DE4442439A1 - Chirurgisches Rohrschaftinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Rohrschaftinstru­ ment mit einem starren rohrförmigen Schaft, mit einem zwei gegeneinander verschwenkbare Backen aufweisenden Werkzeug an einem Ende des Schafts und mit einem Griffteil am ande­ ren Ende des Schafts, mit einem Betätigungselement am Griffteil und mit einem von diesem betätigten Übertra­ gungsglied zum Öffnen und Schließen der Backen des Werk­ zeugs.

Derartige Rohrschaftinstrumente werden im chirurgischen Bereich vor allen Dingen dort eingesetzt, wo durch sehr enge Körperöffnungen hindurch operiert werden soll. Dazu werden diese Instrumente durch Trokarhülsen hindurchge­ führt, deren Außendurchmesser in der Regel bei maximal 8 mm liegt. Die Schaftdurchmesser von solchen chirurgischen Instrumenten müssen bei vielen Einsätzen unter 2 mm liegen, und daher ist es außerordentlich schwierig, die gewünschte Öffnungs- und Schließbewegung auf das Werkzeug zu übertragen.

Bei bekannten Vorrichtungen werden dazu Schub- und Zug­ stangen im Inneren des Schafts verwendet, dies bedingt aber zusätzlich die Verwendung von Getriebemechanismen und Gelenken, durch welche die Verschiebebewegung der Schub- und Zugstange auf die Backen des Werkzeugs übertragen wer­ den kann.

Zusätzlich wäre es für manche chirurgische Einsätze wün­ schenswert, das Werkzeug gegenüber der Längsachse des Schafts abwinkeln zu können, und zwar vorzugsweise unter einstellbarem Winkel, so daß nicht nur der Bereich un­ mittelbar vor dem Schaft mit dem Werkzeug erreicht werden kann, sondern auch seitlich neben dem Schaft liegende Be­ reiche.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Rohr­ schaftinstrument so auszubilden, daß es auch bei sehr geringem Außendurchmesser des Schafts eine Öffnung und Schließung des Werkzeugs und eine seitliche Abwinkelung desselben ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Rohrschaftin­ strument der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die beiden Backen des Werkzeugs am freien Ende eines stabförmigen, im Inneren des Schafts angeordneten und axial unverschieblich mit dem Griffteil verbundenen Trägers aus elastisch verbiegbarem Material befinden, daß der Träger von einem flexiblen Röhrchen um­ geben ist, das vom Griffteil aus längs des Träger ver­ schiebbar ist zwischen einer vorgeschobenen Schließ­ stellung, in welcher das Röhrchen teilweise über die Backen geschoben ist und diese dadurch elastisch gegen­ einander verschwenkt, und einer zurückgezogenen Öffnungs­ stellung, in welcher das Röhrchen die Backen freigibt, die dabei elastisch auseinanderschwenken, daß der Träger in seinem an die Backen anschließenden Abschnitt im elastisch unverformten Zustand seitlich abgewinkelt ist, so daß die Backen gegenüber dem Schaft des Instruments seitlich ab­ stehen, und daß der den Träger und das flexible Röhrchen umgebende Schaft vom Griffteil aus längs des Trägers ver­ schiebbar ist zwischen einer zurückgezogenen Freigabeposi­ tion, in welcher der seitlich abgewinkelte Abschnitt des Trägers aus dem Schaft hervorsteht, und einer Streckposi­ tion, in welcher der seitlich abgewinkelte Abschnitt des Trägers zumindest teilweise in den Schaft eintaucht und dadurch elastisch in eine parallel zur Längsachse verlau­ fende Strecklage verformt wird.

Ein solcher Aufbau eines chirurgischen Instruments ermög­ licht es, vom Griffteil aus die Abwinkelung des Werkzeugs einzustellen und trotzdem bei allen möglichen Winkel lagen des Werkzeugs zusätzlich noch die Backen des Werkzeugs de­ finiert zu öffnen und zu schließen. Dazu sind keine kom­ plizierten Getriebeelement im Bereich des Werkzeugs not­ wendig, so daß die Konstruktion auch bei einem Schaft ver­ wendet werden kann, der einen sehr geringen Außendurch­ messer hat, beispielsweise 2 mm.

Das Öffnen und Schließen der Backen erfolgt ausschließlich durch eine axiale Verschiebung des flexiblen Röhrchens auf dem Träger, wobei das Röhrchen die Backen aufeinanderzu­ schwenkt, wenn das Röhrchen über die Backen geschoben wird.

Eine Änderung der Abwinkelung des Trägers wird dadurch er­ reicht, daß der Schaft mehr oder weniger über den abgebo­ genen Bereich des Trägers geschoben wird und diesen dabei mehr oder weniger streckt. Das auf dem Träger angeordnete flexible Röhrchen wird dabei ebenfalls gestreckt und be­ hindert daher die Änderung der Winkellage in keiner Weise. Umgekehrt kann bei jeder Winkellage auch eine Öffnung und eine Schließung der Backen erfolgen, da das flexible Röhrchen bei jeder Winkellage längs des Trägers verschoben werden kann.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Träger ein elasti­ scher Metalldraht ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß der Träger aus einer pseudoelasti­ schen Formgedächtnislegierung mit spannungsinduzierter Martensitbildung bei Körper- und Umgebungstemperatur be­ steht. Derartige Legierungen sind an sich bekannt (EP 145 166 B1), sie zeichnen sich dadurch aus, daß sie in einem bestimmten Temperaturbereich in einem austenitischen Zustand vorliegen, wenn sie unverspannt sind. Wenn sie da­ gegen verspannt werden, ergibt sich ein Phasenübergang un­ ter Martensitbildung, der reversibel ist. Der Phasenüber­ gang erfolgt isotherm und führt dazu, daß dieses Material außerordentlich hohe elastische Verformungen zuläßt, die größer sind als die elastischen Verformungen innerhalb einer unveränderten Phase. Durch den Phasenübergang wird bei diesem Material eine stärkere, reversible Verformung möglich, man spricht daher von einem pseudoelastischen Effekt.

Ein solches Material kann beispielsweise eine Nickel-Ti­ tanlegierung sein. Diese ist dabei so auszuwählen, das der beschriebene pseudoelastische Effekt bei Temperaturen zu beobachten ist, die der Körpertemperatur und der Einsatz­ temperatur des chirurgischen Instruments entspricht, die also beispielsweise zwischen 15°C und 45°C liegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin vorge­ sehen, daß die Backen einstückig mit dem Träger ausgebil­ det sind. Insbesondere kann der Träger an seinem freien Ende durch einen Längsschnitt in zwei Hälften unterteilt sein, die dauerhaft voneinander weggebogen sind und die die Backen des Werkzeugs bilden. Im unverformten Zustand stehen die Backen voneinander ab, das Werkzeug ist also offen; wenn das flexible Röhrchen über die Backen gescho­ ben wird, zwingt es die beiden Hälften des Trägers ela­ stisch gegeneinander, die Backen werden also geschlossen.

Insbesondere kann das flexible Röhrchen ein den Träger eng umgebender Kunststoffschlauch sein, beispielsweise kann dieser Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen. Ein derarti­ ges Material hat auch den Vorteil, daß es einen sehr ge­ ringen Reibungskoeffizienten aufweist, so daß das flexible Röhrchen auf dem Trager und im Schaft gut gleitet.

Der Träger kann am Griffteil eingespannt sein. Es ist da­ bei vorteilhaft, wenn zum Einspannen des Trägers am Griff­ teil eine quer zur Längsrichtung des Trägers einschraub­ bare Spannschraube gelagert ist. Dadurch wird es möglich, das Instrument allein durch Lösen dieser Spannschraube zu zerlegen, beispielsweise zu Reinigungszwecken oder zum Auswechseln des Trägers mit dem daran angeordneten Werk­ zeug.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist am Griffteil ein elektrischer Anschluß vorgesehen, der eine elektrische Verbindung zum Träger ermöglicht, wobei der Träger gegen­ über dem Griffteil elektrisch isoliert ist. Wenn der Träger in einem Kunststoffschlauch geführt ist, ergibt sich bereits dadurch eine vollständige Isolation über die gesamte Instrumentenlänge, und so ist es möglich, über den elektrischen Anschluß das Werkzeug mit einer Spannungs­ quelle zu verbinden, so daß das Instrument beispielsweise zur elektrischen Koagulation eingesetzt werden kann.

Es ist vorteilhaft, wenn am Griffteil ein Mitnehmer in Richtung der Schaftlängsachse verschiebbar gelagert ist, der durch das Betätigungselement verschiebbar ist und der mit dem flexiblen Röhrchen fest verbunden ist. Insbeson­ dere kann der Mitnehmer das flexible Röhrchen umgebende, klemmend an dieses anlegbare Klemmbacken aufweisen. Da­ durch ist ein Lösen der Verbindung zwischen Mitnehmer und dem flexiblen Röhrchen möglich, so daß nach Abnahme des Trägers auch dieses flexible Röhrchen vom Griffteil abge­ nommen, gereinigt und ausgewechselt werden kann.

Am Griffteil kann ein weiteres Betätigungselement angeord­ net sein, welches den am Griffteil in einer Führung gela­ gerten und parallel zu seiner Längsachse verschiebbaren Schaft verschiebt. Auch dieser kann gegebenenfalls vom Griffteil abnehmbar sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Griffteil und alle mit ihm verbundenen Teile auf einer Seite einer Ebene an­ geordnet sind, die durch den Schaft verläuft. Dadurch wird es möglich, zwei ähnlich aufgebaute Instrumente nebenein­ ander durch eine Trokarhülse einzuführen, ohne daß sich diese Instrumente gegenseitig behindern. Alle mit dem Schaft verbundenen Teile stehen bei den Instrumente nach einer Seite ab, vorzugsweise sogar in einem begrenzten Winkelbereich, so daß noch ein Drehung der Instrumente um ihre Längsachse unbehindert erfolgen kann.

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

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines teil­ weise in Längsschnittdarstellung gezeigten chirurgischen Rohrschaftinstruments;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs A in Fig. 1 mit geöffnetem Werkzeug und abge­ winkeltem Träger;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit geschlosse­ nem Werkzeug;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit geöffnetem Werkzeug und gestrecktem Träger und

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 mit geschlosse­ nem Werkzeug.

Das in der Zeichnung dargestellte chirurgische Instrument umfaßt einen starren, rohrförmigen Schaft 1, der an einem Griffteil 2 parallel zu seiner Längsachse verschieblich gelagert ist. Das Griffteil 2 weist dabei einen Rahmen 3 mit einem senkrecht davon abstehenden Griff 4 auf. Am Rahmen 3 ist um eine horizontale Schwenkachse ein Betäti­ gungselement 5 gelagert, welches gegen die Wirkung einer am Griff 4 gehaltenen Blattfeder 6 gegen den Griff 4 ver­ schwenkbar ist. Das Betätigungselement 5 umgreift mit seinem freien Ende 7 gabelförmig seitliche Stifte 8 eines Verbindungsstücks 9, welches am Schaft 1 fest angeordnet ist. Das Verbindungsstück 9 ist auf einer Führungsstange 10 verschiebbar, die parallel zur Schaftlängsachse 1 ver­ läuft und im Rahmen 3 gehalten ist. Die Führungsstange 10 wird von einer Schraubenfeder 11 umgeben, die sich einer­ seits am Rahmen 3 und andererseits am Verbindungsstück 9 abstützt und den Schaft 1 in eine zurückgezogene Stellung verschiebt; somit wirkt die Schraubenfeder 11 in derselben Richtung wie die Blattfeder 6, die auch durch Verschwenken des Betätigungselements 5 dazu beiträgt, daß der Schaft 1 bei unbetätigtem Betätigungselement 5 in die zurückgezo­ gene Stellung gezogen wird.

Der Schaft 1 wird vorzugsweise als Metallröhrchen ausge­ bildet und ist so stabil, daß eine seitliche Verformung praktisch ausgeschlossen ist. Der Schaft 1 ist an seiner Außenseite mit einer Schicht 28 bedeckt, es kann sich da­ bei um eine isolierende Beschichtung oder eine Beschich­ tung mit einem Material handeln, welches besonders körper­ verträglich ist.

Im Inneren des Schafts 1 befindet sich ein Träger 12 in Form eines Metalldrahts, auf den ein flexibler Kunststoff­ schlauch 13 aufgeschoben ist. An seinem vorderen, aus dem Schaft 1 hervorstehenden Ende ist der Träger 12 seitlich abgebogen, beispielsweise unter einem Winkel von 40°, so daß das freie Ende des Trägers 12 zur Längsachse des Schafts 1 geneigt ist. An diesem freien Ende ist der Träger 1 durch einen Längsschnitt in zwei Hälften 14, 15 aufgeteilt, die dauerhaft nach außen gebogen sind und so­ mit im unverformten Zustand einen Winkel von beispiels­ weise 30° zwischen sich einschließen.

Der Träger 12 besteht aus einer hochelastischen Metall-Le­ gierung, insbesondere aus einer pseudoelastischen Formge­ dächtnislegierung mit spannungsinduzierter Martensitbil­ dung in einem Temperaturbereich, in dem das Instrument zum Einsatz kommt, also beispielsweise in einem Temperaturbe­ reich zwischen 15°C und 45°C. Es kann sich beispielsweise um NiTi-Legierung handeln. Der Kunststoffschlauch 13 wird günstigerweise aus Polytetrafluorethylen hergestellt, dieses Material läßt sich sterilisieren und hat den Vor­ teil eines sehr geringen Reibungskoeffizienten.

Der vom Kunststoffschlauch 13 umgebene Träger 12 ragt auf der Rückseite des Schafts 1 aus diesem heraus und tritt nach einem kurzen freien Abschnitt 16 in ein am Griffteil 2 gelagertes, abgewinkeltes starres Röhrchen 17 ein, welches in einem Halter 18 endet, der seinerseits über einen Arm 20 am Griffteil 2 gehalten ist. In den Halter 18 ist eine Spannschraube 19 eingeschraubt, mit welcher das aus dem Kunststoffschlauch 13 hervorstehende freie Ende des Träger 12 im Halter 18 festgespannt ist, so daß der Träger in axialer Richtung und gegen Drehung gesichert ist. Der Halter 18 ist in aus der Zeichnung nicht voll­ ständig ersichtlicher Weise gegenüber dem Griffteil 2 vollständig elektrisch isoliert und trägt einen Anschluß­ stift 21, auf den eine Buchse einer elektrischen Leitung aufgesteckt werden kann. Auf diese Weise läßt sich eine elektrische Verbindung zum Träger herstellen, der durch die Isolation des Halters 18 gegenüber dem Griffteil 2 und durch den ihn umgebenden Kunststoffschlauch 13 gegenüber dem gesamten übrigen Instrument elektrisch isoliert ist.

In dem freien Abschnitt 16 greifen an dem Kunststoff­ schlauch 13 von außen her zwei Klemmbacken 22 eines Mit­ nehmers 23 an, der am Rahmen 3 parallel zur Längsrichtung des Schafts 1 verschiebbar gelagert ist. Dazu läuft der Mitnehmer 23 auf zwei Führungsstangen 24, die in dem Rahmen 3 gehalten sind und die von Schraubenfedern 25 um­ geben werden. Diese stützen sich einerseits am Rahmen 3 und andererseits am Mitnehmer 23 ab und verschieben den Mitnehmer 23 in eine Stellung, in der der Kunststoff­ schlauch 13 maximal zurückgezogen ist.

Am Mitnehmer 23 greift weiterhin eine Zugstange 26 an, die gelenkig mit einem weiteren, um eine horizontale Drehachse am Rahmen verschwenkbar gelagerten Betätigungshebel 27 verbunden ist, bei dessen Betätigung in Richtung des Pfeils B in Fig. 1 der Mitnehmer 23 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 25 verschoben wird. Dabei nimmt der Mitnehmer 23 den Kunststoffschlauch 13 mit und verschiebt diesen auf dem Träger 12. Beim Vorschieben des Kunststoff­ schlauchs 13 legt sich dieser über die beiden abge­ spreizten Hälften 14 und 15 des Trägers 12 und biegt diese elastisch gegeneinander, wie dies aus den Darstellungen der Fig. 3 und 5 erkennbar ist. Die beiden Hälften 14 und 15 werden dadurch elastisch gegeneinandergezwungen, sie bilden die Backen eines Greifwerkzeugs, das durch das Vorschieben des Kunststoffschlauchs 13 geschlossen wird. Selbstverständlich könnten diese Backen auch Schneidele­ mente oder dergleichen sein.

Eine Betätigung des Betätigungselements 5 am Griffteil 2 führt dazu, daß der Schaft 1 gegenüber dem Griffteil 2 nach vorne geschoben wird, und dabei überdeckt der Schaft 1 den Abschnitt des Trägers 12, in dem dieser abgebogen ist. Dies führt zu einer elastischen Verformung des Trägers, dieser wird in die Richtung des Schafts 1 ge­ streckt, wie dies in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Die Streckung muß dabei nicht vollständig erfolgen, son­ dern zwischen der abgewinkelten, unverformten Stellung des Trägers und der vollständig gestreckten Stellung des Trägers ist jede Zwischenstellung möglich, wenn der Schaft 1 den abgebogenen Abschnitt nur teilweise überdeckt.

Die Verschiebung des Schafts 1 einerseits und die Ver­ schiebung des Kunststoffschlauchs 13 andererseits erfolgen vollständig unabhängig voneinander, so daß in jedem Schließzustand des Werkzeugs eine Abwinkelung in der ge­ wünschten Weise erfolgen kann und umgekehrt in jeder Win­ kelstellung des Trägers ein Öffnen und Schließen des Werk­ zeugs. Damit erhält man ein universell einsetzbares Werk­ zeug, mit dem auch bei sehr kleinem Außendurchmesser des Schafts 1 sowohl die Funktion der Abwinkelung als auch die Funktion der Öffnung und Schließung des Werkzeugs aus feinfühlig ausführbar sind.

Claims (14)

1. Chirurgisches Rohrschaftinstrument mit einem starren rohrförmigen Schaft, mit einem zwei gegen­ einander verschwenkbare Backen aufweisenden Werk­ zeug an einem Ende des Schafts und mit einem Griffteil am anderen Ende des Schafts, mit einem Betätigungselement am Griffteil und mit einem von diesem betätigten Übertragungsglied zum Öffnen und Schließen der Backen des Werkzeugs, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die beiden Backen (14, 15) des Werkzeugs am freien Ende eines stabförmigen, im Inneren des Schafts (1) angeordneten und axial unverschieblich mit dem Griffteil (2) verbundenen Trägers (12) aus elastisch verbiegbarem Material befinden, daß der Träger (12) von einem flexiblen Röhrchen (13) umgeben ist, das vom Griffteil (2) längs des Trägers (12) verschiebbar ist zwischen einer vorgeschobenen Schließstellung, in welcher das Röhrchen (13) teilweise über die Backen (14, 15) geschoben ist und diese dadurch elastisch gegeneinander verschwenkt, und einer zurückgezo­ genen Öffnungsstellung, in welcher das Röhrchen (13) die Backen (14, 15) freigibt, die dabei ela­ stisch auseinanderschwenken, daß der Träger (12) in seinem an die Backen (14, 15) anschließenden Abschnitt im elastisch unverformten Zustand seit­ lich abgewinkelt ist, so daß die Backen (14, 15) gegenüber dem Schaft (1) des Instruments seitlich abstehen, und daß der den Träger (12) und das fle­ xible Röhrchen (13) umgebende Schaft (1) vom Griffteil (2) aus längs des Trägers (12) ver­ schiebbar ist zwischen einer zurückgezogenen Frei­ gabeposition, in welcher der seitlich abgewinkelte Abschnitt des Trägers (12) aus dem Schaft (1) her­ vorsteht, und einer Streckposition, in welcher der seitlich abgewinkelte Abschnitt des Trägers (12) zumindest teilweise in den Schaft (1) eintaucht und dadurch elastisch in eine parallel zur Längs­ achse des Schafts (1) verlaufende Strecklage ver­ formt wird.

2. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) ein ela­ stischer Metalldraht ist.

3. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung mit spannungsinduzierter Martensitbildung bei Kör­ per- und Umgebungstemperatur besteht.

4. Chirurgisches Instrument nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (14, 15) einstückig mit dem Träger (12) ausgebildet sind.

5. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) an seinem freien Ende durch einen Längsschnitt in zwei Hälften (14, 15) unterteilt ist, die dauerhaft voneinander weggebogen sind und die Backen des Werkzeugs bilden.

6. Chirurgisches Instrument nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Röhrchen (13) ein den Träger (12) eng um­ gebender Kunststoffschlauch ist.

7. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschlauch aus Po­ lytetrafluorethylen besteht.

8. Chirurgisches Instrument nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) am Griffteil (2) eingespannt ist.

9. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspannen des Trägers (12) am Griffteil (2) eine quer zur Längsrichtung des Trägers (12) einschraubbare Spannschraube (19) gelagert ist.

10. Chirurgisches Instrument nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Griffteil (2) ein elektrischer Anschluß (21) vor­ gesehen ist, der eine elektrische Verbindung zum Träger (12) ermöglicht, wobei der Träger (12) ge­ genüber dem Griffteil (2) elektrisch isoliert ist.

11. Chirurgisches Instrument nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Griffteil (2) ein Mitnehmer (23) in Richtung der Schaftlängsachse verschiebbar gelagert ist, der durch das Betätigungselement (27) verschiebbar ist und der mit dem flexiblen Röhrchen (13) fest ver­ bunden ist.

12. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (23) das flexible Röhrchen (13) umgebende, klemmend an dieses anlegbare Klemmbacken (22) aufweist.

13. Chirurgisches Instrument nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Griffteil (2) ein weiteres Betätigungselement (5) angeordnet ist, welches den am Griffteil (2) in einer Führung gelagerten und parallel zu seiner Längsachse verschiebbaren Schaft (1) verschiebt.

14. Chirurgisches Instrument nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Griffteil (2) und alle mit ihm verbundenen Teile auf einer Seite einer Ebene angeordnet sind, die durch den Schaft (1) verläuft.