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Die
Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein
endoskopisches Behandlungsinstrument enthält im allgemeinen einen Behandlungsmechanismus
zur medizinischen oder chirurgischen Behandlung eines menschlichen
Körpers,
eine von dem Behandlungsmechanismus entfernt angeordnete Betätigungseinheit
und einen Verbindungsdraht, durch den der Behandlungsmechanismus
unter Verwendung der Betätigungseinheit
entfernt betätigbar
ist. Die Betätigungseinheit
hat einen zylindrischen Körper
mit einer ersten Fingeraufnahme und einen an dem zylindrischen Körper verschiebbar
gehaltenen Schieber mit einer zweiten Fingeraufnahme. Der Schieber
ist mit dem Verbindungsdraht verbunden. Bewegt der Benutzer mit
seinem in der ersten Fingeraufnahme aufgenommenen Daumen und seinem Zeige-
und seinem Mittelfinger den Schieber relativ zu dem zylindrischen
Körper,
so wird der Verbindungsdraht um eine Strecke bewegt, die der Relativbewegung
des Schiebers gegenüber
dem zylindrischen Körper
gleicht, so daß dabei
der Behandlungsmechanismus bedient wird.
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Bei
einigen endoskopischen Behandlungsinstrumenten ist eine sich weit
erstreckende Bewegung der Verbindungsdrähte erforderlich, um den Behandlungsmechanismus
zu bedienen. Beispiel hierfür
sind ein Frontdrahtschlingeninstrument wie ein Hochfrequenzschlingeninstrument
und ein korbartiges Wiederherstellungsinstrument. Während der
medizinischen oder chirurgischen Behandlung mit einem endoskopischen
Behandlungsinstrument der vorstehend genannten Art muß der Benutzer
seine Hand spreizen, um den Abstand zwischen seinem Daumen und seinem
Zeige- und Mittelfinger wie in 7 gezeigt
so weit wie möglich
zu vergrößern, wodurch eine
gleichmäßige Betätigung des
Instrumentes verhindert wird.
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Im
Gegensatz dazu ist bei anderen endoskopischen Behandlungsinstrumenten
zur Betätigung des
Behandlungsmechanismus eine Feinbewegung der Verbindungsdrähte erforderlich.
Beispielsweise erfordert eine Biopsiezange mit einem Paar schließbarer Zangenelemente
als Behandlungsmechanismus eine Feinbewegung der Verbindungsdrähte, damit
die Zangenelemente erkranktes Gewebe geeignet abklemmen und abschneiden
können.
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Zum
Stand der Technik wird auf die Druckschrift
DE 7815921 U1 verwiesen.
Dort ist eine Betätigungseinheit
für ein
endoskopisches Behandlungsinstrument beschrieben, die einen zylindrischen
Körper,
eine an dem zylindrischen Körper
axial bewegbar angeordnete Fingeraufnahme und ein an dem Körper axial
bewegbar angeordnetes Kopplungselement aufweist, das an ein Ende
eines Verbindungsdrahtes gekoppelt ist, der zum Betätigen eines
Behandlungsmechanismus des Behandlungsinstrumentes bewegbar ist.
Das Kopplungselement ist als Ringscheibe ausgebildet, an der das
proximale Ende eines kürzeren
Schlingenschenkels angebracht ist. Ein längerer Schlingenschenkel ist
fest an einer weiteren Ringscheibe angebracht. Zwischen den beiden Ringscheiben
befindet sich eine Federkupplung. Wird die Fingeraufnahme in einem
axialen Bereich bewegt, in dem die Ringscheibe noch nicht in Anlage mit
dem proximalen Ende eines Führungszylinders kommt,
so wird die axiale Bewegung der Fingeraufnahme in eine hinsichtlich
der Bewegungsstrecke gleiche axiale Bewegung der Ringscheibe umgesetzt.
Kommt die Ringscheibe in Anlage mit dem proximalen Ende des Führungszylinders,
so bleibt sie ortsfest und führt
keine axiale Bewegung mehr durch.
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Ferner
wird zum Stand der Technik auf die Druckschrift
DE 69106907 T2 verwiesen.
Aus dieser Druckschrift ist eine Betätigungseinheit für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
bekannt. Diese Betätigungseinheit
umfaßt
einen Getriebemechanismus mit Zahnrädern, die unterschiedliche
Zahnraddurchmesser haben, wodurch eine axiale Bewegung ei nes Schiebers
in eine hinsichtlich der Bewegungsstrecke unterschiedliche Bewegung
eines Betätigungsdrahtes
umgesetzt wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Betätigungseinheit für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument anzugeben, die eine einfache und feine Handhabung
des Behandlungsinstrumentes ermöglicht.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch die Betätigungseinheit
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie
der folgenden Beschreibung.
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Die
Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
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1 den
seitlichen Querschnitt einer Betätigungseinheit
für ein
endoskopisches Behandlungsinstrument,
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2 den
seitlichen Querschnitt der Betätigungseinheit
in einem anderen Zustand als in 1,
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3 den
seitlichen Querschnitt der Betätigungseinheit
in einem anderen Ausführungsbeispiel,
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4 den
seitlichen Querschnitt der Betätigungseinheit
nach 3 in einem anderen Zustand als in 3,
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5 den
seitlichen Querschnitt der Betätigungseinheit
in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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6 den
seitlichen Querschnitt der Betätigungseinheit
nach 5 in einem anderen Zustand als in 5,
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7 eine
perspektivische Ansicht zur Illustration der Funktionsweise einer
Betätigungseinheit nach
dem Stand der Technik,
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8A, 8B die
seitlichen Querschnitte der Betätigungseinheit
in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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9 die
Schnittansicht entlang der Linie 9-9 der 8B,
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10 die
Schnittansicht entlang der Linie 10-10 der 8B,
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11 die
Draufsicht eines Zylinderelementes in der Betätigungseinheit nach den 8A und 8B,
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12 die
perspektivische Ansicht eines Kopplungselementes der Betätigungseinheit
nach den 8A und 8B,
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13 die
schematische Ansicht einer Biopsiezange, in der die Betätigungseinheit
nach den 8A und 8B eingesetzt
wird,
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14A, 14B und 14C Illustrationen einer Operation zum Abklemmen
eines dünnen Blutgefäßes unter
Verwendung eines Paares Zangenelemente,
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15A und 15B die
Schnittansichten der Betätigungseinheit
in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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16 die
Schnittansicht der Betätigungseinheit
nach den 15A und 15B,
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17 die
Schnittansicht der Betätigungseinheit
nach den 15A und 15B in
einem anderen Zustand als in den 15A und 16A,
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18 die
Schnittansicht der Betätigungseinheit
nach den 15A und 15B in
einem weiteren Zustand,
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19 die
Schnittansicht entlang der Linie 19-19 der 15A,
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20 die
Schnittansicht entlang der Linie 20-20 der 15A,
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21 eine
Schnittansicht als Kombination der Schnittansichten entlang den
Linien 21-21 bzw. 21'-21' der 15A und
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22 eine
grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Bewegungsstrecke
eines Schiebers und der eines Verbindungsdrahtes.
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Gegenstand
der Erfindung ist das in den 15A bis 22 gezeigte
Ausführungsbeispiel.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Betätigungseinheit 4 für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument. Die Betätigungseinheit 4 ist
charakterisiert durch einen später
genauer erläuterten
Mechanismus 36 zur Bewegungsumsetzung, der die Bewegung
der. Finger des Benutzers mit einer vorgegebenen Vergrößerung oder
Verstärkung
in die Bewegung eines Verbindungsdrahtes 604 umsetzt. Die
Betätigungseinheit 4 wird
deshalb vorzugsweise für
verschiedene Arten von endoskopischen Behandlungsinstrumenten verwendet,
bei denen eine ausladende Bewegung des Verbindungsdrahtes erforderlich
ist, um den medizinischen oder chirurgischen Behandlungsmechanismus
zu bedienen.
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Wie
in 1 gezeigt, ist das Basisende einer flexiblen Hülle 602 fest
an den Spitzenendabschnitt eines zylindrischen Körpers 8 gekoppelt.
Die flexible Hülle 602 ist
ein Rohr z.B. aus Polytetrafluorethylenharz und kann durch den Instrumentenkanal
eines nicht dargestellten Endoskops geführt werden.
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Ein
flexibler Verbindungsdraht 604 ist in axialer Richtung
durch die Hülle 602 geführt. Das
Spitzenende des Verbindungsdrahtes 604 ist mit einem nicht
gezeigten elastischen Draht verbunden, der sich aufgrund seiner
eigenen Elastizität
in eine schlingenähnliche
Form ausdehnt, wenn er aus dem Spitzenende der Hülle 602 hervorragt.
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Ist
das endoskopische Behandlungsinstrument ein Hochfrequenzschlingeninstrument,
so ist der elastische Draht zweidimensional in eine ebene Form expandierbar.
Ist das endoskopische Behandlungsinstrument ein korbartiges Wiederherstellungsinstrument,
so ist der elastische Draht dreidimensional in eine korbähnliche
Form expandierbar. Beim Ziehen des Verbindungsdrahtes 604 wird
der elastische Draht in das Spitzenende der Hülle 604 eingezogen
und unter elastischer Deformation kontrahiert.
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Der
Betätigungsdraht 604 wird
durch Betätigung
relativ zu der Hülle 602 bewegt,
und zwar mit dem in einer ersten Fingeraufnahme 10 aufgenommenen
Daumen des Benutzers und dessen Zeige- und Mittelfinger derselben
Hand, die in zweiten Fingeraufnahmen 1200 aufgenommen sind.
Bei der gezeigten Betätigungseinheit 4 sind
die zweiten Fingeraufnahmen 1200 einstückig mit dem zylindrischen Körper 8 ausgebildet.
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Der
zylindrische Körper 8 hat
die Form eines vergleichsweise dicken Hohlzylinders. Eine stationäre erste
Zahnleiste 18 ist an der inneren umlaufenden Fläche des
zylindrischen Körpers 8 ausgebildet
und erstreckt sich von einer auf der Seite des Benutzers angeordneten Öffnung,
d.h. der linken Öffnung
nach 1, auf die in axialer Richtung entgegengesetzte Öffnung zu.
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Das
Basisende des Verbindungsdrahtes 604 ist mit einer manuell
betätigbaren
Befestigungsschraube 28 an einem Kopplungselement 14 befestigt.
Das Kopplungselement 14 befindet sich im Inneren des zylindrischen
Körpers 8 und
ist in axialer Richtung bewegbar. Beim Lösen der Befestigungsschraube 28 kann
der Befestigungsdraht 604 von dem Kopplungselement 14 abgenommen
und durch einen anderen ersetzt werden.
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Die
Befestigungsschraube 28 ist durch eine sich axial erstreckende
Führungsnut 32 des
zylindrischen Körpers 8 geführt, wobei
der Kopf der Befestigungsschraube 28 von dem zylindrischen
Körper 8 nach
außen übersteht.
Die Befestigungsschraube 28 und die Führungsnut 32 beschränken in
ihrem Zusammenwirken die Bewegung des Kopplungselementes 14 innerhalb
des zylindrischen Körpers 8 auf einen
vorgegebenen Bereich.
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An
dem Kopplungselement 14 ist eine bewegliche zweite Zahnleiste 26 der
ersten Zahnleiste 18 gegenüberliegend ausgebildet. Die
erste und die zweite Zahnleiste 18 und 26 haben
einen identischen Gang. Eine als einzelnes kleines Zahnrad ausgebildete
Antriebsradvorrichtung 34 ist so angeordnet, daß sie in
beide Zahnleisten 18 und 26 eingreift.
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Die
Antriebsradvorrichtung 34 ist an dem Ende einer Verbindungsstange 19 drehbar
gehalten. Die erste Fingeraufnahme 10 ist einstückig mit
dem anderen Ende der Verbindungsstange 19 ausgebildet und
ragt in Richtung des Benutzers aus dem zylindrischen Körper 8 heraus.
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Der
zur Bewegungsumsetzung bestimmte Mechanismus 36 dieser
Betätigungseinheit 4 enthält die erste
Zahnleiste 18, die zweite Zahnleiste 26, die Antriebsradvorrichtung 34 und
das Kopplungselement 14.
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Die
Funktionsweise der wie vorstehend erläutert aufgebauten Betätigungseinheit 4 wird
im folgenden beschrieben. Die Finger des Benutzers sind in den Fingeraufnahmen 10 bzw. 1200 aufgenommen
und werden dann durch Betätigung
bewegt, um ihren Abstand voneinander zu verringern, so daß der Verbindungsdraht 604 wie
in 2 gezeigt nach vorne bewegt wird. Auf diese Weise
wird der an das Spitzenende des Verbindungsdrahtes 604 gekoppelte elastische
Draht aus dem Ende der Hülle 602 gedrückt. Das
Anstoßen
der Endfläche
des Kopplungselementes 14 gegen den zylindrischen Körper 8 verhindert,
daß der
elastische Draht noch weiter bewegt wird.
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Während der
eben beschriebenen Betätigung
ist durch die Antriebsradvorrichtung 34, die sowohl in
die erste Zahnleiste 18 des zylindrischen Körpers 8 als
auch in die zweite Zahnleiste 26 des Kopplungselementes 14 eingreift,
dafür gesorgt,
daß die Bewegungsstrecke
des Kopplungselementes 14 relativ zu dem zylindrischen
Körper 8 zweimal
so groß ist
wie die der Verbindungsstange 19 relativ zu dem zylindrischen
Körper 8.
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Der
Mechanismus 36 setzt mit anderen Worten eine Änderung
des Abstandes A der ersten Fingeraufnahme 10 von der zweiten
Fingeraufnahme 1200 in eine Bewegungsstrecke B des Verbindungsdrahtes 604 relativ
zu der Hülle 602 um,
wobei B zweimal so groß wie
A ist. Auf diese Weise kann der Betätigungsanschlag, d.h. der Betätigungshub
der Fingeraufnahme 10 auf die Hälfte des Bewegungshubs des
Verbindungsdrahtes 604 verringert werden.
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Da
es nicht erforderlich ist, die Spanne zwischen den in der ersten
bzw. den zweiten Fingeraufnahmen 10 und 1200 aufgenommenen
Fingern in großem
Ausmaß und
kraftvoll zu vergrößern, kann die
Betätigungseinheit 4 leicht
und gleichmäßig mit den
Fingern der sie haltenden Hand betätigt werden, so daß auch die
Feinbewegung des Verbindungsdrahtes 604 erleichtert wird.
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Die 3 und 4 zeigen
eine Betätigungseinheit 4 für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument, die eine Modifizierung der Betätigungseinheit 4 nach 1 und 2 ist.
Bei dieser Betätigungseinheit 4 befindet
sich die zweite Fingeraufnahme 1200 nicht an dem zylindrischen
Körper 8,
sondern an dem Kopplungselement 1 und steht durch die langgestreckte
Führungsnut 32 nach
außen.
Der Bereich, in dem die zweite Fingeraufnahme 1200 in der Führungsnut 32 bewegbar
ist, ist deshalb gleich dem Bewegungsanschlag oder Bewegungshub
des Kopplungselementes 14.
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Unter
der Voraussetzung, daß der
zylindrische Körper 8 stationär ist, verursacht
bei dieser Modifizierung die Bewegung der ersten Fingeraufnahme 10 eine
Bewegung des Kopplungselementes 14, die in dieselbe Richtung
gerichtet und zweimal so groß ist
wie die Bewegung der ersten Fingeraufnahme 10, wobei der
Verbindungsdraht 604 und die zweite Fingeraufnahme 1200 gemeinsam
mit dem Kopplungselement 14 bewegt werden.
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Die
Bewegungsstrecke A der ersten Fingeraufnahme 100 beträgt deshalb
die Hälfte
der Bewegungsstrecke B des Verbindungsdrahtes 604. Zusätzlich kann
eine Änderung
des Abstandes zwischen der ersten Fingeraufnahme 10 und
den zweiten Fingeraufnahmen 1200 (also (Bewegungsstrecke der
zweiten Fingeraufnahmen 1200) – (Bewegungsstrecke der ersten
Fingeraufnahme 10)) auf die Hälfte des Bewegungsabstandes
des Verbindungsdrahtes 604 relativ zu der Hülle 602 verringert
werden. Mit der erläuterten
Betätigungseinheit
erreicht man folglich dieselbe Wirkung wie mit der Betätigungseinheit nach 1 und 2.
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Die 5 und 6 zeigen
eine Betätigungseinheit 4 für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument, die eine andere Modifizierung der Betätigungseinheit 4 nach 1 und 2 ist.
In der Betätigungseinheit 4 ist
die Antriebsradvorrichtung 34 als Transmissionszahnradvorrichtung
ausgebildet, das ein großes
Zahnrad 34a enthält,
das koaxial einstückig
mit einem kleinen Zahnrad 34b ausgebildet ist. Das große Zahnrad 34a greift
in die an dem Kopplungselement 14 ausgebildete bewegliche
erste Zahnleiste 26 ein, während das kleine Zahnrad in eine
an der Verbindungsstange 19 ausgebildete bewegliche zweite
Zahnleiste 18 eingreift.
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Die
Antriebsradvorrichtung 34 ist drehbar an dem zylindrischen
Körper 8 gehalten.
Die erste Fingeraufnahme 10 ist an der Verbindungsstange 19 ausgebildet,
während
die von einem Paar ringförmiger
Vorsprünge 1204 begrenzte
zweite Fingeraufnahme 1200 an dem zylindrischen Körper 8 ausgebildet
ist. An dem zylindrischen Körper 8 ist
keine Zahnleiste ausgebildet. Der Bewegungsanschlag oder Bewegungshub
des Kopplungselementes 14 ist beschränkt durch die Anlage des Kopplungselementes 14 an
der Verbindungsstange 19 und der Anlage des Kopplungselementes 14 an
dem zylindrischen Körper 8.
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Gemäß der erläuterten
Modifizierung verursacht die Bewegung, d.h. die Bewegungsstrecke
A der ersten Fingeraufnahme 10 relativ zu den zweiten Fingeraufnahmen 1200 die
Bewegung, d.h. die Bewegungsstrecke B des Verbindungsdrahtes 604 relativ
zu der Hülle 602 mit
einer bestimmten Verstärkung,
die von dem Übersetzungsverhältnis der
Antriebsradvorrichtung 34 abhängt ((Anzahl der Zähne des
großen
Zahnrades 34a)/(Anzahl der Zähne des kleinen Zahnrades 34b)).
Der Verstärkungswert
kann deshalb durch geeignete Wahl der Anzahl der Zähne beliebig
eingestellt werden.
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Die 8A und 8B zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Betätigungseinheit 4 für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument. Die Betätigungseinheit 4 ist
durch einen Mechanismus 36 zur Bewegungsumsetzung charakterisiert,
der die Fingerbewegung des Benutzers in die Bewegung eines Verbindungsdrahtes 604 umsetzt,
und zwar mit einer bestimmten Verringerung. Diese Betätigungseinheit 4 wird
deshalb vorzugsweise für
verschiedene Arten von endoskopischen Behandlungsinstrumenten verwendet,
bei denen eine Feinbewegung der Verbindungsdrähte erforderlich ist, um medizinische
oder chirurgische Behandlungsmechanismen zu betätigen. 13 zeigt
ein Beispiel, in dem diese Betätigungseinheit 4 bei
einer Biopsiezange 102 eingesetzt wird, die ein Paar schließbarer Zangenelemente 106 als
Behandlungsmechanismus enthält.
Das Spitzenende des Verbindungsdrahtes 602 ist mit den Zangenelementen 106 verbunden,
um durch Betätigung
der Betätigungseinheit 4 die
Zangenelemente 106 zu öffnen
und zu schließen.
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Die
Betätigungseinheit 4 enthält ein sich über eine
vorgegebene Länge
erstreckendes zylindrisches Element 8, eine drehbar an
dem longitudinalen Basisende des zylindrischen Elementes befestigte, ringförmige erste
Fingeraufnahme 10 und einen an dem Zylinderelement 8 verschiebbar
gehaltenen Schieber 12.
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Der
Verbindungsdraht 604 ist durch eine flexible Hülle 602 geführt, die
aus einer eng gewundenen, schraubenförmigen Wicklung besteht. An
dem Spitzenende des Verbindungsdrahtes 604 ist ein Kopplungselement 14 angebracht.
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In
dem zylindrischen Element 8 ist eine sich längs erstreckende
Nut 16 ausgebildet. Wie beispielsweise in 9 gezeigt,
hat die Nut 16 einen rechteckigen Querschnitt und ist nach
außen
hin geöffnet.
Am Boden der Nut 16 ist eine erste Zahnleiste 18 ausgebildet,
die entlang der Erstreckungsrichtung der Nut 16 verläuft.
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Der
Schieber 12 hat ein Paar ringförmiger Vorsprünge 1204,
die in Längsrichtung
voneinander beabstandet sind und eine zweite Fingeraufnahme 1200 bilden.
In dem Schieber 12 ist eine zentrale Bohrung 22 ausgebildet,
durch die der Schieber 12 verschiebbar an dem zylindrischen
Körper 8 angebracht
ist.
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Wie
in den 9 und 10 gezeigt, befindet sich an
dem Schieber 12 ein Vorsprung 24 mit rechteckigem
Querschnitt, der von der inneren Umfangsfläche der zentralen Bohrung 22 nach
innen übersteht
und sich über
die gesamte Länge
des Schiebers 12 erstreckt. An der überstehenden Endfläche des
Vorsprungs 24 ist über
dessen gesamte Länge
eine zweite Zahnleiste 26 ausgebildet. Die zweite Zahnleiste 26 liegt
der ersten Zahnleiste 18 gegenüber und erstreckt sich parallel
zu dieser.
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Der
Vorsprung 24 ist so in die Nut 16 eingeführt, daß der Schieber 12 in
Längsrichtung
des zylindrischen Elementes 8 verschiebbar ist und seine
Rotation gegenüber
dem zylindrischen Element 8 verhindert wird.
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Das
Kopplungselement 14 hat eine Breite, die der Breite der
Nut 16 entspricht und eine Höhe, die kleiner ist als die
Lücke zwischen
der ersten und zweiten Zahnleiste 18, 26. Das
Kopplungselement 14 befindet sich innerhalb der Nut 16,
so daß es
entlang der Nut 16 bewegbar ist.
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Wie
in 9 gezeigt, ist das Ende des Verbindungsdrahtes 604 an
dem Kopplungselement 14 mit einer Befestigungsschraube
(Außengewinde) 28 angebracht.
Die Befestigungsschraube 8 ist durch eine langgestreckte Öffnung 30 des
Schiebers 12 und eine langgestreckte Öffnung 32 des zylindrischen
Elementes 8 geführt
ist, so daß ein
Außengewinde 2802 in
ein Innengewinde 1402 des Kopplungselementes 14 geschraubt
ist.
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Die
Befestigungsschraube 28 wird entlang der langgestreckten Öffnungen 30 und 32 gemeinsam
mit dem Verbindungsdraht 604 und dem Kopplungselement 14 verschoben.
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Wie
in den 10 und 12 gezeigt,
ist der Endabschnitt des Kopplungselementes 14 als Gabelabschnitt 1404 ausgebildet,
der ein Antriebsrad 34 über
eine Welle 1406 drehbar hält. Das Antriebsrad 34 greift
stets sowohl in die erste als auch in die zweite Zahnleiste 18, 26 ein.
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Der
Mechanismus 36 zur Bewegungsumsetzung enthält die erste
Zahnleiste 18, die zweite Zahnleiste 26, das Antriebsrad 34 und
das Kopplungselement 14. Der Mechanismus 36 setzt
die Bewegung des Schiebers 12 relativ zu dem zylindrischen
Körper 8 in
eine definiert verkürzte
Bewegung des Verbindungsdrahtes 604 relativ zu der Hülle 602 um.
Unter Zuhilfenahme des Mechanismus 36 wird durch die Bewegung
des Schiebers 12 veranlaßt, daß der Verbindungsdraht 604 in
dieselbe Richtung wie der Schieber 12 bewegt wird, und
zwar um eine Bewegungsstrecke, die kleiner ist als die Bewegungsstrecke
des Schiebers 12.
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Bei
der eben erläuterten
Betätigungseinheit 4 greift
das Antriebsrad 34 mit seinen diametral entgegengesetzten
Seiten in die stationäre
erste Zahnleiste 18 und in die gemeinsam mit dem Schieber 12 bewegte
zweite Zahnleiste 26 ein. Ist der Daumen in die Fingeraufnahme 10 eingehakt,
sind der Zeige- und der Mittelfinger zwischen den Vorsprüngen 1204 gehalten
und wird der Schieber 12 gegenüber dem zylindrischen Element 8 wie
in den 8A und 8B gezeigt
bewegt, so folgt das Antriebsrad 34 mit einer Rotationsbewegung
der Bewegung des Schiebers 12 in dessen Bewegungsrichtung
und um eine Bewegungsstrecke, die halb so groß ist wie die des Schiebers 12.
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Der über das
Kopplungselement 14 an das Antriebsrad 34 gekoppelte
Verbindungsdraht 604 folgt so der Bewegung des Schiebers 12,
so daß er in
dieselbe Richtung wie dieser bewegt wird, und zwar um eine Bewegungsstrecke,
die halb so groß ist wie
die des Schiebers 12.
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Wird
die eben erläuterte
Betätigungseinheit 4 bei
einer Biopsiezange nach 13 eingesetzt,
so wird ein Paar Zangenelemente 106 durch Bewegen des Schiebers 12 um
einen zweifachen Hub geöffnet und
geschlossen, so daß der Öffnungszustand
der beiden Zangenelemente 106 fein eingestellt werden kann.
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Die
Betätigungseinheit 4 kann
für eine
Zange verwendet werden, die zur Heißbiopsie bestimmt ist. Eine
solche Zange wird zur Kauterisation, Coagulation oder zum Stillen
einer Blutung verwendet. Das Stillen einer Blutung erfolgt durch
Ab klemmen eines dünnen
Blutgefäßes 122 mit
dem Paar Greifelemente 106 und durch Speisen der Greifelemente 106 mit Hochfrequenzstrom.
Das dünne
Blutgefäß 122 ragt aus
einem Amputationsstumpf hervor, der die Folge einer chirurgischen
Operation ist, bei der ein Polyp 120 abgeschnitten worden
ist. Die Blutung tritt dann an diesem Blutgefäß 122 auf. In einem
solchen Fall können
die beiden Zangenelemente 106 langsam geschlossen werden
(ausgehend von einem Zustand, der einer vollständig geschlossenen Stellung unmittelbar
vorangeht), und das Blutgefäß 122 kann mit
den Zangenelementen 106 leicht abgeklemmt werden, ohne
irrtümlicherweise
einen Stumpf 124 des Polypen 120 abzuklemmen,
wie in den 14A und 14C gezeigt
ist.
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Selbst
wenn eines der Zangenelemente 106 an dem Stumpf 124 anliegt,
wie in 14B gezeigt ist, können die
beiden Zangenelemente 106 langsam geschlossen werden (ausgehend
von einem Zustand, der der vollständig geschlossenen Stellung der
Zangenelemente unmittelbar vorausgeht), so daß das Blutgefäß 122 leicht
abgeklemmt werden kann, ohne daß eine
irrtümliche
Operation erfolgt, bei der die Zangenelemente 106 geschlossen
werden, während
das andere Zangenelement über
das Blutgefäß 122 bewegt
wird, wie in 14B durch den Pfeil A dargestellt
ist.
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Mit
der Betätigungseinheit 4 kann
also der Öffnungszustand
der beiden Zangenelemente 106 fein eingestellt werden.
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Ähnlich der
in den 5 und 6 gezeigten Betätigungseinheit 4 kann
die Betätigungseinheit 4 nach
den 8A und 8B so
modifiziert werden, daß ein
zweites Antriebsrad mit einem von dem Durchmesser des Antriebsrades 24 abweichenden Durchmesser
koaxial zu dem Antriebsrad 34 angeordnet ist. Das zweite
Antriebsrad kann gemeinsam mit dem Antriebsrad 34 bewegt
werden, wobei eines der Antriebsräder in die erste Zahnleiste 18 eingreift, während das
andere in die zweite Zahnleiste 26 eingreift. Gemäß dieser
Modifizierung kann die Bewegungsstrecke des Verbindungsdrahtes 604 gegenüber der
Bewegung des Schiebers 12 auf einen gewünschten Wert geändert werden.
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Die 15A und 15B zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Betätigungseinheit 4 für ein endoskopisches
Behandlungsinstrument. Die Betätigungseinheit 4 ist
durch einen Mechanismus 36 zur Bewegungsumsetzung gekennzeichnet, der
die Bewegung der Finger des Benutzers in die Bewegung eines Verbindungsdrahtes 604 umsetzt,
und zwar mit einer bestimmten Variation.
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Der
Mechanismus 36 enthält
einen Gelenkmechanismus 13, durch den der Schieber 12 und
das Kopplungselement 14 miteinander verbunden sind. Der
Verbindungsdraht 604 ist mit dem Kopplungselement 14 verbunden.
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Wie
in den 16 und 19 gezeigt,
hat das Kopplungselement 14 einen Gabelabschnitt 1404,
der zweite Gelenkelemente 128 drehbar hält.
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Wie
in den 16, 20 und 21 dargestellt,
sind in dem Spitzenendabschnitt eines zylindrischen Abschnittes 1202 des
Schiebers 12 Längsnuten
oder -schlitze 124 ausgebildet und an diametral entgegengesetzten
Seiten des zylindrischen Abschnittes 1202 angeordnet. Jede
Längsnut 124 ist
in Richtung des Spitzenendes hin offen.
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Der
in der Längsnut 16 angeordnete
Gelenkmechanismus 13 wird von zwei ersten Gelenkelementen 126 und
den beiden zweiten Gelenkelementen 128 gebildet. Der Gelenkmechanismus 13 kann auch
von einem einzelnen ersten Gelenkelement 126 und einem
einzelnen zweiten Gelenkelement 128 gebildet werden.
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In
jedem ersten Gelenkelement 126 ist ein Langloch 130 ausgebildet,
das sich näher
einem der Längsenden
des ersten Gelenkelementes 126 befindet.
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Wie
in den 16 und 21 gezeigt,
ist dieses Längsende
des jeweiligen ersten Gelenkelementes 126 in der entsprechenden
Längsnut 124 angeordnet
und über
das entsprechende Langloch 130 und einen Schaft 132 an
dem Schieber 12 verschiebbar gehalten. Wie in den 16 und 20 gezeigt, sind
die anderen Längsenden
der ersten Gelenkelemente 126 über einen Schaft 134 an
das zylindrische Element 8 drehbar gekoppelt.
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Wie
in 16 und 19 gezeigt,
sind die einen Längsenden
der zweiten Gelenkelemente 128 über einen Schaft 136 an
den Gabelabschnitt 1404 des Kopplungselementes 14 gekoppelt.
Die anderen Längsenden
der zweiten Gelenkelemente 128 sind, wie in den 16 und 21 gezeigt,
jeweils über Schafte 138 an
mittlere Abschnitte der ersten Gelenkelemente 126 gekoppelt.
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Wird
der Schieber 12 an und entlang dem zylindrischen Element 8 bewegt,
so wird das Kopplungselement 14 über den Gelenkmechanismus 13 in dieselbe
Richtung wie der Schieber 12 bewegt, und der Draht 604 bewegt
sich in entsprechender Weise gemeinsam mit dem Kopplungselement 14.
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Im
folgenden wird die Funktionsweise der Betätigungseinheit 4 an
einem Beispiel erläutert,
in dem die Betätigungseinheit 4 für eine zur
Heißbiopsie bestimmte
Zange verwendet wird.
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In
dem in den 15A und 16 gezeigten
Zustand, d.h. in dem Zustand, in dem der Schieber 12 auf
der Seite des Basisendes des zylindrischen Elementes 8 positioniert
ist, ist das Paar Zangenelemente der Zange vollständig geschlossen.
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Ist
der Daumen des Benutzers in die erste Fingeraufnahme 10 eingehakt,
und sind sein Zeige- und sein Mittelfinger in den von den ringförmigen Vorsprüngen 1204 gebildeten
zweiten Fingeraufnahmen 1200 aufgenommen, so wird der Schieber 12,
wie in 17 gezeigt, relativ zu dem zylindrischen
Element 8 auf die Seite des Spitzenendes hin verschoben.
Die ersten Gelenkelemente 126 werden dabei so bewegt, daß sie sich
unter Verwendung des Schaftes 134 als Drehpunkt aufrichten,
und die zweiten Gelenkelemente 128 folgen der Bewegung
der Schafte 138, unter Vergrößerung des von ihnen eingeschlossenen
Winkels, wobei das Kopplungselement 14 und der Draht 604 nach
vorne gedrückt
und die beiden Zangenelemente aus dem vollständig geschlossenen Zustand
allmählich
geöffnet
werden.
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Wird
der Schieber 12 weiter in Richtung des Spitzenendes des
zylindrischen Elementes 8 bewegt, um den in den 15B und 18 gezeigten Zustand
zu erzeugen, so werden die beiden Zangenelemente 106 vollständig geöffnet.
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Die
Bewegung des Drahtes 604 pro Einheitshub des Schiebers 12 kann
auf einen gewünschten Wert
oder eine gewünschte
Charakteristik eingestellt werden, indem die Längen der ersten und der zweiten
Gelenkelemente 126 und 128 und die Positionen der
Schafte 138 in den ersten Gelenkelementen 126 geeignet
gewählt
werden.
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22 zeigt
die Charakteristik der Bewegung des Verbindungsdrahtes 604 in
Abhängigkeit der
Bewegung des Schiebers 12. In 22 bezeichnet
das Bezugs zeichen C den Bewegungsbereich oder die Bewegungsstrecke
des Schiebers 12 ausgehend von einem Zustand A, in dem
die Zangenelemente vollständig
geschlossen sind, bis hin zu einem Zustand B, in dem die Zangenelemente
etwas geöffnet
sind. Das Bezugszeichen D bezeichnet einen Bewegungsbereich oder
eine Bewegungsstrecke des Schiebers 12 ausgehend von einem
Zustand B bis hin zu einem Zustand E, in dem die Zangenelemente vollständig geöffnet sind.
Das Verhältnis
der Bewegung des Verbindungsdrahtes 604 relativ zur Bewegung
des Schiebers 12 in dem Bewegungsbereich C ist kleiner
angesetzt als das Verhältnis
der Bewegung des Bewegungsdrahtes relativ zur Bewegung des Schiebers
in dem Bewegungsbereich D. Betrachtet man den Bewegungsbereich des
Schiebers 12 ausgehend von dem vollständig geschlossenen Zustand A
bis hin zu dem vollständig
geöffneten
Zustand E als einen Hub, so ist der Bereich C im wesentlichen auf ein
Viertel des Gesamthubs angesetzt, während der Bereich D auf etwa
drei Viertel des Gesamthubs angesetzt ist. Über den Gesamtbereich, d.h.
den Gesamthub des Schiebers 12 ausgehend von dem vollständig geöffneten
Zustand A bis hin zu dem vollständig
geschlossenen Zustand E ist die Bewegungsstrecke des Verbindungsdrahtes 604 kleiner
als der Bewegungsabstand des Schiebers 12.
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Da
der Bewegungsdraht 604 in der Nähe des vollständig geschlossenen
Zustandes eine kleine Bewegungsstrecke pro Einheitshub des Schiebers 12 hat,
kann der Öffnungszustand
der Zangenelemente in der Nähe
des vollständig
geschlossenen Zustandes fein eingestellt werden.
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Das
Paar Zangenelemente kann deshalb ausgehend von dem Zustand, in dem
sich die Zangenelemente in einer Stellung befinden, die der vollständig geschlossenen
Stellung unmittelbar vorausgeht, langsam geschlossen werden, so
daß das
Blutgefäß einfach
mit den Zangenelementen abgeklemmt werden kann, ohne einen Stumpf
eines Polypen irrtümlicherweise
abzuklemmen.
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Selbst
wenn eines der Zangenelemente an dem Stumpf anliegt, kann das Paar
Zangenelemente ausgehend von einem Zustand, in dem die Zangenelemente
gerade noch nicht vollständig
geschlossen sind, langsam geschlossen werden, so daß das Blutgefäß einfach
abgeklemmt werden kann, ohne daß irrtümlicherweise
die Zangenelemente geschlossen werden, während eines der Zangenelemente über das
Blutgefäß geführt wird.
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Die
Bewegung des Verbindungsdrahtes 604 pro Einheitshub des
Schiebers 12 kann auf einen gewünschten Wert oder eine gewünschte Charakteristik eingestellt
werden, indem die Längen
der ersten und der zweiten Gelenkelemente 126 und 128 und
die Positionen der Schafte 138 in den ersten Gelenkelementen 126 durch
Verändern
der Konfiguration des Gelenkmechanismus 13 selbst oder
durch Konfigurieren des zur Bewegungsumsetzung bestimmten Mechanismus 36 durch
einen Zahnradmechanismus oder dergleichen ausgewählt werden.
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Setzt
man beispielsweise, wie in 22 gezeigt,
voraus, daß ein
erster Bereich zwischen dem vollständig geschlossenen Zustand
A und einem mittleren Zustand F, in dem die Zangenelemente halb geöffnet sind,
festgelegt ist, während
ein zweiter Bereich zwischen dem mittleren Zustand F und dem vollständig geöffneten
Zustand E festgelegt ist, so kann die Bewegungsstrecke des Verbindungsdrahtes 604 pro
Einheitshub des Schiebers 12 in dem ersten Bereich kleiner
angesetzt werden als in dem zweiten Bereich.
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Auf
diese Weise kann der Öffnungszustand der
Zangenelemente in der Nähe
des vollständig
geschlossenen Zustandes fein eingestellt werden. Das dünne Blutgefäß oder dergleichen
kann deshalb leicht und sicher abgeklemmt werden, und es können verschiedene
Behandlungen leicht ausgeführt
werden.