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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft chirurgische Ultraschallsysteme und
im besonderen ein verbessertes Gerät für das Erleichtern der Ausführung von
chirurgischen Verfahren, wie zum Beispiel gleichzeitige Weichgewebedissektion
und Kauterisation von großen
und kleinen Blutgefäßen mit
Hilfe des Einsatzes eines genau gesteuerten, mit Ultraschall angeregten
Instruments, wie zum Beispiel eine Schneide oder ein Skalpell.
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Es
ist bekannt, daß elektrische
Skalpelle und Laser als chirurgische Instrumente verwendet werden
können,
um die duale Funktion auszuführen, gleichzeitig
die Inzision und die Hämostase
von Weichgewebe durch die Kauterisation von Geweben und Blutgefäßen vorzunehmen.
Diese Instrumente setzen jedoch sehr hohe Temperaturen ein, um die Koagulation
zu erzielen, was Verdampfung und Dämpfe sowie Spritzer verursacht,
was das Risiko der Übertragung
von ansteckenden Krankheiten auf Personal im Operationssaal erhöht. Darüber hinaus führt die
Verwendung dieser Instrumente oft zu relativ großen Bereichen thermischer Gewebeschädigung.
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Das
Schneiden und Kauterisieren von Gewebe mit Hilfe von chirurgischen
Schneiden, die durch Ultraschall-Antriebseinrichtungen bei hohen Geschwindigkeiten
in Schwingungen versetzt werden, ist ebenfalls bekannt. Bei diesen
Systemen wird ein Ultraschallgenerator bereitgestellt, der ein elektrisches
Signal mit einer bestimmten Spannung, Stromstärke und Frequenz erzeugt, zum
Beispiel 55,500 Hertz. Der Generator ist durch ein Kabel mit einem Handstück verbunden,
welches piezokeramische Elemente enthält, die einen Ultraschallwandler
ausbilden. Als Reaktion auf einen Schalter auf dem Handstück oder
auf einen Fußschalter,
der mit dem Generator durch ein anderes Kabel verbunden ist, wird
das Generatorsignal auf den Wandler aufgebracht, was eine longitudinale
Schwingung seiner Elemente bewirkt. Eine Struktur verbindet den
Wandler mit einer chirurgischen Schneide, die somit bei Ultraschallfrequenzen
in Schwingungen versetzt wird, wenn das Generatorsignal an den Wandler
angelegt wird. Die Struktur ist so ausgelegt, daß sie bei der ausgewählten Frequenz
mitschwingt, wodurch die vom Wandler initiierte Bewegung verstärkt wird.
Die Form der Schneide ist oft nicht symmetrisch, und während des
chirurgischen Verfahrens handhabt der Arzt das Handstück so, daß bewirkt
wird, daß die Schneide
das zu behandelnde Gewebe kontaktiert. Da der Schalter, welcher
das Betätigen
der Schneide steuert, auf dem Handstück angeordnet ist, kann die Position
des Schalters zuweilen verhindern, daß der Arzt Gewebe mit der gewünschten
Ausrichtung der Schneide kontaktiert, da die relative Position zwischen
dem Schalter und der Schneide verhindern oder es schwierig für den Arzt
gestalten kann, die Schneide zur korrekten Position zu führen, während er
dennoch in der Lage ist, den Schalter mit seien Fingern zu betätigen.
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Somit
besteht Bedarf an einem Handstück und
einer Schalteranordnung, welche es dem Arzt gestatten, freien Zugang
zu Gewebe zu haben und dieses zu operieren, ohne sich Sorgen hinsichtlich der
relativen Position zwischen dem Schalter und der Schneide machen
zu müssen.
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In
der
US 5,468,240 wird
ein Handstück
für ein
chirurgisches Instrument der Art offenbart, das im Oberbegriff des
beigefügten
Anspruchs 1 dargelegt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird ein
Handstück
für ein chirurgisches
Instrument bereitgestellt, wie dieses in dem beigefügten Anspruch
1 dargestellt ist. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen dargestellt.
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Somit
sind der Handstückkörper und
die Schalteinrichtung, die innerhalb der Schalterabschlußkappe angeordnet
ist, elektrisch in einer Weise mit einander verbunden, welche gestattet,
daß die Schalterabschlußkappe sich
frei um den Handstückkörper drehen
kann, während
die elektrische Verbindung aufrechterhalten wird. Dies gestattet
es einem Benutzer, zum Beispiel einem Chirurgen, die Schalterabschlußkappe während der
Betätigung
des Handstücks
zu drehen, um die Schalterabschlußkappe in eine optimale Position
relativ zur Schneide zu bringen. Da die Schneide im allgemeinen
nicht symmetrisch ist, kann der Chirurg es vorziehen, die relative
Position der Schalterabschlußkappe
in Bezug auf die Schneide zu ändern,
um das Gewebe bequem zu kontaktieren. Die vorliegende Erfindung stellt
ein solches Merkmal bereit und gestattet es dem Chirurgen, den speziellen
Ort der Schalterabschlußkappe
für einen
speziellen chirurgischen Eingriff und während desselben auszurichten.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, wenn sie
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gelesen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden sowie weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
leichter aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen
einer veranschaulichenden Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich werden. Es zeigt:
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1 eine
Veranschaulichung einer Konsole für ein chirurgisches Ultraschall-Schneide-
und Hämostase-System
sowie eines Handstücks
und eines Fußschalters
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
fragmentarische perspektivische Explosionsansicht eines beispielhaften
Handstücks und
einer Schalterabschlußkappe;
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3 eine
Längsquerschnittsansicht
des Handstücks;
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4 eine
Längsquerschnittsansicht
der Schalterabschlußkappe;
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5 eine
Querschnittsansicht des Handstücks
und der Schalterabschlußkappe
entlang der Schnittlinie 5-5 von 1;
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6 eine
vergrößerte Querschnittsansicht, welche
die Schalterabschlußkappe
mit einem aufgebrochenen Abschnitt der äußeren Oberfläche zeigt;
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7 eine
fragmentarische vergrößerte Querschnittsansicht
der elektrischen Verbindung zwischen der Schalterabschlußkappe und
dem Handstückkörper und
entlang der Linie 7-7 von 4;
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8 eine
fragmentarische perspektivische Explosionsansicht eines beispielhaften
Handstücks und
einer Schalterabschlußkappe
gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
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9 eine
fragmentarische perspektivische Explosionsansicht eines beispielhaften
Handstücks und
einer Schalterabschlußkappe
gemäß einer
dritten Ausführungsform;
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10 eine
Längsquerschnittsansicht
einer drehbaren chirurgischen Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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11 eine
Seitenansicht einer Schalterabschlußkappe gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei
die Außenschale
von dieser entfernt worden ist;
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12 eine
fragmentarische perspektivische Explosionsansicht eines beispielhaften
Handstücks
gemäß einer
vierten Ausführungsform;
und
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13 eine
fragmentarische vergrößerte Querschnittsansicht
der elektrischen Verbindung zwischen der Schalterabschlußkappe der
Ausführungsform
von 11 und dem Handstückkörper von 12.
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BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER
BEISPIELHAFTER AUSFÜHRHUNGSFORMEN
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Es
wird zuerst auf 1 Bezug genommen, in welcher
ein chirurgisches Ultraschall-Schneide- und
Hämostase-System
gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht wird und allgemein mit 10 bezeichnet
wird. Das System 10 schließt eine Konsole oder ein Gehäuse 20 für die Aufnahme
eines Ultraschallgenerators (nicht gezeigt) und ein Steuersystem
ein, das sich innerhalb der Konsole 20 befindet und einen
Teil des Systems 10 bildet. Ein erstes Kabel 22 verbindet
die Konsole 20 mit einem Handstück 100 und dient als
elektrische Verbindung zwischen diesen. Das erste Kabel 22 schließt einen
ersten Satz Drähte
(nicht gezeigt) ein, welche es ermöglichen, daß elektrische Energie, das
heißt
Ansteuerungsstrom, von der Konsole 20 zum Handstück 100 zugeführt wird,
wo er einem chirurgischen Instrument 30 eine Ultraschall-Längsbewegung
verleiht. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das chirurgische Instrument 30 vorzugsweise
eine scharfe Skalpellschneide oder ein Scherinstrument. Dieses Instrument 30 kann
für die
gleichzeitige Dissektion und Kauterisation von Gewebe verwendet
werden.
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Die
Bereitstellung von Ultraschallstrom zum Handstück 100 wird durch
eine Schalteinrichtung 110 gesteuert, die im Handstück 100 angeordnet
ist. Wie hiernach detaillierter beschrieben werden wird, ist die Schalteinrichtung 110 mit
der Konsole 20, genauer, mit dem Generator derselben, durch
einen oder mehr Drähte
(nicht gezeigt) des ersten Kabels 22 verbunden. Der Generator
kann ebenfalls optional und weiterhin durch einen Fußschalter 40 gesteuert
werden, der mit der Konsole 20 durch ein zweites Kabel 50 verbunden
ist. Somit kann der Chirurg beim Gebrauch ein elektrisches Ultraschallsignal
auf das Handstück 100 aufbringen,
wodurch bewirkt wird, daß das
Instrument 30 longitudinal bei einer Ultraschallfrequenz
schwingt, indem die Schalteinrichtung 110 auf dem Handstück 100 oder
der Fußschalter 40 betätigt werden.
Die Schalteinrichtung 110 wird durch die Hand des Chirurgen
betätigt,
und der Fußschalter 40 wird
durch den Fuß des
Chirurgen betätigt.
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Die
Konsole 20 schließt
ebenfalls eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung 24 ein,
die für
die Anzeige des gewählten
Schnittleistungspegels in verschiedenen Vorrichtungen genutzt werden
kann, wie zum Beispiel der Prozentsatz der maximalen Schnittleistung
oder von mit der Schnittleistung verbundenen numerischen Leistungspegeln.
Die Flüssigkristallanzeigeeinrichtung 24 kann
ebenfalls genutzt werden, um weitere Parameter des Systems anzuzeigen.
Ein Leistungsschalter 26 und eine Strom "An"-Anzeige 28 sind
ebenfalls auf der Konsole 20 bereitgestellt, um es dem
Benutzer zu ermöglichen,
den Betrieb des Systems 10 weiter zu steuern. Zusätzliche
Knöpfe
und Steuerschalter, im allgemeinen mit 60 angegeben, steuern
verschiedene weitere Funktionen des Systems 10 und können sich
auf dem vorderen Bedienungsfeld der Konsole 20 befinden.
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Wenn
Strom dem Ultraschall-Handstück
100 durch
die Betätigung
entweder der Schalteinrichtung
110 oder des Schalters
40 zugeführt wird,
wird bewirkt, daß das
chirurgische Skalpell oder das chirurgische Instrument
30 longitudinal
bei ungefähr
55,5 KHz schwingt, und daß der
Betrag der Längsbewegung
proportional zum Betrag der aufgebrachten Antriebsleistung (Strom)
variiert, wie dies vom Benutzer einstellbar gewählt wird. Wenn eine relativ
hohe Schneidleistung angelegt wird, ist das Instrument
30 dafür ausgelegt,
sich longitudinal im Bereich von zirka 40–100 Mikron bei Ultraschallvibrationsgeschwindigkeit zu
bewegen. Diese Ultraschallvibration des Instruments
30 erzeugt
Wärme,
wenn die Schneide das Gewebe kontaktiert. Dies ergibt sich daraus,
daß die
Beschleunigung des Instruments
30 durch das Gewebe die
mechanische Energie des sich bewegenden Instruments
30 in
einem sehr eng begrenzten und lokalisierten Bereich in Wärmeenergie
umwandelt. Diese lokalisierte Wärme
bewirkt eine enge Zone der Koagulation, welche Blutung in kleinen
Gefäßen, wie
in denjenigen, die einen Durchmesser von weniger als einen Millimeter
haben, reduziert oder eliminiert. Die Schneideeffizienz des Instruments
30 sowie
der Grad der Hämostase
variieren mit dem Pegel der aufgebrachten Antriebsleistung, der
Schnittgeschwindigkeit des Chirurgen, der Art des Gewebetyps und
der Vaskularität
des Gewebes. Ein beispielhaftes chirurgisches Ultraschallsystem
wird in der
Europäischen Patentanmeldung
Nr. 01308901 (Anwaltsaktenzeichen: P028404EP) (die die
Priorität
der USSN 09/693621 beansprucht) beansprucht, die hiermit gleichzeitig
eingereicht wurde, offenbart.
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Unter
Bezugnahme auf 2–7, in denen
das Handstück 100 detaillierter
veranschaulicht wird, ist ein piezoelektrischer Wandler im Ultraschall-Handstück 100 untergebracht,
welcher allgemein mit 120 angegeben wird, für die Umwandlung von
elektrischer Energie in mechanische Energie, was zur longitudinalen
Vibrationsbewegung der Enden des Wandlers führt. Der Wandler 120 hat
vorzugsweise die Form eines Stapels von keramischen piezoelektrischen
Elementen mit einem Bewegungs-Nullpunkt zwischen dem Ende des Stapels. Ein
Horn 130 ist mit dem Wandler 120 auf einer Seite verbunden.
Das Instrument 30 ist an einem Abschnitt des Horns 130 angebracht.
Das Ergebnis ist, daß das Instrument 30 in
Längsrichtung
bei der Ultraschallfrequenzgeschwindigkeit des Wandlers 120 schwingt. Die
Enden des Wandlers 120 erreichen die maximale Bewegung,
wenn der Wandler 120 mit einem Strom von 380 mA RMS bei
der Wandler-Resonanzfrequenz angetrieben wird. Dies ist lediglich
eine allgemeine Übersicht über den
Betrieb des Handstücks 100,
und für
einen Fachmann wird es selbstverständlich sein, wie die speziellen
Komponenten arbeiten, um den chirurgischen Ultraschallvorgang zu
erzielen.
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Die
Teile des Handstücks 100 sind
so gestaltet, daß die
Kombination bei der gleichen Resonanzfrequenz schwingt. Im besonderen
sind die darin enthaltenen Elemente so abgestimmt, daß die sich
ergebende Länge
jedes Elements eine halbe Wellenlänge ist. Die longitudinale
Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
wird in dem Maße
verstärkt,
wie sich der Durchmesser des akustischen Befestigungshorns 130,
der sich näher
zum Instrument 30 befindet, abnimmt. Somit sind das Horn 130 sowie
das Instrument 30 so geformt und verkleinert, daß sie die
Bewegung der Schneide verstärken
und für
eine harmonische Schwingung bei Resonanz mit dem übrigen akustischen
System sorgen, welches die maximale Rückwärts- und Vorwärtsbewegung
des Endes des akustischen Befestigungshorns 130 nahe dem
Instrument 30 erzeugt.
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Das
Handstück 100 schließt einen
Körper 150 ein,
der innere operative Komponenten enthält, wie zum Beispiel den Wandler 120 und
das Horn 130, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Körper 150 ist so
ausgelegt, daß er
mit einer Schalterabschlußkappe 200 (2)
zusammenpaßt,
die drehbar mit dem Körper 150 verbunden
ist, wie hiernach detaillierter beschrieben werden wird. Vorzugsweise
ist die Schalterabschlußkappe 200 lösbar mit
dem Körper 150 verbunden.
Der Körper 150 hat
ein distales Ende 152 und ein gegenüberliegendes proximales Ende 154,
das an einem Ende des Kabels 22 befestigt ist. Der Körper 150 kann
jede Anzahl von Formen aufweisen, und er ist so gestaltet, daß ein Benutzer
das Handstück 100 mühelos ergreifen
kann und es bequem in einer Hand halten kann. Vorzugsweise ist der
Körper 150 im
allgemeinen ringförmig,
und bei der beispielhaften Ausführungsform
hat das Handstück 100 eine
Gestaltungsform mit mehrfachen konisch zulaufenden Abschnitten,
welche es dem Benutzer ermöglichen,
das Handstück 100 zu
ergreifen und einen Daumen und einen oder mehr Finger am Handstück 100 zu
lagern. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der Körper 150 aus
einem Metallmaterial ausgebildet; es versteht sich jedoch, daß der Körper 150 aus
einer Anzahl von Materialien ausgebildet sein kann, einschließlich von,
jedoch nicht beschränkt
auf Kunststoffmaterialien.
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Am
proximalen Ende 154 ist ein elektrischer Adapter 156 bereitgestellt
und elektrisch mit dem Kabel 22 durch einen oder mehr Drähte (nicht
gezeigt) verbunden. Der elektrische Adapter 156 ist ebenfalls elektrisch
mit anderen inneren Komponenten des Handstücks 100 so verbunden,
daß dem
Handstück 100 selektiv
Strom unter Nutzung der Schalteinrichtung 110 zugeführt werden
kann, wie hiernach detaillierter beschrieben werden wird. Das proximale
Ende 154 weist ein im allgemeinen geschlossenes Ende auf,
wobei das Kabel 22 durch dieses hindurch geführt wird,
während
das distale Ende 152 ein zumindest teilweise offenes Ende
aufweist. Das Horn 130 erstreckt sich in der Richtung des
distalen Endes 152 dergestalt, daß eine distale Spitze 132 des
Horns 130 sich über
das distale Ende 152 des Handstücks 100 hinaus erstreckt.
Die distale Spitze 132 umfaßt einen Stift 156 oder
dergleichen, der sich nach außen
aus dieser erstreckt. Vorzugsweise umfaßt der Stift 156 einen
Gewindestift und ist dafür
ausgelegt, über
Gewinde mit dem Instrument 30 zusammenzupassen, um das
Instrument 30 am Handstück 100 zu
befestigen. Das Instrument 30 hat einen Schneidenabschnitt 32 (5)
mit einer isolierenden Hülle 34,
die um den Schneidenabschnitt 32 angeordnet ist. Der Schneidenabschnitt 32 hat
ebenfalls eine exponierte Schneidenspitze 36, die sich über die
isolierende Hülle 34 hinaus
erstreckt, um für
das Kontaktieren und Schneiden von Gewebe und dergleichen zur Verfügung zu
stehen. Die isolierende Hülle 34 ist
aus einer Reihe von geeigneten isolierenden Materialien ausgebildet,
und bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie aus einem
Kunststoffmaterial ausgebildet.
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Am
distalen Ende 152 hat der Körper 150 einen reduzierten
Durchmesser, um ein Flanschelement 160 (3)
auszubilden. Das Flanschelement 160 definiert einen Hohlraum 162,
durch welchen hindurch sich das Horn 130 erstreckt. Bei
der veranschaulichten Ausführungsform
hat das Flanschelement 160 eine ringförmige Form und erstreckt sich
zu einem Ort unmittelbar vor der distalen Spitze 132 des Horns 130 dergestalt,
daß ein
Abschnitt des Horns 130, einschließlich der distalen Spitze 132,
sich über das
Ende des Flanschelements 160 hinaus erstreckt. Eine Schulter 164 ist
an der Stelle ausgebildet, wo sich das Flanschelement 160 aus
dem übrigen
Abschnitt des Körpers 150 heraus
erstreckt. Eine Außenfläche 166 des
Flanschelements 160 kann einen oder mehr Grate einschließen, im
allgemeinen mit 168 angegeben, die sich ringförmig um
die Außenfläche 166 herum
erstrecken. Bei der veranschaulichten Ausführungsform, die in 2 gezeigt
wird, gibt es zwei Grate 168 in Form von voneinander beabstandeten
Gewinden und, aufgrund der ringförmigen Form
der Außenfläche 166,
umfassen die Grate 168 ringförmige Gewinde. Es versteht
sich, daß die
Außenfläche 166 so
gestaltet ist, daß sie
komplementär mit
der Schalterabschlußkappe 200 zusammenpaßt.
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Wie
am besten in 2 und in 7 zu sehen
ist, schließt
der Körper 150 ebenfalls
ein erstes Handstückleitelement,
oder Fingerelement, 170 ein, welches um das Horn 130 innerhalb
des Hohlraums 162 angeordnet ist. Bei der beispielhaften
Ausführungsform
ist das erste Handstückleitelement 170 ein ringförmiges ringähnliches
Element, ausgebildet aus einer Vielzahl von Fingern 171,
welche radial um das Horn 130 angeordnet sind. Jeder Finger 171 des
ersten Handstückleitelements 170 hat
einen in Reihe geschalteten ersten Abschnitt 172 und einen
zweiten Abschnitt 174, der ein freies Ende des Fingers 171 umfaßt. Der
freie zweite Abschnitt 174 nimmt ein weiteres leitfähiges Element
elektrisch in Eingriff, wenn das Handstück 100 zusammengebaut
wird, wie detaillierter nachstehend beschrieben werden wird. Der zweite
Abschnitt 174 ist vorzugsweise an mehreren Stellen gebogen,
so daß er
im allgemeinen eine Zick-Zack-Form annimmt und elastisch ist, so
daß die Finger 171 bei
einer aufgebrachten Kraft nach außen gebogen werden können. Es
ist selbstverständlich, daß nur ein
einzelner Finger 171 anstatt einer Vielzahl von Fingern 171 bereitgestellt
werden kann.
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Am
proximalen Ende des ersten Abschnitts 172 ist jeder Finger 171 mit
einem ersten leitfähigen Basisring,
allgemein mit 176 angegeben, verbunden, der eine leitfähige Leiterbahn
zwischen allen Fingern 171 bereitstellt. Der erste leitfähige Basisring 176 wird
ebenfalls verwendet, um das erste Handstückleitelement 170 innerhalb
des Körpers 150 ordnungsgemäß zu plazieren
und zu positionieren und im besonderen innerhalb des Hohlraums 162.
Der erste leitfähige
Basisring 176 ist innerhalb des Körpers 150 verankert
und ist elektrisch vom leitfähigen
Körper 150 isoliert,
indem ein oder mehr Abstandhalter 178 zum Einsatz kommen,
die zwischen dem Körper 150 innerhalb
des Hohlraums 162 und dem Ring 176 angeordnet
sind. Aufgrund der ringförmigen
Form des Körpers 150 und
des Horns 130 weisen der eine oder die mehr Abstandhalter 178 im
allgemeinen die Form von isolierenden Ringstrukturen auf, welche
zwischen den Fingern 171 und dem leitfähigen Körper 150 angeordnet
sind. Typischerweise sind der mindestens eine Abstandhalter 178 aus einer
beliebigen Anzahl von geeigneten Kunststoffmaterialien oder elastomeren
Materialien ausgebildet. Das erste Handstückleitelement 170 ist
ebenfalls in einem ausreichenden Abstand vom Horn 130 beabstandet,
welches ebenfalls aus einem leitfähigen Material ausgebildet
ist, zum Beispiel aus Metall, so daß die Finger 171 oder
ein anderes Teil des Elements 170 während des Zusammenbaus des
Handstücks 100 nicht
in Kontakt mit dem Horn 130 kommen. Indem der mindestens
eine Abstandhalter 178 zwischen den Fingern 171 und
dem Körper 150 angeordnet
wird, dient der Abstandhalter 178 dazu, die Finger 171 leicht nach
innen, weg von einer leitfähigen
Innenfläche 151 des
Körpers 150 zu
drängen.
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Wie
zuvor unter Bezugnahme auf 3 erwähnt wurde,
dient das Kabel 22 dazu, dem Handstück Strom zuzuführen, und
dementsprechend ist das erste Handstückleitelement, oder das Fingerelement, 170 elektrisch
mit dem elektrischen Adapter 156 mit Hilfe von einem oder
mehr elektrischen Drähten
(nicht gezeigt) verbunden, die sich entlang einer Länge des
Körpers 150 vom
elektrischen Adapter 156 zum Handstückleitelement 170 erstrecken.
Es versteht sich ebenfalls, und es wird nachfolgend in größeren Einzelheiten
beschrieben werden, daß der Körper 150 selbst
ein zweites Handstückleitelement ist,
welches als eine elektrische Leiterbahn oder als ein elektrischer
Draht dient, da der Körper 150 mit dem
Kabel 22 elektrisch verbunden ist.
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Wie
am besten in 4 bis 7 gezeigt wird,
paßt die
Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Körper 150 zusammen,
so daß die
Schalterabschlußkappe 200 frei
um den Handstückkörper 150 während der
Betätigung
des Handstücks 100 rotieren kann.
Die Schalterabschlußkappe 200 ist
aus einer Außenschale 201 ausgebildet,
die ein distales Ende 202 und ein gegenüberliegendes proximales Ende 204 aufweist,
wobei das proximale Ende 204 der Schalterabschlußkappe 200 das
distale Ende 152 des Körpers 150 (4)
aufnimmt und mit diesem zusammenpaßt. Die Schale 201 hat
eine Außenfläche 206 (7),
die eine solche Form aufweist, daß sie von einem Benutzer während der
Betätigung
des Handstücks 100 ergriffen
und gehalten werden kann. Das proximale Ende 204 der Schale 201 ist
im allgemeinen ringförmiger
Art, und die beispielhafte Schale 201 verjüngt sich
leicht nach innen, um einen Schalterabschnitt 210 nahe
zum distalen Ende 202 auszubilden. Diese leichte Verjüngung bildet
fingerförmige vertiefte
Abschnitte aus, was es ermöglicht,
daß die Finger
eines Benutzers die Schale 201 leicht ergreifen und halten
können,
wie während
des Koppelns der Schalterabschlußkappe 200 an den
Körper 150 oder
während
der Drehbewegung der Schalterabschlußkappe 200 relativ
zum Körper 150.
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Der
Schalterabschnitt 210 ist in der Tat aus einem Paar von
gegenüberliegenden
ausgeformten Fingerabschnitten, allgemein mit 212 angegeben (1),
und aus einem Paar gegenüberliegender vertiefter
Knopfabschnitte, allgemein mit 214 angegeben (6),
ausgebildet. Vorzugsweise ist jeder Fingerabschnitt 212 zirka
180° entfernt
vom anderen Fingerabschnitt 212 ausgebildet, und ein vertiefter Knopfabschnitt 214 ist
zirka 180° entfernt
vom anderen Knopfabschnitt 214 ausgebildet. Das Halten
und das Drehen der Schale 201 erfolgt, indem ein Daumen
auf einen Fingerabschnitt 212 plaziert wird, und indem
ein Finger, das heißt
der Mittelfinger, in den anderen der Fingerabschnitte 212 plaziert
wird. Dadurch kann der Zeigefinger auf einem der Knopfabschnitte 214 ruhen.
Jeder Knopfabschnitt 214 verjüngt sich leicht relativ zum
proximalen Ende 204, während
die Verjüngung
für die
Ausbildung der Fingerabschnitte 212 stärker ausgeprägt ist,
um Auflagestellen für
den Daumen und für
einen oder mehr Finger unterzubringen.
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Die
Außenschale 201 ist
zumindest zum Teil offen sowohl am distalen Ende 202 als
auch am proximalen Ende 204, wobei sich eine Bohrung 220 durch
diese hindurch erstreckt (4). Die
Größe der Bohrung 220 ist
ausgelegt für
die Aufnahme eines ersten Abschlußkappenleitelements 230,
welches sicher innerhalb der Schalterabschlußkappe 200 befestigt
wird, indem das erste Abschlußkappenleitelement 230 innerhalb
der Bohrung 220 angeordnet wird. Bei der beispielhaften
Ausführungsform
umfaßt
das erste Abschlußkappenleitelement 230 ein zylindrisches
Element, welches aus einem geeigneten leitfähigen Material, wie zum Beispiel
einem Metall, ausgebildet ist. Das erste Abschlußkappenleitelement 230 erstreckt
sich entlang einer Länge
der Außenschale 201 von
einem Punkt nahe dem distalen Ende 202 zu einem Punkt nahe
dem proximalen Ende 204. Vorzugsweise hat der Durchmesser
der Öffnung
am distalen Ende 202 zirka die gleiche Größe wie der
Durchmesser des ersten Abschlußkappenleitelements 230 und
ist axial mit diesem ausgerichtet, um den Zugang zum Inneren des
ersten Abschlußkappenleitelements 230 zu
gestatten, so daß das
Instrument 30 in dieses eingeführt werden kann und das Innere
des ersten Abschlußkappenleitelements 230 gereinigt
werden kann, usw.
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Wie
am besten in 5 und 6 gezeigt wird,
ist am distalen Ende 202 ein Dichtungselement 240 am
Ende des ersten Abschlußkappenleitelements 230 angeordnet.
Im besonderen wird das Dichtungselement 240 in einer Auskehlung
gehalten, die in der Schale 201 benachbart zum ersten Abschlußkappenleitelement 230 ausgebildet
ist. Das Dichtungselement 240 ist vorzugsweise aus einem elastischen
Material ausgebildet, vorzugsweise einem Kunststoffmaterial, und
ist noch besser aus Silikon ausgebildet. Wie hiernach detaillierter
beschrieben werden wird, ist das Dichtungselement 240 so ausgelegt,
daß es
verhindert, daß unerwünschte Fremdkörper in
das Innere des ersten Abschlußkappenleitelements 230 eintreten.
Wenn die Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Handstückkörper 150 zusammenpaßt, erstreckt
sich das Instrument 30 durch das erste Abschlußkappenleitelement 230 hindurch und
tritt durch die Öffnung
aus, die am distalen Ende 202 der Schalterabschlußkappe 200 ausgebildet
ist. Dementsprechend erstreckt sich das Instrument 30 durch
das Dichtungselement 240 hindurch. Aufgrund der elastischen
Natur des Dichtungselements 240 nimmt das Dichtungselement 240 die
Hülle 34 des
Instruments 30 in Eingriff, um eine Abdichtung zwischen
diesen zu erzeugen. Diese Abdichtung verhindert das Eintreten von
unerwünschten
Fremdkörpern durch
die Öffnung,
die am distalen Ende 202 der Schale 201 ausgebildet
ist, da ein Fremdkörper,
welcher während
eines chirurgischen Eingriffes eintreten könnte, durch das Dichtungselement 240 daran
gehindert wird.
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Wie
am besten in 6 gezeigt wird, weist die Schalterabschlußkappe 200 nahe
dem proximalen Ende 204 eine dort ausgebildete ringförmige Plattform 250 auf,
welche vorzugsweise konzentrisch zum ersten Abschlußkappenleitelement 230 ist.
Die ringförmige
Plattform 250 weist eine Öffnung auf, die am Zentrum
derselben ausgebildet ist, da die Bohrung 220 durch die
ringförmige
Plattform 250 hindurch ausgebildet ist, und, im besonderen,
beginnt ein Ende der Bohrung 220 an der ringförmigen Plattform 250.
Die ringförmige
Plattform 250 erstreckt sich radial nach innen hin zum
proximalen Ende 204 und weg von einer anderen ringförmigen Oberfläche 252, welche
sich zwischen der Innenfläche 203 der
Schale 201 erstreckt. Da die ringförmige Plattform 250 vorzugsweise
einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser,
der durch die Innenfläche 203 der
Außenschale 201 begrenzt
wird, wird eine Lücke 254 zwischen
der ringförmigen
Plattform 250 und einer Innenfläche 203 der Schale 201 ausgebildet.
Die ringförmige
Plattform 250 kann somit als ein Abstandhalterelement betrachtet
werden. Das erste Abschlußkappenleitelement 230 weist
eine derartige Länge
auf, daß sich
ein Abschnitt des ersten Abschlußkappenleitelements 230 über die
ringförmige Plattform 250 hinaus
in einen Hohlraum hinein erstreckt, der zwischen der Innenfläche 203 der
Schale 201 am proximalen Ende 204 ausgebildet
ist. Der Innendurchmesser der Schale 201 nahe dem proximalen
Ende 204 kann auf Grund von einem oder mehr Lippenabschnitten 258,
die auf der Innenfläche 203 der
Schale 201 ausgebildet sind, geringfügig variieren. Dieser mindestens
eine Lippenabschnitt 258 dient dazu, Ineingriffnahmeoberflächen für das Handstück 100 bereitzustellen,
wenn der Handstückkörper 150 mit
der Schalterabschlußkappe 200 gekoppelt
wird.
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Wie
am besten in 5 und 6 gezeigt wird,
schließt
die Schalterabschlußkappe 200 ebenfalls
ein Paar Schalterknopfelemente 270 ein, die lösbar innerhalb
der Knopfabschnitte 214 befestigt sind, die in der Außenschale 201 ausgebildet
sind. Jedes Schalterknopfelement 270 hat eine Oberfläche 272 und
schließt
einen Flansch 274 ein, der gegen eine Halteeinrichtung 275 anliegt,
die als Teil der Außenschale 201 ausgebildet
ist. Der Flansch 274 dichtet mit der Halteeinrichtung 275 so
ab, daß Fremdkörper und
dergleichen daran gehindert werden, in die elektronischen Schaltkomponenten
der Schalteinrichtung 110 einzudringen. Die Rückhalteeinrichtung 275 ist vorzugsweise
an der Außenschale 201 mit
Hilfe herkömmlicher
Methoden befestigt, einschließlich
einer Schnappsitzanordnung. Erste beziehungsweise zweite Zapfen 276, 278 erstrecken
sich von dem Schalterknopfelement 270 nach außen. Der
erste und zweite Zapfen 276, 278 sind voneinander
durch eine mittlere Querwand 280, die zwischen ihnen ausgebildet
ist, beabstandet. Die Oberfläche 272 schließt einen
ersten erhabenen Abschnitt 282 und einen zweiten erhabenen
Abschnitt 284 ein, die von dieser durch einen mittleren
vertieften Abschnitt 286, welcher zwischen ihnen ausgebildet
ist, beabstandet sind. Die Oberfläche 272 ist somit
leicht abgeschrägt, wenn
das Schalterknopfelement 270 vom mittleren vertieften Abschnitt 286 zum
ersten und zum zweiten erhabenen Abschnitt 282, 284 übergeht.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform
befindet sich der erste Zapfen 276 im allgemeinen unterhalb
des ersten erhabenen Abschnitts 282, und der zweite Zapfen 278 befindet
sich im allgemeinen unterhalb des zweiten erhabenen Abschnitts 284,
so daß der
erste Zapfen 276, wenn ein Benutzer auf dem ersten erhabenen
Abschnitt 282 nach unten drückt, ebenfalls nach unten gerichtet
wird. In ähnlicher
Weise wird der zweite Zapfen 278, wenn ein Benutzer auf
dem zweiten erhabenen Abschnitt 284 nach unten drückt, nach unten
gerichtet.
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Die
Schalterknopfelemente 270 sind so ausgelegt, daß sie als
ein niederdrückbarer
Schalterknopf für
das selektive Bewirken der Betätigung
des Handstücks 100 wirken,
wie nachfolgend detaillierter beschrieben werden wird. Die Schalterknopfelemente 270 sind
aus geeigneten Materialien ausgebildet, wie zum Beispiel Kunststoffmaterialien,
und vorzugsweise sind die Schalterknopfelemente 270 aus
einem elastischen Kunststoffmaterial ausgebildet. Bei einer beispielhaften
Ausführungsform
sind die Schalterknopfelemente 270 aus Silikon ausgebildet,
was es möglich
macht, daß die
Elemente elastisch genug dafür
sind, innerhalb der Knopfabschnitte 214 eingepaßt und befestigt
zu werden und ebenfalls eine Ineingriffnahmeoberfläche für einen
Finger oder für
einen Daumen während
der Betätigung
des Handstücks 100 bereitzustellen.
Bei einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
es die Form des Schalterknopfelements 270, daß eine Fingerspitze
mühelos
zwischen dem ersten und dem zweiten erhabenen Abschnitt 282, 284 ruhen
kann. Mit anderen Worten gesagt, die Fingerspitze sitzt und ruht
innerhalb des mittigen vertieften Abschnitts 286, ohne
die Schalteinrichtung 110 zu betätigen. Da die Schalterknopfelemente 270 innerhalb
der Knopfabschnitte 214 angeordnet sind, sind die Schalterknopfelemente 270 um
zirka 180° voneinander
beabstandet. Der vertiefte Abschnitt 286 stellt in vorteilhafter Weise
eine Stelle bereit, auf welcher der Benutzer einen Finger während der
Betätigung
des Schalterknopfelements 270 ruhen lassen kann, ohne versehentlich
das Schalterknopfelement 270 zu betätigen. Dies ergibt sich daraus,
daß der
vertiefte Abschnitt 286 sich oberhalb des Drehpunktes des
Schalterknopfelements 270 befindet.
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Die
Schalterabschlußkappe 200 schließt ebenfalls
ein Paar Leiterplatten (PCB) 290 ein, welche einen Bestandteil
der elektronischen Schalteinrichtung 110 bilden. Die PCBs 290 sind
innerhalb der Außenschale 201 so
angeordnet, daß die
PCBs 290 zwischen dem ersten Abschlußkappenleitelement 230 und
den Schalterknopfelementen 270 angeordnet sind. Die PCB 290 erstrecken
sich longitudinal relativ zu einer Achse, die durch die Bohrung 220 hindurch
verläuft,
welche in der Schalterabschlußkappe 200 ausgebildet
ist. Ein distales Ende 292 jeder PCB 290 befindet
sich in der Nähe
des distalen Endes 202 der Schalterabschlußkappe 200 und
nahe dem Dichtungselement 240. Die PCB 290 weist
ein proximales Ende 294 gegenüber dem distalen Ende 292 auf.
Es versteht sich, daß anstelle
der Verwendung der PCBs 290 andere geeignete elektronische
Komponenten zum Einsatz kommen können,
wie zum Beispiel eine flexible Schaltkreiskomponente, welche als "flexprint" bekannt ist.
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Ein
Paar Befestigungselemente 300 dient dazu, die PCB 290 mit
dem ersten Abschlußkappenleitelement 230 elektrisch
zu verbinden. Im besonderen wird eine Seite eines Schalterstromkreises
gemäß der vorliegenden
Erfindung durch das erste Abschlußkappenleitelement 230 begrenzt,
da die PCB 290 elektrisch mit diesem verbunden ist. Das
Paar Befestigungselemente 300 erstreckt sich durch Öffnungen
hindurch (nicht gezeigt), die in den PCB 290 ausgebildet
sind, um die gewünschte
elektrische Verbindung zwischen den PCBs 290 und dem leitfähigen Element 230 bereitzustellen.
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Wie
in 5 gezeigt wird, ist das Paar Befestigungselemente 300 unterhalb
der mittigen Querwand 280 positioniert. Jeder Knopfabschnitt 214,
der in der Außenschale 201 ausgebildet
ist, enthält Öffnungen,
die darin ausgebildet sind und von einander für die Aufnahme der ersten und
zweiten Zapfen 276, 278 des Schalterknopfelements 270 beabstandet sind.
Die beispielhafte Schalteinrichtung 110 ist bekannt als
eine Schalteinrichtung des Wipptyps (rocker type) und, gemäß der vorliegenden
Erfindung, bilden zwei Schalterknopfelemente 270, zum Teil,
die Schalteinrichtung 110 aus. Jedes Schalterknopfelement 270 hat
zwei Schalterstellungen. Zum Beispiel sind dem ersten erhabenen
Abschnitt 282 und dem ersten Zapfen 276 eine erste
Schalterstellung zugeordnet, und dem zweiten erhabenen Abschnitt 284 und
dem zweiten Zapfen 278 ist eine zweite Schalterstellung
zugeordnet. Vorzugsweise ist die erste Schalterstellung eines Schalterknopfelements 270 die
gleiche wie die erste Schalterstellung des anderen Schalterknopfelements 270,
zirka 180° von
diesem angeordnet. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die erste Schalterstellung
eine maximale Leistungseinstellung, und die zweite Schalterstellung
ist eine minimale Leistungseinstellung. Es versteht sich jedoch,
daß das
Gegenteil gleichfalls zutreffen kann, dahingehend daß die erste
Schalterstellung dafür
ausgelegt sein kann, die Übertragung
von minimaler Leistung zum Handstück 100 zu bewirken, und
die zweite Schalterstellung wird dann die Übertragung von maximaler Leistung
zum Handstück 100 bewirken.
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Die
PCBs 290 sind somit ebenfalls dafür ausgelegt, einen Schaltkreis
mit zwei verschiedenen Schalterstellungen bereitzustellen. Es versteht
sich ebenfalls, daß eine
beliebige Anzahl von PCBs 290 bei der praktischen Umsetzung
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, solange die PCBs 290 Schaltkreise
enthalten, welche dem Generator Signale oder dergleichen übermitteln,
welche die Zuführung
von zumindest zwei verschiedenen Leistungspegeln zum Handstück 100 bewirken,
abhängig davon,
welcher Abschnitt des Schalterknopfelements 270 vom Benutzer
kontaktiert wird. Ein bevorzugter Typ der PCB 290 ist ein
PCB 290 des Kuppelschaltertyps, bei der eine erste Kuppel
(nicht gezeigt) als Teil der PCB 290 für die Erzeugung eines ersten
Signals (zum Beispiel eines maximalen Leistungssignals) ausgebildet
ist, wenn die erste Kuppel unter einer aufgebrachten Kraft zum Kollabieren
gebracht wird. Die PCB 290 vom Kuppelschaltertyp schließt ebenfalls
eine zweite Kuppel (nicht gezeigt) ein, die als Teil der PCB 290 für die Erzeugung
eines zweiten Signals (zum Beispiel eines minimalen Leistungssignals)
ausgebildet ist, wenn die zweite Kuppel unter einer aufgebrachten
Kraft zum Kollabieren gebracht wird. Es versteht sich, daß die Schalteinrichtung 110 der
vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist, Signale für die Steuerung
der Zuführung
von Strom zum Handstück 100 zu
erzeugen. Die Schalteinrichtung 110 kann ebenfalls dafür genutzt
werden, Signale zu erzeugen, welche andere Funktionen des Handstücks 100 steuern.
Die Steuersignale können zum
Beispiel genutzt werden, um selektiv Konsolenfunktionen zu steuern,
einschließlich
von, jedoch nicht beschränkt
auf eine Standby-Funktion, eine Diagnostik-Funktion und das Ein-
und Ausschalten der Konsole 20.
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Die
erste Kuppel ist unterhalb des ersten Zapfens 276 angeordnet,
so daß das
Schalterknopfelement 270, wenn der Benutzer den ersten
erhabenen Abschnitt 282 niederdrückt, sich um das Befestigungselement 300 dreht
und der erste Zapfen 276 nach unten gerichtet ist durch
die entsprechende Öffnung
hindurch, welche im Knopfabschnitt 214 ausgebildet ist,
bis der Kontakt zwischen dem ersten Zapfen 276 und der
PCB 290 hergestellt ist. Im besonderen kontaktiert der
erste Zapfen 276 die erste Kuppel der PCB 290 und
bewirkt das Kollabieren der ersten Kuppel. Wenn die erste Kuppel
kollabiert, fließt
elektrischer Strom in einer ersten Richtung durch die PCB 290 hindurch
und im allgemeinen durch die Schalteinrichtung 110 hindurch.
Wenn der Benutzer den zweiten erhabenen Abschnitt 284 niederdrückt, kontaktiert
der zweite Zapfen 278 die zweite Kuppel und bringt diese
zum Kollabieren und bewirkt, daß der elektrische
Strom in eine entgegengesetzte zweite Richtung durch die PCB 290 hindurch
und im allgemeinen durch die Schalteinrichtung 110 hindurch fließt. Es versteht
sich ebenfalls, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von Kuppeln beschränkt ist,
sondern daß vielmehr
jede Einrichtung, die dazu dient, einen normalerweise offenen Schalter zu
schließen,
bei der praktischen Umsetzung der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann. Die Kollabierbewegung einer Kuppel ist lediglich eine beispielhafte
Art und Weise für
das Schließen
eines normalerweise offenen Schalters.
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Wie
am besten in 6 und in 7 gezeigt wird,
schließt
die Schalterabschlußkappe 200 ebenfalls
ein zweites Abschlußkappenleitelement,
oder Fingerelement, 310 ein, welches um das proximale Ende
des ersten Abschlußkappenleitelements 230 angeordnet
ist. Bei der beispielhaften Ausführungsform
ist das zweite Abschlußkappenleitelement 310 ein
ringförmiges
ringähnliches
Element, ausgebildet aus einer Vielzahl von Fingern 311,
die radial um das Leitelement 230 angeordnet sind. Jeder
Finger 311 des leitfähigen
Fingerelements 310 hat einen ersten Abschnitt 312,
der elektrisch mit einer der PCB 290 und einem in Reihe
geschalteten zweiten Abschnitt 314 verbunden ist, der ein
freies Ende des Fingers 311 umfaßt. Der freie zweite Abschnitt 314 stellt
den elektrischen Kontakt zu einem weiteren leitfähigen Element her, wenn das
Handstück 100 zusammengebaut
ist, wie nachstehend detaillierter beschrieben werden wird. Der
zweite Abschnitt 314 ist vorzugsweise an mehreren Stellen
gebogen, so daß er
im allgemeinen eine Zick-Zack-Form annimmt. Das erste Handstückleitelement
und das zweite Abschlußkappenleitelement 170, 310 können aus
einer Anzahl geeigneter leitfähiger
Materialien ausgebildet sein.
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Zwischen
dem ersten und dem zweiten Abschnitt 312, 314 ist
jeder Finger 311 mit einem leitfähigen Basisring verbunden,
der allgemein mit 316 angegeben ist, welcher eine leitfähige Leiterbahn
zwischen allen Fingern 311 (7) bereitstellt.
Der leitfähige
Basisring 316 wird ebenfalls verwendet, um das zweite Abschlußkappenleitelement 310 innerhalb
der Schalterabschlußkappe 200 ordnungsgemäß zu plazieren
und zu positionieren. Die ringförmige
Plattform 250 schließt
vorzugsweise eine Vielzahl von radial beabstandeten Vorsprüngen (nicht
gezeigt) ein, welche dazu dienen, das zweite Abschlußkappenleitelement 310 zu
halten, indem der leitfähige
Basisring 316 unterhalb der Vorsprünge so eingeführt wird,
daß der
zweite Abschnitt 314 des Fingers 311 sich zwischen
den benachbarten Vorsprüngen befindet
und sich von dort nach außen
erstreckt. Durch das Verankern des zweiten Abschlußkappenleitelements 310 innerhalb
der ringförmigen
Plattform 250 können
die zweiten Abschnitte 314 der Vielzahl der Finger 311 manipuliert
und in Richtungen im allgemeinen hin zu dem ersten Abschlußkappenleitelement 230 oder
weg von diesem bewegt werden. Die Anzahl der Finger 311 kann
variieren, abhängig
von der genauen Anwendung, und bei einer beispielhaften Ausführungsform
schließt
das zweite Abschlußkappenleitelement 310 sechs
(6) Finger 311 ein. Die Finger 311 stellen auch
eine Einrichtung für
das lösbare
Halten der Schalterabschlußkappe 200 am Flansch 160 bereit.
Wenn die Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Handstückkörper 150 zusammengesetzt
wird, werden die Finger 311 durch Eingriff mit der inneren
Oberfläche
des Körpers 150 nach
innen gebogen. Dieses Biegen der Finger 311 nach innen bewirkt,
daß die
Finger 311 eine nach außen gerichtete Vorspannkraft
gegen den Flansch 160 aufbringen, was ein Halten zwischen
der Schalterabschlußkappe 200 und
dem Körper 150 bewirkt.
Da das zweite Abschlußkappenleitelement 310,
zum Teil, eine elektrische Leiterbahn für das Handstück 100 bereitstellt,
ist es wichtig, daß das
zweite Abschlußkappenleitelement 310 das
erste Abschlußkappenleitelement 230 nicht
berührt.
Es versteht sich, daß die Schalterabschlußkappe 200 vorzugsweise
eine Reihe von anderen Abstandhalterelementen einschließt, die
dazu dienen, das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement, nämlich das
Element 310 und das Element 230, weiter zu isolieren.
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Alle
der Leiterelemente, die bei dem chirurgischen Instrument 10 (1)
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind aus einer Anzahl
geeigneter leitfähiger
Materialien ausgebildet. Bei einer beispielhaften Ausführungsform
sind die leitfähigen Elemente
aus rostfreiem Stahl, aus vergoldetem Kupfer, aus Berylliumkupfer,
aus Titannitrid oder aus leitfähigen
Kunststoffen ausgebildet, welche dazu dienen, die Neigung der Elemente
zur Korrosion auf Grund von scharfen Reinigungslösungen oder der Autoklavenbehandlung
zu reduzieren.
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Der
Zusammenbau und die Betätigung
des Handstücks 100 werden
jetzt unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben.
Die Schalterabschlußkappe 200 ist
lösbar
am Handstückkörper 150 durch das
Ausrichten des Stiftes 156 und des Horns 130 mit der
Innenseite des ersten Abschlußkappenleitelements 230 befestigt.
Nach dem Ausrichten des Stiftes 156 und des Horns 130 mit
der Bohrung, die im ersten Abschlußkappenleitelement 230 ausgebildet ist,
wird die Schalterabschlußkappe 200 in
Eingriff mit dem Flanschelement 160 gebracht, was bewirkt,
daß der
Stift 156 und ein Abschnitt des Horns 130 im Inneren
des ersten Abschlußkappenleitelements 230 angeordnet
werden, wenn die Schalterabschlußkappe 200 ordnungsgemäß um den
Körper 150 angebracht
worden ist. Der Stift 156 und das Horn 130 kommen
jedoch nicht in Kontakt mit dem ersten Abschlußkappenleitelement 230,
wenn die Schalterabschlußkappe 200 am
Körper 150 befestigt
ist. Das proximale Ende 204 der Schalterabschlußkappe 200 liegt
nahe der Schulter 164 oder gegen diese auf. Ein Anschlag 391,
ausgebildet in der Schalterabschlußkappe 200, nimmt
das distale Ende 152 des Körpers 150 in Eingriff
und stellt damit einen Anschlag bereit, welcher die weitere Bewegung
der Schalterabschlußkappe 200 beschränkt.
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Da
der Anschlag 156 und ein Abschnitt des Horns 130 innerhalb
des ersten Abschlußkappenleitelements 230 an
einem proximalen Ende desselben angeordnet sind, wird das Instrument 30 innerhalb der
Schalterabschlußkappe 200 befestigt,
indem das Instrument 30 am Stift 156 befestigt
wird. Im besonderen weist das Instrument 30 vorzugsweise
eine mit einem Gewinde versehene Bohrung auf, die darin an einem
Ende gegenüber
der Schneidenspitze 36 (3) ausgebildet
ist. Das Instrument 30 ist vorzugsweise am Stift 156 durch
den Gewindeeingriff der Gewindebohrung mit dem Gewindestift 156 befestigt,
wodurch das Instrument 30 an dem Stift 156 befestigt
ist. Das Instrument 30 kann zum Zwecke der Reinigung oder
des Austausches desselben leicht entfernt werden, indem das Instrument 30 einfach
in eine Richtung gedreht wird, bis der Eingriff des Instruments 30 mit
dem Stift 156 gelöst
ist. Wenn das Instrument 30 am Stift 156 befestigt
ist, kontaktiert die isolierende Hülle 34 des Instruments 30 das Dichtungselement 240 und
bildet eine Dichtung mit diesem aus, so daß unerwünschte Fremdkörper daran
gehindert werden, durch die Öffnung
zu wandern, die am distalen Ende 202 ausgebildet ist. Auf
Grund der elastischen Natur des Dichtungselements 240 entspricht
das Dichtungselement 240 der Form der Schneide, und die
elastische Natur der isolierenden Hülle 34 stellt eine
weitere effektive Abdichtung bereit.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellen das erste Handstückleitelement 170 und
das zweite Abschlußkappenleitelement 310 eine
elektrische Leiterbahn zwischen der Schalteinrichtung 110 der
Schalterabschlußkappe 200 und
dem Kabel 22 bereit, welche das Mittel für die Zuführung von
Strom zum Handstück 100 bereitstellt.
Wie am besten in 7 gezeigt wird, kontaktieren
die Finger 171 des ersten Handstückleitelements 170,
wenn die Schalterabschlußkappe 200 am
Körper 150 befestigt
ist, eine Außenfläche 231 des
ersten Abschlußkappenleitelements 230 und
sind gegen diese vorgespannt. Dies ergibt sich daraus, daß das erste
Abschlußkappenleitelement 230 zwischen
den Fingern 171 und dem Horn 130 angeordnet ist,
wenn die Schalterabschlußkappe 200 befestigt
ist. Wegen der leitfähigen
Natur sowohl des ersten Abschlußkappenleitelements 230 als
auch der Finger 171 wird eine elektrische Leiterbahn zwischen
den PCBs 290 und dem Kabel 22 ausgebildet. Diese
elektrische Verbindung dient ebenfalls dazu, eine Seite des Schaltkreises
der Schalteinrichtung 110 zu vervollständigen, wenn eines der Schalterknopfelemente 270 niedergedrückt wird,
um das Kollabieren einer der Kuppeln zu bewirken, wodurch es möglich wird, daß Strom
durch die PCBs 290 fließt. Sobald der Benutzer einen
der ersten und zweiten erhabenen Abschnitte 282, 284 freigibt
(welchen der Benutzer zuvor niedergedrückt hatte), dehnt sich die
Kuppel aus, und die elektrische Leiterbahn wird unterbrochen, was
zur Unterbrechung des Fließens
von Strom durch die Schalteinrichtung 110 führt. Dies
stoppt die Zuführung
von Strom zum Handstück 100.
Es ist auch selbstverständlich,
daß die
Schalteinrichtung 110 der vorliegenden Erfindung ebenfalls
ein einziges Knopfelement 270 einschließen kann.
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Die
Schalteinrichtung 110 ist zwar im allgemeinen so erörtert worden,
daß sie
eine normalerweise offene Schalteranordnung ist, bei der eine Einrichtung
(wie zum Beispiel eine oder mehr Kuppeln) betätigt wird, um das Schließen des
Schalters zu bewirken, jedoch wird es für einen Fachmann selbstverständlich sein,
daß die
Schalteinrichtung 110 eine normalerweise geschlossene Schaltanordnung
sein kann. Bei diesen Ausführungsformen
wird das Niederdrücken
eines der Abschnitte 282, 284 dazu führen, daß einer
der Schalter sich öffnet
und nicht, wie bei der anderen Ausführungsform, sich schließt. Da bei
der dualen Schalteinrichtung 110 Strom in einer ersten
und in einer zweiten entgegengesetzten Richtung fließt, wird
beim Öffnen
eines Schalters bewirkt, daß Strom
nur in einer einzigen Richtung fließt. Bei dieser Ausführungsform
hat der Generator oder dergleichen eine Sensoreinrichtung, wie zum
Beispiel einen Sensorschaltkreis, der dafür ausgelegt ist, den Strom,
der in der einzigen Richtung fließt, festzustellen und dies
mit der Betätigung
eines der Abschnitte 282, 284 gleichzusetzen.
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Eine
erste elektrische Leiterbahn wird somit ausdrücklich durch die PCBs 290 begrenzt,
wobei die Befestigungselemente 300, das erste Abschlußkappenleitelement 230,
die Finger 171 und einer oder mehr Drähte die Finger 171 mit
dem Kabel 22 elektrisch verbinden. Mit anderen Worten gesagt:
Die Verbindung zwischen den Finger 171 und dem ersten Abschlußkappenleitelement 230 dient
dazu, den Körper 150 und
die Schalteinrichtung 110 elektrisch in Brücke zu schalten.
Der elektrische Strom fließt durch
das Kabel 22 und danach durch den einen oder mehr Drähte hindurch
zum ersten Handstückleitelement 170.
Der Strom fließt
dann in die Schalteinrichtung 110 mit Hilfe der elektrischen
Verbindung zwischen den Fingern 171 und dem ersten Abschlußkappenleitelement 230,
sobald die Schalteinrichtung 110 durch die Betätigung eines
der Schalterknopfelemente 270 aktiviert wird.
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In ähnlicher
Weise kontaktieren die Finger 311 des zweiten Abschlußkappenleitelements 310 den
Körper 150 des
Handstücks 100 und
sind gegen diesen vorgespannt. Da der Körper 150 bei dieser Ausführungsform
aus einem leitfähigen
Element ausgebildet ist und elektrisch mit einem oder mehr Drähten des
Kabels 22 verbunden ist, umfaßt der Körper 150 ein zweites
Handstückleitelement,
welches genutzt werden kann, um den Schaltkreis der Schalteinrichtung 110 zu
vervollständigen.
Die Finger 311 sind so ausreichend vom ersten Abschlußkappenleitelement 230 beabstandet,
daß die
Finger 171 tatsächlich
zwischen den Fingern 311 und dem ersten Abschlußkappenleitelement 230 angeordnet
sind, wenn die Schalterabschlußkappe 200 am
Körper 150 befestigt
ist.
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Die
flexible Natur der zweiten Abschnitte 314 der Finger 311 gestatten
es, daß die
Finger 311 den Körper 150 kontaktieren
und sich relativ zu diesem nach innen oder nach außen biegen,
wenn die Schalterabschlußkappe 200 befestigt
wird. Da die ersten Abschnitte 312 der Finger 311 mit
den PCB 290 elektrisch verbunden sind, vervollständigt der
Kontakt zwischen den zweiten Enden 314 und dem Körper 150 den
Schaltkreis der Schalteinrichtung 110 und gestattet es,
daß Strom
durch den Körper 150 und das
zweite Abschlußkappenleitelement 310 fließt, sobald
die Schalteinrichtung 110 betätigt wird. Mit anderen Worten
gesagt, wird eine zweite elektrische Leiterbahn ausgebildet und
wird durch die PCB 290, das zweite Abschlußkappenleitelement 310 und
den Körper 150 begrenzt.
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Die
Schalteinrichtung 110 kann so aufgefaßt werden, daß sie vier
(4) Schalter mit jeweils einer in Reihe geschalteten Diode aufweist.
Genauer gesagt entspricht der erste erhabene Abschnitt 282 eines Schalterknopfelements 270 einem
ersten vorderen Schalter, der zweite erhabene Abschnitt 284 des
einen Schalterknopfelements 270 entspricht einem ersten
hinteren Schalter, und der erste erhabene Abschnitt 282 des
anderen Schalterknopfelements 270 entspricht einem zweiten
vorderen Schalter und der zweite erhabene Abschnitt 284 des
anderen Schalterknopfelements 270 entspricht einem zweiten
hinteren Schalter. Es versteht sich, daß jeder der zuvor erwähnten vorderen
und hinteren Schalter eine in Reihe mit einander geschaltete Diode
aufweist. Vorzugsweise haben der erste und der zweite vordere Schalter
die gleiche Diodenausrichtung, und der erste und der zweite hintere
Schalter haben die gleiche entgegengesetzte Diodenausrichtung. Die
Polarität der
Diode hängt
davon ab, ob die Diode Teil des vorderen oder des hinteren Schalters
ist. Wenn ein Benutzer einen der ersten erhabenen Abschnitte 282 niederdrückt, wird
der entsprechende erste oder zweite vordere Schalter dadurch betätigt, daß die zugeordnete
PCB-Kuppel aufgrund der Kraft kollabiert, welche durch einen der
ersten Zapfen 276 aufgebracht wird. Dies bewirkt, daß Strom
in einer ersten Richtung durch das Handstück 100 fließt. Wenn
ein Benutzer einen der zweiten erhabenen Abschnitte 284 niederdrückt, wird
der entsprechende erste oder zweite hintere Schalter dadurch betätigt, daß die zugeordnete
PCB-Kuppel aufgrund der Kraft kollabiert, welche durch einen der
zweiten Zapfen 278 aufgebracht wird. Dies bewirkt, daß Strom
in einer entgegengesetzten zweiten Richtung durch das Handstück 100 fließt. Daher
gibt es bei dieser Ausführungsform vier
Kuppeln, die als Teil der PCBs 290 ausgebildet sind, wobei
zwei Kuppeln auf jeder PCB 290 ausgebildet sind.
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Das
Handstück 100 kann
so ausgelegt sein, daß die
vorderen Schalter Schalter für
maximale Leistung umfassen, wobei die vorderen Dioden derselben
dazu dienen, die Zuführung
von maximaler Leistung zum Handstück 100 für maximale
Schwingungen des Instruments 30 zu signalisieren. Bei dieser
Ausführungsform
umfassen die hinteren Schalter Schalter für minimale Leistung, wobei
die hinteren Dioden derselben dazu dienen, die Zuführung von
minimaler Leistung zum Handstück 100 für minimale Schwingungen
des Instruments 30 zu signalisieren. Der Generator ist
so ausgelegt, daß der
Generator beim Feststellen von Strom in der ersten Richtung aufgrund
der Betätigung
eines der vorderen Schalter so programmiert ist, daß er dem
Handstück 100 maximale
Leistung zuführt,
und daß der
Generator auf ähnliche
Weise, wenn er Strom in der zweiten Richtung feststellt, dem Handstück 100 minimale
Leistung zuführt.
Wenn einer der vorderen Schalter und einer der hinteren Schalter Leistung
zuführt.
Wenn einer der vorderen Schalter und einer der hinteren Schalter
versehentlich gleichzeitig niedergedrückt werden, erkennt der Generator
Strom in sowohl der ersten als auch in der zweiten Richtung. Wenn
er einander entgegengesetzte Ströme
feststellt, ist der Generator so programmiert, daß er die
Zuführung
von Strom zum Handstück 100 stoppt,
bis der Zustand behoben worden ist. Vorzugsweise erscheint eine Fehler-
oder Warnmeldung ebenfalls auf der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung 20.
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Es
ist wichtig, daß die
Finger 171 des ersten Handstückleitelements 170 und
die Finger 311 des zweiten Abschlußkappenleitelements 310 während des
Betriebs des Handstücks 100 nicht
mit einander in Kontakt kommen. Sollte einer der Finger 171 einen der
Finger 311 kontaktieren, würde sich wahrscheinlich ein
elektrischer Kurzschluß ergeben,
da die elektrischen Leiterbahnen gekreuzt wurden. Wenn im Handstück 100 ein
elektrischer Kurzschluß vorhanden
ist, erkennt der Generator Strom sowohl in der ersten als auch in
der zweiten Richtung, was dazu führt,
daß der
Generator die Zuführung
von Strom zum Handstück 100 stoppt
und optional eine Art Fehler- oder Warnmeldung erzeugt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Schalterabschlußkappe 200 sich
frei um den Handstückkörper 150 drehen,
ohne die elektrische Verbindung zu unterbrechen, die zwischen dem
Kabel 22 und der in der Außenschale 201 untergebrachten
Schalteinrichtung 110 bereitgestellt ist. Der eine oder
mehr Grate 168, die auf dem Flanschelement 160 ausgebildet
sind, stellen ringförmige
Flächen
für die
Innenfläche 203 der
Schalterabschlußkappe 200 für das Gleiten
auf dieser bereit, wenn die Schalterabschlußkappe 200 sich frei
um das distale Ende 154 des Körpers 150 dreht. Da
die Schalterabschlußkappe 200 und
der Körper 150 in
vorteilhafter Weise durch das drehbare erste Handstückleitelement 170 und
das zweite Abschlußkappenleitelement 310 elektrisch
verbunden sind, können
sich die Schalterabschlußkappe 200 und
der Körper 150 frei
relativ zueinander drehen, ohne eine Unterbrechung im Fließen des
Stroms innerhalb des Handstücks 100 zu
verursachen. Die zweiten Abschnitte 174, 314 der
Finger 171 bzw. 311 sind so ausreichend gegen
die entsprechenden komplementären
leitfähigen
Flächen
vorgespannt, daß die
zweiten Abschnitte 174, 314 drehbar entlang dieser
leitfähigen
Flächen
gleiten. Somit kann die Schalterabschlußkappe 200 um den
Körper 150 zu
einer gewünschten
Position gedreht werden, und sie verbleibt in elektrischer Verbindung
mit dem Körper 150 und
dem Generator, ungeachtet der Position der Schalterabschlußkappe 200.
Da die meisten Schneiden 30 eine nicht symmetrische Art
haben, kann der Chirurg es vorziehen, die relative Position der
Schalterknopfelemente 270 zum Instrument 30, das
in einer Position innerhalb des Handstücks 100 gehalten wird,
zu ändern.
Die leitfähigen
Elemente (Fingerelemente) 170, 310 gestattet dies.
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
die Unvollkommenheiten herkömmlicher
chirurgischer Vorrichtungen durch eine Einrichtung für elektrische Schalterverbindung
ohne das Erfordernis einer Festverdrahtung. Dies ermöglicht es,
die Schalterabschlußkappe 200 problemlos
vom Körper 150 für Reinigungs-
und andere Zwecke zu lösen.
Die Gestaltung gestattet zum Beispiel eine mühelose Inspektion der Elemente,
welche für
die elektrische Verbindung zwischen der Schalterabschlußkappe 200 und
dem Körper 150 sorgen.
Aus diesem Grunde kann die Unversehrtheit des ersten Handstückleitelements 170 und
des zweiten Abschlußkappenleitelements 310 zu jedem
Zeitpunkt geprüft
werden, um zu gewährleisten,
daß sie
im funktionsfähigen
Zustand verbleiben. Wenn sich die Notwendigkeit ergibt, entweder
die Schalterabschlußkappe 200 oder
den Handsttickkörper 150 auszutauschen
oder diese zu warten, können
ebenfalls die zwei Komponenten schnell und problemlos abgenommen
werden, und der Austausch oder die Wartung können vorgenommen werden. Dies
gestattet die unbehinderte Fortsetzung der Vornahme chirurgischer
Eingriffe.
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Die
Schalterabschlußkappe 200 ist
ebenfalls ergonomisch dahingehend gestaltet, daß die zwei Schalterknopfelemente 270 zirka
180° voneinander angeordnet
sind, weil dies für
eine bevorzugte Ausrichtung sorgt, bei welcher der Benutzer (der
Chirurg) problemlos beide Schalterknopfelemente 270 kontaktieren
kann, wenn das Handstück 100 vom
Benutzer ergriffen wird. Durch das Plazieren der Schalterknopfelemente 270 an
mehr als einer Stelle kann der Benutzer leicht und schnell ein Schalterknopfelement 270 handhaben,
das sich am nahesten zum betätigenden
Finger/den betätigenden
Fingern befindet. Anders gesagt ist es festgestellt worden, daß während einer
typischen manuellen Handhabung der Schalterabschlußkappe 200 ein
Daumen und ein oder mehr Finger im allgemeinen 180° voneinander positioniert
sind, und dies komplettiert die Positionierung der zwei Schalterknopfelemente 270.
Die 180°-Ausrichtung
hat ebenfalls strategische Vorteile dergestalt, daß, wenn
die Schalterknopfelemente 270 an mehreren Stellen, wie
zum Beispiel an drei Stellen, plaziert wären, es schwierig für den Benutzer wäre, die
chirurgische Vorrichtung 10 zu ergreifen, ohne möglicherweise
eines der Schalterknopfelemente 270 zu kontaktieren und
in Eingriff zu nehmen. Bei der vorliegenden Gestaltung sorgt die
180°-Ausrichtung für einen
Bereich zum Ergreifen, in welchem die Finger des Benutzers die Schalterknopfelemente 270 nicht
kontaktieren, wenn der Benutzer die Vorrichtung 10 hält. Andere
Gestaltungsmerkmale, zum Beispiel gegenüberliegende konturierte Fingerabschnitte 212 sind
dafür ausgelegt,
ebenfalls für
die Schalterabschlußkappe 200 ein
besseres Anfühlen zu
ermöglichen
und es dem Benutzer zu gestatten, die Schalterabschlußkappe 200 mühelos zu
ergreifen und zu drehen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt somit ein chirurgisches Handstück 100 bereit,
bei welchem die Schalteinrichtung 110 der Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Handstückkörper 150 in
einer Weise elektrisch verbunden ist, die es möglich macht, daß die Schalterabschlußkappe 200 frei
um den Handstückkörper 150 gedreht
wird, wenn die elektrische Verbindung aufrechterhalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist zwar als ein frei drehbares System beschrieben
worden, jedoch liegt es ebenfalls im Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung, daß das
Handstück 100 nur
teilweise drehbar sein kann. In diesem Fall ist eine Reihe von Anschlägen oder
Feststelleinrichtungen (nicht gezeigt) in die Struktur des Handstücks 100 eingefügt, so daß die Schalterabschlußkappe 200 nur
zum Teil in Bezug auf den Handstückkörper 150 gedreht
werden kann. Der Grad der Drehung kann somit bei der Herstellung
ausgewählt
werden, und die Anschläge
oder Feststelleinrichtungen können
entsprechend positioniert werden. Bei einer weiteren Ausführungsform können die
Feststelleinrichtungen so ausgebildet werden, daß die Schalterabschlußkappe 200 inkremental
in der Art einer Sperrklinke gedreht wird. Wiederum können diese
Feststelleinrichtungen (detents) ausgebildet werden, und komplementäre eingreifbare
Merkmale sind ebenfalls ausgebildet, um für diesen Sperrklinkeneffekt
zu sorgen. Das Handstück 100 kann
ebenfalls so gestaltet werden, daß es eine indexierbare Drehung
bereitstellt, wo die Drehung der Schalterabschlußkappe 200 relativ
zum Instrument 30 indexiert ist. Das Instrument 30 kann
zum Beispiel so gestaltet sein, daß das Instrument 30, wenn
es am Horn 130 befestigt wird, stets eine Ausrichtung annimmt.
Zum Beispiel kann das Instrument 30 eine Nord-Süd- (vertikale)
Ausrichtung annehmen. Durch die Verwendung von Feststelleinrichtungen
und dergleichen kann die Drehung der Schalterabschlußkappe 200 so
indexiert werden, daß die Schalterabschlußkappe 200 anfänglich in
einer vorgegebenen ersten Position ist und die Drehung der Schalterabschlußkappe 200 bewirkt,
daß die
Schalterabschlußkappe 200 sich
in vorgegebenen Sprüngen
dreht, zum Beispiel in Sprüngen
von 90°.
Dies gestattet, daß durch
das indexierte Rotationssystem die bevorzugtesten Positionen der
Schalterabschlußkappe 200 bereitgestellt
werden.
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Es
versteht sich ebenfalls, daß die
vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Bereitstellung von Drehung
zwischen der Schalterabschlußkappe 200 und
dem Handstückkörper 150 bereitstellt,
bei dem eine vorgegebene Anzahl von leitfähigen Leiterbahnen durch zusammenpassende
elektrische Leiter ausgebildet wird. Jedes Paar zusammenpassender elektrischer
Leiter ist so gestaltet, daß es
ein unabhängiges
elektrisches Signal übermittelt.
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Es
wird jetzt Bezug genommen auf 8, in welcher
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht wird. Diese Ausführungsform
ist der ersten Ausführungsform,
die in 1 bis 7 gezeigt wird, dahingehend ähnlich, daß der Handstückkörper 150 und
die Schalteinrichtung 110 (1), die
in der Schalterabschlußkappe 200 angeordnet
ist, lösbar
in Bezug auf einander und mit einander auf eine solche Weise elektrisch
verbunden sind, die es gestattet, daß die Schalterabschlußkappe 200 frei
um den Handstückkörper 150 gedreht werden
kann, während
die elektrische Verbindung zwischen ihnen aufrechterhalten wird.
Die Einrichtung bei dieser Ausführungsform
ist jedoch unterschiedlich in Bezug auf die zweite Ausführungsform von 8.
Zum Zwecke der Veranschaulichung versteht es sich, daß der Handstückkörper 150 und
die Schalterabschlußkappe 200 von 8 im
wesentlichen mit denen identisch sind, die bei der ersten Ausführungsform
beschrieben werden, mit den Unterschieden, die hierin vermerkt sind.
Im besonderen schließt
der Handstückkörper 150 ein
erstes Handstückleitelement
ein, welches einen ersten leitfähigen Ring 400 und
ein zweites Handstückleitelement
einschließt,
das einen zweiten leitfähigen
Ring 410 umfaßt,
die sicher innerhalb des Handstückkörpers 150 angeordnet
sind.
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Bei
einer beispielhaften Ausführungsform umfaßt das erste
Handstückleitelement 400 ein
Ringelement, das zwischen dem Handstückkörper 150 und dem Horn 130 angeordnet
ist. Vorzugsweise ist das erste Handstückleitelement 400 benachbart
zum Flanschelement 160 innerhalb des Hohlraums 162 angeordnet
und von anderen elektrischen Komponenten elektrisch isoliert. Das
erste Handstückleitelement 400 ist
verankert an einer nicht leitenden Plattform oder dergleichen (nicht
gezeigt), die innerhalb des Handstückkörpers 150 ausgebildet
ist, und erstreckt sich von dieser aus nach oben. Das erste Handstückleitelement 400 ist
mit dem Kabel 22 (1) mit Hilfe
von einem oder mehr elektrischen Drähten (nicht gezeigt) elektrisch
verbunden, die sich entlang der Länge des Körpers 150 vom elektrischen Adapter 156 (3)
zum ersten Handstückleitelement 400 erstrecken.
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Das
zweite Handstückleitelement 410 des Handstückkörpers 150 umfaßt in ähnlicher
Weise ein Ringelement, welches zwischen dem Handstückkörper 150 und
dem Horn 130 angeordnet ist. Das zweite Handstückleitelement 410 ist
zwischen dem ersten Handstückleitelement 400 und
dem Horn 130 angeordnet, und daher sind das erste und das
zweite Handstückleitelement 400, 410 konzentrische
Elemente. Das zweite Handstückleitelement 410 ist ebenfalls
vom ersten Handstückleitelement 400 und von
anderen elektrischen Komponenten elektrisch isoliert, die sich innerhalb
des Körpers 150 befinden. Ähnlich dem
ersten Handstückleitelement 400 ist
das zweite Handstückleitelement 410 vorzugsweise
an der nicht leitenden Plattform verankert und erstreckt sich von
dieser aus nach oben. Es versteht sich, daß das erste und das zweite
Handstückleitelement 400, 410 ausreichend
von einander beabstandet sind, so daß sie von einander elektrisch
isoliert sind. Dies kann durch den Einsatz von einem oder mehr Abstandhaltern 413 erreicht
werden, die zwischen dem ersten und dem zweiten Handstückleitelement 400, 410 oder
zwischen den Elementen 400, 410 und anderen Elementen
innerhalb des Handstückkörpers 150 angeordnet
sind. Das zweite Handstückleitelement 410 ist
ebenfalls mit dem Kabel 22 (1) mit Hilfe
von einem oder mehr elektrischen Drähten (nicht gezeigt) elektrisch
verbunden, die sich entlang der Länge des Körpers 150 vom elektrischen
Adapter 156 (3) zum zweiten Handstückleitelement 410 erstrecken.
Das zweite Handstückleitelement 410 ist somit
bereitgestellt, um zum Teil eine zweite elektrische Leiterbahn vom
Kabel 22 zur Schalteinrichtung 110 (4)
zu begrenzen.
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Es
versteht sich, daß bei
dieser Ausführungsform
der Handstückkörper 150 vorzugsweise aus
einem nicht leitfähigen
Material, wie zum Beispiel einem Kunststoffmaterial, ausgebildet
ist, da beide elektrische Leiterbahnen innerhalb des Handstückkörpers 150 durch
das erste und das zweite Handstückleitelement 400, 410 (mit
ihren entsprechenden elektrischen Drähten) definiert werden, und
nicht durch den Handstückkörper 150 selbst,
wie bei der ersten Ausführungsform.
Wie nachstehend detaillierter beschrieben werden wird, stellen eine
erste Planare Kontaktfläche 401 des
ersten Handstückleitelements 400 und
eine zweite Planare Kontaktfläche 411 des
zweiten Handstückleitelements 410 leitfähige Flächen bereit,
die komplementäre
leitfähige
Elemente der Schalterabschlußkappe 200 in
Eingriff nehmen, um für
die elektrische Verbindung zwischen diesen zu sorgen.
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Die
Schalterabschlußkappe 200 ist
so modifiziert, daß das
Element 230 (7) nicht als ein leitfähiges Element
dient, sondern vielmehr ein Element 230' umfaßt, welches lediglich das Horn 130 und
das Instrument 30 (1) aufnimmt.
Demgemäß ist das Element 230' nicht mit den
PCBs 290 (4) elektrisch verbunden, und
es kann aus einem nicht leitfähigen
Material, wie zum Beispiel einem Kunststoff, ausgebildet sein. Darüber hinaus
wird bei dieser Ausführungsform
von 8 das Element 310 (7)
als erstes Abschlußkappenleitelement
bezeichnet und erhält
das Bezugszeichen 310',
und das zweite Abschlußkappenleitelement
erhält
das Bezugszeichen 420. Bei einer beispielhaften Ausführungsform
umfaßt
das zweite Abschlußkappenleitelement 420 ein ringförmiges ringähnliches
Element, das aus einer Vielzahl von elektrischen Kontakten 421 ausgebildet ist,
die radial um das Element 230' herum angeordnet sind. Die Kontakte 421 können die
Form von Fingern, Stiften oder Abschlußkappenleitelement 310' und dem Element 230' angeordnet. Ähnlich dem
ersten Abschlußkappenleitelement 310' ist das zweite
Abschlußkappenleitelement 420 mit
den PCBs 290 (4) mit Hilfe von einem oder
mehr elektrischen Drähten
(nicht gezeigt) elektrisch verbunden. Somit ist das zweite Abschlußkappenleitelement 420 und nicht
das Element 230' mit
den PCBs 290 (4) elektrisch verbunden, um
somit eine Seite des Schaltkreises der Schalteinrichtung 110 (4)
zu vervollständigen,
sobald eines der Schalterknopfelemente 270 (4)
niedergedrückt
wird, um das Kollabieren einer der Kuppeln zu bewirken und dadurch zu
gestatten, daß Strom
durch die PCBs 290 (4) fließt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellen das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 310', 420 und
das erste und das zweite Handstückleitelement
(Ringe) 400, 410 erste und zweite elektrische
Leiterbahnen zwischen der Schalteinrichtung 110 (1)
der Schalterabschlußkappe 200 und
dem Kabel 22 (1) bereit, was das Mittel für die Zuführung von
Strom zum Handstück 100 bereitstellt
(das vollständig
in 1 gezeigt wird). Im besonderen nimmt, wenn die
Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Handstück 100 zusammenpaßt, das
erste Abschlußkappenleitelement 310' die erste Planare
Kontaktfläche 401 des
ersten Handstückleitelements
(Ring) 400 in Eingriff, um die erste elektrische Leiterbahn
zu schaffen. Da das erste Abschlußkappenleitelement 310' ein ringförmiges Element
umfaßt,
welches radial beabstandete Kontakte 311' aufweist, bewirkt das Drehen der
Schalterabschlußkappe 200,
daß die
Kontakte 311' sich
entlang der ersten Planaren Kontaktoberfläche 401 bewegen. Die
Kontakte 311' können die
Form von leitfähigen
Fingern, Stiften oder dergleichen haben. Wenn die Schalterabschlußkappe 200 gedreht
wird und die Kontakte 311' sich
entlang der Fläche 401 bewegen,
wird die erste elektrische Leiterbahn aufrechterhalten.
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In ähnlicher
Weise nehmen die Kontakte 421 des zweiten Abschlußkappenleitelements
(Fingerelement) 420 die zweite Planare Kontaktoberfläche 411 des
zweiten Abschlußkappenleitelements
(Ring) 410 in Eingriff, um die zweite elektrische Leiterbahn
zu schaffen. Da sowohl das zweite Abschlußkappenleitelement 420 als
auch das zweite Handstückleitelement 410 ringförmige Elemente
umfassen, kann die Schalterabschlußkappe 200 frei gedreht
werden, ohne die elektrische Verbindung zwischen der Schalteinrichtung 110 (4)
und dem Handstück 100 zu
unterbrechen. Bei dieser Ausführungsform sind
die Kontakte 311', 421 im
allgemeinen longitudinal zum ersten und zweiten Handstückleitelement 400, 410 angeordnet.
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Die
drehbare Verbindung zwischen den Kontakten 311', 421 und
dem ersten und dem zweiten Handstückleitelement (Ringe) 400, 410 dient
dazu, den Körper 150 und
die Schalteinrichtung 110 (4) elektrisch
in Brücke
zu schalten. Elektrischer Strom fließt durch das Kabel 22 (1)
und dann durch die elektrischen Drähte zu dem ersten und dem zweiten
leitfähigen
Ring 400, 410. Der Strom fließt dann durch die Finger 311', 421 zur
Schalteinrichtung 110 (4), sobald
die Schalteinrichtung 110 4) durch
Manipulation an einem der Schalterknopfelemente 270 (4)
betätigt
wird. Sobald der Benutzer einen der ersten und zweiten erhabenen
Abschnitte 282, 284 (4) niederdrückt, fällt eine
der Kuppeln zusammen, wodurch Strom durch die PCBs 290 (4)
fließen
kann. Wenn der Benutzer entweder den ersten oder dem zweiten erhabenen
Abschnitt 282, 284 (4) freigibt,
dehnt sich die Kuppel aus, und die elektrische Leiterbahn wird unterbrochen, wodurch
der Stromfluß durch
die Schalteinrichtung 110 (4) unterbrochen
wird. Dies unterbricht die Zuleitung von Strom zum Handstück 100.
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Die
Betätigung
der Schalteinrichtung 110 (4) bei dieser
Ausführungsform
ist im wesentlichen die gleiche wie die Betätigung bei der ersten Ausführungsform
von 1 bis 7 und wird daher nicht detaillierter
beschrieben werden. Es versteht sich ebenfalls, daß, abhängig von
der Zahl der in der Schalteinrichtung 110 (4)
enthaltenen Schalter, die Zahl der komplementären und zusammenpassenden Kontaktringelemente
variieren wird. Während 8 zum
Beispiel zwei Sätze
Kontaktringanordnungen zeigt, versteht es sich, daß zusätzliche Kontaktringanordnungen
der Schalterabschlußkappe 200 bzw.
dem Körper 150 hinzugefügt werden können. Es
versteht sich ebenfalls, daß die
Plazierung des ersten und des zweiten Abschlußkappenleitelements 310' und 420 und
des ersten und des zweiten Handstückleitelements 400, 410 umgekehrt
werden kann. Mit anderen Worten gesagt, können das erste und das zweite
Handstückleitelement
(Ringe) 400, 410 in der Schalterabschlußkappe das
erste und das zweite Handstückleitelement
(Ringe) 400, 410 in der Schalterabschlußkappe 200 bereitgestellt
werden, wobei jede elektrisch durch eine Einrichtung, wie zum Beispiel
einem elektrischen Draht, mit den PCBs 290 (4)
verbunden ist. Das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 310', 420 sind
innerhalb des Körpers 150 und
vorzugsweise innerhalb des Flansches 160 desselben angeordnet.
Das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 310', 420 sind
hier mit dem Kabel 22 (1) durch
eine Einrichtung elektrisch verbunden, wie zum Beispiel elektrische
Drähte
zwischen jedem Element 310', 420 und
dem Kabel 22 (1). Die Betätigung der Vorrichtung ist
die gleiche, da eine drehbare elektrische Verbindung zwischen dem
Handstück 100 und der
Schalteinrichtung 110 (4), die
innerhalb der Schalterabschlußkappe 200 angeordnet
ist, bereitgestellt wird.
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Es
versteht sich, daß das
erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 310', 420 und
das erste und das zweite Handstückleitelement 400, 410 aus einem
leitfähigen
Material ausgebildet sind, wie zum Beispiel rostfreier Stahl oder
vergoldetes Kupfer. Es versteht sich ebenfalls, daß jedes
des ersten und zweiten Abschlußkappenleitelements 310', 420,
anstatt eine Vielzahl von leitfähigen
Kontakten zu enthalten, einen einzigen leitfähigen Finger umfassen kann.
Die Einfügung
einer Anordnung von gemeinsam verbundenen leitfähigen Fingern (wie in 1 bis 8 gezeigt)
sorgt für
eine erhöhte
Kontaktrobustheit, da, wenn einer der Finger ausfällt, es
eine Reihe von weiteren Kontakten gibt, die dazu dienen, für die elektrische
Verbindung zu sorgen. Weiterhin sind das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 310', 420 so
ausreichend von einander beabstandet, daß die einzelnen Kontakte während der Wirkkopplung
der Schalterabschlußkappe 200 mit dem
Handstückkörper 150 nicht
miteinander in Kontakt kommen. Wenn das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 310', 420 miteinander
in Kontakt kommen würden,
würde sich
wahrscheinlich ein Kurzschlußzustand
ergeben.
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Demgemäß stellt
diese Ausführungsform, wie
bei der ersten Ausführungsform,
eine chirurgische Vorrichtung bereit, bei der die Schalteinrichtung 110 (4)
der Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Handstückkörper 150 in
einer Weise elektrisch verbunden ist, die es gestattet, daß die Schalterabschlußkappe 200 frei
um den Handstückkörper 150 gedreht
wird, während
die elektrische Verbindung aufrechterhalten wird. In vorteilhafter
Weise ist für
die elektrische Verbindung des Schalters keine Festverdrahtung erforderlich.
Dies gestattet es, daß die Schalterabschlußkappe 200 vom
Körper 150 lösbar ist
und gestattet ebenfalls das Drehen der Schalterabschlußkappe 200 dergestalt,
daß der
Benutzer ihre Position während
einer Betätigung
mühelos
anpassen kann.
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Es
wird jetzt Bezug auf 9 genommen, bei der eine weitere
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt wird. Bei dieser Ausführungsform
hat die Schalterabschlußkappe 200 ein
erstes Abschlußkappenleitelement 600 und
ein zweites Abschlußkappenleitelement 610.
Wie bei der Ausführungsform
von 8 dient bei dieser Ausführungsform das Element 230' nicht als ein
leitfähiges
Element für
die elektrische Verbindung der PCBs 290 (4)
mit dem Kabel 22 (1). Statt
dessen umfaßt
das Element 230' ein
Element, welches das Horn 130 und das Instrument 30 aufnimmt
(1). Es versteht sich, daß das Element 230' daher aus einem leitfähigen Material
oder aus einem nicht-leitfähigen Material
ausgebildet sein kann.
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Bei
einer beispielhaften Ausführungsform
ist das erste Abschlußkappenleitelement 600 ringförmig; es
hat jedoch nicht die Form eines ringförmigen Rings wie bei den anderen
Ausführungsformen,
sondern es umfaßt
vielmehr vorzugsweise ein halbkreisförmiges Element. Das erste Abschlußkappenleitelement 600 ist
zwischen dem Element 230' und
der Außenschale 201 der
Schalterabschlußkappe 200 angeordnet.
Das erste Abschlußkappenleitelement 600 schließt einen
oder mehr Kontakte 601 ein, die sich nach außen in Richtung
zum proximalen Ende 204 der Schalterabschlußkappe 200 hin
erstrecken. Die Kontakte 601 können in der Form von leitfähigen Fingern,
Stiften oder dergleichen vorliegen. Das erste Abschlußkappenleitelement 600 ist
mit Hilfe von einem oder mehr elektrischen Drähten oder dergleichen mit den
PCBs 290 (4) elektrisch verbunden. In ähnlicher
Weise umfaßt
das zweite Abschlußkappenleitelement 610 vorzugsweise
ein halbkreisförmiges
Element, das ebenfalls zwischen dem Element 230' und der Außenschale 201 gegenüber dem ersten
Abschlußkappenleitelement 600 angeordnet ist.
Das zweite Abschlußkappenleitelement 610 schließt einen
oder mehr Kontakte 611 ein, die sich zum proximalen Ende 204 hin
erstrecken. Die Kontakte 611 können in der Form von leitfähigen Fingern, Stiften
oder dergleichen vorliegen. Das zweite Abschlußkappenleitelement 610 ist
mit Hilfe von einem oder mehr elektrischen Drähten oder dergleichen mit den
PCBs 290 (4) elektrisch verbunden. Vorzugsweise
existiert ein gemeinsamer Radius zwischen den Fingern 601 und
dem Element 230' und zwischen
den Kontakten 611 und dem Element 230'.
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Bei
dieser Ausführungsform
hat der Handstückkörper 150 ein
erstes Handstückleitelement 620 und
ein zweites Handstückleitelement 630.
Wie in 10 gezeigt wird, hat jedes erste
und jedes zweite Handstückleitelement 620, 630 vorzugsweise
eine halbkreisförmige
Form, um das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 600, 610 zu
ergänzen. Im
besonderen ist das erste Handstückleitelement 620 um
das Horn 130 angeordnet, und das zweite Handstückleitelement 630 ist
ebenfalls um das Horn 130 gegenüber dem ersten Handstückleitelement 620 angeordnet.
Eine Lücke 650 ist
zwischen jedem Ende des ersten Handstückleitelements 620 und
jedem Ende des zweiten Handstückleitelements 630 ausgebildet.
Es versteht sich, daß,
wenn das erste und das zweite Handstückleitelement 620, 630 miteinander
verbunden würden,
ein durchgehender ringförmiger
leitfähiger
Ring ausgebildet würde.
Das erste und das zweite Handstückleitelement 620, 630 sind
im Körper 150 ausgebildet
(vorzugsweise zwischen dem Flansch 160 desselben), so daß jedes von
anderen leitfähigen
Elementen elektrisch isoliert ist. Ein oder mehr isolierende Abstandhalter
(nicht gezeigt) können
zum Beispiel verwendet werden, um dies zu erreichen.
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Das
erste Handstückleitelement 620 ist
mit dem Kabel 22 (1) durch
einen oder mehr elektrische Drähte
(nicht gezeigt) elektrisch verbunden, und das zweite Handstückleitelement 630 ist
gleichfalls mit dem Kabel 22 (1) durch
einen oder mehr elektrische Drähte
(nicht gezeigt) elektrisch verbunden. Somit weist diese Ausführungsform
die elektrischen Merkmale von zwei konzentrischen leitfähigen Ringen
in einer einzigen segmentierten Ringstruktur auf. Dies erfordert
es in vorteilhafter Weise, daß der Körper 150 nur
eine "Ringbreite" anstatt von zwei
unterbringt, und es stellt somit eine attraktive alternative Gestaltung
bereit, wenn der Körper 150 über einen eingeschränkten Raum
für die
Aufnahme von leitfähigen
Ringelementen verfügt.
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Die
Schalterabschlußkappe 200 dieser
Ausführungsform
paßt mit
dem Körper 150 in
einer ähnlichen
Weise zusammen, wie in derjenigen, die zuvor unter Bezugnahme auf
die Ausführungsform
von 8 beschrieben wurde. Lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung
wird das erste Abschlußkappenleitelement 600 als
zusammenpassend mit dem ersten Handstückleitelement 620 beschrieben,
und das zweite Abschlußkappenleitelement 610 wird
als zusammenpassend mit dem zweiten Handstückleitelement 630 beschrieben.
Das erste Handstückleitelement 620 hat
eine erste planare Kontaktoberfläche 622,
und das zweite Handstückleitelement 630 hat eine
zweite planare Kontaktoberfläche 632.
Eine elektrische Verbindung wird zwischen der Schalteinrichtung 110 (4)
und dem Handstückkörper 150 ausgebildet,
indem die Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Körper 150 so
zusammengesetzt wird, daß das
erste Abschlußkappenleitelement 600 die
erste planare Kontaktoberfläche 622 in
Eingriff nimmt und das zweite Abschlußkappenleitelement 610 die
zweite planare Kontaktoberfläche 632 in
Eingriff nimmt, wenn die Schalterabschlußkappe 200 sicher,
jedoch drehbar, mit dem Körper 150 verbunden
ist.
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Die
Kontakte 601, 611 können sich frei in einer elektrisch
leitfähigen
Weise um einen größten Teil des
ringförmigen
Drehbereiches drehen, der durch das erste und das zweite Handstückleitelement 620, 630 definiert
wird. Im besonderen befindet sich der einzige Ort, an dem einer
der Kontakte 601, 611 nicht in elektrischem Kontakt
mit einem der Elemente 620, 630 ist, in einer
der Lücken 650.
Wenn der Benutzer die Schalterabschlußkappe 200 relativ
zum Körper 150 dreht,
bewegen sich die Kontakte 601, 611 um die jeweilige
erste und zweite planare Kontaktfläche 622, 632,
und sie überqueren
danach eine der Lücken 650 zur
anderen der ersten und zweiten planaren Kontaktfläche 622, 632.
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Die
Betätigung
der Schalteinrichtung 110 (4) bei dieser
Ausführungsform
ist identisch mit oder ähnlich
der Betätigung,
die unter Bezugnahme auf frühere
Ausführungsformen
beschrieben worden ist. Das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 600, 610 sind
zwar so beschrieben worden, daß sie
eine Reihe von Kontakten 601 bzw. 611 enthalten, es
versteht sich jedoch, daß ein
einzelner leitfähiger Kontakt
für jedes
Element bereitgestellt werden kann. Da die elektrischen Leiterbahnen
zwischen den Elementen 600, 610 und den Elementen 620, 630 bereitgestellt
sind, ist die Schalteinrichtung 110 (4)
elektrisch mit dem Kabel 22 (1) in einer solchen
Weise verbunden, daß die
Schalterabschlußkappe 200 frei
drehbar ist und die Schalterabschlußkappe 200 nicht mit
dem Körper 150 hartverdrahtet
ist.
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Es
wird jetzt Bezug genommen auf 10, in
welcher noch eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht wird. Bei dieser Ausführungsform
wird ein chirurgisches Instrument bereitgestellt und allgemein mit 700 bezeichnet. Das
chirurgische Instrument 700 schließt ein Handstück 710 ein,
das teilweise gezeigt ist und eine Schalterabschlußkappe,
die allgemein mit 720 angegeben wird, und eine darin ausgebildete
Schalteinrichtung 730 einschließt. Wie bei den anderen Ausführungsformen
ist das chirurgische Instrument 700 vorzugsweise eine chirurgische
Ultraschall-Vorrichtung mit dem Handstück 710, in welchem
ein piezoelektrischer Wandler untergebracht ist, der allgemein mit 712 angegeben
wird, zur Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie,
die zur longitudinalen Vibrationsbewegung der Enden des Wandlers
führt.
Ein Horn 714 ist an den Wandler 710 gekoppelt,
wobei die chirurgische Schneide, die allgemein mit 716 angegeben
wird, am Horn 714 befestigt ist. Somit vibriert die Schneide 716 in
longitudinaler Richtung bei der Ultraschallfrequenzgeschwindigkeit
des Wandlers 710.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
wird ein erstes Handstückleitelement,
oder Band, 740 als Teil des Handstücks 710 bereitgestellt.
Das erste Handstückleitelement 740 umfaßt vorzugsweise
ein durchgehendes ringförmiges
Band, das sich rund um ein inneres Element des Handstücks 710,
wie zum Beispiel das Horn 714, erstreckt. Das Handstück 710 umfaßt ebenfalls
ein zweites Handstückleitelement, oder
Band, 750, das vorzugsweise ebenfalls ein durchgehendes
ringförmiges
Band umfaßt,
das sich rund um das Horn 714 erstreckt. Ein drittes Handstückleitelement,
oder Band, 760 ist rund um das Horn 714 angeordnet,
wobei das zweite Handstückleitband 750 zwischen
dem ersten Handstückleitband 740 und
dem dritten Handstückleitband 760 angeordnet
ist. Das dritte Handstückleitband 760 umfaßt ebenfalls
vorzugsweise ein durchgehendes ringförmiges Band. Jedes der Bänder 740, 750, 760 hat eine
solche Breite und ist so angeordnet, daß eine erste Lücke 770 zwischen
dem ersten und dem zweiten Band 740, 750 ausgebildet
wird und eine zweite Lücke 772 zwischen
dem zweiten Band 750 und dem dritten Band 760 ausgebildet
wird. Jedes der Bänder 740, 750, 760 ist
elektrisch mit einer elektrischen Adapter- und Kabelanordnung (nicht
gezeigt) des Handstücks 710 verbunden,
welche dem Handstück 710 Strom
zuführt.
Vorzugsweise werden ein oder mehr elektrische Drähte (nicht gezeigt) verwendet,
um jedes der Bänder 740, 750, 760 mit
der elektrischen Adapter- und Kabelanordnung elektrisch zu verbinden.
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Im
Gegensatz zur Schalteinrichtung 110 (4)
der anderen Ausführungsformen
umfaßt
die Schalteinrichtung 730 dieser Ausführungsform eine einfache mechanische
Einrichtung für
die Bereitstellung eines elektrischen Stroms zwischen der Schalteinrichtung 730 und
dem Handstück 710,
wobei die Schalterabschlußkappe 720 während der
Betätigung frei
drehbar ist, ohne die elektrische Verbindung zwischen diesen zu
unterbrechen. Die Schalteinrichtung 730 ist im allgemeinen
aus einem oder mehr Schalterknopfelementen 780 ausgebildet.
In dem Fall, daß mehr
als ein Schalterknopfelement 780 verwendet wird, sind die
Schalterknopfelemente 780 voneinander beabstandet, zum
Beispiel in einer Beabstandung von 180° im Falle von zwei Schalterknopfelementen 780.
Jedes Schalterknopfelement 780 hat einen ersten niederdrückbaren
Abschnitt 782 und einen zweiten niederdrückbaren
Abschnitt 784. Das Schalterknopfelement 780 kann
die Form eines Wippschalters haben, der einen zentralen Drehzapfenabschnitt 786 aufweist,
um es dem Schalterknopfelement 780 zu ermöglichen,
sich um diesen zu drehen, abhängig
davon, welcher von dem ersten und dem zweiten niederdrückbaren
Abschnitt 782, 784 niedergedrückt wird.
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Das
Schalterknopfelement 780 weist ein erstes Abschlußkappenleitelement 790 mit
einem ersten Vorsprung 792, der an einem Ende ausgebildet
ist, und mit einem zweiten Vorsprung 794 auf, der am gegenüberliegenden
Ende ausgebildet ist. Das Schalterknopfelement 780 weist
ebenfalls ein zweites Abschlußkappenleitelement 800 mit
einem ersten Vorsprung 802, der an einem Ende ausgebildet
ist, und mit einem zweiten Vorsprung 804 auf, der am gegenüberliegenden
Ende ausgebildet ist. Bei einer beispielhaften Ausführungsform
umfassen der erste und der zweite Vorsprung 792, 802, 794 bzw. 804 jeweils einen
Zahn, der sich nach außen
vom übrigen
Abschnitt der ersten und der zweiten Abschlußkappenleitelemente 790, 800 aus
erstreckt.
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Diese
Ausführungsform
veranschaulicht die Verwendung des ersten Abschlußkappenleitelements 790 und
des zweiten Abschlußkappenleitelement 800 als
Schalter. Das erste Abschlußkappenleitelement 790 ist
am Schalterknopfelement 780 an dem Ende befestigt, welches
den ersten niederdrückbaren
Abschnitt 782 einschließt, und das zweite Abschlußkappenleitelement 800 ist
am Schalterknopfelement 780 am gegenüberliegenden Ende befestigt, welches
den zweiten niederdrückbaren
Abschnitt 784 einschließt. Vorzugsweise haben das
erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 790, 800 eine
Breite, die ähnlich
der Breite des Schalterknopfelements 780 ist, so daß die Elemente 790, 800 unterhalb
des Schalterknopfelements 780 liegen.
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Bei
einer nicht in Eingriff genommenen Stellung des Schalterknopfelements 780 ist
der erste Vorsprung 792 oberhalb des ersten Handstückleitelements
(Band) 740 positioniert, und der zweite Vorsprung 794 ist
oberhalb des zweiten Handstückleitelements
(Band) 750 positioniert. Der zweite Vorsprung 804 des
zweiten Abschlußkappenleitelements 800 ist
ebenfalls oberhalb des zweiten Handstückleitelements (Band) 750 an
einem gegenüberliegenden
Ende desselben in Bezug auf die Position des zweiten Vorsprungs 794 positioniert.
Der erste Vorsprung 802 ist oberhalb des dritten Handstückleitelements
(Band) 760 positioniert. Es versteht sich, daß die Bänder 740, 750, 760 unterschiedliche
Breiten haben können;
das zweite leitfähige
Band 750 ist jedoch vorzugsweise breiter als das erste
und das dritte leitfähige
Band 740, 760, da sowohl das erste als auch das
zweite leitfähige
Element 790, 800 das zweite leitfähige Band 750 in
Eingriff nehmen.
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Beim
Betrieb wird der Benutzer einen des ersten und des zweiten niederdrückbaren
Abschnitts 782, 784 des Schalterknopfelements 780 niederdrücken, um
zu bewirken, daß Strom
von einem Generator (nicht gezeigt) zum Handstück 710 fließt, um die Vibration
der Schneide 716 zu bewirken. Wenn zum Beispiel der Benutzer
den ersten niederdrückbaren Abschnitt 782 niederdrückt, nimmt
der erste Vorsprung 792 das erste Handstückleitelement 740 in Eingriff,
und der zweite Vorsprung 794 nimmt das zweite Handstückleitelement 750 in
Eingriff. Eine elektrische Verbindung wird somit bereitgestellt durch
das Schalten in Brücke
des ersten und des zweiten Handstückleitelements 740, 750,
unter Nutzung des ersten Abschlußkappenleitelements 790. Solange
der erste niederdrückbare
Abschnitt 782 niedergedrückt bleibt, kann Strom zwischen
den ersten und den zweiten leitfähigen
Bändern 740, 750 fließen, um
eine elektrische Leiterbahn zu komplettieren, was dazu führt, daß Strom
dem Handstück 710 zugeführt wird.
Sobald der erste niederdrückbare Abschnitt 782 freigegeben
wird, wird die Schaltung in Brücke
zwischen dem ersten und dem zweiten Handstückleitelement 740, 750 eliminiert
und Strom wird nicht länger
dem Handstück 710 zugeführt.
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In ähnlicher
Weise nimmt, wenn der Benutzer den zweiten niederdrückbaren
Abschnitt 784 niederdrückt,
der erste Vorsprung 802 das dritte Handstückleitelement 760 in
Eingriff, und der zweite Vorsprung 804 nimmt das zweite
Handstückleitelement 750 in
Eingriff. Eine elektrische Verbindung wird somit durch das Schalten
in Brücke
des zweiten und des dritten Handstückleitelements 750,760 unter Nutzung
des zweiten Abschlußkappenleitelements 800 bereitgestellt.
So lange wie der zweite niederdrückbare
Abschnitt 784 niedergedrückt bleibt, kann Strom zwischen
dem zweiten und dem dritten Handstückleitelement 750, 760 fließen, um
eine elektrische Leiterbahn zu komplettieren, was dazu führt, dass
dem Handstück 710 Strom
zugeführt
wird. Sobald der zweite niederdrückbare
Abschnitt 784 freigegeben wird, wird die Schaltung in Brücke zwischen dem
zweiten und dem dritten Handstückleitelement 750, 760 eliminiert,
und dem Handstück 710 wird
kein Strom mehr zugeführt.
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Bei
dieser Ausführungsform
fungieren das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 790, 800 somit
als Schalter, indem sie für
eine Schaltung in Brücke
sorgen, welche zwei entsprechende Handstückleitelemente elektrisch verbindet,
die elektrisch mit einer Stromversorgung verbunden sind. Somit ist,
sobald die Schaltung in Brücke
geschaffen worden ist, die elektrische Leiterbahn vollständig, und
Strom wird dem Handstück 710 zugeführt. Abhängig von
der gewünschten
Konfiguration der Schalteinrichtung 730 kann der erste
niederdrückbare
Abschnitt 782 genutzt werden, um dem Handstück 710 einen
ersten Leistungspegel bereitzustellen, und der zweite niederdrückbare Abschnitt 784 kann
genutzt werden, um dem Handstück 710 einen
zweiten Leistungspegel bereitzustellen. Es versteht sich ebenfalls,
daß die
zusätzlichen
Handstückleitelemente
(Bänder)
und komplementäre
Abschlußkappenleitelemente
bei der Vorrichtung 700 für die Bereitstellung zusätzlicher
Schalter bereitgestellt werden können.
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Es
versteht sich, daß die
Schalterabschlußkappe 720 relativ
so zum Handstück 710 drehbar
ist, daß die
elektrische Verbindung zwischen ihnen während der Drehung der Schalterabschlußkappe 720 nicht
unterbrochen wird, wenn einer der ersten und zweiten niederdrückbaren
Abschnitte 782, 784 betätigt wird. Dies ergibt sich
daraus, daß der
jeweilige erste und zweite Vorsprung mit den jeweiligen Handstückleitelementen
im Eingriff verbleibt, indem er lediglich über die Fläche der leitfähigen Bänder gleitet, wenn
die Schalterabschlußkappe 720 gedreht
wird. Da die Handstückleitelemente
ringförmiger
Natur sind und sich rund um den gesamten Umkreis des Handstücks 710 erstrecken,
wird die elektrische Verbindung aufrechterhalten, wenn die Schalterabschlußkappe 720 zu
einer Position um das Handstück 710 herum
gedreht wird.
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Diese
Ausführungsform
stellt eine viel einfachere Schalteinrichtung als die anderen Ausführungsformen
bereit, jedoch kann die Schalterabschlußkappe 720 dennoch
gedreht werden, ohne die elektrische Verbindung zu unterbrechen,
und es ist keine Hartverdrahtung zwischen dem Handstück 710 und
der Schalterabschlußkappe 720 erforderlich.
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Es
wird jetzt auf 11–13 Bezug
genommen, bei denen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht wird. Diese Ausführungsform ist den in 1–9 veranschaulichten
Ausführungsformen
dahingehend ähnlich,
daß die
Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Handstückkörper 150 zusammenpaßt, um eine
elektrische Verbindung zwischen ihnen auszubilden. Bei dieser Ausführungsform
hat die erste Schalterabschlußkappe 200 ein
erstes Abschlußkappenleitelement 910 und
ein zweites Abschlußkappenleitelement 920,
die jeweils mit einem ersten Handstückleitelement 930 und
einem zweiten Handstückleitelement 940 zusammenpassen,
die innerhalb des Handstückkörpers 150 angeordnet
sind. Aus Gründen
der Einfachheit veranschaulicht 11 die Schalterabschlußkappe 200 ohne
die Außenschale 201,
so daß das
erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 910, 920 besser
betrachtet werden können.
Das erste Abschlußkappenleitelement 910 wird
innerhalb einer ersten Lücke
oder einem ersten Kanal 912 gehalten, der in der Schalterabschlußkappe 200 ausgebildet
ist. Der erste Kanal 912 wird durch gegenüberliegende
erste und zweite Elemente 914, 916 definiert,
wobei der erste Kanal 912 zwischen diesen begrenzt wird.
Es versteht sich, daß das
erste und das zweite Element 914, 916 vorzugsweise
isolierende Elemente umfassen, welche das erste Abschlußkappenleitelement 910 isolieren.
Bei der gezeigten beispielhaften Ausführungsform haben das erste
Abschlußkappenleitelement 910 und
die ersten und zweiten Elemente 914, 916 jeweils
eine ringförmige
Form. Vorzugsweise hat das erste Abschlußkappenleitelement 910 die
Form eine O-Rings, der innerhalb des Kanals 912 zwischen
den Elementen 914, 916 gehalten wird. Wenn das
erste Abschlußkappenleitelement 910 innerhalb
des Kanals 912 sitzt, steht ein Abschnitt 918 im
allgemeinen oberhalb der Außenflächen der
Elemente 914, 916 vor. Dieser Abschnitt 918 dient
als die leitfähige
Kontaktfläche
für das
erste Abschlußkappenleitelement 910.
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In ähnlicher
Weise wird das zweite Abschlußkappenleitelement 920 innerhalb
einer zweiten Lücke
oder eines Kanals 922, ausgebildet in der Schalterabschlußkappe 200,
gehalten. Der zweite Kanal 914 wird durch gegenüberliegende
dritte und vierte Elemente 924, 926 begrenzt,
wobei der zweite Kanal 922 zwischen ihnen begrenzt wird.
Das dritte und das vierte Element 924, 926 umfassen
vorzugsweise isolierende Elemente, welche das zweite Abschlußkappenleitelement 920 isolieren.
Wie das erste Abschlußkappenleitelement 910 ist
das zweite Abschlußkappenleitelement 920 vorzugsweise
ein O-Ring, welcher innerhalb des zweiten Kanals 922 gehalten
wird. Wenn das zweite Abschlußkappenleitelement 920 innerhalb
des zweiten Kanals 922 sitzt, steht ein Abschnitt 928 im
allgemeinen über
die Außenfläche der
Elemente 924, 926 hervor und ist so gestaltet,
daß er
eine leitfähige
Kontaktfläche
bereitstellt.
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Bei
dieser Ausführungsform,
wie bei der Ausführungsform
von 8, dient das Element 230' nicht als ein leitfähiges Element,
sondern umfaßt
vielmehr ein Element, das einfach das Horn 130 und das Instrument 30 aufnimmt.
Das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 910, 920 sind
jeweils elektrisch mit den PCBs 290 (4)
verbunden, um eine Seite des Schaltkreises der Schalteinrichtung 110 auszubilden.
Die elektrische Verbindung zwischen jedem des ersten und des zweiten
Abschlußkappenleitelements 910, 920 und
den PCBs 290 (4) kann ausgebildet werden,
indem eine beliebige Anzahl von Verfahren genutzt wird, einschließlich der
Verdrahtung des ersten und des zweiten Abschlußkappenleitelements 910, 920 mit
den PCBs 290.
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Es
wird jetzt Bezug genommen auf 12, in
welcher der Handstückkörper 150 detaillierter
gezeigt wird. Bei dieser Ausführungsform
ist der Handstückkörper 150 dem
Handstückkörper 150 ähnlich, welcher
unter Bezugnahme auf 8 gezeigt und beschrieben wird,
dahingehend daß der
Handstückkörper 150 komplementäre leitfähige Elemente
einschließt,
die mit dem ersten und dem zweiten Abschlußkappenleitelement 910, 920 der
Schalterabschlußkappe 200 zusammenpassen,
um die elektrische Verbindung zwischen der Schalterabschlußkappe 200 und
dem Handstückkörper 150 bereitzustellen.
Genauer gesagt schließt
der Handstückkörper 150 das
erste und das zweite Handstückleitelement 930, 940 ein,
die jeweils mit dem ersten und dem zweiten Abschlußkappenleitelement 910, 920 zusammenpassen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform
umfaßt
jedes der ersten und der zweiten Handstückleitelemente 930, 940 einen
leitfähigen Streifen,
welcher innerhalb des Flanschabschnitts 160 des Handstückkörpers 150 angeordnet
ist. Aufgrund der allgemein ringförmigen Natur des Handstückkörpers 150 haben
das erste und das zweite Handstückleitelement 930, 940 ebenfalls
eine ringförmige
Form. Das erste und das zweite Handstückleitelement 930, 940 sind
so innerhalb des Handstückkörpers 150 angeordnet,
daß jedes
vom anderen elektrisch isoliert ist. Mit anderen Worten gesagt, befinden
sich ein oder mehr Abstandhalter, die aus einem isolierenden Material
ausgebildet sind, zwischen dem ersten und dem zweiten Handstückleitelement 930, 940.
Jedes der ersten und zweiten Handstückleitelemente 930, 940 ist
mit dem Kabel 22 (1) elektrisch
verbunden.
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Wie
am besten in 13 gezeigt wird, schließen bei
einer weiteren Gestaltung dieser Ausführungsform das erste und das
zweite Handstückleitelement 930, 940 jeweils
einen leicht vertieften Abschnitt ein, der allgemein mit 950 bezeichnet
wird, welcher als ein Haltemerkmal für das Erfassen des jeweils
ersten oder des zweiten Abschlußkappenleitelements 910, 920 dient.
Da das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 910, 920 vorzugsweise leitfähige Spiralfedern
in Form des O-Rings
umfassen, speichern die Elemente 910, 920 Energie
und geben diese ab, abhängig
davon, ob die Ringe zusammengepresst sind oder nicht. Wenn die Schalterabschlußkappe 200 mit
dem Handstückkörper 150 zusammenpaßt, sitzt
das erste Abschlußkappenleitelement 910 innerhalb
des vertieften Abschnitts 950, der im ersten Handstückleitelement 930 ausgebildet ist,
und das zweite Abschlußkappenleitelement 920 sitzt
innerhalb des vertieften Abschnitts 950, der im zweiten
Handstückleitelement 940 ausgebildet
ist. Das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 910, 920 dienen
somit als Feststelleinrichtungen, welche innerhalb der Abschnitte 950 aufgenommen
werden, aufgrund der elastischen Art derselben. Mit anderen Worten
gesagt, wenn die Schalterabschlußkappe 200 anfänglich mit
dem Handstückkörper 150 zusammengesetzt
wird, werden das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 910, 920 durch
die Innenfläche
des Flansches 160 zusammengedrückt, und wenn sie auf die Abschnitte 950 treffen,
biegen sich die Elemente 910, 920 nach außen in die
Abschnitte 950 hinein. Die Abschnitte 950 dienen
daher dazu, das erste und das zweite Abschlußkappenleitelement 910, 920 gegen
das erste und das zweite Handstückleitelement 930, 940 zu plazieren,
so daß sich
die elektrische Verbindung zwischen ihnen ergibt.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird ebenfalls vorzugsweise eine Dichtung 960 bereitgestellt,
um eine sichere Passung zwischen der Schalterabschlußkappe 200 und
dem Handstückkörper 150 zu gewährleisten,
wenn die beiden zusammenpassen. Diese Dichtung 960 wird vorzugsweise
aus einem elastischen Material, wie zum Beispiel einem Elastomer
ausgebildet. Die Schalterabschlußkappe 200 und der
Handstückkörper 150 sind
relativ zu einander drehbar, wenn sich bei der Drehung das erste
und das zweite Abschlußkappenleitelement 910, 920 einfach
innerhalb der vertieften Abschnitte 950 bewegen und ständig in
elektrischem Kontakt mit dem ersten bzw. dem zweiten Handstückleitelement 930, 940 verbleiben.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform
beträgt
der Durchmesser des ersten Abschlußkappenleitelements 910 weniger
als einen Durchmesser des zweiten Abschlußkappenleitelements 920,
um die Form des Handstückkörpers 150 zu
vervollständigen.
Wie bei den anderen Ausführungsformen
wird, wenn eine elektrische Verbindung zwischen der Schalterabschlußkappe 200 und
dem Handstückkörper 150 ausgebildet
ist, der Strom vom Generator (nicht gezeigt) über das Kabel 22 und dann über zwei
elektrische Leiterbahnen zugeführt. Die
erste elektrische Leiterbahn wird durch das jeweilige erste Abschlußkappenleitelement 910 und
das Handstückleitelement 930 begrenzt,
und die zweite elektrische Leiterbahn wird durch das jeweilige zweite
Abschlußkappenleitelement 920 und
das Handstückleitelement 940 begrenzt.
Es versteht sich, daß es
nur eine elektrische Leiterbahn geben kann, oder daß es mehr
als zwei elektrische Leiterbahnen geben kann, wobei jede Leiterbahn
durch ein Paar komplementäre
leitfähige
Elemente begrenzt wird.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung eine
Vorrichtung bereit, um zu gewährleisten,
daß die Auswirkungen
von Trümmern
und anderem leitfähigen
Fremdmaterial auf die zusammenpassenden leitfähigen Elemente (Kontakte),
das heißt
Oberflächenoxidation
oder Trümmer
oder andere Fremdkörper,
die sich auf die Leitung zwischen den Kontakten auswirken könnten, gemildert
werden. Durch das Entfernen dieser Materialien kann ein robuster
leitfähiger
Kontakt wiederhergestellt werden. Bei der vorliegenden Erfindung
gibt es zumindest zwei Formen von Reibungskontakt-/Schabeaktion,
die den robusten Kontakt zwischen vorgesehenen Oberflächen wiederherstellen.
Erstens führt
das Einführen
der Schalterabschlußkappe 200 in
den Haupthandstückkörper 150 zu
Kontaktbiegung und Reibungsreiben (frictional rubbing), wenn die
Kontakte in Eingriff kommen und voll gegen einander anliegen. Zweitens
bewirkt die Drehanpassung der Schalterabschlußkappe 200, während sie
anfänglich
die Schalter so ausrichtet, daß sie
mit der gewünschten
Schneiden-Symmetrie oder Neuausrichtung während der Benutzung fluchten,
eine Wischaktion zwischen den Kontakten. Diese Wischaktion wischt
die Kontaktoberflächen sauber,
und das Reibungsreiben der Kontakte schabt ebenfalls Oxide ab.
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Die
Erfindung ist zwar im besonderen unter Bezugnahme auf die bevorzugten
Ausführungsformen
derselben gezeigt und beschrieben worden, jedoch ist es für die Fachleute
klar, daß verschiedene Änderungen
bei Form und Details dabei vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert
wird.