WO2011018179A2 - Schaft eines chirurgischen instrumentes mit biegbaren bereichen - Google Patents

Schaft eines chirurgischen instrumentes mit biegbaren bereichen Download PDF

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WO2011018179A2
WO2011018179A2 PCT/EP2010/004775 EP2010004775W WO2011018179A2 WO 2011018179 A2 WO2011018179 A2 WO 2011018179A2 EP 2010004775 W EP2010004775 W EP 2010004775W WO 2011018179 A2 WO2011018179 A2 WO 2011018179A2
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bendable
rods
tube
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WO2011018179A3 (de
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Angela Ehlers
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Olympus Winter & Ibe Gmbh
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005Flexible endoscopes
    • A61B1/0051Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
    • A61B1/0055Constructional details of insertion parts, e.g. vertebral elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003Steerable

Definitions

  • the invention relates to a shaft referred to in the preamble of claim 1 Art.
  • the shaft has two bendable areas, which are passed through arranged over the circumference arranged rods along. If one bends one of the two bendable areas, one or more of these bars will be shortened in this area and others will be extended in this area.
  • the rods are circumferentially fixed and mounted only longitudinally displaceable on the shaft, so you can not dodge. You must transfer from the bending-actuated area resulting from shortening or extension of the area during bending movements by longitudinal displacement to the other bendable area.
  • the rods are attached to the ends of axially parallel tailpipes and thus their length between the tailpipes is rigid and can not be corrected by lateral evasion, the rods have no choice but to shorten in the second bendable area or to lengthen that the second bendable portion is bent in a forced motion in a direction other than the bend-operated portion.
  • the shaft may be formed as a hollow tube, in which z. B. surgical work channels, image guide, light guide, pull cable, electrical cable and the like can be laid.
  • a handle and at the other end a forceps jaw may be arranged at one end of the shaft according to the invention.
  • the object of the present invention is to provide a shaft for a surgical instrument, which is characterized by straightforward construction, low cost and ease of use.
  • the z. B. are formed as a thin MetalhOhre.
  • the tubes are slidingly close together, so that the middle tube is protected by the inner and the outer tube against evasive movements inwards or outwards.
  • the central tube forms the rods, in large numbers circumferentially closely adjacent to each other, so that they support each other and prevent evasion in the circumferential direction.
  • This construction is very simple z. B. plastic pipes or metal pipes by cutting produce, very stiff and suitable for transmitting high forces. The operation is simple and the costs are low. If one of the bendable regions is formed with a preferred bending direction, then it is easy in a certain direction or bending plane. ter bendable than in other directions. This can greatly facilitate the operation, since the bending direction can be precisely controlled in the desired direction.
  • the formation of the middle tube as Metalkohr with longitudinal slots.
  • the inner and outer tubes are advantageously designed as metal tubes.
  • the transverse slots are formed one behind the other and offset in the circumferential direction. This results in a simple design, a good all-round flexibility.
  • transverse slots are alternately offset in the circumferential direction in the bendable regions of the inner and outer tubes, this ensures uniformly good bendability on all sides, which can be advantageous for certain purposes.
  • the features of claim 5 are provided.
  • the transverse slots are wider in the circumferential position of the preferential bending direction. In this direction, so the shaft is better bendable. In other circumferential positions, however, there are shorter transverse slots or even no transverse slots, so that there is poorer bendability in these directions. In this way, a preferential bending direction can be set in the desired manner with z. B. bending is only possible exactly in a certain bending plane or in a certain circumferential position slightly better than in the other circumferential positions.
  • the features of claim 6 may be provided.
  • the preferential bending direction is obtained in another way.
  • the bendable areas of the inner tube and the outer tube can remain completely symmetrical on all sides bendable, since the preferred bending direction is adjusted by different width design of the rods of the middle tube.
  • the shaft In a circumferential In the direction in which the wider rods lie, the shaft can be bent better than in a direction perpendicular to it.
  • the preferred direction of bending can be set largely arbitrarily between a very strongly preferred direction and a direction which is only slightly preferred.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a shaft according to the invention in the first embodiment
  • Fig. 2 is a highly schematic enlarged section along line 2 - 2 in
  • FIG. 3 shows a view according to FIG. 1 through an embodiment variant of the first embodiment with a different bending characteristic
  • FIG. 5 is an enlarged perspective view of the detail V of FIG. 4,
  • FIG. 6 is a side view of the outer tube of the construction of FIG. 4,
  • FIG. 7 is a side view of the central tube of the construction of Fig. 4,
  • FIG. 8 is a side view of the inner tube of the construction of FIG. 4,
  • FIG. 9 is a side view of a bendable portion of a shaft, in another embodiment, 10 is a view as in Fig. 9 in a variant embodiment and
  • Fig. 11 is a section transverse to the axis through the middle tube shown in Fig. 7 in another embodiment.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a tubular shaft 1 according to the invention.
  • the shaft is shown in section in FIG. 2 and has in the highly schematized representations of FIGS. 1 and 2 a tube 2 which is rigidly formed in a rigid section 3 and is formed bendable in it at the ends subsequent bendable regions 4 and 5.
  • the regions 4 and 5 which are bendable can in turn be made up of further regions at the ends, such as rigid end regions 6 in the example shown.
  • the shaft 1 is traversed by four rods 7, 8, 9, 10. Of these, only two, namely the rods 7 and 9 are shown in phantom in Fig. 1.
  • the rods 7 - 10 are mounted in guides 11 which are fixed to the tube 2. The rods 7 - 10 are thus secured in the guides against lateral deflections, but can move longitudinally in the guides.
  • the rods 7 and 9 thus always run parallel to the wall of the tube 2 through the bends in the bendable regions 4, 5.
  • the rods 7 - 10 are fastened to end tubes 12 which are shown in FIG also shown in dashed lines. These end tubes 12 are guided axially parallel in the shaft 1 and that in the embodiment in the rigid end regions. 6
  • Fig. 1 of the four rods 7 - 10 for the sake of clarity, only the two rods 7 and 9 are shown.
  • the construction of Figs. 1 and 2 can also z. B. have only three distributed over the circumference arranged rods, or more than four.
  • the bendable region 4 is bent in the direction of the arrow 13, the rod 9 shortens in this region 4, while the rod 7 must extend. Since the rods are mounted longitudinally displaceable in the guides 11, the rods move accordingly in the rigid region 1. In the other two rods 8, 10, resulting in the case of bending according to FIG. 1 no displacement.
  • FIG. 3 shows a variant in the illustration according to FIG. 1. As far as possible, the same reference numbers are used.
  • the construction of FIG. 3 agrees with that of FIG. Different in the construction of Fig. 3 is merely that the rods 7, 9, in the rigid portion 3 of the shaft 1 extend crosswise. This is achieved in a simple manner in that they follow in this area, ie in the rigid section 3 the circumference of the tube 2 on a helix, which is predetermined by appropriate arrangement and design of the guides 11.
  • the rods 7, 9 are circumferentially offset in the rigid portion 3 by 180 ° between the ends of this section. If the SSenverwindung the rods 7 - 10 not over 180 °, but only about z. B. 90 °, so would result in the movement of the region 4 of Fig. 3 in the manner shown, a movement of the other bendable region 5 upwards out of the plane of the drawing out.
  • FIGS. 4 to 8 show a fundamentally different second embodiment of the shank 1, again using the previous reference numerals as far as possible.
  • the shaft 1 is tubular in form of three closely inserted tubes namely an outer tube 15, a central tube 16 and an inner tube 17th Fig. 4 shows the arrangement of these three tubes in section perpendicular to the tube axis.
  • a section V of the section of Fig. 4 is enlarged in Fig. 5 and shown in real, for drawing simplification, however, without showing the pipe curvature.
  • the tubes are shown in side view in Figs. 6-8.
  • the tubes 15, 16 and 17 are made in the embodiment of metal and z. B. cut with lasers in their special shape.
  • Fig. 5 shows that the tubes 15, 16 and 17 are very closely mated, so preferably without a gap, so that the inner tube 17 and the outer tube 15, the middle tube 16 close tightly between them.
  • As a material for the tubes 15, 16 and 17 z.B. Spring steel is suitable.
  • the outer tube 15 and the inner tube 17 are constructed very similar. They have, when compared with Fig. 1, the rigid portion 3, connect to the side of the bendable portions 4 and 5, which in turn connect the rigid end portions 6.
  • the bendable areas 4 and 5 are provided with transverse to the tube axis wide slots 18. These are also indicated in Fig. 4 with dashed areas of the tubes 15 and 17.
  • the slots 18 are, as shown in FIGS. 6 and 8, arranged in the axial direction one behind the other alternately at 90 ° angularly offset and give a structure that is bendable in all directions, while always maintaining their circumferential length.
  • the central tube 16 is, as these figures show, at the ends with circumferentially closed tailpipes 12 provided.
  • the tube 16 is longitudinally slotted with longitudinal slots 19, with which the tube is divided in this area in bars 20 which are close to each other at the very narrow longitudinal slots 19, as shown in Fig. 5 in the enlarged view.
  • the rods are therefore based in the periphery laterally close to each other and can not avoid pressure and tensile load, so are as safe against lateral deflection as the rods 7 - 10 in the construction of Figs. 1 and 2 in the guides 11th
  • the shaft 1 reacts in bending as well as in the embodiment of Fig. 1.
  • the three tubes 15, 16 and 17 must be pushed over each other in a relative longitudinal position, as they are characterized by the superposition of the Fig. 6 - 8 results in the drawing.
  • the middle tube 16 is thus with the tailpipes 12 in the rigid end portions 6 of the inside and outside adjacent tubes 15 and 17.
  • the tail pipes 12 are held by their leadership between the two tubes 15 and 17 parallel to the tube axis.
  • the rods 20 of the middle tube 16 can not escape laterally due to their close abutment. Bending in this construction, one bendable region 4, the other bendable region 5 must follow with a forced bend, namely, as explained with reference to FIG.
  • the embodiment of FIG. 3 can be realized.
  • the rods 20 of the central tube 16 in the rigid region 3, ie between the bendable regions 4 and 5 helically wound be formed.
  • the shaft 1 according to the invention can be used as a shaft of a surgical instrument.
  • it can form the shaft of an endoscope, wherein the interior of the tubular shaft 1, the facilities of an endoscope are laid, such.
  • a window can be provided, through which an objective looks, while at the other end manual control devices are arranged.
  • the shaft according to the invention can also be used as a shaft z.
  • the rods 7 - 10 and 19 must be well slidably formed or arranged on all sides, so that there is a proper, precise forced bend in the inventive shaft.
  • the rods, or the surfaces applying to them e.g. polished, lubricated, coated or otherwise friction-reduced trained.
  • FIGS. 9-11 show modified embodiments of the shaft 1 according to the invention, in which the same reference numerals as in the previously described figures are used as far as possible.
  • the construction of the shank 1 shown in FIGS. 4-8 can be bent symmetrically in all directions with the same force in the bendable regions 4 and 5, since the transverse slots 18 are arranged symmetrically in the outer tube 15 and in the inner tube 17 in the circumferential direction.
  • the bendable portion 5 of the outer tube 15, as shown in Fig. 9, be formed with an asymmetrical arrangement of the transverse slots 18, wherein in the view 9 are at the top and bottom transverse slots 18 'are very wide, which lie in the 90 ° position lying slots 18 "but only half the length, compared with the symmetrical design of FIG.
  • the bendable portion 5 is obviously better bendable in the plane of the drawing than in the direction perpendicular thereto.
  • the drawing plane would be the preferred direction here.
  • Fig. 10 shows a variant of the embodiment of Fig. 9 in which the transverse slots 18 "are completely omitted, so there is an extreme preference for the preferential bending direction in the direction of the plane of the drawing.
  • Fig. 11 shows an axial section through the central tube 16 of Fig. 7, but in another embodiment, in which at the circumferential positions a and a ', the rods 20' are significantly wider than the other rods 20.
  • Such equipped shaft is easier in the direction b - b 'than in the direction a - a' because the wider rods 20 'are less easily bendable in the direction of their greater cross-sectional length than transversely thereto.

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Abstract

Ein rohrförmiger Schaft (1) eines chirurgischen Instrumentes mit einem starren Abschnitt (3), an dessen Enden je ein biegbarer Bereich (4, 5) anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt (3) und die beiden biegbaren Bereiche (4, 5) durchgehend von biegbaren, zug- und druckfesten Stangen (7, 8, 9, 10; 20) durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schaftes (1) verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen (7, 8, 9, 10; 20) längsverschiebbar und in Umfangsrichtung feststehend am Schaft (1) gelagert sind und an den Enden jeweils an einem parallel zur Achse des Schaftes (1) geführten Endrohr (12) befestigt sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1) aus drei konzentrisch und mit engem Spiel aneinander gleitbar ineinandersteckenden Rohren (15, 16, 17) besteht, wobei das äußere Rohr (15) im starren Abschnitt (3) starr und das innere Rohr (17) und das äußere Rohr (15) in den biegbaren Bereichen (4, 5) ohne wesentliche Änderung der Umfangslänge biegbar ausgebildet sind, und wobei das mittlere Rohr (16) an seinen Enden die Endrohre (12) ausbildet und im Bereich zwischen diesen mit schmalen Längsschlitzen (19) in gleitbar aneinanderliegende Stangen (20) unterteilt ist, wobei wenigstens einer der biegbaren Bereiche (4, 5) mit einer Vorzugsbiegerichtung ausgebildet ist.

Description

Schaft eines chirurgischen Instrumentes mit biegbaren Bereichen
Die Erfindung betrifft einen Schaft der im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Art.
Solche Schäfte sind in EP 1 708 609 Bl, US 7,410,483 B2 und US 7,147,650 B2 beschrieben.
Dabei besitzt der Schaft zwei biegbare Bereiche, die von über den Umfang verteilt angeordneten Stangen längs durchlaufen sind. Biegt man einen der beiden biegbaren Bereiche, so werden eine oder mehrere dieser Stangen in diesem Bereich verkürzt und andere in diesem Bereich verlängert. Die Stangen sind um- fangsfest und lediglich längsverschiebbar am Schaft gelagert, können also nicht ausweichen. Sie müssen von dem biegebetätigten Bereich die sich durch Verkürzung bzw. Verlängerung des Bereiches beim Biegen ergebenden Bewegungen durch Längs Verschiebung bis zum anderen biegbaren Bereich übertragen. Da die Stangen an den Enden an achsparallel geführten Endrohren befestigt sind und somit ihre Länge zwischen den Endrohren starr vorgegeben ist und nicht durch seitliches Ausweichen korrigiert werden kann, bleibt den Stangen nichts anderes übrig, als sich in dem zweiten biegbaren Bereich derart zu verkürzen bzw. zu verlängern, dass der zweite biegbare Bereich in einer Zwangsbewegung in andere Richtung als der biegebetätigte Bereich gebogen wird. Es ergibt sich somit ein Schaft mit zwei biegbaren Bereichen und einem dazwischen liegenden starren Abschnitt. Man kann diesen Schaft am starren Abschnitt halten und an einem der biegbaren Bereiche in beliebiger Richtung verbiegen. Es biegt sich dann zwangsweise der andere Bereich in umgekehrter Biegerichtung. Dabei stehen dann die Enden der beiden biegbaren Bereiche stets parallel, so dass durch Betätigen des biegebetätigten Bereiches der zweite biegbare Bereich sehr einfach und übersichtlich steuerbar ist. Der Schaft kann als hohles Rohr ausgebildet sein, in dem z. B. chirurgische Arbeitskanäle, Bildleiter, Lichtleiter, Zugkabel, Elektro- kabel und dergleichen verlegbar sind. Am einen Ende des erfindungsgemäßen Schaftes kann beispielsweise ein Handgriff und am anderen Ende ein Zangen- maul angeordnet sein.
Diese bekannten Konstruktionen sind allerdings sehr kompliziert, teuer und auch schwierig zu bedienen, insbesondere weil da die biegbaren Bereiche bei allseitiger Biegbarkeit nur schwierig in eine bestimmte Richtung steuerbar sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Schaft für ein chirurgisches Instrument zu schaffen, der sich durch unkomplizierte Konstruktion, geringe Kosten und einfache Bedienung auszeichnet.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sind drei Rohre ineinander gesteckt, die z. B. als dünne MetalhOhre ausgebildet sind. Die Rohre liegen gleitend eng ineinander, so dass das mittlere Rohr durch das innere und das äußere Rohr gegen Ausweichbewegungen nach innen oder außen geschützt ist. Das mittlere Rohr bildet die Stangen aus, und zwar in großer Zahl im Umfang eng nebeneinander liegend, so dass sie sich gegenseitig abstützen und ein Ausweichen in Um- fangsrichtung verhindern. Diese Konstruktion ist sehr einfach z. B. aus Kunststoffrohren oder Metallrohren durch Ausschneiden herstellbar, sehr steif und zur Übertragung hoher Kräfte geeignet. Die Bedienung ist einfach und die Kosten sind niedrig. Wenn einer der biegbaren Bereiche mit einer Vorzugsbiegerichtung ausgebildet ist, dann ist er in einer bestimmten Richtung bzw. Biegeebene leich- ter biegbar als in anderen Richtungen. Das kann die Bedienung wesentlich erleichtern, da die Biegerichtung präzise in die gewünschte Richtung gesteuert werden kann.
Besonders vorteilhaft ist gemäß Anspruch 2 die Ausbildung des mittleren Rohres als Metalkohr mit Längsschlitzen. Gemäß Anspruch 3 sind vorteilhaft auch das innere und das äußere Rohr als Metallrohre ausgebildet.
Vorteilhaft sind gemäß Anspruch 4 die Querschlitze hintereinander und in Um- fangsrichtung versetzt ausgebildet. Daraus ergibt sich bei einfacher Konstruktion eine gute allseitige Biegbarkeit.
Wenn die Querschlitze in den biegbaren Bereichen des inneren und des äußeren Rohres abwechselnd in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, so sorgt das für allseitig gleichmäßig gute Biegbarkeit, was für bestimmte Zwecke vorteilhaft sein kann. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Dabei sind die Querschlitze in der Umfangsposition der Vorzugsbiegerichtung breiter. In dieser Richtung ist also der Schaft besser biegbar. In anderen Um- fangspositionen liegen jedoch kürzere Querschlitze oder gar keine Querschlitze, so dass in diesen Richtungen schlechtere Biegbarkeit vorliegt. Auf diese Weise lässt sich eine Vorzugsbiegerichtung in gewünschter Weise einstellen wobei z. B. ein Biegen nur exakt in einer bestimmten Biegeebene möglich ist oder in einer bestimmten Umfangsposition etwas besser als in den anderen Umfangspositio- nen.
Alternativ können die Merkmale des Anspruches 6 vorgesehen sein. Hierbei wird die Vorzugsbiegerichtung auf andere Weise erhalten. Die biegbaren Bereiche des inneren Rohres und des äußeren Rohres können völlig symmetrisch nach allen Seiten biegbar bleiben, da die Vorzugsbiegerichtung durch unterschiedlich breite Gestaltung der Stangen des mittleren Rohres eingestellt wird. In eine Umfangs- richtung, in der die breiteren Stangen liegen, lässt sich der Schaft besser biegen als in eine Richtung senkrecht dazu. Auch bei dieser Konstruktion kann die Vor- zugsbiegerichtung weitgehend beliebig eingestellt werden zwischen einer sehr stark bevorzugten Richtung und einer nur wenig bevorzugten Richtung.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schaftes in erster Ausführungsform,
Fig. 2 einen stark schematisierten vergrößerten Schnitt nach Linie 2 - 2 in
Fig. 1 quer zur Achse des Schaftes,
Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 1 durch eine Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform mit anderer Biegecharakteristik,
Fig. 4 einen stark schematisierten Schnitt quer zur Achse eines Schaftes einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 5 eine vergrößerte reale Darstellung des Ausschnittes V aus Fig. 4,
Fig. 6 eine Seitenansicht des äußeren Rohres der Konstruktion der Fig. 4,
Fig. 7 eine Seitenansicht des mittleren Rohres der Konstruktion der Fig. 4,
Fig. 8 eine Seitenansicht des inneren Rohres der Konstruktion der Fig. 4,
Fig. 9 eine Seitenansicht eines biegbaren Bereiches eines Schaftes, in einer anderen Ausführungsform, Fig. 10 eine Darstellung wie in Fig. 9 in einer Ausführungsvariante und
Fig. 11 einen Schnitt quer zur Achse durch das in Fig. 7 dargestellte mittlere Rohr in einer anderen Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen rohrförmigen Schaftes 1. Der Schaft ist in Fig. 2 im Schnitt dargestellt und weist in der stark schematisierten Darstellungen der Fig. 1 und 2 ein Rohr 2 auf, das in einem starren Abschnitt 3 starr ausgebildet ist und in daran an den Enden anschließenden biegbaren Bereichen 4 und 5 biegbar ausgebildet ist. An die biegbaren Bereiche 4 und 5 können an den Enden wiederum weitere Bereiche ansetzen, wie im dargestellten Beispiel starre Endbereiche 6.
Wie Fig. 2 zeigt, wird der Schaft 1 von vier Stangen 7, 8, 9, 10 durchlaufen. Von diesen sind in Fig. 1 nur zwei, nämlich die Stangen 7 und 9 gestrichelt dargestellt. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Stangen 7 - 10 in Führungen 11 gelagert, die am Rohr 2 befestigt sind. Die Stangen 7 - 10 sind in den Führungen somit gegen seitliche Auslenkungen gesichert, können sich in den Führungen jedoch längs verschieben.
Wie Fig. 1 zeigt, verlaufen die Stangen 7 und 9 somit durch die Biegungen in den biegbaren Bereichen 4, 5 stets parallel zur Wand des Rohres 2. An den Enden sind die Stangen 7 - 10 an Endrohren 12 befestigt, die in Fig. 1 ebenfalls gestrichelt dargestellt sind. Diese Endrohre 12 sind achsparallel im Schaft 1 geführt und zwar im Ausführungsbeispiel in den starren Endbereichen 6.
In Fig. 1 sind von den vier Stangen 7 - 10 zur Verbesserung der Übersichtlichkeit nur die zwei Stangen 7 und 9 dargestellt. Die Konstruktion der Fig. 1 und 2 kann auch z. B. nur drei über den Umfang verteilt angeordnete Stangen aufweisen, oder auch mehr als vier.
Da die Stangen 7 - 10 in den Führungen 11 gegen seitliches Ausweichen gesichert sind, und da sie an den Enden an den Endrohren 12 befestigt sind und ihre Enden somit stets auf einer Ebene quer zur Achse des Schaftes 1 gehalten sind, ergibt sich eine Zwangsbewegung, die im Folgenden erläutert wird.
Wird gemäß Fig. 1 der biegbare Bereich 4 in Richtung des Pfeils 13 gebogen, so verkürzt sich in diesem Bereich 4 die Stange 9, während sich die Stange 7 verlängern muss. Da die Stangen längsverschiebbar in den Führungen 11 gelagert sind, verschieben sich die Stangen entsprechend im starren Bereich 1. Bei den beiden anderen Stangen 8, 10, ergibt sich im Falle der Verbiegung gemäß Fig. 1 keine Verschiebung.
Da die Länge der Stangen 7, 9, zwischen den Endrohren 12 konstant ist und ein seitliches Ausweichen nirgends möglich ist, außer bei dem zweiten biegbaren Bereich 5, muss sich dieser im in Fig. 1 dargestellten Sinne in Richtung des Pfeils 14 biegen, wobei dann innerhalb des biegbaren Bereiches 5 die Stangen 9 verlängert und die Stange 7 verkürzt wird.
Erfolgt die Verbiegung des einen biegbaren Bereiches 4 in anderer Richtung, z.B. senkrecht zur Zeichnungsebene, so verbiegt sich der biegbare Bereich 5 in entsprechender Weise senkrecht zur Zeichnungsebene.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante in Darstellung gemäß Fig. 1. Es werden, soweit möglich, die selben Bezugszeichen verwendet. Im Schnitt gemäß Fig. 2 stimmt die Konstruktion der Fig. 3 mit der der Fig. 1 überein. Unterschiedlich bei der Konstruktion der Fig. 3 ist lediglich, dass die Stangen 7, 9, im starren Abschnitt 3 des Schaftes 1 über Kreuz verlaufen. Erreicht wird dies auf einfache Weise dadurch, dass sie in diesem Bereich, also im starren Abschnitt 3 dem Umfang des Rohres 2 auf einer Schraubenlinie folgen, die durch entsprechende Anordnung und Ausbildung der Führungen 11 vorgegeben ist.
Es zeigt sich, dass bei Verbiegung des biegbaren Bereiches 4 der Konstruktion der Fig. 3 in Richtung des Pfeils 13, also im selben Sinne, wie bei der Darstellung der Fig. 1, der zweite biegbare Bereich 5 wiederum zwangsgebogen wird, jedoch im umgekehrten Sinne wie bei der Konstruktion der Fig. 1.
Es ist also möglich, entsprechend den Konstruktionsvarianten der Fig. 1 und Fig. 3 Schäfte 1 so auszubilden, dass sie bei Biegung des einen Abschnittes in einer Richtung, den anderen Abschnitt zwangsweise entweder in der einen oder der anderen Richtung biegen.
Bei der Konstruktion der Fig. 3 sind die Stangen 7, 9, im starren Abschnitt 3 um 180° zwischen den Enden dieses Abschnittes umfangs versetzt. Würde hier die Schraubenverwindung der Stangen 7 - 10 nicht über 180°, sondern nur über z. B. 90° verlaufen, so ergäbe sich bei der Bewegung des Bereiches 4 der Fig. 3 in der dargestellten Weise eine Bewegung des anderen biegbaren Bereiches 5 nach oben aus der Zeichnungsebene heraus.
Die Fig. 4 - 8 zeigen eine grundsätzlich andere zweite Ausführungsform des Schaftes 1, wobei wiederum soweit möglich die bisherigen Bezugszeichen verwendet werdenden. Der Schaft 1 ist rohrförmig aus drei eng ineinander gesteckten Rohren ausgebildet und zwar einem äußeren Rohr 15, einem mittleren Rohr 16 und einem inneren Rohr 17. Fig. 4 zeigt die Ineinanderanordnung dieser drei Rohre im Schnitt senkrecht zur Rohrachse. Ein Ausschnitt V des Schnittes der Fig. 4 ist in Fig. 5 vergrössert und real dargestellt, zur zeichnerischen Vereinfachung allerdings ohne Darstellung der Rohrkrümmung. Die Rohre sind in Seitenansicht in den Fig. 6 - 8 dargestellt.
Die Rohre 15, 16 und 17 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Metall und sind z. B. mit Lasern in ihre spezielle Form geschnitten. Fig. 5 zeigt, dass die Rohre 15, 16 und 17 sehr eng ineinanderpassend, also möglichst ohne Spalt angeordnet sind, so dass das innere Rohr 17 und das äußere Rohr 15 das mittlere Rohr 16 eng zwischen sich einschließen. Als Material für die Rohre 15, 16 und 17 ist z.B Federstahl geeignet.
Das äußere Rohr 15 und das innere Rohr 17 sind sehr ähnlich aufgebaut. Sie weisen, wenn man mit Fig. 1 vergleicht, den starren Abschnitt 3 auf, an den seitlich die biegbaren Bereiche 4 und 5 anschließen, an welche wiederum die starren Endabschnitte 6 anschließen.
Im Ausführungsbeispiel sind die biegbaren Bereiche 4 und 5 mit quer zur Rohrachse verlaufenden breiten Schlitzen 18 versehen. Diese sind auch in Fig. 4 mit gestrichelten Bereichen der Rohre 15 und 17 angedeutet. Die Schlitze 18 sind, wie die Fig. 6 und 8 zeigen, in Achsrichtung hintereinander abwechselnd um 90° winkelversetzt angeordnet und ergeben eine Struktur, die in allen Richtungen biegbar ist, dabei jedoch stets ihre Umfangslänge beibehält.
In alternativer, allerdings weniger einfacher Ausbildung, könnte für die biegbaren Bereiche auch eine Gelenkkonstruktion verwendet werden, wie sie in EP 1 681 013 Al beschrieben ist.
Das mittlere Rohr 16, dessen wesentliche Einzelheiten in Fig. 7 sowie in Fig. 5 dargestellt sind, ist, wie diese Figuren zeigen, an den Enden mit im Umfang ge- schlossenen Endrohren 12 versehen. In dem dazwischen liegenden Bereich ist das Rohr 16 längs geschlitzt mit Längsschlitzen 19, mit denen das Rohr in diesem Bereich in Stangen 20 unterteilt ist, die an den sehr engen Längsschlitzen 19 eng aneinander liegen, wie Fig. 5 in der vergrößerten Darstellung zeigt. Die Stangen stützen sich also im Umfang seitlich eng aneinander ab und können bei Druck- und Zugbelastung nicht ausweichen, sind also gegen seitliches Ausweichen ebenso sicher geführt wie die Stangen 7 - 10 bei der Konstruktion der Fig. 1 und 2 in den Führungen 11.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 - 8 reagiert der Schaft 1 bei Biegung genauso wie bei der Ausführungsform der Fig. 1. Dazu müssen die drei Rohre 15, 16 und 17 übereinander geschoben sein in eine relative Längsposition, wie sie sich durch die Übereinanderanordnung der Fig. 6 - 8 in der Zeichnung ergibt. Das mittlere Rohr 16 liegt also mit den Endrohren 12 in den starren Endbereichen 6 der innen und außen benachbarten Rohre 15 und 17. Die Endrohre 12 werden durch ihre Führung zwischen den beiden Rohren 15 und 17 parallel zur Rohrachse gehalten. Die Stangen 20 des mittleren Rohres 16 können durch ihre enge An- einanderlage seitlich nicht ausweichen. Biegt man bei dieser Konstruktion den einen biegbaren Bereich 4, so muss der andere biegbare Bereich 5 mit einer Zwangsbiegung folgen, und zwar so, wie dies anhand von Fig. 1 erläutert wurde.
Auch bei der Ausführungsform der Fig. 4 - 8 kann die Ausführungsvariante der Fig. 3 verwirklicht werden. Dazu müssen die Stangen 20 des mittleren Rohres 16 im starren Bereich 3, also zwischen den biegbaren Bereichen 4 und 5 schraubenförmig verwunden ausgebildet sein.
Der erfindungsgemäße Schaft 1 kann als Schaft eines chirurgischen Instrumentes verwendet werden. Beispielsweise kann er den Schaft eines Endoskops bilden, wobei im Innenraum des rohrförmigen Schaftes 1 die Einrichtungen eines Endoskops verlegt sind, wie z. B. Bildleiter, Lichtleiter, Arbeitskanal, elektrische Lei- tungen etc. Am einen Ende kann ein Fenster vorgesehen sein, durch das ein Objektiv blickt, während am anderen Ende Handbedienungseinrichtungen angeordnet sind. Ebenso kann der erfindungsgemäße Schaft auch als Schaft z. B. eines laparoskopischen Instrumentes, wie z. B. einer Zange, verwendet werden. Dann ist an einem Ende ein Handgriff und am anderen Ende ein Zangenmaul angeordnet.
Für erforderliche Drehbetätigungen über die Länge des Schaftes können z. B. bei der Ausführungsform der Fig. 4 - 8 die Rohre 15 und 17 gegeneinander verdreht werden, was auch im abgebogenen Zustand möglich ist. Auch relative Längsverschiebungen sind möglich.
Die Stangen 7 - 10 bzw. 19 müssen allseitig gut gleitbar ausgebildet oder angeordnet sein, damit sich bei dem erfindungsgemässen Schaft eine ordnungsgemäs- se, präzise Zwangsbiegung ergibt. Dazu können die Stangen, oder die ihnen anlegenden Flächen z.B. poliert, geschmiert, beschichtet oder sonstig reibungsver- mindert ausgebildet sein.
Die Fig. 9 - 11 zeigen abgewandelte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schaftes 1, bei denen soweit möglich die selben Bezugszeichen wie bei den vorbeschriebenen Figuren verwendet werden.
Die in den Fig. 4 - 8 dargestellte Konstruktion des Schaftes 1 lässt sich in den biegbaren Bereichen 4 und 5 symmetrisch in alle Richtungen mit gleichem Kraftaufwand biegen, da die Querschlitze 18 im äußeren Rohr 15 und im inneren Rohr 17 in Umfangsrichtung symmetrisch angeordnet sind.
Soll eine Vorzugsbiegerichtung erreicht werden, so kann z. B. der biegbare Bereich 5 des äußeren Rohres 15, wie in Fig. 9 dargestellt, mit einer unsymmetrischen Anordnung der Querschlitze 18 ausgebildet sein, wobei die in der Ansicht der Fig. 9 oben und unten liegenden Querschlitze 18' sehr breit sind, die in der 90°-Position dazu liegenden Schlitze 18" aber nur die halbe Länge aufweisen, verglichen mit der symmetrischen Ausbildung der Fig. 6.
Bei der Konstruktion der Fig. 9 ist der biegbare Bereich 5 offensichtlich in der Zeichnungsebene besser biegbar als in Richtung senkrecht dazu. Die Zeichnungsebene wäre hier also die Vorzugsbiegerichtung.
Fig. 10 zeigt eine Variante zur Ausführungsform der Fig. 9 bei der die Querschlitze 18" völlig weggelassen sind. Hier liegt also eine extreme Bevorzugung der Vorzugsbiegerichtung in Richtung der Zeichnungsebene vor.
Fig. 11 zeigt einen Achsschnitt durch das mittlere Rohr 16 der Fig. 7, jedoch in anderer Ausführungsform, bei der an den Umfangspositionen a und a' die Stangen 20' deutlich breiter sind als die übrigen Stangen 20. Ein derart ausgerüsteter Schaft lässt sich leichter in der Richtung b - b' biegen als in der Richtung a - a', da die breiteren Stangen 20' in Richtung ihrer größeren Querschnittslänge weniger leicht biegbar sind als quer dazu.

Claims

Schaft eines chirurgischen Instrumentes mit biegbaren Bereichen PATENTANSPRÜCHE:
1. Rohrförmiger Schaft (1) eines chirurgischen Instrumentes mit einem starren Abschnitt (3), an dessen Enden je ein biegbarer Bereich (4, 5) anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt (3) und die beiden biegbaren Bereiche (4, 5) durchgehend von biegbaren, zug- und druckfesten Stangen (7, 8, 9, 10; 20) durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schaftes (1) verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen (7, 8, 9, 10; 20) längsverschiebbar und in Umfangsrichtung feststehend am Schaft (1) gelagert sind und an den Enden jeweils an einem parallel zur Achse des Schaftes (1) geführten Endrohr (12) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1) aus drei konzentrisch und mit engem Spiel aneinander gleitbar ineinandersteckenden Rohren (15, 16, 17) besteht, wobei das äußere Rohr (15) im starren Abschnitt (3) starr und das innere Rohr (17) und das äußere Rohr (15) in den biegbaren Bereichen (4, 5) ohne wesentliche Änderung der Umfangslänge biegbar ausgebildet sind, und wobei das mittlere Rohr (16) an seinen Enden die Endrohre (12) ausbildet und im Bereich zwischen diesen mit schmalen Längsschlitzen (19) in gleitbar aneinanderliegende Stangen (20) unterteilt ist, wobei we- nigstens einer der biegbaren Bereiche (4, 5) mit einer Vorzugsbiegerich- tung ausgebildet ist.
2. Schaft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Rohr (16) als Metallrohr mit Längs schlitzen (19) ausgebildet ist.
3. Schaft nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr (17) und/oder das äußere Rohr (15) als Metallrohre ausgebildet sind, welche an den biegbaren Abschnitten (4, 5) mit Querschlitzen (18) versehen sind.
4. Schaft nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschlitze (18) in Längsrichtung hintereinander angeordnet und abwechselnd in Um- fangsrichtung versetzt sind.
5. Schaft nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umfangs- position der Vorzugsbiegerichtung angeordnete Querschlitze (18') länger sind als Querschlitze (18") in anderen Umfangspositionen.
6. Schaft nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen (20) des mittleren Rohres (16) in wenigstens einem der biegbaren Bereiche (4, 5) in einem Umfangsbereich breiter sind als außerhalb dieses Bereiches.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11642114B2 (en) 2017-07-04 2023-05-09 Fortimedix Assets Ii B.V. Steerable instrument comprising a radial spacers between coaxial cylindrical elements
US11696677B2 (en) 2016-06-06 2023-07-11 Fortimedix Assets Ii B.V. Steerable instrument comprising a cilindrical diameter adaptation section

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114391898B (zh) * 2022-02-10 2024-02-23 天津大学 基于弹性褶皱软管和层阻塞原理的可变刚度折展入路载体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1681013A1 (de) 2004-09-03 2006-07-19 Olympus Corporation Endoskop
US7147650B2 (en) 2003-10-30 2006-12-12 Woojin Lee Surgical instrument
EP1708609B1 (de) 2004-01-16 2007-05-23 Technische Universiteit Delft Instrument für feinmechanische oder chirurgische anwendungen
US7410483B2 (en) 2003-05-23 2008-08-12 Novare Surgical Systems, Inc. Hand-actuated device for remote manipulation of a grasping tool

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6887235B2 (en) * 1999-03-24 2005-05-03 Micrus Corporation Variable stiffness heating catheter
WO2009086007A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-09 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Longitudinally incompressible, laterally flexible interior shaft for catheter
CN103654694B (zh) * 2008-02-05 2016-09-07 可控仪器制造公司 可操纵管

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7410483B2 (en) 2003-05-23 2008-08-12 Novare Surgical Systems, Inc. Hand-actuated device for remote manipulation of a grasping tool
US7147650B2 (en) 2003-10-30 2006-12-12 Woojin Lee Surgical instrument
EP1708609B1 (de) 2004-01-16 2007-05-23 Technische Universiteit Delft Instrument für feinmechanische oder chirurgische anwendungen
EP1681013A1 (de) 2004-09-03 2006-07-19 Olympus Corporation Endoskop

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11696677B2 (en) 2016-06-06 2023-07-11 Fortimedix Assets Ii B.V. Steerable instrument comprising a cilindrical diameter adaptation section
US11642114B2 (en) 2017-07-04 2023-05-09 Fortimedix Assets Ii B.V. Steerable instrument comprising a radial spacers between coaxial cylindrical elements
US12042135B2 (en) 2017-07-04 2024-07-23 Fortimedix Assets Ii B.V. Steerable instrument comprising a radial spacer between coaxial cylindrical elements

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