KR20160132770A - 전기 외과 도구 및 이러한 도구를 구비한 디바이스 - Google Patents

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우도 키르스트겐
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에에르베에 엘렉트로메디찐 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 아르곤 플라즈마 응고 작용을 위하여, 핸들(10), 전극 및/또는 내부 샤프트(11, 111)을 둘러싸고 핸들(10)에서 홀딩되는 외부 샤프트(12), 및 전극/내부 샤프트(11, 111)에 대하여 축방향으로 외부 샤프트(12)를 움직이도록 핸들(10) 상에 있는 작동 메커니즘(13)을 구비한 전기 외과 도구에 관한 것이다. 본 발명은 내부 샤프트 및/또는 전극(11, 111)에 대하여 외부 샤프트(12)를 움직이는 것에 의해 내부 샤프트 및/또는 전극(11, 111)이 구부러질 수 있는 방식으로, 내부 샤프트 및/또는 전극(11, 111)이 외부 샤프트(12)의 원위 단부 영역(65)에서 서로 기계적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 외과 도구 및 이러한 도구를 구비한 디바이스{ELECTROSURGICAL INSTRUMENT AND DEVICE WITH SUCH AN INSTRUMENT}
본 발명은 특히 청구항 제1항의 도입부의 특징을 가지는 아르곤 플라즈마 응고 작용(argon plasma coagulation)을 위한 전기 외과 도구에 관한 것이다. 이러한 도구는 예를 들어 US 2009/0125023 A1에 개시되어 있다. 본 발명은 또한 이러한 도구를 구비한 디바이스에 관한 것이다.
서두에 언급된 형태의 전기 외과 도구들은 고주파 교류 전류를 사용하여 조직을 절단 또는 응고시키기 위해 사용된다. 아르곤 플라즈마 응고 작용(APC)은 고주파 전류가 이온화된 아르곤 가스를 통하여 무접촉 방식으로 전달되는 전기 외과(electrosurgery)의 특별한 적용 형태이다.
에너지 입력은 전극의 노출된 길이를 변화시키는 것에 의해 서두에 언급된 공지된 도구에서 실행된다. 이러한 것을 달성하도록, 전극을 둘러싸고 이를 격리시키며 필요에 따라서 전극을 노출시키도록 전극을 따라서 변위될 수 있는 축방향 가동성 외부 샤프트가 제공된다.
핵심 요구사항은 이러한 도구가 한손 작업을 가능하게 하는 것이다. 이러한 것이 행해졌을 때, 수술 필드(operating field)에서 도구의 위치는 가능한 범위까지 변하지 않아야 한다. 이러한 것은 외부 샤프트가 변위될 때에도 그립이 도구의 작업 동안 가능한 유지되어야 하는 것을 의미한다.
상기된 형태의 도구에서, 이러한 것은, 도구의 핸들에서 중앙에 배열되고 집게 손가락으로 작동될 수 있는 회전 휠에 의해 달성된다. 회전 휠은 외부 샤프트를 구동하고, 그 결과, 외부 샤프트는 전극을 따라서 축방향으로 변위될 수 있다.
공지된 도구의 외부 샤프트는 강성이며, 원위 방향(distal direction)으로 직선으로 연장한다. 특정의 적용의 경우에, 샤프트가 일정 각도로 구부러지는 것이 필요하다. 이러한 목적을 위하여 가요성 팁들을 구비한 APC 애플리캐이터가 있는 것이 사실이다. 그러나, 팁들은 사용 전에 손으로 필요한 각도로 구부러져야만 한다. 사용 동안 각도를 변경하는 것은 불가능하다.
본 발명의 목적은 특히 도구가 사용되는 동안에도 핸들의 영역에서 작동에 의해 각도의 조절을 허용하도록 서두에 언급된 전기 외과 도구를 개선하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 도구를 갖는 디바이스를 명시하는 것이다.
본 발명은 청구항 제1항의 특징들을 갖는 전기 외과 도구에 의해, 또는 청구항 제16항의 특징을 갖는 디바이스에 의해 이러한 목적을 달성한다.
따라서, 본 발명은 핸들, 전극 및/또는 내부 샤프트를 둘러싸고 핸들에서 홀딩되는 외부 샤프트, 및 전극/내부 샤프트에 대해 축방향으로 외부 샤프트를 움직이는 핸들 상의 작동 메커니즘을 구비한, 특히 아르곤 플라즈마 응고 작용을 위한 전기 외과 도구를 포함한다. 외부 샤프트는 외부 샤프트의 원위 단부 영역에서 내부 샤프트/전극과 기계적으로 연결된다. 내부 샤프트/전극은 내부 샤프트/전극에 대해 외부 샤프트를 움직이는 것에 의해 구부러질 수 있다.
본 발명의 도구는 적은 수의 구성요소로 수요가 많은 기능성, 즉 핸들에서 작동에 의해 샤프트의 팁의 영역에서의 각도의 조절을 달성하기 때문에 간단한 구조를 가진다. 그러므로, 본 발명의 도구는 비용 효과적으로서 적절하고, 그러므로 경제적인 폐기 가능한 제품이다.
전극은 바람직하게 제1, 제2, 및 제3 섹션을 가지며, 외부 샤프트를 통해 핸들 외부로 연장한다. 전극의 제2 섹션은 가요성이다. 이 실시예에서, 전극의 제2 섹션은 슬리브를 통해 외부 샤프트와 축방향으로 고정된다. 외부 샤프트의 축방향 움직임은 전극의 제2 섹션과 함께 이러한 외부 샤프트를 구부리며, 그러므로 그 위치로부터 샤프트의 길이방향 축에 대해 횡으로 외부 샤프트를 편향시킨다. 전극의 제1 섹션은 샤프트의 구부러짐 가능한 영역에 근접하여 배열되고, 고정 방식으로 핸들과 연결되며, 그러므로 핸들에 고정된다. 전극의 제1 섹션은 강성이다. 전극의 제3 섹션은 샤프트의 구부러짐 가능한 영역의 근위 단부로부터 원위로(distally) 분리되고, 그러므로 전극의 제2 섹션에 대해 원위에 배열된다. 전극의 모든 3개의 섹션들은 단일편으로서 만들어지며, 서로 무이음매로 연결된다.
이 실시예에서, 핸들로부터 외부 샤프트의 각도의 조절 능력은 고정 방식으로 핸들과 전극을 연결하고, 그러므로 이를 축방향으로 고정하는 것에 의해 달성된다. 아울러, 구부러짐 가능한 영역의 근위 단부로부터 원위로 분리되는 영역에서, 슬리브의 제1 단부는 고정 방식으로 전극과 연결되고, 그러므로 축방향으로 고정된다. 구부러짐 가능한 영역에 근접하여 배열된 슬리브의 제2 단부는 외부 샤프트와 고정된다. 외부 샤프트를 움직이는 것은 슬리브가 전극과 고정되는 곳과 핸들, 특히 핸들의 원위 단부 사이의 거리를 변화시킨다. 이러한 거리를 단축하는 것은 그 직선 휴지 위치(resting position)로부터 외부 샤프트의 구부러짐 가능한 영역을 편향시키며, 샤프트의 팁을 필요한 위치로 움직인다. 이렇게 하는 것은 샤프트의 팁과 핸들의 길이방향 축 또는 핸들로부터 밖으로 돌출하는 외부 샤프트 사이의 각도를 조절한다.
압축 또는 연신 효과를 달성하도록, 전극의 고정은 구부러짐 가능한 영역의 근위 단부로부터 원위로 분리된다. 이러한 것은 근위 단부와 고정 위치(fixing place) 사이의 영역에서 구부러짐 가능한 영역을 편향시킨다. 근위 단부와 고정 위치 사이의 거리가 크면 클수록, 편향에 유효한 거리가 길게 된다.
이러한 것이 상기 영역의 전체 길이의 사용을 만들기 때문에 구부러짐 가능한 영역의 원위 단부의 영역에서 전극을 고정하는 것은 특히 바람직하다. 여기에서, 전극은 구부러짐 가능한 영역에 근접하여 강성이며, 구부러짐 가능한 영역의 근위 단부로부터 원위로 분리된 외부 샤프트에 고정된다.
전극의 원위 고정(distal fixing)을 통하여 도입되는 힘을 지지하도록, 전극이 슬리브의 수단에 의해 외부 샤프트에 원위로 고정될 뿐만 아니라 전극의 길이방향으로 핸들과 근위로 고정된다는 것이 대체로 이해된다.
구부러진 상태는 대체로 외부 샤프트가 이것의 완전히 노출된 길이를 따라서 직선이 아닌 상태인 것으로 이해되어서, 샤프트의 팁은 핸들로부터 외부로 돌출하는 외부 샤프트의 길이방향을 축으로부터 벗어나는 방향으로 향한다. 구부러진 상태에서, 구부러짐 가능한 영역의 근위 단부와 원위 단부는 일정 각도를 봉입한다. 근위 단부와 원위 단부 사이의 영역은 구부러진 상태에서 만곡될 수 있다.
각도의 크기는 구부러짐 가능한 영역의 영역에서 외부 샤프트의 편향 정도에 의존하며, 상기 편향 정도는 차례로 외부 샤프트의 축방향 움직임에 의해 결정된다.
외부 샤프트를 밀어내는 것이 전극과 슬리브의 고정 위치와 핸들 사이의 거리를 증가시켜서, 만곡되거나 또는 구부러진 영역은 펼쳐지고, 샤프트의 2개의 섹션들 사이의 각도가 감소되거나 또는 완전히 제거되어서, 외부 샤프트는 직선의 휴지 위치로 복귀한다.
전극은 2중 기능을 가진다. 먼저, 전극은 전류를 전도한다. 두번째로, 전극은 기계적인 기능, 즉 작동 메커니즘으로부터 외부 샤프트를 통해 도입되는 인장력 또는 압축력을 전달하는 푸쉬 또는 당김 로드로서 기계적인 기능을 가지며, 그러므로 구부러짐 가능한 영역의 편향을 유발한다. 확실한 힘을 전달하도록, 구부러짐 가능한 영역에 인접한 영역에 있는 전극은 강성이다. 제2 섹션에 있는 전극이 가요성이기 때문에, 전극은 구부러짐 가능한 영역의 곡률을 따른다.
전극의 이중 기능은 예를 들어 견인 케이블들과 같은 추가의 기계 구성요소들이 생략되는 이점을 가진다.
더욱이, 본 발명은 한손 동작을 유지하는 것을 가능하게 하여서, 도구는 인체공학적으로 유익한 방식으로 동작될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예들은 종속항들에서 나타난다.
바람직하게, 전극은 구부러짐 가능한 영역의 원위 단부에 고정된다. 이러한 것은 구부러짐 가능한 영역의 전체 길이가 편향을 위해 사용된다는 이점을 가진다.
구부러짐 가능한 영역은 바람직하게 전극을 둘러싸는 가요성 슬리브, 특히 길이방향으로 및/또는 횡방향으로 갈라진 가요성 슬리브를 가진다. 슬리브는 구부러짐 가능한 영역을 위한 힌지의 역할을 한다. 특히 바람직한 실시예에서, 전극은 압축력 또는 인장력을 전달하도록 슬리브와 연결된다. 이 경우에, 외부 샤프트를 통해 작동 메커니즘에 의해 도입되는 힘은 전극으로부터 슬리브로 전달되고, 외부 샤프트는 구부러짐 가능한 영역에서의 그 가요성 특성으로 인하여 그 직선의 휴지 위치로부터 밖으로 편향되어 만곡된다.
슬리브의 근위 단부는 외부 샤프트의 제1 강성 섹션과 연결될 수 있다. 이러한 것은 전극을 통해 도입된 힘을 지지하여서, 슬리브는 작동 메커니즘의 작동에 의해 편향된다.
바람직하게, 슬리브의 원위 단부는 외부 샤프트의 제2 강성 섹션과 연결되고, 외부 샤프트는 점화 전극으로서 역할을 하는 전극의 제3 섹션을 홀딩한다. 그러므로, 구부러짐 가능한 영역은 외부 샤프트의 2개의 강성 섹션들 사이에 배열된다.
외부 샤프트의 안정성을 개선하도록, 외부 샤프트의 제1 및/또는 제2 섹션들은 각각 지지 튜브를 가질 수 있으며, 지지 튜브는 한쪽 측부에서 샤프트와, 다른쪽 측부에서 플라스틱 외부 샤프트 튜브와 연결된다.
지지 튜브는 사용 동안 발생하는 힘을 수용하도록 충분한 강성을 가지는 금속 지지 튜브일 수 있다. 그러므로, 지지 튜브는 한쪽 측부에서 슬리브와, 다른쪽 측부에서 샤프트와 연결되고, 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 근위 샤프트 튜브(proximal shaft tube)는 핸들로 이어진다. 원위 샤프트 튜브(distal shaft tube)는 예를 들어 샤프트 튜브와 연결되는 세라믹 단부 슬리브에서 종료할 수 있는 제2 강성 섹션을 형성한다.
바람직하게, 구부러짐 가능한 영역은 호스, 특히 구부러짐 가능한 영역의 영역에서 외부 샤프트의 외벽을 형성하는 히트 싱크 호스를 가진다. 이러한 것은 외부를 향하여 전극을 추가로 전기적으로 절연하는 기밀성 케이싱을 생성한다. 호스는 영역의 구부러짐을 가능하게 하도록 가요성이다.
내부 샤프트가 원위 단부 영역에서 구부러짐 가능한 영역을 가지며 이 영역에서 내부 샤프트가 가요성이고, 내부 샤프트에 대해 외부 샤프트를 움직이는 것에 의해 내부 샤프트의 구부러짐 가능한 영역을 구부리는 것을 가능하게 하는 또 다른 실시예가 제공된다.
내부 샤프트를 구부리기 위한 인장력 및 압축력은 외부 및 내부 샤프트들 사이의 상대 운동에 의해 생성된다. 내부 샤프트는 고정 방식으로 핸들과 연결된다.
바람직하게, 내부 샤프트는 전극의 형태를 하며, 예를 들어 단극성 응고작용(monopolar coagulation)을 위한 고주파 전류의 전기 도체로서 역할을 한다.
이러한 것은, 넓은 자유도를 갖고 동시에 전극으로서 사용하는데 간단한 구부러짐 가능한 내부 샤프트를 이용할 수 있게 하여, 별도의 전극을 제공할 필요가 없도록 한다.
이 실시예는 외부 샤프트와 전극을 연결하는 장착부들이 생략된다는 이점을 가진다. 내부 튜브의 루멘(lumen)은 예를 들어 흡인을 위한 매체의 유동에 이용할 수 있다.
다른 한편으로, 내부 샤프트 내에서 배열되는 전극을 예상할 수 있다. 이 경우에, 내부 샤프트는 전극을 둘러싼다. 내부 샤프트가 구부러질 때, 전극은 내부 샤프트와 함께 움직인다. 내부 및 외부 샤프트들은 서로 전기 절연된다.
내부 및 외부 샤프트는 바람직하게 샤프트의 팁의 영역에서 연결 요소에 의해 기계적으로 고정될 수 있다. 연결 요소는 바람직하게 밴드, 핀, 클립 또는 탭의 형태를 한다. 연결 요소는 바람직하게 가요성이며, 바람직하게 금속으로 만들어진다.
연결 요소는 한쪽 측부에서 외부 샤프트와, 다른쪽 측부에서 내부 샤프트와 연결된다.
연결 요소가 내부 샤프트의 구부러짐 가능한 영역의 영역에 배열되는 것이 바람직하고, 연결 요소가 내부 샤프트의 구부러짐 가능한 영역에 대해 원위에 배열되는 것이 더욱 바람직하고, 그러므로 연결 요소가 내부 샤프트의 구부러짐 가능한 영역을 교락하는(bridge) 것이 바람직하다.
내부 샤프트의 구부러짐 가능한 영역은 대응하는 벽 섹션에 슬릿(slit)들을 가질 수 있다. 슬릿들의 특별한 배열은 내부 샤프트가 축방향으로 힘을 수용하고 내부 샤프트의 길이방향 축에 대해 횡으로 구부러지는 것을 가능하게 한다.
다른 한편으로, 내부 샤프트의 구부러짐 가능한 영역은 마주한 슬릿들에 의해 형성될 수 있다. 이러한 슬릿들은 바람직하게 레이저 빔 절단 공정에 의해 형성된다.
각각의 슬릿이 내부 샤프트의 축방향 중간 너머로 연장하여서, 한 형태의 굽은 빨대 효과가 달성된다. 이러한 경우에, 마주한 슬릿들은 서로에 대해 편심되고 그 각각의 팁의 영역에서 중첩된다.
각 슬릿의 팁들이 단지 직선을 중첩하는 것을 예상할 수 있으며, 그러므로 작은 중첩도(degree of overlap)가 있는 것을 예상할 수 있다. 중첩도는 내부 샤프트의 안정성을 보장하고 동시에 충분한 구부러짐 각도를 가능하게 하는 방식으로 선택될 수 있다.
슬릿들이 내부 샤프트의 길이방향으로 서로에 대해 동일한 거리로 배열되는 것이 바람직하며, 이는 내부 샤프트의 균일한 구부러짐을 가능하게 한다.
슬릿들은 바람직하게 빗[의 이빨들]처럼 디자인되고, 슬릿들의 편심은 마주한 슬릿들의 망사(meshing) 형태를 허용한다.
중첩 영역에서 중첩이 크면 클수록, 개별 요소의 스프링 진행(spring travel)이 크다. 그러므로, 보다 큰 중첩은 보다 작은 복원력으로 이어진다.
보다 많은 슬릿들이 튜브에서 만들어질수록, 내부 샤프트가 구부러짐 가능한 영역에 구부러질 수 있는 각도 범위가 크다. 더욱이, 슬릿의 폭이 크면 클수록, 동일한 수의 슬릿들에 대한 각도 범위가 크다.
슬릿들이 중첩하는 영역은 스프링 기하학적 형태를 설명하고, 내부 샤프트는 소성적으로 변형되지 않고, 오히려 결과적인 스프링 요소들은 내부 샤프트의 탄성 변형을 가능하게 한다.
브릿지들(bridges)의 폭은 너무 크도록 선택되지 않을 수 있으며, 이는 그렇지 않으면 탄성 변형이 소성 변형으로 되고 내부 샤프트가 파괴될 수 있기 때문이다.
연결 요소는 바람직하게 내부 샤프트의 통합부이며, 축방향 중간 외부에 배열되어서, 외부 샤프트와 내부 샤프트 사이의 기계적 연결은 외부 샤프트와 내부 샤프트 사이의 상대 운동으로 인한 힘이 연결 요소를 통해 전달되는 것을 허용한다.
힘은 축방향 중간 밖에서 작용한다. 힘은 연결 요소의 측부 상에서 경로를 단축하고, 내부 샤프트는 연결 요소의 방향으로 구부러진다.
바람직한 실시예에서, 핸들은 외부 샤프트 상에 제동력을 발휘하는 제동 디바이스를 가진다. 작동 메커니즘은 압축력을 전달하도록 외부 샤프트와 연결되는 스텝업 기어(step-up gear)를 구비한 회전 휠을 형성한다.
예를 들어 투관침(trocar)과 함께 사용될 때 샤프트의 팁의 원치않는 움직임에 대한 도구의 안전성은 제동 디바이스에 의해 개선된다. 외부 샤프트 상에서 제동 디바이스에 의해 발휘되는 제동력은 사용 동안, 예를 들어 투관침과 함께 도입될 때 근위 방향으로 외부 샤프트가 밀리는 것을 방지한다.
그러므로, 제동력은 외부 샤프트의 자기 록킹(self-locking)으로 이어지고, 원치않는 변위에 대해 외부 샤프트를 고정한다. 이러한 것은 샤프트의 팁의 원치않는 움직임을 방지한다.
샤프트의 팁의 각도를 변경하도록, 작동력은 회전 휠을 작동시키는 것에 의해 외부 샤프트에 인가될 수 있다. 이러한 힘은 통상적으로 사용자의 손가락에 의해 인가된다. 회전 휠의 저항은 인체공학적으로 안락하도록 인지되는 범위에 놓인다. 이러한 것은 특히 샤프트를 구부리도록 사용자가 도구를 [동작시키는] 것을 용이하고 안전하게 한다. 덧붙여, 이 실시예에서, 도구는 스텝업 기어를 가지며, 스텝업 기어는 작동 메커니즘에 의해 형성되고 압축력을 전달하도록 외부 샤프트와 연결된다. 스텝업 기어가 제동 디바이스에 의해 인가된 제동력의 균형을 유지하여서, 회전 휠 또는 일반적으로 작동 메커니즘은 동작시키는데 용이하다.
외부 샤프트는 핸들에 회전 불가능하거나 또는 회전 가능하게 장착될 수 있다. 외부 샤프트가 핸들에 장착되어서 주변 방향으로 회전 가능하면, 샤프트의 구부러진 팁의 위치는 샤프트를 회전시키는 것에 의해 변경될 수 있다. 이러한 것은 외부 샤프트가 구부러질 때 적용 위치를 변경하는 것을 용이하게 한다.
회전 휠이 두 방향(시계 방향/반시계 방향)으로 회전될 수 있어서, 외부 샤프트가 원위 방향 및 근위 방향으로 움직일 수 있다는 것은 당연하다.
요약하여, 이 실시예에서, 도구의 안전성은 외부 샤프트가 원치않는 변위에 대해 제동 디바이스에 의해 고정되기 때문에 개선된다. 도구의 동작 용이성은 작동 메커니즘이 사용자에 의해 인가되는 손가락 힘을 외부 샤프트 상에서 작용하는 압축력으로 변환하는 스텝업 기어를 형성하기 때문에 동시에 유지된다. 스텝업 기어는 손가락의 압축력과 비교하여 압축력을 증가시키는 레버 배열로서 작용한다.
레버의 힘을 더욱 증가시키기 위하여, 회전 휠은, 회전 휠의 외주변으로부터 시작하여 방사상으로 연장하고 손가락으로 작동될 수 있는 레버형 돌출부를 가질 수 있다.
바람직하게, 회전 휠은 구동 기어와, 구동 기어와 회전 불가능하게 연결되고 압축력을 전달하도록 외부 샤프트와 연결되는 적어도 하나의 종동 기어를 포함한다. 종동 기어의 지름은 구동 기어의 지름보다 작다. 이러한 것은 간단한 방식으로 외부 샤프트의 용이한 작동을 위해 요구되는 스텝업을 달성한다. 이 실시예의 다른 이점은 비용 효과적이며 이를 제공하는 신뢰 가능한 디자인이다.
작동 메커니즘은 캐리지를 포함할 수 있으며, 캐리지는 트러스트 방향으로 축선으로 움직일 수 있으며 한쪽 측부에서 외부 샤프트와, 다른쪽 측부에서 스텝업 기어와 연결된다. 이러한 것은 사용자에 의해 인가된 구동력을 외부 샤프트에 안전하게 전달하는 견고하고 간단한 디자인을 생성한다.
캐리지는, 트러스트 방향에 평행하게 배열되고 종동 기어와 결합하는 적어도 제1 기어 랙을 가질 수 있다. 이러한 실시예는 외부 샤프트의 선형 움직임으로의 회전 휠의 회전 움직임의 간단하고 확실한 변환을 가능하게 한다.
힘의 전달을 개선하기 위하여, 캐리지는 제1 기어 랙에 평행한 제2 기어 랙을 가질 수 있으며, 구동 기어는 2개의 기어 랙들 사이에 배열되고 다른 종동 기어와 회전 불가능하게 연결된다. 다른 종동 기어는 제2 기어 랙과 맞물린다.
핸들은 바람직하게 캐리지가 축방향으로 움직일 수 있도록 배열되는 선형 유도로(linear guideway)를 갖는 홀딩 플레이트를 가진다. 선형 유도로는 적어도 하나의 개구, 특히 캐리지를 위한 2개의 평행한 개구들을 가진다. 홀딩 플레이트는 캐리지를 지지하도록 적은 공간을 요구하는 콤팩트한 구조를 허용한다.
제동 메커니즘은, 핸들에서 홀딩되고 외부 샤프트에 제동력을 인가하는 클램핑 요소, 특히 클램핑 링을 가질 수 있다. 클램핑 요소는 도구가 간단하고 비용 효과적인 구조를 가지는 것을 허용하는 수동적 제동 수단(passive means of braking)을 형성한다.
바람직한 실시예에서, 작동 메커니즘은 외부 샤프트가 적어도 하나의 위치, 특히 완전히 연장된 위치에서 고정될 수 있는 스톱 디바이스를 가진다. 스톱 디바이스는 예를 들어 도구가 도입될 때 특히 큰 저항을 만드는, 버터플라이 밸브를 구비한 재사용 가능한 투관침들과 같은 투관침들에 특히 적합하다. 스톱 디바이스는 제동 메커니즘에 더하여 외부 샤프트를 고정하도록 사용되어서, 전극에 대해 외부 샤프트가 변위됨이 없이 보다 큰 축방향 힘이 외부 샤프트로부터 전달될 수 있다.
이러한 스톱 디바이스는 캐리지 상에 배열된 적어도 하나의 제1 래칭 수단을 포함할 수 있다. 제2 래칭 수단은 핸들 상에, 특히 홀딩 플레이트 상에 배열되고, 외부 샤프트를 고정하도록 제1 래칭 수단과 연결될 수 있다. 2개의 래칭 수단들은 예를 들어 사출성형에 의해 제조하는데 간단하고 동시에 외부 샤프트의 단단한 고정을 허용한다는 이점을 가진다.
특히 바람직한 실시예에서, 전극과 외부 샤프트는 이것들 각각이 핸들에 대하여 그 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있도록 배열된다.
전극은 회전 불가능하고 축방향으로 움직일 수 있는 방식으로 외부 샤프트와 전극을 연결하는 슬라이딩 슬리브에 의해 가이드된다.
이러한 실시예는 예를 들어 압설자(spatula) 전극들과 같은 회전 대칭이 아닌 전극들에 적합하거나, 또는 외부 샤프트가 샤프트의 길이방향 축을 중심으로 하는 회전에 의해 적용 위치를 변경하도록 구부러질 때 사용될 수 있다. 이러한 것은 주변 방향으로 전극을 배향하는 것을 간단하게 한다. 이러한 실시예는 도구가 투관침에 위치될 때 전극의 회전이 또한 가능하다는 이점을 가진다. 이 실시예에서, 회전은 슬라이딩 슬리브를 통해 전극과 회전 불가능하게 연결된 외부 샤프트에 의해 도입된다. 슬라이딩 슬리브는 외부 샤프트와 전극 사이에 상대적 가동성을 만드는 추가의 기능을 가진다. 이러한 것을 달성하도록, 슬라이딩 슬리브는, 회전 불가능하고 축방향으로 움직일 수 있는 방식으로 외부 샤프트와 전극을 연결한다. 외부 샤프트가 핸들로부터 밖으로 돌출하기 때문에, 전극을 회전시키도록 추가의 구성요소가 요구되지 않는다. 사용자는 간단히 외부 샤프트를 파지하여 전극과 함께 이것을 회전시킨다.
슬라이딩 슬리브의 적어도 섹션들은 내주변 상에 프로파일링(profiling)을 가지며, 상기 프로파일링은 전극과 확실하게 상호 록킹하며, 적어도 프로파일링의 그 섹션들은 토오크를 전달하도록 대응하여 프로파일링된다. 이 실시예는, 대응하여 프로파일링된 슬라이딩 슬리브가 간단하게 만들어지고 확실한 상호 록킹이 고정 방식으로 토오크를 전달하기 때문에 비용 효과적이며 안전한다.
비용 효과적이고 간단한 구조는 바람직하게 슬라이딩 슬리브와, 회전 가능하게 움직일 수 있고 압축력을 전달하도록 슬라이딩 슬리브의 축방향으로 견고하게 연결되는 캐리지에 의해 달성된다. 캐리지는 그 주변의 적어도 일부 주위에서 슬라이딩 슬리브를 둘러싸는 보유링을 가진다.
본 발명은 첨부된 개략도를 참조하여 다음의 상세한 설명에서 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 하나의 샘플 실시예에 따른 외부 샤프트의 종단면도;
도 2는 외부 샤프트의 장착부들, 특히 슬리브와 전극을 통한 종단면도;
도 3은 강성 샤프트 섹션의 측면도;
도 4는 구부러짐 가능한 영역의 영역에서 도구의 본 발명의 샘플 실시예의 외부 샤프트를 통한 종단면도;
도 5는 도구의 내부 샤프트의 측면도;
도 6은 외부 샤프트와 함께 도 4에 도시된 도구의 내부 샤프트 측면도;
도 7은 전극과 함께 도 4에 도시된 도구의 내부 샤프트의 측면도;
도 8은 도 4에 도시된 도구의 핸들을 통한 종단면도;
도 9는 하우징이 부분적으로 제거된 도구의 본 발명의 샘플 실시예의 사시도;
도 10은 회전 휠이 생략된 도 6에 도시된 도구의 단면도; 및
도 11은 중앙축을 따르는 도 6에 도시된 도구의 종단면도.
도 1 내지 도 8은 예를 들어 아르곤 플라즈마 응고 작용을 위하여 생물학적 조직에서 작업하기 위해 사용될 수 있는 전기 외과 도구의 샘플 실시예를 도시한다.
본 발명은 아르곤 플라즈마 응고 작용을 위한 도구에 제한되지 않고, 대체로 샤프트의 팁이 핸들로부터 능동적으로 움직이는 전기 외과의 영역에서 도구를 위해 사용될 수 있다.
샘플 실시예의 전극(11)은 예를 들어 가스 채널을 가지는 중공 전극(APC 전극)일 수 있다. 다른 전극들이 가능하다.
도 1 내지 도 3은 핸들(10)로부터 제어된, 샤프트의 팁의 영역에서 외부 샤프트(12)의 구부러짐과 관련되는 도구의 다양한 구성요소들을 분해된 상태로 도시한다.
도 1은 설치된 상태에서 제공되는 외부 샤프트에 장착부들이 없이, 팁의 영역에서 도구의 외부 샤프트(12)의 원위 단부 영역(65)을 도시한다. 팁의 영역에서, 외부 샤프트는 제1 및 제2 강성 샤프트 섹션(48, 49)을 포함하고, 이러한 것은 도 3에서 더욱 상세하게 도시된다. 구부러짐 가능한 영역(44)은 2개의 강성 섹션들 사이에 배열된다. 영역(44)의 근위 단부(45)는 제1, 근위 샤프트 섹션(48)과 연결되고, 영역(44)의 원위 단부(46)는 제2, 원위 샤프트 섹션(49)과 연결된다.
구부러짐 가능한 영역(44)은 조인트로서 작용하고, 제1 및 제2 샤프트 섹션(48, 49)들 사이에서 상대 운동을 허용하는 기능을 가져서, 제1 샤프트 섹션(48)과 제2 샤프트 섹션(49) 사이에서 각도가 설정될 수 있다.
이러한 것을 달성하도록, 구부러짐 가능한 영역은 2개의 강성 샤프트 섹션(48, 49)들을 연결하는 호스(54)를 가진다. 호스(54)는 가요성이다. 호스(54)는 구부러짐 가능한 영역(44)의 영역에서 외부 샤프트(12)의 외벽을 형성한다. 호스(54)가 열 수축 호스, 특히 실리콘 열 수축 호스의 형태를 하는 것이 유익하며, 이는 조립을 용이하게 하고 호스(54)와 2개의 샤프트 섹션(48, 49)들 사이의 기밀성 연결을 달성한다. 2개의 샤프트 섹션(48, 49)들 사이의 다른 기계적인 연결 요소들이 호스 대신 가능하다.
근위 제1 샤프트 섹션(48)은 핸들과 연결된다(도 9 참조).
호스(45)와 제1 샤프트 섹션(48)의 원위 단부를 연결하도록, 제1 샤프트 섹션(48)은 호스(54)와 연결된 프로파일링된 단부편(55)을 가질 수 있다. 원위에 배열된 제2 샤프트 섹션(49)은 또한 근위 단부에서 호스(54)를 위한 프로파일링된 단부편(55)을 가진다. 강성 샤프트 섹션(49)의 원위 단부에서, 점화 전극이 배열되는 영역에 세라믹 단부 슬리브(56)가 있을 수 있으며; 점화 전극은 예를 들어 텅스텐 와이어로 만들어질 수 있다.
도 1에 도시된 2개의 샤프트 섹션(48, 49)들의 일부 실시예 대신에, 샤프트 섹션들은 다중 부분들로 만들어질 수 있고, 각각은 호스(54)와 샤프트 튜브 사이에 배열된 지지 튜브(50, 51)를 가진다. 지지 튜브(50, 51)들 또는 슬리브들은 외부 샤프트의 안정성을 개선하고, 금속으로 만들어질 수 있다. 지지 튜브(50, 51)들과 연결된 외부 샤프트 튜브(52, 53)들은 플라스틱으로 만들어진다.
조립된 상태에서, 도 2에 도시된 장착부는 도 4에 도시된 바와 같이 구부러짐 가능한 영역(44)의 영역에 위치된다. 도 2에 도시된 장착부는 전극(11)과, 전극(11)을 둘러싸는 슬리브(47)를 포함한다. 슬리브(47)는 가요성 재료로 만들어지고, 슬리브(47)의 길이방향 연장부에 대해 횡으로 연장하는 다수의 횡방향 슬릿(57)들을 가진다. 가요성을 더욱 개선하고 구부러진 상태에서 전극을 홀딩하도록, 슬리브(47)는 길이방향 슬릿(도시되지 않음)들을 가질 수 있다.
전극(11)은 3개의 섹션들을 형성한다. 제1 섹션(58)은 강성이며, 예를 들어 약 1.5 mm의 지름을 갖는 강재 와이어로 만들어진다. 설치된 위치에서, 제1 강성 섹션(58)은 구부러짐 가능한 영역(44)에 근접하여 위치된다. 예를 들어 약 0.5 mm의 지름을 갖는 스프링강 와이어로 만들어진 제2 가요성 섹션(59)이 강성 섹션(58)에 대해 원위에 있다. 설치된 위치에서, 제2 가요성 섹션(59)은 샤프트의 구부러짐 가능한 영역에 위치되고; 그 가요성은 핸들(10) 상의 작동 메커니즘이 작동될 때 구부러짐 가능한 영역(44)의 편향을 허용한다.
아울러, 전극(11)은 고정된다. 고정은 인장력 및 압축력을 전달할 수 있는 슬리브(47)와 기계적으로 연결된 전극(11)에 의해 달성된다. 전극(11)은 구부러짐 가능한 영역(44)의 근위 단부(45)로부터 원위로 분리된 고정 위치(61)에서 슬리브(47)와 연결된다. 도 2에 도시된 예에서, 고정 위치(61)는 설치된 위치에 있을 때 구부러짐 가능한 영역(44)의 원위 단부(46)의 영역에 위치된다. 그 결과, 외부 샤프트가 변위될 때, 구부러짐 가능한 영역(44)의 전체 길이가 편향을 위해 사용될 수 있다. 근위 또는 원위 방향으로 고정 위치를 편심시키는 것이 가능하다.
고정 위치(61)의 영역에서의 연결은 도 2에 도시된 바와 같이 확실한 상호 록킹 연결일 수 있다. 다른 형태의 연결이 가능하다. 도 2에 도시된 예에서, 전극(11)은 아치 형상으로 만곡되고 슬리브(47) 내로 결합한다. 즉, 고정 위치(61)의 영역에서, 전극(11)은 슬리브(47)가 고정되는 훅 형상 연결을 형성한다. 이러한 것은 고정 방식으로 힘을 전달한다.
전극(11)의 제2 가요성 섹션(59)에 대해 원위에, 점화 전극이 배열되는 제3 단부 섹션(60)이 있다. 이러한 전극은 예를 들어 약 0.5 mm의 지름을 가지는 텅스텐 와이어로 만들어질 수 있다.
도 2는 고정 위치(61)에 더하여, 전극(11)의 근위 단부 또는 근위 영역이 축방향으로 배열되고 핸들(10)에 고정 방식으로 고정되는 것을 도시하지 않는다.
설치된 상태가 도 4에 도시되어 있다. 이 도면에서, 슬리브(47)는 구부러짐 가능한 영역(44)의 영역에 배열되고 호스(54)에 의해 외부에서 방사상으로 둘러싸여진 것을 알 수 있다. 도 2에 도시된 예와 하나의 차이는, 도 4에서 고정을 개선하도록 다수의 만곡부를 가지는 고정 위치(61)의 디자인이다. 종래의 기술과 대조하여, 도 1 내지 도 5에 있는 샘플 실시예들은 전극을 노출시키도록 외부 샤프트의 팁과 전극 사이의 상대 운동을 허용하지 않는다. 그러므로, 도 1 내지 도 5에 도시된 도구는 응고 작용을 위해 가장 적합하다.
도 5는 전극(11)이 내부 샤프트(11)의 형태를 하고 원위 단부 영역(65)에 구부러짐 가능한 영역(44)을 가지는 다른 실시예를 도시한다.
구부러짐 가능한 영역(44)은 예를 들어 내부 샤프트(11)에서 레이저 절단에 의해 형성된 슬릿(63)들에 의해 형성된다. 슬릿(63)들은 0.2 mm만큼 서로로부터 분리되고, 예를 들어 슬릿 폭은 0.1 내지 1.0 mm이다.
내부 샤프트(11)의 축방향 중간(A)에서, 슬릿(63)들은 중첩 방식으로 배열된다. 마주한 슬릿(63)들 사이의 중첩 영역(64)은 0.3 내지 0.8 mm, 예를 들어 특히 바람직하게 0.6 mm이다.
도 5는 내부 샤프트(11)의 원위 단부 영역(65)에서 내부 샤프트(11)의 통합부인 클립의 형태를 하는 연결 요소(62)를 또한 도시한다. 연결 요소(62)는 바람직하게 [형성되면] 슬릿(63)들과 함께 레이저 절단에 의해 형성된다. 이러한 것은 간단하고 비용 효과적인 제조를 가능하게 한다. 연결 요소(62)는 구부러짐 가능한 영역(44)에서, 또는 구부러짐 가능한 영역(44)에 대해 원위에서 내부 샤프트(11)와 기계적으로 연결된다.
도 6은 도 5를 참조하여 설명된 내부 샤프트(11)의 디자인을 도시하며, 도 6에 도시된 내부 샤프트(11)는 연결 요소(62)에 의해 외부 샤프트(12)와 연결된다.
내부 샤프트(11)와 외부 샤프트(12)는, 내부 샤프트(11)에 대해 외부 샤프트(12)를 움직이는 것이 연결 요소(62)를 통해 내부 샤프트(11) 상에 힘을 발휘하여 내부 샤프트(11)가 구부러짐 가능한 영역(44)에서의 그 배향을 변화시켜 편향되는 방식으로 연결 요소(62)에 의해 연결된다.
내부 샤프트(11)는 바람직하게, 내부 샤프트(11)의 축방향 중간(A)과 중첩 영역(64)에 의해 한정되는 평면에 대해 직각으로 구부러진다. 이러한 평면에서의 내부 샤프트(11)의 구부러짐은 슬릿(63)들의 배열에 의해 방지된다.
도 7은 전극(111)이 내부 샤프트(11)에 더하여 제공되는 경우를 도시한다. 그러므로, 이러한 경우에, 내부 샤프트(11)는 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 실시예의 경우에서와 같이 전극으로서 역할을 하지 않고, 내부 샤프트는 전극(111)을 둘러싼다. 전극(111)은 다양한 형태의 것일 수 있다. 전극은 내부 샤프트(11)의 돌출부로서 니들 전극, 압설자 전극, 또는 슬리브의 형태를 할 수 있거나, 또는 전극은 다른 형태의 것일 수 있다. 내부 샤프트(11)는 전극과의 접촉 수단의 형태를 할 수 있다. 대안적으로, 전극(111)은 또한 내부 샤프트(11)를 통해 핸들(10) 내로 완전히 연장할 수 있으며, 거기에서 전기 공급부와 연결될 수 있다.
도 8은 작동 메커니즘(13)이 어떻게 회전 휠(14)과 연결되는지를 도시한다. 도 8 및 도 4는 도 8에 도시된 핸들(10)이 도 4에 도시된 외부 샤프트(12)의 연속인 세트로 되어 있다. 핸들(10) 상의 토오크를 외부 샤프트(12)의 병진 운동으로 변환하는 메커니즘은 도 9 내지 도 11을 참조하여 상세하게 설명되며, 도 1 내지 도 4 및 도 8에 도시된 샘플 실시예와 관련하여 개시된다.
전극(11)은 고정되도록 핸들(10)에 장착된다. 핸들(10)은 전극(11)에 전기, 가능하게 가스의 공급을 허용하는, 전극을 위한 연결부 또는 라인들을 가진다. 덧붙여, 핸들은 그 위에 하나 이상의 작동 수단, 예를 들어 푸시 버튼(27)들을 가진다. 전극(11)은 가동성 외부 샤프트(12)에 배열되고, 외부 샤프트는 원위 방향으로 핸들 너머로 돌출하고, 핸들(10)의 하우징(26)에서 홀딩된다(도 9 참조). 외부 샤프트(12)는 절연재로 만들어지고 적어도 핸들(10) 밖의 영역에서 전극(11)을 둘러싼다.
외부 샤프트(12)가 전극(11)에 대해 움직일 수 있어서, 도구의 팁의 배향은 외부 샤프트(12)의 축방향 움직임에 의해 조절될 수 있다.
도구는, 외부 샤프트(12)에 제동력을 연속으로 인가하고 변위 보호조치(displacement safeguard)로서 작용하는 제동 디바이스를 가진다. 외부 샤프트(12)의 제동력 또는 자기 록킹은 도구가 투관침 내로 도입될 때의 저항력에 대응하며, 근위 방향으로의 외부 샤프트(12)의 원치않는 변위를 방지한다. 외부 샤프트(12)의 변위 보호조치의 이점은 또한 다른 상황에서, 예를 들어 절개에서 유용성에 관여한다.
특히, 제동 디바이스는 예를 들어 클램핑 링(33)의 형태를 하는 마찰 기반 클램핑 요소를 가진다(도 11). 클램핑 링(33)은 O-링일 수 있다. 투관침에서 저항력에 대응하는 다른 수동적 제동 수단이 가능하다. 클램핑 링(33)은 외부 샤프트(12)와 적어도 간접적으로 연결되고 외부 샤프트(12) 내에 도입된 축방향 힘을 핸들(10)로, 특히 핸들(10)의 하우징(26)으로 전달한다. 이러한 것을 달성하도록, 외부 샤프트(12)는 슬라이딩 슬리브(25)와 연결된다. 슬라이딩 슬리브(25) 및 외부 샤프트(12)는 동축으로 배열된다. 슬라이딩 슬리브(25)는 핸들(10) 내로의 외부 샤프트(12)의 축방향 연장부인 것으로 이해될 수 있다. 슬라이딩 슬리브(25)의 원위 단부에서, 클램핑 링(33)은 클램핑 링(33)이 슬라이딩 슬리브(25)의 외주변 위에서 돌출하는 방식으로 적절한 매칭 그루브에 배열된다. 클램핑 링(33)은 핸들(10)에서 지지되고, 외부 샤프트(12) 상에서 작용하는 길이방향 힘, 예를 들어 투관침에서의 저향력에 대응하는 제동력을 만든다.
특히, 슬라이딩 슬리브(25)는 특히 홀딩 플레이트(21)에 의해 하우징(26)과 견고하게 연결된 내부 슬리브(29)에서 동축으로 배열된다. 클램핑 링(33)은 내부 슬리브(29)의 내주변으로 가압되어, 축방향 제동력을 만든다. 내부 슬리브(29)는 동시에 슬라이딩 슬리브(25)의 축방향 유도로를 형성한다.
클램핑 링(33), 또는 일반적으로 말하면 제동 디바이스는 슬라이딩 슬리브(25) 상의 다른 곳에 배열될 수 있다. 하나 보다 많은 클램핑 링(33), 예를 들어 2개의 클램핑들을 사용하는 것이 또한 가능하다.
제동 디바이스가 도구를 동작시키는 것을 어렵게 하지 못하도록, 작동 메커니즘(13)은 압축력을 전달하도록 외부 샤프트(12)와 연결된 스텝업 기어(15)를 형성한다.
작동 메커니즘(13)이 핸들(10)의 하우징(26)으로부터 밖으로 적어도 부분적으로 돌출하는 회전 휠(14)을 가져서, 회전 휠(14)의 주변의 부분은 손가락에 의한 작동을 위해 접근할 수 있다. 회전 휠(14)의 회전은 외부 샤프트(12)의 축방향 변위를 유발한다. 회전 휠(14)의 시계 방향 또는 반시계 방향 작동은 원위 방향으로 외부 샤프트를 전진시킬 수 있거나 또는 근위 방향으로 이를 다시 당길 수 있다. 즉, 외부 샤프트(12)는 전후진할 수 있다.
스텝업 기어(15)의 기능은 외부 샤프트(12)에 증가된 압축력을 인가하도록 회전 휠(14)로 도입된 토오크를 변환하는 것이다. 스텝업 기어(15)는 회전 휠(14)을 작동시키는 손가락 힘이 외부 샤프트(12)의 자기 록킹보다 작도록 맞추어진다.
스텝업 기어(15)는 회전 휠(14)을 포함하고, 회전 휠은 차례로 구동 기어(16)와, 구동 기어(16)와 회전 불가능하게 연결된 적어도 하나의 종동 기어(17)를 포함한다(도 9). 종동 기어(17)는 구동 기어(16)와 동축으로 연결된 기어의 형태를 한다. 구동 기어(16)는 예를 들어 외주변에서 리브들의 형태를 하는 단단한 움직임을 홀딩하는 수단을 가질 수 있다. 이러한 것은 손가락에 의한 구동 기어(16)의 정밀한 움직임을 보장한다. 회전 휠(14)은 스텝 기어의 형태를 할 수 있으며, 구동 기어(16)와 종동 기어(17)는 단일편 또는 통합편으로 만들어질 수 있다. 대안적으로, 구동 기어(16)와 종동 기어(17)는 서로 기계적으로 연결될 수 있다.
회전 휠은 손가락 레버의 형태를 하는 돌출부를 가질 수 있다.
도 9에서 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 구동 기어(16)의 지름은 종동 기어(17)의 지름보다 크다. 특히, 구동 기어(16)의 외경은 종동 기어(17)의 외경보다 2.8배 크다. 그러므로, 기계적 확대율(mechnical advantage)은 약 1:2.8이다.
그러므로, 요구되는 손가락 힘은 외부 샤프트(12)의 자기 록킹보다 2.8배 작다.
기계적 확대율은 1:2.6-3.0의 범위, 특히 1:2.7-2.9의 범위에 있을 수 있다.
스텝업 기어의 또 다른 이점은, 구동 기어(16)의 외주변 상에 덮여진 진행 또는 원형 조치는 외부 샤프트(12)의 진행의 2.8배 또는 다른 배수이다. 이러한 것은 샤프트 각도의 특히 정확한 조절을 허용한다.
이러한 샘플 실시예에서, 구동 기어(16)의 외경은 약 12.5 mm이다. 가동성 외부 샤프트(12)의 자기 록킹에 요구되는 제동력 또는 클램핑력은 약 4N이다.
외부 샤프트(12)의 병진 트러스트 운동으로의 회전 휠(14)로부터 인가된 토오크의 변환은 근위 방향 및 원위 방향으로 축방향으로 움직일 수 있는 캐리지(18)에 의해 달성된다. 캐리지(18)는 외부 샤프트(12)와 스텝업 기어(15) 사이의 연결을 형성한다. 이러한 것을 달성하도록, 캐리지(18)는 외부 샤프트(12)의 트러스트 방향에 평행하게 배열된 제1 기어 랙(19)을 가진다. 제1 기어 랙(19)은 종동 기어(17)와 맞물린다. 회전을 병진 운동으로 변환하기 위한 다른 디자인이 가능하다. 도 9에 도시된 예에서, 기어 랙(19)은 외부에 배열된다.
대안적으로, 전극(11)의 중앙축에 평행하게 연장하는 길이방향 슬릿의 내부에 놓이는 기어 랙을 제공하는 것이 가능하다. 종동 기어(17)는 그런 다음 길이방향 슬릿 내부에 배열된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 캐리지(18)는 제1 기어 랙(19)에 평행하게 배열된 제2 기어 랙(20)을 가진다. 구동 기어(16)는 2개의 기어 랙(19 및 20)들 사이에 배열되고, 다른 종동 기어(17)에 회전 불가능하게 연결된다. 다른 종동 기어(17)(도시되지 않음)는 제2 기어 랙(20)과 맞물린다. 작동 메커니즘(13)의 대칭 구조는 힘을 균일하게 도입하고 도구의 안전성을 개선한다.
2개의 기어 랙(19, 20)들은 전극(11) 및/또는 외부 샤프트(12)의 길이방향 축에 평행하게 연장하는 2개의 아암들을 형성한다. 2개의 기어 랙(19, 20)들은 홀딩 플레이트(21)에 의해 형성된 선형 유도로에 배열된다. 홀딩 플레이트(21)는 하우징(26)에 밀착하여 안치되고, 캐리지(18)를 위한 2개의 평행한 개구(22)들을 가진다(도 10). 기어 랙(19, 20)들이 2개의 개구(22)들을 통과하여서, 캐리지(18)의 단단한 벙진 운동이 가능하다. 회전 휠(14)은 홀딩 플레이트(21)의 정면에서 2개의 기어 랙(19, 20)들 사이에 배열되고, 이는 핸들(10)에 콤팩트한 구조를 준다.
단일 기어 랙, 예를 들어 오직 제1 기어 랙(19)을 제공하는 것이 또한 가능하다.
안전성에서의 또 다른 개선은 캐리지(18) 상의 스톱 디바이스에 의해 달성된다. 스톱 디바이스는 지정 위치, 특히 외부 샤프트(12)와 전극이 직선으로 배열되어 길이 방향으로 펴지는 위치에서 외부 샤프트(12)를 고정한다. 스톱 디바이스는 가동성 외부 샤프트(12)의 자기 록킹을 보장하는 수단을 포함할 수 있다. 이러한 것은 도구의 원위 단부의 다양한 구부러진 위치들을 고정하는 것을 가능하게 한다.
특정 위치에 캐리지(18)를 고정하는 스톱 디바이스에 대조하여, 제동 디바이스가 캐리지(18)의 모든 위치에서 작용하여서, 외부 샤프트(12)의 무한히 가변 가능한 조절이 가능하다.
특히, 스톱 디바이스는 각각의 제1 및 제2 기어 랙(19, 20)의 근위 단부에 배열된 제1 래칭 수단(23)을 가진다.
래칭된 상태에서, 제1 래칭 수단(23)은 핸들(10) 상에 형성된 제2 래칭 수단(24)과 상호 작용한다. 특히, 홀딩 플레이트(21) 상의 제2 래칭 수단(24)은 래칭 구멍의 형태를 한다. 제1 래칭 수단(23)은 2개의 기어 랙(19, 20)들의 측부 상에 배열된 대응하여 형성된 래칭 자루(latch lug)일 수 있다.
스톱 디바이스는 도구의 전체적인 안전성을 개선한다.
예를 들어 도구가 버터플라이 밸브를 구비한 재사용 가능한 투관침들과 같은, 매우 높은 저항력을 가지는 투관침들과 함께 독점적으로 사용되도록 의도될 때 스텝업 기어 및 제동 디바이스와 관계없이 스톱 디바이스를 사용하는 것이 또한 가능하다.
도구의 또 다른 이점은 외부 샤프트(12)가 투관침 내로 적어도 부분적으로 삽입될 때에도 전극(11)이 주변 방향으로 회전되거나 또는 배향될 수 있다는 것이다. 이러한 것을 달성하도록, 전극(11)과 외부 샤프트(12)는 각각이 핸들에 대하여 그 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있도록 배열된다. 즉, 전극(11)과 외부 샤프트(12)는 함께 비틀려질 수 있다. 이러한 것을 달성하도록, 전극(11)이 관통하여 가이드되는 슬라이딩 슬리브(25)가 제공된다. 슬라이딩 슬리브(25)는 외부 샤프트(12)와 전극(11)을 연결한다. 이것은, 회전 불가능하고 축방향으로 움직일 수 있는 연결이다. 그러므로, 슬라이딩 슬리브(25)는 외부 샤프트(12)로부터 전극(11)으로 토오크의 전달을 허용한다. 슬라이딩 슬리브(25), 그러므로 동축이거나 이와 정렬되도록 연결되는 외부 샤프트(12)는 전극(11)에 대해 동시에 축방향으로 변위될 수 있으며, 이러한 것은 영역(44)에서의 구부러짐을 허용한다.
이러한 이중 기능(토오크 전달 및 축방향 변위)은 슬라이딩 슬리브(25)가 적어도 섹션들에서 내주변에 프로파일링(37)을 가진다는 사실에 의해 달성된다. 전극(11)은 프로파일링(37)의 영역에서 대응하여 프로파일링되고, 토오크를 전달하도록 확실한 상호 록킹 방식으로 슬라이딩 슬리브(25)와 결합한다. 확실한 상호 록킹 연결은 슬라이딩 슬리브(25)가 원위 방향 및 근위 방향으로 전극(11)을 따라서 움직일 수 있도록 형성된다.
특히, 슬라이딩 슬리브(25)는 적어도 3개의 섹션들, 즉 원위 슬리브 섹션(30), 중간 슬리브 섹션(31), 및 근위 슬리브 섹션(32)을 가진다. 프로파일링(37)은 근위 슬리브 섹션(32)의 영역에 형성된다. 제동 디바이스, 특히 클램핑 링(33)은 근위 슬리브 섹션(32)의 근위 단부 상에 배열된다. 프로파일링(37)은 대략 2개의 기어 랙(19, 20)들의 길이에 대응하는 길이에 걸쳐서 연장한다. 이러한 것은 전극(11)과 프로파일링(37) 사이의 확실한 상호 록킹 연결이 슬라이딩 슬리브(25)의 모든 상대 위치에서 유지되어서, 회전 기능이 외부 샤프트(12)의 각각의 위치에 관계없이 존재한다는 것을 의미한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 프로파일링(37)은 스플라인 프로파일의 형태이다. 이러한 것은 대응하여 프로파일링된 전극(11)이 본질적으로 그 회전 위치에 관계없이 슬라이딩 슬리브 내로 밀려질 수 있기 때문에 조립을 보다 용이하게 만든다. 전극(11)은 도 10에 도시된 바와 같이 직사각형 단면을 갖는 프로파일 섹션(38)을 가진다. 전극(11)의 프로파일 섹션(38)의 근위 및 원위 단부는 도 11에 도시된 바와 같이 테이퍼진다. 프로파일 섹션(38)에 원위 및 근위에서, 전극은 통상적으로 본질적으로 원형 단면을 가진다. 전극의 원위 단부에서, 단면은 회전 대칭이 아닌 것으로 변경될 수 있다. 전극은 예를 들어 압설자 전극일 수 있다.
중간 슬리브 섹션(31)은 원위 방향 및 근위 방향 모두에 어깨부(42)를 가진다. 2개의 어깨부(42)들 사이에는 캐리지(18)와 회전 가능하게 연결되는 스톱 영역(43)이 형성된다. 스톱 영역(43)은 2개의 어깨부(42)들 사이에 요홈부를 형성한다. 이러한 요홈부는 캐리지에 배열되는 캐리지(18)의 보유 링(28)을 가진다. 보유 링(28)은 부분적으로 개방되고, 그 주변의 단부 일부 주위에서 슬라이딩 슬리브를 둘러싸서, 조립을 위하여 보유 링(28)이 슬라이딩 슬리브(25) 상으로 간단하게 클립핑될 수 있다. 보유 링(28)은 2개의 어깨부(42)들에 접하여서, 근위 방향 및 원위 방향으로의 축방향 힘 또는 압축력은 외부 샤프트(12)를 움직이도록 전달될 수 있다. 또 다른 안전 [조치]로서, 중간 슬리브 섹션(31)은 환형 그루브(35)를 가지며, 환형 그루브는 그루브에 결합되는 보유 링(28)의 캐리어(36)를 가진다. 캐리어(36)와 환형 그루브(35)는 서로에 대해 회전할 수 있어서, 슬리브(25)는 보유 링(28)에서 자유롭게 회전할 수 있다. 캐리어(36)는 또한 양 축방향으로 압축력을 전달한다.
보유 링(28)은 그 원위 단부에서 2개의 기어 랙(19, 20)들 사이에 배열된다. 특히, 도 9에 도시된 바와 같이 2개의 기어 랙(19, 20)들의 원위 단부를 연결하는 가로 바(41)가 제공된다. 가로 바(41)는 차례로 보유 링(28)에 견고하게 연결되거나, 또는 이와 단일편으로서 만들어진다. 가로 바(41)와 보유 링(28)은 그 주변의 부분 주위에서 슬라이딩 슬리브(25)를 둘러싸는 2개의 죠오들을 그 아래에서 구비한 가로 바인 것으로 고려될 수 있다.
가로 바(41)와 홀딩 플레이트(21) 사이에 충분한 거리가 제공되어서, 캐리지(18)는 회전 휠(14)과 충돌없이 회전 휠(14)을 지나도록 움직일 수 있다.
슬라이딩 슬리브(25)는 원위 슬리브 섹션(30)을 또한 포함한다. 원위 슬리브 섹션(30)은 외부 샤프트(12)와 회전 불가능하게 연결된다. 상기 연결은 기계적이며, 예를 들어 체결 슬리브(34)에 의해 제공될 수 있으며, 체결 슬리브는 외부 샤프트(12)에 배열되고 외부 샤프트(12)의 근위 단부에서 슬라이딩 슬리브(25)에 의해 저지된다. 다른 체결 가능성이 예상 가능하다. 하우징(26)과 함께, 원위 슬리브 섹션(30)은 외부 샤프트(12)의 최대 수축 위치를 결정하는 축방향 스톱을 형성한다.
캐리지(18)의 선형 유도로를 지지하도록, 핸들은 홀딩 플레이트(21)와 견고하게 연결된 상기의 내부 슬리브(29)를 가진다. 내부 슬리브(29)는 전극(11)에 대해 동축 배열되고, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이 홀딩 플레이트(21)에 대해 원위 및 근위로 연장한다. 홀딩 플레이트(21)의 원위 측부에서, 내부 슬리브(29)는 내부 슬리브(29)의 중앙축에 평행하게 연장하는 2개의 가이드 바(40)들을 구비한 슬리브 섹션(39)을 형성한다. 가이드 바(40)들은 2개의 기어 랙(19, 20)들을 위한 지지 표면들을 형성하고, 그래서 선형 유도로의 안정성을 개선한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 내부 슬리브(29)의 주변 벽의 부분은 회전 휠(14)을 위한 공간을 생성하도록 회전 휠(14)의 영역에서 제거되며, 공간은 손가락 작동을 위해 요구되는 주변 세그먼트 외에 하우징(26)에 배열되어서, 내부 슬리브(29)와 충돌하지 않는다. 이러한 것은 핸들의 콤팩트한 구조에 기여한다.
핸들의 회전 기능은 구부러진 전극(11)의 위치 결정에 적합하게 하여서, 핸들은 특별히 안전하고 비용 효과적일 뿐만 아니라 동작하는데 용이하다.
요약하여, 도구는 3개의 기능을 조합한다:
핸들로부터, 작동 메커니즘은 샤프트의 팁과 전극의 각도가 사용동안 변경될 수 있도록 샤프트의 팁과 전극의 제3 섹션을 구부린다. 그러므로, 외부 샤프트와 전극은 그 길이방향 축을 중심으로 회전될 수 있어서, 전극은 적용 위치를 변경하도록 배향될 수 있으며, 이러한 것은 회전 비대칭인 전극에서 유익하다. 제동 디바이스는 예를 들어 외부 샤프트가 투관침에서 움직일 때 샤프트의 팁의 위치에서 원치않는 변경을 방지한다.
본 발명의 도구는 특히 예를 들어 아르곤 플라즈마 응고 작용을 위하여 생물학적 조직에서 사용하기 위한 전기 외과 디바이스와 관련하여 추가적으로 개시되고 청구된다.
10 핸들 11 전극, 내부 샤프트
12 외부 샤프트 13 작동 메커니즘
14 회전 휠 15 스텝업 기어
16 구동 기어 17 종동 기어
18 캐리지 19 제1 기어 랙
20 제2 기어 랙 21 홀딩 플레이트
22 개구 23 제1 래칭 수단
24 제2 래칭 수단 25 슬라이딩 슬리브
26 하우징 27 푸쉬 버튼
28 보유 링 29 내부 슬리브
30 슬리브의 원위 섹션 31 슬리브의 중간 섹션
32 슬리브의 근위 섹션 33 클램핑 링
34 체결 슬리브 35 환형 그루브
36 캐리어 37 프로파일링
38 프로파일 섹션 39 슬리브 섹션
40 가이드 탭 41 가로 바
42 어깨부 43 스톱 영역
44 구부러짐 가능한 영역 45 근위 단부
46 원위 단부 47 슬리브
48 외부 샤프트의 제1 섹션 49 외부 샤프트의 제2 섹션
50 지지 튜브 51 지지 튜브
52 외부 샤프트 튜브 53 외부 샤프트 튜브
54 호스 55 단부편
56 단부 슬리브 57 횡방향 슬릿
58 전극의 제1 섹션 59 전극의 제2 섹션
60 전극의 제3 섹션 61 고정 위치
62 연결 요소 63 슬릿들
64 중첩 영역 65 원위 단부 영역
111 전극 144 구부러짐 가능한 영역

Claims (16)

  1. - 핸들(10);
    - 전극 및/또는 내부 샤프트(11, 111)를 둘러싸고 상기 핸들(10)에서 홀딩되는 외부 샤프트(12); 및
    - 상기 전극 및/또는 상기 내부 샤프트(11, 111)에 대해 축방향으로 상기 외부 샤프트(12)를 움직이도록 상기 핸들(10) 상에 있는 작동 메커니즘(13)을 구비하는, 특히 아르곤 플라즈마 응고 작용을 위하여 생물학적 조직에서 사용하기 위한 전기 외과 도구에 있어서,
    상기 외부 샤프트(12)와 상기 내부 샤프트 및/또는 상기 전극(11, 111)은, 상기 내부 샤프트 및/또는 상기 전극(11, 111)에 대하여 상기 외부 샤프트(12)를 움직이는 것에 의해 상기 내부 샤프트 및/또는 상기 전극(11, 111)이 구부러질 수 있는 방식으로 상기 외부 샤프트(12)의 원위 단부 영역(65)에서 서로 기계적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 외부 샤프트(12)는 상기 원위 단부 영역(65)에 구부러짐 가능한 영역(44)을 가지며, 상기 전극(11)은 이 영역(44)에서 가요성이며, 상기 외부 샤프트(12)의 구부러짐 가능한 영역(44)이 상기 전극(11)에 대해 상기 외부 샤프트(12)를 움직이는 것에 의해 구부러지는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전극(11)은 상기 구부러짐 가능한 영역(44)의 원위 단부(46)에 고정되는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 구부러짐 가능한 영역(44)은 특히 길이방향으로 및/또는 횡방향으로 갈라진 가요성 슬리브(47)를 가지며, 상기 슬리브는 상기 전극(11)을 둘러싸고, 바람직하게 상기 전극(11)은 압축력 및 인장력을 전달하도록 상기 슬리브(47)와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  5. 제4항에 있어서, 상기 슬리브(47)의 근위 단부(45)는 제1 강성 샤프트 섹션(48)과 연결되고, 바람직하게 상기 슬리브(47)의 원위 단부(46)는 제2 강성 샤프트 섹션(49)과 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구부러짐 가능한 영역(44)은 상기 구부러짐 가능한 영역(44)의 영역에서 상기 샤프트의 외벽을 형성하는 호스(54), 특히 열수축 호스를 가지는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  7. 제1항에 있어서, 상기 내부 샤프트(11)는 상기 원위 단부 영역(65)에 구부러짐 가능한 영역(144)을 가지며, 상기 내부 샤프트(11)는 이 영역(144)에서 가요성이며, 상기 내부 샤프트(11)의 구부러짐 가능한 영역(144)이 상기 내부 샤프트(11)에 대하여 상기 외부 샤프트(12)를 움직이는 것에 의해 구부러지는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  8. 제7항에 있어서, 상기 내부 샤프트(11)는 상기 내부 샤프트(11) 내에 배열된 전극 또는 전극(111)의 형태를 하는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 내부 샤프트(11)는 상기 원위 단부 영역(65)에서, 바람직하게 상기 샤프트의 팁의 영역에서, 연결 요소(62)에 의해 상기 외부 샤프트(12)와 기계적으로 연결되며, 상기 연결 요소는 바람직하게 밴드, 핀, 클립 또는 탭의 형태를 하고 가요성이며 바람직하게 금속으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 샤프트(11)의 구부러짐 가능한 영역(144)은 마주한 슬릿(63)들에 의해 형성되고, 상기 슬릿들의 각각은 바람직하게 상기 내부 샤프트(11)의 축방향 중간 너머로 연장하여, 중첩 영역(64)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  11. 제10항에 있어서, 상기 슬릿(63)들은 대략 0.2 mm만큼 서로 분리되고, 축방향 중간에 대한 상기 슬릿(63)들의 중첩은 바람직하게 대략 0.6 mm인 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 슬릿(63)들의 폭은 0.1 내지 1.0 mm인 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핸들(10)은 상기 외부 샤프트(12) 상에 제동력을 연속으로 발휘하는 제동 디바이스를 가지며, 상기 작동 메커니즘(13)은 축방향 힘을 전달하도록 상기 외부 샤프트(12)와 연결된 스텝업 기어(15)와 함께 회전 휠(14)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  14. 제12항에 있어서, 상기 회전 휠(14)은 구동 기어(16)와, 상기 구동 기어(16)와 회전 불가능하게 연결되고 압축력을 전달하도록 상기 외부 샤프트(12)와 연결된 적어도 하나의 종동 기어(17)를 포함하며, 상기 종동 기어(17)의 지름은 상기 구동 기어(16)의 지름보다 작고, 상기 작동 메커니즘(13)은, 바람직하게 트러스트 방향으로 축방향으로 움직일 수 있고 한쪽 측부에서 상기 외부 샤프트(12)와, 다른쪽 측부에서 상기 스텝업 기어(15)와 연결되는 캐리지(18)를 포함하며, 상기 캐리지(18)는 더욱 바람직하게, 상기 트러스트 방향에 평행하게 배열되고 상기 종동 기어(17)와 맞물리는 적어도 제1 기어 랙(19)을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극(11, 111) 및/또는 상기 내부 샤프트(11) 및 상기 외부 샤프트(12)는 그 각각이 상기 핸들(10)에 대하여 그 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있도록 배열되며, 상기 전극(11, 111) 및/또는 상기 내부 샤프트(11)는, 회전 불가능하고 축방향으로 움직일 수 있는 방식으로 상기 외부 샤프트(12) 및 상기 전극(11, 111) 및/또는 상기 내부 샤프트(11)를 연결하는 슬라이딩 슬리브(25)에 의해 가이드되며, 상기 슬라이딩 슬리브(25)의 적어도 섹션들은 바람직하게 상기 내부 샤프트/전극(11,111)과 확실하게 상호 록킹하는프로파일링을 내주변 상에 가지며, 상기 내부 샤프트/전극의 적어도 섹션들은 토오크를 전달하도록 대응하여 프로파일링되고, 더욱 바람직하게, 상기 슬라이딩 슬리브(25) 및 상기 캐리지(18)는 회전적으로 움직일 수 있고, 압축력을 전달하도록 상기 슬라이딩 슬리브(25)의 축방향으로 견고하게 연결되며, 상기 캐리지(18)는 그 주변의 적어도 일부 주위에서 상기 슬라이딩 슬리브(25)를 둘러싸는 보유 링(28)을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 외과 도구.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 상기 도구와 함께, 특히 아르곤 플라즈마 응고 작용을 위하여 생물학적 조직에서 사용하기 위한 전기 외과 디바이스.
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