DE102014218669A1

DE102014218669A1 - Instrument, insbesondere medizinisch-endoskopisches Instrument

Info

Publication number: DE102014218669A1
Application number: DE102014218669.2A
Authority: DE
Inventors: Sören Münnig; Stephan Prestel
Original assignee: Richard Wolf GmbH
Current assignee: Richard Wolf GmbH
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2016-03-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Instrument, bei dem es sich insbesondere um ein medizinisch-endoskopisches Instrument handelt. Dieses Instrument weist einen Schaft und einen distalseitig des Schaftes angeordneten und relativ zu dem Schaft abwinkelbaren Instrumentenkopf mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Maulteilen auf. Die Maulteile sind proximalseitig jeweils mit einem Lagerungsabschnitt ausgestattet, wobei die Lagerungsabschnitte der Maulteile direkt nebeneinander um eine parallel zur Abwinkelungsebene des Instrumentenkopfes ausgerichtete Schwenkachse gelagert sind und an einander zugewandten Innenseiten jeweils eine Betätigungskontur aufweisen, über welche die Maulteile jeweils mit zwei antagonistisch wirkenden Seilzügen bewegungsgekoppelt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Instrument und insbesondere ein medizinisch-endoskopisches Instrument.
Den Ausgangspunkt der Erfindung bilden solche Instrumente, die distalseitig eines Schaftes einen relativ zu dem Schaft abwinkelbaren Instrumentenkopf aufweisen, an welchem zwei zueinander oder gemeinsam schwenkbare Maulteile eines Werkzeugs angeordnet sind. Die Abwinkelung des Instrumentenkopfs relativ zu dem Schaft erfolgt bei diesen Instrumenten über ein Gelenk mit einer oder ggf. mehreren Schwenkachsen. Instrumente dieser Art werden vielfältig als Zangen, Scheren und dgl. im Bereich der Medizin und dort insbesondere im Bereich der Endoskopie eingesetzt. Ein derartiges Instrument ist beispielsweise aus US 2007/0208375 A1 bekannt.
Vor allem bei medizinisch-endoskopischen Instrumenten, wie bei dem aus US 2007/0208375 A1 bekannten Instrument, bestimmt in der Regel der Schaftdurchmesser die Einsatzmöglichkeiten des Instruments, d. h., je geringer der Schaftdurchmesser des Instruments ist, desto vielfältiger kann das Instrument eingesetzt werden. Typischerweise gilt diese Anforderung an die Querschnittsabmessungen auch für den am distalen Ende des Schaftes angeordneten Instrumentenkopf, der dann, wenn er in gerader Verlängerung des Schaftes ausgerichtet ist, nicht über die Querschnittskontur des Schaftes hinausragen sollte. Allerdings macht es diese Forderung nach einem möglichst kleinen Querschnitt des Instrumentenkopfes schwierig, die zur Betätigung der Maulteile erforderlichen Kräfte bzw. Momente aufzubringen.
Die zum Betätigen der Maulteile erforderlichen Kräfte werden üblicherweise von einer proximalseitig des Schaftes angeordneten Steuerungseinrichtung über durch den Schaft und den Instrumentenkopf geführte Seilzüge auf die Maulteile übertragen. Hierzu sind die Maulteile jeweils mit zumindest einem Hebelarm ausgestattet, an dem zumindest ein Seilzug beabstandet von einer Schwenkachse des betreffenden Maulteils befestigt ist. Die Hebelarme der Maulteile werden in der Regel von Betätigungskonturen gebildet, an deren Außenumfang zumindest ein Seilzug festgelegt und geführt ist. Aufgrund der angestrebten geringen Querschnittsabmessungen des Instrumentenkopfes weisen diese Betätigungskonturen ebenfalls entsprechend geringe Querschnittsabmessungen auf, so dass über die an den Betätigungskonturen angreifenden Seilzüge nur vergleichsweise geringe Betätigungsmomente auf die Maulteile übertragen werden können.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Instrument der vorerwähnten Art so auszubilden, dass einerseits möglichst geringe Querschnittsabmessungen von Schaft und Instrumentenkopf realisierbar sind, andererseits jedoch die auf die Maulteile zu übertragenden Betätigungsmomente möglichst groß sind. Ferner soll das Instrument einen konstruktiv verbesserten Aufbau aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch ein Instrument mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Instruments ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Gemäß der Erfindung können hierbei die Unteransprüche jeweils für sich, aber auch in sinnvoller Kombination miteinander das endoskopische Instrument nach Anspruch 1 weiter ausgestalten.
Das erfindungsgemäße Instrument ist bevorzugt ein medizinisch-endoskopisches Instrument, es kann sich bei ihm aber auch um ein Technoskop handeln, das in schwer zugänglichen Hohlräumen technischer Objekte eingesetzt wird. Das Instrument weist einen länglichen, vorzugsweise gerade und starr ausgebildeten Schaft auf. Distalseitig dieses Schaftes ist ein Instrumentenkopf angeordnet, der über ein Gelenk mit zumindest einer Schwenkachse relativ zu dem Schaft abwinkelbar ist. An dem Instrumentenkopf sind zwei relativ zueinander verschwenkbare Maulteile gelagert. Zur Lagerung an dem Instrumentenkopf weisen die beiden Maulteile jeweils einen proximalseitigen Lagerungsabschnitt auf. Dieser Lagerungsabschnitt schließt sich an einen Funktionsabschnitt des Maulteils an, der z. B. zum Fassen oder Schneiden dienen kann.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lagerungsabschnitte der beiden Maulteile an dem Instrumentenkopf direkt nebeneinander um eine parallel zur Abwinkelungsebene des Instrumentenkopfes ausgerichtete Schwenkachse gelagert sind und an einander zugewandten Innenseiten jeweils eine Betätigungskontur bzw. einen Betätigungskörper aufweisen, über welche die Maulteile jeweils mit zwei antagonistisch wirkenden Seilzügen bewegungsgekoppelt sind, die durch den Schaft geführt sind und von proximalseitig des Schaftes steuerbar sind. Die Betätigungskonturen der beiden Maulteile sind demnach bei dem erfindungsgemäßen Instrument in Achsrichtung direkt nebeneinander angeordnet. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, die beiden Betätigungskonturen in unmittelbarer Nähe einer Längsmittelachse des Instrumentenkopfes bzw. Instruments anzuordnen, wo sie eine größtmögliche radiale Größe aufweisen können, ohne dass sie bei in gerader Verlängerung des Schaftes ausgerichtetem Instrumentenkopf über die Querschnittskontur des Schaftes hinausragen. Die radiale Größe der Betätigungskonturen kann somit in etwa dem Durchmesser des Schaftes entsprechen. Auf diese Weise bilden die Betätigungskonturen unter den gegebenen Rahmenbedingungen die größtmöglichen Hebelarme zum Verschwenken der Maulteile und ermöglichen damit einhergehend die Erzeugung vergleichsweise großer Betätigungsmomente zum Verschwenken der Maulteile bei verhältnismäßig geringen auf die Seilzüge auszuübenden Zugkräften, wodurch die Lebensdauer der mit den Maulteilen bewegungsgekoppelten Seilzüge deutlich verlängert wird. Darüber hinaus schaffen die verhältnismäßig großen radialen Abmessungen der Betätigungskonturen die Möglichkeit, im Inneren der Betätigungskonturen ein entsprechend großes freies Volumen vorzusehen, das den Einbau von Wälzlagern oder Lagerbuchsen in die Maulteile ermöglicht, wodurch die Maulteile leichtgängiger verschwenkt werden können, was sich weiter vorteilhaft auf die zum Verschwenken der Maulteile erforderlichen Betätigungsmomente auswirkt.
Die mit den Betätigungskonturen bewegungsgekoppelten Seilzüge sind an den vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig ausgebildeten Betätigungskonturen zweckmäßigerweise umfänglich geführt. Hierbei können die jeweils zwei mit einer Betätigungskontur bewegungsgekoppelten Seilzüge in Achsrichtung der Betätigungskontur nebeneinander geführt sein, wobei sie die Betätigungskontur in entgegengesetzten Richtungen teilweise umschlingen. Allerdings sind die Betätigungskonturen in diesem Fall vergleichsweise breit auszubilden, was sich nachteilig auf die mögliche radiale Größe der Betätigungskonturen auswirkt. Insofern ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei welcher die beiden Seilzüge umfänglich der Betätigungskontur in einer gemeinsamen Ebene geführt sind, so dass die beiden Betätigungskonturen entsprechend schmaler ausgebildet sein können.
Insbesondere dann, wenn die an den einander zugewandten Innenseiten der Lagerungsabschnitte der Maulteile vorgesehenen Betätigungskonturen eine kreisförmige Querschnittskontur aufweisen und wenn die beiden mit einem Maulteil bewegungsgekoppelten Seilzüge umfänglich einer Betätigungskontur in einer gemeinsamen Ebene geführt sind, ist weiter bevorzugt an dem Instrumentenkopf proximalseitig jeder Betätigungskontur eine Seilführung vorgesehen, in welcher die beiden mit einem Maulteil bewegungsgekoppelten Seilzüge jeweils in Richtung der Längsmittelachse des Instrumentenkopfes abgelenkt werden. Diese Ausgestaltung bewirkt, dass die beiden an der Betätigungskontur festgelegten Seilzüge diese an ihrem Außenumfang in einem Winkelbereich umschlingen, der deutlich größer als 90° ist. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, ein von den beiden Maulteilen gebildetes Instrumentenmaul auch dann zu öffnen, wenn die beiden Maulteile bereits in eine gemeinsame Richtung um 90° relativ zu dem Instrumentenkopf verschwenkt sind.
Die in dem Instrumentenkopf proximalseitig der Betätigungskonturen ausgebildeten Seilführungen können jeweils von zwei einander gegenüberliegend angeordneten Führungsbahnen gebildet werden, deren Kontur an den Durchmesser der Betätigungskontur und den Abstand der Seilführung von der Betätigungskontur angepasst ist. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die Seilführungen jeweils von zwei Seilrollen gebildet werden, welche jeweils um eine parallel zur Schwenkachse der Maulteile ausgerichtete Drehachse drehbar gelagert sind. Die Seilzüge sind hierbei durch den Zwischenraum zwischen den beiden Seilrollen geführt und liegen an den einander zugewandten Seiten der Seilrollen an diesen an. Die Verwendung von Seilrollen zur Führung der Seilzüge ist insofern vorteilhaft, als diese eine weitestgehend reibungsfreie Führung der bewegbaren Seilzüge gewährleisten.
In bevorzugter Weiterbildung dieser Ausgestaltung sind proximalseitig der beiden Seilführungen, in denen die jeweils mit einem Maulteil bewegungsgekoppelten Seilzüge in Richtung der Längsmittelachse des Instrumentenkopfes geführt sind und die nachfolgend als erste Seilführungen bezeichnet werden, zwei weitere, als zweite Seilführungen bezeichnete Seilführungen vorgesehen, in welchen die mit den Betätigungskonturen gleichsinnig bewegungsgekoppelten Seilzüge paarweise jeweils in einer Führungsebene, welche normal zu einer Führungsebene der ersten Seilführungen ausgerichtet ist, geführt sind. Die zweiten Seilführungen dienen vorzugsweise dazu, die Seilzüge direkt proximalseitig der Betätigungskonturen in der Ebene zu führen, in der sie auch an der Betätigungskontur geführt sind.
Um auch in den zweiten Seilführungen eine möglichst reibungsfreie Führung der Seilzüge sicherzustellen, weisen die beiden zweiten Seilführungen ebenfalls jeweils zwei Seilrollen auf. Diese Seilrollen sind beide um eine normal zur Schwenkachse der Maulteile ausgerichtete Drehachse drehbar gelagert.
Proximalseitig der zweiten Seilführungen kann es konstruktiv bedingt wünschenswert sein, dass die in den zweiten Seilführungen paarweise geführten Seilzüge einen größeren Abstand von der Längsmittelachse des Instrumentenkopfes aufweisen, als distalseitig der Seilführungen. Zu diesem Zweck kann vorteilhaft proximalseitig der Seilrollen der zweiten Seilführungen zumindest eine Ausrichtrolle vorgesehen sein, deren Drehachse parallel zu den Drehachsen der Seilrollen ausgerichtet ist. Diese Ausrichtrolle weist zweckmäßigerweise einen Durchmesser auf, welcher größer als der Abstand der Seilrollen der zweiten Seilführung ist. Alternativ zu der Verwendung einer proximalseitig der Seilrollen der zweiten Seilführungen angeordneten Ausrichtrolle können proximalseitig der Seilrollen der zweiten Seilführungen jeweils zwei in einer gemeinsamen Ebene normal zur Längsmittelachse des Instrumentenkopfes nebeneinander drehbar gelagerte Ausrichtrollen vorgesehen sein, wobei die beiden in einer zweiten Seilführung paarweise geführten Seilzüge an den voneinander abgewandten Außenseiten der Ausrichtrollen anliegend geführt sind.
Neben einer Ausgestaltung, bei welcher der Instrumentenkopf über ein Gelenk mit einer Schwenkachse abwinkelbar an dem Schaft angelenkt ist, kann der Instrumentenkopf vorteilhafterweise alternativ hierzu auch über ein Doppelgelenk mit zwei in Längsrichtung des Instruments voneinander beabstandeten Gelenkachsen an dem Schaft angelenkt sein. Der Instrumentenkopf weist hierbei mindestens ein an dem distalen Schaftende abwinkelbar angelenktes Verbindungselement und einen distalseitig an dem Verbindungselement in der Abwinkelungsebene des Verbindungselements abwinkelbar angelenkten Werkzeugträger auf. Um eine kontrollierte Abwinkelung des Instrumentenkopfes zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise an dem proximalen Ende des Werkzeugträgers eine Verzahnung vorzugsweise in Form eines Zahnradsegments ausgebildet, die mit einem an dem distalen Schaftende ausgebildeten Verzahnkörper in Eingriff ist.
Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Instruments, bei welcher der Instrumentenkopf über ein Doppelgelenk an dem Schaft angelenkt ist, sind die ersten und zweiten Seilführungen bevorzugt distalseitig einer proximalen Gelenkachse des Doppelgelenks angeordnet. Hierbei ist weiter vorteilhaft vorgesehen, dass auch die proximalseitig der zweiten Seilführungen angeordneten Ausrichtrollen im gestreckten Zustand des Instruments distalseitig einer proximalen Gelenkachse des Doppelgelenks angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass sich die Seilzüge zur Bewegungssteuerung der Maulteile auch bei abgewinkeltem Instrumentenkopf distalseitig der die zweiten Seilführungen bildenden Seilrollen parallel zueinander ausgerichtet sind und nicht von den Seilrollen abheben. Herstellungstechnisch besonders einfach können die jeweils eine zweite Seilführung bildenden Seilrollen und die proximalseitig davon angeordnete Ausrichtrolle bzw. Ausrichtrollen auf einem an dem Instrumententeil ausgebildeten Ausleger angeordnet sein, der sich in Richtung der proximalen Gelenkachse des Doppelgelenks erstreckt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Instruments ist der Instrumentenkopf über zwei damit bewegungsgekoppelte Seilzüge steuerbar. Diese Seilzüge sind an dem Instrumentenkopf in der Abwinkelungsebene des Instrumentenkopfes mit größtmöglichem Abstand voneinander befestigt und von dem Instrumentenkopf durch den Schaft nach proximalseitig des Schaftes geführt, wo sie mit einer Steuerungseinrichtung bewegungsgekoppelt sind.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 das distale Ende eines Instruments in perspektivischer Darstellung,
2 das Instrument nach 1 in einer ersten Schnittansicht,
3 das Instrument nach 1 in einer zweiten Schnittansicht,
4 das Instrument nach 1 in einer dritten Schnittansicht,
5 in einer ersten Schnittansicht das Instrument nach 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform,
6 in einer zweiten Schnittansicht das Instrument nach 1 gemäß der zweiten Ausführungsform,
7 das distale Ende eines zweiten Instruments in perspektivischer Darstellung,
8 eine perspektivische Darstellung des Instruments nach 7 bei Weglassung der Gehäuseteile von Instrumentenkopf und Schaft,
9 eine zweite perspektivische Darstellung des Instruments nach 7 bei Weglassung der Gehäuseteile von Instrumentenkopf und Schaft,
10 in separater perspektivischer Darstellung die Führung der Seilzüge des Instruments nach 7,
11 in perspektivischer Darstellung eine um 180° gedrehte Teilansicht der Darstellung in 8,
12 in perspektivischer Darstellung einen Teil der Darstellung nach 9,
13 in perspektivischer Darstellung eine um 180° gedrehte Teilansicht der Darstellung in 7,
14 in perspektivischer Darstellung eine zweite um 180° gedrehte Teilansicht der Darstellung in 8 und
15 in perspektivischer Darstellung eine Einzelheit aus 10.
Bei dem in den 1–6 dargestellten Instrument handelt es sich um ein medizinisch-endoskopisches Instrument in Form einer Zange. Dieses Instrument, welches ein manuell zu betätigendes Instrument oder ein in Verbindung mit einem Operationsroboter verwendetes Instrument sein kann, weist einen länglichen, hohlzylindrisch ausgebildeten Schaft 2 auf, wobei in der Zeichnung aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit lediglich das distale Ende des Schaftes 2 dargestellt ist. Auch die Steuerungseinrichtungen am proximalen Ende des Schaftes 2, die bei einem manuell zu betätigenden Instrument von einer Handhabe und bei einem Instrument, welches Teil eines robotischen Operationssystems ist, von einer Steuerungsschnittstelle dieses Systems gebildet wird, sind nicht dargestellt, da diese zum Stand der Technik zählen und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
Das distale Ende des Schaftes 2 wird von einem Endstück 4 gebildet. An das Endstück 4 schließt sich distalseitig ein Instrumentenkopf 6 an. Dieser Instrumentenkopf 6 weist einen Werkzeugträger 8 auf, welcher über ein Doppelgelenk 10 um eine proximale Gelenkachse 12 und um eine distale Gelenkachse 14, welche parallel zu der Gelenkachse 12 ausgerichtet ist, abwinkelbar ist (1). Der Werkzeugträger 8 trägt ein Maulwerkzeug mit zwei relativ zueinander oder gemeinsam verschwenkbaren Maulteilen 16 und 18.
Das im Wesentlichen hülsenförmig ausgebildete Endstück 4 des Schaftes 2 weist an seinem distalen Ende zwei Vorsprünge 20 und 22 auf, die in Längsverlängerung des Schaftes 2 vorstehen und in Richtung quer zur Längsausrichtung des Schaftes 2 voneinander beabstandet sind. An den Vorsprüngen 20 und 22 ist jeweils ein quer zur Längsausdehnung des Schaftes 2 verlaufendes Durchgangsloch ausgebildet, wobei die Durchgangslöcher der beiden Vorsprünge 20 und 22 miteinander fluchten. Die Durchgangslöcher dienen zur Aufnahme eines Gelenkstiftes 24, der die proximale Gelenkachse 12 des Doppelgelenks 10 bildet (1).
Korrespondierend zu den beiden an dem Endstück 4 ausgebildeten Vorsprüngen 20 und 22 sind an dem proximalen Ende des Werkzeugträgers 8 zwei voneinander beabstandete Vorsprünge 26 und 28 ausgebildet, die sich in proximale Richtung erstrecken. An den Vorsprüngen 26 und 28 sind quer zur Längsausdehnung des Werkzeugträgers 8 verlaufende und miteinander fluchtende Durchgangslöcher ausgebildet, wobei ein an dem Vorsprung 26 ausgebildetes Durchgangsloch zur Aufnahme eines Gelenkstiftes 30 und ein an dem Vorsprung 28 ausgebildetes Durchgangsloch zur Aufnahme eines Gelenkstiftes 32 dient. Die beiden Gelenkstifte 30 und 32 bilden die distale Gelenkachse 14 des Doppelgelenks 10 (1).
An den die Gelenkachsen 12 und 14 bildenden Gelenkstiften 24 und 30 ist außenseitig der Vorsprünge 20 und 26 ein Verbindungselement 34 schwenkbeweglich angelenkt. In ähnlicher Weise ist an den Gelenkstiften 24 und 32 außenseitig der Vorsprünge 22 und 28 ein zweites Verbindungselement 36 schwenkbeweglich angelenkt. Die Verbindungselemente 34 und 36 bilden einen Teil des Doppelgelenks 10 und verbinden den Werkzeugträger 8 mit dem Endstück 4. Der Werkzeugträger 8 ist somit relativ zu dem Schaft 2 in einer Ebene normal zu den Gelenkachsen 12 und 14 abwinkelbar, wobei sich seine Abwinkelung aus der Summe der Abwinkelung der Verbindungselemente 34 und 36 relativ zu dem Schaft 2 und der Abwinkelung des Werkzeugträgers 8 relativ zu den Verbindungselementen 34 und 36 ergibt.
Um eine definierte Abwinkelung des Werkzeugträgers 8 relativ zu dem Schaft 2 zu ermöglichen, sind das Endstück 4 des Schaftes 2 und der Werkzeugträger 8 über Wälzkörperpaarungen miteinander verbunden. Zur Bildung dieser Wälzkörperpaarungen weisen die distalen Enden der an dem Endstück 4 ausgebildeten Vorsprünge 20 und 22 und die proximalen Enden der an dem Werkzeugträger 8 ausgebildeten Vorsprünge 26 und 28 jeweils einen Verzahnabschnitt in Form eines Zahnradsegments auf, wobei die an den Vorsprüngen 20 und 22 ausgebildeten Verzahnabschnitte und die an den Vorsprüngen 26 und 28 ausgebildeten Verzahnabschnitte, welche einen identischen Teilkreisdurchmesser aufweisen, miteinander in Eingriff sind.
Wie aus den 2 sowie 4–6 deutlich wird, weist der Werkzeugträger 8 distalseitig einen zum distalen Ende des Werkzeugträgers 8 hin offenen Einschnitt 38 auf. In diesem Einschnitt 38 sind die beiden Maulteile 16 und 18 des Maulwerkzeugs angelenkt. Hierzu weist das Maulteil 16 proximalseitig einen Lagerungsabschnitt 40 und das Maulteil 18 proximalseitig einen Lagerungsabschnitt 42 auf. Distalseitig des Lagerungsabschnitts 40 des Maulteils 16 schließt sich ein Funktionsabschnitt 44 an. Korrespondierend hierzu schließt sich distalseitig des Lagerungsabschnitts 42 des Maulteils 18 ebenfalls ein Funktionsabschnitt 46 an. Die Funktionsabschnitte 44 und 46 der Maulteile 16 und 18 sind zum Fassen von Körpergewebe und Gegenständen ausgebildet.
Mit ihren Lagerungsabschnitten 40 und 42 greifen die Maulteile 16 und 18 nebeneinanderliegend in den an dem Werkzeugträger 8 ausgebildeten Einschnitt 38 ein. Hierbei sind eine an der dem Lagerungsabschnitt 42 zugewandten Innenseite des Lagerungsabschnitts 40 ausgebildete Betätigungskontur 48 und eine an der dem Lagerungsabschnitt 40 zugewandten Innenseite des Lagerungsabschnitts 42 ausgebildete Betätigungskontur 50 unmittelbar an eine Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 angrenzend direkt nebeneinander angeordnet. An den Betätigungskonturen 48 und 50, welche einen kreisförmigen Querschnitt mit gleichem Durchmesser aufweisen, sind Seilzüge befestigt, die zur Bewegungssteuerung der Maulteile 16 und 18 dienen. Hierauf wird nachfolgend noch ausführlich eingegangen.
Insbesondere aus 3 ist erkennbar, dass die Lagerungsabschnitte 40 und 42 jeweils eine Durchbrechung 52 aufweisen, welche zentral durch die Betätigungskontur 48 bzw. 50 führt. Die jeweils an den Lagerungsabschnitten 40 und 42 ausgebildete Durchbrechung 52 dient zur Aufnahme eines an dem Werkzeugträger 8 quer zur Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 ausgerichtet befestigten Gelenkstiftes 54, welcher eine Schwenkachse 56 bildet, um welche die Maulteile 16 und 18 verschwenkbar sind. Hierbei stützen sich die Lagerungsabschnitte 40 und 42 gegenüber dem Gelenkstift 54 über jeweils zwei Wälzlager 58 ab, welche in der an den Lagerungsabschnitten 40 und 42 ausgebildeten Durchbrechung 52 angeordnet sind.
Wie bereits angemerkt, sind an den Betätigungskonturen 48 und 50 die zur Bewegungssteuerung der Maulteile 16 und 18 vorgesehenen Seilzüge befestigt. Zur Führung dieser Seilzüge ist an dem Außenumfang der Betätigungskonturen 48 und 50 jeweils eine Führungsnut 60 ausgebildet. Aus 3 ist ersichtlich, dass an der Betätigungskontur 50 zur Steuerung des Maulteils 18 die Seilzüge 62 und 64 festgelegt sind und an der umfänglich der Betätigungskontur 50 ausgebildeten Führungsnut 60 an zwei voneinander abgewandten Umfangsabschnitten der Betätigungskontur 50 antagonistisch wirkend geführt sind, so dass die Ausübung einer proximalwärts gerichteten Zugkraft auf den Seilzug 64 eine Öffnungsbewegung des Maulteils 18 oder dessen Schwenkbewegung in eine erste Richtung und die Ausübung einer proximalwärts gerichteten Zugkraft auf den Seilzug 62 eine Schließbewegung des Maulteils 18 oder eine Schwenkbewegung in eine der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewirkt. In korrespondierender Weise hierzu sind aus der Zeichnung nicht erkennbar an der Betätigungskontur 48 zur Steuerung des Maulteils 16 die Seilzüge 66 und 68 festgelegt und an der umfänglich der Betätigungskontur 48 ausgebildeten Führungsnut 60 an zwei voneinander abgewandten Umfangsabschnitten der Betätigungskontur 48 antagonistisch wirkend geführt, so dass die Ausübung einer proximalwärts gerichteten Zugkraft auf den Seilzug 66 eine Öffnungsbewegung des Maulteils 16 oder dessen Schwenkbewegung in eine erste Richtung und die Ausübung einer proximalwärts gerichteten Zugkraft auf den Seilzug 68 eine Schließbewegung des Maulteils 16 oder dessen Schwenkbewegung in eine der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewirkt.
Aus 3 wird auch deutlich, dass direkt proximalseitig der Betätigungskontur 50 eine erste Seilführung für die Seilzüge 62 und 64 vorgesehen ist, welche von zwei Seilrollen 70 und 72 gebildet wird. Hierbei ist die Seilrolle 70 auf einem Lagerungsstift 74 und die Seilrolle 72 auf einem Lagerungsstift 76 drehbar gelagert. Die Lagerungsstifte 74 und 76 sind in einer gemeinsamen Ebene normal zur Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 angeordnet und parallel zu dem Gelenkstift 54 ausgerichtet, um welchen die Maulteile 16 und 18 verschwenkbar sind. In der von den Seilrollen 70 und 72 gebildeten ersten Seilführung sind die Seilzüge 62 und 64 durch den Zwischenraum zwischen den Seilrollen 70 und 72 geführt, wobei der Seilzug 62 an der der Seilrolle 70 zugewandten Seite der Seilrolle 72 anliegt und der Seilzug 64 an der der Seilrolle 72 zugewandten Seite der Seilrolle 70 anliegt. Ausgehend von den Seilrollen 70 und 72 sind die Seilzüge 62 und 64 in einer von der Betätigungskontur 50 gebildeten Führungsebene in unmittelbarer Nähe zu der Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 in proximaler Richtung zu dem proximalen Ende des Schaftes 2 geführt, wo sie proximalseitig des Schaftes 2 mit einer Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden sind. 3 ist zu entnehmen, dass die von den Seilrollen 70 und 72 gebildete Seilführung bewirkt, dass die Seilzüge 62 und 64 die Betätigungskontur 50 jeweils in einem Winkelbereich umschlingen, welcher deutlich größer als 90° ist.
Auf dem Lagerungsstift 74 ist direkt neben der Seilrolle 70 eine Seilrolle 78 drehbar gelagert (1, 2, 5), während auf dem Lagerungsstift 76 direkt neben der Seilrolle 72 eine Seilrolle 80 drehbar gelagert ist (4). Die Seilrollen 78 und 80 sind proximalseitig der Betätigungskontur 48 in einer gemeinsamen Ebene mit dieser angeordnet und bilden eine weitere erste Seilführung für die an der Betätigungskontur 48 festgelegten Seilzüge 66 und 68. Korrespondierend zu der von den Seilrollen 70 und 72 gebildeten Seilführung sind die Seilzüge 66 und 68 durch den Zwischenraum zwischen den Seilrollen 78 und 80 geführt, wobei der Seilzug 66 an der der Seilrolle 78 zugewandten Seite der Seilrolle 80 anliegend und der Seilzug 68 an der der Seilrolle 80 zugewandten Seite der Seilrolle 78 anliegend in einer von der Betätigungskontur 48 gebildeten Führungsebene in unmittelbarer Nähe zu der Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 in proximaler Richtung zu dem proximalen Ende des Schaftes 2 geführt sind, wo sie mit einer Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden sind. Analog zu der von den Seilrollen 70 und 72 gebildeten Seilführung bewirkt die von den Seilrollen 78 und 80 gebildete erste Seilführung, dass die Seilzüge 66 und 68 die Betätigungskontur 48 jeweils in einem Winkelbereich umschlingen, welcher deutlich größer als 90° ist.
4 ist zu entnehmen, dass proximalseitig der von den Seilrollen 70 und 72 gebildeten ersten Seilführung eine zweite Seilführung vorgesehen ist, welche auf einem an dem Werkzeugträger 8 ausgebildeten Ausleger 82 angeordnet ist, der sich an dem Werkzeugträger 8 proximalwärts in Richtung des die proximale Gelenkachse 12 des Doppelgelenks 10 bildenden Gelenkstiftes 24 erstreckt. An dem Ausleger 82 sind drei Lagerungsstifte 84, 86 und 88 angeordnet, welche normal zu den Lagerungsstiften 74 und 76 der ersten Seilführungen ausgerichtet sind. Hierbei sind die Lagerungsstifte 84 und 86 in einer gemeinsamen Ebene normal zur Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 angeordnet und der Lagerungsstift 88 proximalseitig der Lagerungsstifte 84 und 86 die Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 schneidend angeordnet. An dem Lagerungsstift 84 ist eine Seilrolle 90 drehbar gelagert, während an dem Lagerungsstift 86 eine Seilrolle 92 drehbar gelagert ist. Der Lagerungsstift 88 trägt eine daran drehbar gelagerte Ausrichtrolle 94, deren Durchmesser größer als der Abstand der nebeneinander angeordneten Seilrollen 90 und 92 ist. In der von den Seilrollen 90 und 92 sowie der Ausrichtrolle 94 gebildeten zweiten Seilführung sind der an der Betätigungskontur 50 festgelegte Seilzug 62 sowie der an der Betätigungskontur 48 festgelegte Seilzug 68 zunächst durch den Zwischenraum zwischen den Seilrollen 90 und 92 geführt, wobei der Seilzug 62 an der Seilrolle 90 an einer der Seilrolle 92 zugewandten Seite anliegt und an der Ausrichtrolle 94 an einer von der Seilrolle 92 abgewandten Seite anliegt, während der Seilzug 68 an der Seilrolle 92 an einer der Seilrolle 90 zugewandten Seite anliegt und an der Ausrichtrolle 94 an einer von der Seilrolle 90 abgewandten Seite anliegt. Proximalseitig der Ausrichtrolle 94 sind die Seilzüge 62 und 68 durch den Schaft 2 zu dem proximalen Ende des Schaftes 2 geführt, wo sie mit der Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden sind.
Aus der Zeichnung nicht ersichtlich tragen die Lagerungsstifte 84 und 86 jeweils eine weitere Seilrolle und der Lagerungsstift 88 eine weitere Ausrichtrolle. Diese Seilrollen, die auf den Lagerungsstiften 84 und 86 neben den Seilrollen 90 und 92 in einer gemeinsamen Ebene miteinander drehbar gelagert sind, bilden zusammen mit der Ausrichtrolle, die auf dem Lagerungsstift 88 neben der Ausrichtrolle 94 drehbar gelagert ist, eine weitere zweite Seilführung für die Seilzüge 64 und 68, wobei die Seilzüge 64 und 68 korrespondierend zu den Seilzügen 62 und 66 durch den Zwischenraum zwischen den Seilrollen und an zwei voneinander abgewandten Seiten der Ausrichtrolle geführt sind.
Zur Bewegungssteuerung des Werkzeugträgers 8 ist der Werkzeugträger 8 mit zwei Seilzügen 96 und 98 bewegungsgekoppelt. Bei einer in 2 dargestellten Ausgestaltung ist der Seilzug 96 an dem Werkzeugträger 8 an einem Außenbereich des durch den Werkzeugträger 8 geführten Lagerungsstiftes 74 befestigt. Proximalseitig des Lagerungsstiftes 74 sind zur Führung des Seilzugs 96 eine an dem Gelenkstift 24 angeordnete Führungsrolle 100 und proximalseitig der Führungsrolle 100 eine weitere Führungsrolle 102 vorgesehen, welche auf einem an dem Endstück 4 des Schaftes 2 parallel zum Gelenkstift 24 ausgerichtet angeordneten Lagerungsstift 104 drehbar gelagert ist. Der Durchmesser der Führungsrolle 100 ist derart bemessen, dass der Seilzug 96 in dem Bereich zwischen seiner Anbindung an dem Lagerungsstift 74 und der Führungsrolle 100 parallel zu der Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 geführt ist. In dem Bereich zwischen der Führungsrolle 100 und der Führungsrolle 102 ist der Seilzug 96 S-förmig geführt, so dass er eine Ebene, in der die Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 angeordnet ist, schneidet. Proximalseitig der Führungsrolle 102 ist der Seilzug 96 parallel zur Längsmittelachse A zu dem proximalen Ende des Schaftes 2 geführt, wo er proximalseitig des Schaftes 2 mit einer Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden ist.
Aus der 2 nicht ersichtlich ist der Seilzug 98 zur Bewegungssteuerung des Werkzeugträgers 8 an dem durch den Werkzeugträger 8 geführten Lagerungsstift 76 an einem von der Befestigung des Seilzugs 96 an dem Lagerungsstift 74 abgewandten Außenbereich befestigt. Korrespondierend zur Führung des Seilzugs 96 sind proximalseitig des Lagerungsstiftes 76 an dem Gelenkstift 74 eine weitere Führungsrolle 100 und proximal hinter der Führungsrolle 100 eine weitere Führungsrolle 102 angeordnet. Die zur Führung des Seilzugs 98 vorgesehenen Führungsrollen 100 und 102 sind derart angeordnet, dass der Seilzug 98 zwischen seiner Anbindung an dem Lagerungsstift 76 und der Führungsrolle 102 in einer gemeinsamen Ebene parallel zu der Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 geführt ist, wobei auch der Seilzug 98 zwischen der Führungsrolle 100 und der Führungsrolle 102 eine Ebene, in der die Längsmittelachse A des Instrumentenkopfes 6 angeordnet ist, schneidet.
In 5 ist eine zu der in 2 dargestellten Befestigung und Führung der Seilzüge 96 und 98 alternative Befestigung und Führung der Seilzüge 96 und 98 dargestellt. Hier ist neben dem Seilzug 96 auch der Seilzug 98 an dem Lagerungsstift 74 festgelegt, wobei die Festlegung der Seilzüge 96 und 98 an voneinander abgewandten Außenbereichen des Lagerungsstiftes 74 erfolgt. Wie bei der in 2 dargestellten Führung des Seilzugs 96 ist proximalseitig des Lagerungsstiftes 74 an dem Gelenkstift 24 eine Führungsrolle 100 angeordnet, wobei die Seilzüge 96 und 98 an der Führungsrolle 100 an voneinander abgewandten Umfangsabschnitten nach proximalwärts geführt sind. Proximalseitig der Führungsrolle 100 sind zur weiteren Führung der Seilzüge 96 und 98 anstelle der Führungsrolle 102 zwei Führungsrollen 106 und 108 vorgesehen. Diese Führungsrollen 106 und 108 sind an zwei Lagerungsstiften 110 und 112, welche an dem Endstück 4 des Schaftes 2 in einer gemeinsamen Ebene quer zur Längsausdehnung des Schaftes 2 angeordnet sind, drehbar gelagert. Hierbei sind die Seilzüge 96 und 98 durch einen Zwischenraum zwischen den Führungsrollen 106 und 108 hindurch geführt, wodurch die antagonistisch wirkenden Seilzüge 96 und 98 platzsparend auf einer Ebene geführt werden.
Aus 6 wird deutlich, dass es sich bei der in den 5 und 6 dargestellten zweiten Ausführungsform des Instruments um eine Koagulationszange handelt. Um mit dem Maulwerkzeug des Instrumentes Körpergewebe koagulieren zu können, sind die Maulteile 16 und 18 sowie der Werkzeugträger 8 entweder jeweils aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet oder weisen bei einer Ausgestaltung aus elektrisch nicht leitendem Material jeweils an der HF-Applikationsfläche und den Gleitkontaktflächen zwischen den Maulteilen 16 bzw. 18 und dem Werkzeugträger 8 eine metallisch leitende Beschichtung auf. Dabei ist der Werkzeugträger 8, wie in Fig. dargestellt, über eine HF-Leitung 113 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten HF-Generator verbunden. Um bei einer Abwinkelung des Instrumentenkopfes 6 relativ zu dem Schaft 2 eine Längenänderung der HF-Leitung 113 zu verhindern, ist die mit dem Werkzeugträger 8 verbundene HF-Leitung 113 über eine an dem Gelenkstift 24 angeordnete Umlenkrolle 109 und eine entsprechende Scheibenkontur des Werkzeugträgers 8 S-förmig durch den Momentanpol der Abwinkelung des Instrumentenkopfes 6 relativ zu dem Schaft 2 geführt.
Bei dem in den 7–15 dargestellten Instrument handelt es sich ebenfalls um ein medizinisch-endoskopisches Instrument in Form einer Zange. Dieses Instrument, welches auch ein manuell zu betätigendes Instrument oder ein in Verbindung mit einem Operationsroboter verwendetes Instrument sein kann, weist ebenfalls einen länglichen, hohlzylindrisch ausgebildeten Schaft auf, wobei in der Zeichnung aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit lediglich ein das distale Ende des Schaftes bildendes Endstück 114 des Schaftes dargestellt ist, welches an seinem distalen Ende zwei Vorsprünge 116 und 118 aufweist, die in Längsverlängerung des Schaftes vorstehen und von zwei einander gegenüberliegenden Wandungsabschnitten des Endstücks 114 gebildet werden. An den Vorsprüngen 116 und 118 ist ein Instrumentenkopf 120 über ein Gelenk relativ zu dem Schaft abwinkelbar angelenkt. Der Instrumentenkopf 120 trägt zwei relativ zueinander verschwenkbare Maulteile 122 und 124. Hierzu sind an dem proximalen Ende des Instrumentenkopfes 120 zwei in Längsverlängerung des Instrumentenkopfes 120 ausgerichtete Vorsprünge 126 und 128 ausgebildet, die in den Zwischenraum zwischen den an dem Endstück 114 ausgebildeten Vorsprüngen 114 und 118 eingreifen.
An den Vorsprüngen 116 und 118 ist jeweils ein quer zur Längsausdehnung des Endstücks 114 verlaufendes Durchgangsloch ausgebildet, wobei die Durchgangslöcher der beiden Vorsprüngen 116 und 118 miteinander fluchten. Korrespondierend zu diesen Durchgangslöchern sind an den Vorsprüngen 126 und 128 des Instrumentenkopfes 120 ebenfalls zwei miteinander fluchtende Durchgangslöcher ausgebildet. Die an den Vorsprüngen 116 und 118 des Endstücks 114 ausgebildeten Durchgangslöcher und die an den Vorsprüngen 126 und 128 des Instrumentenkopfes 120 ausgebildeten Durchgangslöcher dienen zur Aufnahme eines Gelenkstiftes 130, welcher ein Gelenk bildet, um das der Instrumentenkopf 120 relativ zu dem Endstück 114 bzw. dem Schaft abwinkelbar ist.
An dem Instrumentenkopf 120 ist distalseitig ein zum distalen Ende des Instrumentenkopfes 120 hin offener Einschnitt 132 ausgebildet, in dem die beiden Maulteile 122 und 124 des Maulwerkzeugs angelenkt sind. Zu diesem Zweck weisen das Maulteil 122 proximalseitig einen Lagerungsabschnitt 134 und das Maulteil 124 proximalseitig einen Lagerungsabschnitt 136 auf. An den Lagerungsabschnitt 134 des Maulteils 122 schließt sich distalseitig ein Funktionsabschnitt 138 und an den Lagerungsabschnitt 136 des Maulteils 124 schließt sich distalseitig ein Funktionsabschnitt 140 an. Die Funktionsabschnitte 138 und 140 der Maulteile 122 und 124 sind zum Fassen von Körpergewebe und Gegenständen ausgebildet.
Mit den Lagerungsabschnitten 134 und 136 greifen die Maulteile 122 und 124 nebeneinanderliegend in den an dem Instrumentenkopf 120 ausgebildeten Einschnitt 132 ein, wobei eine an der dem Lagerungsabschnitt 134 zugewandten Innenseite des Lagerungsabschnitts 136 ausgebildete Betätigungskontur 142 und eine an der dem Lagerungsabschnitt 136 zugewandten Innenseite des Lagerungsabschnitts 138 ausgebildete Betätigungskontur 144 unmittelbar an einer Längsmittelachse des Instrumentenkopf 120 angrenzend direkt nebeneinander angeordnet sind. An den Betätigungskonturen 142 und 144, welche einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit gleichem Durchmesser aufweisen, sind Seilzüge zur Bewegungssteuerung der Maulteile 122 und 124 an einer distalen Flachseite 146 (10, 11, 12 und 14) befestigt.
Die Lagerungsabschnitte 134 und 136 weisen jeweils eine Durchbrechung 148 (10 und 12) auf, welche zentral durch die Betätigungskontur 142 bzw. 144 führt. Diese Durchbrechungen 148 dienen zur Aufnahme eines an dem Instrumentenkopf 120 quer zur Längsmittelachse des Instrumentenkopfes 120 ausgerichtet befestigten Gelenkstiftes 150, welcher eine Schwenkachse 152 bildet, um die die Maulteile 122 und 124 verschwenkbar sind.
Aus den 10 und 11 wird deutlich, dass die zur Bewegungssteuerung des Maulteils 122 vorgesehenen Seilzüge 154 und 156 von den beiden Enden eines Seiles 158 gebildet werden, das die Betätigungskontur 142 des in 10 aus Übersichtsgründen nicht dargestellten Lagerungsabschnitts 134 des Maulteils 122 distalseitig umschlingt und an der Flachseite 146 der Betätigungskontur 142 mittels eines Befestigungsstiftes 160 festgelegt ist.
In korrespondierender Weise werden die zur Bewegungssteuerung des Maulteils 124 vorgesehenen Seilzüge 162 und 164 von den beiden Enden eines die Betätigungskontur 144 des Lagerungsabschnitts 136 des Maulteils 124 distalseitig umschlingenden Seiles 160 gebildet, welches an der Flachseite 146 der Betätigungskontur 144 mittels eines Befestigungsstiftes 168 festgelegt ist (12).
Insbesondere 11 ist zu entnehmen, dass direkt proximalseitig der Betätigungskontur 142 eine erste Seilführung für die Seilzüge 162 und 164 vorgesehen ist, welche von zwei Seilrollen 170 und 172 gebildet wird. Hierbei ist die Seilrolle 170 auf einem Lagerungsstift 174 und die Seilrolle 172 auf einem Lagerungsstift 176 drehbar gelagert. Die Lagerungsstifte 174 und 176 sind in einer gemeinsamen Ebene normal zur Längsausdehnung des Instrumentenkopfes 120 angeordnet und parallel zu dem Gelenkstift 150 ausgerichtet, um welchen die Maulteile 122 und 124 verschwenkbar sind. In der von den Seilrollen 170 und 172 gebildeten ersten Seilführung sind die Seilzüge 154 und 156 durch den Zwischenraum zwischen den Seilrollen 170 und 172 geführt, wobei der Seilzug 154 an der der Seilrolle 170 zugewandten Seite der Seilrolle 172 anliegt und der Seilzug 156 an der der Seilrolle 172 zugewandten Seite der Seilrolle 170 anliegt. Ausgehend von den Seilrollen 170 und 172 sind die Seilzüge 154 und 156 in einer von der Betätigungskontur 142 gebildeten Führungsebene in unmittelbarer Nähe zu der Längsmittelachse des Instrumentenkopfes 120 in proximaler Richtung zu dem proximalen Ende des Schaftes geführt, wo sie proximalseitig des Schaftes mit einer Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden sind.
Auf dem Lagerungsstift 174 ist direkt neben der Seilrolle 170 eine Seilrolle 178 drehbar gelagert, während auf dem Lagerungsstift 176 direkt neben der Seilrolle 172 eine Seilrolle 180 drehbar gelagert ist (14). Die Seilrollen 178 und 180 sind proximalseitig der Betätigungskontur 144 in einer gemeinsamen Ebene mit dieser angeordnet und bilden eine weitere erste Seilführung für die an der Betätigungskontur 144 festgelegten Seilzüge 162 und 164. Korrespondierend zu der von den Seilrollen 170 und 172 gebildeten ersten Seilführung sind die Seilzüge 162 und 164 durch den Zwischenraum zwischen den Seilrollen 178 und 180 geführt, wobei der Seilzug 162 an der der Seilrolle 180 zugewandten Seite der Seilrolle 178 anliegend und der Seilzug 164 an der der Seilrolle 178 zugewandten Seite der Seilrolle 180 anliegend in einer von der Betätigungskontur 144 gebildeten Führungsebene in unmittelbarer Nähe zu der Längsmittelachse des Instrumentenkopfes 120 in proximaler Richtung zu dem proximalen Ende des Schaftes geführt sind, wo sie mit einer Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden sind.
Proximalseitig der von den Seilrollen 170 und 172 gebildeten ersten Seilführung ist eine zweite Seilführung für die Seilzüge 154 und 156 vorgesehen. Diese zweite Seilführung wird von einer auf einem normal zu den Lagerungsstiften 174 und 176 ausgerichteten Lagerungsstift 182 drehbar gelagerten Seilrolle 184 gebildet. Korrespondierend zu dieser von der Seilrolle 184 gebildeten zweiten Seilführung für die Seilzüge 154 und 156 bildet eine Seilrolle 186 eine zweite Seilführung für die Seilzüge 162 und 164. Diese Seilrolle 186 ist drehbar auf einem Lagerungsstift 188 gelagert, welcher parallel zu dem Lagerungsstift 182 und mit dem Lagerungsstift 182 in einer gemeinsamen Ebene quer zur Längsausdehnung des Instrumentenkopfes 120 angeordnet ist. In der zweiten Seilführung für die Seilzüge 154 und 156 liegen die Seilzüge 154 und 156 an der der Seilrolle 188 zugewandten Seite der Seilrolle 184 an, während in der zweiten Seilführung für die Seilzüge 162 und 164 die Seilzüge 162 und 164 an der der Seilrolle 184 zugewandten Seite der Seilrolle 188 anliegen.
An dem Gelenkstift 130 sind axial voneinander beabstandet zwei Ausrichtrollen 190 und 192 gelagert. Die Ausrichtrollen 190 und 192 weisen einen identischen Durchmesser auf, welcher größer als der Abstand der Seilrollen 184 und 186 voneinander ist. An der Ausrichtrolle 190 anliegend sind die Seilzüge 154 und 162 nach proximalwärts geführt, während die Seilzüge 156 und 164 an der Ausrichtrolle 192 anliegend in proximale Richtung geführt sind.
Proximalseitig der Ausrichtrollen 190 und 192 ist an dem Endstück 114 des Schaftes an einem parallel zum Gelenkstift 130 ausgerichteten Lagerungsstift 194 eine Seilrolle 196 drehbar gelagert. Ferner ist in einer mit dem Lagerungsstift 194 gemeinsamen Ebene quer zur Längsausdehnung des Endstücks 114 ein Lagerungsstift 198 angeordnet, an dem eine Seilrolle 200 drehbar gelagert ist. An der Seilrolle 196 liegen die Seilzüge 154 und 156 an der der Seilrolle 200 zugewandten Seite an, von wo sie durch den Schaft des Instruments nach proximalseitig des Schaftes zu einer Steuerungseinrichtung geführt sind. Die Seilzüge 162 und 164 sind an der der Seilrolle 196 zugewandten Seite der Seilrolle 200 anliegend durch den Schaft zu einer proximalseitig des Schaftes angeordneten Steuerungseinrichtung geführt.
An dem Gelenkstift 130 ist zwischen den Ausrichtrollen 190 und 192 eine drehfest mit dem Instrumentenkopf 120 verbundene Betätigungsrolle 202 angeordnet. Die Betätigungsrolle 202 weist an ihren beiden in Achsrichtung voneinander abgewandten Außenseiten jeweils einen Abschnitt mit einem geringeren Durchmesser auf. An einem dieser Abschnitte der Betätigungsrolle 202 ist ein diesen Abschnitt distalseitig umschlingender Seilzug 204 festgelegt. An dem anderen Abschnitt geringeren Durchmessers der Betätigungsrolle 202 ist ein Seilzug 206 festgelegt, der diesen Abschnitt distalseitig in entgegengesetzter Richtung zu dem Seilzug 204 umschlingt. Die Seilzüge 204 und 206 dienen zur Abwinkelung des Instrumentenkopfes 120 relativ zu dem Schaft und sind von der Betätigungsrolle 202 durch den Schaft nach proximalseitig des Schaftes geführt, wo sie mit einer Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden sind.
Bezugszeichenliste

2: Schaft
4: Endstück
6: Instrumentenkopf
8: Werkzeugträger
10: Doppelgelenk
12: Achse
14: Achse
16: Maulteil
18: Maulteil
20: Vorsprung
22: Vorsprung
24: Gelenkstift
26: Vorsprung
28: Vorsprung
30: Gelenkstift
32: Gelenkstift
34: Verbindungselement
36: Verbindungselement
38: Einschnitt
40: Lagerungsabschnitt
42: Lagerungsabschnitt
44: Funktionsabschnitt
46: Funktionsabschnitt
48: Betätigungskontur
50: Betätigungskontur
52: Durchbrechung
54: Gelenkstift
56: Schwenkachse
58: Wälzlager
60: Führungsnut
62: Seilzug
64: Seilzug
66: Seilzug
68: Seilzug
70: Seilrolle
72: Seilrolle
74: Lagerungsstift
76: Lagerungsstift
78: Seilrolle
80: Seilrolle
82: Ausleger
84: Lagerungsstift
86: Lagerungsstift
88: Lagerungsstift
90: Seilrolle
92: Seilrolle
94: Ausrichtrolle
96: Seilzug
98: Seilzug
100: Führungsrolle
102: Führungsrolle
104: Lagerungsstift
106: Führungsrolle
108: Führungsrolle
109: Umlenkrolle
110: Lagerungsstift
112: Lagerungsstift
113: HF-Leitung
114: Endstück
116: Vorsprung
118: Vorsprung
120: Instrumentenkopf
122: Maulteil
124: Maulteil
126: Vorsprung
128: Vorsprung
130: Gelenkstift
132: Einschnitt
134: Lagerungsabschnitt
136: Lagerungsabschnitt
138: Funktionsabschnitt
140: Funktionsabschnitt
142: Betätigungskontur
144: Betätigungskontur
146: Flachseite
148: Durchbrechung
150: Gelenkstift
152: Schwenkachse
154: Seilzug
156: Seilzug
158: Seil
160: Befestigungsstift
162: Seilzug
164: Seilzug
166: Seil
168: Befestigungsstift
170: Seilrolle
172: Seilrolle
174: Lagerungsstift
176: Lagerungsstift
178: Seilrolle
180: Seilrolle
182: Lagerungsstift
184: Seilrolle
186: Seilrolle
188: Lagerungsstift
190: Ausrichtrolle
192: Ausrichtrolle
194: Lagerungsstift
196: Seilrolle
198: Lagerungsstift
200: Seilrolle
202: Betätigungsrolle
204: Seilzug
206: Seilzug
A: Längsmittelachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0208375 A1 [0002, 0003]

Claims

Instrument, insbesondere medizinisch-endoskopisches Instrument, mit einem Schaft (2), mit einem distalseitig des Schaftes (2) angeordneten und relativ zu dem Schaft (2) abwinkelbaren Instrumentenkopf (6, 120) und mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Maulteilen (16, 18, 122, 124) mit jeweils einem proximalseitigen Lagerungsabschnitt (40, 42, 134, 136), wobei die Lagerungsabschnitte (40, 42, 134, 136) direkt nebeneinander um eine parallel zur Abwinkelungsebene des Instrumentenkopfs (6, 120) ausgerichtete Schwenkachse (56, 152) gelagert sind und die Maulteile (16, 18, 122, 124) an einander zugewandten Innenseiten jeweils eine Betätigungskontur (48, 50, 142, 144) aufweisen, über welche die Maulteile (16, 18, 122, 124) jeweils mit zwei antagonistisch wirkenden Seilzügen (62, 64, 66, 68, 154, 156, 162, 164) bewegungsgekoppelt sind.
Instrument nach Anspruch 1, bei dem die beiden Seilzüge umfänglich der Betätigungskontur (48, 50, 142, 144) in einer gemeinsamen Ebene geführt sind.
Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem an dem Instrumentenkopf (6, 120) proximalseitig jeder Betätigungskontur (48, 50, 142, 144) eine Seilführung vorgesehen ist, in welcher die beiden mit einem Maulteil (16, 18, 122, 124) bewegungsgekoppelten Seilzüge (62, 64, 66, 68, 154, 156, 162, 164) jeweils in Richtung der Längsmittelachse (A) des Instrumentenkopfes (6, 120) abgelenkt werden.
Instrument nach Anspruch 3, bei dem die Seilführungen jeweils von zwei Seilrollen (70, 72, 76, 78, 170, 172, 178, 180) gebildet werden, welche jeweils um eine parallel zur Schwenkachse (56, 152) der Maulteile (16, 18, 122, 124) ausgerichtete Drehachse drehbar gelagert sind.
Instrument nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem proximalseitig der Seilführungen zwei weitere zweite Seilführungen vorgesehen sind, in welchen die mit den Betätigungskonturen (48, 50) gleichsinnig bewegungsgekoppelten Seilzüge (62, 64, 66, 68) paarweise jeweils in einer Führungsebene, welche normal zu einer Führungsebene der ersten Seilführungen ausgerichtet ist, geführt sind.
Instrument nach Anspruch 5, bei dem die beiden zweiten Seilführungen jeweils zwei Seilrollen (90, 92) aufweisen, welche jeweils um eine normal zur Schwenkachse (56) der Maulteile (16, 18) ausgerichtete Drehachse drehbar gelagert sind.
Instrument nach Anspruch 6, bei dem proximalseitig der Seilrollen (90, 92) der zweiten Seilführungen zumindest eine Ausrichtrolle (94) vorgesehen ist, deren Drehachse parallel zu den Drehachsen der Seilrollen (90, 92) ausgerichtet ist.
Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Instrumentenkopf (6) über ein Doppelgelenk (10) mit zwei in Längsrichtung des Instruments voneinander beabstandeten Gelenkachsen (12, 14) an dem Schaft (2) angelenkt ist.
Instrument nach Anspruch 8, bei dem die ersten und zweiten Seilführungen distalseitig einer proximalen Gelenkachse (12) des Doppelgelenks (10) angeordnet sind.
Instrument nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die Ausrichtrolle (94) im gestreckten Zustand des Instruments distalseitig einer proximalen Gelenkachse (12) des Doppelgelenks (10) angeordnet ist.
Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Instrumentenkopf (6, 120) über zwei damit bewegungsgekoppelte Seilzüge(96, 98, 204, 206) steuerbar ist.