DE10252027A1

DE10252027A1 - Vorrichtung zur Betätigung eines Kolbens einer Injektionspistole für Knochenzement

Info

Publication number: DE10252027A1
Application number: DE10252027A
Authority: DE
Inventors: Hans Haindl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2022-11-07
Also published as: DE10252027B4; DE20118100U1

Abstract

Vorrichtung zur Betätigung eines Kolbens (14) einer Injektionspistole für Knochenzement, mit einer Schubstange (18) zum Vorschieben des Kolbens (14), mit einem Handgriff (2), mit einem mit dem Handgriff (2) über ein Drehgelenk (4) verbundenen doppelarmigen Hebel (6), dessen einer Arm als Griffarm (8) und dessen anderer Arm als Betätigungsarm (12) ausgebildet ist, der über ein nur in Vorschubrichtung wirksames Kopplungsorgan mit der Schubstange (18) verbunden ist. Die Schubstange (18) ist unabhängig von dem Kopplungsorgan entgegen ihrer Vorschubrichtung frei beweglich. Wird der Griffarm (8) von der Betätigungskraft entlastet, so kann sich die Schubstange (18) sofort zurückbewegen, so daß auch der Kolben (14) sich augenblicklich zurückbewegen und so der hydraulische Druck sofort zum Verschwinden gebracht werden kann, so daß nicht weiter Knochenzement aus der Spitze der Kanüle in unerwünschter Weise austreten kann, sobald der Austritt einer kleinen Menge von Knochenzement unter Röntgenkontrolle beobachtet wird. Der doppelarmige Hebel (6), die Feder (10) und das Kopplungsorgan bilden gemeinsam ein aus Kunststoff bestehendes Teil, so daß die gesamte Vorrichtung sehr einfach und so preiswert herstellbar ist, daß ein einmaliger Gebrauch möglich ist und eine Reinigung und Sterilisation sich erübrigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Betätigung eines Kolbens einer Injektionspistole für Knochenzement.
Durch US 4,994,065 ist eine Vorrichtung der betreffenden Art bekannt, die eine Schubstange aufweist, deren in Schubrichtung distales Ende eine Kolbenplatte zum Vorschieben eines Kolbens aufweist, der sich in einem Zylinder befindet, der an einen Handgriff ansetzbar ist. An diesem ist ein doppelarmiger Hebel gelenkig befestigt, dessen einer Arm als Griffarm und dessen -anderer Arm als Betätigungsarm ausgebildet ist, der über ein nur in Vorschubrichtung wirksames Kopplungsorgan mit der Schubstange verbunden ist. Dieses Kopplungsorgan hat die Form einer Klinke, die in eine Reihe von Zähnen in der Schubstange eingreift. Außerdem befindet sich an dem Handgriff eine Klinke, die ebenfalls in die Zähne in der Zahnstange eingreift.
Wenn bei Verwendung dieser bekannten Vorrichtung der Griffarm des doppelarmigen Hebels gegen den Handgriff gezogen wird, so bewegt sich der Betätigungsarm in Vorschubrichtung und nimmt dadurch über die an seinem Ende angeordnete Klinke die Schubstange mit, so daß die Kolbenplatte gegen den Kolben bewegt und somit der in dem Zylinder angeordnete Knochenzement in die an dem Zylinder befestigte Kanüle und in das Knochengewege injiziert wird, in das die Kanüle eingeführt ist. Da der Knochenzement eine hohe Zähigkeit hat, ist für diesen Injektionsvorgang ein hoher Druck erforderlich. Aus diesem Grunde ist der Betätigungsarm des doppelarmigen Betätigungshebels im Verhältnis zu dem Griffarm kurz, so daß die Vorschubkraft umgekehrt zu dem Verhältnis der Länge von Griffarm und Betätigungsarm vergrößert wird. Da gleichzeitig der Förderweg gering ist, ist es erforderlich, durch mehrmaliges Betätigen des Betätigungshebels die Schubstange schrittweise vorzubewegen. Die an dem Handgriff angeordnete Klinke hat dabei die Aufgabe, eine Bewegung der Schubstange entgegen der Schubrichtung zu verhindern. Damit ist jedoch der beträchtliche Nachteil verbunden, daß der Injektionsvorgang nicht plötzlich unterbrochen werden kann, wenn aufgrund einer Röntgenkontrolle das unerwünschte Austreten überschüssigen Knochenzements festgestellt wird. Aufgrund der Elastizität der Betätigungselemente und auch des Zylinders setzt sich nämlich der Fördervorgang fort. Er kann bei dieser bekannten Vorrichtung nur dadurch unterbrochen werden, daß mittels eines an dem hinteren Ende der Schubstange vorgesehenen Handgriffes die Schubstange gedreht und somit die Klinken außer Eingriff gebracht werden. Zu diesem Drehen ist jedoch eine zweite Hand erforderlich, während die erste Hand weiterhin den Handgriff hält. Dieser Vorgang ist somit umständlich und erfordert außerdem eine gewisse Zeit. Die Konstruktion dieser bekannten Vorrichtung ist außerdem sehr aufwendig und teuer und ist darüber hinaus sehr schwierig und umständlich zu sterilisieren.
Durch US 5 022 563 ist zwar eine Dispenserpistole für verschiedene Kunststoffe, Lötpasten oder dergleichen bekannt, bei der das Austreten eines solchen Materials sofort bei Entlastung des Betätigungsarmes verhindert werden soll, jedoch ist sie für die Verwendung als Spritzpistole im medizinischen Bereich ungeeignet, da sie wegen der Zahl einzelner Konstruktionsteile praktisch nicht oder nur sehr schwer zu sterilisieren und andererseits nicht zu einem einmaligen Gebrauch geeignet ist, da sie wegen der vielen Einzelteile aufwendig und somit vergleichsweise teuer ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei der der Injektionsvorgang ohne Zeitverzögerung abgebrochen werden kann und die insbesondere so einfach im Aufbau und damit preiswert ist, daß sie für einen einmaligen Gebrauch geeignet ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.
Die Erfindung geht also davon aus, daß der Strömungswiderstand in der Kanüle im Verhältnis zu den Reibungswiderständen des Kolbens in dem Zylinder und in den Antriebselementen, insbesondere der Führung für die Schubstange, wesentlich größer ist mit der Folge, daß bei Entlastung des Betätigungshebels der insbesondere durch die Dehnung des Zylinders bedingte hydraulische Druck zu einer Rückbewegung des Kolbens in dem Zylinder und nicht zu einem weiteren Vordringen von Knochenzement durch die Kanüle führt. Um dies zu erreichen, ist die Schubstange unabhängig von dem Kopplungsorgan entgegen ihrer Vorschubrichtung frei beweglich. Sie ist nur noch mit dem dann nicht mehr mit einer Kraft beaufschlagten Betätigungshebel und damit frei beweglichen Organ verbunden und nicht mehr, wie bei der bekannten Vorrichtung, über eine Hemmung mit dem Handgriff. Somit wird der hydraulische Druck in dem Zylinder durch Zurückweichen des Kolbens ohne Zeitverzögerung abgebaut, so daß nicht mehr Knochenzement in unerwünschter Weise aus der Kanüle austreten kann.
Alle diese Vorteile werden mit einer sehr einfachen Konstruktion erreicht, indem der doppelarmige Hebel, die Feder und das Kopplungsorgan gemeinsam ein aus Kunststoff bestehendes Teil bilden. Dies läßt sich sehr einfach durch einen Spritzvorgang herstellen, und zwar genauso wie der Pistolenkörper und die Schubstange, so daß im Ergebnis die erfindungsgemäße Vorrichtung nur aus drei sehr einfach und billig herzustellenden Teilen besteht, die so billig sind, daß die gesamte Vorrichtung zum einmaligen Gebrauch geeignet ist.
Dieser Grundgedanke der Erfindung ermöglicht eine Ausführungsform, bei der die Feder durch einen dünnen dritten Arm des doppelarmigen Hebels gebildet ist, der sich mit seinem Ende an dem Handgriff abstützt. Natürlich ist es auch möglich, die Feder durch andersartige Fortsätze an dem doppelarmigen Hebel zu bilden, wie das jedem Fachmann in Kenntnis der Grundlehre der Erfindung auf der Hand liegt.
Eine zweckmäßige Ausführungsform des Grundgedankens der Erfindung ist in Anspruch 3 angegeben. Bei dieser Ausführungsform ist das Kopplungsorgan als Klinke ausgebildet, die in in der Schubstange angeordnete Zähne eingreift. Die Klinge ist mit dem Betätigungsorgan über einen elastischen Steg verbunden, der die Klinke in Richtung des Eingriffs mit den Zähnen in der Schubstange drückt. Der elastische Steg verbindet also einerseits die Klinke mit dem Betätigungsarm, drückt aber andererseits aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft die Klinke in Eingriff mit den Zähnen in der Schubstange.
Dieser Steg kann am hinteren Ende der Klinke angeordnet sein, so daß er besonders in der Lage ist, die auf die Klinke einwirkenden Vorschubkräfte aufzunehmen. Der Steg kann aber auch seitlich an der Klinke im wesentlichen quer zu deren Wirkungsrichtung angeordnet sein, wobei die auf die Klinke einwirkenden Betätigungskräfte durch eine Anlagefläche auf den Betätigungsarm übertragen werden, die gegenüber dem in Wirkungsrichtung hinteren Ende der Klinke angeordnet ist.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind die Zähne in der Schubstange nur einseitig in der Schubstange angeordnet, wobei die Schubstange drehbar ist, derart, daß die Klinke bei Drehung der Schubstange außer Eingriff mit den Zähnen kommt. Bei dieser Ausführungsform ist der Querschnitt der Schubstange zweckmäßigerweise kreuzförmig, derart, daß vier Rippen gebildet sind, wobei sich die Zähne in nur einer der Rippen befinden. Das für die Schubstange erforderliche Material ist somit auf ein Mindestmaß beschränkt.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt teilweise geschnitten eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 zeigt einen Schnitt II-II durch Fig. 1 und
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mit einem Handgriff 2, innerhalb dessen mittels eines Drehgelenks 4 ein doppelarmiger Hebel 6 angeordnet ist, dessen einer Arm als Griffarm 8 ausgebildet ist, der mittels einer Feder 10 in Uhrzeigerrichtung vorgespannt ist, die als dünner dritter Arm des doppelarmigen Hebels ausgebildet ist und sich an einer Innenwandung des Handgriffs 2 abstützt. Der andere Arm des doppelarmigen Hebels 6 ist als Betätigungsarm 12 ausgebildet, mit dem über einen elastischen Steg 13 eine Klinke 14 verbunden ist, die mit Zähnen 16 einer Schubstange 18 in Wirkverbindung steht, die in dem oberen Teil des Handgriffs 2 verschieblich verdrehbar geführt ist. An ihrem hinteren Ende befindet sich eine Platte 20, mit der die Schubstange 18 verschoben werden kann, beispielsweise um einen Leerhub auszuführen oder die Schubstange 18 zurückzuziehen. Ein vorderes Ende 22 der Schubstange 18 dient zur Betätigung eines Kolbens in einem nicht dargestellten, mit Knochenzement gefüllten Zylinder. Zur Befestigung dieses Zylinders an der dargestellten Vorrichtung dient eine Überwurfmutter 26.
Bei Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zunächst mittels der Platte 20 die Schubstange 18 gedreht und so die Klinke 14 außer Eingriff mit den Zähnen 16 gebracht. Danach wird die Schubstange 18 mittels der Platte 20 nach rechts zurückgezogen und ein mit Knochenzement gefüllter Zylinder mittels der Überwurfmutter 26 angebracht. Danach wird erforderlichenfalls mittels der Platte 20 die Schubstange 18 in der Zeichnung nach links bewegt, um den Kolben so weit zu bewegen, daß in dem Zylinder verbliebene Luft austritt. Nachdem eine Kanüle unter Röntgenkontrolle in das Innere eines Knochens, beispielsweise eines Wirbelkörpers, eingestochen ist, wird der Zylinder mit der Kanüle verbunden und der Griffarm 8 betätigt und so aufgrund des Hebelverhältnisses von Griffarm 8 und Betätigungsarm 12 die Schubstange 18 mit großer Kraft vorgeschoben und in der gewünschten Weise Knochenzement injiziert. Sobald aufgrund der Röntgenkontrolle ein unerwünschter Austritt von Knochenzement festgestellt wird, wird ganz einfach der Griffarm 8 von der Betätigungskraft entlastet, so daß er sich im Uhrzeigersinn bewegen kann. Damit bewegt sich auch die Klinke 14 in eingerastetem Zustand mit der Schubstange 18 etwas nach rechts in der Zeichnung, bis der in dem Zylinder herrschende Druck abgeklungen ist. Dieses Abklingen des Drucks erfolgt so plötzlich, weil sich der Kolben und die Schubstange 18, abgesehen von Reibungskräften, frei zurückbewegen können.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt II-II durch Fig. 1. Es ist erkennbar, daß die Schubstange 18 einen kreuzförmigen Querschnitt hat, wobei sich die Zähne 16 in dem unteren rippenförmigen Teil der Schubstange 18 befinden. In dieser Darstellung sind die Zähne 16 nicht sichtbar.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche oder sich entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Der Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht darin, daß eine Klinke 28 über einen seitlichen Steg 30 mit dem Betätigungsarm 12 verbunden ist. Bei Belastung der Klinke 28 würde dieser Steg 30 Scherkräften ausgesetzt sein. Diese werden jedoch bei dieser Ausführungsform dadurch vermieden, daß gegenüber dem in Wirkungsrichtung der Klinke 28 hinteren Ende derselben eine Anlagefläche 32 an einem Fortsatz 34 des Betätigungsarmes 12 vorgesehen ist, an dem sich die Klinke 28 abstützen kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Betätigung eines Kolbens einer Injektionspistole für Knochenzement,
mit einer Schubstange (18) zum Vorschieben des Kolbens,
mit einem Handgriff (2),
mit einem mit dem Handgriff (2) über ein Drehgelenk (4) verbundenen doppelarmigen Hebel (6), dessen einer Arm als Griffarm (8) und dessen anderer Arm als Betätigungsarm (12) ausgebildet ist,
mit einer Feder, die den doppelarmigen Hebel (6) entgegen der Betätigungsrichtung des Griffarmes (8) vorspannt und
mit einem mit dem Betätigungsarm (12) verbundenen, nur in Vorschubrichtung an der Schubstange (18) angreifenden Kopplungsorgan,
dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige Hebel (6), die Feder (10) und das Kopplungsorgan gemeinsam ein aus Kunststoff bestehendes Teil bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) durch einen dünnen dritten Arm des doppelarmigen Hebels (6) gebildet ist, der sich mit seinem Ende an dem Handgriff (8) abstützt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Schubstange (18) Zähne (16) angeordnet sind,
das Kopplungsorgan als Klinke (14) ausgebildet ist, die in die Zähne (16) in der Schubstange (18) in Vorschubrichtung eingreift, und daß
die Klinke mit dem Betätigungsarm (12) über einen elastischen Steg (13) verbunden ist, der die Klinke (14) in Richtung des Eingriffs mit den Zähnen (16) in der Schubstange (18) drückt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (13) am hinteren Ende der Klinke (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steg (30) seitlich an der Klinke (28) im wesentlichen quer zu deren Wirkungsrichtung angeordnet ist und
daß gegenüber dem in Wirkungsrichtung hinteren Ende der Klinke (28) eine Anlagefläche (32) an dem Betätigungsarm (12) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zähne (16) nur einseitig in der Schubstange (18) angeordnet sind und
daß die Schubstange (18) drehbar ist, derart, daß die Klinke (13) bei Drehung der Schubstange (18) außer Eingriff mit den Zähnen (16) kommt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt der Schubstange (18) kreuzförmig ist, derart, daß vier Rippen gebildet sind, und
daß sich die Zähne in einer der Rippen befinden.