are arranged in the circumferential direction below the openings. The mentioned degrees correspond to a uniform arrangement of 10, 8, 6 or 4 rods which are to be moved. Within the scope of the invention, there may also be an irregular distribution of the rods and correspondingly irregular distributions of openings for the finger.
Um dem Operateur vorzugsweise die Orientierung zu erleichtern, in welche Richtung eine Bewegung des Bedienelements eine Biegung des distalen biegbaren Bereichs bewirkt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Bedienelement mit Symbolen versehen ist, die eine Biegerichtung anzeigen, wobei ein gegenüber dem Schaft rotationsfest angeordnetes Gehäuse für das Bedienelement vorgesehen ist, das wenigstens ein Fenster aufweist, das in jeder Position des Biegeelements so mit dem Bedienelement fluchtet, dass ein Symbol in wenigstens einem Fenster zu sehen ist, das die Richtung der Biegung des distalen biegbaren Bereichs im aktuellen Drehzustand des Bedienelements anzeigt.In order to facilitate the operator preferably the orientation in which direction a movement of the operating element causes a bending of the distal bendable region, it is preferably provided that the operating element is provided with symbols indicating a bending direction, wherein a relation to the shaft rotationally fixed arranged housing for the operating element is provided which has at least one window which is aligned with the operating element in each position of the bending element so that a symbol can be seen in at least one window which indicates the direction of the bending of the distal bendable region in the current rotational state of the operating element.
Das Gehäuse kann mit dem Bedienelement zusammen linear verschiebbar auf dem Schaft angeordnet sein, ist jedoch gegen ein Rotieren um die Längsachse des Schafts gesichert. Die Kombination von Symbol auf dem Bedienelement und Fenster, das jeweils mit einem Symbol fluchtet, erlaubt eine sichere Einschätzung, in welche Richtung eine Linearbewegung das Bedienelement den distalen biegbaren Bereich biegen wird und führt daher zu einer einfachen Handhabbarkeit bei gleichzeitig hoher Operationssicherheit.The housing may be arranged with the operating element linearly displaceable on the shaft, but is secured against rotation about the longitudinal axis of the shaft. The combination of symbol on the control element and window, each aligned with a symbol, allows a reliable assessment of the direction in which a linear movement the control element will bend the distal bendable area and therefore leads to an easy handling while high operational safety.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein chirurgisches Instrument mit einem erfindungsgemäßen rohrförmigen Schaft, wie er voranstehend beschrieben worden ist.The object underlying the invention is also achieved by a surgical instrument having a tubular shaft according to the invention, as has been described above.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it:
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.
Von den in
Wie
In
Die
Das äußere Rohr
Das mittlere Rohr
Bei der Ausführungsform der
Die Stangen
Die Zange
Die Linearantriebe
Die Steuervorrichtung kann auch mechanisch oder hydraulisch ausgebildet sein, wobei ein Bedienelement
Mit dem in
In
Wie aus
Im Handgriff
In
Die Erstreckung der Nuten in Umfangsrichtung erlaubt eine Drehung des Steuerrings
Analog zu dem Ausführungsbeispiel aus
In den
Der Schaft
Mit gestrichelten Linien ist eine Situation dargestellt, in der die Steuerscheibe
In
In
In den
Am proximalen Ende des Schafts
Es ist außerdem ein Gehäuse
An das Biegebedienelement
Hinter dem Zughebel
Das Biegebedienelement
Am hinteren Ende des Handgriffs
Ebenfalls ist dargestellt, dass der Handgriff
In
In
In
Die Stangen des mittleren Rohres
Um eine Drehung des Biegebedienelements
Mit allen Ausführungsbeispielen ist eine sehr einfache und einhändige Handhabbarkeit eines erfindungsgemäßen rohrförmigen Schafts eines chirurgischen Instruments ermöglicht.With all embodiments, a very simple and one-handed handling of a tubular shaft of a surgical instrument according to the invention is made possible.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.All mentioned features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaftshaft
- 33
- mittlerer Abschnittmiddle section
- 44
- biegbarer Bereichbendable area
- 55
- biegbarer Bereichbendable area
- 66
- proximaler Endbereichproximal end region
- 6'6 '
- distaler Endbereichdistal end region
- 7–107-10
- Stangepole
- 1111
- Führungguide
- 1212
- proximales Endrohrproximal tailpipe
- 12'12 '
- distales Endrohrdistal tailpipe
- 1515
- äußeres Rohrouter tube
- 1616
- mittleres Rohrmiddle tube
- 1717
- inneres Rohrinner tube
- 1818
- Schlitzslot
- 1919
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 2020
- Stangepole
- 3030
- Schaftshaft
- 3131
- starrer Abschnittrigid section
- 32 32
- distaler biegbarer Bereichdistal bendable area
- 3333
- Zangetongs
- 3434
- Außenrohrouter tube
- 3535
- mittleres Rohrmiddle tube
- 3636
- Innenrohrinner tube
- 3737
- Zugdrahtpull wire
- 3838
- Handgriffhandle
- 3939
- Hebellever
- 4040
- Gehäusecasing
- 41, 41'41, 41 '
- Linearantrieblinear actuator
- 4242
- Steuermodulcontrol module
- 4343
- Bedienelementoperating element
- 5050
- Schaftshaft
- 5151
- starrer Abschnittrigid section
- 5252
- distaler biegbarer Bereichdistal bendable area
- 5353
- distaler Endbereichdistal end region
- 5454
- Außenrohrouter tube
- 55, 55'55, 55 '
- mittleres Rohrmiddle tube
- 56, 56'56, 56 '
- Schlitzslot
- 57I–57IV 57 I- 57 IV
- Stangepole
- 58, 58'58, 58 '
- Handgriffhandle
- 59, 59'59, 59 '
- Steuerringcontrol ring
- 6060
- Innengewindeinner thread
- 6161
- Außengewindeexternal thread
- 62I–62IV 62 I -62 IV
- Führungsstiftguide pin
- 63I–63IV 63 I -63 IV
- Führungsnutguide
- 8080
- Schaftshaft
- 8181
- starrer Abschnittrigid section
- 8484
- Außenrohrouter tube
- 8585
- mittleres Rohrmiddle tube
- 8686
- Innenrohrinner tube
- 88, 88'88, 88 '
- Steuerscheibecontrol disc
- 89, 89'89, 89 '
- äußerer Ringouter ring
- 9090
- Innenkonturinner contour
- 9191
- Achseaxis
- 9292
- innerer Ringinner ring
- 100100
- Schaftshaft
- 101101
- starrer Abschnittrigid section
- 102102
- distaler biegbarer Bereichdistal bendable area
- 103103
- Zangetongs
- 104104
- Außenrohrouter tube
- 104a104a
- LanglochLong hole
- 105105
- mittleres Rohrmiddle tube
- 106106
- BiegebedienelementBending control element
- 107107
- zentrale Aussparungcentral recess
- 108108
- versenkbarer Stiftretractable pin
- 109109
- Aufnahmeadmission
- 110110
- Fingermuldefinger recess
- 111111
- Richtungssymboldirection icon
- 112112
- Armpoor
- 113113
- Gehäusecasing
- 114–115114-115
- Sichtfensterwindow
- 116116
- Zeigefingerindex finger
- 117117
- Mittelfingermiddle finger
- 118118
- Ringfingerring finger
- 119119
- kleiner Fingerpinkie finger
- 120120
- Daumenthumb
- 121121
- Bewegungsrichtungmovement direction
- 122122
- Zughebelpull lever
- 123123
- Daumenradthumbwheel
- 124124
- Handgriffhandle
- 125125
- Daumenringthumb ring
- 126126
- HF-AnschlussRF connector
- 127127
- HF-SteuereinheitRF control unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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R016 | Response to examination communication | ||
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