-
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument, ein Verfahren, um diesen zu montieren und ein Verfahren, um dieses zu demontieren.
-
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige chirurgische Instrumente bekannt, die es vorsehen, ein chirurgisches Werkzeug wie ein Endoskop, eine Zange oder ähnliches an einen Schaft anzudocken. Nach der Operation oder Behandlung des Patienten muss das chirurgische Instrument fachgerecht gereinigt werden und hierfür müssen Werkzeug und Schaft voneinander gelöst werden. Diese Zerlegung ist vielfach aufwändig.
-
Ein solches chirurgisches Instrument ist etwa aus
DE 197 07 373 C1 bekannt; dort stellt eine Bajonettkupplung eine lösbare Verbindung zweiter Rohrschaftinstrumente oder Instrumententeile bereit.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein chirurgisches Instrument bereitzustellen, das bezüglich des Trennens und Verbindens von Werkzeug und Schaft verbessert ist, weil es nutzerfreundlicher und einfacher ist.
-
Diese Aufgabe wird durch ein chirurgisches Instrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Bevorzugte Ausführungsformen des chirurgischen Instruments sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
-
Die weitere Aufgabe betrifft die Schaffung eines verbesserten Montageverfahrens solcher chirurgischen Instrumente.
-
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 5 gelöst.
-
Die weitere Aufgabe der Schaffung eines verbesserten Demontageverfahrens schließlich wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 6 gelöst.
-
Gemäß einer ersten Ausführungsform des chirurgischen Instruments, das einen Schaft aufweist, an dessen distalem Ende ein Werkzeug lösbar gehalten ist, und das eine in dem Schaft angeordnete und in diesem längsbewegbaren Zugstange zum Bewegen des Werkzeugs aufweist, ist die Zugstange von einem Gabelelement distalseitig und von dem Schaft proximalseitig umgeben. Das Gabelelement hat an seiner dem Schaft zugewandten Seite eine Schulter, von der sich ein Gabelendabschnitt erstreckt, an dessen Ende das Gabelelement zumindest einen Nocken hat. Der Schaft hat an seiner dem Gabelelement zugewandten Seite eine erste Schulter, von der aus sich ein Endabschnitt mit verringertem Durchmesser - gemeint ist hier der Außendurchmesser - erstreckt. Entlang dem Endabschnitt wiederum erstreckt sich - entsprechend der Anzahl vorliegender Nocken - zumindest eine schlitzartige Ausnehmung. Die Ausnehmung bzw., wenn es entsprechend der Anzahl von Nocken mehrere sind, jede Ausnehmung weist eine in Umfangsrichtung des Schafts verlaufende Nockenausnehmung auf. Ferner ist der Innendurchmesser des Schafts entlang einem distalen Teil des Endabschnitts aufgeweitet, und es ist in jede Ausnehmung des Schafts ein längliches, geschwungenes Federplättchen eingelegt.
-
„Distalseitig“ meint hierin immer bedienerfern, wobei es gleich ist, ob der Bediener ein Mensch oder eine Maschine, also ein Roboter, ist. Für „proximalseitig“ gilt folglich das Umgekehrte.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments verfügt der Gabelendabschnitt des Gabelelements über zwei oder mehr Nocken. Zur Anzahl der Nocken passend hat der Schaft an seinem Endabschnitt entsprechend zwei oder mehr schlitzartige Ausnehmungen mit jeweils einer in Umfangsrichtung des Schafts verlaufenden Nockenausnehmung.
-
Der bzw. jeder Nocken kann nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments jeweils proximalseitig eine Fase aufweisen.
-
Mit „Fase“ ist hierin eine Anschrägung gemeint, quasi eine Zuspitzung des Gabelendabschnitts, so dass der Gabelendabschnitt auf geeignete Weise unter das oder die Federplättchen geführt werden und diese auseinander drücken kann.
-
Die längsschlitzartige Ausnehmung bzw. die längsschlitzartigen Ausnehmungen des Schafts bilden die Form der Federplättchen nach.
-
Wenn zwei Nocken vorliegen, sind diese am Ende des Gabelelements bevorzugt diametral zueinander angeordnet und ragen radial nach außen. Grundsätzlich müssten die zwei Nocken nicht diametral zueinander angeordnet sein; die Funktionalität der Vorrichtung wäre auch gegeben, wenn die Nocken anders am Umfang des Gabelelements vorliegen. Drei Nocken liegen idealer Weise, wenn man die Geometrie eines Ziffernblatts zur Verdeutlichung zugrundelegt, in Position 12 Uhr, 4 Uhr, 8 Uhr. Aber auch diese Anordnung ist ideal, aber nicht zwingend. Zwingend ist, dass jeweils die schlitzartigen Ausnehmungen am Endabschnitt des Schafts mit den Nockenpositionen korrespondieren, so dass die Nocken bei Montage des Instruments in die Nockenausnehmungen eingeführt (und bei der Demontage daraus ausgeführt) werden können.
-
Das Gabelelement und der Schaft sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft gegeneinander gut geführt und gegen Rotation konstruktiv gesperrt, indem durch die Kombination von Nocken am Ende des Gabelelements und durch die passenden Nockenausnehmungen quasi ein Bajonettverschluss geschaffen wurde, der eine Verdrehsicherung bereitstellt, wenn in einer Montageanordnung das Gabelelement in den Schaft eingeführt wurde, die Nocken dabei mit ihren Fasen die Federplättchen radial nach außen drücken, so dass sich diese aus den schlitzartigen Ausnehmungen radial heraus erstrecken und bei Verdrehen der Nocken diese dann in den Nockenausnehmungen aufgenommen sind. Dann springen die nach außen gedrückten Enden der Federplättchen zurück in die schlitzartigen Ausnehmungen, so dass Gabelelement und Schaft nicht mehr gegeneinander verdrehbar sind; Lösen durch einfache Rotation ist damit unmöglich.
-
Die Montage ist also sehr einfach: Das Werkzeug, beispielsweise ein Zangeneinsatz, wird mit seinem distalen Ende in einer Nichtbenutzungsanordnung (bei einem Zangeneinsatz wären das etwa geschlossene Zangen bzw. Maulteile) von distalseitig einfach axial in den Schaft geschoben. Die Nocken am distalen Ende des Gabelelements werden dabei in die entsprechenden schlitzartigen Ausnehmungen am Schaft geschoben und schieben die Enden der Federplättchens nach außen. Dann werden die Nocken in die Nockenausnehmung gedreht, indem das Gabelelement gedreht wird und so ist die Verbindung von Beginn an direkt gesichert.
-
Ebenso einfach ist die Zerlegung oder Demontage des Schaftes vom Werkzeug: Sie wird dann erreicht, wenn am proximalen Ende Druck auf die Zugstange ausgeübt und diese in distale Richtung verschoben wird und somit eine Überoffenstellung hergestellt wird. Die Durchmesserverdickung der Zugstange wirkt auf die Federplättchen und drückt sie auseinander. Durch Drehen des Gabelelements werden die Nocken wieder aus ihrer jeweiligen Nockenausnehmung herausgedreht. Damit wird das Gabelende frei und das Gabelelement kann aus dem Schaft gezogen werden.
-
In Bezug zu den Federplättchen, die in jeweils eine Ausnehmung des Schafts an dessen proximalseitigem Abschnitt vorliegen, kann eine Auflagefläche für ein proximales Ende des einzulegenden Federplättchens ausgebildet sein. Die Federplättchen werden auf Auflagefläche einfach eingelegt bzw. sie können eingeklebt, verschraubt, verschweißt oder anderweitig befestigt sein.
-
Die umfängliche Verdickung der Zugstange kann ringförmig, kugelig oder kegelig sein. Die Federplättchen weisen eine zu der umfänglichen Verdickung korrespondierende Form auf, sie sind gebogen, so dass die umfängliche Verdickung der Zugstange direkt mit den Federplättchen zusammenwirken kann, wenn die Zugstange zur Zerlegung des chirurgischen Instruments distal verschoben wird.
-
Üblicherweise wird eine Werkzeugmechanik einenends distalseitig mit dem Werkzeug und anderenends proximalseitig mit der Zugstange in Wirkverbindung stehen, um das Werkzeug über die Zugstange bewegen zu können. Über das Gabelelement ist das Werkzeug mit dem Schaft verbunden, sodass die Zugstange über die Werkzeugmechanik und das Werkzeug mit dem Gabelelement verbunden ist. Das Werkzeug, also bspw. die Maulteile ist bzw. sind im Gabelelement gelagert, das fest mit dem Schaft verbunden ist. Die Zugstange erstreckt sich axial bewegbar und rotierbar durch den Schaft in das Gabelelement zu der Mechanik, die mit den Maulteilen verbunden ist.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments ist ein Überwurfrohr um den Endabschnitt des Gabelelements und um den Endabschnitt des Schafts angeordnet.
-
Das Überwurfrohr kann zwei geschlossene Ausnehmungen aufweisen, die über den schlitzartigen Ausnehmungen des Endabschnitts des Schafts liegen, wenn alle Bauteile in einer Montageanordnung vorliegen. Die geschlossenen Ausnehmungen des Überwurfrohrs überlappen sich nur in einem Teilbereich mit denen des Endabschnitts des Schafts und enden vor der Auflagefläche für die proximalen Enden der Federplättchen. Dadurch, dass das Überwurfrohr diesen Abschnitt überdeckt, werden die Federplättchen vor Herausfallen gesichert. Die geschlossenen Ausnehmungen des Überwurfrohrs bilden eine zusätzliche Führung für die lineare Bewegung der Federplättchen.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage eines chirurgischen Instruments umfasst die Schritte des Einführens des Gabelelements in den Schaft; dabei führen des zumindest einen Nockens, der an dem Ende des Gabelendabschnitts vorliegt, in der schlitzartigen Ausnehmung, bis der Schaft an der Schulter anliegt, dabei radial nach außen aufweiten des Federplättchens oder der Federplättchen mittels des oder der Nocken(s) und aus der schlitzartigen Ausnehmung herauserstreckenlassen. Es erfolgt das radiale Verdrehen des Gabelelements und dabei das Einführen des zumindest einen Nockens in die zumindest eine Nockenausnehmung, die in Umfangsrichtung des Schafts sich von der schlitzartige Ausnehmung erstreckt, und dabei zurückfedernlassen der Federplättchen in die schlitzartige Ausnehmung.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Demontage bzw. Zerlegung eines chirurgischen Instruments umfasst die Schritte des in axialer Richtung am proximalen Ende der Zugstange Druckausübens auf die Zugstange und, dabei des Bewegens der Zugstange in distaler Richtung. Dadurch erfolgt das Bewegen der umfänglichen Verdickung der Zugstange gegen das zumindest eine Federplättchen bis in eine Überoffenposition der Zugstange, wobei das zumindest eine Federplättchen radial nach außen aufgeweitet wird, sodann das radial Verdrehen des Gabelelements, dabei ausführen des zumindest einen Nockens aus der zumindest einen Nockenausnehmung, die in Umfangsrichtung des Schafts sich von den schlitzartige Ausnehmungen erstreckt, und durch das Lösen der Verbindung von Gabelelement und Schaft kommt es zum Lösen des Werkzeugs.
-
Da das Gabelelement bei Montage des chirurgischen Instruments nur linear in den Endabschnitt des Schafts eingeführt wurde, sorgt die lineare Bewegung der Zugstange in distaler Richtung gleichzeitig für eine komplette und damit einfache Zerlegung der Komponenten. Für die Montage gilt das Umgekehrte, wie bereits beschrieben.
-
Weitere Ausführungsformen sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen des chirurgischen Instruments verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren deutlich und besser verständlich. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments,
- 2 eine Schnittansicht des Schafts und Gabelelements in ihrer Montageanordnung,
- 3 eine perspektivische Ansicht der Bauteile zur Verbindung zwischen Gabelelement und Schaft des chirurgischen Instruments vor Montage oder nach Demontage.
-
In 1 weist ein chirurgisches Instrument 1 mit einen Schaft 2 auf, der proximalseitig an einem Griff 10 angeordnet ist. Der Griff 10 ist in dieser 1 beispielhaft gezeigt, es kann auch eine anders gestaltete Handhabe oder bspw. ein Roboterarm eingesetzt werden. Distalseitig ist der Schaft 2 mit einem Werkzeug 101 verbunden, das ausgetauscht werden kann. Es ist dazu lösbar gehalten und das chirurgische Instrument 1 kann auf einfache Weise zerlegt werden.
-
Wie dazu in 2 und 3 gezeigt ist, ist innerhalb des Schafts 2 eine längsbewegbare Zugstange 3 zum Bewegen des Werkzeugs 101 angeordnet. An ihrem proximalen Ende kann die Zugstange 3 mit dem Griff 10 verbunden werden (figurativ nicht dargestellt).
-
Die Zugstange 3 ist in einem distalen Endabschnitt von einem Gabelelement 4 umgeben, beide sind zylindrisch ausgebildet. Das Gabelelement 4 weist eine innere Bohrung 45 auf, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Zugstange 3 entspricht, so dass die Zugstange 3 durch das Gabelelement 4 hindurchgeführt ist. Das Gabelelement 4 weist an seiner dem Schaft 2 zugewandten Seite eine Schulter 41 auf, von der aus sich ein Endabschnitt GE erstreckt (in proximaler Richtung in 2, 3).
-
Der Endabschnitt GE hat dabei einen verringerten Außendurchmesser und weist benachbart zu seinem Ende zwei sich radial von dem Endabschnitt GE erstreckende Nocken 42 auf, deren Breite der Breite der schlitzartigen Ausnehmungen 22 entsprechen und die von diesen geführt werden können, wenn das Gabelelement 4 in den Schaft 2 eingeführt wird. Die Nocken 42 sind an ihrem proximalen Ende angeschrägt, wodurch eine Fase 43 vorliegt. Diese Fase 43 erleichtert eine Führung des Gabelelements 4 in den Schaft 2 und dient dazu unter die distalen Enden der Federplättchen 5 zu greifen und durch die konische Aufweitung zur Nocke 42 hin das Federplättchen 5 radial aus seiner Ruheposition heraus zu biegen.
-
Der Schaft 2 hat an seiner dem Gabelelement 4 zugewandten Seite eine erste Schulter 21. Von dieser Schulter 21 erstreckt sich in distaler Richtung ein Endabschnitt SE des Schafts 2 mit verringertem Durchmesser. Entlang des Endabschnitts SE des Schafts 2 erstrecken sich zwei schlitzartige Ausnehmungen 22, die langlochartig und zum distalen Ende offen ausgebildet sind. Der Schaft 2 weist eine zweite Schulter 23 auf, von der aus sich der Außendurchmesser des Schafts 2 verringert und eine Auflagefläche 24 gebildet wird. In jede Ausnehmung 22 des Schafts 2 ist ein längliches Federplättchen 5 eingelegt, wobei ein proximales Ende 53 des Federplättchens 5 auf der Auflagefläche 24 aufliegt.
-
Die Zugstange 3 hat an ihrem vor dem proximalen Ende des Gabelelements 4 liegenden Abschnitt eine umfängliche, kugelige Verdickung 31 ihres Durchmessers. Jedes Federplättchen 5 ist geschwungen und weist an seinem zu dem Gabelelement 4 weisenden Ende eine Biegung 51 auf, die in 2 radial nach innen zu der Zugstange 3 weist und zwischen dem Ende des Gabelelements 4 und der ringförmigen Verdickung 31 der Zugstange 3 liegt. Damit wechselwirkt die Verdickung 31 mit der Biegung 51 bei Demontage, wobei die Zugstange 3 nach vorne gedrückt werden muss, um eine Überoffenposition zu erreichen. Dabei können die Federplättchen 5 aus den schlitzartigen Ausnehmungen 22 radial herausgedrückt werden.
-
Damit die Zugstange 3 für eine Montage des chirurgischen Instruments 1 von distaler Seite in den Schaft 2 eingeschoben werden kann, ist ein Innendurchmesser des Schafts 2 entlang einem distalen Teil des Endabschnitts SE aufgeweitet. Er hat dabei einen Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser der Zugstange 3 an ihrer umfänglichen Verdickung 31.
-
Wenn die Federplättchen 5 in den schlitzartigen Ausnehmungen 22 in ihrer Ausgangsposition liegen und nicht radial nach außen sich herauserstrecken, bilden sie in der Montageanordnung eine Sperre für den in der Nockenausnehmung 25 liegenden Nocken 42 und bewirken, dass keine Verdrehung der Bauteile zueinander auftreten kann.
-
Um den Endabschnitt GE des Gabelelements 4 und um den Endabschnitt SE des Schafts 2 ist ein Überwurfrohr 6 angeordnet. Das Überwurfrohr 6 weist zwei geschlossene Ausnehmungen 61 auf, die über den schlitzartigen Ausnehmungen 22 des Endabschnitts SE des Schafts 2 liegen, wenn alle Bauteile in einer Montageanordnung vorliegen, wie 2 sie zeigt. Die geschlossenen Ausnehmungen 22 des Überwurfrohrs 6 überlappen sich nur in einem Teilbereich mit denen des Endabschnitts SE des Schafts 2 und enden vor der Auflagefläche 24 für die proximalen Enden der Federplättchen 5, die dort z. B. angeschweißt oder angeklebt sind.
-
Die vorliegende Erfindung stellt ein chirurgisches Instrument 1 mit einem Schaft 2 bereit, an dessen distalem Ende ein Werkzeug 101 lösbar gehalten ist. Eine in dem Schaft 2 angeordnete und in diesem längsbewegbare Zugstange 3 zum Bewegen des Werkzeugs 101 ist von einem Gabelelement 4 distalseitig und von dem Schaft 2 proximalseitig umgeben. Das Gabelelement 4 weist an seiner dem Schaft 2 zugewandten Seite eine Schulter 41 auf, von der sich ein Gabelendabschnitt GE erstreckt, an dessen Ende das Gabelelement 4 zumindest einen Nocken 42 aufweist. Der Schaft 2 weist an seiner dem Gabelelement 4 zugewandten Seite eine erste Schulter 21 auf, von der aus sich ein Endabschnitt SE mit verringertem Durchmesser erstreckt, wobei entlang dem Endabschnitt SE sich zumindest eine schlitzartige Ausnehmung 22 erstreckt, die eine in Umfangsrichtung des Schafts 2 verlaufende Nockenausnehmung 25 aufweist. Ein Innendurchmesser des Schafts 2 entlang ist einem distalen Teil des Endabschnitts SE aufgeweitet, und in die Ausnehmung 22 des Schafts 2 ist ein längliches, geschwungenes Federplättchen 5 eingelegt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
BEZUGSZEICHENLISTE
-
- 1
- Chirurgisches Instrument
- 2
- Schaft
- 21
- Schulter
- 22
- schlitzartige Ausnehmung
- 23
- Schulter
- 24
- Auflagefläche
- 25
- Nockenausnehmung
- 3
- Zugstange
- 31
- umfängliche Verdickung
- 4
- Gabelelement
- 41
- Schulter
- 42
- Nocken
- 43
- Fase
- 45
- Bohrung
- 5
- Federplättchen
- 51
- Biegung
- 53
- Proximales Ende des Federplättchens
- 6
- Überwurfrohr
- 61
- Ausnehmung
- 10
- Griff
- 101
- Werkzeug
- GE
- Endabschnitt Gabelelement
- SE
- Endabschnitt Schaft
-
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
-
