DE102019130633A1

DE102019130633A1 - Surgical instrument

Info

Publication number: DE102019130633A1
Application number: DE102019130633.7A
Authority: DE
Inventors: Matthias Bissinger; Jochen Hein
Original assignee: Guenter Bissinger Medizintechnik GmbH
Current assignee: Guenter Bissinger Medizintechnik GmbH
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2021-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument (10) mit einem Schaft (14), an dessen distalem Ende ein Werkzeug (18) angeordnet ist, und mit einer proximalen Griff- und Betätigungseinrichtung (12) zur Betätigung des Werkzeugs (18) über mindestens eine Schubstange (22), wobei das Werkzeug (18) zwei Werkzeughälften (20a, 20b) aufweist, die im distalen Endbereich des Schafts (14) schwenkbar gelagert sind. Gemäß der Erfindung sind zwei parallel zueinander im Abstand von einer Längsmittelachse des Schafts (14) angeordnete Schwenkachsen (36, 40) für die Werkzeughälften (20a, 20b) vorgesehen.The invention relates to a surgical instrument (10) with a shaft (14), at the distal end of which a tool (18) is arranged, and with a proximal grip and actuation device (12) for actuating the tool (18) via at least one push rod (22), the tool (18) having two tool halves (20a, 20b) which are pivotably mounted in the distal end region of the shaft (14). According to the invention, two pivot axes (36, 40) arranged parallel to one another at a distance from a longitudinal center axis of the shaft (14) are provided for the tool halves (20a, 20b).

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit einem Schaft, an dessen distalem Ende ein Werkzeug angeordnet ist, und mit einer proximalen Griff- und Betätigungseinrichtung zur Betätigung des Werkzeugs über mindestens eine Schubstange, wobei das Werkzeug zwei Werkzeughälften aufweist, die im distalen Endbereich des Schafts schwenkbar gelagert sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Beugeplättchen als Teil der Betätigungsmechanik für das Werkzeug.The invention relates to a surgical instrument with a shaft, at the distal end of which a tool is arranged, and with a proximal grip and actuation device for actuating the tool via at least one push rod, the tool having two tool halves which are pivotable in the distal end region of the shaft are stored. The invention also relates to a flex plate as part of the actuation mechanism for the tool.

Bei bekannten Instrumenten dieser Art werden die Werkzeughälften, etwa Maulteile von Zangen oder Scherenblätter, mittels der mindestens einen Schubstange um eine gemeinsame Lagerachse verschwenkt. Die Hebelmechanik für die Bewegung der Werkzeughälften umfass einen Gelenkmechanismus mit sogenannten Beugeplättchen, die in einem Endbereich einen Schwenkpunkt für ein Verbindungselement der Schubstange und an ihrem anderen Endbereich einen Schwenkpunkt für ein Verbindungselement des proximalen Endes der Werkzeughälfte aufweisen, wobei die gemeinsame Lagerachse der Werkzeughälften distal zu deren Verbindungspunkt mit dem Beugeplättchen angeordnet ist. Als nachteilig wird bei dieser Art der Konstruktion angesehen, dass zumindest eine Partie des Beugeplättchens im Bereich der Schwenkverbindung mit der Werkzeughälfte bei der Betätigung des Werkzeugs, je nach Auslegung des Instruments entweder beim Öffnen oder beim Schließen der Werkzeughälften, seitlich über den Schaftdurchmesser austritt. Dies wird insbesondere dann als nachteilig angesehen, wenn das Instrument für elektrochirurgische Operationen ausgelegt ist, das dann die Beugeplättchen Teil des Strompfades von einem Spannungsquellenanschluss am proximalen Ende des Schafts zu den Werkzeughälften am distalen Ende des Schafts bilden. Wenn dies nun seitlich über den Schaft übersteht, besteht die Gefahr eines Kurzschlusses zum benachbarten Gewebe entfernt von der eigentlich gewünschten Operationsstelle.In known instruments of this type, the tool halves, such as jaws of pliers or scissors blades, are pivoted about a common bearing axis by means of the at least one push rod. The lever mechanism for moving the tool halves includes a hinge mechanism with so-called flexion plates, which have a pivot point for a connecting element of the push rod in one end area and a pivot point for a connecting element of the proximal end of the tool half in one end area, with the common bearing axis of the tool halves being distal whose connection point is arranged with the flexion plate. A disadvantage of this type of construction is that at least one part of the flexion plate in the area of the pivot connection with the tool half emerges laterally over the shaft diameter when the tool is operated, depending on the design of the instrument, either when opening or closing the tool halves. This is viewed as disadvantageous in particular if the instrument is designed for electrosurgical operations, which then form the flexion plates part of the current path from a voltage source connection at the proximal end of the shaft to the tool halves at the distal end of the shaft. If this protrudes laterally over the shaft, there is a risk of a short circuit to the adjacent tissue away from the actually desired surgical site.

Was die Beugeplättchen an sich betrifft, so sollen sie beim elektrochirurgischen Einsatz einerseits einen kontaktsicheren Teil des Strompfades bilden, andererseits aber kein größeres Reibungsmoment bei der Betätigung des Werkzeugs aufweisen, da dann dessen Betätigung erschwert wird.As far as the flexural plate is concerned, in electrosurgical use, on the one hand, they should form a contact-safe part of the current path, but on the other hand, they should not have a greater frictional torque when the tool is operated, since its operation is then made difficult.

Ausgehend davon besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Instrument der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass die Beugeplättchen bei der Betätigung des Werkzeugs nicht seitlich über den Schaft herausragen, sowie ein Beugeplättchen bereitzustellen, dass bei dauerhaft sicherer Stromführung von den Schubstangen zum Werkzeug eine reibungsarme Betätigung erlaubt.Based on this, the object of the invention is to design an instrument of the type mentioned in such a way that the flex plates do not protrude laterally over the shaft when the tool is operated, and to provide a flex plate that, with permanently safe current flow from the push rods to the tool, provides a low-friction actuation allowed.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, the combinations of features specified in claims 1 and 4 are proposed. Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the dependent claims.

Der Erfindung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, dass eine Lagerung der Werkzeughälften an separaten Drehachsen im Schaft in einem Abstand zu dessen Längsmittelachse den Einsatz kürzerer Beugeplättchen mit einer veränderten Betätigungsgeometrie erlaubt, wodurch die Beugeplättchen bei Verschwenken der Werkzeughälften nicht mehr über den Umfang des Schafts austreten. Das erfindungsgemäße Instrument ist daher dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallel zueinander im Abstand von einer Längsmittelachse des Schafts angeordnete Schwenkachsen für die Werkzeughälften vorgesehen sind.The invention is primarily based on the idea that mounting the tool halves on separate axes of rotation in the shaft at a distance from its longitudinal center axis allows the use of shorter flexion plates with a modified actuation geometry, so that the flexion plates no longer emerge over the circumference of the shaft when the tool halves are pivoted . The instrument according to the invention is therefore characterized in that two pivot axes, which are arranged parallel to one another at a distance from a longitudinal center axis of the shaft, are provided for the tool halves.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine Schubstange über ein Beugeplättchen mit einem proximalen Ende der Werkzeughälfte beweglich verbunden, wobei das Beugeplättchen jeweils endseitig eine Durchtrittsöffnung als Schwenklager für ein Koppelelement der Schubstange und der Werkzeughälfte aufweist. Dabei kann das Beugeplättchen vorteilhaft je eine in die Durchtrittsöffnung hineinragende Federzunge aufweisen, die einen an dem Koppelelement federnd anliegenden Schleifkontakt bildet, wodurch langfristig eine reibungsarme Verbindung mit sicherer Stromleitung gewährleistet ist.In a preferred embodiment of the invention, the at least one push rod is movably connected to a proximal end of the tool half via a flex plate, the flex plate having a passage opening at each end as a pivot bearing for a coupling element of the push rod and the tool half. The flex plate can advantageously each have a spring tongue protruding into the passage opening, which forms a sliding contact resiliently resting on the coupling element, thereby ensuring a long-term low-friction connection with a reliable power line.

Das Koppelelement zur Verbindung der Schubstange mit dem Beugeplättchen ist bevorzugt durch eine etwa rechtwinklig abgebogene Endpartie der Schubstange gebildet, während das Koppelelement zur Verbindung der Werkzeughälfte mit dem Beugeplättchen durch einen Niet gebildet sein kann.The coupling element for connecting the push rod to the flex plate is preferably formed by an approximately right-angled end portion of the push rod, while the coupling element for connecting the tool half to the flex plate can be formed by a rivet.

Die Schwenkachsen der Werkzeughälften können je nach gewünschter Betätigungskinematik einen gleichen oder ungleichen Abstand vom distalen Schaftende und/oder von der Längsmittelachse des Schafts aufweisen.The pivot axes of the tool halves can have an equal or unequal distance from the distal shaft end and / or from the longitudinal center axis of the shaft, depending on the desired actuation kinematics.

Das erfindungsgemäße Beugeplättchen für einen Gelenkmechanismus zur Betätigung einer Werkzeughälfte eines insbesondere bipolaren chirurgischen Instruments, wobei das Beugeplättchen einen Strompfad zwischen der Werkzeughälfte und einer Schubstange bildet, und wobei das Beugeplättchen je eine Durchtrittsöffnung für ein Koppelelement der Schubstange und ein Koppelelement des Werkzeugs aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Beugeplättchen je eine in die Durchtrittsöffnung hineinragende Federzunge aufweist, die einen an dem Koppelelement federnd anliegenden Schleifkontakt bildet. In weiterer Ausführung kann das Beugeplättchen eine einseitig abgeflachte Außenkontur zur Schaftaußenseite hin aufweisen, um einen größeren Abstand dieser Partie zur Schaftaußenseite hin sicher zu stellen.The flex plate according to the invention for a joint mechanism for actuating a tool half of a particularly bipolar surgical instrument, the flex plate forming a current path between the tool half and a push rod, and the flex plate each having a passage opening for a coupling element of the push rod and a coupling element of the tool characterized in that the flex plate has a spring tongue which protrudes into the passage opening and forms a sliding contact resiliently resting on the coupling element. In further execution this can Flexion plates have an outer contour that is flattened on one side towards the outside of the shaft in order to ensure a greater distance between this part and the outside of the shaft.

Bevorzugt ist die Federzunge durch sich im Wesentlichen parallel zu einer Längsseite erstreckende Schlitze in dem Beugeplättchen gebildet.The spring tongue is preferably formed by slots in the flexure plate that extend essentially parallel to a longitudinal side.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

1 eine Seitenansicht eines chirurgischen Instruments mit einem Schaft, einer proximalen Griff- und Betätigungseinrichtung und einem distal am Schaft angeordneten Werkzeug;
2a und b teilweise freigelegte Seitenansichten eines der zwei Betätigungsmechanismen für eine Werkzeughälfte in Öffnungs- und in Schließstellung des Werkzeugs; und
3 eine Seitenansicht eines Beugeplättchens für den Betätigungsmechanismus des Werkzeugs.

In the following, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. Show it

1 a side view of a surgical instrument with a shaft, a proximal grip and actuation device and a tool arranged distally on the shaft;
2a and b partially exposed side views of one of the two actuation mechanisms for a mold half in the open and in the closed position of the mold; and
3 a side view of a flexure plate for the actuation mechanism of the tool.

Das in 1 in seiner Gesamtheit dargestellte chirurgische Instrument 10 umfasst eine Griff- und Betätigungseinrichtung 12, in der ein Schaft 14 um seine Längsachse drehbar angeordnet ist, der an seinem proximalen Ende einen elektrischen Steckkontakt 16 aufweist, über den ein am distalen Ende des Schafts 14 angeordnetes Werkzeug 18 für elektrochirurgische Zwecke mit Strom beaufschlagt werden kann. Die zwei Hälften 20a, 20b des Werkzeugs 18 werden durch innerhalb des Schafts verlaufende Schubstangen, die gleichzeitig als gegeneinander isolierte Stromleiter fungieren, zwischen ihrer Öffnungs- und Schließstellung verschwenkt, indem eine entsprechende Betätigung der Griff- und Betätigungseinrichtung 12 vorgenommen wird.This in 1 Surgical instrument shown in its entirety 10 comprises a handle and actuation device 12th in which a shaft 14th is arranged rotatably about its longitudinal axis, which has an electrical plug contact at its proximal end 16 has, over the one at the distal end of the shaft 14th arranged tool 18th can be energized for electrosurgical purposes. The two halves 20a , 20b of the tool 18th are pivoted between their open and closed positions by push rods running inside the shaft, which simultaneously function as mutually insulated conductors, by a corresponding actuation of the handle and actuation device 12th is made.

2a und 2b zeigen jeweils eine vergrößerte Seitenansicht des distalen Endbereichs des Schafts 14 sowie der am Schaft 14 gelagerten proximalen Endpartien der Werkzeughälften 20a, 20b, wobei die Ansicht auf den Betätigungsmechanismus der Werkzeughälfte 20b freigelegt ist. Eine proximal mit der Griff- und Betätigungseinrichtung 12 längsverschieblich gekoppelte Schubstange 22 weist eine um etwa 90° abgewinkelte Endpartie 24 auf, die durch eine erste Durchtrittsöffnung 26 (3) eines Beugeplättchens 28 unter Zwischenanordnung einer Gleithülse 30 hindurchtritt. Das freie Ende der Schubstange 22 ist mit der Gleithülse 30 verschweißt, wobei die Gleithülse 30 einen die Durchtrittsöffnung 26 überragenden Flanschrand aufweist, der verhindert, dass das Ende der Schubstange 22 aus dem Beugeplättchen 28 ungewollt entfernt werden kann. Die zweite, distale Durchtrittsöffnung 32 ist von einem Niet 34 durchsetzt, dessen freies Ende eine Aufnahmeöffnung in dem proximalen Endbereich der Werkzeughälfte 20b durchsetzt und mit dieser verschweißt ist. 2a and 2 B each show an enlarged side view of the distal end region of the shaft 14th as well as the one on the shaft 14th stored proximal end sections of the tool halves 20a , 20b , the view of the operating mechanism of the mold half 20b is exposed. One proximal with the handle and actuation device 12th Longitudinally slidably coupled push rod 22nd has an end section angled by approximately 90 ° 24 on, through a first passage opening 26th ( 3 ) of a flexion plate 28 with a sliding sleeve in between 30th passes through. The free end of the push rod 22nd is with the sliding sleeve 30th welded, the sliding sleeve 30th one the passage opening 26th has protruding flange edge that prevents the end of the push rod 22nd from the flexion plate 28 can be removed unintentionally. The second, distal passage opening 32 is by a rivet 34 passes through, the free end of which has a receiving opening in the proximal end region of the tool half 20b penetrated and welded to this.

Die Werkzeughälfte 20b ist um eine Schwenkachse 36 in einer in das distale Ende des Schafts 14 eingesetzten Gabelpartie 38 schwenkbar gelagert, während die Werkzeughälfte 20a um eine Schenkachse 40 schwenkbar in der Gabelpartie 38 gelagert ist, wobei die Betätigungsmechanismen für die Werkzeughälften 20a, 20b im Übrigen symmetrisch aufgebaut sind. Die Schwenkachsen 36, 40 sind in einem Abstand von der Längsmittelachse des Schafts 14 angeordnet. Dies erlaubt die Verwendung von vergleichsweise kurz bauenden Beugeplättchen 28 sowie eine günstige Hebelwirkung bei der Betätigung der Werkzeughälften 20a, 20b. Als Folge hiervon tritt kein Teil der Beugeplättchen 28 bzw. der weiteren Teile der Betätigungsmechanismen beim Öffnen der Werkzeughälften 20a, 20b aus dem Schaftquerschnitt aus. Dies ist insbesondere bei der elektrochirurgischen Auslegung des Instruments vorteilhaft, da dadurch ein Stromfluss an ungewollten Orten vermieden wird. Diese Gestaltung der Betätigungsmechanismen mit zwei separaten, außermittig angeordneten Schwenkachsen ist jedoch auch unter allen anderen Umständen, also auch bei stromloser Auslegung des Instruments, von Vorteil.The tool half 20b is about a pivot axis 36 in one in the distal end of the shaft 14th used fork section 38 pivoted while the tool half 20a around a pivot axis 40 swiveling in the fork section 38 is stored, the actuating mechanisms for the tool halves 20a , 20b are otherwise constructed symmetrically. The swivel axes 36 , 40 are at a distance from the longitudinal center axis of the shaft 14th arranged. This allows the use of comparatively short diffraction plates 28 as well as a favorable leverage effect when operating the tool halves 20a , 20b . As a result, no part of the flexural plate occurs 28 or the other parts of the actuation mechanisms when opening the mold halves 20a , 20b from the shaft cross-section. This is particularly advantageous in the electrosurgical design of the instrument, since it avoids a current flow in undesired locations. However, this design of the actuating mechanisms with two separate, eccentrically arranged pivot axes is also advantageous under all other circumstances, that is to say also when the instrument is designed without current.

3 zeigt eine Seitenansicht des Beugeplättchens 28. Das Beugeplättchen 28 soll einerseits eine möglichst reibungsarme Kraftübertragung von der jeweiligen Schubstange 22 auf die zugehörige Werkzeughälfte 20a, 20b ermöglichen, andererseits jedoch im elektrochirurgischen Einsatz einen sichere Stromführung zu den Werkzeughälften 20a, 20b gewährleisten. Unter Berücksichtigung des Umstands, dass der Schaftdurchmesser bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weniger als 3,5 mm beträgt und das Beugeplättchen 28 nur etwa 2,5 mm lang ist (bei einer Materialstärke von etwa 0,15 mm) stellt dies eine Herausforderung dar, die an die Grenzen der mechanischen Festigkeit der beteiligten Bauteile stößt. Das hier dargestellte Beugeplättchen weist jeweils eine radial leicht in die Durchtrittsöffnungen 26, 32 hineinreichende Federzunge 42, 44 auf, die im Zusammenbauzustand einen Schleifkontakt mit der Gleithülse 30 (Federzunge 42) bzw. dem Niet 34 (Federzunge 44) bildet und so dauerhaft für einen guten elektrischen Kontakt sorgt. Zur Herstellung der Federzungen 42, 44 sind Schlitze 46a, 46b bzw. 48a, 48b in den Blechrohling des Beugeplättchens 28 eingearbeitet. Die Spitzen der Federzungen 42, 44 sind einseitig abgerundet, um ein gleitendes Schleifen an dem jeweiligen Kontaktpartner, der Gleithülse 30 bzw. dem Niet 34, zu gewährleisten. Zur Schaftaußenseite hin ist das Beugeplättchen zusätzlich mit einer Abflachung 50 versehen. 3 shows a side view of the flexion plate 28 . The flexion plate 28 on the one hand, the lowest possible friction transmission of the respective push rod 22nd on the associated tool half 20a , 20b allow, on the other hand, however, a safe current flow to the tool halves in electrosurgical use 20a , 20b guarantee. Taking into account the fact that the shaft diameter in the illustrated embodiment is less than 3.5 mm and the flexion plate 28 is only about 2.5 mm long (with a material thickness of about 0.15 mm) this represents a challenge that reaches the limits of the mechanical strength of the components involved. The flex plate shown here has one radially slightly into the passage openings 26th , 32 extending spring tongue 42 , 44 on, which in the assembled state has a sliding contact with the sliding sleeve 30th (Spring tongue 42 ) or the rivet 34 (Spring tongue 44 ) and thus ensures good electrical contact over the long term. For the production of the spring tongues 42 , 44 are slots 46a , 46b or. 48a , 48b into the sheet metal blank of the bending plate 28 incorporated. The tips of the spring tongues 42 , 44 are rounded on one side to create a sliding grinding on the respective contact partner, the sliding sleeve 30th or the rivet 34 , to guarantee. The flexion plate is also flattened on the outside of the shaft 50 Mistake.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: Chirurgisches InstrumentSurgical instrument
1212th: Griff- und BetätigungseinrichtungHandle and operating device
1414th: Schaftshaft
1616: elektrischer Steckkontaktelectrical plug contact
1818th: WerkzeugTool
20a, 20b20a, 20b: WerkzeughälftenTool halves
2222nd: SchubstangePush rod
2424: EndpartieEnd game
2626th: erste Durchtrittsöffnungfirst passage opening
2828: BeugeplättchenFlexion plate
3030th: GleithülseSliding sleeve
3232: zweite, distale Durchtrittsöffnungsecond, distal passage opening
3434: Nietrivet
3636: SchwenkachseSwivel axis
3838: GabelpartieFork section
4040: SchwenkachseSwivel axis
4242: FederzungeSpring tongue
4444: FederzungeSpring tongue
46a, 46b46a, 46b: SchlitzeSlots
48a, 48b48a, 48b: SchlitzeSlots
5050: AbflachungFlattening

Claims

Surgical instrument (10) with a shaft (14), at the distal end of which a tool (18) is arranged, and with a proximal handle and actuating device (12) for actuating the tool (18) via at least one push rod (22), wherein the tool (18) has two tool halves (20a, 20b) which are pivotably mounted in the distal end region of the shaft (14), characterized in that two pivot axes (36, 36, 40) are provided for the tool halves (20a, 20b).

Surgical instrument (10) according to Claim 1 , characterized in that the at least one push rod (22) is movably connected to a proximal end of the tool half (20a, 20b) via a flex plate (28), the flex plate (28) each end having a passage opening (26, 32) as a pivot bearing for a coupling element of the push rod (22) and the tool half (20a, 20b).

Surgical instrument (10) according to Claim 2 , characterized in that the flex plate (28) each has a spring tongue (42, 44) which projects into the passage opening (26, 32) and which forms a sliding contact resiliently resting on the coupling element.

Surgical instrument (10) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the coupling element for connecting the push rod (22) to the bending plate (28) is formed by an end section (24) of the push rod (22) bent approximately at right angles.

Surgical instrument (10) according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the coupling element for connecting the tool half (20a, 20b) to the bending plate (28) is formed by a rivet (34).

Surgical instrument (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the pivot axes (36, 40) of the tool halves (20a, 20b) have an equal or unequal distance from the distal shaft end and / or from the longitudinal center axis of the shaft (14).

Flexion plate (28) for a joint mechanism for actuating a tool half (20a, 20b) of an in particular bipolar surgical instrument (10), the flexion plate (28) forming a current path between the tool half (20a, 20b) and a push rod (22), and wherein the bending plate (28) each has a passage opening (26, 32) for a coupling element of the push rod (22) and a coupling element of the tool half (20a, 20b), characterized in that the bending plate (28) each has a spring tongue protruding into the passage opening (42, 44) which forms a sliding contact resiliently resting against the coupling element.

Flex plate (28) after Claim 7 , characterized in that the spring tongue (42, 44) rests tangentially on the coupling element and has a rounded contact line.

Flex plate (28) after Claim 7 or 8th , characterized in that it has an outer contour that is flattened on one side towards the outside of the shaft.

Flexion plate (28) according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the spring tongue (42, 44) is formed by slots (46a, 46b; 48a, 48b) in the flexure plate (28) extending essentially parallel to a longitudinal side.