DE102021108612A1

DE102021108612A1 - Drehmomentbegrenzender griff für medizinisches instrument

Info

Publication number: DE102021108612A1
Application number: DE102021108612.4A
Authority: DE
Inventors: Gregory J. Denham; Joseph Whitley; Ryan D. Schlotterback
Original assignee: Nextremity Solutions Inc
Current assignee: Nextremity Solutions Inc
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2021-10-14
Also published as: JP2021166709A; AU2021201893A1; GB2598651A; GB202104359D0; US20210315656A1

Abstract

Ein drehmomentbegrenzender Griff für ein medizinisches Instrument wird bereitgestellt, der einen Werkzeugverbinder, einen Drehmomentkoppler und ein hinteres Leistungsgehäuse einschließt. Der Griff begrenzt die Drehmomentmenge in eine Richtung, während ein maximales Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung erlaubend. In einem Aspekt kann der drehmomentbegrenzende Griff einen Antriebswelle bzw. -schaft enthalten, die bzw. der mit einem Elektrowerkzeug oder alternativ mit einem Handgriff zur manuellen Handhabung abnehmbar verbunden ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Griffe für ein chirurgisches Instrument oder Vorrichtung und insbesondere Schnelllöse-Griffe für ein chirurgisches Instrument oder Vorrichtung, die die Drehmomentmenge in eine Richtung begrenzen und gleichzeitig ein maximales Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung erlauben.
Hintergrundinformationen
Aktuelle Einweggriffe auf dem Markt neigen dazu, sehr kostspielig zu sein. Viele der Griffe auf dem Markt sind zur manuellen Handhabung zum Zweck einer Drehmomentbegrenzung während zum Beispiel Setzens einer Schraube in einen Knochen konfiguriert, um Schaden an der Schraube oder dem Antreiber oder Knochen zu verhindern. Ein zu geringes Drehmoment kann jedoch einer geringen anfänglichen mechanischen Implantatstabilität entsprechen, und ein zu hohes Drehmoment kann zu Schaden an der Schraube oder dem Antreiber oder sogar zu einer vaskulären Knochennekrose führen.
Daher besteht ein Bedarf an einem Griff, der die Drehmomentmenge begrenzen kann, die an eine Antriebswelle eines chirurgischen Instruments oder Vorrichtung angelegt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Kurz gesagt, der Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, erfüllt den Bedarf zum Begrenzen der Drehmomentmenge in eine Richtung, die auf eine Antriebswelle bzw. -schaft eines chirurgischen Instruments oder Vorrichtung durch Verwendung von entweder manueller oder Leistungs-Torsion-Anwendung angelegt werden kann.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät zum lösbaren Halten eines chirurgischen Werkzeugs bereitgestellt. Das Gerät enthält einen Werkzeugverbinder, einen Drehmomentkoppler und ein hinteres Leistungsgehäuse. Der Werkzeugverbinder schließt eine Längsachse, ein proximales Ende und ein distales Ende ein. Der Werkzeugverbinder schließt weiterhin einen Werkzeugeingriffskörper und eine Montagestange ein, die sich längs entlang der Längsachse vom Werkzeugeingriffskörper zu dem distalen Ende erstreckt. Der Werkzeugeingriffskörper schließt eine Werkzeugeingriffsöffnung an dem proximalen Ende ein, die mit einer Längsbohrung in Verbindung steht, die sich durch mindestens einen Abschnitt des Werkzeugeingriffskörpers entlang der Längsachse erstreckt. Die Längsbohrung ist konfiguriert, um mit dem chirurgischen Werkzeug lösbar gekoppelt zu werden.
Der Drehmomentkoppler schließt einen zylindrischen Körper ein, der ein Durchgangsloch und eine Außenfläche definiert. Die Montagestange des Werkzeugverbinders geht durch das Durchgangsloch des zylindrischen Körpers hindurch. Der Drehmomentkoppler schließt weiterhin eine Vielzahl von Fingern ein, die sich von der Außenfläche radial nach außen erstrecken.
Das hintere Leistungsgehäuse ist drehbar an die Montagestange des Werkzeugverbinders an dem distalen Ende gekoppelt. Das hintere Leistungsgehäuse schließt eine Längsachse, eine Körper und eine Antriebswelle bzw. -schaft ein, die sich längs entlang der Längsachse von dem Körper des hinteren Leistungsgehäuses erstreckt. Der Körper schließt einen Hohlraum, der eine Innenfläche definiert, und eine Vielzahl von Zähnen ein, die radial nach innen von der Innenfläche vorspringen.
Während einer Drehung des hinteren Leistungsgehäuses in eine erste Richtung greift die Vielzahl von Fingern in die Vielzahl von Zähnen schieb- bzw. gleitbar ein, um das angelegte Drehmoment des Drehmomentkopplers und des Werkzeugverbinders von dem hinteren Leistungsgehäuse zu begrenzen. Während der Drehung des hinteren Leistungsgehäuses in eine zweite Richtung verhindert die Vielzahl von Zähnen eine Bewegung der Vielzahl von Fingern, um ein maximal angelegtes Drehmoment des Drehmomentkopplers und des Werkzeugverbinders von dem hinteren Leistungsgehäuse zu erlauben.
In einem anderen Aspekt ist das hintere Leistungsgehäuse des Geräts zum lösbaren Halten eines chirurgischen Werkzeugs abnehmbar an einen Handgriff befestigbar.
Diese und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klar werden.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird aus der hierin nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen der bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vollständiger verstanden werden, die jedoch nicht zur Beschränkung der Erfindung, sondern nur zur Erläuterung, Veranschaulichung und zum Verständnis dienen sollen.

1A zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Griffs mit einem optionalen Handgriff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
1B zeigt eine Querschnittsansicht der perspektivischen Explosionsansicht, die in 1 dargestellt ist, die um neunzig Grad gegen den Uhrzeigersinn gedreht und entlang der Ebene 1-1 genommen ist;
2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugverbinders für einen Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist,
2B zeigt eine Querschnittsansicht des in 2A dargestellten Werkzeugverbinders, die um neunzig Grad im Uhrzeigersinn gedreht und entlang der Ebene 2-2 genommen ist;
2C zeigt eine Teil-Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Kopplungsmechanismus veranschaulicht, der ein distales Ende eines Werkzeugverbinders an einem hinteren Leistungsgehäuse befestigt, konstruiert gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung;
3A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Drehmomentkopplers für einen Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist,
3B zeigt eine Querschnittsansicht des in 3A dargestellten Drehmomentkopplers, die entlang der Ebene 3-3 genommen ist;
4A zeigt eine perspektivische Ansicht eines hinteren Leistungsgehäuses für einen Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist,
4B zeigt eine Querschnittsansicht des in 4A dargestellten hinteren Leistungsgehäuses, die entlang der Ebene 4-4 genommen ist;
5A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines optionalen Handgriffs für einen Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
5B zeigt eine Querschnittsansicht des in 5A dargestellten Handgriffs, die um neunzig Grad gegen den Uhrzeigersinn gedreht und entlang der Ebene5-5 genommen ist;
6A zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Handgriffs für einen Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
6B zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Handgriffs für einen Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
6C zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Handgriffs für einen Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
7A zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines montierten Griffs mit einem Beispiel eines optionalen Handgriffs, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
7B zeigt eine Querschnittsansicht des in 7A dargestellten montierten Griffs, die um neunzig Grad gegen den Uhrzeigersinn gedreht und entlang der Ebene 7-7 genommen ist;
8A zeigt eine Seitenansicht eines montierten Griffs, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, zur Verwendung mit entweder einem optionalen Handgriff oder einem Leistungs- bzw. Elektrowerkzeug;
8B zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht des in 8A dargestellten montierten Griffs, die entlang der Ebene 8-8 genommen ist; und
8C zeigt eine Querschnittsansicht des in 8A dargestellten montierten Griffs, die entlang der Ebene 8-8 genommen ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird hierin nachstehend im Detail im Hinblick auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erörtert. In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Den Fachleuten wird jedoch offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung ohne einige dieser spezifischen Details ausgeführt werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen nicht im Detail dargestellt, um eine unnötige Verschleierung der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
Somit sind alle nachstehend beschriebenen Implementierungen beispielhafte Implementierungen, die bereitgestellt sind, um Fachleuten zu ermöglichen, die Ausführungsformen der Offenbarung herzustellen oder zu verwenden, und nicht dazu bestimmt sind, den Umfang der Offenbarung, der durch die Ansprüche definiert ist, einzuschränken. Wie hierin verwendet, bedeutet das Wort „beispielhaft“ oder „illustrativ“ oder „Beispiel“ „als ein Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend“. Jede hierin als „beispielhaft“ oder „illustrativ“ oder „Beispiel““ beschriebene Implementierung und deren Ableitungen ist nicht unbedingt und sollte nicht als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Implementierungen ausgelegt werden. Darüber hinaus sollen sich in der vorliegenden Beschreibung die Ausdrücke „oben“, „unten“, „links“, „hinten“, „rechts“, „vorne“, „senkrecht“, „horizontal“ und deren Ableitungen auf die Erfindung beziehen, wie in 1A ausgerichtet.
Darüber hinaus ist nicht beabsichtigt, an eine dargelegte oder stillschweigende Theorie gebunden zu sein, die in dem vorhergehenden technischen Bereich, im Hintergrund, in der kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung präsentiert ist. Es soll auch klar sein, dass die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten und in der folgenden Beschreibung beschriebenen spezifischen Vorrichtungen und Prozesse lediglich beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konzepte sind, die in den anhängenden Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physikalische Merkmale, die sich auf die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, die Ansprüche geben ausdrücklich etwas anderes an. Während diese Erfindung durch Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen erfüllt wird, sind eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den Zeichnungen gezeigt und werden hierin im Detail beschrieben werden, wobei zu verstehen ist, dass die vorliegende Offenbarung als beispielhaft für die Grundsätze und Aspekte der Erfindung anzusehen ist und nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf die dargestellten Ausführungsformen zu beschränken. Der Umfang der Erfindung wird in den beigefügten Ansprüchen hervorgehoben.
Kurz gesagt, ein Griff, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, stellt einen Schnell-Löse-Griff zur Verwendung mit einem chirurgischen Instrument wie zum Beispiel einem Bohreinsatz oder Schraubendreher bereit, der die Drehmomentmenge in eine Richtung begrenzt, während er ein maximales Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung bereitstellt. Der Griff kann manuell durch einen optionalen abnehmbaren Handgriff oder durch Kraft bzw. Leistung mit einem abnehmbar befestigten Elektrogerät betätigt bzw. betrieben werden.
Nun unter Bezugnahme auf 1A und 1B ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Griffs 1000 dargestellt, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Wie in 1A und 1B veranschaulicht, kann Griff 1000 einen Werkzeugverbinder 200, einen Drehmomentkoppler 300, ein hinteres Leistungsgehäuse 400 und einen optionalen Handgriff 500 einschließen. Jeder von Werkzeugverbinder 200, einem Drehmomentkoppler 300, einem hinteren Leistungsgehäuse 400 und einem optionalen Handgriff 500 teilen sich eine gemeinsame Längs- oder Drehachse 1100. Der Griff ist konfiguriert, um mit einem medizinischen Instrument oder Werkzeug wie zum Beispiel einem Schraubenzieher oder Bohrer zu koppeln. In einem Beispiel wird ein Schraubendreher oder Bohrer formschlüssig und abnehmbar gegriffen oder an einen Kopplungsmechanismus gekoppelt, der an einem proximalen Ende 212 des Werkzeugverbinders 200 des Griffs 1000 bereitgestellt ist. Der Kopplungsmechanismus, von dem ein Beispiel nachstehend detaillierter beschrieben wird, ist konfiguriert, um das Drehmoment, das an Griff 1000 angelegt wird bzw. ist, auf das medizinische Instrument oder Werkzeug (nicht dargestellt) zu übertragen, das am Werkzeugverbinder 200 abnehmbar befestigt ist.
Werkzeugverbinder 200, Drehmomentkoppler 300 und hinteres Leistungsgehäuse 400 sind montiert und während Verwendung nicht trennbar. Ein Beispiel dieses Aufbaus bzw. Montage ist in 8A veranschaulicht. Der Aufbau aus Werkzeugverbinder 200, Drehmomentkoppler 300 und hinterem Leistungsgehäuse 400 kann sich leicht und abnehmbar an Antriebsschaft 480 an dem distalen Ende 414 des hinteren Leistungsgehäuses 400 an ein Leistungsinstrument oder Werkzeug wie zum Beispiel einen kabellosen Leistungs- bzw. Elektrobohrer koppeln oder befestigen. Anstatt einer Befestigung an einem Leistungsgerät oder Werkzeug kann der Aufbau aus Werkzeugverbinder 200, Drehmomentkoppler 300 und hinterem Leistungsgehäuse 400 auch leicht und abnehmbar an einen optionalen Handgriff 500 für einen manuellen Betrieb wie zum Beispiel manuelles Einführen einer Schraube koppeln oder befestigen. Handgriff 500 kann von einem Endbenutzer entfernt oder hinzugefügt werden, um zwischen Leistungs- und manueller Torsion-Anlegung zu wechseln bzw. überzugehen, die auf den Handgriff 1000 angelegt wird bzw. ist.
2A und 2B veranschaulichen ein Beispiel eines Werkzeugverbinders 200, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Wie in 2A dargestellt, schließt der Werkzeugverbinder 200 eine Längsachse 210, ein proximales Ende 212 und ein distales Ende 214 ein. Während der Montage bzw. Aufbaus und Betriebs richtet sich die Längsachse 210 mit der Längsachse 1100 des Griffs 1000 aus. Werkzeugverbinder 200 schließt auch einen Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörper 220, der sich vom proximalen Ende 212 erstreckt, und eine Montagestange 240 ein, die sich längs vom Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörper 220 zum distalen Ende 214 erstreckt.
Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörper 220 schließt eine erste Seite 222 am proximalen Ende 212 und eine zweite Seite 224 ein, von der sich die Montagestange 240 davon erstreckt. Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörper 220 kann eine Längsbohrung 232 in Verbindung mit Werkzeugeingriffsöffnung 230 einschließen, die durch mindestens einen Abschnitt des Körpers 220 entlang der Längsachse 210 angeordnet ist und geformt ist, um einen Antriebsschaft eines chirurgischen Werkzeugs oder Instruments wie zum Beispiel eines Bohrers oder eines Schraubendrehers aufzunehmen und abnehmbar zu koppeln oder zu halten.
Es gibt viele Kopplungsmechanismen, die im Fachgebiet bekannt sind, die ein chirurgisches Werkzeug oder Instrument während Verwendung koppeln oder halten. Als ein Beispiel wird ein Werkzeugantriebsschaft oder Ende eines chirurgischen Werkzeugs oder Instruments (nicht dargestellt) wie zum Beispiel eines Bohreinsatzes oder Schraubendrehers in der Längsbohrung 232 abnehmbar gegriffen oder gekoppelt, die in Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörper 220 gebildet ist. Der Antriebsschaft des chirurgischen Werkzeugs oder Instruments kann in Längsbohrung 232 eingeführt werden, bis ein Ende des Antriebsschafts oder ein Endes des Werkzeugantriebsschafts einen Anschlag 234 kontaktiert, an welcher Stelle eine weitere Einführung verhindert wird. In einem Beispiel, wenn der Werkzeugantriebsschaft vollständig in die Längsbohrung 232 eingeführt ist, ist ein aktives Scharnier, das elastisch bzw. belastbar an Körper 220 befestigt ist, angepasst, um mit einer entsprechenden Nut oder Einbuchtung an der Außenfläche des Werkzeugantriebsschafts zu kooperieren, der in Längsbohrung 232 des Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörpers 220 eingeführt ist. In diesem Beispiel kann das aktive Scharnier durch eine Queröffnung zugänglich sein, die in der Seitenoberfläche des Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörpers zum manuellen Eingriff durch einen Benutzer gebildet ist. In alternativen Ausführungsformen kann Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörper 220 eine Spannvorrichtung enthalten, um den Werkzeugantriebsschaft abnehmbar zu greifen. In anderen Ausführungsformen kann Werkzeug- oder Instrumenteneingriffskörper 220 an den Werkzeugantriebsschaft durch eine AO-, Vierkant-Antrieb- oder Hydson-Typ Orthopädie-Instrumentenverbindung abnehmbar koppeln, die im Fachgebiet bekannt ist.
Montagestange 240 enthält am distalen Ende 214 einen Ständer 250 und eine Kappe 260. Ständer 250 und Kappe 260 sind zur Aufnahme in ein Durchgangsloch 432 konfiguriert, das in Halterbasis 430 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gebildet ist, wie in 2C dargestellt. Ständer 250 ist an der Längsachse 210 befestigt und erstreckt sich entlang der Längsachse 210 von Montagestange 240. Ständer 250 kann eine Vielzahl von Querhöhen in Abhängigkeit von besonderer Anwendung und den besonderen Abmessungen der Halterbasis 430 aufweisen. Der veranschaulichte Ständer 250 weist im Allgemeinen eine zylindrische Form auf, kann in einer Vielzahl von anderen Formen konfiguriert sein bzw. werden, die mit der Form des Durchgangslochs 432 übereinstimmen können, das in der Halterbasis 430 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gebildet ist.
Kappe 260 erstreckt sich radial nach außen vom oberen Abschnitt des Ständers 250. Kappe 260 unterstützt eine Kopplung der Montagestange 240 des Werkzeugverbinders 200 an Halterbasis 430 des hinteren Leistungsgehäuses 400 durch Hemmung einer Trennung des Ständers 250 von der Halterbasis 430. Die veranschaulichte Kappe 260 weist eine Querschnittsform auf, die im Allgemeinen ähnlich zu der des Ständers 250 zur Einfachheit einer Herstellung ist, kann jedoch in einer Vielzahl anderer Querschnittsformen konfiguriert sein bzw. werden, um im Allgemeinen mit der Form des Durchgangslochs 432 in der Halterbasis 430 übereinzustimmen, wie unten beschrieben. Kappe 260 erstreckt sich wünschenswerterweise über den Umfang des Ständers 250 durch eine Lippe 268, um eine sichere Kopplung der Montagestange 240 an der Halterbasis 430 zu unterstützen. Kappe 260 muss nicht den gesamten Ständer 250 umschreiben und kann nur ein oder mehrere radiale Elemente enthalten, das bzw. die sich radial vom Ständer 250 nach außen erstreckt bzw. erstrecken. Die Querdicke der Kappe 260 kann ausreichend sein, um ihre strukturelle Funktion der Kopplung der Montagestange 240 an der Halterbasis 430 ohne signifikantes Biegen oder Brechen auszuführen.
Eine Fase 262 kann an einer oberen peripheren Kante der Kappe 260 gebildet sein, um eine Montage des Montagestange 240 zu unterstützen, wie unten beschrieben. In einem Beispiel erstreckt sich die veranschaulichte Fase 262 quer um eine Hälfte der Dicke der Kappe 260. In einer Ausführungsform schließen Ständer 250 und Kappe 260 weiterhin ein Loch oder einen Schlitz 264 ein, das bzw. der sich axial durch mindestens einen Abschnitt der Kappe 260 und des Ständers 250 erstreckt. Loch oder Schlitz 264 erleichtert die Kopplung zwischen der Montagestange 240 und der Halterbasis 430 über Durchgangsloch 432 in der Halterbasis 430 durch Erlauben, dass sich Abschnitte der Kappe 260 radial nach innen beugen, wenn Kappe 260 während der Montage durch das Durchgangsloch 432 gezwängt wird, wie unten beschrieben.
Ständer 250 hat wünschenswerterweise eine glatte Seitenfläche 252, um ein Gleiten und Drehen des Ständers 250 relativ zur Halterbasis 430 zu erleichtern, so dass Ständer 250 eine Lagerfläche für die Halterbasis 430 bereitstellt. Lippe 268 der Kappe 260 kann eine flache Unterseite 266 einschließen, um mit der Konfiguration einer Kontaktfläche 438 der Halterbasis 430 nach Durchgangsloch 432 übereinzustimmen, um eine bündige Oberfläche und eine Lagerfläche zur Drehung des Werkzeugverbinders 200 relativ zum hinteren Leistungsgehäuse 400 bereitzustellen, wie unten beschrieben. In dem veranschaulichten Beispiel weisen Ständer 250 und Kappe 260 eine einteilige Konfiguration zur Einfachheit der Herstellung und Festigkeit auf. Ständer 250 und Kappe 260 können jedoch alternativ eine zweiteilige Konfiguration aufweisen, die sich von Montagestange 240 erstreckt oder an ihr befestigt ist. Obwohl die Kombination aus Ständer 250 und Kappe 260 im Allgemeinen pilzförmig ist, können Ständer 250 und Kappe 260 im Allgemeinen auch T-förmig, umgekehrt L-förmig und dergleichen sein.
Ständer 250 und Kappe 260 sind wünschenswerterweise in Einheit mit der Montagestange 240 zur strukturellen Festigkeit gebildet. Ständer 250 und Kappe 260 können jedoch separate Komponenten enthalten. Die veranschaulichten Ständer 250, Kappe 260 und Durchgangsloch 432 der Halterbasis 430 weisen eine kreisförmige Konfiguration auf, wobei die Längsachse von sowohl Ständer 250, Kappe 260 als auch Durchgangsloch der Halterbasis 430 mit der Längsachse des Griffs 1100 ausgerichtet sind, so dass der Werkzeugverbinder 200 zentral relativ zum hinteren Leistungsgehäuse 400 drehen kann.
In der veranschaulichten Ausführungsform, wie am besten in 2C dargestellt, weist die Halterbasis 430 des hinteren Leistungsgehäuses 400 ein Durchgangsloch 432 auf, dessen Größe bestimmt und das konfiguriert ist, um Ständer 250 aufzunehmen und bevorzugter, um im Allgemeinen mit der des Ständers 250 übereinzustimmen, so dass Werkzeugverbinder 200 relativ zum hinteren Leistungsgehäuse 400 um Ständer 250 drehen kann. Das veranschaulichte Durchgangsloch 432 erstreckt sich durch Halterbasis 430 und weist einen ersten Durchmesser auf. Durchgangsloch 432 steht mit Halterraum 436 in Verbindung, der einen zweiten Durchmesser aufweisen kann. In einem Beispiel ist der erste Durchmesser leicht größer als der des Ständers 250 und der zweite Durchmesser des Halterraums 436 ist leicht größer als der der Kappe 260. Wie Ständer 250 weist Durchgangsloch 432 eine glatte Oberfläche auf, um die Reibung zu minimieren, wenn der Werkzeugverbinder 200 gedreht wird. In einer Ausführungsform kann eine Fase (nicht dargestellt) den unteren Abschnitt des ersten Durchmessers des Durchgangslochs 432 umschreiben, um die Montage der drehbaren Montagestange 240 des Werkzeugverbinders 200 zu unterstützen, wie unten beschrieben.
Wenn montiert, sind Ständer 250 und Kappe 260 eingeführt und quer in Durchgangsloch 432 vorgerrückt und an der Halterbasis 430 gesichert. Insbesondere ist Kappe 260 im Halterraum 436 der Halterbasis.430 untergebracht, wobei die untere Oberfläche 266 der Lippe 268 der Kappe 260 im Allgemeinen bündig mit der Kontaktfläche 438 im Halterraum 436 ist. Fase 262, die die Kappe 260 umschreibt, erlaubt der Kappe 260 zu verformen und durch Durchgangsloch 432 vorzurücken, unterstützt, in einigen Ausführungsformen mit, zum Beispiel einer Fase (nicht dargestellt), die den Eingang des Durchgangslochs 432 aus dem Hohlraum 440 umschreibt. Sobald Kappe 260 durch Loch 432 geht, versetzt sich Kappe 260 radial und springt zurück in ihre ursprüngliche Konfiguration und die untere Oberfläche 266 der Lippe 268 greift mit Kontaktfläche 438 im Halteraum 436 ineinander, während Ständer 250 sich durch Durchgangsloch 432 erstreckt. Durch diese Konfiguration kann Werkzeugverbinder 200 dreihundertsechzig Grad relativ zum hinteren Leistungsgehäuse 400 drehen.
3A und 3B veranschaulichen ein Beispiel eines Drehmomentkopplers 300, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Drehmomentkoppler 300 schließt eine Längsachse 310, ein proximales Ende 312 und ein distales Ende 314 ein. Während des Betriebs richtet sich die Längsachse 310 mit der Längsachse 1100 des Griffs 1000 aus. Drehmomentkoppler 300 enthält auch einen im Allgemeinen zylindrischen Körper 320, der eine Außenfläche 324 aufweist und ein Längsdurchgangsloch 322 definiert. Längsdurchgangsloch 322 ist konfiguriert und geformt, um während der Montage die Montagestange 240 des Werkzeugverbinders 240 verschieb- bzw. gleitbar aufzunehmen. Durchgangsloch 322 ist auch konfiguriert und geformt, so dass Drehmomentkoppler 300 während des Betriebs des Griffs 1000 gleichzeitig mit dem Werkzeugverbinder 200 drehen wird.
Wie in 3A dargestellt, springt eine Vielzahl von Scharnieren oder Fingern 330 von der Außenfläche 324 radial nach außen. In einer Ausführungsform, wie in 3A dargestellt, können sechs Finger oder Scharniere 330 radial äquidistant um Außenfläche 324 beabstandet sein. Jedes Scharnier oder Finger 330 schließt ein proximales Ende 332, ein distales Ende 334, einen proximalen Abschnitt 340, der direkt an der Außenfläche 324 am proximalen Ende 332 befestigt ist und sich von der Außenfläche 324 radial nach außen erstreckt, und einen distalen Abschnitt 350 ein, der sich vom proximalen Abschnitt 340 in Richtung zum distalen Ende 334 erstreckt. Der proximale Abschnitt 340 kann eine Abfangeinrichtung an dem Boden einschließen, um eine ringförmige Ausrundung 342 zu bilden. Die ringförmige Ausrundung 342 stellt strukturelle Festigkeit an Finger oder Scharnier bereit, um Scher- und anderen Kräften zu widerstehen, die sonst dazu verursachen können, dass Finger oder Scharnier 330 von der Außenfläche 324 des Körpers 320 abbricht oder sonst versagt. Der distale Abschnitt 350 kann sich in einem Winkel relativ zum proximalen Abschnitt 340 biegen und sich weiterhin umlaufend um oder folgend dem Umfang eines Abschnitts des Körpers 324 erstrecken. Der distale Abschnitt 350 kann auch eine radial nach außen gerichtete Oberfläche 352 einschließen.
In einer Ausführungsform kann die Vielzahl von Fingern oder Scharnieren 330 radial äquidistant voneinander beabstandet sein, um den Eingriff zwischen jedem Finger oder Scharnier 330 und den Zähnen 450 an der Innenfläche 442 des Hohlraums 440 des Körpers 420 des hinteren Leistungsgehäuses 400 zu erlauben. Jeder Finger oder Scharnier 330 ist elastisch bzw. belastbar, flexibel und radial nach außen von der Längsachse 310 des Drehmomentkopplers 300 vorgespannt. In einem Beispiel sind Finger oder Scharniere 330 integral mit Körper 320 und werden während des gleichen Spritzgießprozesses gebildet. In alternativen Ausführungsformen können Finger oder Scharniere 330 durch additive Fertigung erzeugt werden oder metallische Elemente sein, die zum Beispiel durch Insert-Molding an Außenfläche 324 des Drehmomentkopplers 300 montiert oder geformt werden.
Ein Griff 1000, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, soll das angelegte Drehmoment zum Schutz von Instrumenten vor Drehmomentüberlastung einschränken bzw. begrenzen. Während die veranschaulichte Ausführungsform sechs Finger oder Scharniere 330 äquidistant voneinander um die Außenfläche 324 aufweisen kann, kann ebenso eine Vielzahl von versetzten Abständen verwendet werden, um im Wesentlichen das gleiche Ergebnis oder ein anderes gewünschtes Ergebnis zu erzielen. Weiterhin kann die Anzahl der Finger/Scharniere 330 und/oder die Dicke und Breite jedes Fingers oder Scharniers 330 von jedem Finger oder Scharnier 330 „abgestimmt“ werden oder in Abhängigkeit der Last oder Kraft, die für eine besondere Anwendung (z. B. gewünschtes Drehmoment für Finger oder Scharniere 330 zum Überwinden oder Passieren von Zähnen 450 des hinteren Leistungsgehäuses 400 in eine bestimmte Richtung) gewünscht ist, von jedem Finger oder Scharnier stark variieren. Die besondere Anzahl, Konfiguration und Design bzw. Gestaltung der Vielzahl von Fingern oder Scharnieren 330 kann variiert werden, um die verschiedenen Lasten oder Kräfte, die benötigt oder gewünscht werden können, während des Betriebs des Griffs 1000 dadurch unterzubringen, und beispielsweise einem Chirurgen oder Benutzer zu vermitteln, dass ein gewünschtes Drehmoment erreicht worden ist. Zum Beispiel sind die Finger oder Scharniere 330 in 3A konfiguriert und gestaltet, um ungefähr 1 N/m zu erfordern, um Zähne 450 des hinteren Leistungsgehäuses 400 bei Verwendung einer 2,5 mm Schraube zu überwinden oder passieren, um nicht die Schraube zu brechen.
4A und 4B veranschaulichen ein Beispiel für ein hinteres Leistungsgehäuse 400, das gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Das hintere Leistungsgehäuse 400 schließt eine Längsachse 410, ein proximales Ende 412 und ein distales Ende 414 ein. Während des Betriebs richtet sich die Längsachse 410 während der Montage und Verwendung mit der Längsachse 1100 des Griffs 1000 aus. Wie in 4A veranschaulicht, enthält das hintere Leistungsgehäuse 400 Körper 420, der sich vom proximalen Ende 41 erstreckt, eine Antriebsschaftbasis 470, die sich von dem Körper 420 erstreckt, und einen Antriebsschaft 480, der sich von der Antriebsschaftbasis 470 längs entlang der Längsachse 410 zum distalen Ende 414 erstreckt und an sie gekoppelt ist. Antriebsschaftbasis 470 koppelt oder hält Antriebsschaft 480 dauerhaft.
Wie in 4A veranschaulicht, ist Körper 420 im Allgemeinen in zylindrischer Form, die eine zylindrische Seitenwand 422 und eine Halterbasis 430 einschließen kann, die zusammen eine Längshöhle 440 definieren, die am proximalen Ende 412 offen ist. Hohlraum 440 steht mit einem Halterraum 436 über Durchgangsloch 432 in Verbindung, das oben beschrieben ist. Hohlraum 440 ist durch Innenfläche 424 der Seitenwände 422 und Innenfläche 434 der Halterbasis 430 definiert. Halteraum 436 ist durch Kontaktfläche 438 und Antriebsschaft 470 definiert.
Wie in 4A und 4B dargestellt, schließt die Innenfläche 424 der Seitenwand 422 eine Vielzahl von Zähnen 450 ein, die radial nach innen in Richtung zur Längsachse 410 vorspringen. Die Vielzahl von Zähnen 450 ist radial äquidistant beabstandet oder in Intervallen in der Umfangsrichtung etwa angeordnet und erstreckt sich axial an der Innenfläche 424 entlang der Längsachse 410. Wie in 8C klar veranschaulicht, schließt jeder Zahn 450 eine geneigte Oberfläche 452 und eine Anschlagfläche 454 ein. Geneigte Oberfläche 452 winkelt sich radial nach innen, um eine Rampe zu erzeugen. Stopp- bzw. Anschlagfläche 454 erstreckt sich von der Innenfläche 424 radial nach außen und im Wesentlichen quer zur Längsachse 410. Ein Schlitz oder Raum 460 kann durch Innenfläche 424 zwischen einer Anschlagfläche 454 eines Zahnes 450 und einer geneigten Oberfläche 452 eines angrenzenden bzw. benachbarten Zahnes 450 gebildet werden bzw. sein.
Die besondere Anzahl, Konfiguration und Gestaltung der Vielzahl von Zähnen 450 kann variiert werden, um die verschiedenen Lasten oder Kräfte, die erforderlich oder gewünscht werden können, dadurch während des Betriebs des Griffes 1000 unterzubringen. Weiterhin kann die Anzahl von Zähnen 450 und/oder die Höhe und Länge der geneigten Oberfläche 452 jedes Zahnes 450 von jedem Zahn 450 „abgestimmt“ werden oder in Abhängigkeit der besonderen Last oder Kraft, die für eine besondere Anwendung (z. B. gewünschtes Drehmoment für Finger oder Scharniere 330 zum Überwinden oder Passieren von Zähnen 450 des hinteren Leistungsgehäuses 400 in eine besondere Richtung) gewünscht wird bzw. ist, von jedem Zahn 450 stark variieren.
Antriebsschaft 480 kann konfiguriert und gestaltet sein, um mit verschiedenen Arten von Leistungsinstrumenten zum Antreiben des Griffs 1000 zu koppeln. Zum Beispiel, wie in 4A veranschaulicht, enthält Antriebsschaft 480 einen Sechskant-Antriebsschaft, der ein Schnell-Verbindungsmerkmal einschließt. Ein Sechskant-Antriebsschaft-Design stellt eine hohe Drehmomentübertragung bereit und muss nicht festgemacht werden. Ein Sechskant-Antriebsschaft-Design erlaubt auch kein Rutschen, das häufig bei geraden zylindrischen Antriebsschäften erlebt wird. In alternativen Ausführungsformen kann der Antriebsschaft in Form anderer bekannter Antriebsschaftformen sein, wie z.B. SDS-Antriebsschäfte, gerade Antriebsschäfte, Vierkant-Antriebsschäfte, Dreikant-Antriebsschäfte oder dergleichen. Antriebsschaft 480 kann auch gestaltet sein, um zum Beispiel abnehmbar an Leistungsinstrumente gekoppelt zu werden, die eine aus einer AO-, Vierkant-Antrieb- oder Huson®-Typ Orthopädie-Instrumentenverbindung enthalten.
Antriebsschaft 480 kann auch abnehmbar an einen optionalen Handgriff gekoppelt werden bzw. sein, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. 5 und 5A veranschaulichen eine perspektivische bzw. Querschnitts-Ansicht eines Beispiels eines optionalen Handgriffs 500, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Wie in 5A veranschaulicht, kann Handgriff 500 einen Körper 520 einschließen, der eine Längsachse 510, ein proximales Ende 512 und ein distales Ende 514 aufweist. Während der Montage und des Betriebs richtet sich die Längsachse 510 mit der Längsachse 1100 des Griffs 1000 aus.
Ein Beispiel, wie in 5A veranschaulicht, des Körpers 520 kann eine bauchige Form aufweisen, die geeignet ist, von einer menschlichen Hand gehalten zu werden. Andere Beispiele von Körperformen für Handgriff 500 sind in 6A-6C veranschaulicht, die zum Beispiel eine T-Griff-Konfiguration (6A), einen Pistolengriff (6B) oder einen Handbreiten-Griff (6C) einschließen. Handgriff 500 kann auch in Form von z.B. einer Kugel oder anderen verschieden geformten Konfigurationen sein, die es dem Benutzer ermöglichen, das Drehmoment manuell auf das chirurgische Instrument oder Werkzeug anzuwenden, das an dem Griff 1000 befestigt ist. In anderen Ausführungsformen kann Handgriff 500 in Anwendungen für verschiedene kommerzielle Marketingzwecke anpassbar sein, zum Beispiel in Bezug auf Farbe, Musterung und Textur.
Körper 520 des Handgriffs 500 kann ein leichtgewichtiges, kostengünstiges, biologisch inertes Material aufweisen. In einem Beispiel kann Handgriff 500 aus Polyacrylamid, Polycarbonat oder Acrylnitril-Butadien-Styrol („ABS“) hergestellt werden bzw. sein. Handgriff 500 kann auch ein Uni-Body- oder monolithisches Design sein, wie in 5A gezeigt. Diese Uni-Body-Konstruktion macht Handgriff 500 einfacher herzustellen und fester als ein Mehrkomponenten-Design mit den gleichen Konstruktionsmaterialien.
Handgriff 500 kann eine Längsbohrung 530 einschließen, die durch Handgriff 500 entlang der Längsachse 510 angeordnet ist. Längsbohrung 530 ist am proximalen Ende 512 des Handgriffs 500 offen.
Handgriff 500 kann auch eine Querbohrung 540 einschließen. Querbohrung 540 ist durch Körper 520 des Handgriffs 500 angeordnet. Querbohrung 540 kann eine Längsachse 542 aufweisen. Querbohrung 540 schneidet sich mit Längsbohrung 530. In einem Beispiel ist die Längsachse 542 der Querbohrung 540 senkrecht zur Längsachse 510 der Längsbohrung 530. Querbohrung 540 kann auch eine erste Öffnung, die sich aus Körper 520 öffnet, und eine zweite Öffnung aufweisen, die mit Längsbohrung 530 in Verbindung steht.
Handgriff 500 kann weiterhin eine Taste bzw. Knopf 550 enthalten. In einer Ausführungsform ist die Taste 550 flexibel am Handgriff 500 befestigt, wie in 5A und 5B dargestellt. Taste 550 kann sich durch Querbohrung 540 erstrecken, die Längsbohrung 530 schneidet. Taste 550 und Querbohrung 540 können an Körper 520 des Handgriffs 500 angeordnet sein, so dass Taste 550 daumenzugänglich und/oder -drückbar ist. Positionieren der Taste 550 näher am proximalen Ende 512 des Handgriffs 500, positioniert auch Taste 550 näher an den Abschnitt des Handgriffs 500, der in eine Nut 472 eingreift, die im Antriebsschaftgehäuse 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gebildet ist. Handgriff 500 kann konfiguriert (z.B. geformt und Abmessungen) sein, um Handgriff 500 zu erlauben, von einer Hand gehalten, gegriffen oder verwendet zu werden, so dass der fünfte Finger und der Hypothenarbereich in der Nähe oder um das distale Ende 514 des Handgriffs 500 positioniert sind, wobei sich Handgriff 500 über die Handbreite und in Richtung des Bereichs zwischen dem ersten und zweiten Finger erstreckt, so dass der erste Finger oder Daumen leicht auf die Taste 500 zugreifen und drücken kann.
Vorteilhafterweise müssen Vorrichtungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, aufgrund der Uni-Body-Konstruktion keine zusätzlichen Komponenten wie Federn aufweisen. Taste 550 ist durch das belastbare Element 552 mit dem Körper verbunden. Somit kann ein Handgriff 500, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, kostengünstiger herzustellen und einfach zu verwenden sein. Da der Handgriff 500 kostengünstig herzustellen ist, ist er weiterhin eine ideal geeignete Einmalverwendungs- (z.B. Einweg-)vorrichtung. Sauberkeit ist gewährleistet, da der Handgriff 500 aus einer sterilen Verpackung entfernt und nur einmal verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf 5B ist eine Querschnittsansicht eines Handgriffs 500 dargestellt, der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Wie veranschaulicht, schließt Handgriff 500 eine Absicherung bzw. Auffangvorrichtung 560 ein, die in der Längsbohrung 530 angeordnet ist. Taste 550 kann auch eine Dicke aufweisen, die sich in Querbohrung 540 in eine Längsrichtung relativ zur Längsachse 542 erstrecken kann. In einer Ausführungsform schließt die Taste 550 ein distales Ende mit einer Lippe 554 ein. Lippe 554 springt vor und ist normalerweise radial nach innen in Richtung zur Längsachse 510 des Handgriffs 500 vorgespannt. In einer Ausführungsform erzeugt die Taste 550 mit Lippe 554 ein aktives Scharnier, wenn an das hintere Leistungsgehäuse 400 gekoppelt.
Unter Bezugnahme auf 7A kann der Antriebsschaft 480 des hinteren Leistungsgehäuses 400 durch das proximale Ende 512 in die Längsbohrung 530 des Handgriffs 500 eingeführt werden bzw. sein. Antriebsschaft 480 des hinteren Leistungsgehäuses 400 kann in die Längsbohrung 530 eingeführt werden, bis, zum Beispiel, Endfläche 474 der Antriebsschaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 Nabe 560 kontaktiert oder, in einem anderen Beispiel, bis Kontaktfläche 438 der Halterbasis 430 des hinteren Leistungsgehäuses 400 das proximale Ende 512 des Handgriffs 500 kontaktiert, an welcher Stelle weiteres Einführen verhindert werden kann. Wenn Antriebsschaft 480 vollständig in die Längsbohrung 530 eingeführt ist, gleitet Lippe 554 der Taste 550 in die Nut 472, die an der Außenfläche 476 der Antriebsschaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gebildet ist. Lippe 554 der Taste 550 ist angepasst, um mit der entsprechenden Nut oder Einbuchtung 472 an der Außenfläche 476 der Antriebsschasftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 zu kooperieren, die in Längsbohrung 530 des Handgriffs 500 eingeführt ist.
Sobald Antriebsschaft 480 und Antriebsschaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 in Handgriff 500 eingeführt sind, ist Lippe 554 der Taste 550 in Nut 472 vorgespannt. In einer Ausführungsform kann ein „Klick-“-Geräusch gehört werden, wenn Lippe 554 vollständig in Nut 472 eingreift. Jedoch kann ein Benutzer das hintere Leistungsgehäuse 400 aus dem Handgriff 500 durch heftiges Herausziehen des hinteren Leistungsgehäuses 400 aus dem Handgriff 500 lösen bzw. ausrücken, so dass Lippe 554 aus Nut 472 in der Antriebsschaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 ausschwenkt. Das hintere Leistungsgehäuse 400 kann sich mit Lippe 554 verbinden, die in Nut 472 eingeführt ist, einen erheblichen Widerstand gegen Ausrück- bzw. Lösekräfte bereitstellend. Jedoch kann das hintere Leistungsgehäuse 400 als Reaktion auf die erhebliche Kraft, die von einem Benutzer an das hintere Leistungsgehäuse 400 durch Handgriff 500 angelegt wird, noch gezogen werden. In einem Beispiel kann eine Querkraft an Antriebsschaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 durch Drücken der Taste 550 angelegt werden, zusätzliche Kraft bereitstellend, um zu verhindern, dass das hintere Leistungsgehäuse 400 durch Ausrückkräfte herausgezogen wird.
In anderen Ausführungsformen kann Handgriff 500 mehr als eine Taste oder aktive Scharniere 330 einschließen, die mit Nut 472 in Eingriff stehen, die in Antriebsschaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gebildet ist. Alternativ können andere Kopplungsmechanismen an den Antriebsschaft 480 oder Antriebsschaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 angewendet bzw. angelegt werden, um während Verwendung im Handgriff 500 abnehmbar zu halten. Zum Beispiel können die in WO2019/168987 beschriebenen und veranschaulichten Kopplungsmechanismen verwendet werden, die hierin durch Bezugnahme einbezogen sind. In einem anderen Beispiel kann der Antriebsschaft 480 auch gestaltet sein, um zum Beispiel abnehmbar an Handgriff 500 gekoppelt zu werden, der eine AO-, Vierkant-Antrieb- oder Hudson®-Typ Orthopädie-Instrumentenverbindung aufweist.
In einer Ausführungsform kann die Drehung auf das hintere Leistungsgehäuse 400 entweder direkt auf Antriebsschaft 480 durch zum Beispiel ein Leistungsinstrument oder direkt auf andere Aspekte des hinteren Leistungsgehäuses 400 (z.B. Antriebsschaftbasis 470) durch zum Beispiel manuelle Drehung an Griff 500 angewendet bzw. angelegt werden.
Wenn montiert bzw. bei Montage, wird der Drehmomentkoppler 300 über die Montagestange 240 des Werkzeugverbinders 200 geglitten. Dann wird das distale Ende 414 des Werkzeugverbinders 200 axial in den Hohlraum 440 eingeführt, der im Körper 420 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gebildet ist. Ständer 250 und Kappe 260 des Werkzeugverbinders 200 werden eingeführt und quer in Durchgangsloch 432 vorgerückt, das in Halterbasis 430 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gebildet ist. Kappe 260 wird vollständig durch Durchgangsloch 432 vorgerückt, bis Kappe 260 vollständig im Halterraum 436 untergebracht ist, wobei die Unterseite 266 der Lippe 268 der Kappe 260 im Allgemeinen bündig ist mit der Kontaktfläche 438 der Halterbasis 430 im Halteraum 436 ist. Sobald Kappe 260 vollständig im Halterraum 436 sitzt, sind der distale Verbinder 200 mit Drehmomentkoppler 300 in der Lage, relativ zum hinteren Leistungsgehäuse 400 zu drehen, sich aber nicht in axialer Richtung bewegen. Und, die Vielzahl von Scharnieren oder Fingern 330 des Drehmomentkopplers 300 greifen in die Vielzahl von Zähnen 450 des hinteren Leistungsgehäuse 400 ein. An dieser Stelle werden Werkzeugverbinder 200, Drehmomentkoppler 300 und hinteres Leistungsgehäuse 400 zur Verwendung entweder mit optionalem Handgriff 500 oder einem Leistungsinstrument montiert, der bzw. das an Antriebsschaft 480 des hinteren Leistungsgehäuses 400 befestigbar ist.
In Betrieb kann Griff 1000 zum Beispiel verwendet werden, um ein Befestigungsmittel in einen Knochen während zum Beispiel einer orthopädischen Extremitäten-, Großgelenk- oder Wirbelsäulenchirurgie zu schrauben. Zunächst kann ein Antriebsschaft einer Schraube oder ein Bohreinsatz durch Werkzeug- oder Instrumentenöffnung 230 in Längsbohrung 232 des Werkzeugverbinders 200 eingeführt und darin durch einen Kopplungsmechanismus abnehmbar gekoppelt werden. Wenn der Chirurg oder Benutzer wünscht, die Schraube manuell einzuführen, ist Handgriff 500 abnehmbar mit Antriebsschaft 480 des hinteren Leistungsgehäuses 400 gekoppelt durch zum Beispiel Einführen des distalen Endes 414 des Antriebsschafts 480 in Längsbohrung 530 am proximalen Ende 512 des Handgriffs 500, bis Lippe 554 der Taste 550 in Nut 472 der Schaftbasis 470 des hinteren Leistungsgehäuses 400 eingreift oder sofern nicht durch zum Beispiel Nabe 560 oder das proximale Ende 512 des Handgriffs 512 gestoppt. Wenn der Chirurg oder Benutzer wünscht, die Schraube unter Verwendung von zum Beispiel eines Leistungsbohrers oder -instruments einzuführen, wird der Antriebsschaft480 abnehmbar am Kopplungsmechanismus des Leistungsbohrers oder -instruments befestigt. Gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung ist Griff 1000 für einen Chirurgen oder Benutzer gestaltet, um leicht zwischen Leistungs- und manueller Drehmoment-Anlegung zu wechseln.
Beim Einführen der Schraube in den Knochen unter Verwendung von manueller Kraft, wird der Chirurg oder Benutzer Handgriff 500 mit einer Hand greifen und eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn auf Handgriff 500 anwenden. Das hintere Leistungsgehäuse 400 dreht sich auch gleichzeitig im Uhrzeigersinn mit Handgriff 500. Unter Bezugnahme auf 8C werden sich, wenn das hintere Leistungsgehäuse 400 im Uhrzeigersinn zum Zweck des Einführens einer Schraube gedreht wird, jeder der Vielzahl von Fingern der Scharniere 330 des Drehmomentkopplers 300 radial nach innen biegen, wenn ihre radial nach außen gerichteten Oberflächen 352 der distalen Abschnitte 350 über geneigte Oberflächen 452 der Zähne 450 gleitbar eingreifen oder passieren oder knicken, eine Drehung in die Richtung im Uhrzeigersinn vermittelnd. Wenn Handgriff 500/hinteres Leistungsgehäuse 400 fortfahren, weiterhin im Uhrzeigersinn zu drehen, wird jeder der Vielzahl von Fingern 330 über Spitze 456 jedes Zahnes 330 gleiten und zurückspringen oder sich radial nach außen (zu ihrer ursprünglichen Form) und in Schlitz oder Raum 460 zwischen benachbarten Zähnen 450 biegen. In einigen Ausführungsformen wird der Chirurg oder Benutzer ein Klicken hören, wenn Finger 330 über einen Zahn 450 in Schlitz oder Raum 460 passieren bzw. gehen. Fortgesetzte Drehung des Handgriffs 500/hinteren Leistungsgehäuses 400 führt dazu, dass die Vielzahl von Fingern 330 in die geneigte Oberfläche 452 eines benachbarten Zahnes 450 gleitend eingreift und in den nächsten Schlitz oder Raum 460 geht. Die Drehung des Werkzeugverbinders 200, Drehmomentkopplers 300, der Schraubenspitze und der Schraube wird durch die Drehmomentmenge vorgegeben (z.B. begrenzt), die durch die Interaktion zwischen den Fingern oder Scharnieren 330 des Drehmomentkopplers 300 und den Zähnen 450 mit hinterem Leistungsgehäuse 400 erlaubt wird.
Die Interaktion der Vielzahl von Fingern oder Scharnieren 330 und der Vielzahl von Zähnen 450 in Betrieb regelt oder begrenzt das Drehmoment, das vom Chirurgen oder Benutzer angelegt wird. Mit anderen Worten, die Interaktion der Finger oder Scharniere 330 und Zähne 450 begrenzt die Drehmomentmenge, die angelegt werden kann. Diese Begrenzung des angelegten Drehmoments soll zum Beispiel die Schraube und/oder den Knochen vor Drehmomentüberlastung schützen. Das angelegte Drehmoment kann auch zum Beispiel dem Chirurgen oder Benutzer vermitteln, das ein gewünschtes Drehmoment erreicht worden ist. Dieses gewünschte Drehmoment, wie oben erörtert, kann durch die besondere Anzahl, Konfiguration und Gestaltung bzw. Design der Vielzahl von Fingern/Scharnieren 330 und/oder Zähnen 450 festgesetzt oder abgestimmt werden.
Wenn Griff 1000 verwendet wird, um zum Beispiel eine Schraube aus dem Knochen zu entfernen, wird ein Chirurg oder Benutzer eine Drehbewegung gegen den Uhrzeigersinn auf Handgriff 500 anlegen bzw. anwenden. Das hintere Leistungsgehäuse 400 dreht sich auch gleichzeitig gegen den Uhrzeigersinn mit Handgriff 500. Wenn das hintere Leistungsgehäuse 400 gegen den Uhrzeigersinn zum Zwecke des Entfernens einer Schraube gedreht wird, wird sich das distale Ende 334 jeder der Vielzahl von Fingern der Scharniere 330 des Drehmomentkopplers 300 in Anschlagflächen 454 der Zähne 450 verkeilen oder verblocken, um eine weitere Drehung des Drehmomentkopplers 300 zu verhindern (wie durch die in 8C dargestellte Konfiguration veranschaulicht). Sobald distales Ende 334 der Vielzahl von Fingern oder Scharnieren 330 sich in Anschlagfläche 454 der Zähne 450 verkeilt oder verblockt, wird die Vielzahl von Fingern oder Scharnieren 330 nicht in der Lage sein, sich zu biegen oder frei über Zähne 450 zum Ermöglichen eines Übergehens zu gehen. In dieser Konfiguration kann ein maximales Drehmoment von einem Chirurgen oder Benutzer angelegt werden, um eine Schraube zu entfernen.
Werkzeugverbinder 200, Drehmomentkoppler 300, hinteres Leistungsgehäuse 400 und optionaler Handgriff 500 können alle durch zum Beispiel Spritzguss, additive Fertigung oder 3D-Druck hergestellt werden bzw. sein. Auch kann jede dieser Komponenten entlang der Längsachse mit Kanälen versehen werden, um einen Durchgang von zum Beispiel Führungsdrähten oder K-Draht zu ermöglichen.
Während mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung hierin beschrieben und gezeigt worden sind, können alternative Aspekte von den Fachleuten zur Erreichung der gleichen Gegenstände bewirkt werden. Dementsprechend sollen die beigefügten Ansprüche all solche alternativen Aspekte abdecken, die in den wahren Geist und Umfang der Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2019168987 [0047]

Claims

Gerät zum lösbaren Halten eines chirurgischen Werkzeugs, das Gerät aufweisend: einen Werkzeugverbinder, wobei besagter Werkzeugverbinder eine Längsachse, ein proximales Ende und ein distales Ende einschließt, wobei besagter Werkzeugverbinder weiterhin einen Werkzeugeingriffskörper und eine Montagestange einschließt, die sich längs entlang der Längsachse von dem Werkzeugeingriffskörper zu dem distalen Ende erstreckt, wobei der Werkzeugeingriffskörper an dem proximalen Ende eine Werkzeugeingriffsöffnung einschließt, die mit einer Längsbohrung in Verbindung steht, die sich durch mindestens einen Abschnitt des Werkzeugeingriffskörpers entlang der Längsachse erstreckt, wobei die Längsbohrung konfiguriert ist, um an das chirurgische Werkzeug lösbar gekoppelt zu werden; einen Drehmomentkoppler, wobei besagter Drehmomentkoppler einen zylindrischen Körper einschließt, der ein Durchgangsloch und eine Außenoberfläche definiert, wobei die Montagestange besagten Werkzeugverbinders durch das Durchgangsloch des zylindrischen Körpers geht, wobei besagter Drehmomentkoppler weiterhin eine Vielzahl von Fingern einschließt, die von der Außenfläche radial nach außen erstrecken; ein hinteres Leistungsgehäuse, wobei besagtes hinteres Leistungsgehäuse drehbar an die Montagestange des besagten Werkzeugverbinders an das distale Ende gekoppelt ist, wobei besagtes hinteres Leistungsgehäuse eine Längsachse, einen Körper und einen Antriebswelle -bzw. schaft einschließt, die bzw. der sich längs entlang der Längsachse des Körper des besagten hinteren Leistungsgehäuses erstreckt, wobei der Körper einen Hohlraum, der eine Innenfläche definiert, und eine Vielzahl von Zähnen einschließt, die radial nach innen von der Innenfläche vorspringen, wobei während Drehung des hinteren Leistungsgehäuses in eine erste Richtung die Vielzahl von Fingern in die Vielzahl von Zähnen gleit- bzw.- verschiebbar eingreift, um das angelegt Drehmoment des besagten Drehmomentkopplers und des besagten Werkzeugverbinders von besagtem hinteren Leistungsgehäuse zu begrenzen, und wobei während Drehung des hinteren Leistungsgehäuses in eine zweite Richtung die Vielzahl von Zähnen eine Bewegung der Vielzahl von Fingern verhindert, um ein maximal angelegtes Drehmoment des besagten Drehmomentkopplers und besagten Werkzeugverbinders von besagtem hinteren Leistungsgehäuses zu erlauben.
Gerät zum lösbaren Halten eines chirurgischen Werkzeugs nach Anspruch 1, wobei das hintere Leistungsgehäuse abnehmbar an einem Handgriff befestigbar ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei besagter Handgriff einen Körper enthält, wobei der Körper eine Längsachse und eine Längsbohrung einschließt, die entlang der Längsachse des Körpers angeordnet ist, wobei die Längsbohrung an einem Ende offen und konfiguriert ist, um besagtes hinteres Leistungsgehäuse aufzunehmen und abnehmbar zu koppeln.
Gerät nach Anspruch 3, wobei besagtes hinteres Leistungsgehäuse innerhalb der Längsbohrung durch ein aktives Scharnier abnehmbar gekoppelt ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei besagter Handgriff einen Körper enthält, wobei der Körper in eine Form aufgeteilt ist, die von einer menschlichen Hand zu ergreifen ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei besagter Handgriff einen Körper enthält, wobei mindestens ein Abschnitt des Körpers in Form eines T-Griffs ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei besagter Handgriff einen Körper enthält, wobei mindestens ein Abschnitt des Körpers in Form eines Pistolengriffs ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei besagter Handgriff einen Körper enthält, wobei mindestens ein Abschnitt des Körpers in Form eines Handbreiten-Griffs ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei besagter Handgriff einen Körper enthält, wobei mindestens ein Abschnitt des Körpers in Form einer Kugel ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei der Antriebsschaft abnehmbar an ein Leistungsinstrument befestigbar ist.