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Die Erfindung betrifft eine chirurgische
Haltevorrichtung umfassend mindestens einen Haltearm mit mindestens
einem mindestens eine erste Haltearmgliedoberfläche umfassenden ersten Haltearmglied
und mit mindestens einem mindestens eine zweite Haltearmgliedoberfläche umfassenden,
an dem mindestens einen ersten Haltearmglied gelagerten zweiten
Haltearmglied, wobei die mindestens eine erste Haltearmgliedoberfläche mindestens
in einer Haltestellung, in welcher das mindestens eine erste Haltearmglied
und das mindestens eine zweite Haltearmglied relativ zueinander
festlegbar sind, an der mindestens einen zweiten Haltearmgliedoberfläche anliegt.
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Chirurgische Haltevorrichtungen der
eingangs beschriebenen Art sind in verschiedenen Ausführungsformen
aus dem Stand der Technik bekannt. Haltearme derartiger Haltevorrichtungen
sind aus einer Vielzahl von aneinander gelenkig gelagerten Haltearmgliedern
aufgebaut, welche über
einen Seilzug zusammengehalten und in einer Haltestellung gegeneinander
verspannt werden können. Üblicherweise
tragen die Haltearme an einem Ende eine am Haltearm festgelegte
oder davon lösbare
Fixiervorrichtung zum Halten beispielsweise eines chirurgischen Instruments,
eines Trokars oder dergleichen.
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Besonders wichtig bei derartigen
Haltevorrichtungen ist es, daß der
eine Haltestellung einnehmende Haltearm seine Form beibehält, so daß beispielsweise
an diesem gehaltene Instrumente oder Sonden ihre Position in einem
Operationsraum nicht verändern.
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Aufgrund der bekannten Ausgestaltung
der Haltearme ist deren maximale Belastbarkeit begrenzt. Um größere Lasten
zu tragen, müssen
die Haltearme sta biler, das heißt
in der Regel größer, ausgeführt und
größere Spannkräfte aufgebracht werden.
Allerdings sind bei bestimmten Anwendungen Baugrößen des Haltearms begrenzt.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine chirurgische Haltevorrichtung der eingangs beschriebenen
Art so zu verbessern, daß größere Haltekräfte zur
Verfügung
stehen.
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Diese Aufgabe wird bei einer chirurgischen Haltevorrichtung
der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mindestens eine
erste und/oder die mindestens eine zweite Haltearmgliedoberfläche eine
Oberflächenstruktur
aufweisen.
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Im Gegensatz zu den bekannten Haltevorrichtungen
ist mindestens eine Oberfläche
der beiden aneinander anliegenden Haltearmglieder strukturiert.
Dies hat den Vorzug, daß sich
beispielsweise eine strukturierte Oberfläche des einen Haltearmglieds
in eine unstrukturierte Oberfläche
des anderen Haltearmglieds etwas eingraben oder verkeilen und so
zu einer verbesserten Haltewirkung beitragen kann. Je nach Ausgestaltung
der Oberflächenstruktur
lassen sich Haltestellungen stufenlos oder in diskreten Schritten
verändern.
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Um mit möglichst minimalen Kräften eine Haltearmstellung
zu ändern,
kann es vorteilhaft sein, wenn das mindestens eine erste Haltearmglied
und das mindestens eine zweite Haltearmglied in einer Justierstellung
relativ zueinander beweglich sind.
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Bei bestimmten Materialien, aus welchen Haltearmglieder
der Haltevorrichtung hergestellt sind, kann es günstig sein, wenn die Oberflächenstruktur
mikroskopisch ausgebildet ist.
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Dagegen bietet eine makroskopische
Oberflächenstruktur
für andere
Haltearmgliedmaterialien Vorteile. Ferner ist eine makroskopische
Oberflächenstruktur
einfach herzustellen und ihr Vorhandensein zu überprüfen. Selbstverständlich ist
auch eine kombinierte mikroskopische/makroskopische Oberflächenstruktur
denkbar.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die Oberflächenstruktur
eine Mehrzahl von Erhöhungen und/oder
Vertiefungen umfaßt.
Je nachdem, ob eine oder beide aneinander anliegenden Haltearmgliedoberflächen mit
einer Oberflächenstruktur
versehen sind, ergibt sich eine optimierte Wechselwirkung zwischen
beiden Haltearmgliedoberflächen
der Haltearmglieder.
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Eine Relativbewegung zwischen aneinander gelagerten
Haltearmgliedern in der Haltestellung wird auch bei großen, von
der Haltevorrichtung aufzubringenden Haltearmkräften auf einfache und sichere Weise
verhindert, wenn die Erhöhungen
zahnförmig ausgebildet
sind.
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Günstig
ist es, wenn die Vertiefungen nutförmig ausgebildet sind. Beispielsweise
können
dann zahnförmige
Erhöhungen
kraft- und/oder formschlüssig
in die Vertiefungen eintauchen und eine Relativbewegung quer zu
den nutförmigen
Vertiefungen verhindern.
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Im Zusammenspiel mit Erhöhungen bestimmter
Formen, beispielsweise keilförmigen
Erhöhungen,
kann es vorteilhaft sein, wenn die Vertiefungen keilförmig ausgebildet
sind. Auf diese Weise wird insbesondere ein formschlüssiges Ineinandergreifen von
Vertiefungen und Erhöhungen
ermöglicht.
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Besonders einfach wird der Aufbau
der Haltevorrichtung, wenn die Oberflächenstruktur bezogen auf die
mindestens eine erste oder die mindestens eine zweite Haltearmgliedoberfläche symmetrisch ausgebildet
ist. Zudem wird so sichergestellt, daß eine die Haltekraft der Haltevorrichtung
erhöhende Wirkung
der Oberflächenstruktur
unabhängig
von einer relativen Stellung zweier aneinander anliegender Haltearmglieder
gewährleistet
werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann vorgesehen sein, daß das mindestens eine erste
Haltearmglied und das daran gelagerte mindestens eine zweite Haltearmglied
ein Gelenk ausbilden und daß die
erste Haltearmgliedoberfläche
eine erste Gelenkfläche
des Gelenks bildet und daß die
zweite Haltearmgliedoberfläche
eine zweite Gelenkfläche
des Gelenks bildet. Eine solche Ausgestaltung vereinfacht insgesamt
den Aufbau des Haltearms, denn die Haltearmgliedoberflächen tragen
einerseits zu einer Erhöhung
der Haltekraft der Haltevorrichtung bei, andererseits bilden sie Gelenkoberflächen.
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Günstig
ist es, wenn die mindestens eine Haltearmgliedoberfläche konvex
gekrümmt
ist und wenn die mindestens eine zweite Haltearmgliedoberfläche konkav
gekrümmt
ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, daß zwei aneinander
anliegende Haltearmglieder mindestens in einer Ebene relativ zuein ander
schwenkbar sind. Sie könnten
bei entsprechender Formgebung aber auch dreidimensional relativ
zueinander schwenkbar gelagert werden.
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Um auf einfache Weise ein Kugelgelenk
auszubilden, ist es vorteilhaft, wenn die mindestens eine erste
Haltearmgliedoberfläche
kugelig ausgebildet ist und wenn die mindestens eine zweite Haltearmgliedoberfläche hohlkugelig
ausgebildet ist.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen
sein, daß das
mindestens eine erste Haltearmglied ein kugelförmiges Ende und ein hohlkugeliges
Ende aufweist. So läßt sich
ein Haltearm beispielsweise derart aufbauen, daß ein kugelförmiges Ende
eines ersten Haltearmglieds in ein hohlkugeliges Ende eines anderen
Haltearmglieds eintaucht.
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Um einen konstruktiven Aufwand für die Haltevorrichtung
zu verringern, kann günstigerweise
vorgesehen sein, daß aneinander
anliegende Haltearmglieder identisch ausgebildet sind.
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Vorteile kann es jedoch auch bieten,
wenn aneinander anliegende Haltearmglieder unterschiedlich ausgebildet
sind. Insbesondere kann dies herstellungstechnische Vorteile bringen.
Beispielsweise wäre
es noch möglich,
mit genau zwei unterschiedlichen Arten von Haltearmgliedern einen
Haltearm aufzubauen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das mindestens eine erste
Haltearmglied kugelförmig ausgebildet
ist und daß das
mindestens eine zweite Haltearmglied mindestens ein hohlkugeliges
Ende aufweist. Das kugelförmige
erste Haltearmglied kann beispielsweise für zwei mit einem hohlkugeligen Ende
versehene Haltearmglieder ein Verbindungsglied bilden.
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Vorteilhaft ist es, wenn das eine
zweite Haltearmglied zwei hohlkugelige Enden aufweist. Ein Haltearm
läßt sich
dann beispielsweise durch Haltearmglieder mit zwei hohlkugeligen
Enden und kugelförmigen
Haltearmgliedern aufbauen.
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Zum Festlegen des mindestens einen
ersten Haltearmglieds am mindestens einen zweiten Haltearmglied
in der Haltestellung, kann es günstig
sein, wenn eine Feststellvorrichtung vorgesehen ist.
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Vorteilhafterweise umfaßt die Feststellvorrichtung
einen Klemmechanismus zum klemmenden Halten des mindestens einen
ersten Haltearmglieds am mindestens einen zweiten Haltearmglied.
Beispielsweise können
die Haltearmglieder eines Haltearms zwischen zwei Klemmgliedern
klemmend verspannt werden.
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Ein besonders einfacher Aufbau des
Haltearms ergibt sich, wenn das mindestens eine erste und das mindestens
eine zweite Haltearmglied eine Durchbrechung aufweisen, wenn die
Feststellvorrichtung einen Seilzug umfaßt, wenn der Seilzug die Durchbrechungen
durchsetzt und wenn mit dem Seilzug das mindestens eine erste Haltearmglied
in der Haltestellung gegen das mindestens eine zweite Haltearmglied
spannbar ist. Der Seilzug hält
einerseits alle Armglieder des Haltearms zusammen, andererseits
dient er dazu, die Haltearmglieder gegeneinander zu verspannen,
so daß sie
in der Haltestellung rela tiv zueinander nicht bewegbar sind, solange
auf den Haltearm einwirkende Kräfte
geringer sind als eine maximale Haltekraft des Haltearms.
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Um den Aufbau der Feststellvorrichtung
zu vereinfachen, kann es vorteilhaft sein, wenn der Seilzug eine
unveränderbare
freie Länge
aufweist. Eine solcher Haltearm nimmt dann praktisch immer die Haltestellung
ein, wobei eine Verstellung der Form des Haltearms möglich ist,
indem Haltearmglieder relativ zueinander entgegen den Klemmkräften bewegt werden.
Mit anderen Worten: es ist zum Verstellen des Haltearms in diesem
Fall erforderlich, die maximal zugelassene Tragkraft des Haltearms
gezielt zu überschreiten,
um eine Relativbewegung von zwei Haltearmglieder zu ermöglichen.
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Damit mehrere Instrumente oder dergleichen mit
der Haltearmvorrichtung gleichzeitig gehalten werden können, ist
es günstig,
wenn mindestens zwei Haltearme vorgesehen sind.
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Vorteilhafterweise weist mindestens
ein Ende des mindestens einen Haltearms ein erstes Kupplungselement
zum Verbinden mit einer chirurgischen Halterung auf. Mit dem Kupplungselement wird
es möglich,
den Haltearm beispielsweise an in einem Operationssaal verwendeten
Halterungen, insbesondere allen Arten von Befestigungsvorrichtungen
an einem Operationstisch, festzulegen.
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Um die Zahl der Verbindungen in einem
Operationsraum zu verringern, ist es von Vorteil, wenn mehrere Haltearme
vorgesehen sind und wenn ein gemeinsames erstes Kupplungselement
für alle
Haltearme vorgesehen ist. Die Haltevorrichtung läßt sich auf diese Weise mit
dem einen ersten Kupplungselement an einer chirurgischen Halterung
festlegen, weist aber mindestens zwei Befe stigungspunkte für ein chirurgisches
Instrument oder ein Rückhalteglied, beispielsweise
ein Retraktorblatt auf.
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Damit Instrumente oder andere chirurgische Bauteile
auf einfache Weise mit der Haltevorrichtung verbunden werden können, ist
es günstig,
wenn ein anderes Ende des mindestens einen zweiten Haltearms ein
zweites Kupplungselement aufweist zum Verbinden mit einem chirurgischen
Instrument oder Bauteil.
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Besonders kostengünstig in der Herstellung wird
die Haltevorrichtung, wenn das mindestens eine erste Haltearmglied
und/oder das mindestens eine zweite Haltearmglied aus einem Kunststoff
hergestellt sind. Insbesondere eignet sich eine derartige Haltevorrichtung
für eine
Einmalverwendung. Ferner lassen sich Kunststoffteile auf einfache
Weise herstellen, beispielsweise Spritzgießen.
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Denkbar wäre es, andere Teile des Haltearms
aus einem Metall herzustellen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der
mindestens eine Haltearm aus einem Kunststoff hergestellt ist. Ein
solcher Haltearm ist besonders leicht, röntgentransparent und auf einfache
Weise herzustellen und zu entsorgen.
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Die Herstellung und die Entsorgung
der Haltevorrichtung insgesamt wird zusätzlich erleichtert, wenn die
Haltevorrichtung aus einem Kunststoff hergestellt wird. Dies bedeutet,
daß insbesondere
alle Teile der Haltevorrichtung aus einem Kunststoff hergestellt
sein können.
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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.
Es zeigen:
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1:
eine Seitenansicht einer Haltevorrichtung mit zwei Haltearmen;
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2:
eine Ansicht der Haltevorrichtung aus 1 in
Richtung des Pfeils A;
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3:
eine teilweise geschnittene und vergrößerte Ausschnittansicht des
Haltearms aus 1;
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4:
eine Ansicht in Richtung des Pfeils B in 3;
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5:
eine Ansicht in Richtung des Pfeils C in 3;
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6:
eine zweite Ausführungsform
von Haltearmgliedern in teilweise geschnittener Seitenansicht; und
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7:
eine dritte Ausführungsform
von Haltearmgliedern in teilweise geschnittener Seitenansicht.
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In 1 ist
eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehene Halterung
dargestellt, welche zwei identisch ausgebildete flexible Haltearme
umfaßt,
welche an einem Y-förmigen
Halteelement 14 gelagert sind.
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Das Halteelement 14 ist
symmetrisch ausgebildet und weist einen im wesentlichen zylindrischen Halteabschnitt 16 auf,
an dessen einem Ende ein Kupplungszapfen 18 in Verlängerung
des Halteabschnitts 16 absteht, mit welchem das Halteelement 14 beispielsweise
an einem Stativsystem in einem Operationssaal befestigt werden kann.
Am anderen Ende des Halteabschnitts 16 stehen symmetrisch zwei
zylindrische, mit dem Halteabschnitt 16 in einer Ebene
liegende Haltearmaufnahmen 20 seitlich ab, die zwischen
sich einen Winkel von etwa 90° einschließen. Freie
Enden 22 der Haltearmaufnahmen 20 sind halkugelförmig ausgenommen.
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Jeder der Haltearme 12 trägt an seinem
freien, von der Haltearmaufnahme 20 weg weisenden Ende
ein Kupplungsglied 24, an welchem beispielsweise chirurgische
Instrumente, Retraktoren, optische Einrichtungen oder dergleichen
festgelegt werden können.
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Jeder der beiden Haltearme 12 umfaßt eine Mehrzahl
identischer Haltearmglieder 26, welche einen Zylinderabschnitt 28 und
einen sich in Richtung einer Längsachse 30 des
Zylinderabschnitts 28 an diesen anschließenden kugelförmigen Kopf 32 umfassen.
Ein Durchmesser des Kopfs 32 ist etwas kleiner als ein
Durchmesser des Zylinderabschnitts 28 und über eine
Einschnürung 34 vom
Zylinderabschnitt 28 getrennt. Ein vom Kopf 32 weg
weisendes Ende des Zylinderabschnitts 28 ist mit einer
halbkugeligen Vertiefung 36 versehen. Symmetrisch zur Längsachse 30 ist
jedes Haltearmglied 26 von einer Längsdurchbrechung durchsetzt,
welche durch eine sich in Richtung auf den Zylinderabschnitt 28 konisch erweiternde
Bohrung 40 im Kopf 32 gebildet wird, die in eine
Bohrung 42 übergeht,
welche im Durchmesser größer als
die Bohrung 40 ist.
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Jeder Kopf 32 ist mit einer
Mehrzahl von symmetrisch zur Längsachse 30 verlaufenden schmalen
Rippen 44 versehen, welche sich in etwa von einem Austrittsbereich
der Bohrung 40 an einem Ende des Kopfes 32 über einen
Winkelbereich von etwa 90° in
Richtung auf den Zylinderabschnitt 28 erstrecken. Im Bereich
der Vertiefung 36 des Zylinderabschnitts 28 sind
ebenfalls symmetrisch um die Längsachse 30 herum
eine Mehrzahl von schmalen Vorsprüngen 36 angeordnet.
Sowohl die Rippen 44 als auch die Vorsprünge 48 sind
bei der vorliegenden Ausführungsform
in etwa halbzylindrisch geformt, können jedoch bei anderen Ausführungsformen
oder in Kombination auch kantig ausgebildet sein. Insbesondere können anstelle
einer einzelnen Rippe 44 mehrere einzelne Vorsprünge, beispielsweise
pyramidenförmig
oder zahnförmig,
von der Oberfläche 46 des
Kopfs 32 abstehen. In gleicher oder ähnlicher Weise können auch
die Vorsprünge 48 im
Bereich der Vertiefung 36 modifiziert werden.
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Jeder Haltearm 12 wird gebildet,
indem der Kopf 32 eines ersten Haltearmglieds 26 in
das halbkugelförmige
Ende 22 der Haltearmaufnahme 20 eingeführt wird.
In jede Vertiefung 36 eines Haltearmglieds 26 taucht
wiederum ein Kopf 32 eines anderen Haltearmglieds 26 ein,
so daß insgesamt
ein langgestreckter Haltearm 12 ausgebildet wird. Die Haltearmglieder 26 des
Haltearms 12 werden durch einen Seilzug 50 zusammengehalten,
welcher ein kugelförmiges
Ende 52 aufweist, welches in einer Aufnahme 54 der
Haltearmaufnahme 20 formschlüssig festgelegt ist. Der Seilzug 50 durchsetzt
sämtliche
Bohrungen 40 und 42 aller Haltearmglieder 26 und
ist an seinem anderen Ende in einem Übergangsbereich 56 zwischen
einem letzten Haltearmglied 26 und dem daran befestigten
Kupplungsglied 24 festgelegt. Die Länge des Seilzugs 50 kann
bei den im Zusammenhang mit den 1 bis 5 beschriebenen Haltearm 12 nicht
variiert werden.
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Jeder Haltearm 12 läßt sich
in eine gewünschte
Form verbiegen, denn die Vertiefungen 36 im Zusammenwirken
mit den Köpfen 32 bilden
Kugelgelenke aus. Zum Verstellen des Haltearms 12 können die
einzelnen Haltearmglieder 26 relativ zueinander um ein
von den Köpfen 32 und
den Vertiefungen 36 definiertes Gelenkzentrum verschwenkt
werden. Eine Position des Haltearms 12 wird beibehalten,
da sich die Rippen 44 in die Vertiefung 36 eingraben
und die Vorsprünge 48 in
die Oberfläche 32 des
Kopfes. Eine gewisse Elastizität
des Haltearms 12 zum Verstellen wird erreicht, indem die
Haltearmglieder aus Kunststoff gefertigt werden. Insgesamt kann
die gesamte Halterung 10 aus Kunststoff hergestellt werden,
vorzugsweise auch der Seilzug 50, beispielsweise aus einer
Kunstfaser.
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Anstelle der Haltearmglieder 26 können auch
andere Elemente verwendet werden, um einen Haltearm auszubilden.
In 6 ist eine erste
alternative Ausgestaltung eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 12' versehenen
Haltearms dargestellt.
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Insgesamt werden zwei verschiedene
Arten von Gliedern des Haltearms verwendet, nämlich Hülsen 60' und Kugeln 62',
welche immer abwechselnd angeordnet sind. Die Hülse 60' ist voll symmetrisch zu
ihrer Längsachse
ausgebildet und ist analog dem Zylinderabschnitt 28 des
Haltearmglieds 26, jedoch beidseitig, mit halbkugeligen
Vertiefungen 64 versehen, von welchen nicht dargestellte
Vorsprünge 62 abstehen,
und zwar in analoger Weise wie oben im Zusammenhang mit der Vertiefung 36 beschrieben. Zum
gelenkartigen Verbinden zweier Hülsen 60 sind die
jeweils mit einer Bohrung versehenen Kugeln 62' vorgesehen,
welche eine Vielzahl schmaler Rippen 66 auf ihrer äußeren Oberfläche 68 tragen.
Die Rippen 66 erstrecken sich im wesentlichen parallel
zur Bohrung und können
wahlweise kantig oder abgerundet ausgebildet sein.
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Der Haltearm 12' wird wie
der Haltearm 12 von einem Seilzug 50' zusammengehalten,
dessen beide Enden jeweils fest mit einem Kupplungsglied analog
dem Kupplungsglied 24 und einer Haltearmaufnahme analog
der Haltearmaufnahme 20 fest verbunden sind. Zentren der
Kugeln 62' bilden Gelenkzentren, um welche die Hülsen 60' relativ
zueinander verschwenkt werden können,
um den Haltearm 12' in eine gewünschte Form zu bringen. Eine
Friktion zwischen den Kugel 62' und Vertiefungen 64' der
Hülsen 60' wird
durch die Rippen 66' und die Vorsprünge im Bereich der Vertiefungen 64' erhöht, so daß der Haltearm 12' auch
unter Belastung seine vorgegebene Form beibehält.
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In 7 ist
eine zweite Alternative eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 70" versehenen
Haltearmglieds eines Haltearms 12" dargestellt. Es ähnelt in
seinem Aufbau dem Haltearmglied 26. An eine Zylinderhülse 72" schließt sich
einstückig
ein halbkugelförmiges
Ende 74" an, wobei ein Durchmesser des halbkugelförmigen Endes
einem Durchmesser der Zylinderhülse 72" entspricht.
Ein vom Ende 74" weg weisendes Ende der Zylinderhülse 72" ist
mit einer halbkugeligen Vertiefung 78" versehen, welche im
wesentlichen der Vertiefung 36 des Haltearmglieds 26 entspricht.
Das halbkugelige Ende 74" ist in ähnlicher Weise wie der Kopf 32 mit
Rippen 76" versehen. Von der Vertiefung 78" erstrecken
sich analog zu den Vorsprüngen 48 nicht
dargestellte Vorsprünge symmetrisch
zu einer Längsachse
des Haltearmglieds 70" weg. Zusammengehalten werden die
Haltearmglieder 70" durch einen Seilzug 50", der, ähnlich wie
im Zusammenhang mit dem in 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel
beschrieben, an beiden Enden fixiert ist und auf diese Weise die
kugelförmigen
Enden 74" der Zylinderhülsen 72" in
Vertiefungen 78" der Haltearmglieder 70" verspannt.
Dies ist möglich,
da jedes Haltearmglied 70" von einer parallel zu seiner
Längsachse
verlaufenden Längsdurchbrechung 80" durchsetzt
wird.
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Die Hülse 60', die Kugel 62' und
das Haltearmglied 70" sind vorzugsweise aus einem Kunststoff
hergestellt. Damit können
alle drei beschriebenen Ausführungsformen
als Einmalhaltearme zum Einsatz kommen. Ein aufwendiges Sterilisieren
und Aufbereiten nach einem Einsatz in einem Operationssaal ist dann
nicht erforderlich.