DE4300307A1 - Chirurgisches Instrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit einem Schaft, an dessen freiem Ende zwei verschwenkbare, ein zangen- oder pinzettenförmiges Werkzeug bildende Branchen gelagert sind, die mittels eines durch den Schaft reichenden Antriebs zwischen einer Schließstellung und zwischen einer Offenstellung verschwenkbar sind.

Derartige chirurgische Instrumente werden benötigt, um in Kör­ perhohlräumen arbeiten zu können, in welche das chirurgische Instrument durch enge Zugänge eingeschoben wird. Normalerweise ist der Durchmesser der Zugänge so klein, daß auch die Instru­ mente sehr geringe Außendurchmesser haben müssen, beispiels­ weise können diese im Bereich zwischen 3 mm und 8 mm liegen. Es ist dann notwendig, in dem gegebenenfalls relativ langen Schaft komplizierte mechanische Antriebe unterzubringen, um die Werk­ zeugbranchen am vorderen Ende des Schaftes in der gewünschten Weise öffnen und schließen zu können und um gegebenenfalls zu erreichen, daß diese Werkzeuge abwinkelbar sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein solches chirurgisches Instru­ ment so auszubilden, daß mit einfachsten mechanischen Mitteln sowohl ein gezieltes Öffnen und Schließen des Werkzeuges mög­ lich ist als auch eine Anpassung der Ausrichtung des Werkzeuges an die gewünschte Winkellage, wobei außerdem das Öffnen und Schließen unabhängig von der jeweiligen Winkellage in gleicher Weise erfolgen soll.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Instrument der ein­ gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Branchen am Schaft zusätzlich um ihre Lagerachse gemein­ sam verschwenkbar sind, so daß sie ausgehend von unterschied­ lichen Winkel lagen relativ zur Schaftlängsrichtung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung verschwenkbar sind. Es wird also die Lagerachse, um die die beiden Branchen zum Öffnen und Schließen verschwenkbar sind, gleichzeitig als Schwenkachse für das gesamte Werkzeug verwendet. Dies ergibt einen besonders platzsparenden und einfachen Aufbau.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Antrieb zwei getrennte Antriebselemente umfaßt, daß jedes An­ triebselement bei seiner Betätigung eine der beiden Branchen um ihre Schwenkachse verschwenkt und daß die Antriebselemente die beiden Branchen entweder zum Öffnen und Schließen gegensinnig oder zum Verändern der Winkellage des Werkzeuges gleichsinnig verschwenken. Diese Auftrennung des Antriebes der beiden Branchen ermöglicht es somit, mit denselben Antriebselementen sowohl die Öffnungs- und Schließbewegung der Branchen zu steuern als auch die Verschwenkung beider Branchen, um eine an­ dere Winkellage des Werkzeuges zu erreichen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die beiden Antriebselemente exzentrisch zur Schwenkachse an den Branchen gelenkig angreifende Schub- und Zugstangen sind, die im Schaft parallel zu diesem verschiebbar sind. Allein durch die Verschiebung dieser beiden Schub- und Zugstangen lassen sich somit entweder die Öffnungs- und die Schließbewegungen der Branchen erzeugen oder die Veränderung der Winkellage des Werk­ zeuges, je nachdem, ob die Schub- und Zugstangen gleichsinnig oder gegensinnig verschoben werden. Man erhält auf diese Weise eine Entkopplung der Öffnungs- und Schließbewegung von der Win­ kellagenänderung allein durch unterschiedliche Verschiebe­ richtungen der Schub- und Zugstangen.

Besonders günstig ist es, wenn die Schub- und Zugstangen mit ihren den Branchen abgewandten Enden gelenkig an im Schaft pa­ rallel zu dessen Längsrichtung verschiebbaren Mitnehmern gela­ gert sind. Vorzugsweise erfolgt diese Lagerung so, daß die Schub- und Zugstangen eine Parallelogrammlenkeranordnung aus­ bilden.

Dabei ist vorgesehen, daß die Mitnehmer über eine im Schaft ge­ lagerte Betätigungsstange wahlweise gleichsinnig oder gegen­ sinnig im Schaft verschiebbar sind. Die gesamte Antriebsüber­ tragung erfolgt somit über eine einzige Betätigungsstange im Inneren des Schaftes, so daß ein geringer Platzbedarf im Schaftbereich besteht.

Die Betätigungsstange kann im Schaft längsverschieblich gela­ gert sein und verschiebt dann die Mitnehmer bei einer Längs­ verschiebung der Betätigungsstange gleichsinnig.

Zusätzlich kann die Betätigungsstange im Schaft um ihre Längs­ achse drehbar gelagert sein und verschiebt dann die Mitnehmer bei einer Drehung der Betätigungsstange über ein Getriebe in entgegengesetzten Richtungen. Eine solche Ausgestaltung ermög­ licht es, über dieselbe Betätigungsstange durch Verschiebung den Antrieb zum Öffnen und Schließen des Werkzeuges zu über­ tragen, durch eine Verdrehung der Betätigungsstange dagegen die Winkellage zu verstellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, daß die Betätigungsstange eine Gewindehülse mit einem Innengewinde und einem gegensinnig ausgebildeten Außengewinde trägt und daß einer der Mitnehmer auf das Außengewinde aufgeschraubt und der andere Mitnehmer in das Innengewinde eingeschraubt ist, wobei beide Mitnehmer gegen eine Drehung um die Hülsenlängsachse ge­ sichert sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, bei einer Längsverschiebung der Betätigungsstange beide Mitnehmer gleich­ sinnig mitzunehmen, während bei einer Verdrehung der Betäti­ gungsstange die Mitnehmer in entgegengesetzten Richtungen ver­ schoben werden, da die entsprechenden Gewinde gegensinnig aus­ gebildet sind. Der Benutzer hat also die Möglichkeit, durch Wahl der Bewegung der Betätigungsstange gezielt entweder die Branchen des Werkzeuges zu öffnen und zu schließen oder die Winkellage des Werkzeuges zu verändern.

Günstig ist es, wenn die Betätigungsstange ein Zahnrad mit pa­ rallel zu ihrer Längsrichtung verlaufenden Zähnen trägt, wel­ ches mit einem am Schaft gelagerten und von außen verdrehbaren Zahnrad kämmt. Dadurch ist eine Drehübertragung auf die Betä­ tigungsstange von außen her möglich, auch wenn die Betätigungs­ stange in Längsrichtung verschiebbar ausgebildet ist.

Günstig ist es, wenn auf dem Schaft eine Hülse verdrehbar gela­ gert ist, die über einen innenliegenden Zahnkranz unmittelbar oder über ein Zwischenzahnrad das Zahnrad auf der Betätigungs­ stange antreibt.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß sich die Überdeckung des Zahnrades auf der Betätigungsstange und des mit ihm kämmenden, am Schaft gelagerten Zahnrades über einen Bereich erstreckt, der größer ist als der Verschiebeweg der Betätigungsstange längs des Schaftes. Unabhängig von der jeweiligen Lage der Be­ tätigungsstange längs des Schaftes bleibt damit die Drehverbin­ dung immer erhalten.

Die Betätigungsstange kann bei einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel um ihre Längsachse drehbar aber axial unverschieblich mit einem Verbindungsstab verbunden sein, der aus dem Schaft hervorsteht und zur Längsverschiebung der Betätigungsstange verschiebbar ist. Dieser Verbindungsstab kann gegen Drehung ge­ sichert sein, so daß sein Anschluß an weitere Betätigungsglie­ der erleichtert ist.

Dabei ist es günstig, wenn der Schaft an einer Griffbranche ge­ halten ist, die schwenkbar mit einer zweiten, gelenkig an der Verbindungsstange angreifenden Griffbranche verbunden ist. Durch öffnen und Schließen dieser Griffbranchen läßt sich die Betätigungsstange im Schaft längsverschieblich bewegen, während dann eine Drehbewegung der Betätigungsstange durch eine den Schaft umgebende Griffhülse erfolgt.

Günstig ist es auch, wenn die Länge des Verbindungsstabes ein­ stellbar ist, so daß dadurch beispielsweise die genaue Lage der Branchen in Schließstellung definiert ausgewählt werden kann.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines chirurgischen Instrumentes mit einem zangenartigen Werkzeug, das in unter­ schiedlichen Winkelstellungen angeordnet und ge­ öffnet und geschlossen werden kann;

Fig. 2 eine vergrößerte Längsschnittansicht des dem Werk­ zeug abgewandten Teils des Schaftes des in Fig. 1 dargestellten Instrumentes;

Fig. 3 eine Längsschnittansicht des werkzeugnahen Teils des Schaftes des in Fig. 1 dargestellten Instru­ mentes mit gestreckter Lage des Werkzeuges und in Schließstellung;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 mit dem Werkzeug in Öffnungsstellung;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 oder Fig. 4 mit abge­ winkeltem Werkzeug und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen An­ triebsteile des zangenförmigen Werkzeuges im werk­ zeugnahen Bereich des Schaftes.

Das in der Zeichnung dargestellte chirurgische Instrument um­ faßt zwei um eine Schwenkachse 1 schwenkbar miteinander verbun­ dene Griffbranchen 2, 3, von denen eine einen rohrförmigen Schaft 4 trägt, während an der anderen eine im Schaft 4 längs­ verschieblich geführte Betätigungsstange 5 mittels eines Kugel­ kopfes 6 gelenkig gelagert ist.

Der Schaft 4 endet im Bereich der Griffbranche 2 in einem zy­ lindrischen Gehäuse 7, welches aus zwei Hälften 8, 9 besteht, die koaxial zur Schaftlängsrichtung ineinandergeschraubt sind. Im Innern der den Griffbranchen 2, 3 benachbarten Hälfte 9 ist eine einen Teil der Betätigungsstange 5 bildende Verbindungs­ stange 10 längsverschieblich gelagert, die durch einen in der Hälfte 9 gehaltenen und in eine Längsnut 11 der Verbindungs­ stange 10 eingreifenden Stift 12 gegen Drehung gesichert ist (Fig. 2). Die Verbindungsstange 10 ist zweiteilig ausgebildet und weist eine Gewindespindel 13 und einen darauf aufgeschraub­ ten Teil 14 auf, so daß die effektive Länge der Verbindungs­ stange 10 durch verschieden tiefes Aufschrauben des Teils 14 auf die Gewindespindel 13 verändert werden kann. Die Verbin­ dungsstange 10 trägt an ihrem aus der Griffbranche 2 hervorste­ henden Ende den Kugelkopf 6.

Mit der Verbindungsstange 10 ist eine ebenfalls Teil der Betä­ tigungsstange 5 bildende Hohlwelle 15 frei drehbar aber axial unverschieblich verbunden; dazu taucht die Hohlwelle 15 in eine zentrale Ausnehmung 16 der Verbindungsstange 10 ein und ist dort durch einen in eine Umfangsnut 17 eingelegten Sprengring 18, der gleichzeitig in eine Umfangsnut 19 in der Innenwand der Ausnehmung 16 eingreift, entsprechend fixiert.

Auf der Hohlwelle 15 ist im Innern der Hälfte 8 des Gehäuses 7 ein sich über einen größeren Längenbereich erstreckendes Ritzel 20 drehfest gehalten, dessen Zahnung parallel zur Längsrichtung der Hohlwelle verläuft. Dieses Ritzel 20 kämmt mit einem wei­ teren Ritzel 21, welches frei drehbar in der Hälfte 8 des Ge­ häuses 7 gelagert ist und seinerseits mit einem Zahnkranz 22 kämmt, der an der Innenseite einer die Hälfte 8 des Gehäuses 7 umgebenden, auf dieser frei drehbar gelagerten Hülse 23 ange­ ordnet ist. Diese Hülse 23 erstreckt sich in axialer Richtung über den gesamten Verbindungsbereich zwischen den beiden Hälf­ ten 8 und 9, so daß die Hülse 23 auch teilweise auf der Hälfte 9 gelagert ist. Eine Drehung der Hülse 23 führt über das Ritzel 21 und das Ritzel 20 zu einer Drehung der Hohlwelle 15 um ihre Längsachse. Bei einer Längsverschiebung der Betätigungsstange 5 verschieben sich die Ritzel 20 und 21 axial gegeneinander, ohne daß der Dreheingriff aufgehoben wird.

Am freien Ende des Schaftes sind um eine quer zur Längsrichtung des Schaftes verlaufende Schwenkachse 24 zwei Branchen 25 und 26 verschwenkbar gelagert, die gemeinsam ein zangen- oder pin­ zettenförmiges Werkzeug 27 bilden. An jeder Branche 25, 26 greift exzentrisch zur Schwenkachse 24 eine Schub- und Zug­ stange 28 bzw. 29 an, die beide gelenkig an den Branchen 25 und 26 gelagert sind und im wesentlichen parallel zur Schaftlängs­ achse verlaufend in den Schaft 4 eintauchen. Mit ihren gegen­ überliegenden Enden sind beide Schub- und Zugstangen 28 und 29 gelenkig mit Mitnehmern 30, 31 verbunden, die im Schaftinneren längsverschieblich so angeordnet sind, daß die Schub- und Zug­ stangen 28 und 29 eine Parallelogrammlenkeranordnung bilden.

Der Mitnehmer 30 ist mit einer Innengewindehülse 32 fest ver­ bunden, in die eine am freien Ende der Betätigungsstange 5 fest angeordnete Gewindehülse 33 eingeschraubt ist. Diese Gewinde­ hülse 33 trägt auf ihrer Außenseite dazu ein Außengewinde 34 und zusätzlich ein Innengewinde 35 entgegengesetzter Steigung. In dieses Innengewinde 35 ist ein mit dem zweiten Mitnehmer 31 fest verbundener Gewindestift 36 eingeschraubt.

Die Innengewindehülse 32 ist gegen eine Drehung um ihre Längs­ achse gesichert, und zwar durch einen im Schaft 4 gehaltenen Stift 37, der in eine Längsnut 38 an der Außenseite der Innen­ gewindehülse 32 eintaucht (Fig. 3 bis 5). In nicht näher dargestellten Weise ist auch der Mitnehmer 31 mit seinem Gewin­ destift 36 gegen eine Drehung um die Längsachse gesichert, wäh­ rend beide Mitnehmer 30 und 31 in Längsrichtung frei verschieb­ lich sind.

Im Betrieb ergibt sich beim Öffnen und Schließen der Griffbran­ chen 2 und 3 eine Längsverschiebung der Betätigungsstange 5, wodurch die Schub- und Zugstangen 28 und 29 in gleicher Rich­ tung in Längsrichtung verschoben werden. Diese gleichsinnige Verschiebung der Schub- und Zugstangen 28 und 29 verschwenkt die Branchen 25 und 26 des Werkzeuges 27 gegensinnig, so daß sich damit eine Öffnungs- oder Schließbewegung des Werkzeuges ergibt. Durch Einstellung der Länge der Verbindungsstange 10 kann die jeweilige Schließposition der Branchen 25 und 26 mit der jeweiligen Schließposition der Griffbranchen 2 und 3 abge­ stimmt werden.

Durch Verdrehen der auf dem Gehäuse verdrehbar gelagerten Hülse 23 läßt sich die Betätigungsstange 5 um ihre Längsachse verdre­ hen. Dies führt zu einer Verdrehung der Gewindehülse 33, und aufgrund der unterschiedlichen Steigungen der Gewinde an der Außenseite und an der Innenseite dieser Gewindehülse 33 führt dies zu einer Verschiebung der Mitnehmer 30 und 31 in entgegen­ gesetzter Richtung. Diese entgegengesetzte Verschiebung der Mitnehmer verschwenkt über die Schub- und Zugstangen 28 und 29 die Branchen 25 und 26 gleichsinnig, es wird also dadurch die Winkellage des Werkzeuges 27 verstellt, wobei der Öffnungs- und Schließzustand der Branchen unverändert bleibt, wenn die Stei­ gung der Gewinde an der Gewindehülse 33 abgesehen von der Rich­ tung betragsmäßig gleich ist.

Damit hat der Chirurg die Möglichkeit, durch Betätigung der Griffbranchen 2 und 3 die Öffnung der Branchen 25 und 26 des Werkzeuges 27 zu steuern, durch Verdrehen der Hülse 23 dagegen die Winkellage. Das Öffnen und Schließen des Werkzeuges 27 er­ folgt dabei unabhängig von der jeweils eingestellten Winkel­ lage, diese beiden Bewegungen sind entkoppelt, obwohl der An­ trieb über dasselbe Element erfolgt, nämlich die Betätigungs­ stange 5.

Der Chirurg hat zusätzlich die Möglichkeit, die beiden Hälften 8 und 9 des Gehäuses 7 gegeneinander zu verdrehen. Dies ist ohne weiteres möglich, da auch die Betätigungsstange 5 in die­ sem Bereich frei drehbar ausgebildet ist. Dadurch läßt sich das Werkzeug 27 auch um die Längsachse des Schaftes in eine belie­ bige Position bringen, das heißt der Chirurg hat die Möglich­ keit, den gesamten Umgebungsbereich am Instrumentenende zu er­ reichen, wobei das Werkzeug 27 zusätzlich auch die gewünschte Winkellage einnehmen kann.

Claims (14)

1. Chirurgisches Instrument mit einem Schaft, an dessen freiem Ende zwei verschwenkbare, ein zangen- oder pinzet­ tenförmiges Werkzeug bildende Branchen gelagert sind, die mittels eines durch den Schaft reichenden Antriebs zwi­ schen einer Schließstellung und zwischen einer Offenstel­ lung verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Branchen (25, 26) am Schaft (4) zusätzlich um Ihre Lagerachse (24) gemeinsam verschwenkbar sind, so daß sie ausgehend von unterschiedlichen Winkel lagen rela­ tiv zur Schaftlängsrichtung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung verschwenkbar sind.

2. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb zwei getrennte Antriebselemente (28, 29) umfaßt, daß jedes Antriebselement (28, 29) bei seiner Betätigung eine der beiden Branchen (25, 26) um ihre Schwenkachse (24) verschwenkt und daß die Antriebs­ elemente (28, 29) die beiden Branchen (25, 26) entweder zum Öffnen und Schließen gegensinnig oder zum Verändern der Winkellage des Werkzeuges (27) gleichsinnig ver­ schwenken.

3. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Antriebselemente (28, 29) ex­ zentrisch zur Schwenkachse (24) an den Branchen (25, 26) gelenkig angreifende Schub- und Zugstangen sind, die im Schaft (4) parallel zu diesem verschiebbar sind.

4. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schub- und Zugstangen mit ihren den Branchen (25, 26) abgewandten Enden gelenkig an im Schaft (4) parallel zu dessen Längsrichtung verschiebbaren Mit­ nehmern (30, 31) gelagert sind.

5. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mitnehmer (30, 31) über eine im Schaft (4) gelagerte Betätigungsstange (5) wahlweise gleichsin­ nig oder gegensinnig im Schaft (4) verschiebbar sind.

6. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsstange (5) im Schaft (4) längsverschieblich gelagert ist und daß die Mitnehmer (30, 31) bei einer Längsverschiebung der Betätigungs­ stange (5) gleichsinnig von dieser verschoben werden.

7. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsstange (5) im Schaft (4) um ihre Längsachse drehbar gelagert ist und daß die Mitneh­ mer (30, 31) bei einer Drehung der Betätigungsstange (5) über ein Getriebe in entgegengesetzten Richtungen ver­ schoben werden.

8. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsstange (5) eine Gewindehülse (33) mit einem Innengewinde (35) und einem gegensinnig ausgebildeten Außengewinde (34) trägt und daß einer der Mitnehmer (30) auf das Außengewinde (34) aufgeschraubt und der andere Mitnehmer (31) in das Innengewinde (35) eingeschraubt ist, wobei beide Mitnehmer (30, 31) gegen eine Drehung um die Schaftlängsachse gesichert sind.

9. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsstange (5) ein Zahnrad (20) mit parallel zu ihrer Längsrichtung verlaufenden Zähnen trägt, welches mit einem am Schaft (4) gelagerten und von außen verdrehbaren Zahnrad (21, 22) kämmt.

10. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Schaft (4) eine Hülse (23) verdreh­ bar gelagert ist, die über einen innenliegenden Zahnkranz (22) unmittelbar oder über ein Zwischenzahnrad (21) das Zahnrad (20) auf der Betätigungsstange (5) antreibt.

11. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Überdeckung des Zahnrades (20) auf der Betätigungsstange (5) und des mit ihm käm­ menden, am Schaft (4) gelagerten Zahnrades (21) über einen Bereich erstreckt, der größer ist als der Verschie­ beweg der Betätigungsstange (5) längs des Schaftes (4).

12. Chirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (5) um ihre Längsachse drehbar aber axial unverschieblich mit einer Verbindungsstange (10) verbunden ist, die aus dem Schaft (4) hervorsteht und zur Längsverschiebung der Be­ tätigungsstange (5) verschiebbar ist.

13. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schaft (4) an einer Griffbranche (2) gehalten ist, die schwenkbar mit einer zweiten, ge­ lenkig an der Verbindungsstange (10) angreifenden Griff­ branche (3) verbunden ist.

14. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 12 oder 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Länge der Verbindungsstange (10) einstellbar ist.