DE102014205483A1 - Medical instrument - Google Patents
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Abstract
Das medizinische Instrument weist einen lang gestreckten Hohlkörper und mindestens ein darin beweglich geführtes Kraftübertragungselement auf. Mindestens an einem distalen Axialende des Hohlkörpers füllt eine elastische Füllmasse einen Freiraum zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement aus und ist mit dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement stoffschlüssig verbunden.The medical instrument has an elongate hollow body and at least one power transmission element movably guided therein. At least at a distal axial end of the hollow body, an elastic filling compound fills a space between the hollow body and the force transmission element and is integrally connected to the hollow body and the force transmission element.
Description
Die Erfindung betrifft ein medizinisches Instrument nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a medical instrument according to the preamble of claim 1.
Bei medizinischen Instrumenten für chirurgische Eingriffe ist nicht nur die Sterilität vor jeder Nutzung sicherzustellen, es müssen auch Verunreinigungen, Ablagerungen und dergleichen entfernt werden. Bei bekannten endoskopischen Instrumenten mit einem langgestreckten Schaft und einem darin axial beweglich gelagerten Kraftübertragungselement, z. B. einer Stange, kann es jedoch vorkommen, dass Verunreinigungen, wie beispielsweise Schmutz, Keime, Blut, andere Sekrete oder Gewebeteile, in das Innere des Hohlkörpers eindringen und sich dort ablagern. Dann ist es notwendig, das Instrument, insbesondere den langgestreckten Schaft und die darin geführte Stange, auseinander zu bauen, um die Einzelteile reinigen zu können. Bei manchen Ausführungen ist ein Auseinanderbauen nicht möglich oder extrem aufwändig.For medical instruments for surgical procedures, not only must sterility be ensured prior to each use, but also contaminants, deposits and the like must be removed. In known endoscopic instruments with an elongated shaft and an axially movably mounted therein power transmission element, for. As a rod, it may happen that contaminants, such as dirt, germs, blood, other secretions or tissue parts, penetrate into the interior of the hollow body and settle there. Then it is necessary to disassemble the instrument, in particular the elongate shaft and the rod guided therein, in order to clean the items. In some designs disassembly is not possible or extremely expensive.
Es ist bekannt, Dichtungen zwischen Stange und Schaft anzuordnen, um ein Eindringen von Verunreinigungen in das Innere des Schafts zu verhindern. Jedoch können durch die Bewegung der Stange Verunreinigungen an der Dichtung vorbei in das Innere des Hohlkörpers gelangen, insbesondere wenn die Dichtung altert und porös wird.It is known to arrange seals between rod and shaft to prevent ingress of contaminants into the interior of the shaft. However, by the movement of the rod, contaminants may pass past the seal into the interior of the hollow body, especially as the seal ages and becomes porous.
Aus
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes medizinisches Instrument so auszubilden, dass die vorgenannten Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden und ein einfach und zuverlässig zu reinigendes Instrument gebildet wird, das möglichst über einen langen Zeitraum zuverlässig eingesetzt werden kann.Against this background, the invention has the object, a generic medical instrument in such a way that the aforementioned disadvantages are avoided or at least reduced and a simple and reliable to be cleaned instrument is formed, which can be reliably used as possible over a long period.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein medizinisches Instrument mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren. Hierzu können gemäß der Erfindung die in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren angegebenen Merkmale jeweils für sich, aber auch in geeigneter Kombination die erfindungsgemäße Lösung gemäß dem Anspruch 1 weiter ausgestalten.This object is achieved according to the invention by a medical instrument having the features specified in claim 1. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the figures. For this purpose, according to the invention, the features specified in the dependent claims, the description and the figures in each case, but also in a suitable combination, the inventive solution according to claim 1 further.
Das erfindungsgemäße medizinische Instrument weist einen langgestreckten Hohlkörper und mindestens ein darin axial beweglich geführtes Kraftübertragungselement auf, wobei mindestens an einem distalen Ende des Hohlkörpers eine elastische Füllmasse einen zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement gebildeten Freiraum ausfüllt und mit dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement stoffschlüssig verbunden ist. The medical instrument according to the invention has an elongate hollow body and at least one axially movable guided force transmission element, wherein at least at a distal end of the hollow body, an elastic filling material forms a space formed between the hollow body and the force transmission element and is integrally connected to the hollow body and the force transmission element.
Grundgedanke der Erfindung ist es, dass durch das Anordnen der elastischen Füllmasse zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement zumindest an dem distalen Ende einen dauerhaft dichter Verschluss des Inneren des Hohlkörpers, also des Freiraums zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement, gebildet wird. Durch den stoffschlüssigen Verbund zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement an dem distalen Ende ist somit ein dichtungsfreier und verschleißfreier Abschluss des Freiraums zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement an dem distalen Ende des Hohlkörpers gewährleistet. Eine Demontage des medizinischen Instrumentes zu Reinigungszwecken ist nicht erforderlich, da der Freiraum nicht mehr über das distale Ende zugänglich ist. Eine Reinigung des Freiraums kann über ein proximales Ende des Hohlkörpers erfolgen. The basic idea of the invention is that, by arranging the elastic filling compound between the hollow body and the force transmission element, a permanently sealed closure of the interior of the hollow body, that is, the free space between the hollow body and the force transmission element, is formed at least at the distal end. The cohesive bond between the hollow body and the force transmission element at the distal end thus ensures a seal-free and wear-free closure of the free space between the hollow body and the force transmission element at the distal end of the hollow body. A disassembly of the medical instrument for cleaning purposes is not necessary because the space is no longer accessible via the distal end. A cleaning of the free space can take place via a proximal end of the hollow body.
Die Bewegung zwischen Kraftübertragungselement und Hohlkörper wird nicht wie beim Stand der Technik durch ein Verschieben der Bauteile längs einer Dichtung zueinander erzielt, sondern ausschließlich durch elastische Verformung der Füllmasse. Dabei kann die Bewegung in Axialrichtung erfolgen, wie sie typischerweise beim Verschieben einer Stange innerhalb eines Schaftes auftritt, aber auch in Drehrichtung um die Längsachse. Dabei ist die Bewegungsfreiheit abhängig vom Elastizitätsmodul der Füllmasse sowie von der Anordnung der Füllmasse innerhalb des zwischen Hohlkörper und Betätigungselement gebildeten Freiraums sowie schließlich von der Dimensionierung dieses Freiraumes.The movement between the power transmission element and the hollow body is not achieved as in the prior art by moving the components along a seal to each other, but only by elastic deformation of the filling compound. In this case, the movement can take place in the axial direction, as typically occurs when moving a rod within a shaft, but also in the direction of rotation about the longitudinal axis. The freedom of movement depends on the modulus of elasticity of the filling compound and on the arrangement of the filling material within the free space formed between the hollow body and the actuating element and finally on the dimensioning of this clearance.
Gemäß der Erfindung ist dabei zumindest am proximalen Ende zwischen Hohlkörper und Betätigungselement ein über einen Abschnitt am Außenumfang des Betätigungselements sowie am Innenumfang des Hohlkörpers vollständig umlaufend stoffschlüssiger Verbund gegeben.According to the invention, at least at the proximal end between the hollow body and the actuating element, there is a completely circumferential cohesive bond over a section on the outer circumference of the actuating element and on the inner circumference of the hollow body.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist nicht nur an dem distalen Axialende sondern auch an proximalen Axialende des Hohlkörpers die elastische Füllmasse in dem Freiraum zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement ausfüllend angeordnet. Durch den stoffschlüssigen Verbund zwischen Hohlkörper und Kraftübertragungselement an beiden Enden ist ein hermetischer Verschluss des Freiraumes zwischen dem Hohlkörper und dem Kraftübertragungselement gewährleistet, der dichtungsfrei und somit auch verschleißfrei ist. Eine Demontage des medizinischen Instrumentes zu Reinigungszwecken ist nicht mehr erforderlich, da durch den stoffschlüssigen Verbund an beiden Enden ein hermetischer Abschluss nach außen bzw. nach innen gewährleistet ist. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der gesamte Freiraum zwischen Betätigungselement und Hohlkörper mit der elastischen Füllmasse ausgefüllt ist, da hierdurch ein vollständiger stoffschlüssiger Verbund zwischen den Bauteilen erzielt wird und kein Hohlraum mehr gebildet ist, in den Verunreinigungen eindringen können. In a preferred embodiment, not only at the distal axial end but also at the proximal axial end of the hollow body, the elastic filling compound is arranged filling in the free space between the hollow body and the force transmission element. Due to the cohesive bond between the hollow body and the force transmission element at both ends, a hermetic closure of the free space between the hollow body and the force transmission element is ensured, which is seal-free and thus wear-free. Dismantling of the medical instrument for cleaning purposes is no longer necessary because the cohesive bond at both ends of a hermetic seal is guaranteed to the outside or inside. However, it is particularly advantageous if, according to a development of the invention, the entire clearance between the actuating element and the hollow body is filled with the elastic filling compound, since in this way a complete cohesive bond between the components is achieved and no cavity is formed, in which contaminants can penetrate.
Es versteht sich, dass sich die Füllmasse gegebenenfalls auch über eine oder beide Stirnseiten der Anordnung sowie gegebenenfalls auch einen Abschnitt des Außenumfangs des Hohlkörpers erstrecken kann. Auch kann bei der abschnittsweisen Anordnung von Füllmasse zwischen Hohlkörper und Betätigungselement der stoffschlüssige Verbund zu den Bauteilen axial versetzt sein, um eine spezielle Kraftentfaltung bei einer Relativbewegung zwischen Kraftübertragungselement und Hohlkörper zu erzielen oder besonderen räumlichen Anforderungen zu genügen.It is understood that the filling compound may possibly also extend over one or both end faces of the arrangement and possibly also a section of the outer circumference of the hollow body. Also, in the sectional arrangement of filling material between the hollow body and the actuating element of the cohesive composite can be offset axially to the components in order to achieve a special power development in a relative movement between the power transmission element and the hollow body or to meet special spatial requirements.
Der Stoffschluss der Füllmasse kann durch vorzugsweise vollflächiges Verkleben erfolgen, wenn die Füllmasse zum Beispiel als hohlzylindrischer Vorformling ausgebildet ist oder aber, was gemäß der Erfindung bevorzugt ist, durch Anspritzen der Füllmasse an die Bauteile. Als spritzfähige Füllmasse können beispielsweise Silikone Verwendung finden, die mit unterschiedlichsten elastischen Eigenschaften verfügbar sind. Bevorzugt weist eine solche elastische Füllmasse ein Elastizitätsmodul zwischen 10 und 60 N/mm2 auf. Anstelle von Silikon können auch andere Elastomere oder Stoffe auf Kautschukbasis verwendet werden, die beispielsweise durch Vulkanisieren mit den typischerweise aus Edelstahl bestehenden Bauteilen stoffschlüssig verbunden werden.The material bond of the filling material can be carried out by preferably full-surface bonding, if the filling material is formed, for example, as a hollow cylindrical preform or, which is preferred according to the invention, by injecting the filling compound to the components. As a sprayable filling material, for example, silicones can be used which are available with a wide variety of elastic properties. Such an elastic filling compound preferably has a modulus of elasticity between 10 and 60 N / mm 2 . Instead of silicone, it is also possible to use other elastomers or rubber-based substances which are bonded by vulcanization, for example, to the components, which are typically made of stainless steel.
Neben dem Elastizitätsmodul der Füllmasse wird die Bewegbarkeit zwischen Betätigungsorgan und Hohlkörper im Wesentlichen durch die radiale Ausdehnung des Freiraumes bestimmt. Je größer dieser ist, desto größer ist typischerweise auch die Bewegbarkeit zwischen den Bauteilen. Um bei gegebener Größe des Freiraums eine höhere Bewegbarkeit zu erreichen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, in der Füllmasse vorzugsweise gezielt gasgefüllte Blasen anzuordnen. Die Blasen können dabei vereinzelt in der Füllmasse vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sein und so die Beweglichkeit des Kraftübertragungselements erhöhen. Alternativ können die Blasen auch innerhalb der Füllmasse geschlossenzellig schaumstoffartig ausgebildet sein, wobei vorteilhaft an dem distalen und proximalen Ende des Hohlkörpers die Füllmasse den Freiraum zwischen Hohlkörper und Kraftübertragungselement blasenfrei und somit hermetisch abschließt. Die schaumstoffartig ausgebildete Füllmasse ermöglicht dabei eine erhöhte Beweglichkeit des Kraftübertragungselements. Gleichzeitig ist durch den dichten Verschluss an dem distalen und dem proximalen Ende des Hohlkörpers ein Eindringen von Verunreinigungen in den Freiraum zwischen Hohlkörper und Kraftübertragungselement verhindert. In addition to the modulus of elasticity of the filling material mobility between the actuator and the hollow body is determined essentially by the radial extent of the free space. The larger this is, the greater is typically the mobility between the components. In order to achieve a higher mobility for a given size of the free space, it is provided according to a development of the invention to arrange in the filling material preferably selectively gas-filled bubbles. The bubbles may be isolated in the filler preferably distributed uniformly and thus increase the mobility of the power transmission element. Alternatively, the bubbles may also be formed in a closed-cell foam-like manner within the filling compound, wherein advantageously at the distal and proximal end of the hollow body the filling compound closes the free space between the hollow body and the force-transmitting element without bubbles and thus hermetically. The foam-like filling compound allows increased mobility of the force transmission element. At the same time, penetration of contaminants into the free space between the hollow body and the force transmission element is prevented by the tight closure at the distal and the proximal end of the hollow body.
Die Erfindung ist bevorzugt für endoskopische Instrumente vorgesehen, hierauf jedoch nicht beschränkt. Bei derartigen Instrumenten kann der Hohlkörper durch einen Schaft gebildet werden und das Kraftübertragungselement zum Beispiel durch eine innerhalb des Schaftes angeordnete Stange. Die Anordnung einer proximalen Handhabe und eines distalseitig vorgesehenen Werkzeugs, z. B. einer Schere oder Zange, entspricht dann der üblichen, wobei entgegen bekannten Konstruktionen bei der erfindungsgemäßen Ausbildung Stange und Schaft über die Füllmasse fest miteinander verbunden und nicht demontierbar sind.The invention is preferably intended for endoscopic instruments, but not limited thereto. In such instruments, the hollow body can be formed by a shaft and the force transmission element, for example, by a rod disposed within the shaft. The arrangement of a proximal handle and a distal-side provided tool, for. As a pair of scissors or forceps, then corresponds to the usual, which contrary to known constructions in the inventive design rod and shank over the filling compound firmly connected to each other and are not removable.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ein medizinisches Instrument einen Bowdenzug aufweisen, der nach dem erfindungsgemäßen Prinzip aufgebaut ist, d. h. bei dem ein Draht oder Drahtseil die Bowdenzugseele bildet, die in einer flexiblen, aber in Zugrichtung druckfesten Hülle als Hohlkörper angeordnet ist, wobei der Freiraum zwischen der Bowdenzugseele und der Bowdenzughülle zumindest an den Enden, vorzugsweise jedoch über die gesamte Länge mit elastischer Füllmasse ausgefüllt ist, die jeweils stoffschlüssig mit den Bauteilen verbunden ist. Damit entsteht ein völlig wartungsfreier Bowdenzug, der den hygienischen Anforderungen der Medizintechnik gerecht wird und damit völlig neue Anwendungsbereiche in der Medizintechnik erschließt.According to an advantageous embodiment of the invention, a medical instrument may have a Bowden cable, which is constructed according to the principle of the invention, d. H. in which a wire or wire rope forms the Bowden cable core, which is arranged in a flexible, but compression-resistant shell as a hollow body, wherein the free space between the Bowden cable and the Bowden cable at least at the ends, but preferably over the entire length filled with elastic filling material , which is in each case materially connected to the components. This creates a completely maintenance-free Bowden cable, which meets the hygienic requirements of medical technology and opens up completely new application areas in medical technology.
Bevorzugt ist eine Bewehrung zwischen dem Bowdenzugmantel und der Bowdenzugseele in der elastischen Füllmasse angeordnet. Die Bewehrung erhöht die Stäbilität. Beispielsweise kann der Bowdenzug eine sich in der elastischen Füllmasse axial schraubenförmig erstreckende Bewehrung aufweisen. Preferably, a reinforcement between the Bowden cable jacket and the Bowden cable is arranged in the elastic filling compound. The reinforcement increases the stableness. For example, the Bowden cable may have an axially helically extending in the elastic filling compound reinforcement.
Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Prinzip nicht auf Hohlkörper mit nur einem Kraftübertragungselement beschränkt, es ist jedoch bei der Anordnung mehrerer Kraftübertragungselemente bevorzugt eine Zwischenwandung im Hohlkörper vorzusehen, um eine gegenseitige Bewegungsbeeinflussung auszuschließen. Basically, the principle of the invention is not limited to hollow body with only one force transmission element, but it is preferred in the arrangement of several power transmission elements to provide an intermediate wall in the hollow body to preclude mutual movement.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing. Show it:
Das in
Die elastische Füllmasse
Distalseitig des Schafts
Wird die Stange
Eine alternative Ausführungsform des medizinischen Instruments ist in
In einer weiteren alternativen Ausführungsform sind gemäß
Innerhalb des Bowdenzugmantels
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Schaft shaft
- 44
- Stange pole
- 66
- distales Ende distal end
- 88th
- proximales Ende proximal end
- 10, 10', 10''10, 10 ', 10' '
- elastische Füllmasse elastic filling material
- 1212
- Freiraum free space
- 1414
- Zange tongs
- 1818
- Kupplungsstück coupling
- 1919
- Bowdenzug Bowden
- 2020
- Bowdenzugseele Bowden cable
- 2222
- Bowdenzugmantel Bowdenzugmantel
- 2424
- Draht wire
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 4220644 C1 [0004] DE 4220644 C1 [0004]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014205483.4A DE102014205483A1 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Medical instrument |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014205483.4A DE102014205483A1 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Medical instrument |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014205483A1 true DE102014205483A1 (en) | 2015-10-01 |
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ID=54066619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014205483.4A Pending DE102014205483A1 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Medical instrument |
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-
2014
- 2014-03-25 DE DE102014205483.4A patent/DE102014205483A1/en active Pending
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