EP2434966A1 - Chirurgisches instrument - Google Patents

Chirurgisches instrument

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Publication number
EP2434966A1
EP2434966A1 EP10715805A EP10715805A EP2434966A1 EP 2434966 A1 EP2434966 A1 EP 2434966A1 EP 10715805 A EP10715805 A EP 10715805A EP 10715805 A EP10715805 A EP 10715805A EP 2434966 A1 EP2434966 A1 EP 2434966A1
Authority
EP
European Patent Office
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instrument according
instrument
proximal
distal
force
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10715805A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Theodor Lutze
Olaf Hegemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aesculap AG
Original Assignee
Aesculap AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aesculap AG filed Critical Aesculap AG
Publication of EP2434966A1 publication Critical patent/EP2434966A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320016—Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes
    • A61B17/32002—Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes with continuously rotating, oscillating or reciprocating cutting instruments
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    • A61B2017/00292—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003—Steerable
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    • A61B2017/003—Steerable
    • A61B2017/00305—Constructional details of the flexible means
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    • A61B2017/003—Steerable
    • A61B2017/00318—Steering mechanisms
    • A61B2017/00323—Cables or rods
    • A61B2017/00327—Cables or rods with actuating members moving in opposite directions
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    • A61B17/32002—Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes with continuously rotating, oscillating or reciprocating cutting instruments
    • A61B2017/320032—Details of the rotating or oscillating shaft, e.g. using a flexible shaft

Definitions

  • the invention relates to a surgical instrument, in particular for use in combination with a trocar or the like., With a proximal and a distal, each having a joint zone end portion and an interposed, bending-resistant central portion.
  • the proximal end section is connectable to an actuating device, in particular also a motor drive device, and to the distal end section a cutting, abrading or milling tool drivable by means of a drive element is connected.
  • the object of the present invention is to further develop the above-mentioned surgical instrument so that it can be used more flexibly and has a larger working area.
  • the instrument has an outer hollow cylindrical shaft, an inner hollow cylindrical shaft and a control element arranged between these shafts with two or more at least substantially from the proximal to the distal joint zone the instrument extending, tensile and / or compressive forces transmitted longitudinal elements.
  • the longitudinal elements are arranged in the circumferential direction of the instrument at substantially regular angular intervals and connected at their proximal and distal ends with each other in the circumferential direction.
  • pivotal movements can now be performed on the proximal end section, to which pivoting movements at the distal end section then correspond.
  • the coupling of the pivotal movement at the proximal and distal end portion is achieved by the control element and its force transmitting longitudinal elements.
  • the pivoting movement is limited to one plane. If several, in particular four or more, for example, eight force-transmitting longitudinal elements used, it is possible to pivot the surgical instrument in two mutually perpendicular planes or to pivot, in particular in the use of eight control elements or more in virtually arbitrary levels.
  • the instrument has a control element, which comprises a hollow cylindrical component, the cylinder wall is divided at least in the region of a portion between the proximal and distal ends in two or more wall segments which form the force-transmitting longitudinal elements.
  • the two or more wall segments at the distal end of the hollow cylindrical component can be firmly connected to each other via a collar.
  • the two or more wall segments in the region of the proximal end of the hollow cylindrical member may be firmly connected to each other.
  • the hollow cylindrical component is formed integrally.
  • the handling when assembling the instrument is particularly simple.
  • the one-piece component can be produced with particular precision with respect to the mutual alignment of the wall segments.
  • Instruments of this embodiment have, in particular, a hollow-cylindrical component which is manufactured from a single tube, wherein the subdivision of the cylinder wall into wall segments preferably takes place by means of laser beam cutting.
  • steel alloys or nitinol are particularly suitable.
  • the inner shaft of the instrument is designed as a drive element, so that the largest possible inner lumen remains free, for example, for discharging ablated from the tool tissue parts of the treated patient.
  • the drive element in this case has two flexible sections, which are arranged in the assembled state of the instrument respectively in the proximal and distal joint zones within the outer shaft. This ensures that the typically rotating drive movement can also be transmitted in an angled state to the tool connected to the distal end section.
  • the drive element is formed substantially torsionally stiff.
  • the outer shaft is preferably formed torsionally stiff to accommodate the reaction forces occurring during operation of the tool and to avoid twisting of the instrument. Warping the instrument would cause the instrument to be moved away from its intended location, an effect that could lead to significant complications in high-precision operations.
  • the articulation zones are formed elastically, preferably flexurally elastic, so that the surgical instrument will be restored to the straight shape in the event of an elimination of the forces which force a pivotal movement at the proximal end.
  • the force-transmitting longitudinal elements are arranged laterally spaced from each other in a variant of the present invention, so that they do not rub against each other during the pivoting movement and so the pivoting movement can be made with a minimum of effort.
  • a spacer may be arranged in each case between the laterally spaced-apart longitudinal elements, so that the position in the circumferential direction of the longitudinal elements remains substantially unchanged even for larger forces to be introduced for carrying out the pivoting movement.
  • the force-transmitting longitudinal elements along the longitudinal direction are arranged at least partially in direct contact with each other.
  • the longitudinal force-transmitting elements are radially guided by the outer and inner shafts, resulting in a further improvement in the accuracy of the pivotal movement made at the distal end.
  • the distal ends of the longitudinal elements are fixed in the circumferential direction in angular positions which are different from the angular positions in which the respectively associated proximal ends are fixed.
  • the angular difference in which the angular positions of the distal and proximal ends of a longitudinal element are fixed may range from about 10 ° to about 350 °.
  • differences in the angular positions at the proximal and distal ends in the range of about 45 ° to about 315 ° are of interest, more preferably in the range of about 150 ° to about 210 °.
  • the force-transmitting longitudinal elements are preferably arranged helically at least in sections.
  • angular positions of the longitudinal elements in their helical path which differ to a very small extent from the axial direction of the instrument. This means that even with a very large angular offset of, for example, 180 ° secure handling of the instrument is ensured and in particular the pivoting movement of the distal end can be performed with precision and predictable.
  • the force-transmitting longitudinal elements in the region of the proximal and / or distal end portion are arranged with a substantially parallel orientation to the longitudinal axis of the instrument.
  • one or more sections may be arranged parallel to the longitudinal direction of the instrument.
  • the force-transmitting longitudinal elements are formed as cables or wires.
  • the force-transmitting longitudinal elements have a banana-shaped cross-section.
  • the force-transmitting longitudinal elements are formed from a hollow cylindrical component in which, for example by means of laser beam cutting, the cylinder wall transmits over the largest part, in particular almost over the entire length in the axial direction to form the force Slotted longitudinal elements.
  • the longitudinal elements are formed by cylinder wall segments, which have a circular arc shape in cross section.
  • the wall segments preferably have a circular arc shape in cross-section which corresponds to an arc angle of approximately 20 ° or more, in particular 30 ° or more.
  • the number of wall segments is preferably in the range of 4 to 16, more preferably in the range of 6 to 12.
  • the distance between the wall segments in the circumferential direction of each other is measured in degrees, preferably about 2 ° to 15 °, more preferably about 4 ° to about 8 °.
  • the slot width as produced by laser beam cutting, can be increased if necessary, so that the remaining strip-shaped wall segments can be moved without contact relative to each other. Due to the circular segment-like cross sections of the longitudinal elements of the non-contact state of the longitudinal elements is retained even in the case of tensile or compressive stress in the joint areas; This is especially true in a leadership of the longitudinal elements in the radial direction between an inner and an outer shaft.
  • the two end portions of the hollow cylindrical element remain uncut, so that the longitudinal elements remain connected to each other via annular collars.
  • the proximal and distal articulation zones of the instrument can be realized in various ways.
  • the inner shaft is used as a drive element, it has flexible sections in the area of the joint zones, which may be sufficient for the realization of the proximal and distal joint zones, from the front. This means that the outer shaft must be correspondingly flexible in order to also follow the pivot movements initiated by the control element.
  • both the inner and the outer shank can have a proximal and distal joint section in the region of the proximal and distal joint zones, wherein, when the inner shaft is used as the drive element, its flexible sections correspond to the proximal and distal joint sections.
  • the articulation zones of the outer and / or inner shaft have a plurality of slots extending in the circumferential direction, which are separated from each other by wall areas in the circumferential direction or axial direction.
  • a respective wall section in the circumferential direction two or more, in particular three or more slots arranged one behind the other.
  • the slots are preferably arranged in the circumferential direction at equal distances from each other.
  • the joint zones of preferred instruments have three or more slots arranged side by side, wherein preferably the juxtaposed slots are arranged offset from one another in the circumferential direction.
  • the distances in which the slots are arranged in the axial direction to each other spaced may be equal or vary, hereby the joint properties, in particular the bending radius, can be influenced.
  • the slots are the cylinder wall completely penetrating slots.
  • good bending properties can also be achieved if the slots do not completely penetrate the wall of the shaft, but in particular end before reaching the inner circumference.
  • the wall of the shaft remains closed as a whole, which may be desirable in some applications, in particular the outer shaft.
  • a preferred geometry of the slots is when the wall surfaces delimiting the slots are disposed at an acute angle to the radial direction.
  • Preferably opposite wall surfaces of the same slot are arranged in mirror image, so that the outer circumference of a shaft results in a larger slot width than adjacent to the inner circumference.
  • Axially spaced apart slots are preferably circumferentially overlapping but offset from each other so as to provide a regular arrangement of the slots.
  • the wall surfaces of the slots may be inclined at an angle to the axial direction, which deviates from 90 °, so that the width of the slots on the outer circumference is greater than on the inner circumference of the outer shaft. This makes it possible to realize sufficiently large pivoting angles even with small slot widths without the number of slots having to be increased or the joint area having to extend over a greater axial length.
  • proximal and distal joint zones are of identical design and in particular have the same extension in the longitudinal direction of the instrument, this is not absolutely necessary.
  • proximal and distal joint zones are formed differently, in particular also of different lengths. This can be achieved, for example, that a corresponding Pivoting movement of the proximal joint zone results in less or increased pivotal movement at the distal end portion of the instrument.
  • the pivoting movement of the proximal and / or distal joint zone is adjustable. This can be done, for example, by varying the extent of the proximal and / or the distal joint zone and thus changing the pivoting behavior of the two joint zones relative to one another.
  • the instrument comprises a holding device with which parts of one of the joint zones can be fixed in terms of bending with respect to the central section or a functional unit adjoining the proximal or distal end section of the instrument.
  • the holding device can comprise a displaceable, rigid sleeve parallel to the longitudinal axis of the bending-resistant middle section.
  • the sleeve Depending on the position of the sleeve in the longitudinal direction to the central portion of the proximal and / or distal end portion and the joint zone provided there may be influenced in their length and thus also influenced in their pivoting behavior.
  • the rigid sleeve is arranged on the outer circumference of the rigid shaft, so that not only the lumen of the control device remains unaffected, but also the position of the sleeve is easily changeable and in particular also can be fixed.
  • the holding device on the functional unit which is coupled to the proximal end of the control device, comprise a supporting holding element.
  • the joint zone can be influenced by the proximal end in their pivoting behavior.
  • the holding device can be positioned in a predetermined position and in particular also fixed. This makes it possible to pre-set or readjust the pivoting behavior of the distal and proximal end sections in a repeatable and precisely definable manner.
  • FIG. 1A shows a surgical instrument in the form of a shaver according to the prior art
  • Figure IB shows a surgical instrument in the form of a shaver according to the present invention
  • Figure 2A, B and C an outer shaft, a control element and an inner shaft of the instrument according to the invention according to Figure IB;
  • FIG. 2D shows an alternative embodiment of the control element of FIG. 2B
  • FIGS 2E and F show two alternative embodiments of hinge portions for the outer shaft of Figure 2A;
  • FIGS. 3A and B show two variants of an alternative embodiment of a control element for the inventive surgical instrument of FIG. 1B.
  • FIG. 1A shows a conventional surgical instrument in the form of a shaver 10 having a proximal end 12, a straight, rigid shaft 14, and a slightly angled distal end portion 16 to which a tool, such as a cutting, Abrasiv- or milling tool connected, in particular also formed.
  • a tool such as a cutting, Abrasiv- or milling tool connected, in particular also formed.
  • Drilling tools can also be used in the instrument according to the invention, in which case the distal end of the instrument is not closed and, instead of the lateral opening, there is an opening in the axial direction for the passage of the drilling tool.
  • the angle at which the distal end portion 16 deviates from the longitudinal direction of the instrument 10 is predetermined during manufacture and remains invariably preserved.
  • the instrument can cover a limited working range by rotation about the longitudinal axis of the shaft 14, which is typically performed in a trocar, which is already significantly expanded compared to the also known, straight-line design of the instrument.
  • a surgical instrument is provided with a proximal and a distal joint zone, as shown by the example of the shaver 20 of Figure IB and will be discussed below.
  • the shaver 20 has a shaft which is divided into a proximal end section 22, a rigid central section 24 and a distal end section 26.
  • a tool 28 is connected or formed, which may correspond in its construction to that described for example in DE 10 2004 046 539 Al.
  • the proximal and distal end portions 22, 26 of the instrument 20 each include a hinge zone 30, 32 which allow pivotal movement of the proximal end portion 22 which translates into pivotal movement of the distal end portion 26 on the hinge portion 32 due to a control element of the instrument 20. This can be done with the shaver 20 of Figure IB both in straight alignment, with slight bending of the distal end portion 26 and with a nearly vertical angulation of the end portion 26, which gives the instrument a considerably enlarged work area and also makes difficult accessible working positions accessible.
  • FIG. 2A shows an outer hollow-cylindrical shaft 40 with a proximal end region 42, a proximal flexible section 44 adjoining it, and a rigid center section 46 adjoining it in the direction of the distal end 52, on which a flexible section 50 first follows at the distal end section 48 to which then a component of a tool 52 is connected or formed.
  • the component of the tool is formed on the distal end of the outer shaft 40.
  • a control element 60 shown in Figure 2B is then inserted, which has a plurality, in this case eight, parallel to the longitudinal direction of the instrument extending force transmitting longitudinal elements 62, for example in the form of cables or wires.
  • the longitudinal elements 62 are connected to each other at their proximal and distal ends in the circumferential direction to form a collar 64, 66.
  • the length of the control member 60 extends from the proximal hinge portion, as can be seen by comparing the illustration in FIGS. 2A and 2B 44 of the outer shaft 40 to the distal hinge portion 50 of the outer shaft 40th
  • FIG. 2D shows an alternative embodiment of a control element 60 ', which is made of a one-piece tube 61, for example by laser beam cutting.
  • the slits 63 formed in the tube 61 by laser beam cutting extend almost the entire length of the tube 61, so that only at the proximal and distal end unslotted annular collars 64 ', 66' remain, which connect the force acting longitudinal elements wall segments 65 each with each other.
  • an inner shaft 80 is inserted into the interior of the hollow-cylindrical control element 60.
  • the inner shaft 80 includes at the proximal end a hinge portion 82 and a flexure resistant center portion 84 and a distal hinge portion 86. Attached to the distal hinge portion 86 is a tool component 88 which, after the inner shaft 80 passes through the control member 60, into the outer shaft 40 is inserted in the same position as the tool component 52 of the outer shaft 40 is arranged.
  • the inner shaft 80 simultaneously acts as a drive element, so that during a rotational movement then the tool components 88 and 52 interact and, for example, in this area coming into contact tissue parts via a cutting, Abrasiv- or milling function can remove. After the inner shaft 80 has a free lumen, such tissue parts may be delivered and removed via the lumen of the inner shaft 80 out to the proximal end 42 of the instrument.
  • the design of the joint sections in the form of the flexible sections 44, 50 and 82, 86 of the inner and outer shank can be varied.
  • FIGS. 2E and 2F show two variants of related embodiments of the flexible sections, here in the form of the sections 44 'and 44 ", respectively.
  • the same type of configuration is also suitable for the flexible section 50.
  • a slot structure with circumferentially extending slots 47 in the hollow cylindrical shaft Preferably, two or more slots separated from one another via webs are present along a circumferential line. Since the arrangement of slots along only one perimeter line would allow only a very small pivot angle, typical slot structures of hinge zone 44 'have a plurality of axially spaced circumferential lines with slots 47 therein. Slits 47 which are arranged adjacent to one another in the axial direction are preferably offset relative to one another in the circumferential direction, so that bending possibilities result in several levels.
  • FIG. 2F there are two slots 47 per circumferential line, which are separated from one another by webs 49.
  • FIG. 2E there are three slots 47.
  • the slot structure in both cases typically includes a plurality of slots 47 arranged along a plurality of imaginary and axially spaced circumferential lines.
  • the longitudinal force-transmitting elements 92 are not rectilinear and arranged parallel to the longitudinal axis of the control element 90, but along helical lines such that the ends of the longitudinal elements 92 are circumferentially angularly offset Ringbünd 94, 96 end.
  • the angular offset in the circumferential direction in the embodiment shown in Figure 3A is about 180 °, with the result that a pivoting movement of the proximal end of the instrument leads to a pivotal movement of the distal end portion, which runs in the same pivoting plane but in the opposite direction.
  • a U-shaped angled instrument configuration is then obtained.
  • FIG. 3B shows a variant of a control element 90 'which, like the control element 60' of FIG. 2D, is formed from a one-piece tube by laser cutting.
  • the resulting wall segments 92 ' are separated by slots 93' of each other and only in the region of annular collars 94 ', 96' positively connected to each other.
  • the advantages of the helical course of the wall segments are the same as in the control element 90 with the helical longitudinal elements 92.

Abstract

Um ein chirurgisches Instrument mit einem proximalen und einem distalen, jeweils eine Gelenkzone umfassenden Endabschnitt sowie einem dazwischen angeordneten, biegefesten Mittelabschnitt, wobei der proximale Endabschnitt mit einer Betätigungsvorrichtung verbindbar ist und wobei an den distalen Endabschnitt ein mittels eines Antriebselements antreibbares Schneid-, Abrasiv- oder Fräswerkzeug angeschlossen ist, so weiter zu bilden, dass es flexibler einsetzbar ist und einen größeren Arbeitsbereich aufweist, wird vorgeschlagen, dass das Instrument einen äußeren hohlzylindrischen Schaft, einen inneren hohlzylindrischen Schaft sowie ein zwischen diesen Schäften angeordnetes Steuerungselement mit zwei oder mehr sich zumindest im Wesentlichen von der proximalen zur distalen Gelenkzone des Instruments erstreckenden, Zug- und/oder Druckkräfte übertragenden Längselementen umfasst, wobei die Längselemente in Umfangsrichtung des Instruments in im Wesentlichen regelmäßigen Winkelabständen angeordnet und an ihrem proximalen und distalen Ende miteinander in Umfangsrichtung verbunden sind.

Description

Chirurgisches Instrument
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument, insbesondere zur Verwendung in Kombination mit einem Trokar oder dgl., mit einem proximalen und einem distalen, jeweils eine Gelenkzone umfassenden Endabschnitt sowie einem dazwischen angeordneten, biegefesten Mittelabschnitt.
Der proximale Endabschnitt ist mit einer Betätigungsvorrichtung, insbesondere auch einer motorischen Antriebsvorrichtung verbindbar, und an den distalen Endabschnitt ist ein mittels eines Antriebselements antreibbares Schneid-, Ab- rasiv- oder Fräswerkzeug angeschlossen.
Es ist bekannt, solche chirurgischen Instrumente zur Vergrößerung ihres Arbeitsbereichs im distalen Endabschnitt leicht abgewinkelt auszubilden, beispielsweise um 20° gegenüber der Längsrichtung des Instruments, wie dies aus der EP 0 677 276 Bl oder auch der DE 10 2004 046 539 Al bekannt ist.
Trotz der Abwinkelung des distalen Endabschnitts ist der Arbeitsbereich, der damit beim Patienten erreicht werden kann, immer noch vergleichsweise eingeschränkt und insbesondere schwer erreichbare Gewebeteile verlangen zum Teil trotzdem die erneute Platzierung des Trokars, was generell unerwünscht ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs genannte chirurgische Instrument so weiter zu bilden, dass es flexibler einsetzbar ist und einen größeren Arbeitsbereich aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs beschriebenen chirurgischen Instrument dadurch gelöst, dass das Instrument einen äußeren hohl- zylindrischen Schaft, einen inneren hohlzylindrischen Schaft sowie ein zwischen diesen Schäften angeordnetes Steuerungselement mit zwei oder mehr sich zumindest im Wesentlichen von der proximalen zur distalen Gelenkzone des Instruments erstreckenden, Zug- und/oder Druckkräfte übertragenden Längselementen. Die Längselemente sind dabei in Umfangsrichtung des Instruments in den wesentlichen regelmäßigen Winkelabständen angeordnet und an ihrem proximalen und distalen Ende miteinander in Umfangsrichtung verbunden.
Aufgrund dieser Ausgestaltung des chirurgischen Instrumentes lassen sich nun am proximalen Endabschnitt Schwenkbewegungen durchführen, zu der dann Schwenkbewegungen am distalen Endabschnitt korrespondieren.
Gegenüber den Instrumenten des Standes der Technik ist anstelle der geradlinigen (linearen) oder feststehend gekröpften Konfiguration eine bedarfsweise geradlinig oder einstellbar gekröpfte Konfiguration möglich, die auch noch während eines chirurgischen Einsatzes bei einer Operation in vorgegebenen Grenzen variiert werden kann.
Die Kopplung der Schwenkbewegung am proximalen und distalen Endabschnitt wird durch das Steuerungselement und dessen Kraft übertragende Längselemente erreicht.
Werden zwei Kraft übertragende Längselemente verwendet, ist die Schwenkbewegung auf eine Ebene beschränkt. Werden mehrere, insbesondere vier oder mehr, beispielsweise acht Kraft übertragende Längselemente verwendet, besteht die Möglichkeit, das chirurgische Instrument in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen zu verschwenken oder aber, insbesondere bei der Verwendung von acht Steuerungselementen oder mehr in praktisch beliebig wählbaren Ebenen zu verschwenken.
Die Schwenkbewegungen sind dabei nicht auf Winkel von ca. 20° beschränkt, sondern können durchaus Schwenkbewegungen bis weit über 90° erreichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Instrument ein Steuerungselement auf, welches ein hohlzylindrisches Bauteil umfasst, dessen Zylinderwand mindestens im Bereich eines Abschnitts zwischen dem proximalen und distalen Ende in zwei oder mehr Wandsegmente unterteilt ist, die die Kraft übertragenden Längselemente bilden.
Hierbei können die zwei oder mehr Wandsegmente am distalen Ende des hohl- zylindrischen Bauteils über einen Ringbund fest miteinander verbunden sein.
Weiterhin können die zwei oder mehr Wandsegmente im Bereich des proximalen Endes des hohlzylindrischen Bauteils fest miteinander verbunden sein.
Besonders bevorzugt wird das hohlzylindrische Bauteil einstückig ausgebildet. Hier ist die Handhabung beim Zusammenbau des Instruments besonders einfach. Außerdem lässt sich das einstückige Bauteil mit besonderer Präzision bezüglich der gegenseitigen Ausrichtung der Wandsegmente herstellen.
Instrumente dieser Ausgestaltung weisen insbesondere ein hohlzylindrisches Bauteil auf, welches aus einem einzigen Röhrchen gefertigt ist, wobei die Unterteilung der Zylinderwand in Wandsegmente vorzugsweise mittels Laserstrahlschneiden erfolgt.
Als Werkstoff zur Herstellung des Steuerungselements, insbesondere des hohl- zylindrischen Bauteils bieten sich insbesondere Stahllegierungen oder Nitinol an.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der innere Schaft des Instruments als Antriebselement ausgebildet, sodass ein möglichst großes inneres Lumen frei bleibt, beispielsweise zum Abführen von von dem Werkzeug abgetragenen Gewebeteilen des behandelten Patienten. Das Antriebselement verfügt dabei über zwei flexible Abschnitte, die im zusammengebauten Zustand des Instruments jeweils in den proximalen und distalen Gelenkzonen innerhalb des äußeren Schafts angeordnet sind. Damit wird erreicht, dass die typischerweise rotierende Antriebsbewegung auch im abgewinkelten Zustand auf das an den distalen Endabschnitt angeschlossene Werkzeug übertragen werden kann.
Um hier eine möglichst effektive Übertragung der Drehmomente zu erreichen, wird das Antriebselement im Wesentlichen verwindungssteif ausgebildet.
Auch der äußere Schaft ist vorzugsweise verwindungssteif ausgebildet um die beim Betrieb des Werkzeugs auftretenden Reaktionskräfte aufzunehmen und eine Verwindung des Instruments zu vermeiden. Ein Verwindung des Instruments hätte zur Folge, dass das Instrument von seinem jeweils vorgesehen Einsatzort wegbewegt wird, ein Effekt, der bei hochpräzise auszuführenden Operationen zu erheblichen Komplikationen führen könnte.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Gelenkzonen elastisch, vorzugsweise biegeelastisch, ausgebildet, sodass sich das chirurgische Instrument bei einem Fortfall der Kräfte, die eine Schwenkbewegung am proximalen Ende erzwingen, eine Rückstellung in die gerade Form bewirkt wird.
Die Kraft übertragenden Längselemente sind bei einer Variante der vorliegenden Erfindung zueinander lateral beabstandet angeordnet, sodass diese bei der Schwenkbewegung nicht aneinander reiben und so die Schwenkbewegung mit einem minimalen Kraftaufwand vorgenommen werden kann.
Alternativ kann zwischen den lateral beabstandeten Längselementen jeweils ein Abstandshalter angeordnet sein, sodass die Position in Umfangsrichtung der Längselemente auch bei größeren einzuleitenden Kräften zur Durchführung der Schwenkbewegung im Wesentlichen unverändert bleibt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kraft übertragenden Längselemente entlang der Längsrichtung mindestens partiell in direktem Kontakt miteinander angeordnet sind. Auch hier ist sichergestellt, dass die Längselemente in Um- fangsrichtung gesehen auch bei Krafteinleitung in ihren Positionen verbleiben und somit eine exakte Steuerung der Schwenkbewegung des distalen Endes erzielt werden kann.
Weiter bevorzugt werden die Kraft übertragenden Längselemente von dem äußeren und dem inneren Schaft in Radialrichtung geführt, was zu einer weiteren Verbesserung der Genauigkeit der am distalen Ende ausgeführten Schwenkbewegung führt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei dem erfindungsgemäß einzusetzenden Steuerungselement die distalen Enden der Längselemente in Umfangsrichtung in Winkelpositionen festgelegt sind, die von den Winkelpositionen, in denen die jeweils zugehörenden proximalen Enden festgelegt sind, verschieden sind.
Dies erlaubt die Durchführung von Schwenkbewegungen des distalen Endes in einer anderen Ebene als der, in der die Schwenkbewegung des proximalen Endes durchgeführt wird.
Die Winkeldifferenz, in der die Winkelpositionen des distalen und des proximalen Endes eines Längselements festgelegt sind, kann im Bereich von ca. 10° bis ca. 350° reichen. Insbesondere sind Differenzen in den Winkelpositionen am proximalen und distalen Ende im Bereich von ca. 45° bis ca. 315° von Interesse, weiter bevorzugt im Bereich von ca. 150° bis ca. 210°.
Um dies zu erreichen, werden die Kraft übertragenden Längselemente vorzugsweise mindestens abschnittsweise schraubenlinienförmig angeordnet. Im Hinblick auf die typische Länge eines chirurgischen Instruments und der daraus folgenden Länge der Längselemente und des gleichzeitig relativ geringen Durchmessers ergeben sich Winkelanstellungen der Längselemente auf ihrem schraubenlinienförmigen Weg, die in sehr geringem Umfang von der Axialrichtung des Instruments abweichen. Dies bedeutet, dass auch bei einem sehr großen Winkelversatz von beispielsweise 180° eine sichere Handhabung des Instruments gewährleistet ist und insbesondere auch die Schwenkbewegung des distalen Endes winkelgenau und vorhersagbar durchgeführt werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kraft übertragenden Längselemente im Bereich des proximalen und/oder distalen Endabschnitts mit einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zur Längsachse des Instruments angeordnet sind.
Alternativ können auch ein oder mehrere Abschnitte parallel zur Längsrichtung des Instruments angeordnet sein.
Auch hier ergibt sich im Hinblick auf die typische Länge des erforderlichen Steuerungselements von zumeist mehr als 10 cm und bei einem typischen Durchmesser des Instruments von wenigen Millimetern eine extrem hohe Steigung der Schraubenlinienform oder anders ausgedrückt eine sehr geringe Abweichung von der Parallelität zur Längsrichtung des Instruments, die wenige Winkelgrade bis zu einem Bruchteil eines Winkelgrads beträgt.
Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Instruments sind die Kraft übertragenden Längselemente als Kabel oder Drähte ausgebildet.
Bei einer anderen Variante weisen die Kraft übertragenden Längselemente einen bananenförmigen Querschnitt auf. Wie zuvor schon ausgeführt, werden bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Kraft übertragenden Längselemente aus einem hohlzylindri- schen Bauteil gebildet, bei dem, beispielsweise mittels Laserstrahlschneiden, die Zylinderwand über den größten Teil, insbesondere nahezu über die gesamte Länge in Axialrichtung zur Ausbildung der Kraft übertragenden Längselemente geschlitzt ist. Die Längselemente werden dabei von Zylinderwandsegmenten gebildet, die im Querschnitt eine Kreisbogenform aufweisen.
Bevorzugt weisen die Wandsegmente im Querschnitt eine Kreisbogenform auf, die einem Bogenwinkel von ca. 20° oder mehr, insbesondere 30° oder mehr entspricht.
Die Zahl der Wandsegmente liegt bevorzugt im Bereich von 4 bis 16, weiter bevorzugt im Bereich von 6 bis 12.
Der Abstand der Wandsegmente in Umfangsrichtung von einander (entspricht der Schlitzbreite) beträgt in Winkelgraden gemessen vorzugsweise ca. 2° bis 15°, weiter bevorzugt ca. 4° bis ca. 8°.
Die Schlitzbreite, wie sie beim Laserstrahlschneiden entsteht, kann bei Bedarf vergrößert werden, so dass die verbleibenden streifenförmigen Wandsegmente berührungslos gegeneinander bewegt werden können. Aufgrund der kreissegmentartigen Querschnitte der Längselemente bleibt der berührungslose Zustand der Längselemente auch im Falle der Zug- oder Druckbelastung auch in den Gelenkbereichen erhalten; dies gilt insbesondere bei einer Führung der Längselemente in Radialrichtung zwischen einem inneren und einem äußeren Schaft.
Die beiden Endbereiche des hohlzylindrischen Elements bleiben ungeschlitzt, so dass die Längselemente über Ringbünde miteinander verbunden bleiben. Die proximalen und distalen Gelenkzonen des Instruments können in verschiedener Weise realisiert werden.
Wird der innere Schaft als Antriebselement verwendet, besitzt er von vornehe- rein im Bereich der Gelenkzonen flexible Abschnitte, die zur Realisierung der proximalen und distalen Gelenkzonen ausreichend sein können. Dies bedeutet, dass der äußere Schaft entsprechend flexibel sein muss, um den durch das Steuerungselement initiierten Schwenkbewegungen ebenfalls zu folgen.
Alternativ kann sowohl der innere als auch der äußere Schaft im Bereich der proximalen und distalen Gelenkzonen einen proximalen und distalen Gelenkabschnitt aufweisen, wobei bei der Verwendung des inneren Schafts als Antriebselement dessen flexible Abschnitte dem proximalen bzw. distalen Gelenkabschnitt entsprechen.
Vorzugsweise weisen die Gelenkzonen des äußeren und/oder inneren Schafts in Umfangsrichtung verlaufend mehrere Schlitze auf, die voneinander durch Wandbereiche in Umfangsrichtung bzw. Axialrichtung voneinander getrennt sind.
Bevorzugt weist ein jeweiliger Wandabschnitt in Umfangsrichtung zwei oder mehr, insbesondere drei oder mehr Schlitze hintereinander angeordnet auf. Die Schlitze sind dabei bevorzugt in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen zueinander angeordnet.
In Axialrichtung weisen die Gelenkzonen bevorzugter Instrumente drei oder mehr Schlitze nebeneinander angeordnet auf, wobei bevorzugt die nebeneinander angeordneten Schlitze in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Abstände, in denen die Schlitze in Axialrichtung zu einander beabstandet angeordnet sind, können gleich sein oder variieren, wobei hiermit die Gelenkeigenschaften, insbesondere der Biegeradius, beeinflusst werden können. Typischerweise wird vorgesehen, dass die Schlitze die Zylinderwand vollständig durchdringende Schlitze sind. Gute Biegeeigenschaften lassen sich allerdings auch erzielen, wenn die Schlitze die Wand des Schafts nicht vollständig durchsetzen, sondern insbesondere vor dem Erreichen des Innenumfangs enden. Damit bleibt die Wand des Schafts insgesamt geschlossen, was in einigen Anwendungen insbesondere beim äußeren Schaft erwünscht sein kann.
Eine bevorzugte Geometrie der Schlitze liegt vor, wenn die die Schlitze begrenzenden Wandflächen in einem spitzen Winkel zur Radialrichtung angeordnet sind. Vorzugsweise werden dabei gegenüberliegende Wandflächen desselben Schlitzes spiegelbildlich angeordnet, so dass sich am Außenumfang eines Schafts eine größere Schlitzbreite ergibt als benachbart zum Innenumfang.
In Axialrichtung von einander beabstandete Schlitze werden vorzugsweise in Umfangsrichtung überlappend, jedoch gegeneinander versetzt angeordnet, so dass sich eine regelmäßige Anordnung der Schlitze ergibt.
Die Wandflächen der Schlitze können dabei gegen die Axialrichtung unter einem Winkel geneigt sein, der von 90 ° abweicht, so dass die Breite der Schlitze am Außenumfang größer ist als am Innenumfang des äußeren Schafts. Damit lassen sich auch bei kleinen Schlitzbreiten ausreichend große Schwenkwinkel realisieren, ohne dass die Zahl der Schlitze vergrößert werden müsste bzw. der Gelenkbereich sich über eine größere axiale Länge erstrecken müsste.
Während in vielen Fällen die proximale und die distale Gelenkzone gleich ausgebildet sind und insbesondere eine gleiche Ausdehnung in Längsrichtung des Instruments aufweisen, ist dies nicht zwingend erforderlich.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die proximale und die distale Gelenkzone verschieden, insbesondere auch verschieden lang ausgebildet sind. Dadurch lässt sich beispielsweise erreichen, dass eine entsprechende Schwenkbewegung der proximalen Gelenkzone in einer geringeren oder verstärkten Schwenkbewegung am distalen Endabschnitt des Instruments resultiert.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schwenkbewegung der proximalen und/oder distalen Gelenkzone einstellbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, indem die Ausdehnung der proximalen und/oder der distalen Gelenkzone variiert wird und damit das Schwenkverhalten der beiden Gelenkzonen zueinander verändert wird.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Instrument eine Haltevorrichtung umfasst, mit der Teile einer der Gelenkzonen biegefest bezüglich des Mittelabschnitts oder eines sich an den proximalen oder distalen Endabschnitt des Instruments anschließenden Funktionseinheit fixierbar sind.
So kann bei einer Variante des erfindungsgemäßen Instruments die Haltevorrichtung eine parallel zur Längsachse des biegefesten Mittelabschnitts eine verschiebliche, biegesteife Hülse umfassen. Je nach Position der Hülse in Längsrichtung zum Mittelabschnitt kann der proximale und/oder distale Endabschnitt und die dort vorgesehene Gelenkzone in ihrer Länge beeinflusst und damit in ihrem Schwenkverhalten ebenfalls beeinflusst werden.
Vorzugsweise wird dabei die biegesteife Hülse am Außenumfang des biegesteifen Schafts angeordnet, sodass nicht nur das Lumen der Steuerungsvorrichtung unbeeinflusst bleibt, sondern auch die Position der Hülse einfach veränderlich und insbesondere auch festlegbar ist.
Gemäß einer anderen Variante kann die Haltevorrichtung an der Funktionseinheit, die an das proximale Ende der Steuerungsvorrichtung gekoppelt ist, ein abstützendes Halteelement umfassen. Auf diese Weise lässt sich die Gelenkzone vonseiten des proximalen Endes her in ihrem Schwenkverhalten beeinflussen. Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Instruments ist die Haltevorrichtung in einer vorgegebenen Stellung positionierbar und insbesondere auch festlegbar. Damit besteht die Möglichkeit, wiederholbar und genau vorgebbar das Schwenkverhalten von distalem und proximalem Endabschnitt zueinander vorab einzustellen oder wieder einzustellen.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen :
Figur IA ein chirurgisches Instrument in Form eines Shavers gemäß dem Stand der Technik;
Figur IB ein chirurgisches Instrument in Form eines Shavers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2A, B und C einen äußeren Schaft, ein Steuerungselement sowie einen inneren Schaft des erfindungsgemäßen Instruments gemäß Figur IB; und
Figur 2D eine alternative Ausführungsform des Steuerungselements der Figur 2B;
Figuren 2E und F zwei alternative Ausführungsformen von Gelenkabschnitten für den äußeren Schaft der Figur 2A;
Figuren 3A und B zwei Varianten einer alternativen Ausführungsform eines Steuerungselements für das erfindungsgemäße chirurgische Instrument der Figur IB.
Figur IA zeigt ein herkömmliches chirurgisches Instrument in Form eines Shavers 10 mit einem proximalen Ende 12, einem geraden, biegesteifen Schaft 14 sowie einem leicht abgewinkelten distalen Endabschnitt 16, an den ein Werkzeug, beispielsweise ein Schneid-, Abrasiv- oder Fräswerkzeug angeschlossen, insbesondere auch angeformt ist.
Zu den Einzelheiten eines solchen Instruments darf beispielsweise auf die DE 10 2004 046 539 Al verwiesen werden.
Auch Bohrwerkzeuge können bei dem erfindungsgemäßen Instrument zum Einsatz kommen, wobei dann das distale Ende des Instruments nicht geschlossen ist und anstelle der seitlichen Öffnung eine Öffnung in Axialrichtung zum Durchtritt des Bohrwerkzeugs vorhanden ist.
Der Winkel, mit dem der distale Endabschnitt 16 von der Längsrichtung des Instruments 10 abweicht, wird bei der Fertigung vorgegeben und bleibt unveränderlich erhalten.
Das Instrument kann durch Drehung um die Längsachse des Schafts 14, der typischerweise in einem Trokar geführt wird, einen limitierten Arbeitsbereich abdecken, der gegenüber der ebenfalls vorbekannten, geradlinigen Ausführung des Instruments bereits deutlich erweitert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein chirurgisches Instrument mit einer proximalen und einer distalen Gelenkzone versehen, wie dies am Beispiel des Shavers 20 der Figur IB gezeigt ist und im Folgenden diskutiert werden soll.
Der erfindungsgemäße Shaver 20 weist einen Schaft auf, der sich in einen proximalen Endabschnitt 22, einen biegesteifen Mittelabschnitt 24 sowie einen distalen Endabschnitt 26 gliedert.
An den distalen Endabschnitt 26 ist ein Werkzeug 28 angeschlossen oder angeformt, das in seiner Ausbildung dem beispielsweise in der DE 10 2004 046 539 Al beschriebenen entsprechen kann. Der proximale und der distale Endabschnitt 22, 26 des Instruments 20 umfassen jeweils eine Gelenkzone 30, 32, die eine Schwenkbewegung des proximalen Endabschnitts 22 erlauben, die sich aufgrund eines Steuerungselements des Instruments 20 in eine Schwenkbewegung des distalen Endabschnitts 26 am Gelenkabschnitt 32 umsetzen lässt. Damit kann mit der Shaver 20 der Figur IB sowohl in Geradausrichtung, mit leichter Abwinkelung des distalen Endabschnitts 26 sowie mit einer nahezu senkrechten Abwinkelung des Endabschnitts 26 gearbeitet werden, was dem Instrument einen erheblich vergrößerten Arbeitsbereich verschafft und auch schwierig zugängliche Arbeitspositionen zugänglich macht.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Shavers 20 wird anhand der Detailfiguren der Figuren 2A - 2C im Einzelnen noch näher erläutert.
Figur 2A zeigt einen äußeren hohlzylindrischen Schaft 40 mit einem proximalen Endbereich 42, einem sich daran anschließenden proximalen flexiblen Abschnitt 44, einem sich weiterhin daran in Richtung zum distalen Ende 52 anschließenden biegesteifen Mittelabschnitt 46, auf den am distalen Endabschnitt 48 zunächst ein flexibler Abschnitt 50 folgt, an den dann eine Komponente eines Werkzeugs 52 angeschlossen oder angeformt ist. Im vorliegenden Fall ist die Komponente des Werkzeugs an das distale Ende des äußeren Schafts 40 angeformt.
In diesen äußeren Schaft 40 wird dann ein in Figur 2B gezeigtes Steuerungselement 60 eingeschoben, welches eine Vielzahl, im vorliegenden Fall acht, parallel zur Längsrichtung des Instruments verlaufende Kraft übertragende Längselemente 62 aufweist, beispielsweise in Form von Kabeln oder Drähten.
Die Längselemente 62 sind an ihren proximalen und distalen Enden in Um- fangsrichtung miteinander zu einem Ringbund 64, 66 verbunden. Die Länge des Steuerungselements 60 erstreckt sich, wie aus einem Vergleich der Darstellung in Figuren 2A und 2B ersichtlich, von dem proximalen Gelenkabschnitt 44 des äußeren Schafts 40 bis zum distalen Gelenkabschnitt 50 des äußeren Schafts 40.
Figur 2D zeigt eine alternative Ausführungsform eines Steuerungselements 60', welches aus einem einstückigen Röhrchen 61 beispielsweise durch Laserstrahlschneiden gefertigt ist.
Die in dem Röhrchen 61 durch Laserstrahlschneiden gebildeten Schlitze 63 verlaufen fast über die gesamte Länge des Röhrchens 61, so dass lediglich am proximalen und distalen Ende ungeschlitzte Ringbünde 64', 66' verbleiben, die die als Kraft übertragende Längselemente fungierenden Wandsegmente 65 jeweils miteinander verbinden.
In das Innere des hohlzylindrischen Steuerungselements 60 eingeschoben wird schließlich ein innerer Schaft 80, wie er in Figur 2C dargestellt ist.
Auch der innere Schaft 80 umfasst am proximalen Ende einen Gelenkabschnitt 82 sowie einen biegefesten Mittelabschnitt 84 und einen distalen Gelenkabschnitt 86. An den distalen Gelenkabschnitt 86 angeschlossen ist eine Werkzeugkomponente 88, die, nachdem der innere Schaft 80 durch das Steuerungselement 60 hindurch in den äußeren Schaft 40 eingeschoben ist, in derselben Position wie die Werkzeugkomponente 52 des äußeren Schafts 40 angeordnet ist.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Schaft 80 gleichzeitig als Antriebselement fungiert, so- dass bei einer Drehbewegung dann die Werkzeugkomponenten 88 und 52 zusammenwirken und beispielsweise in diesem Bereich in Kontakt kommende Gewebeteile über eine Schneid-, Abrasiv- oder Fräsfunktion entfernen können. Nachdem der innere Schaft 80 ein freies Lumen aufweist, können solche Gewebeteile über das Lumen des inneren Schafts 80 nach außen zum proximalen Ende 42 des Instruments gefördert und abgeführt werden.
Die Ausgestaltung der Gelenkabschnitte in Form der flexiblen Abschnitte 44, 50 bzw. 82, 86 des inneren bzw. äußeren Schafts kann vielfältig sein.
Die Figuren 2E und 2F zeigen zwei Varianten von verwandten Ausgestaltungen der flexiblen Abschnitte, hier in Form der Abschnitte 44' bzw. 44". Dieselbe Art der Ausgestaltung bietet sich auch für den flexiblen Abschnitt 50 an.
Gemeinsam ist den beiden Varianten die Verwendung einer Schlitzstruktur mit in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen 47 in dem hohlzylindrischen Schaft. Vorzugsweise sind entlang einer Umfangslinie zwei oder mehr voneinander über Stege 49 getrennte Schlitze vorhanden. Da die Anordnung von Schlitzen entlang von nur einer Umfangslinie nur einen sehr kleinen Schwenkwinkel erlauben würde, sind bei typischen Schlitzstrukturen der Gelenkzone 44' eine Mehrzahl in Axialrichtung beabstandeter Umfangslinien mit Schlitzen 47 vorhanden. Bevorzugt sind in Axialrichtung benachbart angeordnete Schlitze 47 gegeneinander im Umfangsrichtung versetzt angeordnet, so dass sich Biegemöglichkeiten in mehreren Ebenen ergeben.
In Figur 2F sind zwei Schlitze 47 pro Umfangslinie vorhanden, die durch Stege 49 von einander getrennt sind. In Figur 2E sind es drei Schlitze 47. Die Schlitzstruktur umfasst in beiden Fällen typischerweise eine Vielzahl von Schlitzen 47, die entlang mehrerer gedachter und in Axialrichtung voneinander beabstandeter Umfangslinien angeordnet sind. Über die Wahl der Schlitzstruktur und die Anzahl der Schlitze lässt sich sehr einfach der zulässige Schwenkwinkel vorgeben und auch weitere Eigenschaften eines Gelenkabschnitts, wie z.B. die Biegefestigkeit, auf den jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Figur 3A zeigt ein alternatives Steuerungselement 90, bei welchem die Kraft übertragenden Längselemente 92 mit ihren proximalen und distalen Enden an proximalen bzw. distalen Ringbünden 94, 96 angeschlossen sind. Im Gegensatz zu dem Steuerungselement 60, das in Figur 2B gezeigt ist, sind die Kraft übertragenden Längselemente 92 nicht geradlinig und parallel zur Längsachse des Steuerungselements 90 angeordnet, sondern entlang von Schraubenlinien, so dass die Enden der Längselemente 92 in Umfangsrichtung mit einem Winkelversatz an den Ringbünden 94, 96 enden. Der Winkelversatz in Umfangsrichtung beträgt bei dem in Figur 3A gezeigten Ausführungsbeispiel ca. 180°, mit der Folge, dass eine Schwenkbewegung des proximalen Endes des Instruments zu einer Schwenkbewegung des distalen Endabschnitts führt, die in derselben Schwenkebene jedoch in entgegengesetzter Richtung verläuft. Anstelle der in Figur IB gezeigten S-Form wird dann eine U-förmig abgewinkelte Instrumentenkonfiguration erhalten.
Andere Winkeldifferenzen sind möglich, im Prinzip im vollen Bereich von 0 bis 360°, wobei nennenswerte Vorteile im Bereich von ca. 10° bis ca. 350° erzielt werden. Bei einem Winkelversatz von 90° erzielt man beispielsweise eine Schwenkbewegung des distalen Endabschnitts senkrecht zur Schwenkebene des proximalen Endabschnitts.
Figur 3B zeigt eine Variante eines Steuerungselements 90', welches ähnlich wie das Steuerungselement 60' der Figur 2D aus einem einstückigen Röhrchen durch Laserschneiden gebildet ist. Die dabei entstehenden Wandsegmente 92' sind durch Schlitze 93' von einander getrennt und nur im Bereich von Ringbünden 94', 96' kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Vorteile des schraubenlinienförmigen Verlaufs der Wandsegmente sind dieselben wie bei dem Steuerungselement 90 mit dem schraubenlinienförmig verlaufenden Längselementen 92.

Claims

Patentansprüche
1. Chirurgisches Instrument, insbesondere zur Verwendung in Kombination mit einem Trokar oder dgl., mit einem proximalen und einem distalen, jeweils eine Gelenkzone umfassenden Endabschnitt sowie einem dazwischen angeordneten, biegefesten Mittelabschnitt, wobei der proximale Endabschnitt mit einer Betätigungsvorrichtung verbindbar ist und wobei an den distalen Endabschnitt ein mittels eines Antriebselements antreibbares Schneid-, Abrasiv- oder Fräswerkzeug angeschlossen ist, wobei das Instrument einen äußeren hohlzylindrischen Schaft, einen inneren hohlzylindrischen Schaft sowie ein zwischen diesen Schäften angeordnetes Steuerungselement mit zwei oder mehr sich zumindest im Wesentlichen von der proximalen zur distalen Gelenkzone des Instruments erstreckenden, Zug- und/oder Druckkräfte übertragenden Längselementen umfasst, wobei die Längselemente in Umfangsrichtung des Instruments in im Wesentlichen regelmäßigen Winkelabständen angeordnet und an ihrem proximalen und distalen Ende miteinander in Umfangsrichtung verbunden sind.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schaft als Antriebselement für das Schneid-, Abrasiv- oder Fräswerkzeug ausgebildet ist.
3. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement im Wesentlichen verwindungssteif ausgebildet ist.
4. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Gelenkzonen biegeelastisch ausgebildet ist.
5. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente zu einander lateral beabstandet angeordnet sind.
6. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kraft übertragenden Längselemente Abstandshalter angeordnet sind.
7. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente entlang der Längsrichtung mindestens partiell in direktem Kontakt miteinander angeordnet sind.
8. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente von dem äußeren und dem inneren Schaft in Radialrichtung geführt sind.
9. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente in Umfangsrichtung gesehen in unterschiedlicher Winkelposition am proximalen und am distalen Endabschnitt enden.
10. Instrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente mindestens abschnittsweise schraubenli- nienförmig angeordnet sind.
11. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente im Bereich des proximalen und/oder distalen Endabschnitts mit einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zur Längsachse des Instruments angeordnet sind.
12. Instrument nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente einen oder mehr Abschnitte aufweisen, welche parallel zur Längsrichtung des Instruments angeordnet sind.
13. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente als Kabel oder Drähte ausgebildet sind.
14. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft übertragenden Längselemente einen bananenförmi- gen Querschnitt aufweisen.
15. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungselement ein hohlzylindrisches Bauteil umfasst, dessen Zylinderwand mindestens im Bereich eines Abschnitts zwischen dem proximalen und distalen Ende in zwei oder mehr Wandsegmente unterteilt ist, die die Kraft übertragenden Längselemente bilden.
16. Instrument nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr Wandsegmente am distalen Ende des hohlzylindrischen Bauteils über einen Ringbund fest miteinander verbunden sind.
17. Instrument nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr Wandsegmente im Bereich des proximalen Endes des hohlzylindrischen Bauteils fest miteinander verbunden sind.
18. Instrument nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das hohlzylindrische Bauteil einstückig ausgebildet ist.
19. Instrument nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass hohlzylindrische Bauteil aus einem einzigen Röhrchen gefertigt ist, wobei die Unterteilung der Zylinderwand in Wandsegmente vorzugsweise mittels Laserstrahlschneiden erfolgt ist.
20. Instrument nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das hohlzylindrische Bauteil aus einer Stahllegierung oder Nitinol hergestellt ist.
21. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der äußeren und inneren Schäfte einen zwischen den proximalen und distalen Gelenkzonen angeordneten biegesteifen Abschnitt aufweisen.
22. Instrument nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die proximale Gelenkzone eine Ausdehnung in Längsrichtung des Instruments aufweist, die von der Ausdehnung der distalen Gelenkzone verschieden ist.
23. Instrument nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung der proximalen und/oder distalen Gelenkzone einstellbar ist.
24. Instrument nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Instrument eine Haltevorrichtung umfasst, mit der Teile einer Gelenkzone biegefest bezüglich der Längsrichtung des Instruments oder eines sich an deren proximalen oder distalen Endabschnitt anschließenden Funktionseinheit fixierbar ist.
25. Instrument nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung eine bezüglich der Längsachse des Instruments verschiebliche biegesteife Hülse umfasst.
26. Instrument nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die biegesteife Hülse am Außenumfang des äußeren Schafts angeordnet ist.
27. Instrument nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung ein sich an der Funktionseinheit abstützendes Halteelement umfasst.
28. Instrument nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung in vorgegebenen Stellungen positionierbar und vorzugsweise festlegbar ist.
29. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkzone(n) des äußeren und/oder inneren Schafts einen Wand abschnitt umfassen, in dem mehrere voneinander beabstan- dete, in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze angeordnet sind.
30. Instrument nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung zwei oder mehr, insbesondere drei oder mehr Schlitze hintereinander angeordnet sind.
31. Instrument nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass in Axialrichtung drei oder mehr Schlitze nebeneinander angeordnet sind.
32. Instrument nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Schlitze in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.
33. Instrument nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze die Zylinderwand vollständig durchdringende Schlitze sind.
34. Instrument nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schlitze begrenzenden Wandflächen in einem spitzen Winkel zur Radialrichtung angeordnet sind.
35. Instrument nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüberliegende Wandflächen desselben Schlitzes spiegelbildlich angeordnet sind, so dass sich am Außenumfang eines Schafts eine größere Schlitzbreite ergibt als benachbart zum Innenumfang.
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