DE4338962C1 - Zerlegbares Instrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zerlegbares Instrument für die mi­ nimal invasive Chirurgie. Sie geht von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Ein solches Instrumentenprinzip ist im Gerätekatalog der Firma Storz aufgeführt (siehe STORZ, Karl Storz-Endoskope, SC 10/1, 8-92 2) und in seinen wesentlichen technischen Details darge­ stellt. Es handelt sich um ein teilzerlegbares Instrument, bei dem das Gelenk mit seinen Spalten, Nischen und Ritzen als Ein­ heit erhalten bleibt. Dieses Bauprinzip weist viele unzugäng­ liche Stellen auf, die nur aufwendig der Reinigung zugänglich sind.

In einem weiteren Datenblatt, THERMO-COA 1 bzw. BI-COA 2 vom 8-92 der Firma Karl Storz werden Instrumente für die bipolare Thermo-Koagulation vorgestellt. Die federnden Branchen der ausgefahrenen Zange bilden ein verhältnismäßig kleinen Öff­ nungswinkel, der bei manchen Einsätzen nicht ausreichend ist.

Herkömmliche Maulteile sind wegen ihrer komplexen und aufwen­ dig zu fertigenden Geometrien teuer, insbesondere wenn sie aus mehreren Einzelteilen bestehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein leicht zerlegbares und zusammenbaubares, zangenartiges Instrument für die minimal invasive Chirurgie bereitzustellen, das federela­ stische Maulteile hat, die bis zu einem großen Öffnungswinkel geöffnet werden können und im zusammengedrückten Zustand nicht allzu große Kräfte wie z. B. bei einer Biopsiezange aufgebracht werden müssen. Darüber hinaus soll das Instrument bzw. seine zerlegten Teile einfach zu reinigen und zu sterilisieren sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Instrument schließt an seinem fernen Ende mit einem symmetrisch zur Achse durchbrochenen Führungseinsatz 4 ab, der als Führung für die axial bewegliche Zug- und Schub­ stange 7 mit dem entsprechenden Negativprofil dient.

Der Instrumentenkopf 1 besteht aus zwei Branchen 2, die an ih­ rem nahen Ende bandförmig und gleichartig gekrümmt sind.

Am Endbereich können die Branchen mit ihrem gekrümmten Bereich formschlüssig und symmetrisch zur Achse 6 der Zug- und Schub­ stange 7 eingelegt werden. Sie werden beim Einzug in das Füh­ rungsrohr und bei der Betätigung symmetrisch aufeinander zu und von einander weggeschwenkt, wobei sie mit ihrem gekrümmten Ende an der Zug- und Schubstange definiert geführt abrollen.

Der Unteranspruch 2 kennzeichnet eine spezielle Ausgestaltung der gekrümmten Branchenenden und dem Endbereich der Zug- und Schubstange. Die gekrümmten Branchenenden haben einen Längs­ schlitz, über den sie sich an den eingesägten, kreuzförmigen Endbereich anlegen und bei Funktion abrollen lassen.

Hierzu wird die Zug- und Schubstange 7 weit ausgefahren, so daß die beiden Branchen 2 eingelegt werden können und auf dem einen vollständigen Band des Kreuzprofils mit ihrem nahen Ende tangential anliegen. Die zunächst so gehaltenen Branchen 2 werden dann mit ihrem gekrümmten Bereich über die Zug- und Schubstange 7 durch den Führungseinsatz 4 hindurch in das Füh­ rungsrohr 3 eingezogen. Nachdem die beiden Branchen eingezogen sind, wird gemäß Anspruch 5 am Bedienteil eine Sicherung betä­ tigt, die ein Ausfahren der Zug- und Schubstange bis zum Aus­ fall der eingelegten Branchen verhindert. Dadurch ist während der Operation eine unbehinderte funktionelle Betätigung gege­ ben.

Die Unteransprüche 3 und 4 kennzeichnen eine Gestaltung des Endbereichs der Zug- und Schubstange, bei dem ebenfalls eine formschlüssige Führung und definierte Schwenkung der Branchen gegeben ist. Bei diesen beiden Ausführungen ist der Durchbruch des Führungseinsatzes rechteckig. Gemäß Anspruch 3 rollen die eingelegten Branchen zahnradförmig ab. Nach Anspruch 4 sind der Endbereich und die gekrümmten Branchenbereiche wie eine Wippe aufgebaut.

Die Unteransprüche 6 bis 9 kennzeichnen besondere Ausgestal­ tungen des Instrumentenkopfs für spezielle Funktionen. Der Un­ teranspruch 6 kennzeichnet ein zangen- oder pinzettenartiges Instrument mit federnden Branchen. Unteranspruch 7 kennzeich­ net ein Scherinstrument. Die Ausgestaltung gemäß Unteranspruch 8 kennzeichnet ein Instrument zur monopolaren Koagulation mit­ tels Hochfrequenz. Im Unteranspruch 9 bestehen das Führungs­ rohr, die Zug- und Schubstange und die Branchen aus entspre­ chend elektrisch leitenden Materialien, so daß sich ein bipo­ lares Koagulationsinstrument zusammensetzen läßt.

Die Unteransprüche 10 bis 12 kennzeichnen die einfache und leichte Reinigung sowie Sterilisierbarkeit des Instruments aufgrund der Möglichkeit zur Zerlegung in wenige und von der Form her einfache Teile.

Bei der Konstruktion des Instrumentenkopfs ist zum ersten Mal die Öffnung der beiden Branchen durch Federelastizität mit der aktiven Öffnung der Branchen durch Abrollen der gekrümmten na­ hen Endbereiche auf der Zug- und Schubstange kombiniert. Da­ durch wird bei für die Funktion maximal vorgeschobener Zug- und Schubstange ein maximaler Öffnungswinkel der aufgeklappten Branchen erreicht.

Der Instrumentenkopf kann ohne Hilfsmittel rasch und vollstän­ dig zerlegt werden. Die Branchen sind somit sehr leicht auszu­ tauschen. Für die Fertigung heißt das, die Konstruktion des Instruments ist unabhängig von der Funktion der Branchen. Mit einem Grundinstrument, bestehend aus Instrumentenrohr, aufge­ setztem Bedienteil und angekoppelter Zug- und Schubstange, läßt sich eine ganze Instrumentenfamilie aufbauen, wie das in den Unteransprüchen 3 bis 7 gekennzeichnet ist. Der Instrumen­ tenkopf unterscheidet sich dabei nur in der jeweiligen Form der beiden Branchen.

Der einfache Aufbau aus wenigen beweglichen Bauelementen ver­ spricht des weiteren eine kostengünstige Produktion mit dem weiteren Vorzug der einfachen und schnellen Möglichkeit zur Reparatur oder zum Austausch der Teile. Desweiteren bedeutet das für die Produktion, das mit einem Grundinstrument eine große Bandbreite an Instrumentenarten abgedeckt werden kann, da sich die Instrumente nur in der Form der Branchen unter­ scheiden.

Durch die Zerlegbarkeit in Bestandteile, die selbst nicht un­ lösbare Zusammensetzungen weiterer Teile sind, ist eine Voraussetzung zur einfachen und wirksamen Reinigung bzw. Ste­ rilisation gegeben.

Eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar die mit dem kreuzförmig geformten Endbereich Zug- und Schubstange, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigt:

Fig. 1 den Instrumentenkopf als Zange oder Pinzette mit federnden Branchen;

Fig. 2 den Führungseinsatz mit kreuzförmigem Durchbruch;

Fig. 3 den fernen Endbereich der Zug- und Schubstange für die Branchenführung;

Fig. 4 eine Branche.

Das ganze Außen-, Instrumenten- oder Führungsrohr 3 mitsamt dem am nahen Ende aufgesetzten Bedienteil ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Hierfür sind technisch bekannte und be­ währte Komponenten vorgesehen, die für Instrumente dieser Art bekannt sind. Es wird daher in der Beschreibung und in der Zeichnung nicht im Detail darauf eingegangen.

Den neu entwickelten Bereich des zerlegbaren Instruments, den Instrumentenkopf 1, in Form einer Zange 1 oder Pinzette 1 mit federelastischen Branchen 2 und dem Führungseinsatz 4 ist in einem Schnitt in Fig. 1 dargestellt. Das Führungsrohr 3 ist durch den Führungseinsatz 4 am fernen Ende abgeschlossen. Die­ ser Führungseinsatz 4 hat einen kreuzförmigen Durchbruch 5 symmetrisch zur Instrumentenachse 6 (siehe Fig. 2). Er ist un­ lösbar mit dem Ende des Führungsrohrs 3 verbunden und hat da­ her eine fixierte Lage. Der Führungseinsatz 4 kann mit dem In­ strumentenrohr 3 verpreßt oder verlötet oder verschweißt oder auch verklebt sein. Eine Verschraubung ist zwar denkbar, ist aber aus festigkeitstechnischen Gründen wegen der relativ dün­ nen Wand des Führungsrohres 3 nicht zweckmäßig.

Das eine Band 10 des Kreuzprofils der Zug- und Schubstange 7 (siehe Fig. 3) ist etwas kürzer als das senkrecht dazu ste­ hende Band 11. Nach einer vorgegebenen Länge zum Schaft hin ist es dann nochmals über ein kurzes Stück 9 bis auf das senk­ recht dazu stehende Band 11 unterbrochen. Durch das nicht un­ terbrochene Band 11 ist aber weiterhin eine definierte Führung der Zug- und Schubstange 7 in dem Führungseinsatz 4 gewährlei­ stet.

In Fig. 4 ist eine Branche 2, oder gleichbedeutend ein Maul­ teil 2, aus chirurgischem Federstahl dargestellt. Sie ist in einer unsymmetrischen, spiegelbildlichen S-Form mit unter­ schiedlichen Krümmungsradien geschwungen und hat im stark ge­ krümmten Bereich entlang der Längsachse der Branche 2 einen Längsdurchbruch 8. Dadurch kann die Branche 2 formschlüssig am Ende der Zug- und Schubstange 7 eingelegt und über den Krüm­ mungsbereich auf dem Band 11 abgerollt werden. Symmetrisch dazu ist die zweite Branche 2 entsprechend formschlüssig ein­ gelegt.

Aus Fig. 1 wird unmittelbar einsichtig, daß die fernen Bran­ chenenden in Funktion am weitesten voneinander entfernt sind, wenn die nahen Branchenenden tangential am zweiten Band 11 an­ liegen. In dieser Position können die Branchen 2 durch Zurück­ ziehen der Stange 7 durch den Führungseinsatz 4 hindurch in das Führungsrohr 3 eingezogen werden. Beim weiteren Einzug der so eingelegten Branchen 2 rollen die gekrümmten Bereiche der an der Stange 4 formschlüssig eingelegten Branchen 2 am Band 11 ab und schwenken mit ihren fernen Enden aufeinander zu, wo sie sich, abhängig von den Branchenkrümmungen, beim weiteren Einzug ab einer vorgegebenen Position berühren. Das Abrollen der Branchen 2 an der Zug- und Schubstange 7 wird auch als ak­ tives Öffnen bzw. Schließen bezeichnet. Das Schließen, beim weiteren Einzug durch die Federkraft der Branchen 2 bewirkt, wird demzufolge als passives Schließen, bei umgekehrter Bewe­ gung der Branchen 2 als passives Öffnen bezeichnet. Bei weite­ rem Einzug ab Berühren der Branchenenden drücken diese mit zu­ nehmender Federkraft größerer Federkraft aufeinander.

Es ist offensichtlich, daß durch die Branchenkrümmung am nahen Ende und durch das Abrollen an der Zug- und Schubstange 7 eine sehr große, von dieser Krümmung abhängige Öffnung der Branchen 2 erreicht wird, wie sie ohne Aufwand an Getriebe- oder Gelenkeinrichtungen nicht erreichbar ist. Weiter wird of­ fensichtlich, daß bei Zerlegung des Instrumentenkopfes 1 nur starre Teile mit leicht zugänglichen Oberflächenstrukturen üb­ rig bleiben, die einer Reinigung oder Sterilisierung einfach zugänglich sind.

Folgende Maße vermitteln einen Eindruck von den baulichen Di­ mensionen des Durchführungsbeispiels: Der Durchmesser des Füh­ rungsrohrs 3 ist knappe 10 mm. Die Längsausdehnung der Bran­ chen 2 in gebogenem Zustand ist etwa 52 mm. Orientiert an der Anforderung und den zu beherrschenden Kräften sind diese kon­ struktiven Ausmaße modifizierbar. So ist dieses Bauprinzip nicht nur auf die minimal invasive Chirurgie (MIC) beschränkt, wo die chirurgische Eingriffsart naturgemäß kleine oder klein­ ste Geometrien der Instrumente verlangt, sondern auch in der konventionellen Chirurgie mit eventuell größeren konstruktiven Maßen ohne Einschränkung einsetzbar.

Der in der Fig. 1 dargestellte Instrumentenkopf 1 kann einer­ seits eine Pinzette 1 mit federnden Branchen 2 sein. Die fer­ nen Branchenenden müßten im Bereich, wo sie aufeinander tref­ fen, vorteilhafterweise mit einer Rippelung zum besseren Grei­ fen von Gewebe versehen sein. Für diesen Anwendungsfall wird eine Herstellung aus Metallen bzw. aus Stählen in Betracht kommen, die gewebeverträglich sind.

Ein weiterer Einsatzfall ist die Hochfrequenz-Koagulation. Hierzu ist wichtig, daß sich die Branchen 2 über einen be­ stimmten Bereich beim Aufeinanderklappen gleichzeitig und über diese Berührkontur hinweg mit gleicher Kraft berühren. An den Branchenenden sind für ein solches Instrument über die Bran­ chenbreite hinweg runde Bügel 12 angelötet oder besser ange­ schweißt oder eventuell die Branchenenden zu dieser Form ge­ preßt, wie das in der Fig. 1 angedeutet ist.

Für die monopolare Koagulation bestehen die Zug- und Schub­ stange 7 als auch die beiden Branchen 2 aus elektrisch leiten­ dem Material. Das Führungsrohr 3 ist dann aus dielektrischem Material, das die o.e. Forderungen an die Sterilisierbarkeit erfüllt.

Für die bipolare Koagulation mit Hochfrequenz müssen beide Branchen 2 gegeneinander und gegen das überige zusammengesetzte Instrument ausreichend und in jeder funktionellen Branchenstel­ lung elektrisch isoliert sein. Die beiden Branchen 2 könnten direkt elektrisch kontaktiert sein, oder aber die Zug- und Schubstange 7 ist im Abrollbereich der beiden Branchen 2 me­ tallisiert und diese beiden metallisierten Flächen haben einen direkten Kontakt zu der Hochfrequenzquelle. Hinsichtlich der Sterilisierbarkeit gilt das oben Angeführte, ebenso für die übrigen Materialien, aus denen das Instrument zusammengesetzt ist.

Bezugszeichenliste

1 Instrumentenkopf, Zange, Pinzette
2 Maulteil, Branche
3 Außenrohr, Führungsrohr, Instrumentenrohr
4 Führungseinsatz
5 Durchbruch
6 Instrumentenachse, Achse
7 Zug- und Schubstange, Stange
8 Längsdurchbruch
9 Einschnitt
10 Band
11 Band
12 Bügel

Claims (12)

1. Zerlegbares Instrument für die minimal invasive Chirurgie, bestehend aus:

• - einem Bedienteil am nahen Ende eines längeren Führungs­ rohrs (3), wobei dieses Führungsrohr (3) durch einen Tro­ kar gesteckt werden kann,
• - einem Instrumentenkopf, der durch eine im Führungsrohr (3) laufende Zug- und Schubstange (7) betätigt werden kann, wobei der Instrumentenkopf aus zwei, wenigstens teilweise bandförmigen, symmetrisch zur Achse der Zug- und Schubstange (7) angelegten Branchen (2) besteht, die symmetrisch zur Achse (6) in einer Ebene aufeinander zu­ schwenken und sich ab einer konstruktiv vorgegebenen Einzugtiefe berühren,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - das ferne Ende des Führungsrohrs (3) mit einem Führungseinsatz (4) abgeschlossen ist, der einen axialen Durchbruch (5) mit wenigstens der teilweisen Kontur des Zug- und Schubstangenquerschnitts (7) im Endbereich auf­ weist, wodurch die Zug- und Schubstange (7) eine defi­ nierte Führung erhält;
• - die beiden an ihrem nahen Ende bandförmigen Branchen (2) vorgegeben stark gekrümmt sind und mit ihrem nahen End­ bereich abrollbar angelegt werden können;
• - der Endbereich der Zug- und Schubstange (7) und der stark gekrümmte Bereich der beiden nahen Branchenenden derartig geformt sind, daß sie beim Einzug in das Füh­ rungsrohr (3) hinein durch den Führungseinsatz (4) hin­ durch formschlüssig geführt werden.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungseinsatz (4) einen kreuzförmigen Durchbruch (5) hat, der Querschnitt der Zug- und Schubstange (7) in ihrem Endbereich entsprechend kreuzförmig ist und an vorgegebener Stelle des einen Kreuzbandes (10) vor dem fernen Ende durch einen beidseitigen Einschnitt (9) vorgegebener Breite bis auf das andere senkrechte Band (11) unterbrochen ist, und die beiden Branchen (2) in ihrem stark gekrümmten Bereich einen Längsdurchbruch aufweisen, durch den sie jeweils formschlüssig und definiert führbar an die Zug- und Schub­ stange (7) angelegt werden können.

3. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungseinsatz (4) einen rechteckigen Durchbruch (5) hat, der Querschnitt der Zug- und Schubstange (7) im Endbe­ reich doppel-T-trägerförmig mit dickem Verbindungsschenkel ist, die Kanten an den beiden Querschenkeln gezahnt sind und der stark gekrümmte Endbereich der Branchen (2) die entsprechende Gegenzahnung aufweist, so daß die angelegten Branchen (2) formschlüssig und definiert geführt abrollen können.

4. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungseinsatz (4) einen rechteckigen Durchbruch (5) hat, der Querschnitt der Zug- und Schubstange (7) im Endbe­ reich doppel-T-trägerförmig ist, die Querschenkel beidsei­ tig des Verbindungsschenkels an einer vorgegebenen Stelle vor dem fernen Ende mit vorgegebener Breite senkrecht ein­ geschnitten sind, die beiden Branchen an ihrem stark ge­ krümmten nahen Ende quer zu ihrer Längsachse einen Bügel mit rundem Querschnitt und dem Durchmesser der Einschnitt­ breite fest angebracht haben, so daß die an die Zug- und Schubstange angelegten Branchen geführt wippen können.

5. Instrument nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Branchen (2) am Endbereich der weit herausragen­ den Zug- und Schubstange (7) eingelegt werden, mit ihren nahen Enden tangential an dem Profil anliegen und von die­ ser Stellung aus in das Instrumentenrohr (3) eingezogen werden und nach vollem Einzug für die sichere funktionelle Betätigung am Bedienteil eine Sperre betätigt wird, die ein Ausfahren bis zum Ausfall der beiden Branchen verhindert.

6. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Branchen (2) je aus einem federelastischen Band bestehen, gleichartig in einer S-Form geschwungen sind und die Anpreßkraft der einander berührenden freien Branchenen­ den über die Einzugtiefe in das Instrumentenrohr (3) be­ stimmt wird.

7. Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Branchen (2) am Ende des gekrümmten Bereichs zum freien Ende hin eine axiale 90°-Verwindung aufweisen, in dem verbleibenden Stück zum freien Ende hin in der Nähe der von der Achse (6) wegweisenden Kante je eine Materialver­ formung zur Versteifung aufweisen, und die im eingebauten Zustand aufeinander zuklappenden Kanten geschärft sind, die beim Einzug der nahen Branchenenden in das Führungsrohr (3), einander berührend, mit einer vorgegebenen Kraft an­ einander vorbeistreifen.

8. Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Branchen (2) über einen vorgegebenen brei­ ten Kantenbereich an ihrem fernen Ende beim Zusammenklappen gleichzeitig berühren, elektrisch leitend sind, wie auch die Zug- und Schubstange (7), das Führungsrohr (3) elek­ trisch isoliert ist, so daß das Instrument für die mono­ polare Koagulation mittels Hochfrequenz einsetzbar ist.

9. Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (3) und die Zug- und Schubstange (7) elek­ trisch isoliert, die beiden Abrollflächen für die Branchen (2) elektrisch leitend sind und mit einer Hochfrequenz­ quelle verbunden werden können, sich die beiden Branchen (2) über einen vorgegebenen breiten Kantenbereich an ihrem fernen Ende beim Zusammenklappen gleichzeitig berühren und elektrisch leitend sind, so daß das Instrument für die bi­ polare Koagulation einsetzbar ist.

10. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Branchen (2) sterilisierbar sind.

11. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- und Schubstange (7) als auch das Führungsrohr aus sterilisierbarem, gewebeverträglichem und für den Einsatz­ fall geeignetem Material sind.

12. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr und der Instrumentkopf dampfsterilisierbar sind.