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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Griffstück für ein chirurgisches Instrument gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein chirurgisches Instrument mit einem solchen Griffstück gemäß Anspruch 14.
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Gattungsgemäße Griffstücke für chirurgische Instrumente weisen ein Drehgelenk mit einer Drehachse auf. Solche Griffstücke können beispielsweise dazu dienen, bei einer chirurgischen Schere die Branchen, also die Schneiden zu bewegen, oder bei einer chirurgischen Zange die Greifbacken. Es sind ferner insbesondere chirurgische Schaftinstrumente bekannt, die endoskopisch, also minimal invasiv einsetzbar sind, und bei denen mittels eines gattungsgemäßen Griffstücks eine Zange oder Schere an einem proximalen Ende des Schaftinstruments bewegt werden kann. ”Proximal” bedeutet dabei die einem Patienten zugewandte Richtung eines Instruments, während „distal” die vom Patienten abgewandte Richtung bezeichnet. Typischerweise weisen solche Schaftinstrumente einen Rundschaft auf und sie werden als Rohrschaftinstrumente bezeichnet. Im Rohrschaft ist dabei eine Stellstange oder ein Stößel verschiebbar geführt, welcher mittels des Griffstücks bewegt werden kann.
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Bekannte Griffstücke für chirurgische Instrumente, insbesondere für Rohrschaftinstrumente werden aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt und sind daher in ihrer Bauart relativ aufwändig in der Herstellung und ferner schwierig zu reinigen und zu desinfizieren.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bisher bekannten gattungsgemäßen Griffstücke zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Griffstück gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß ist das Griffstück dabei einteilig ausgeführt und ist ein Drehgelenk des Griffstücks als Festkörpergelenk ausgebildet. Ein Festkörpergelenk ist dabei kein Gelenk, bei welchen ein kinematisches Paar von separaten Teilen verbunden wird (beispielsweise über einen Scharnierstift) sondern beruht auf dem Prinzip der Elastostatik (Elastizität). Ein einteiliges Werkstück oder Element weist dabei einen Bereich verminderter Biegesteifigkeit relativ zu zwei angrenzenden Bereichen höherer Biegesteifigkeit auf, wobei die verminderte Biegesteifigkeit durch eine lokale Querschnittsverringerung erzeugt wird. Die Querschnittsverringerung kann durch gezielt eingebrachte Aussparungen realisiert werden. In seiner Funktionalität entspricht ein Festkörpergelenk somit einem konventionellen Drehgelenk, welches über einen eingeschränkten Drehbereich verfügt.
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Der Vorteil eines erfindungsgemäßen Griffstücks besteht einerseits darin, dass es vergleichsweise einfach herzustellen ist. Durch die einteilige Ausführung des Griffstücks kann es beispielsweise aus einem Flachmaterial einfach ausgestanzt oder ausgeschnitten werden. Bei Schneideverfahren kommen insbesondere Laserschneide- und Wasserstrahlschneideverfahren zum Einsatz.
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Durch die einteilige Ausführungsform des Griffstücks wird weiterhin erreicht, dass ein erfindungsgemäßes Griffstück besonders einfach zu reinigen und zu desinfizieren ist, was für die Hygiene im chirurgischen Bereich entscheidend ist. Da nicht verschiedene Einzelteile über Scharnierstifte oder Schrauben oder ähnliches miteinander verbunden werden müssen, wird die Gefahr, dass Verschmutzungsreste wie beispielsweise Blut- oder Gewebereste an dem Griffstück anhaften bleiben, reduziert, das Spalte zwischen zusammengefügten Bauteilen nicht entstehen können.
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Weiterhin bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorzugsweise weist das Griffstück zwei angeformte Bedienelemente auf, die mittels des Festkörpergelenks um die Drehachse relativ zueinander verschwenkbar sind. Die beiden Bedienelemente können als Griffhebel (wie bei einer Zange) oder als Fingerösen (wie bei einer Schere) ausgebildet und so ausgeformt sind, dass ein Bediener die Bedienelemente einhändig relativ zueinander um die Drehachse verschwenken kann.
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Vorzugsweise weist das Griffstück zwei Endstücke auf, die mittels des Festkörpergelenks um die Drehachse relativ zueinander verschwenkbar sind, wobei sich die Endstücke voneinander weg bewegen, wenn die Bedienelemente aufeinander zu bewegt werden, und umgekehrt sich die Endstücke aufeinander zu bewegen, wenn die Bedienelemente voneinander weg bewegt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Festkörpergelenk federelastisch ausgebildet und bewirkt auf die zwei Bedienelemente bei einer Auslenkung eine federelastische Rückstellkraft in eine Ruhestellung.
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Die beiden Endstücke können als Spreizerbacken ausgebildet sind und tragen dann vorzugsweise einen Haken oder dornenartigen Fortsatz, damit Gewebe besser gefasst werden kann.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Griffstück mit einem Endgerät verbindbar und weist das proximale Endstück eine Bohrung auf, in welcher ein Stößel des Endgeräts verschiebbar gelagert werden kann. Hierzu weist das distale Endstück eine Befestigungsvorrichtung auf, mittels welcher ein distales Ende des Stößels am distalen Endstück so befestigt werden kann, dass eine Drehbewegung der Bedienelemente relativ zueinander um die Drehachse des Festkörpergelenks in eine Längsbewegung des Stößels umgewandelt wird. Die Längsbewegung des Stößels stellt dabei eine Relativbewegung des Stößels bezüglich des proximalen Endstücks des Griffstücks dar.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Endgerät als Manipulator (z. B. Greifer) oder Schere oder Zange oder Spreizer ausgebildet ist und die Längsbewegung des Stößels eine Bewegung des Manipulators oder ein Öffnen oder Schließen der Schere oder der Zange oder des Spreizers bewirkt.
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Das Endgerät kann dabei ein Führungsrohr aufweisen, welches an dem proximale Endstück im Bereich einer proximalen Austrittsöffnung der Bohrung befestigbar ist, und in welchem der Stößel des Endgeräts verschiebbar gelagert ist.
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Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung für den Stößel einstückig am distalen Endstück angeformt und ist das distale Ende des Stößels des Endgeräts an der Befestigungsvorrichtung so angelenkt und lösbar befestigt, dass das distale Endstück den Stößel relativ zum proximalen Endstück bewegen kann.
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Die Befestigungsvorrichtung für den Stößel kann eine Hinterschneidung aufweisen, welche eine Nut oder einen Vorsprung am distalen Ende des Stößels formschlüssig greifen kann. Der Stößel kann so zur Anbringung des Endgeräts einfach befestigt (z. B. eingehakt) und wieder gelöst werden. Die Nut oder der Vorsprung kann am distalen Ende des Stößels umlaufend ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist der Stößel in der Bohrung in einer Richtung senkrecht zur Drehachse und senkrecht zur Längsrichtung des Stößels verlagerbar oder elastisch verformbar geführt. Diese Spiel bzw. diese Verformbarkeit unterstützt die Umwandlung der Rotationsbewegung der Endstücke relativ zueinander in die Längsbewegung des Stößels relativ zum proximalen Endstück bzw. relativ beispielsweise zu einem Rohrschaft, der am proximalen Endstück angeordnet sein kann.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Griffstück mittels Wasserstrahlschneidens oder Laserschneidens aus einem Flachmaterial, insbesondere aus einem Kunststoff- oder Edelstahlflachmaterial hergestellt.
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Das Griffstück besteht vorzugsweise aus zwei Hälften, die über das Festkörpergelenk einstückig miteinander verbunden sind, wobei jede Hälfte jeweils eines der Endstücke und eines der Bedienelemente aufweist, und wobei das Festkörpergelenk als Federelement ausgebildet ist. Somit ist das Griffstück scherenartig ausgebildet mit den beiden Endstücken statt Scherenschneiden, wobei die Endstücke als Ansatzpunkte für verschiedenste aufsetzbare bewegliche Instrumentenaufsätze oder Endgeräte dienen. Die Endstücke können dabei eine bewegliche Mechanik des jeweiligen Endgeräts bewegen. Der Einbau eines zusätzlichen separaten Federelements kann entfallen, was die Einfachheit der Herstellung und die verbesserte Reinigungs- und Desinfektionsmöglichkeit des einstückigen Griffstücks weiter verbessert.
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Das Federelement kann als Kreisbogenabschnitt oder geradlinig oder M-förmig ausgebildet ist und wird dann von zwei im Wesentlichen kreisbogenabschnittförmigen oder geradlinigen oder M-förmigen Aussparungen des Griffstücks begrenzt.
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Besonders vorteilhaft ist das Federelement als Kreisbogenabschnitt ausgebildet mit einem ersten Radius und die zwei im Wesentlichen kreisbogenabschnittförmigen Aussparungen weisen einen im Vergleich zum ersten Radius größeren und einen kleineren Radius auf. Dabei sind alle Radien konzentrisch angeordnet. Bei dieser Ausführungsform kann weiter vorteilhaft die innen liegende kreisbogenabschnittförmige Aussparung einen inneren Anschlagbereich mindestens teilweise umfassen, wobei der innere Anschlagsbereich als Teilkreisscheibe mit einem im Vergleich zum Radius der inneren Aussparung kleineren Radius aufweist und alle Radien konzentrisch angeordnet sind. Diese Abfolge von innen nach außen (konzentrische Anordnung von innerem Anschlagbereich, innerer Aussparung, Federelement, äußerer Aussparung) bietet eine optimalen Führung des Bewegungsablaufs, wenn die Bedienelemente bewegt werden. Bei einem besonders festen Zusammendrücken der Bedienelemente wird der bei allen Ausführungsformen gegen das Federelement gedrückt und elastisch gebremst.
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Die oben ausgeführten Aufgaben werden auch durch ein chirurgisches Instrument mit einem erfindungsgemäßen Griffstück gemäß dem Anspruch 20 gelöst. Besonders vorteilhaft ist dabei die Kombination mit einem Rohrschaftinstrument.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein chirurgisches Instrument mit einem erfindungsgemäßen Griffstück;
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2 bis 4 alternative erfindungsgemäße Griffstücke mit unterschiedlich ausgeführten Festkörpergelenken; und
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5 ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument, welches als Spreizer ausgeführt ist.
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1 zeigt ein chirurgisches Instrument 5 mit einem erfindungsgemäßen Griffstück 10. Das Griffstück 10 weist dabei zwei Fingerösen 12 auf, in welche ein Bediener (beispielsweise ein Chirurg) zwei Finger einführen kann und die Fingerösen 12 um ein Festkörpergelenk 16 aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen. Im Prinzip verläuft diese Bewegung wie bei bekannten Scheren. Das Griffstück 10 weist auf der den Fingerösen 12 (relativ zum Festkörpergelenk 16) gegenüberliegenden Seite ein distales Endstück 20 und ein proximales Endstück 22 auf. ”Distal” und ”proximal” bedeutet einem Patienten, der mit dem chirurgischen Instrument 5 behandelt wird, abgewandte oder zugewandte Richtung. Über die Bewegung der Fingerösen 12 relativ zueinander und der entgegengesetzten Bewegung der Endstücke 20 und 22 relativ zueinander kann ein Stößel 26 bewegt werden. Dieser Stößel 26 ist zusammen mit einem Rohrschaft oder Führungsrohr 34 am proximalen Endstück 20 des Griffstücks 10 befestigt. Es handelt sich im vorliegenden Fall also um ein aufgesetztes Rohrschaftinstrument. Das proximale Ende des Führungsrohrs 34 bzw. des Stößels 26 ist nicht abgebildet. Auf der proximalen Seite des chirurgischen Instruments 5 können verschiedenste Rohrschaftinstrumente oder Endgeräte 24 vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Schere oder eine Zange für einen minimal invasiven Eingriff. Wesentlich dabei ist die Tatsache, dass das Griffstück 10 eine Rotationsbewegung der Fingerösen 12 bzw. der Endstücke 20 und 22 um eine Drehachse 14 des Festkörpergelenks 16 in eine Longitudinalbewegung des Stößels 26 entlang seiner Längsausdehnung und innerhalb des Führungsrohrs 34 umgewandelt wird. Hierzu ist am distalen Endstück 22 eine Befestigungsvorrichtung 32 in Form einer Hinterschneidung angeordnet. Die Hinterschneidung 32 ist dabei ebenfalls an das Griffstück 10 einstückig angeformt, also beispielsweise ausgefräst oder in das Griffstück 10 eingestanzt. Der Stößel 26 weist an seinem distalen Ende 28 einen umlaufenden Vorsprung 38 auf. In der 1 ist dabei ein Zustand abgebildet, bei welcher der Stößel 26 noch nicht am distalen Endstück 22 des Griffstücks 10 befestigt ist. Lediglich schematisch angedeutet ist, dass zur Befestigung der Stößel 26 dieser soweit durch eine Bohrung 30 des proximalen Endstücks 20 und im Inneren entlang des Führungsrohrs 34 in Richtung des distalen Endstücks 22 vorgeschoben wird, bis der Vorsprung 38 in Eingriff mit der Hinterschneidung 32 treten kann. Damit ist gewährleistet, dass eine Rotationsbewegung des distalen Endstücks 22 um die Drehachse 14 über die Mitnehmerfunktion der Hinterschneidung 32 eine Longitudinalbewegung des Stößels 26 innerhalb des Führungsrohrs 34 bewirkt. Wie bei bekannten Rohrschaftinstrumenten kann die relative Longitudinalbewegung des Stößels 26 relativ zum Führungsrohr 34 eine Bewegung von Scherenbranchen oder Zangenklauen des (abgeschnitten dargestellten) Endgeräts 24 bewirken. Im Falle der Ausführungsform der 1 besteht das Festkörpergelenk 16 lediglich aus einer geradlinigen Verbindung der linken und der rechten Hälfte des Griffstücks 10 (links und rechts des Festkörpergelenks 16). Bei Auswahl eines entsprechenden Materials wie elastischem rostfreiem Stahl oder elastischem Kunststoff bewirkt das Festkörpergelenk 16 eine rückstellende Federkraft von einer Auslenkstellung in die dargestellte Ruhestellung. Mit andere Worten stellt das Festkörpergelenk 16 gleichzeitig ein Federelement dar, sodass nicht nur auf bekannte Scharnierstifte verzichtet werden kann, sondern auch auf zusätzliche separate Federelemente. In der Ausführungsform der 1 ist das Führungsrohr 34 an einer Austrittsöffnung 36 der Bohrung 30, die proximal angeordnet ist, befestigt. Die Befestigung kann dabei lösbar oder unlösbar ausgebildet sein. Bei unlösbaren Verbindungen kann eine Klebe- oder Schweißverbindung vorgesehen sein, bei lösbaren Verbindungen eine Schraub-, Klemm-, oder Bajonettverbindung.
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Besonders vorteilhafte Ausführungsformen von Festkörpergelenken werden nachfolgend anhand der 2 bis 4 erläutert. Wie das Griffstück 10 der 1 werden auch die Griffstücke 10 der 2 bis 4 einteilig durch ein Schneide- oder Stanzverfahren hergestellt. Besonders vorteilhaft wird dabei ein Wasserstrahlschneideverfahren eingesetzt. Die Unterschiede bezüglich der 2 bis 4 betreffen das jeweils abgebildete Festkörperelement 16. Dem Prinzip der Festkörpergelenke folgend sind die Festkörpergelenke 16 der 2 bis 4 durch eine gezielte Materialschwächung des Griffstücks 10 hergestellt. Allen Griffstücken 10 ist dabei gemeinsam, dass sie einen umlaufenden Außenrand aufweisen, welcher das Griffstück 10 selbst zusammen mit dem Festkörpergelenk 16 definiert. Da bei diesen Ausführungsformen ferner Fingerösen 12 vorgesehen sind, weisen die Griffstücke 10 ferner noch zwei innenliegende geschlossene Ränder auf, entlang derer die beiden Fingerösen 12 ausgeschnitten sind. Bei der Ausführungsform der 2 ist das Festkörpergelenk 16 als geradliniges Federelement ausgebildet. Dies wird erreicht, indem das Griffstück 10 zwei dem als geradliniges Federelement ausgebildeten Festkörpergelenk 16 benachbarte Aussparungen 40 und 42 aufweist, die parallel zum Festkörperelement 16 verlaufen, und dieses definieren. Ebenso wie nachfolgend bei den 3 und 4 gezeigt, sind die Aussparungen 40 und 42, welche das Festkörpergelenk 16 definieren, von gegenüberliegenden Seiten der Drehachse 14 ausgeführt, d. h. ausgeschnitten. Dies bedeutet, dass die erste Aussparung 42 von der Seite des Festkörpergelenks 16 aus ausgeschnitten ist, geführt ist, auf der sich auch die beiden Fingerösen 12 befinden. Die zweite Aussparung 40 ist relativ zum Festkörpergelenk 16 bzw. dessen Drehachse 14 ausgehend von der der ersten Aussparung 42 gegenüberliegenden Seite ausgeschnitten. Da die Aussparung 40 und 42 jeweils nur über einen schmalen Schnitt geöffnet sind, der sich dann zu den Aussparungen 40 und 42 erweitert, wirken die Engstellen der ausgeschnittenen Bereiche als Anschlagsbereiche 44 und 46 gegen ein zu starkes Gegeneinanderdrücken der Fingerösen 12 bzw. ein zu weites Auseinanderbiegen der Fingerösen 12, wodurch das Festkörpergelenk 16 Schaden nehmen könnte.
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Bei der 3 ist ein Griffstück 10 gezeigt, bei welchem das Festkörpergelenk 16 M-förmig ausgebildet ist, und durch ebenfalls näherungsweise M-förmige Aussparungen 40 und 42 definiert ist. Die Anschlagsbereiche 44 und 46 sind dabei analog zu der Ausführungsform der 2 ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Ausführungsform der 4 stellt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Festkörpergelenks 16 dar. Hier ist das Federelement, welches durch das Festkörperelement 16 definiert wird, als Kreisbogenabschnitt ausgebildet. Der Kreisbogenabschnitt erstreckt sich dabei vorteilhafterweise entlang eines Winkels von 90 bis 270° und bei der dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform näherungsweise entlang eines Winkels von 180°. Das Festkörpergelenk 16 wird dabei von ebenfalls kreisbogenförmigen Aussparungen 40 und 42 definiert. Der Anschlagsbereich 46 ist wie bei den Ausführungsformen der 2 und 3 als Einschnitt ausgeführt, über den die Aussparung 40 ausgeschnitten wird. Der Anschlagsbereich 44 ist näherungsweise durch eine Kreisscheibe definiert, die an eine Hälfte des Griffstücks 10 angeformt und mit der zugeordneten distalen Fingeröse 12 bewegbar ist. Werden die beiden Fingerösen 12 aufeinander zu bewegt, so drückt ab einem bestimmten Verschwenkweg der Anschlagsbereich 44 (die angeformte Kreisscheibe) in die konkave Seite des Festkörpergelenks 16 bzw. des durch das Festkörpergelenk 16 definierte Federelement. Dadurch ist eine besonders gute Anschlagsfunktion gewahrt, da die Anschlagskräfte gleichmäßig auf das Festkörpergelenk 16 erteilt werden.
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Im Gegensatz zu den 1 bis 4 zeigt die 5 ein erfindungsgemäßes Griffstück, welches nicht dazu ausgebildet ist, mittels eines Stößels eine Mechanik in einem Endgerät zu bedienen. Im Falle der 5 ist ein Spreizer gezeigt, bei welchem die Endstücke 20 und 22 als Spreizbacken ausgebildet sind. Statt Fingerösen sind Griffhebel 18 vorgesehen. Es ist weiterhin ein Festkörpergelenk 16 vorgesehen, welches dem Festkörpergelenk der 1 und 4 entspricht. Durch ein Zusammendrücken der Griffhebel 18 rotieren diese um das Festkörpergelenk 16 bzw. um dessen Drehachse 14, wodurch sich die Endstücke 50 voneinander weg bewegen. An den Endstücken oder Spreizbacken 50 sind Fortsätze 48 angeordnet, um eine kraftschlüssige Verbindung mit einem aufzuspreizenden Gewebe, wie beispielsweise dem Gewebe von Wirbelknochen zu gewährleisten.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Chirurgisches Instrument
- 10
- Griffstück
- 12
- Fingeröse
- 14
- Drehachse
- 16
- Festkörpergelenk
- 18
- Griffhebel
- 20
- proximales Endstück
- 22
- distales Endstück
- 24
- Endgerät
- 26
- Stößel
- 28
- distales Ende des Stößels
- 30
- Bohrung
- 32
- Befestigungsvorrichtung
- 34
- Führungsrohr
- 36
- Austrittsöffnung der Bohrung
- 38
- Vorsprung
- 40
- Aussparung
- 42
- Aussparung
- 44
- Anschlagsbereich
- 46
- Anschlagsbereich
- 48
- Fortsatz
- 50
- Spreizbacken
