DE60004070T2

DE60004070T2 - Werkzeug und greiforgan

Info

Publication number: DE60004070T2
Application number: DE60004070T
Authority: DE
Inventors: Trevor Ian DAMPNEY; Ewant John WICKHAM
Original assignee: MINOP Ltd
Current assignee: Minop Ltd
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2020-09-16
Also published as: EP1211989B1; JP2003509104A; GB9921946D0; DE60004070D1; EP1211989A1; US6818007B1; WO2001019261A1; AU7433200A; GB2354170A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Greiforgan und ein Werkzeug und insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein chirurgisches Werkzeug und ein Greiforgan dafür.
Eine bekannte Form des chirurgischen Werkzeuges weist ein Greiforgan auf, das am Ende eines Schaftes montiert ist. Das Greiforgan weist zwei Klemmbacken auf und wird durch ein Betätigungselement im Schaft betätigt. Die Klemmbacken sind drehbar aneinander mittels eines Drehgelenkes befestigt. Ein Beispiel für ein derartiges Werkzeug wird im US 5700275 offenbart. Gleiche Werkzeuge werden im US 5263967 und im US 6015426 offenbart. In einem alternativen Werkzeug sind die Klemmbacken aneinander scherenartig mittels eines Drehgelenkes befestigt. Das Drehende einer jeden Klemmbacke ist an einem entsprechenden Verbindungsglied mittels eines weiteren Drehgelenkes befestigt. Die Verbindungsglieder, die an den Klemmbacken befestigt sind, sind aneinander und am Betätigungselement im Schaft mittels eines noch weiteren Drehgelenkes befestigt. Eine Translationsbewegung des Betätigungselementes im Schaft bewirkt, daß sich die Verbindungsglieder in einer scherenartigen Weise bewegen, so daß sich die Klemmbacken öffnen und schließen. Wenn die Klemmbacken geschlossen werden, werden die Klemmbacken, die Verbindungsglieder und das Betätigungselement axial vom Schaft ausgerichtet. Wenn jedoch die Klemmbacken vollständig offen sind, ragen die Verbindungsglieder und die Drehenden der Klemmbacken seitlich über den Durchmesser des Schaftes heraus.
Dieses seitliche Herausragen der Verbindungsglieder und Klemmbacken über den Durchmesser des Schaftes hinaus ist unerwünscht, da sich das Gewebe des Patienten in den Verbindungsgliedern und Klemmbacken des Werkzeuges verfangen könnte. Außerdem sind die Bolzen der Drehgelenke sehr klein, so daß es schwierig ist, die Bolzen sicher zu installieren. Die kleine Abmessung der Bolzen bedeutet ebenfalls, daß sie sehr bruchanfällig sind. Wiederum sind derartige Brüche eindeutig unerwünscht, da sie zur Einführung von Fremdmaterial in den Patienten führen. Die Hebelübersetzung des Werkzeuges variiert ebenfalls entsprechend der Position der Klemmbacken. Während sich die Klemmbacken der geschlossenen Position nähern, wird die Hebelübersetzung des Systems in starkem Maß im Vergleich zur Hebelübersetzung verringert, wenn sich die Klemmbacken in der vollständig offenen Position befinden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Werkzeuges, bei dem die vorangehenden Nachteile überwunden werden.
Die Erfindung liefert ein Greiforgan nach Patentanspruch 1 und ein Werkzeug nach Patentanspruch 17.
Eine Ausführung der Erfindung wird jetzt mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Werkzeuges in Übereinstimmung mit der Erfindung;
2 eine perspektivische Darstellung einer Hälfte des Greiforganes des Werkzeuges aus 1 in einer geschlossenen Position;
3 eine perspektivische Darstellung einer Hälfte des Greiforganes des Werkzeuges aus 1 in einer offenen Position;
4 das Werkzeug aus 1 in der geschlossenen Position; und
5 das Werkzeug aus 1 in der offenen Position.
In 1 weist ein chirurgisches Werkzeug 1 ein Greiforgan 2, einen Zugstab 3 und eine Hülse 4 auf. Das Greiforgan 2 weist ein Paar Klemmbacken 5a, 5b, einen Halter 6 und ein Betätigungselement 7 auf. Der Halter 6 wird längs einer Trennungsebene A-A der Klemmbacken 5a, 5b geteilt, um zwei identische Halterteile 6a und 6b zu bilden. Das Greiforgan 2 ist um die Trennungsebene A-A der Klemmbacken rotationssymmetrisch. Jede Klemmbacke 5a, 5b ist mit einem entsprechenden Halterteil 6a oder 6b verbunden. Die Klemmbacke 5a weist einen Funktionsabschnitt 8, der benutzt wird, um chirurgische Techniken durchzuführen, und einen Betätigungsabschnitt 9 auf, wo die Bewegung der Klemmbacke gesteuert wird. Die Außenfläche des Funktionsabschnittes 8 der Klemmbacke 5a ist glatt, während die Innenfläche der Klemmbacke 5a gerillt oder uneben sein kann. Die untere Fläche des Betätigungsabschnittes 9 weist eine Dreheinrichtung in der Form einer Kerbe 10 auf, die mit der Dreheinrichtung in Form einer entsprechenden Rippe 11 am Halterteil 6a in Eingriff kommen kann, so daß die Klemmbacke 5a um die Rippe 11 am Halterteil 6a gedreht werden kann. Die Rippe 11 ist auf der Innenfläche des Halterteils 6a angeordnet. Die Kerbe 10 und die Rippe 11 sind bogenförmig, um die Drehbewegung der Klemmbacke 5a um das Halterteil 6a zu begünstigen.
Das Betätigungselement 7 weist einen Arm 12a, der aus seinem unteren Ende in der Richtung der Translationsbewegung des Betätigungselementes 7 vorsteht, und einen Betätigungsarm 12b auf, der aus seinem oberen Ende vorsteht, ebenfalls in der Richtung der Translationsbewegung des Betätigungselementes 7. Vorsprünge 13a und 13b sind am Ende der entsprechenden Arme 12a und 12b angeordnet, so daß die Arme 12a und 12b innerhalb einer Vertiefung (siehe nachfolgend) in den Halterteileil 6a und bzw. 6b verschiebbar sind, und das Betätigungselement 7 kann daher in den Halterteilen 6a und 6b angeordnet werden. Die Vorsprünge 13a und 13b gestatten ebenfalls einen Eingriff der entsprechenden Klemmbacken 5b und 5a, so daß das Betätigungselement 7 die Klemmbacken 5a und 5b betätigen kann.
Die Klemmbacke 5a weist eine Betätigungseinrichtung, die auf der entgegengesetzten Seite der Trennungsebene A-A der Klemmbacken zur Klemmbackendreheinrichtung angeordnet ist, in der Form einer Vertiefung 14 auf der oberen Fläche des Betätigungsabschnittes 9 auf. Die Vertiefung 14 kann mit der Betätigungseinrichtung in der Form des Vorsprunges 13b am Betätigungselement 7 in Eingriff kommen, so daß die Klemmbacke 5a durch das Betätigungselement 7 betätigt werden kann. Die Vertiefung 14 und der Vorsprung 13b zeigen einen bogenförmigen Querschnitt, um eine Drehbewegung der Klemmbacke 5a um den Vorsprung 13b herum zu gestatten. Das Halterteil 6a weist eine Vertiefung 15 angrenzend an die Rippe 11 für ein Spiel des Vorsprunges 13a am Arm 12a des Betätigungselementes 7 im Halterteil 6a auf. Wenn das Betätigungselement 7 in das Halterteil 6b eingesetzt wird, kommt der Vorsprung 13b in der Vertiefung 14 in Eingriff, so daß die obere Fläche des Vorsprunges 13b mit der oberen Fläche des Betätigungsabschnittes 9 bündig ist.
Der Zugstab 3 ist ebenfalls am Betätigungselement 7 befestigt, so daß der Zugstab 3 das Betätigungselement 7 betätigen kann. Das Betätigungselement 7 kann eine Gewindebohrung aufweisen, und der Zugstab 3 kann so geschraubt werden, daß der Zugstab 3 und das Betätigungselement 7 mittels der ineinandergreifenden Gewindegänge miteinander verbunden werden können. Alternativ kann das Betätigungselement 7 um die Rillen angrenzend an das Ende des Zugstabes 3 geformt werden.
2 und 3 zeigen das Betätigungselement 7, angeordnet im Halterteil 6a. Die Klemmbacke 5a ist ebenfalls am Halterteil 6a angeordnet. Die gegenüberliegende Klemmbacke 5b (nicht gezeigt) ist am Halterteil 6b in einer gleichen Weise angeordnet. Der Betätigungsabschnitt 9 der Klemmbacke 5a ist seitlich vom Betätigungsabschnitt der Klemmbacke 5b versetzt, so daß die Betätigungsabschnitte der Klemmbacken 5a und 5b nebeneinander im Halter 6 angeordnet sind. Wenn die Klemmbacken 5a, 5b, das Betätigungselement 7 und der Zugstab 3 im Halter 6 zusammengebaut werden, wird die Hülse 4 über den Halter 6 geschoben, um die Baugruppe zusammenzuhalten, und um eine radiale Bewegung der Bauteile im Halter 6 einzuschränken. Es ist ebenfalls wünschenswert, die axiale Bewegung der zusammengebauten Bauteile einzuschränken. Die Halterteile 6a und 6b, die in der in 1 bis 3 gezeigten Ausführung veranschaulicht werden, weisen eine Nut 16 um ihre Außenfläche herum auf. Wenn die Hülse 4 über die zusammengebauten Bauteile angeordnet wurde, kann die Hülse um die Nut 16 herum so verformt werden, daß die axiale Bewegung der zusammengebauten Bauteile eingeschränkt werden kann. Alternativ kann die Außenfläche des Halters 6 einfach mit der Innenfläche der Hülse 4 verbunden werden, um die axiale Bewegung des Halters einzuschränken. Es ist ebenfalls möglich, ein elastisches Element am Halter 6 einzuschließen, beispielsweise ein Pip oder eine federbelastete Kugelsperre, die mit einem Durchgangsloch in der Hülse 4 in Eingriff kommt oder umgekehrt, um die axiale Bewegung der zusammengebauten Bauteile einzuschränken.
2 zeigt eine Hälfte der Baugruppe, wenn sich die Klemmbacke 5a in einer geschlossenen Position befindet. In der geschlossenen Position befinden sich der Zugstab 3 und das Betätigungselement 7 in einer zurückgezogenen Position. Die Klemmbacke 5a liegt auf der Rippe 11 auf, so daß sich die Klemmbacke im wesentlichen parallel zur Trennungsebene A-A der Klemmbacken erstreckt. Wenn der Zugstab 3 betätigt wird, so daß er und das Betätigungselement 7 sich translatorisch innerhalb des Halterteils 6a in Richtung der Klemmbacke 5a bewegen, drückt der Vorsprung 13b am Betätigungselement 7 die Klemmbacke 5a, wodurch bewirkt wird, daß sie sich um die Rippe 11 in Uhrzeigerrichtung so dreht, daß sich die Klemmbacke 5a öffnet (siehe 3). Der Zugstab 3 kann durch eine Vielzahl von Hilfsmitteln betätigt werden, beispielsweise mittels des Betätigungselementes, das in der UK Patentanmeldung Nr. 9902647.8 offenbart wird. Es wird erkannt werden, daß die gegenüberliegende Klemmbacke 5b (nicht gezeigt) in einer gleichen Weise in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird. Die Klemmbacken 5a und 5b können wiederum durch Betätigen des Zugstabes 3 und daher des Betätigungselementes 7 in der entgegengesetzten Richtung geschlossen werden, so daß sie in die zurückgezogene Position zurückkehren.
4 und 5 zeigen entsprechend die Position der Klemmbacken 5 in der offenen und in der geschlossenen Position. Man sieht, daß sogar in der offenen Position keine Bauteile vorhanden sind, mit Ausnahme der Klemmbacken 5a und 5b selbst, die über den Durchmesser der Hülse 4 hinaus vorstehen, und die Außenfläche der Klemmbacken ist glatt. Die Gefahr, daß sich das Werkzeug im Gewebe des Patienten verfängt, wird daher minimiert.
Man wird ebenfalls sehen, daß die Bauteile in der Hülse 4 so angeordnet werden, daß es für Fluids und andere Substanzen sehr schwierig ist, in die Hülse 4 zu gelangen. Obgleich das Werkzeug der vorliegenden Ausführung so konstruiert ist, daß es wegwerfbar ist, kann es ebenfalls als ein wiederverwendbares Werkzeug eingesetzt werden. Es ist daher wünschenswert, daß Fluids und andere Substanzen, die in die Hülse 4 gelangen, auf einem Minimum gehalten werden, um eine erneute Sterilisation zu unterstützen.
Die Hebelübersetzung des Werkzeuges ist im wesentlichen über den Bereich der Bewegung der Klemmbacken konstant. Die Tatsache, daß die Vertiefung 14 und die Kerbe 10 auf entgegengesetzten Seiten der Trennungsebene der Klemmbacken angeordnet sind, bedeutet, daß die Hebelübersetzung des Werkzeuges ebenfalls maximiert wird.
Die Bauteile des Werkzeuges können aus einer Vielzahl von Materialien bestehen. Beispielsweise kann die Hülse aus nichtrostendem Stahl oder einer Titanlegierung hergsellt werden, wohingegen die Klemmbacken aus Kunststoff oder Metall hergestellt werden können.
Unterschiedliche Klemmbacken können für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise können die Klemmbacken Zangen sein, wo ein Ergreifen erforderlich ist. Die Klemmbacken können jedoch ebenfalls Scheren oder bzw. Spreizeinrichtungen sein, wo ein Schneiden und Spreizen erforderlich sind.
Obgleich das Werkzeug im Zusammenhang mit einer chirurgischen Verwendung beschrieben wurde, wird erkannt werden, daß das Werkzeug auf vielen anderen Gebieten eingesetzt werden kann, wo eine empfindliche Handhabung von Materialien erforderlich ist, beispielsweise in der Elektronikindustrie, Botanik oder Insektenkunde.

Claims

Greiforgan (2), das ein Paar gegenüberliegende Klemmbacken (5a; 5b) aufweist, die direkt an einem Halter (6) montiert und dort herum drehbar sind, wobei die Klemmbacken (5a; 5b) mit einem Betätigungselement (7) innerhalb des Halters (6) verbunden sind, so daß eine Translationsbewegung des Betätigungselementes (7) bewirkt, daß sich die Klemmbacken (5a; 5b) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position drehen, wobei eine jede Klemmbacke (5a; 5b) eine Dreheinrichtung (10), die mit einer entsprechenden Dreheinrichtung (11) am Halter (6) in Eingriff kommen kann, und eine Betätigungseinrichtung (14) aufweist, die mit der entsprechenden Betätigungseinrichtung (13b) am Betätigungselement (7) in Eingriff kommen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbackenbetätigungseinrichtung (14) und die Klemmbackendreheinrichtung (10) auf entgegengesetzten Seiten einer Trennungsebene der Klemmbacken (5a; 5b) angeordnet sind.
Greiforgan (2) nach Anspruch 1, bei dem die Dreheinrichtung (10; 11) entsprechende Kerben und Rippen aufweist.
Greiforgan (2) nach Anspruch 2, bei dem die Kerben auf den Klemmbacken (5a; 5b) und die entsprechenden Rippen am Halter (6) angeordnet sind.
Greiforgan (2) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei dem die Kerben und die Rippen bogenförmig sind.
Greiforgan (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halter (6) mindestens zwei Teile aufweist, wobei ein Teil mit jeder Klemmbacke (5a; 5b) verbunden ist.
Greiforgan (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Betätigungselement (7) mit einem Zugstab (3) verbunden werden kann.
Greiforgan (2) nach Anspruch 6, bei dem das Betätigungselement (7) mit dem Zugstab (3) mittels ineinandergreifender Gewindegänge verbunden werden kann.
Greiforgan (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Betätigungseinrichtung (14; 13b) entsprechende Vorsprünge und Vertiefungen aufweist.