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Die vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Klemmvorrichtung zur Positionierung und zum Halten eines chirurgischen Instruments an einer Führungsschiene mit einem Basisteil, einer gegenüber dem Basisteil positionierbaren, insbesondere um drei Raumachsen drehbaren Instrumentenklemmeinheit zur klemmenden Aufnahme des chirurgischen Instruments, einer gegenüber dem Basisteil positionierbaren Spannbacke zum Anordnen des Basisteils an der Führungsschiene und einer Betätigungseinrichtung für die Instrumentenklemmeinheit, wobei die Instrumentenklemmeinheit aus einem offenen Zustand, in dem das Instrument in der Klemmeinheit positionierbar ist und diese gegenüber dem Basisteil positionierbar ist, durch Schließen der Betätigungseinrichtung in einen Klemmzustand überführbar ist, in dem das Instrument in der Instrumentenklemmeinheit geklemmt ist und die Instrumentenklemmeinheit gegenüber dem Basisteil fixiert ist.
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Bei chirurgischen Eingriffen ist es teilweise notwendig, chirurgische Instrumente einzusetzen, die über längere Zeit an einer Stelle gehalten werden müssen. Teilweise muss Gewebe oder ein Organ aus dem Sichtfeld eines Operateurs gehalten werden. Hierfür werden verschiedene Instrumente, z. B. Retraktoren, verwendet. Damit diese nicht über einen länger andauernden Zeitraum von Hand gehalten werden müssen, ist die Verwendung von Klemmvorrichtungen bekannt, die ein chirurgisches Instrument aufnehmen und fixieren können.
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Bestehende Klemmvorrichtungen werden beispielsweise an einer Führungsschiene eines OP-Tisches, insbesondere an einem Sternumspreitzer, befestigt und klemmen Halteinstrumente. Es sind Klemmvorrichtungen mit zwei Flügelschrauben bekannt, von denen eine zur Fixierung der Klemmvorrichtung an der Führung und eine zur Fixierung des chirurgischen Instruments in der Klemmvorrichtung genutzt wird.
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Aus der
US 6,273,853 B1 ist eine chirurgische Klemmvorrichtung bekannt, bei der ein Halteinstrument mittels eines Drehlings oder einer Schraube in fünf Freiheitsgraden fixierbar geklemmt wird. In einer Führungsschiene eines Sternumspreitzers ist eine T-Nut ausgebildet. Die Klemmvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer mit einem Durchgangsloch versehenen Hülse, in der ein Fußteil und ein Kopfteil aufgenommen sind. Das Fußteil greift in die T-Nut der Führung ein. Das Fußteil und das Kopfteil besitzen jeweils einen im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt, die ineinander greifen. Zwischen den U-förmigen Abschnitten ist ein aus zwei Halbkugelelementen gebildeter Klemmkörper angeordnet. Das Kopfteil ist mit einem vom Fußteil abgewandten Gewindebolzen versehen, der die Stirnseite der Hülse durchgreift und mit einer Flügelmutter in Eingriff steht. Durch Anziehen der Flügelmutter werden Kopfteil und Fußteil gegeneinander und das Fußteil gegenüber der T-Nut verspannt. Ebenfalls werden die beiden Halbkugelelemente gegeneinander verspannt. Auf diese Weise fixiert die entstehende Axialkraft sowohl das Halteinstrument in der Klemmvorrichtung über die beiden gegeneinander verspannten Halbkugeln als auch die Position der Klemmvorrichtung in der T-Nut der Führung.
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Eine andere Klemmvorrichtung ist in der
EP 2 628 450 A2 offenbart und ist für Führungen mit rundem Querschnitt bestimmt. Um ein in der Klemmvorrichtung gehaltenes Instrument in fünf Freiheitsgraden zu fixieren, weist die Klemmvorrichtung zwei Fixiermechanismen auf. Die Klemmvorrichtung besitzt einen Klemmkörper, der für eine bewegliche Befestigung eines Instruments an einem Rahmen eines OP-Tisches eingerichtet ist. Sie weist des Weiteren einen Schwenkkörper auf, der an dem Klemmkörper befestigt ist und um eine Drehachse schwenkbar ist. Der Schwenkkörper weist ein Befestigungselement für das Instrument auf. Der Klemmkörper besitzt ein Maul zur Aufnahme der runden Führung und eine Riegelvorrichtung mit einem Riegelbolzen zum Klemmen des Klemmkörpers daran. Der Riegelbolzen ist mittels eines Schwenkhebels zu betätigen und übt bei einer Betätigung eine Klemmkraft auf den Schwenkkörper aus. Das Befestigungselement für das Instrument wird über die Riegelvorrichtung betätigt, so dass dieses das Instrument klemmt, wenn der Schwenkhebel den Riegelbolzen betätigt.
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Bei einigen bekannten Klemmvorrichtungen ist zur Fixierung und Positionierung von chirurgischen Instrumenten in nachteiliger Weise eine Bedienung mehrerer Mechanismen erforderlich. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Klemmvorrichtung an sich zusammen mit dem chirurgischen Instrument an der Führung fixiert wird. Das bedeutet, dass solange das Instrument nicht in der Klemmvorrichtung fixiert ist, diese auch nicht an der dazu vorgesehenen Führung fixiert ist. Eine genaue Einstellung der gewünschten Position des gehaltenen chirurgischen Instruments ist daher umständlich und aufwendig. Es ist des Weiteren von Nachteil, dass bei kleineren Positionskorrekturen stets die gesamte Klemmvorrichtung mit Bezug zur Führung gelockert wird. Bei der aus der
US 6,273,853 B1 bekannten Vorrichtung ist es nachteilig, dass der gesamte Aufbau relativ hoch baut und dadurch im Sichtfeld des Operateurs liegen kann. Des Weiteren ist die Betätigung einer Schraube oder Mutter als Klemmmittel umständlich und zeitaufwendig, insbesondere bei schnell durchzuführenden Korrekturen während einer OP.
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Die aus der
EP 2 628 450 A2 bekannte Vorrichtung ist in nachteiliger Weise nur mit runden Führungsquerschnitten verwendbar. Solange das Instrument nicht in der gewünschten Position geklemmt ist, ist die Vorrichtung auch nicht an der runden Führung festgelegt und zu dieser bewegbar, insbesondere schwenkbar, was eine Montage und Justierung erschwert.
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Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine chirurgische Klemmvorrichtung zu schaffen, mit der chirurgische Instrumente an gängigen Sternumspreitzern einfach, sicher und schnell angeordnet werden können. Das Anordnen und Justieren des chirurgischen Instruments soll ohne Nutzen eines Werkzeugs oder Schlüssels möglich sein. Es ist beabsichtigt, fünf Freiheitsgrade einfach und schnell über nur einen Mechanismus/eine Betätigung insbesondere spielfrei zu arretieren. Die Klemmvorrichtung soll insbesondere nicht die Sicht des Chirurgen einschränken. Sie soll universell für unterschiedliche Instrumente einsetzbar sein, z.B. für chirurgische Instrumente wie Herzpositionier- und Wundhaken oder auch Stabilisierungsvorrichtungen. Sie soll des Weiteren besonders einfach zu reinigen und zu sterilisieren sein.
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Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine chirurgische Klemmvorrichtung zur Positionierung und zum Halten eines chirurgischen Instruments, beispielsweise eines Retraktors, an einer Führungsschiene, z.B. an einem Sternumspreitzer, mit einem Basisteil, einer gegenüber dem Basisteil positionierbaren, insbesondere um drei Raumachsen drehbaren Instrumentenklemmeinheit zur klemmenden Aufnahme des chirurgischen Instruments, einer gegenüber dem Basisteil positionierbaren, insbesondere verschiebbaren Spannbacke zum insbesondere positionierbaren Anordnen des Basisteils an der Führungsschiene und einer Betätigungseinrichtung für die Instrumentenklemmeinheit, wobei die Instrumentenklemmeinheit aus einem offenen Zustand, in dem das Instrument in der Klemmeinheit positionierbar ist und diese gegenüber dem Basisteil positionierbar ist, durch Schließen der Betätigungseinrichtung in einen Klemmzustand überführbar ist, in dem das Instrument in der Instrumentenklemmeinheit geklemmt ist und die Instrumentenklemmeinheit gegenüber dem Basisteil fixiert ist, wobei die Spannbacke in Richtung ihrer die Führungsschiene klemmenden Klemmstellung vorgespannt ist und durch Schließen der Betätigungseinrichtung blockiert oder geklemmt oder fixiert wird.
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Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung ist besonders einfach und bedienerfreundlich zu verwenden. Da die Spannbacke vorgespannt ist, kann die Vorrichtung an der Führungsschiene angeordnet werden und ist aufgrund der Vorspannung der Spannbacke an dieser gehalten. Die Vorspannung ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass die Vorrichtung definiert positioniert, jedoch unter Aufwendung einer von einer Bedienperson einfach aufzubringenden Kraft auf der Führungsschiene verschoben werden kann, so dass eine nachträgliche Justierung in Richtung der Führungsschiene möglich ist. Die Vorspannung kann insbesondere so gewählt sein, dass ein durch die Bedienperson unbeabsichtigten Verschieben auf der Führungsschiene auf sichere Weise verhindert wird. In der aufgrund der auf die Spannbacke wirkenden Vorspannung definiert vormontierten Klemmvorrichtung kann, nachdem diese etwa an der gewünschten Position an der Führungsschiene angeordnet ist, das zu haltende Instrument besonders einfach angeordnet, positioniert, justiert und geklemmt werden. Auch ist möglich, das Instrument während einer OP, z.B. für ein vorübergehendes Lockern eines Halteinstruments für Gewebe, damit dieses ausreichend durchblutet wird, vorübergehend zu lösen, ohne dass dabei die Position der gesamten Klemmvorrichtung verändert wird.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Die Spannbacke ist vorzugsweise am Basisteil linear positionierbar gelagert. Sie kann insbesondere ein Griffelement für eine nutzerseitige Betätigung aufweisen. Mittels dieses Griffelements kann die Spannbacke gegen ihre Vorspannung einfach geöffnet werden, insbesondere gegen die Kraft einer zur Erzeugung der Vorspannung verwendeten Druckfeder. Des Weiteren kann das Griffelement ein Anordnen der Klemmvorrichtung an der Führungsschiene erleichtern, so dass diese sehr anwenderfreundlich ist. Um eine definierte und sichere Anordnung der Klemmvorrichtung an der Führungsschiene zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn das Basisteil einen der Spannbacke gegenüberliegenden Anschlag für die Führungsschiene aufweist. Die Führungsschiene kann so zwischen dem Anschlag und der Spannbacke aufgenommen und geklemmt werden. Der Anschlag und die Spannbacke können insbesondere derart geformt sein, dass sie zwischen sich eine schwalbenschwanzartige Aufnahme für die Führungsschiene ausbilden. So ist die Klemmvorrichtung an der Führungsschiene in nur eine Raumrichtung linear verschiebbar und verdrehgesichert geführt. Des Weiteren ist sie universell an Führungen mit verschiedenen Querschnitten in bestimmungsgemäßer Weise anordbar und klemmbar.
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Gemäß einem Aspekt kann der Positionierbereich der Spannbacke so gewählt sein und die Spannbacke soweit vom gegenüberliegenden Anschlag entfernbar sein, dass die Klemmvorrichtung bzw. das Basisteil auf alle handelsüblichen Schienen von oben oder quer zur Schienenlängserstreckung aufsetzbar ist.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung lässt sich durch Betätigen der Betätigungseinrichtung gleichzeitig sowohl die Spannbacke verriegeln, d.h. die Klemmvorrichtung an der Führungsschiene fixieren, als auch die Instrumentenklemmeinheit betätigen, um ein darin befindliches Instrument zu verklemmen bzw. fixieren. Die Klemmvorrichtung kann hierfür ein mit dem Basisteil gekoppeltes Riegelelement aufweisen. Dieses kann insbesondere durch Schließen der Betätigungseinrichtung zum Klemmen der Instrumentenklemmeinheit in eine die Spannbacke blockierende Riegelstellung überführbar sein. Die Überführung des Riegelelements kann insbesondere unmittelbar mittels der Betätigungseinrichtung erfolgen. Somit lassen sich über einen einzigen Arretiervorgang bzw. einen einzigen Arretiermechanismus insgesamt 5 Freiheitsgrade arretieren. Die Verwendung eines über eine einzige Betätigungseinrichtung betätigbaren Arretiermechanismus ermöglicht insbesondere eine Einhandbedienung der Klemmvorrichtung, ohne dabei Gefahr zu laufen, dass beim Arretieren die Klemmvorrichtung oder das Instrument verrutscht.
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Erfindungsgemäß können durch die eine Betätigungseinrichtung zwei zueinander parallel geschaltete Kraftflüsse ausgelöst werden, wovon ein Kraftfluss auf die der Instrumentenklemmeinheit wirkt und das darin befindliche Instrument festklemmt und wovon der andere Kraftfluss auf die Spannbacke wirkt und dadurch das Basisteil an der Führungsschiene festklemmt.
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Das Riegelelement ist vorzugsweise ein Blech, insbesondere ein Federblech. Anstelle des oder zusätzlich zum Riegelelement kann ein Rastmechanismus verwendet werden, zum Beispiel nach Art einer Ratsche, die infolge einer besonderen nutzerseitigen Betätigung oder durch Lösen der Betätigungseinrichtung entsperrbar ist.
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Bei einer Ausführungsform weist die Klemmvorrichtung einen mit der Spannbacke gekoppelten und sich in deren Bewegungsrichtung erstreckenden Bolzen auf. Dieser kann ein Durchgangsloch in dem Riegelelement durchgreifen. Die Abmessungen von Bolzen und Durchgangsloch sind dabei derart gewählt, dass bei in einer Freigabestellung befindlichem Riegelelement der Bolzen weitgehend ungehindert in dem Durchgangsloch gleiten kann. Befindet sich das Riegelelement hingegen in einer Sperr- oder Riegelstellung, verklemmt der Bolzen mit dem Rand des Durchgangslochs und wird auf diese Weise gesperrt, blockiert oder fixiert.
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Bei einer Ausführungsform ist eine Druckfeder zwischen dem Riegelelement und der Spannbacke angeordnet ist. Sie kann insbesondere auf dem Bolzen angeordnet sein. Die Druckfeder dient dem Zweck die Spannbacke in ihre Klemmstellung vorzuspannen.
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Die Betätigungseinrichtung kann einen Schwenkhebel mit einer Kulisse aufweisen. Die Kulisse kann über ein Getriebe, vorzugsweise über eine schiefe Ebene, auf einen Kolben wirken. Dieser kann derart mit der Instrumentenklemmeinheit zusammenwirken, dass diese durch eine Bewegung des Kolbens gegenüber dem Basisteil blockiert wird und/oder das in dieser aufgenommene Instrument geklemmt wird. Das Riegelelement kann in besonders vorteilhafter Weise mit der Kulisse in Eingriff stehen, so dass das Riegelelement durch Schwenken des Schwenkhebels in seine Riegelstellung überführbar ist.
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Erfindungsgemäß kann zwischen der Betätigungseinrichtung und der Instrumentenklemmeinheit ein oder mehrere Kraftrichtungsumlenkungsabschnitte vorgesehen sein, welche die zum Sperren der Freiheitsgrade des Instruments in der Instrumentenklemmeinheit notwendige und durch die Betätigungseinrichtung aufgebrachte Kraft zwischen Betätigungseinrichtung und Instrumentenklemmeinheit umlenkt. Dadurch kann die Betätigungseinrichtung an einer Position angeordnet werden kann, z.B. auf der anderen bzw. unteren Seite des Basisteils, an welcher sie das Sichtfeld des Chirurgen nicht behindert.
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Nach einer Ausführungsform kann die Instrumentenklemmeinheit ein Gehäuse und einen darin aufgenommenen Klemmkörper für das chirurgische Instrument aufweisen. Der Klemmkörper kann eine im Wesentlichen kugelförmige oder zylinderförmige Außenkontur mit einer Öffnung, insbesondere mit einem Durchgangsloch zur Aufnahme eines Schafts des chirurgischen Instruments aufweisen. Vorzugsweise ist der Klemmkörper elastisch. Er kann insbesondere aus einem elastischen Material, zum Beispiel aus Kunststoff, Gummi oder einem ähnlichen Material bestehen. Er kann insbesondere mit Schlitzen versehen sein, die eine den Schaft des chirurgischen Instruments klemmende Verformung des Klemmkörpers ermöglichen. Der Klemmkörper kann außerdem durch mehrere zueinander passende Körperabschnitte gebildet sein, z. B. durch zwei Halbkugeln, die gegeneinander verspannt werden können. Das Gehäuse kann je nach Art der zu erzielenden Verstellmöglichkeiten des Instruments darin asymmetrisch ausgebildet sein, zum Beispiel mit asymmetrischen Durchgangslöchern.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung der Erfindung sowie einer besonders bevorzugten Ausführungsform anhand von Figuren. Diese sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Dabei zeigt:
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1 eine Klemmvorrichtung für ein chirurgisches Instrument in einer perspektivischen Darstellung;
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2 die Klemmvorrichtung der 1 in einer perspektivischen Darstellung aus einer anderen Blickrichtung; und
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3 die Klemmvorrichtung der 1 und 2 in einer schematischen Schnittansicht.
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1 zeigt eine Klemmvorrichtung nach der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht. Die Klemmvorrichtung ist in 1 auf eine Führungsschiene 13 angeordnet jedoch nicht geklemmt dargestellt. Sie weist ein im Wesentlichen L-förmiges Basisteil 1 auf, mit einer Grundplatte 20 und einem sich etwa orthogonal zu dieser erstreckendem Anschlag 14. Auf der dem Anschlag 14 gegenüberliegenden Seite oder Oberseite der Grundplatte 20 trägt diese eine Instrumentenklemmeinheit 7. Auf der gegenüberliegenden Seite oder Unterseite der Grundplatte 20 ist eine Spannbacke 2 sowie eine Betätigungseinrichtung 21 mit einem Schwenkhebel 4 angeordnet.
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Die Spannbacke 2 ist einer auf beiden Seiten des Grundkörpers 20 des Basisteils 1 ausgebildeten Führung 22 in einer Richtung orthogonal zur Führungsschiene 13 geführt. Die Verschiebungsrichtung A der Spannbacke 2 ist in 1 gekennzeichnet. Auf beiden Seiten der Spannbacke 2 außerhalb der Führung 22 ist jeweils ein Griffelement 3 ausgebildet, das dazu dient, die Spannbacke 2 gegen die Vorspannung einer Druckfeder 16 manuell von der Führungsschiene 13 zu lösen. Insbesondere 2 zeigt, dass der Anschlag 14 und die Spannbacke 2 eine schwalbenschwanzartige Aufnahme für die Führungsschiene 13 ausbilden. Diese weist eine im Wesentlichen horizontale Kontaktfläche 23 und zwei einander gegenüberliegenden geneigte Kontaktflächen 24a, b auf. Aufgrund der schwalbenschwanzartigen Form der Aufnahme kann die Klemmvorrichtung an Führungsschienen von nahezu beliebiger Querschnittsform angeordnet werden. Die Querschnittsform der Führungsschiene 13 kann der Querschnittsform der durch den Anschlag 14 und die Spannbacke 2 ausgebildeten Aufnahme entsprechen, in welchem Fall die Klemmvorrichtung besonders genau und sicher auf der Führungsschiene 13 geführt ist. Sie kann allerdings auch eine abweichende Querschnittsform aufweisen, z. B. rund oder rechteckig sein. Des Weiteren ist die Klemmvorrichtung verdrehsicher gehalten, ohne dass es dazu eines hohen Klemmdrucks bedarf. Aufgrund der schwalbenschwanzartigen Form der Aufnahme umgreifen der Anschlag 14 und die Spannbacke 2 gewissermaßen die Führungsschiene 13, so dass die Klemmvorrichtung in vertikaler Richtung gesichert ist bzw. nicht von der Führungsschiene 13 abgehoben werden kann, sondern lediglich entlang der Führungsschiene 13 bewegt werden kann, wenn die Klemmvorrichtung nicht zusätzlich verriegelt ist, wie weiter unten beschrieben wird.
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Mit der Spannbacke 2 ist ein Bolzen 10 gekoppelt und zusammen mit dieser in die Verschieberichtung A verschiebbar. Der Bolzen 10 durchgreift ein Durchgangsloch 15 eines Riegelelements 9 in Form eines Federblechs, das an der Unterseite der Grundplatte 20 des Basisteils 1 angeordnet und befestigt ist. Auf dem Bolzen 10 ist die Druckfeder 16 angeordnet. Sie ist einerseits gegen die Spannbacke 2 und andererseits gegen das Riegelelement 9 abgestützt und übt auf die Spannbacke 2 eine in Richtung der Führungsschiene 13 gerichtete Druckkraft aus. Aufgrund dieser Druckkraft ist die Spannbacke 2 in Richtung des Anschlags 14 und der Führungsschiene 13 gedrängt. Die Druckfeder 16 ist derart dimensioniert, dass eine ausreichende Anlage der Spannbacke 2 an der Führungsschiene 13 sichergestellt ist. Die Anpresskraft ist dabei so groß, dass die Klemmvorrichtung gegen Verdrehen um die Längsachse der Führungsschiene 13 gesichert an dieser gehalten ist. Sie ist allerdings klein genug, dass die auf die Führungsschiene 13 aufgesetzte Klemmvorrichtung durch einen Nutzer einfach in Längsrichtung der Führungsschiene 13 verschoben und positioniert werden kann.
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Der Schwenkhebel 4 ist als ein Exzenterhebel ausgebildet und mittels einer Achse 25 um diese verschwenkbar an der Unterseite des Basisteils 20 angeordnet. Er ist mit einer Kulisse 17 versehen, die zum einen mit dem Riegelelement 9 und zum anderen mit einer Schubstange 8 in Kontakt steht und diese bei einem Schwenken des Schwenkhebels 4 um die Achse 25 betätigt. Zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Schwenkhebels 4 ist an dem Basisteil 20 ein Anschlag 26 ausgebildet, der mit einer Stufe oder Kante, die an der dem Basisteil 20 zugewandeten Seite des Schwenkhebels 4 ausgebildet ist, zusammenwirkt. 2 lässt erkennen, dass bei einem Schwenken des Schwenkhebels 4 in Richtung des Anschlags 26, also in 2 im Uhrzeigersinn, was in der vorliegenden Beschreibung als Schließen des Spannhebels 4 bezeichnet wird, die Schubstange 8 durch die Kulisse 17 in Richtung der Spannbacke 2 bzw. der Instrumentenklemmeinheit 7 geschoben wird. Das schwenkhebelseitige Ende des Riegelelements 9 wird durch eine derartige Betätigung in die gleiche Richtung gedrängt. Da es an seiner vom Schwenkhebel 4 abgewandten Seite fest an dem Basisteil 20 angeordnet ist, wird das Riegelelement 9 relativ zum Bolzen 10 verkippt und/oder verbogen, so dass der Bolzen 10 in dem Durchgangsloch 15 verklemmt wird. Anders ausgedrückt wird die mit dem Bolzen 10 gekoppelte Spannbacke 2 auf diese Weise in ihrer Anlageposition an der Führungsschiene 13 gesperrt, so dass die Klemmvorrichtung an dieser gesichert ist. Durch die Bewegung des Riegelelements 9 relativ zum Basisteil 1 und das Verklemmen des Bolzens 10 in dem Durchgangsloch 15 wird auf die Spannbacke 2 zusätzlich zum Anpressdruck der Druckfeder 16 Druck in Richtung der Führungsschiene 13 ausgeübt, so dass die Klemmvorrichtung durch Schließen des Spannhebels 4 derart mit der Führungsschiene 13 verklemmt wird, dass sie auch in deren Längsrichtung fest gehalten und nicht mehr verschiebbar ist.
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Die mittels des Spannhebels 4 betätigte Schubstange 8 dient zum einen einem Klemmen eines in der Instrumentenklemmeinheit 7 aufgenommenen Instruments und zum andern einem Klemmen der Instrumentenklemmeinheit 7 gegenüber dem Basisteil 1. Wie besonders gut in 3 dargestellt ist, weist die Instrumentenklemmeinheit 7 ein Gehäuse 19 auf, das in einem Durchgangsloch in der Grundplatte 20 des Basisteils 1 um die in 3 angedeutete Z-Achse schwenkbar aufgenommen ist. Das Gehäuse 19 weist einen unterhalb der Grundplatte 20 befindlichen und an deren Unterseite anliegenden Kragen 27 auf. Auf der von der Grundplatte 20 abgewandten Seite ist das Gehäuse 19 kalottenförmig ausgebildet und weist vier Öffnungen 28a, b, c, d auf, die zueinander um jeweils 90° versetzt sind. In dem Gehäuse 19 sind ein Kolben 5 sowie ein Klemmkörper 6 angeordnet. Bei dem Klemmkörper 6 handelt es sich um einen komprimierbaren Körper, zum Beispiel in Form einer geschlitzten Kugel, mit einer durchgehenden Öffnung zur Aufnahme eines Schafts eines chirurgischen Instruments 11. Der Klemmkörper steht zum einen mit dem Gehäuse 19 und zum anderen mit dem Kolben 5 in Anlage. Der Kolben 5 wiederum steht mit der Schubstange 8 über eine schiefe Ebene 18 in Anlage. Daher bewirkt eine Verschiebung der Schubstange 8 in ihrer Längsrichtung oder Richtung A (in 3 in die negative X-Richtung) einen Versatz des Kolbens 5 in Richtung des Klemmkörpers 5 (in 3 in die positive Z-Richtung). Der Klemmkörper 6 kann mittels eines Sicherungselements 12 gegenüber dem Gehäuse 19 verdrehgesichert sein, um eine Einsetzen des Instruments zu erleichtern.
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Bei offenem Spannhebel 4 (siehe 1 und 2) ist die Schubstange 8 nicht in Richtung der Instrumentenklemmeinheit 7 vorgeschoben und der Kolben 5 wird folglich nicht in Richtung des Klemmkörpers 6 gedrängt. Dieser ist daher unbelastet oder unkomprimiert, so dass das Instrument 11 in seine durchgehende Öffnung eingesetzt und darin positioniert werden kann, und zwar in X-Richtung linear positioniert und um seine Achse, also um die X-Achse, gedreht werden kann. Da der Klemmkörper 6 gegenüber dem Gehäuse 19 nicht verklemmt ist, kann er in diesem verschwenkt werden, und zwar um die Y-Achse sowie die Z-Achse gedreht werden. Bei durch die Öffnungen 28a, b, c, d hindurchragendem Schaft des Instruments 11 sind diese Drehungen jedoch begrenzt. Allerdings ist das Gehäuse 19 wie bereits erwähnt um die Z-Achse schwenkbar.
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Durch Schließen des Spannhebels 4 wird die Schubstange 8 durch ihre Anlage an die Kulisse 17 in Richtung der Instrumentenklemmeinheit 7 verschoben. Der über die schiebe Ebene 18 mit der Schubstange 8 in Kontakt stehende Kolben 5 wird durch diese Verschiebung der Schubstange 8 in Richtung des Klemmkörpers 6 gedrängt. Die schiefe Ebene 18 wirkt dabei als Getriebe. Ist die Neigung der schiefen Ebene flach kann mit einer relativ geringen, durch den Schwenkhebel 4 ausgeübten Kraft eine relativ große, durch den Kolben 5 auf den Klemmkörper 6 ausgeübte Druck- oder Klemmkraft erzeugt werden. Infolge dieser Belastung und der Anlage an das Innere des Gehäuses 19 kommt es zu einer Verformung des Klemmkörpers 6, so dass ein in diesen eingebrachtes Instrument geklemmt und sicher unverschieblich gehalten ist. Es kommt des Weiteren zu einem Verklemmen des Klemmkörpers 6 in dem Gehäuse 19, so dass dieser nicht mehr um die X-, Y- und Z-Achse drehen kann. Schließlich kommt es zu einem Verklemmen des Gehäuses 19 über dessen Kragen 27 mit der Grundplatte 20, so dass das Gehäuse nicht mehr in dieser um die Z-Achse drehen kann. Insgesamt wird über eine einzige Betätigung, nämlich das Schließen des Spannhebels 4 in allen im ungeklemmten Zustand vorliegenden fünf Freiheitsgraden (Translation in X- und Y-Richtung sowie Rotation um die X-, Y- und Z-Achse) blockiert.
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Das Lösen der Klemmvorrichtung erfolgt besonders einfach durch Schwenken des Spannhebels 4 in die in den 1 und 2 gezeigte offene Stellung. Es ist ein besonderer Vorteil, dass die Klemmvorrichtung auch bei gelöstem Spannhebel 4 weiterhin sicher (wenn auch auf der Führungsschiene 13 verschiebbar) durch die auf die Spannbacke 2 wirkende Federkraft der Druckfeder 16 gehalten ist. Auf diese Weise ist ein Lockern der Klemmvorrichtung, z.B. zum Justieren des chirurgischen Instruments oder um dieses kurz zu lösen, um Druck auf mittels des Instruments 11 gehaltenen Gewebes zu mindern, einfach möglich ohne das die Position der Klemmvorrichtung zum Patienten geändert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Basisteil
- 2
- Spannbacke
- 3
- Griffelement
- 4
- Schwenkhebel
- 5
- Kolben
- 6
- Klemmkörper
- 7
- Instrumentenklemmeinheit
- 8
- Bolzen
- 9
- Riegelelement
- 10
- Bolzen
- 11
- Instrument
- 12
- Sicherungselement
- 13
- Führungsschiene
- 14
- Anschlag
- 15
- Durchgangsloch
- 16
- Druckfeder
- 17
- Kulisse
- 18
- schiefe Ebene
- 19
- Gehäuse
- 20
- Grundplatte
- 21
- Betätigungseinrichtung
- 22
- Führung
- 23
- Kontaktfläche
- 24a, b
- Kontaktfläche
- 25
- Achse
- 26
- Anschlag
- 27
- Kragen
- 28a, b, c, d
- Öffnung
- A
- Verschiebungsrichtung der Spannbacke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6273853 B1 [0004, 0007]
- EP 2628450 A2 [0005, 0008]
- US 6758809 B2 [0006]
- US 6676597 B2 [0006]
