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Die Erfindung betrifft ein medizinisches Instrument mit einem Schaft, der ein distales und ein proximales Ende aufweist, mit einem am distalen Ende angeordneten Maulkopf, der zwei Maulteile aufweist, von denen zumindest eines verschwenkbar ausgebildet ist, und mit zumindest einem Betätigungselement zum Verschwenken des verschwenkbaren Maulteiles, wobei das verschwenkbare Maulteil um eine Achse verschwenkbar ist und zumindest einen Zahnradabschnitt aufweist, der mit einer Verzahnung am distalen Endabschnitt des Betätigungselementes derart kämmt, dass ein axiales Bewegen des Betätigungselementes ein Verschwenken eines Maulteiles bewirkt, und mit am proximalen Ende des Schaftes angeordneten Steuerelementen zum Steuern der Bewegung des Betätigungselementes.
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Ein derartiges Instrument in Form einer Zange ist aus der
US 5,827,323 bekannt.
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Bei dieser medizinischen Zange sind beide Maulteile bewegbar, und diese sind um eine gemeinsame Achse am distalen Ende des Schaftes verschwenkbar angebracht. Jedes der Maulteile weist einen konzentrisch um die Schwenkachse angeordneten Zahnradabschnitt auf.
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Dieser Zahnradabschnitt steht in kämmendem Eingriff mit einem gezahnten distalen Ende eines sich geradlinig erstreckenden steifen Betätigungselementes. Somit ist für jedes Maulteil ein langerstrecktes stabförmiges Betätigungselement im Schaft vorhanden, das an der dem Zahnradabschnitt des Maulteils zugewandten Seite mit einer entsprechenden Verzahnung versehen ist. Wird somit eines der Betätigungselemente axial im Schaft hin und her verschoben, wird diese Bewegung über den Zahneingriff in eine Verschwenkbewegung eines Maulteiles umgesetzt.
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Die Verzahnung bzw. der kämmende Eingriff ist so ausgestaltet, dass der Zahnradabschnitt eines Maulteiles, wenn dieses mit dem Schaft etwa linear ausgerichtet ist, mit dem äußersten distalen Ende des Zahnradabschnittes in Eingriff steht.
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Wird dieses Betätigungselement nun nach distal verschoben, schwenkt das Maulteil aus der linearen Ausrichtung mit dem Schaft bzw. dessen Mittellängsachse heraus und wird somit geöffnet.
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Nachteilig dabei ist, dass der sich dabei distal nach vorne schiebende lineare Endabschnitt sich immer weiter über den Zahnradabschnitt distal hinaus erstreckt, je weiter das Maulteil verschwenkt ist. Dadurch belegen diese distal nach vorne verschobenen Endabschnitte einen erheblichen Raum distalseitig vor dem Anlenkungsbereich der verschwenkbaren Maulteile. Im Endeffekt entsteht ein spitzes Gebilde, das durch die beiden mit der Verzahnung versehenen distalen Endabschnitte der Betätigungselemente aufgebaut ist.
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Soll eine solche Zange in engen oder schwer zugänglichen Körperhöhlen eingesetzt werden, so stört diese "Spitze" der distal vorstehenden distalen Endabschnitte. Ein möglicher Einsatzbereich ist im Bereich der Stirnhöhlen. Dort wird ein solches zangenartiges Instrument zunächst mit geradliniger Ausrichtung der Maulteile in die Nasenöffnung eingeschoben, und dann werden diese über eine Öffnung (ein so genanntes Fenster) in die Nebenhöhle oder Stirnhöhle eingeführt. Dort ist wenig Raum vorhanden, insbesondere beispielsweise bei Kindern, so dass ohnehin schon ein kleiner Manipulationsraum für die verschwenkbaren Maulteile zur Verfügung steht. Wenn die Handhabungsperson mit diesem Instrument mit seitlich weit verschwenkten Maulteilen arbeiten möchte, steht eine relativ lange "Spitze" in Richtung der Längsachse des Schaftes ab, die aus den vorgeschobenen distalen Endabschnitten der Betätigungselemente aufgebaut ist.
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Dies ist störend bei der Handhabung.
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Aus der
US 2003/0100892 A1 ist es bekannt geworden, das Verschwenken des Maulkopfes und der Maulteile durch Seilzüge zu bewerkstelligen. Allerdings sind sehr komplizierte Konstruktionen notwendig, nämlich zahlreiche Seile und Rollen zum Steuern der unterschiedlichen Verschwenkbewegungen. Da beim Abtrennen von Gewebe, beispielsweise von Knorpeln, erhebliche Kräfte auf die Maulteile ausgeübt werden müssen, ist es notwendig, die Seile mit hoher Spannung um die Rollen der Seilzüge zu führen, damit diese nicht rutschen. Sollen solche Geräte, wie zuvor erwähnt, eingesetzt werden, wo wenig Raum zur Verfügung steht, müssen diese entsprechend schlank ausgebildet sein, so dass derartig aufwändige Seilzugmechanismen bulkig bauen und nicht die notwendige Stabilität aufweisen können. Darüber hinaus sind solche komplizierten Bewegungsmechanismen schwierig zu reinigen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein medizinisches Instrument der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass mit einer möglichst einfachen und raumsparenden Steuermimik ein hoher Grad an Flexibilität und zahlreiche Freiheitsgrade der Bewegung von Maulkopf und Maulteilen erzielbar sind.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der distale Endabschnitt des Betätigungselementes mit der Verzahnung flexibel ist und dass dieser flexible distale Endabschnitt distalseitig des Zahnradabschnittes in einen Hohlraum eines Maulteiles ein- und ausfahrbar ist.
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Diese Maßnahmen haben erhebliche Vorteile.
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Durch die Flexibilität des Endabschnittes ist es nicht mehr notwendig, dass dieser geradlinig in der Längserstreckung des Schaftes beim Bewegen der Maulteile distalseitig des Zahnradabschnittes Raum benötigt, sondern dieser flexible Endabschnitt kann der Verschwenkbewegung des Maulteiles folgen, also durch dieses mitgenommen werden. Das Vorsehen eines Hohlraumes in einem Maulteil, in den dieser flexible Endabschnitt ein- bzw. ausfahrbar ist, eröffnet die Möglichkeit, dass kein großer Raum um das Maulteil herum benötigt wird, an den der flexible Abschnitt angebracht werden soll, um der Bewegung zu folgen. Dieser Hohlraum kann beispielsweise eine von außen eingeschnittene Nut sein, in der der flexible Endabschnitt beim Bewegen des Maulteiles ein- oder ausfährt. Es müssen dann entsprechende Vorkehrungen, zum Beispiel entsprechende die Nut überdeckende Stege vorgesehen sein, die dafür sorgen, dass der flexible Endabschnitt mit der Verzahnung den Schwenkbewegungen des Maulteiles einerseits folgt und andererseits in Längsrichtung des Maulteiles ausreichend Platz zur Verfügung hat, um längs des Maulteiles zu verfahren.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Hohlraum eine proximalseitige Öffnung auf, über die der distale Endabschnitt des Betätigungselementes mit der Verzahnung in diesen Hohlraum ein- und ausfahrbar ist.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass der verzahnte flexible Endabschnitt in das Innere des Maulteiles hineinfährt und somit gegenüber äußeren Einflüssen unbeeinträchtigt ist bzw. auch um das Maulteil herum keinen Bauraum benötigt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Hohlraum so ausgebildet, dass er bis auf die Öffnung, in die der distale flexible Endabschnitt eintritt, diesen vollkommen umschließt.
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Dadurch ist der flexible Endabschnitt vor äußeren Einflüssen geschützt. Dies können mechanische Einwirkungen oder Kontaminationen sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der distale Endabschnitt in einen Hohlraum ein- und ausfahrbar, der in demjenigen Maulteil ausgespart ist, das durch den verzahnten Endabschnitt verschwenkbar ist.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass der flexible Endabschnitt möglichst nahe direkt an dem Maulteil angeordnet werden kann, das er bewegt, und er in dieses ein- und ausfahren kann.
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Dies hat auch für die Handhabungsperson den Vorteil, dass sie ein unmittelbares Feedback über das Steuerelement bekommt, das das entsprechende Maulteil bewegt. Mit anderen Worten, wenn die Handhabungsperson ein Steuerelement bewegt, weiß sie, welches Betätigungselement sie dadurch bewegt, und dass genau dieses Betätigungselement ein bestimmtes Maulteil bewegt und auch in dieses ein- und ausfährt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der distale Endabschnitt in einen Hohlraum ein- und ausfahrbar, der in dem jeweils anderen Maulteil ausgespart ist, das nicht von diesem distalen Endabschnitt verschwenkt wird.
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Hat man zwei bewegliche Maulteile, hat man an diesen jeweils einen Zahnradabschnitt, der jeweils mit einem flexiblen Endabschnitt eines der flexiblen Betätigungselemente kämmt. Hier hat sich herausgestellt, dass es konstruktiv günstig sein kann, den flexiblen Endabschnitt in jeweils das andere Maulteil einfahren zu lassen.
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Dies ist auch abhängig davon, welches der beiden Maulteile möglicherweise stabiler ausgebildet ist, sofern sie nicht identisch spiegelbildlich ausgebildet sind, und mit welchem der Maulteile eine Schließbewegung durchgeführt werden soll. Der flexible Endabschnitt mit der Verzahnung muss die Kräfte zum Öffnen und Schließen der Maulteile auf diese übertragen. Da beim Öffnen eines Maulteiles wesentlich weniger Kräfte übertragen werden müssen als beim Schließen eines Maulteiles, beispielsweise um ein Gewebe- bzw. Knorpelstück abzutrennen, kann es günstiger sein, diese Kräfte dadurch aufzuwenden, dass an dem verzahnten Endabschnitt gezogen und nicht geschoben wird. Das bedeutet dann, dass der flexible Endabschnitt bei geöffnetem Maulteil relativ weit oder gar maximal weit in dessen inneren Hohlraum eingefahren sein muss. Durch Ziehen an dem Betätigungselement, also Bewegen nach proximal, kann die Kraft besser ausgeübt und übertragen werden, um dieses verschwenkbare Maulteil zu schließen. Wenn aber das andere Maulteil aufgrund von baulichen Gegebenheiten das größere ist, kann es sinnvoll sein, diesen verzahnten flexiblen Endabschnitt nicht in das Maulteil einzufahren, das durch diesen flexiblen verzahnten Endabschnitt bewegt wird, sondern in ein anderes, möglicherweise größeres oder günstiger gelegenes Maulteil.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Maulkopf ein feststehendes Maulteil und ein verschwenkbares Maulteil auf, wobei im feststehenden Maulteil der Hohlraum ausgebildet ist.
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Das ist ein praktischer Anwendungsfall der zuvor angesprochenen Möglichkeit. Bei manchen Maulköpfen, insbesondere bei denjenigen mit einem feststehenden Maulteil, ist dieses oftmals stabiler oder größer ausgebildet als das auf dieses zu oder von diesem weg bewegte schwenkbare Maulteil.
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Hier kann es dann konstruktiv günstig sein, das Betätigungselement, das mit dem verschwenkbaren Maulteil in Wirkverbindung steht, nur mit dessen Zahnradabschnitt in Verbindung treten zu lassen. Der beim Bewegen sich verschiebende Abschnitt kann aber dann in das andere, hier das unbewegliche Maulteil, einfahren. Dies ermöglicht es dem Konstrukteur, sehr flexibel auf gegebene bauliche Maßnahmen bzw. auf Forderungen des Einsatzes eines solchen medizinischen Instrumentes zu reagieren.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Zahnradabschnitt des Maulteiles als Zahnrad mit einer Außenverzahnung ausgebildet, die auf einem Achszapfen montiert ist, um den das Maulteil schwenkbar ist.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch die Größe und insbesondere den Durchmesser des Zahnrades das Drehmoment bestimmt werden kann, das Übertragen werden soll bzw. kann.
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Das Zahnrad kann seitlich oder auf Höhe des Körpers des Maulteils montiert werden. Dadurch kann der flexible Endabschnitt des Betätigungselementes dann sicher und gezielt in einen Hohlraum in diesem Maulteil, oder bei seitlicher Anordnung in einen Hohlraum am anderen Maulteil, ein- bzw. ausfahren.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Zahnrad derart montiert, dass es möglichst vollständig im jeweiligen Maulteil integriert ist.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das jeweilige Zahnrad zur Außenseite hin durch das Maulteil abgedeckt ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Maulkopf zwei verschwenkbare Maulteile auf, wobei jedes der Maulteile mit einem separaten Betätigungselement verbunden ist, so dass die Maulteile einzeln öffenbar und schließbar sind oder auch gleichzeitig zum Verschwenken des gesamten Maulkopfes bewegbar sind.
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Diese Maßnahme erhöht den Freiheitsgrad dahingehend, dass bei zwei Maulteilen diese unterschiedlich bewegbar sind. So können beide in gleicher Richtung verschwenkt werden, so dass dann letztendlich der gesamte Maulkopf verschwenkt wird. Beide können aber auch unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden, so dass aus beliebigen Schwenkstellungen des Maulkopfes heraus Öffnungs- und Schließbewegungen durchgeführt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Betätigungselemente koaxial zueinander angeordnet im Schaft aufgenommen.
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Diese Maßnahme hat den erheblichen Vorteil, dass daraus eine sehr schlanke Bauweise resultieren kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung hierzu sind die Betätigungselemente als zwei ineinander geschobene Rohrkörper im Schaft ausgebildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jedes Betätigungselement am proximalen Ende des Schaftes mit einem Steuerelement versehen.
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Diese an sich bekannte Maßnahme hat den Vorteil, dass die Bewegungen der Betätigungselemente, somit der Maulteile, unabhängig voneinander durch ergonomisch gelegene Steuerelemente durchführbar sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Steuerelemente Griffteile mit Fingerösen.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass es sich um im Medizinbereich weit verbreitete und für die Handhabungsperson gewohnte Elemente zum Bewegen von Betätigungselementen in medizinischen Zangen oder Scheren handelt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist am proximalen Ende des Schaftes ein Griff angeordnet.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch einfache übliche Konstruktionen oder Bauteile bei medizinischen Instrumenten mit einem Betätigungselement dieses einfach und sicher bewegt werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Griffteile am proximalen Endbereich des Schaftes angeordnet.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass bei dem Vorsehen von zwei schwenkbaren Maulteilen mit zwei Betätigungselementen diese jeweils über die entsprechenden beweglichen Griffteile einfach und ergonomisch bewegt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das eine bzw. sind beide Betätigungselemente um die Längsachse des Schaftes drehbar in diesem aufgenommen.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass dadurch die Handhabung noch um einen weiteren Freiheitsgrad erhöht wird, nämlich, dass der Maulkopf mit seinen beiden Maulteilen auch noch um die Längsachse des Schaftes verschwenkbar ist. So kann beispielsweise ein Schaft in eine Kieferhöhe eingebracht werden, und dort kann durch Drehen der Betätigungselemente um die Schaftachse zunächst der Maulkopf in eine solche günstige Drehstellung gedreht werden, aus der dann die Abtrennvorgänge mit seitlich verschwenktem Maulkopf durchgeführt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Steuerelemente am proximalen Ende und der Schaft relativ zueinander um die Schaftachse verdrehbar.
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Dies erweitert den Freiheitsgrad der Handhabung noch dahingehend, dass die Steuerelemente am proximalen Ende und selbstverständlich auch die damit verbundenen Betätigungselemente und die Maulteile relativ zum Schaft verdrehbar sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Steuerelemente zum axialen Hin- und Herbewegen und gegebenenfalls zum Drehen der Betätigungselemente als proximalseitige motorische Antriebe ausgebildet.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Bewegungen der Betätigungselemente motorisch gesteuert durchgeführt werden können. Dies kann beispielsweise einfach dadurch realisiert werden, dass sowohl das erste Betätigungselement als auch das zweite Betätigungselement an ihrem proximalen Endbereich mit entsprechendem Linearantrieb versehen sind, die über Steuerelemente betätigbar sind. Ein weiterer Antrieb, nämlich ein Drehantrieb, kann dann vorgesehen werden, um das Drehen der Betätigungselemente zu bewirken. Der Handhabungsperson kann dieser Gesamtantrieb als Handhabe angeboten werden, auf der beispielsweise die Steuerelemente als entsprechende Bedienknöpfe erscheinen, über die beispielsweise durch Symbole, farbige Markierungen oder entsprechende Hinweise die Bewegungen der Betätigungselemente "vor und zurück" gesteuert werden können und durch ein drittes Steuerelement die Bewegung "Drehen im bzw. gegen den Uhrzeigersinn" gesteuert werden kann.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines medizinischen Instrumentes im Bereich dessen distalen Endes mit dem Maulkopf, und zwar mit einem feststehenden Maulteil und einem gegenüber diesem verschwenkten Maulteil,
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2 eine der Darstellung von 1 entsprechende Darstellung mit geschlossenen Maulteilen,
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3 eine teilweise im Bereich des feststehenden Maulteils geschnittene perspektivische Darstellung der Stellung von 1,
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4 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines medizinischen Instrumentes mit zwei beweglichen Maulteilen,
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5 eine der 4 vergleichbare Darstellung mit einem verschwenkten Maulteil,
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6 eine der 4 vergleichbare Darstellung mit beiden Maulteilen nach rechts verschwenkt,
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7 eine der 6 entsprechende Darstellung, wobei beide Maulteile zusammenliegend in die entgegengesetzte Richtung, also nach links, verschwenkt sind,
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8 eine der 5 vergleichbare Darstellung, wobei eines der Maulteile geradlinig mit dem Schaft ausgerichtet ist und eines nach links verschwenkt ist,
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9 eine der 4 vergleichbare Darstellung mit beiden Maulteilen maximal in entgegengesetzten Richtungen verschwenkt,
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10 eine Seitenansicht des gesamten medizinischen Instrumentes des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem händischen Antrieb, und
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11 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines medizinischen Instrumentes mit einem motorischen Antrieb.
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In den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines medizinischen Instrumentes dargestellt, das in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist.
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In diesen 1 bis 3 ist jeweils nur der distale Endabschnitt des medizinischen Instruments 10 dargestellt, also das Ende dessen Schaftes 12 und der daran befestigte Maulkopf 18. Anhand dieser Figuren soll das Grundprinzip der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung erläutert werden.
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Wie erwähnt, weist das medizinische Instrument 10 einen starren langerstreckten hohlen Schaft 12 auf, an dessen distalem Ende 14 ein Maulkopf 18 befestigt ist.
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Der Maulkopf 18 weist ein feststehendes Maulteil 20 und ein demgegenüber verschwenkbares Maulteil 22 auf. Im Inneren des Schaftes 12 ist ein Betätigungselement 24 in Form eines Rohrkörpers 26 aufgenommen. Der Außendurchmesser des Rohrkörpers 26 entspricht etwa dem lichten Innendurchmesser des Schaftes 12, so dass das Betätigungselement 24 im Inneren des Schaftes 12 axial hin und her verschiebbar und durch diesen geführt ist. Das distale Ende 28 des Rohrkörpers 26 ist geschlossen und trägt einen distalen Endabschnitt 30 in Form eines Riemens 32. Der Riemen 32 weist an einer Seite eine Verzahnung 34 auf.
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Der Riemen 32 ist aus einem biegeelastischen Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial, einem Federstahl oder einer elastischen Legierung wie beispielsweise Nitinol, hergestellt.
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Das verschwenkbare Maulteil 22 ist um einen Achszapfen 36 verschwenkbar am Maulkopf 18 angebracht, wobei dessen Mittellängsachse 38 quer zur Längsachse 48 des Schaftes 12 verläuft. Auf dem Achszapfen 36 ist ein Zahnrad 40 montiert, das eine Außenverzahnung 42 aufweist.
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Die Verzahnung 34 des Riemens 32 und die Außenverzahnung 42 des Zahnrades 40 sind aufeinander abgestimmt, so dass diese beiden Teile miteinander kämmen können. Das Zahnprofil kann so wie dargestellt sein, es können aber auch rundere, flachere oder breitere Zähne vorhanden sein. Eine Breite des Riemens 32 entspricht der Dicke des Zahnrades 40.
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Wichtig ist, dass über diesen kämmenden Eingriff ausreichend Kräfte übertragen werden können, um das verschwenkbare Maulteil 22 zu bewegen und um solche Kräfte zu übertragen, um ein zwischen den Maulteilen 20 und 22 gehaltenes Gewebestück, sei es auch ein Knorpel, durchtrennen zu können. Die Größe und der Durchmesser des Zahnrades 40 und somit der Abstand des kämmenden Eingriffes von der Drehachse 38 bestimmt das Drehmoment der Kraftübertragung und muss entsprechend groß sein, um genau diese Kräfte ausüben bzw. übertragen zu können.
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Im feststehenden Maulteil 20 ist in dessen Innerem ein Hohlraum 44 ausgespart, der proximalseitig eine Öffnung 46 aufweist.
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Die Öffnung 46 und der Hohlraum 44 sind so ausgestaltet, dass der Riemen 32 mit seiner Verzahnung 34 über die Öffnung 46 in den Hohlraum 44 ein- und ausfahren kann.
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Das Zahnrad 40 sitzt auf dem Achszapfen 36, der mit dem verschwenkbaren Maulteil 22 verbunden ist. Allerdings ist die Anordnung von Zahnrad 40 und Riemen 32 so, dass der distale Endabschnitt 30 des Riemens 32 in den Hohlraum 44 in das andere, also das feststehende Maulteil 20, ein- und ausfahrbar ist. Daher umschlingt der Riemen 32 das Zahnrad 40 gegenüberliegend zum verschwenkbaren Maulteil 22.
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In 2 ist eine Stellung mit geschlossenen Maulteilen 20 und 22 dargestellt, und der Maulkopf 18 ist insgesamt gesehen in der Längserstreckung des Schaftes 12 ausgerichtet.
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In dieser "Grundstellung" umschlingt die Verzahnung 34 das Zahnrad 40, und zwar derart, dass ein distal überstehender Endbereich in den Hohlraum 44 eingefahren ist, ein Teil der Zähne aber noch proximalseitig des Zahnrades liegen.
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Wird aus dieser in 2 dargestellten "Grundstellung" das Betätigungselement 24 nach distal verschoben, wird der Riemen 32 mit seiner Verzahnung 34 in Richtung des Hohlraumes 44 im feststehenden Maulteil 20 geschoben. Dabei wird das Zahnrad 40 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 38 gedreht.
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Dabei wird das verschwenkbare Maulteil 22 entsprechend verschwenkt, also geöffnet, wie das in 1 dargestellt ist.
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Beim Bewegen des Betätigungselementes 24 in die entgegengesetzte Richtung, wie das durch den Pfeil 47 dargestellt ist, schließt das verschwenkbare Maulteil 22. Dieses ist also über einen gewissen Bereich hin und her verschwenkbar, wie das durch den Doppelpfeil 45 angedeutet ist.
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In der in 1 dargestellten geöffneten Darstellung kann nunmehr ein zu ergreifendes oder abzutrennendes Gewebe- oder Knorpelstück zwischen die geöffneten Maulteile 20 und 22 gebracht werden.
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Durch Bewegen des Betätigungselementes 24 nach proximal, wie das durch den Pfeil 47 dargestellt ist, "zieht" man am Riemen 32, der sich dann ebenfalls nach proximal bewegt, wodurch dann das Zahnrad 40 im Uhrzeigersinn bewegt wird und sich das verschwenkbare zweite Maulteil 22 an das feststehende Maulteil 20 heranlegt. Im Endzustand ist dann wieder der in 2 dargestellte Zustand erreicht.
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Dieses "Ziehen" am Riemen 32 beim Schließen des verschwenkbaren Maulteiles 22 hat den Vorteil, dass Zugkräfte durch einen derartigen Riemen wesentlich besser ohne Verformungen übertragen werden können als eine Schiebebewegung.
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Da bei diesem Schließen, also bei dem "Ziehen", die erheblichen Kräfte zum Abtrennen beispielsweise eines Knorpels aufgewendet werden müssen, ist diese Anordnung günstig.
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Insbesondere bei Konstruktionen mit einem feststehenden Maulteil wird dieses manchmal größer, stabiler und voluminöser ausgebildet als das verschwenkbare bewegliche Maulteil, so dass das Vorsehen des Hohlraumes in diesem feststehenden Maulteil günstig ist.
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Sind aber beide Maulteile 20 und 22 gleich ausgebildet, ist es im Prinzip natürlich auch möglich, den Riemen 32 in einen Hohlraum am beweglichen Maulteil 22 einlaufen zu lassen.
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Man bräuchte beispielsweise hier nur dazu den Riemen 32 um 180° um seine Längsachse zu verdrehen, so dass er dann nicht das Zahnrad 40, wie hier dargestellt, auf der rechten Seite umläuft, sondern auf der anderen Seite, also im entgegengesetzten Sinne.
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Am proximalen, hier nicht näher gezeigten Ende des Schaftes 12 ist dann ein Steuerelement vorhanden, durch das die Linearbewegung des Betätigungselementes 24 gesteuert wird.
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Dies kann zum Beispiel ein bewegliches Griffteil eines Scherenteiles sein, wie das im Instrumentenbau gang und gäbe ist, wobei das Betätigungselement 24 dann mit dem beweglichen Griffteil verbunden ist.
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Im Zusammenhang mit 4 bis 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen medizinischen Instrumentes beschrieben, das in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet ist. In den 4 bis 9 sind Schnitte und Situationen dargestellt, die vergleichbar zu den Schnitten von 1 und 2 sind.
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Grundsätzlich weist auch das medizinische Instrument 50 einen Schaft 52 auf, an dessen distalem Ende 54 ein Maulkopf 58 angeordnet ist.
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Der Maulkopf 58 weist ein erstes Maulteil 60 und ein zweites Maulteil 62 auf, die beide verschwenkbar sind.
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Dazu ist das erste Maulteil 60 mit einem ersten Zahnrad verbunden, das in diesen Darstellungen nicht ersichtlich ist, da es jeweils verdeckt hinter dem zweiten Zahnrad 66 liegt.
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Das erste Zahnrad kämmt mit einem ersten Zahnriemen 68, das zweite Zahnrad 66 mit einem zweiten Zahnriemen 70.
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Der erste Zahnriemen 68 ist mit einem rohrförmigen ersten Betätigungselement 72 verbunden, das im Innenraum eines ebenfalls rohrförmigen zweiten Betätigungselement 74 angeordnet ist, das wiederum im Innenraum an der Innenseite des Schaftes 52 liegt und geführt ist, wie das zuvor im Zusammenhang mit dem Betätigungselement 24 beschrieben worden ist.
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Wie aus 4 ersichtlich, erstreckt sich der distale Endbereich des zweiten Zahnriemens 70 in einen Hohlraum 76 im ersten Maulteil 60 hinein.
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Dementsprechend verhält es sich umgekehrt mit dem ersten Zahnriemen 68, dessen distaler Endbereich erstreckt sich in einen hier nicht näher ersichtlichen Hohlraum im zweiten Maulteil 62.
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Der zweite Zahnriemen 70 kämmt mit dem zweiten Zahnrad 66, das das zweite Maulteil 62 bewegt, läuft aber, wie zuvor beschrieben, in den Hohlraum 76 im ersten Maulteil 60 hinein.
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Beide Zahnräder 64 und 66 verlaufen achsgleich und sind jeweils an zwei koaxial ineinander geschobene Achszapfen 78 und 80 montiert, so dass diese relativ zueinander verdreht werden können.
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In 4 liegt wieder eine Grundstellung vergleichbar zu der Stellung von 2 vor.
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Wird nun das erste Betätigungselement 72 nach distal verschoben, wie das durch einen Pfeil 69 angedeutet ist, verschwenkt dessen erster Zahnriemen 68 das erste Maulteil 60 in der Darstellung von 5 nach rechts.
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Der zweite Zahnriemen 70, der bei dieser Bewegung ja nicht axial verschoben wird, hat aber die Möglichkeit, sich etwas in den Hohlraum 76 des ersten Maulteiles 60 hineinzubewegen, da er von diesem Maulteil 60 mitgenommen wird.
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Das zweite Zahnrad 66 dreht sich dabei nicht.
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Wird nun aus der Stellung von 5 das zweite Betätigungselement 74 nach proximal bewegt, wie das in 6 durch einen Pfeil 71 angedeutet ist, wird auch der zweite Zahnriemen 70 nach proximal gezogen, dreht dabei das zweite Zahnrad 66 im Uhrzeigersinn und verschwenkt somit das zweite Maulteil 62 im Uhrzeigersinn, beispielsweise so weit, bis es an dem ersten Maulteil 60 anliegt, wie das in 6 dargestellt ist.
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Ein in der Darstellung von 5 zwischen die geöffneten Maulteile 60 und 62 gebrachtes Gewebe- oder Knorpelstück kann dadurch gefasst oder abgetrennt werden.
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In 7 ist eine Situation dargestellt, bei der die Maulteile 60 und 62 maximal nach "links" verschwenkt sind, also die maximale gegenteilige Verschwenkposition zu der Darstellung von 6.
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Dazu wurde der zweite Zahnriemen 70 durch das zweite Betätigungselement 74 so weit nach distal vorgeschoben und damit das zweite Zahnrad 66 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, bis das zweite Maulteil 62 die in 7 dargestellte Verschwenkposition erreicht hat. Der erste Zahnriemen 68 wurde über das erste Betätigungselement 72 so weit nach proximal verschoben, wie das in 7 durch den Pfeil 73 dargestellt ist, dass das erste Maulteil 60 so weit nach "links" verschwenkt wurde, bis es am zweiten Maulteil 62 anliegt. Somit kann der Maulkopf 58 im geschlossenen Zustand zwischen den Extrempositionen von 6 und 7 hin- und herverschwenkt werden.
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In 8 ist eine Situation dargestellt, bei der das erste Maulteil 60 in eine geradlinige Ausrichtung mit dem Schaft 52 gebracht worden ist.
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Dazu wurde der erste Zahnriemen 68 über das erste Betätigungselement 72 so weit nach distal verschoben, dass die geradlinige Ausrichtung erreicht wird. Dies ist durch einen Pfeil 75 in 8 dargestellt.
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Das zweite Maulteil 62 und das mit diesem fest verbundene zweite Zahnrad 66 bewegen sich dabei nicht.
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Nur die Verzahnung des zweiten Zahnriemens 70 hat sich etwas von der Umschlingung um das zweite Zahnrad 66 beim Ausrichten des ersten Maulteiles 60 gelöst, wie das aus dem Übergang von 7 zu 8 ersichtlich ist.
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Wird nunmehr das erste Betätigungselement 72 noch weiter nach distal verschoben, wie das in 9 durch den Pfeil 79 dargestellt ist, wird das erste Maulteil 60 noch weiter gleichsinnig verschwenkt, in der Darstellung von 9 nach rechts, wie das durch den Pfeil 81 dargestellt ist, bis die maximale Öffnungsstellung der beiden Maulteile 60 und 62 erzielt ist.
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Sollen nun beispielsweise die Maulteile 60 und 62 dadurch geschlossen werden, dass das zweite Maulteil 62 auf das erste Maulteil 60 zu bewegt wird, muss das zweite Betätigungselement 74 nach proximal bewegt und somit der zweite Zahnriemen 70 aus dem Hohlraum 76 abgezogen werden.
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Dies ist dann so lange möglich, bis die in 6 dargestellte Position wieder erreicht ist.
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Daraus ist ersichtlich, dass der Handhabungsperson durch die Beweglichkeit der beiden Maulteile 60 und 62 zahlreiche Möglichkeiten gegeben sind, um im Endeffekt entweder den gesamten Maulkopf 58 mit geschlossenen Maulteilen 60 und 62 zu schwenken (beispielsweise Übergang zu 6 oder zu 7), oder die Maulteile 60, 62 in beliebigen Stellungen und beliebiger Ausrichtung des Maulkopfes 58 zu öffnen und zu schließen, wie das beispielsweise in 5, in 8 und 9 dargestellt ist. Damit bieten sich der Handhabungsperson zahlreiche Freiheitsgrade an der Ausrichtung des Maulkopfes 58 zum Erfassen oder Abtrennen von Gewebe oder Knorpelstücken.
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In 10 ist eine Seitenansicht des medizinischen Instrumentes 50 in seiner Gesamtheit dargestellt. Am distalen Ende 56 des Schaftes 52 ist ein Griff 82 fest mit diesem montiert.
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Der Griff 82 ist pistolengriffartig ausgebildet und ist mit einer langerstreckten Fingeröse 84 versehen.
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Im Schaft 52 ist das zuvor beschriebene rohrförmige zweite Betätigungselement 74 eingeschoben, an dessen distalem Ende ein zweites Griffteil 90 montiert ist.
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In den rohrförmigen Körper des zweiten Betätigungselements 74 ist der ebenfalls rohrförmige Körper des ersten Betätigungselementes 72 eingeschoben. Das distale Ende des ersten Betätigungselementes 72 ist mit einem ersten Griffteil 86 verbunden.
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Die beiden Griffteile 86 und 90 sind mit hier nicht näher bezeichneten Fingerösen versehen. In diese können dann Finger einer Hand eingeschoben werden, die das medizinische Instrument 50 über den Griff 82 ergriffen hat.
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Mit diesen Griffteilen können nunmehr die zuvor im Zusammenhang mit den 4 bis 9 näher beschriebenen linearen Verschiebevorgänge längs der Schaftachse 88 gesteuert werden, um dadurch die Maulteile 60 und 62 des Maulkopfes 58 zu bewegen. Der Griff 82 kann um die Schaftachse 88 herum um die jeweils anderen Griffteile gedreht werden.
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In 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines solchen medizinischen Instrumentes 120 dargestellt, bei dem proximalseitig motorische Antriebe 122 angeordnet sind.
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Der Schaft 52, der Maulkopf 58 und die Maulteile 60 und 62 sind im Prinzip gleich aufgebaut wie zuvor beschrieben.
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Die proximalen Enden des ersten und des zweiten Betätigungselementes 72, 74 sind jeweils mit axialen Stellantrieben verbunden, die beispielsweise durch die Steuerelemente 123 und 124 gesteuert, sprich betätigt werden können.
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Diese Steuerelemente 123, 124 können Drehknöpfe oder Kippschalter sein, durch die die Bewegungen "Verschiebung nach axial" und "Verschiebung nach proximal" unabhängig voneinander gesteuert werden können, um die Maulteile 60 und 62 zu öffnen und zu schließen bzw. dadurch auch den Maulkopf 58 insgesamt zu verschwenken.
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Durch das Steuerelement 125 kann die Drehbewegung gesteuert werden, also die Drehung des Zusammenbaus um die Schaftachse. Dazu ist an einem der Betätigungselemente ein Drehantrieb montiert.
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Es ist ein medizinisches Instrument beschrieben, mit einem Schaft (12, 52), der ein distales (14, 54) und ein proximales Ende (16, 56) aufweist, mit einem am distalen Ende (14, 54) angeordneten Maulkopf (18, 58), der zwei Maulteile (20, 22; 60, 62) aufweist, von denen zumindest eines (22; 60, 62) verschwenkbar ausgebildet ist, mit zumindest einem Betätigungselement (24; 72, 74) zum Verschwenken des verschwenkbaren Maulteiles (22; 60, 62), wobei das verschwenkbare Maulteil (22; 60, 62) um eine Achse (38, 80) verschwenkbar ist und zumindest einen Zahnradabschnitt (40; 64, 66) aufweist, der mit einer Verzahnung (34; 68, 70) am distalen Endabschnitt (30) des Betätigungselementes (24; 72, 74) derart kämmt, dass ein axiales Bewegen des Betätigungselementes (24; 72, 74) ein Verschwenken eines Maulteiles (22; 60, 62) bewirkt, und mit am proximalen Ende des Schaftes (12, 52) angeordneten Steuerelementen zum Steuern der Bewegung des zumindest einen Betätigungselementes (24; 72, 74), dadurch gekennzeichnet, dass der distale Endabschnitt (30) des zumindest einen Betätigungselementes (24; 72, 74) flexibel ist, und dass ein flexibler Endabschnitt (30) distalseitig des Zahnradabschnittes (40; 64, 66) in einen Hohlraum (44; 76) eines Maulteiles (20, 22; 60, 62) ein- und ausfahrbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- medizinisches Instrument
- 12
- Schaft 14 distales Ende
- 16
- proximales Ende
- 18
- Maulkopf
- 20
- feststehendes Maulteil
- 22
- verschwenkbares Maulteil
- 24
- Betätigungselement
- 26
- Rohrkörper
- 28
- Ende
- 30
- distaler Endabschnitt
- 32
- Riemen
- 34
- Verzahnung
- 36
- Achszapfen
- 38
- Achse
- 40
- Zahnrad
- 42
- Außenverzahnung
- 44
- Hohlraum
- 45
- Pfeil
- 46
- Öffnung
- 47
- Pfeil
- 48
- Längsachse
- 50
- medizinisches Instrument
- 52
- Schaft
- 54
- distales Ende
- 56
- proximales Ende
- 58
- Maulkopf
- 60
- erstes Maulteil
- 62
- zweites Maulteil
- 66
- zweites Zahnrad
- 68
- erster Zahnriemen
- 69
- Pfeil
- 70
- zweiter Zahnriemen
- 71
- Pfeil
- 72
- erstes Betätigungselement
- 73
- Pfeil
- 74
- zweites Betätigungselement
- 75
- Pfeil
- 76
- Hohlraum
- 77
- Pfeil
- 78
- erster Achszapfen
- 80
- zweiter Achszapfen
- 82
- Griff
- 84
- Fingeröse
- 86
- erstes Griffteil
- 88
- Schaftachse
- 90
- zweites Griffteil
- 120
- medizinisches Instrument
- 122
- Antrieb
- 123
- Steuerelement
- 124
- Steuerelement
- 125
- Steuerelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5827323 [0002]
- US 2003/0100892 A1 [0010]
