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Die Erfindung betrifft ein Zangeninstrument für ein Endoskop, das für endoskopische Untersuchungen und für die endoskopische Chirurgie verwendet wird.
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Zangeninstrumente für Endoskope sind allgemein bekannt. Ein Zangeninstrument wird zum Ergreifen oder Schneiden von lebendem Gewebe mit einem Paar Zangenteilen bei der endoskopischen Untersuchung und/oder der endoskopischen Chirurgie eingesetzt.
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Ein Beispiel für ein solches Zangeninstrument ist in der
japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. HEI 08-38495 beschrieben. Ein derartiges Zangeninstrument ist so konfiguriert, dass ein Paar Greifelemente (Zangenelemente) von einem Stiftelement drehbar gelagert ist, das derart an einem Haltearm befestigt ist, dass sich die Greifelemente zum Öffnen/Schließen um das Stiftelement drehen. Die Greifelemente haben Verbindungsarme, und ein als Kurvennut dienendes Langloch ist an jedem der Verbindungsarme ausgebildet. Das an einem Verbindungselement angebrachte Stiftelement ist in das Langloch des jeweiligen Greifelements eingesetzt. Das Verbindungselement ist so konfiguriert, dass es sich in axialer Richtung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bewegt, wenn ein Benutzer eine am proximalen Ende des Zangeninstruments angeordnete Betätigungseinheit betätigt. Wenn sich das Stiftelement auf die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Verbindungselements hin entlang dem Langloch bewegt, öffnen/schließen die Greifelemente entsprechend dem Eingriffszustand des Stiftelements mit den Langlöchern.
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Wenn bei der oben beschriebenen herkömmlichen Konfiguration bei Verbindungselement, Verbindungsarmen und Haltearm gewisse Zwischenräume vorhanden sind, ist es möglich, dass das Stiftelement nicht senkrecht in die Langlöcher eingesetzt ist. In einem solchen Zustand können die Stiftelemente nicht leichtgängig in den Langlöchern gleiten und die Greifbewegung der Zange kann nicht leichtgängig ausgeführt werden.
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Für ein leichtgängiges Betätigen der Zange ist es daher vorzuziehen, dass keine Zwischenräume zwischen Verbindungselement, Verbindungsarmen und Haltearmen vorhanden sind.
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Sind keine Zwischenräume vorhanden, so ist es andererseits möglich, dass Elemente sich gegenseitig beeinträchtigen und/oder Reibkräfte zwischen einander berührenden Elementen erzeugt werden. In einem solchen Fall ist ein leichtgängiges Bewegen der Greifelemente nicht möglich.
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Wenn jedes Element hoher Maßgenauigkeit gefertigt ist, können solche Probleme vermieden werden. Das Fertigen der Elemente mit hoher Maßgenauigkeit senkt jedoch die Ertragsrate und erhöht die Fertigungskosten.
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Angesichts der oben erwähnten Probleme ist die vorliegende Erfindung dahin gehend vorteilhaft, dass ein verbessertes Zangeninstrument mit leichtgängig bewegbarer Zange angegeben ist, das keine extrem hohe Maßgenauigkeit erfordert.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird daher ein Zangeninstrument für Endoskope angegeben, umfassend ein Rohrelement, ein am distalen Ende des Rohrelements befestigtes Halteelement, einen an dem Halteelement angeordneten Haltestift, ein von dem Haltestift drehbar gehaltenes Paar Zangenteile, das um den Haltestift drehbar ist, eine an jedem Zangenteil ausgebildete Eingriffs- oder Kurvennut, ein bewegbares Element, das so konfiguriert ist, dass es sich in dem Rohrelement in axialer Richtung desselben bewegt, ein an dem bewegbaren Element ausgebildetes Einführloch, einen durch das Einführloch eingeführten Eingriffs- oder Kurvenstift, wobei die beiden Enden des Kurvenstifts jeweils in die Kurvennuten eingreifen. Das Paar Zangenteile dreht sich um den Haltestift entsprechend dem Eingriff des Kurvenstifts mit den Kurvennuten, wenn sich das bewegbare Element in axialer Richtung bewegt, und der Kurvenstift ist von dem Einführloch drehbar gehalten.
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Optional kann jedes der beiden Enden des Kurvenstifts so ausgebildet sein, dass es eine runde Form hat.
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Optional kann die Oberfläche des Kurvenstifts zum Verbessern einer Charakteristik der Gleitbewegung bezüglich den Kurvennuten feinbearbeitet sein.
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Gemäß Aspekten der Erfindung kann das Zangeninstrument ein Begrenzungselement umfassen, das so konfiguriert ist, dass es eine axiale Verschiebung des Kurvenstifts entlang einer Achse desselben begrenzt. Optional kann das Begrenzungselement zwei Arme umfassen, zwischen denen der Haltestift angeordnet ist.
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Optional kann das Zangenpaar auch so konfiguriert sein, dass es sich gegenüber dem Rohr um eine Achse des Rohrs dreht.
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Optional kann das Zangeninstrument für ein biegsames Endoskop gedacht sein, und das Rohr ist biegbar.
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Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
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1A eine Seitenansicht eines Zangeninstruments für ein biegbares Endoskop nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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1B eine Schnittansicht des in 1A gezeigten Zangeninstruments;
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2A bis 2C Seitenansichten eines distalen Endabschnitts des in 1A gezeigten Zangeninstruments, wobei 2A einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken geöffnet sind, 2B einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken geschlossen sind, und 2C einen Zustand zeigt, in dem das Zangeninstrument um 90 Grad um seine Achse gedreht ist;
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3A und 3B Schnittansichten des distalen Endabschnitts des Zangeninstruments, wobei 3A einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken geöffnet sind, und 3B einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken geschlossen ist; und
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4A und 4B Querschnittsansichten des Zangeninstruments entlang der Ebene IV-IV der 3B, wobei 4A einen Zustand zeigt, in dem ein Kurvenstift senkrecht in jede Kurvennut eingesetzt ist, während 4B einen Zustand zeigt, in dem der Kurvenstift schräg in jede Kurvennut eingesetzt ist.
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Die 1A zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Zangeninstruments 1 für ein biegsames Endoskop. 1B ist eine seitliche Schnittansicht des in 1A gezeigten Zangeninstruments. Das Zangeninstrument für biegsame Endoskope hat im Allgemeinen einen kleineren Durchmesser als ein Zangeninstrument für starre Endoskope. Der Außendurchmesser eines typischen Zangeninstruments für ein biegsames Endoskop ist beispielsweise 3 mm oder darunter. Daher sind Elemente eines derartigen Zangeninstruments 1 im Allgemeinen klein.
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Wie in den 1A und 1B zu erkennen, hat das Zangeninstrument 1 ein Betätigungsteil 10. Das Betätigungsteil 10 hält eine Schiebebetätigungseinheit 11 so, dass sie in Richtung des Pfeils A verschiebbar ist. Das Betätigungsteil 10 hält einen Haltering 12 drehbar, der um seine Achse drehbar ist. Mit dem Haltering 12 ist das proximale Ende einer biegsamen Hülle 13 fest verbunden. Die biegsame Hülle 13 ist ein elektrisch isolierender leicht schiebbarer biegsamer Schlauch, der beispielsweise aus Ethylen-Tetrafluoridkunstharz hergestellt ist. Der proximale Endabschnitt der biegsamen Hülle ist mit einem Rohr 14 verstärkt, das die biegsame Hülle 13 so umgibt, dass die biegsame Hülle 13 nicht leicht geknickt wird.
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Innerhalb der biegsamen Hülle 13 ist ein elektrisch leitender Betätigungsdraht 15, der in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegbar ist, über die gesamte Länge der biegsamen Hülle 13 eingeführt. Der proximale Endabschnitt des Betätigungsdrahts 15 ist mit einem Verstärkungsröhrchen 16 überzogen und ist in einen Schlitz 10a eingeführt, der in dem Betätigungsteil 10 entlang seiner Achse ausgebildet ist. Das proximale Ende des Betätigungsdrahts 15 ist an dem Schiebeelement 11 befestigt. Ferner ist an dem Schiebeelement 11 eine Anschlussklemme 17 für ein Hochfrequenz-Spannungsversorgungskabel vorgesehen. Ein Ende der Anschlussklemme 17 für das Hochfrequenz-Spannungsversorgungskabel ist an eine (nicht dargestellte) Hochfrequenz-Spannungsquelle angeschlossen, während ihr anderes Ende an das proximale Ende des Betätigungsdrahtes 15 angeschlossen ist.
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An der Spitze, d. h. am distalen Ende des Betätigungsdrahts 15 ist ein Verbindungselement 18 befestigt. Das Verbindungselement 18 ist an die Zangenbecher oder Zangenbacken 19 gekoppelt, die zum Aufnehmen von lebendem Gewebe dienen (siehe 3A, 3B). Bewegt der Benutzer das Schiebeelement 11 so, dass es gegenüber dem Betätigungsteil 10 in Richtung des Pfeils A gleitet, gleiten der Betätigungsdraht 15 und das Verbindungselement 18 in axialer Richtung. Gemäß der Vorwärts-/Rückwärtsbewegung des Verbindungselements 18 werden die Zangenbacken 19 geöffnet/geschlossen.
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Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel sind das Verbindungselement 18 und die Zangenbacken 19 aus rostfreiem Stahl hergestellt. Die Spitze, d. h. das distale Ende des Betätigungsdrahts 15 ist über das Verbindungselement 18 mit den Zangenbacken 19 elektrisch verbunden. Wenn die Hochfrequenz-Spannungsquelle in Betrieb ist, wird ein Hochfrequenz-Strom über die Anschlussklemme 17 des Hochfrequenz-Spannungsversorgungskabels, den Betätigungsdraht 15 und das Verbindungselement 18 an die Zangenbacken 19 angelegt.
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Wenn der Benutzer den Haltering 12 mit den Fingern hält und das Betätigungsteil 10 um seine Achse, d. h. in Richtung des Pfeils B dreht, dreht sich der Betätigungsdraht 15 innerhalb der biegsamen Hülle 13 und das Verbindungselement 18 und die Zangenbacken 19 drehen sich gemeinsam zusammen mit dem Betätigungsdraht 15. Somit kann der Benutzer die Richtung der Zangenbacken 19 durch Drehen des Betätigungsteils 10 beliebig ändern. Aufgrund der oben beschriebenen Struktur besteht der Betätigungsdraht 15 vorzugsweise aus Torsionsdraht, der die Drehkraft gut überträgt.
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Die 2A bis 2C zeigen Seitenansichten eines distalen Endabschnitts des in 1A dargestellten Zangeninstruments 1, wobei 2A einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken geöffnet sind, und 2B einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken 19 geschlossen sind, während 2C einen Zustand zeigt, in dem das Zangeninstrument 1 um 90 Grad um seine Achse gedreht ist.
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Die 3A und 3B zeigen seitliche Schnittansichten des distalen Endabschnitts des Zangeninstruments 1, wobei 3A einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken 19 geöffnet sind, und 3B einen Zustand zeigt, in dem die Zangenbacken 19 geschlossen ist.
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An dem distalen Ende der biegsamen Hülle 13 ist eine Klammer 20 befestigt. Die Klammer 20 ist ein hohles zylindrisches Element und das Verbindungselement 18 und der Endabschnitt des Betätigungsdrahts 15 sind in der Klammer 20 verschiebbar gehalten, d. h. das Verbindungselement 18 und der Endabschnitt des Betätigungsdrahts 15 können sich in axialer Richtung innerhalb der Klammer 20 bewegen. Am vorderen Ende der Klammer 20 ist ein Rahmen 21 so befestigt, dass der Rahmen 21 um seine Achse drehbar ist. Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Klammer 20 und der Rahmen 21 nicht in axialer Richtung bewegen, wenn das Betätigungsteil 11 betätigt wird. Der Rahmen 21 ist mit zwei Haltearmen 21a ausgebildet, die an ihren Endabschnitten mit Durchgangslöchern versehen sind. Ein Stift 22 ist quer zwischen den beiden Haltearmen 21a angeordnet, wobei seine Enden durch die Durchgangslöcher in den Haltearmen 21a eingeführt sind. Die Enden des Stiftes 22 sind so verformt, dass ihr Durchmesser größer als der Durchmesser der Durchgangslöcher ist, sodass der Stift 22 zwischen den beiden Haltearmen 21a gehalten ist. Die Zangenbacken 19 sind zwischen den beiden Haltearmen 21a angeordnet und von dem Stift 22 drehbar gehalten.
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Die 4A und 4B zeigen Querschnittsansichten des Zangenwerkzeugs 1 entlang der Linie IV-IV der 3B. Wie den Zeichnungen zu entnehmen, ist das Verbindungselement 18 mit einem Durchgangsloch 18a ausgebildet, in das ein Kurvenstift 23 eingesetzt ist. Die Zangenbacken 19 sind mit Kurvennuten 19a ausgebildet, bei denen es sich um längliche Öffnungen handelt, in die die Enden des Kurvenstiftes 23 eingreifend eingesetzt sind.
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Betätigt der Benutzer das Schiebeelement 11 so, dass es gegenüber dem Betätigungsteil 10 in Richtung des Pfeils A (1) gleitet, bewegt sich der Kurvenstift 23 zusammen mit dem Verbindungselement 18 in axialer Richtung vorwärts/rückwärts. Da die beiden Enden des Kurvenstiftes 23 in die Kurvennuten 19a eingesetzt sind, drehen sich die Zangenbacken 19 aufgrund des Eingriffs zwischen Kurvenstift 23 und Kurvennut 19a um den Stift 22, d. h. die Zangenbacken 19 werden geöffnet/geschlossen.
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Im Allgemeinen sind die Komponenten einer Zange für biegsame Endoskope kleiner als die für starre Endoskope und es besteht die Gefahr, dass Fehlfunktionen aufgrund von gegenseitigem Behindern, Kontakten und/oder Reibung zwischen den Komponenten auftreten. Daher sind, wie in 4A gezeigt, gewisse Zwischenräume zwischen Komponenten (z. B. dem Verbindungselement 18, den Zangenbacken 19 und den Haltearmen 21a) vorgesehen. Aufgrund solcher Zwischenräume besteht jedoch die Gefahr, dass der Kurvenstift 23 mit den Kurvennuten 19a so in Eingriff kommt, dass der Kurvenstift 23 nicht senkrecht in die Kurvennuten 19a eingesetzt ist. In diesem Fall ist es möglich, dass der Kurvenstift 23 bezüglich den Kurvennuten 19a hängen bleibt bzw. dass der Kurvenmechanismus (d. h. das Eingreifen des Kurvenstifts 23 in die Kurvennuten 19a) versagt.
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Um das oben erwähnte Problem (d. h. das Hängenbleiben) zu umgehen, ist bei vorliegendem Ausführungsbeispiel der Kurvenstift 23 nur durch das Einführloch 18a eingeführt und nicht darin befestigt. Folglich ist der Kurvenstift 23 gegenüber dem Verbindungselement 18 um dessen Achse drehbar. Selbst wenn der Kurvenstift 23, wie in 4B gezeigt, geneigt ist und der Gleitkontakt mit den Kurvennuten 19a nicht gut funktioniert, dreht sich bei dieser Konfiguration der Kurvenstift 23 selbst und die Relativbewegung zwischen Kurvenstift 23 und Kurvennuten 19a wird leichtgängig ausgeführt. Somit wird das Öffnen/Schließen der Zangenbacken leichtgängig ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass die axiale Bewegung des Kurvenstifts 23 bei Betätigung zur Vorwärts-/Rückwärtsbewegung in Richtung des Pfeils A durch die Haltearme 21a begrenzt ist. Daher fällt der Kurvenstift 23 nicht aus dem Einführloch 18a.
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Um den oben beschriebenen Zustand des Hängenbleibens zu verhindern, sind die Endabschnitte des Kurvenstifts 23 abgerundet (z. B. kugelförmig ausgebildet). Um ferner das Gleiten Kurvenstifts 23 bezüglich dem Einführloch 18a und/oder den Kurvennuten 19a zu verbessern, kann die Oberfläche des Kurvenstifts 23 feinbearbeitet sein, um die Gleitfähigkeit bzw. eine Charakteristik der Gleitbewegung gegenüber den Kurvennuten zu verbessern. Beispielsweise kann der Kurvenstift 23 mit einer DLC-Beschichtung (DLC – Diamond-Like-Carbon) ausgebildet sein.
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Da jede der Komponenten der oben beschriebenen Kurvenstruktur (d. h. das Verbindungselement 18, die Kurvennuten 19a und der Kurvenstift 23) gemäß obiger Konfiguration eine einfache Struktur hat, können die Fertigungskosten gesenkt werden. Außerdem ist der Kurvenstift 23 nicht an dem Verbindungselement 18 befestigt, was die Fertigungskosten ebenfalls reduziert, da kein zusätzlicher Prozess zum Befestigen des Kurvenstifts 23 an dem Verbindungselement 18 notwendig ist.
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Es sei darauf hingewiesen, dass das oben beschriebene Ausführungsbeispiel rein beispielhafter Natur ist und verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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