WO2011079897A1

WO2011079897A1 - Steuerung eines rohrförmigen schafts eines chirurgischen instruments

Info

Publication number: WO2011079897A1
Application number: PCT/EP2010/007229
Authority: WO
Inventors: Harald Hanke; Simon Hirschfeld; Tobias Stabenau; Sarah Panten; Holger Beschorner; Kazunori Taniguchi
Original assignee: Olympus Winter & Ibe Gmbh
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-07-07
Also published as: DE102009055351A1

Abstract

Ein rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) eines chirurgischen Instrumentes mit einem starren Abschnitt (31 51, 81, 101 ), an dessen distalem Ende sich ein biegbarer Bereich (32, 52, 82, 102) anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt (31, 51, 81, 101 ) und der biegbare Bereich (32, 52, 82, 102) durchgehend von biegbaren, zug- und druckfesten Stangen (7 - 10, 20, 57^I- 57^IV) durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schafts (30, 50, 80, 100) verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen am oder im Schaft zwangsgeführt gelagert sind, wobei die Lagerung eine Verschiebung der Stangen in Längsrichtung des Schafts erlaubt und in Umfangsrichtung und in radialer Richtung verhindert. Wenigstens zwei Stangen 57^I, 57 ^III) die längsaxial zu verschieben sind, ohne sie im proximalen Bereich zu verbiegen.

Description

Steuerung eines rohrförmigen Schafts eines chirurgischen Instruments

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Schaft eines chirurgischen Instrumentes mit einem starren Abschnitt, an dessen distalem Ende sich ein biegbarer Bereich anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt und der biegbare Bereich durchgehend von biegbaren zug- und druckfesten Stangen durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schafts verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen am oder im Schaft zwangsgeführt gelagert sind, wobei die Lagerung eine Verschiebung der Stangen in Längsrichtung des Schafts erlaubt und in Umfangsrichtung und in radialer Richtung verhindert, wobei die Stangen am distalen Ende an einem parallel zur Achse des Schafts geführten Endrohr befestigt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein chirurgisches Instrument mit einem entsprechenden Schaft.

In WO 2009/098244 A2 ist ein chirurgisches Handinstrument mit einer steuerbaren distalen Spitze beschrieben. Das Handinstrument

BESTÄTIGUNGSKOPIE weist einen Schaft mit einem proximalen biegbaren Bereich und einem distalen biegbaren Bereich auf, die eine kinematische Zwangskopplung über ausschließlich längsaxial verschiebbar gelagerte zug- und druckfeste Stangen aufweist. Eine Biegung im proximalen Bereich wird durch die Zwangsführung und die zug- und druckfesten Stangen automatisch in eine Biegung im distalen Bereich übertragen. Unter dem proximalen Ende eines solchen Schafts wird dasjenige Ende des Handinstruments verstanden, das dem Operateur, üblicherweise einem Chirurgen, zugewandt ist, während das distale Ende das vom Operateur angewandte Ende ist, das in ein Operationsfeld eingeführt wird. Entsprechende chirurgische Handinstrumente mit rohrförmigem Schaft finden insbesondere in der minimal- invasiven Chirurgie ihren Einsatz.

Gegenüber herkömmlichen rohrförmigen Schäften von chirurgischen Instrumenten, die lediglich mit zugfesten Seilen bzw. Zugseilen angesteuert werden, die jedoch nicht schub- bzw. druckfest sind, haben chirurgische Instrumente mit rohrförmigen Schäften mit zug- und druckfesten Stangen den Vorteil, dass kleinere Biegeradien erzeugt werden können, da eine Biegung von zwei gegenüberliegen-- den Stangen erzeugt wird, von denen eine gezogen und die andere geschoben wird. Außerdem steht bei dieser Lösung ein größerer Innenraum für Kanäle, Werkzeuge, Bildleiter und ähnliches zur Verfügung.

Die Steuerung mittels eines proximalen biegbaren Bereichs, der reziprok zum distalen biegbaren Bereich ist, ist in manchen Fällen ungünstig, da insbesondere in vielen Fällen der extrakorporal verfügbare Arbeitsraum, in dem der proximale Bereich gesteuert wird, beschränkt ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Möglich- keiten zur Verfügung zu stellen, die distale Biegung auch bei einem sehr kleinen extrakorporal verfügbaren Arbeitsraum sowie eine einhändige Steuerung eines rohrförmigen Schafts zu ermöglichen.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen rohrförmigen Schaft eines chirurgischen Instruments mit einem starren Abschnitt, an dessen distalem Ende sich ein biegbarer Bereich anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt und der biegbare Bereich durchgehend von biegbaren, zug- und druckfesten Stangen durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schafts verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen am oder im Schaft zwangsgeführt gelagert sind, wobei die Lagerung eine Verschiebung der Stangen in Längsrichtung des Schafts erlaubt und in Umfangs- richtung und in radialer Richtung verhindert, wobei die Stangen am distalen Ende an einem parallel zur Achse des Schafts geführten Endrohres befestigt sind, gelöst, bei dem wenigstens zwei Stangen an einem proximalen Ende des Schafts mit einer Steuervorrichtung verbunden sind, die ausgebildet ist, zur Verbiegung des distalen biegbaren Bereichs die Stangen längsaxial zu verschieben, ohne sie im proximalen Bereich zu verbiegen.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass ein proximaler biegbarer Bereich vollständig weggelassen wird und durch eine Steuervorrichtung ersetzt wird, der direkt auf die biegbaren, zug- und druckfesten Stangen im starren Abschnitt einwirkt. Neben dem Vorteil, dass eine solche Steuervorrichtung sehr kleinbauend gehalten sein kann, können auch Betätigungsmittel, beispielsweise Zugdrähte für am distalen Ende des chirurgischen Instruments angeordnete Werkzeuge, wie Zangen oder Messer, proximal aus der Rohrkonstruktion herausgeführt werden und über Griffhebel unter anderem angesteuert werden. Erfindungsgemäß können biegbare zug- und druckfeste Stangen Drähte, die in vollumschließenden Kanälen lediglich längsaxial verschiebbar gelagert sind, sein, oder in einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen rohrförmigen Schafts derart, dass der Schaft drei konzentrisch ineinander angeordnete Rohre umfasst, wobei das mittlere Rohr an seinem proximalen Ende das Endrohr bildet und mittels entlang eines Teils der Länge des mittleren Rohrs verlaufenden Schlitzen oder Aussparungen in, insbesondere flache, Stangen unterteilt ist, wobei das äußere Rohr und das innere Rohr im starren Abschnitt starr sind und im distalen biegbaren Bereich biegbar ausgebildet sind und entlang der Länge des Schafts zusammen eine Zwangsführung für das mittlere Rohr bilden. Im Rahmen der Erfindung bedeutet druckfest insbesondere auch schubfest.

Die Zwangsführung für das mittlere Rohr bildet insbesondere auch die Zwangsführung für die Stangen, die einen Teil des mittleren Rohres ausmachen. Diese bevorzugte Konstruktion ist insbesondere einfach und kostengünstig mit wenig Aufwand herstellbar, da nur drei konzentrische Rohre hergestellt werden müssen, von denen das mittlere Rohr entlang eines Teils seiner Längserstreckung in Umfangsrichtung unterteilt ist, während die äußeren und inneren Rohre in dem jeweils biegbaren distalen Bereich eine Struktur erhält, die es gegenüber seiner Längsachse biegbar machen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist wenigstens eine weitere Stange am proximalen Ende des Schafts gegen ein Verschieben, insbesondere gegen eine Längsverschiebung, gesichert. Eine solche weitere Stange, insbesondere zwei gegenüberliegende weitere Stangen, die gegen ein Verschieben oder Längsverschieben gesichert sind, bewirken, dass die Biegungen des distalen biegbaren Bereichs in den entsprechenden Richtungen, in denen gegen ein Verschieben oder Längsverschieben gesicherte Stangen angeord- net sind, vermindert oder unterbunden wird. Damit ist eine Richtungsselektion auf eine für die Biegung auf einfache Weise möglich und die Zahl der Freiheitsgrade für den Operateur verringert, was die Handhabung erleichtert.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist am proximalen Ende des Schafts ein Handgriff vorgesehen, der insbesondere mit einem äußeren Rohr des Schafts fest verbunden ist. Das äußere Rohr kann das äußere Rohr einer Dreirohrkonstruktion sein oder aber die Außenhülle einer anderen entsprechenden Konstruktion.

Wenn vorzugsweise der Handgriff ein koaxial mit der Längsachse des Schafts angeordnetes Rad aufweist, das mit dem Innenrohr des Schafts oder mit einem um die Längsachse rotierbaren Werkzeug am distalen Ende des Schafts torsionssteif verbunden ist, ist es möglich, das Innenrohr einer Dreirohrkonstruktion gegenüber dem mittleren und dem äußeren Rohr der Dreirohrkonstruktion unabhängig um die Längsachse des Schafts zu rotieren. Damit ist es beispielsweise möglich, die Orientierung eines Messers oder eines Greifwerkzeugs den operativen Bedürfnissen anzupassen, ohne die Biegerichtung des biegbaren Bereichs des rohrförmigen Schafts zu verändern. Unter torsionssteif wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass eine Drehung des Rads zu einer entsprechenden Drehung des Werkzeugs oder des Innenrohrs des Schafts führt.

Weiter vorzugsweise weist der Handgriff ein Betätigungselement, insbesondere einen Betätigungshebel, für ein Werkzeug am distalen Ende des Schafts auf. Das Betätigungselement ist mittels eines Übertragungsmittels, beispielsweise eines Zugseils, eines Zugdrahts oder eines teilweise längsaxial verschiebbaren Innenrohrs einer Dreirohrkonstruktion, mit dem Werkzeug verbunden, um es zu betätigen. Vorteilhafterweise sind eine oder mehrere durchgehende Öffnungen, insbesondere im Handgriff, als Zugang zu einem oder mehreren Kanälen im Inneren des Schafts vorgesehen. So ist es möglich, beispielsweise beim Einführen des Instruments in ein Operationsfeld noch nicht eingeführte Werkzeuge während der Operation einzuführen und wieder auszuführen, Flüssigkeiten im Operationsfeld abzusaugen, und weitere Tätigkeiten auszuführen, die einen Materialtransport durch eine zentrale Öffnung im rohrförmigen Schaft erfordern.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Steuervorrichtung für die Stangen jeweils einen eigenen Antrieb auf, insbesondere Linearantriebe, Piezo-Aktuatoren, elektromechanische, mechanische, pneumatische oder hydraulische Aktuatoren oder Antriebe. In diesem Fall ist jede Stange einzeln ansteuerbar, so dass mit feiner Steuerung verschiedene Biegungen und Biegerichtungen erzeugt werden können.

Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine mechanische oderelektronische Steuereinheit für die einzelnen Antriebe vorgesehen ist, die insbesondere ein Steuerelement zur Steuerung der Biegung aufweist oder mit dem Steuerelement verbunden ist. Für elektrische oder elektronische Aktuatoren und Antriebe, wie beispielsweise Li- near-Antriebe oder Piezo-Aktuatoren, ist die Steuereinheit elektronisch und umfasst eine Steuerlogik, die insbesondere die Bewegung eines Steuerelements in entsprechende Ansteuerungssignale für die einzelnen Antriebe bzw. Aktuatoren für die Stangen umsetzt. Dies ist ebenso auf mechanischem oder hydraulischem Wege möglich. Ein Steuerelement kann im Rahmen der Erfindung unter anderem, aber nicht ausschließlich, als Kippschalter, Schiebeschalter, Joystick, Trackball, berührungsempfindlicher Oberflächensensor unter anderem ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung in den Handgriff integriert.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuervorrichtung als ein am Handgriff angeordneter, mit dem Schaft konzentrisch angeordneter Steuerring ausgebildet, der ein oder mehrere Innengewinde oder Innenteilgewinde aufweist, die in ein oder mehrere Außengewinde oder Außenteilgewinde von wenigstens zwei Stangen eingreifen, wobei das oder die Innengewinde oder Innenteilgewinde und/oder das oder die Außengewinde oder Außenteilgewinde gegenläufig ausgebildet sind. Auch der Handgriff selber ist vorzugsweise abschnittsweise, insbesondere am Ort des Steuerrings, rotationssymmetrisch um die Längsachse des Schafts ausgebildet.

Die Innengewinde des Steuerrings greifen in Außengewinde oder Außenteilgewinde der Stangen ein, wobei mittels der Gegenläufigkeit bewirkt wird, dass bei der Drehung des Steuerrings in eine Richtung die verschiedenen Stangen in entgegengesetzte Richtungen, entsprechend der gegenläufigen Orientierung der Innen- und/oder Außengewinde oder -teilgewinde verschoben werden. Ein entsprechender Steuerring ist vorzugsweise mit einer griffigen Oberfläche ausgebildet, so dass eine Drehung des Steuerrings lediglich mit dem Daumen der den Handgriff führenden Hand möglich ist und der distale biegbare Bereich gebogen wird.

Vorteilhafterweise sind hintereinander mehrere Steuerringe unabhängig voneinander vorgesehen, die jeweils mit verschiedenen Stangen bzw. verschiedenen Paaren von Stangen zusammenwirken, so dass mittels der verschiedenen Steuerringe verschiedene Biegerichtungen betätigt werden können. Eine besonders einfache bevorzugte Ausführung hiervon besteht darin, dass ein Innengewin- de oder Innenteilgewinde wenigstens zwei wenigstens abschnittsweise gegenläufig spiralförmig an einer Innenseite des Steuerrings verlaufende Nuten aufweist, wobei wenigstens zwei Stangen als Außengewinde oder Außenteilgewinde jeweils einen Stift aufweisen, die in jeweils eine der Nuten eingreifen. Die Begriffe Außengewinde und Innengewinde umfassen erfindungsgemäß somit auch Stifte, die in Langschlitze oder Nuten eingreifen. Die Langschlitze bzw. Nuten können über einen Teil des Umfangs des Steuerrings verlaufen oder auch eine oder mehrere Spiralwicklungen um die Innenseite des Steuerrings aufweisen.

Vorteilhafterweise weist das Innengewinde oder Innenteilgewinde wenigstens einen Gewindeabschnitt auf, der gegenüber der Längsrichtung des Schafts keine Steigung aufweist und in den ein Außengewinde wenigstens einer Stange eingreift, deren längsaxiale Position fixiert ist. Somit wird die technische Lösung, dass eine oder mehrere Stangen nicht verschoben werden, ebenfalls durch eine Kombination von entsprechend ausgebildeten Innengewinden und Außengewinden ohne Steigung verwirklicht. Dabei ist keine andere Fixierung notwendig.

Vorzugsweise sind mehrere unabhängig voneinander bewegbare Steuerringe vorgesehen, die jeweils mit unterschiedlichen Stangen zusammenwirken.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Steuervorrichtung eine am proximalen Ende des starren Abschnitts des Schafts radial vom Schaft nach außen abstehende Steuerscheibe mit zentraler Aussparung ausgebildet, wobei die Stangen an ihrem proximalen Ende mit der Steuerscheibe entlang des Randes der zentralen Aussparung der Steuerscheibe verbunden sind. Eine Verkippung der Steuerscheibe um eine, insbesondere beliebig wählbare, Kippachse, die die Längsachse des Schafts schneidet, führt dann zu einer Längsverschiebung der mit der Steuerscheibe verbundenen Stangen, wobei auf einer Seite der Kippachse die Stangen gezogen werden, während auf der gegenüberliegenden Seite die Stangen geschoben werden. Dies führt zu einer Biegung des biegbaren distalen Bereichs des Schafts.

Vorzugsweise ist die Steuerscheibe in einem äußeren Ring aus einem elastischen Material angeordnet, das insbesondere eine rutschfeste Oberfläche aufweist, wobei eine zentrale Aussparung des äußeren Rings eine, insbesondere elliptische oder spitzelliptische, Kontur aufweist, die bei einer Kippung des äußeren Rings mit der Steuerscheibe in wenigstens eine Kipprichtung eine Klemmsicherung des äußeren Rings auf dem Schaft bewirkt. Dabei ist die Steuerscheibe in dem äußeren Ring so angeordnet, dass die Steuerscheibe und der äußere Ring jede Kippung gemeinsam ausführen. Die Konturklemmung erfolgt derart, dass durch eine Verkippung der Steuerscheibe mit dem äußeren Ring der elastische äußere Ring auf den Schaft gedrückt wird und sich dort festklemmt.

Vorteilhafterweise ist eine Kippachse vorgesehen, die die Steuerscheibe an zwei gegenüberliegenden Punkten mit dem Schaft verbindet, wobei die Steuerscheibe um die Kippachse gegenüber dem Schaft verkippbar ist. Das gleiche gilt auch in dem Fall, dass die Steuerscheibe mit einem äußeren Ring verbunden ist. Mittels der Kippachse ist die Verkippung um die Kippachse festgelegt, so dass nur eine Verbiegung des distalen biegbaren Bereichs in zwei entgegengesetzte Richtungen möglich ist. Dies erleichtert wiederum die Handhabbarkeit des Instruments.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein innerer Ring vorgesehen, der an zwei gegenüberliegenden Punkten mit der Kippachse ver- bunden ist, wobei die Steuerscheibe gegenüber dem inneren Ring um die Kippachse verkippbar und insbesondere um eine Längsachse des Schafts drehbar ist, wobei der innere Ring mit dem proximalen Ende eines gegenüber den Stangen innenliegenden Rohres des Schafts torsionssteif verbunden ist. Dies ist insbesondere in einer Dreirohrkonstruktion mit drei konzentrischen ineinander angeordneten Rohren vorteilhaft anwendbar, da mittels des inneren Rings, der mit dem inneren Rohr verbunden ist, das innere Rohr und gegebenenfalls mit dem inneren Rohr verbundene Werkzeuge an der distalen Spitze des Instruments unabhängig von der Biegung des distalen biegbaren Bereichs des Instruments rotierbar sind.

Ein weiterer erfindungsgemäßer entsprechender rohrförmiger Schaft weist als Steuervorrichtung ein am proximalen Ende des starren Abschnitts des Schafts radial vom Schaft nach außen abstehendes Bedienelement mit zentraler Aussparung auf, wobei in der Aussparung wenigstens ein Finger radial einwärts durch eine Öffnung in dem äußeren Rohr des Schafts durchgeführt oder durchführbar ist und mit wenigstens einer Stange des mittleren Rohrs verbunden oder verbindbar ist. Dies bezieht sich auf eine Dreirohrkonstruktion-, bei der ein Stangen aufweisendes mittleres Rohr zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr gelagert und zwangsgeführt ist. Die zentrale Aussparung ist dergestalt, dass das Bedienelement konzentrisch auf dem Schaft aufsitzt. Dabei ist das Bedienelement bevorzugt auf dem Schaft gegenüber einer Längsachse des Schafts linear bewegbar angeordnet. Mittels der linearen Bewegung des Bedienelements wird eine lineare Bewegung des Biegeelements über den Stift in der zentralen Aussparung auf eine Stange des mittleren Rohrs übertragen, wodurch diese längsaxial linear verschoben wird und im distalen biegbaren Bereich eine Biegung hervorgerufen wird. Dies kann sowohl eine Schub- als auch eine Zugbewegung sein. Wenn vorteilhafterweise das Bedienelement auf dem Schaft um eine Längsachse des Schafts drehbar angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Finger in einer Aufnahme im Bedienelement versenkbar angeordnet ist, insbesondere der wenigstens eine Finger feder- druckbelastet ist oder ein Fingerbetätigungselement zum Einfahren und Ausfahren des wenigstens einen Fingers vorgesehen ist, ist es möglich, bei einem Bedienelement mit nur einem Finger auszuwählen, an welcher Stange der Finger eingreifen soll, d. h. in welche Richtung der distale biegbare Bereich gebogen werden soll. Die Drehung des Biegeelements um die Längsachse des Schafts, um eine andere Stange als die zuvor bewegte auszusuchen, kann mittels eines oder zweier Finger des Operateurs geschehen und ist sehr einfach in der Handhabung.

Für diesen Fall besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, dass Öffnungen im äußeren Rohr des Schafts zur Aufnahme eines Fingers des Bedienelements in Umfangsrichtung im Abstand von 36°, 45°, 60° oder 90° voneinander angeordnet sind, wobei die Stangen in den gleichen Abständen voneinander in Umfangsrichtung unterhalb der Öffnungen angeordnet sind. Die genannten Gradzahlen entsprechen einer gleichmäßigen Anordnung von 10, 8, 6 oder 4 Stangen, die zu bewegen sind. Es kann im Rahmen der Erfindung auch eine unregelmäßige Verteilung der Stangen und dementsprechend unregelmäßige Verteilungen von Öffnungen für den Finger geben.

Um dem Operateur vorzugsweise die Orientierung zu erleichtern, in welche Richtung eine Bewegung des Bedienelements eine Biegung des distalen biegbaren Bereichs bewirkt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Bedienelement mit Symbolen versehen ist, die eine Biegerichtung anzeigen, wobei ein gegenüber dem Schaft rotations- fest angeordnetes Gehäuse für das Bedienelement vorgesehen ist, das wenigstens ein Fenster aufweist, das in jeder Position des Biegeelements so mit dem Bedienelement fluchtet, dass ein Symbol in wenigstens einem Fenster zu sehen ist, das die Richtung der Biegung des distalen biegbaren Bereichs im aktuellen Drehzustand des Bedienelements anzeigt.

Das Gehäuse kann mit dem Bedienelement zusammen linear verschiebbar auf dem Schaft angeordnet sein, ist jedoch gegen ein Rotieren um die Längsachse des Schafts gesichert. Die Kombination von Symbol auf dem Bedienelement und Fenster, das jeweils mit einem Symbol fluchtet, erlaubt eine sichere Einschätzung, in welche Richtung eine Linearbewegung das Bedienelement den distalen biegbaren Bereich biegen wird und führt daher zu einer einfachen Handhabbarkeit bei gleichzeitig hoher Operationssicherheit.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein chirurgisches Instrument mit einem erfindungsgemäßen rohrförmigen Schaft, wie er voranstehend beschrieben worden ist.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines bekannten rohrförmigen Schafts mit biegbarem distalen und proximalen Bereich,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen

Schaft gemäß Fig. 1 , eine schematische Darstellung einer Variante des Schafts gemäß Fig. 1 , eine schematische Querschnittsdarstellung einer Dreirohrkonstruktion eines bekannten rohrförmigen Schafts, eine schematische Ausschnittsdarstellung der Dreirohrkonstruktion gemäß Fig. 4, ein Außenrohr gemäß Fig. 4 in schematischer Seitenansicht, ein mittleres Rohr gemäß Fig. 4 in schematischer Seitenansicht, ein Innenrohr gemäß Fig. 4 in schematischer Seitenansicht, eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung, eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, eine schematische Detaildarstellung aus Fig. 10, eine schematische Darstellung einer Variante eines chirurgischen Instruments gemäß Fig. 10 in Detaildarstellung, eine Detaildarstellung einer weiteren erfindungsgemä- ßen Lösung,

Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Variante einer erfindungsgemäßen Lösung zu Fig. 13,

Fig. 15 eine perspektivische schematische Darstellung einer

Vorrichtung gemäß Fig. 14,

Fig. 16 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Schaft gemäß Fig. 13,

Fig. 17 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung für einen rohrförmi- gen Schaft und

Fig. 18 schematische Darstellungen des in Fig. 17 gezeigten

Bedienelements.

In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines bekannten rohrförmi- gen Schaftes 1 mit sowohl distalem biegbaren Bereich als auch proximalem biegbarem Bereich. Der Schaft ist in Fig. 2 im Schnitt dargestellt und weist in den stark schematisierten Darstellungen der Fig. 1 und Fig. 2 ein Rohr 2 auf, das in einem starren Abschnitt 3 starr und in daran an den Enden anschließenden biegbaren Bereichen 4 und 5 biegbar ausgebildet ist. An die biegbaren Bereiche 4 und 5 können starre Endbereiche 6 und 6' angesetzt sein.

Von den in Fig. 2 dargestellten im Innenumfang des Schafts 1 ver- teilten zug- und schubfesten Stangen 7 bis 10 sind in Fig. 1 zwei Stangen 7 und 9 dargestellt. Diese verlaufen durch die Biegungen in den biegbaren Bereichen 4, 5 stets parallel zur Wand des Rohres 2. An den Enden 6, 6' sind die Stangen 7 bis 10 an Endrohren 12, 12' befestigt, die achsparallel im Schaft 1 geführt sind. Die Konstruktion kann auch etwa nur drei über den Umfang verteilt angeordnete Stangen aufweisen oder auch mehr als vier.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Stangen 7 bis 10 in Führungen 1 1 gelagert und gegen seitliche Auslenkungen gesichert, die am Rohr 2 befestigt sind. Da sie außerdem an den Endrohren 12, 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.

In Fig. 1 sind die biegbaren Bereiche 4 bzw. 5 als distale bzw. proximale Bereiche definiert. Der proximale Bereich 5 ist zu einem Operateur hin, der distale Bereich vom Operateur weg angeordnet. Eine Biegung des proximalen Bereichs 5 in Pfeilrichtung 14 führt in diesem Fall zu einer Biegung des distalen Bereichs 4 in Pfeilrichtung 13, da die Stange 7 in Richtung auf den distalen Bereich 4 hin geschoben wird, während die Stange 9 in Richtung auf das proximale Ende 5 hin gezogen wird. Diese entgegengesetzte Bewegung führt im distalen Bereich 4 zu einer entsprechenden Biegung. Bei den beiden anderen Stangen 8, 10, ergibt sich im Falle der Verlegung gemäß Fig. 1 keine Verschiebung. 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 zur Darstellung gemäß Fig. 1 . Es werden, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen verwendet. Im Schnitt gemäß Fig. 2 stimmt die Konstruktion der Fig. 3 mit der der Fig. 1 überein. Die Ausführungsformen unterscheiden sich dadurch, dass die Stangen 7, 9 in Fig. 3 im starren Abschnitt 3 des Schaftes 1 über Kreuz verlaufen. Erreicht wird dies auf einfache Weise dadurch, dass die Stangen 7 bis 10 in ihren Führungen 1 1 im starren Abschnitt 3 dem Umfang des Rohres 2 auf einer Schraubenlinie um 180° folgen. Die resultierende Biegungsrichtung 13 ist zur in Fig. 1 gezeigten Biegung 13 entgegengesetzt. Würde hier die Schrauben- verwindung der Stangen 7 bis 10 über z. B. 90° verlaufen, so ergäbe sich bei der Biegung des proximalen Bereiches 5 der Fig. 3 in der dargestellten Weise eine Bewegung des distalen biegbaren Bereiches 4 nach oben aus der Zeichnungsebene heraus.

Die Fig. 4 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform des Schaftes 1 , wobei wiederum, soweit möglich, die bisherigen Bezugszeichen verwendet werden. Der Schaft 1 ist rohrförmig aus drei eng ineinander gesteckten Rohren ausgebildet, nämlich einem äußeren Rohr 15, einem mittleren Rohr 16 und einem inneren Rohr 17.

Fig. 4 zeigt den zusammengesetzten Schaft 1 im Querschnitt. 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 in Seitenansicht in den Fig. 6 bis 8 schematisch dargestellten 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 weisen jeweils einen starren mittleren Abschnitt 3 auf, an den sich beiderseits biegbare Bereiche 4 und 5 und starre Endabschnitte 6, 6' anschließen. Die biegbaren Bereiche 4 und 5 sind mit quer zur Rohrachse verlaufenden breiten Schlitzen 18 versehen. Diese sind in Fig. 4 mit gestrichelten Bereichen der Rohre 15 und 17 angedeutet. Die Schlitze 18 sind in Achsrichtung hintereinander abwechselnd um 90° winkelversetzt angeordnet und ergeben eine Struktur, die in alle Richtungen biegbar ist, dabei jedoch stets ihre Umfangslänge beibehält.

Das mittlere Rohr 16, dessen wesentliche Einzelheiten in Fig. 7 sowie in Fig. 5 dargestellt sind, ist an den Enden mit im Umfang geschlossenen Endrohren 12 und 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. Die Stangen stützen sich 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 1 1.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 bis 8 reagiert der Schaft 1 bei Biegung genauso wie bei der Ausführungsform der Fig. 1. Dazu sind die drei Rohre 15, 16 und 17 ineinander geschoben. Das mittlere Rohr 16 liegt mit den Endrohren 12 in den starren Endbereichen 6, 6' der innen und außen benachbarten Rohre 15 und 17. Die Endrohre 12 und 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 ihr enges Aneinan- derliegen 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 bis 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.

Die Stangen 7 bis 10 bzw. 20 sollten allseitig gut gleitbar ausgebildet oder angeordnet sein, damit sich bei dem erfindungsgemäßen Schaft eine ordnungsgemäße, präzise Zwangsbiegung ergibt. Dazu können die Stangen oder die aneinander liegenden Flächen z.B. poliert, geschmiert, beschichtet oder anders reibungsvermindert ausgebildet sein.

Fig. 9 zeigt in schematischer Seitenansicht eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen rohrförmigen Schafts 30 mit einem starren Abschnitt 31 und einem distalen biegbaren Bereich 32, der an seiner Spitze eine Zange 33 aufweist. Der Schaft 30 ist als Dreirohrkonstruktion mit einem Außenrohr 34, einem mittlerem Rohr 35 und einem Innenrohr 36, die konzentrisch ineinander angeordnet sind, aufgebaut. Das mittlere Rohr 35 ist in Umfangsrichtung in einzelne Stangen segmentiert, die an der Spitze in einem gemeinsamen Endrohr, wie in Fig. 7 dargestellt, enden, wobei allerdings ein proximales Endrohr 12 aus Fig. 7 bei dem Schaft 30 gemäß Fig. 9 fehlt.

Die Zange 33 ist mittels eines Zugdrahtes 37 mit einem Hebel 39 eines Handgriffs 38 verbunden, der zur Betätigung der Zange 33 dient. Der Handgriff 38 weist ein Gehäuse 40 auf, das Linearantriebe 41 , 41 ', beispielsweise Piezo-Aktuatoren, aufweist, wobei jeweils ein Linearantrieb 41 , 41 ' mit einer Stange des mittleren Rohres 35 verbunden ist und dieses in längsaxialer Richtung des Schafts 30 schiebt oder zieht. In Fig. 9 ist eine Situation dargestellt, in der, mit Pfeilen gekennzeichnet, der Linearantrieb 40 die entsprechende Stange zieht, während der Linearantrieb 41 ' die entsprechende Stange schiebt, so dass sich eine Biegung des distalen biegbaren Bereichs 32 nach oben ergibt.

Die Linearantriebe 41 , 41 ' sind mit einem Steuermodul 42 verbunden, das mit einem Bedienelement 43 verbunden ist, welches zur Steuerung der Biegung des distalen biegbaren Bereichs 32 des Schafts 30 dient. Beispielhafte mögliche Bewegungsrichtungen sind als Pfeile am Bedienelement 43 in Fig. 9 dargestellt. Bei dem Bedienelement 43 kann es sich um einen Kippschalter oder einen Joystick oder ähnliche geeignete Bedienelemente handeln. Das Steuermodul 42 übersetzt die Signale, die es von dem Bedienelement 43 erhält, in Steuersignale für die Linearantriebe 41 , 41 '.

Die Steuervorrichtung kann auch mechanisch oder hydraulisch ausgebildet sein, wobei ein Bedienelement 43 dann über ein mechanisches oder hydraulisches Steuermodul 42 entsprechende mechanische oder hydraulische Antriebe 41 , 41 ' antreibt.

Mit dem in Fig. 9 gezeigten rohrförmigen Schaft 30 mit einem Steuermodul, das wie in Fig. 9 dargestellt ausgebildet ist, ist es dem Operateur möglich, das gesamte chirurgische Instrument einhändig zu bedienen und sowohl die absolute Positionierung des Instruments als auch die Biegung des distalen biegbaren Bereichs 32 als auch die Betätigung der Zange 33 mit einer Hand auszuführen.

In Fig. 10 ist eine alternative Ausführung eines chirurgischen Instruments mit einem Schaft 50, der einen starren Abschnitt 51 , einen distalen biegbaren Bereich 52 und einen distalen Endbereich 53 aufweist, gezeigt. Am proximalen Ende des starren Abschnitts 51 ist dieser mit einem Handgriff 58 verbunden, der einen Steuerring 59 aufweist, der konzentrisch mit der Längsachse des Schafts 50 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 11 zu erkennen ist, die einen Detailquerschnitt zu dem chirurgischen Instrument gemäß Fig. 10 darstellt, aus dem ersichtlich ist, dass es sich um eine Konstruktion aus einem Außenrohr 54 und einem mittleren Rohr 55 handelt. Ein inneres Rohr ist in Fig. 1 1 nicht dargestellt. Das mittlere Rohr 55 weist Schlitze 56, 56' auf, die in längsaxialer Richtung zum Schaft 50 verlaufen und das mittlere Rohr 55 in einzelne Stangen unterteilen, die unabhängig voneinander längsaxial verschiebbar sind.

Im Handgriff 58 weisen die Stangen ein Außengewinde 60 bzw. Au- ßenteilgewinde 60 auf, die komplementär zu einem Innengewinde 61 des Steuerrings 59 sind. Eine Drehung des Steuerrings 59 resultiert aufgrund der unterschiedlichen Ausgestaltung der Innengewinde und der Außengewinde in einer unabhängigen Verschiebung der einzelnen Stangen des mittleren Rohrs 55.

In Fig. 12 ist eine weitere Ausführungsform eines Innengewinde- Außengewinde-Mechanismus in einem chirurgischen Instrument gemäß Fig. 10 schematisch dargestellt. Die Fig. 12 stellt eine Abrollung eines mittleren Rohres 55' mit vier Stangen 57¹ bis 57^IV dar. Auf den schematisch zu einer Fläche abgerollten Stangen 57¹ bis 57^IV ist mit einer gestrichelten Linie ein Steuerring 59' angedeutet, der mehrere langgestreckte Nuten 63¹ bis 63^IV aufweist, die in Umfangsrich- tung jeweils die Breite von etwa 1 ¹/ Stangen 57' bis 57^I überspannen. Die Stangen 57' bis 57^IV weisen jeweils einen Führungsstift 62' bis 62^I auf, der mit jeweils einer Nut 63¹ bis 63^I zusammenwirkt und in diese eingreift.

Die Erstreckung der Nuten in Umfangsrichtung erlaubt eine Drehung des Steuerrings 59' um 135°, nämlich 3/8 einer Volldrehung. Mit der Drehung um 135° ist es möglich, die Stange 57' längsaxial in eine Richtung und die Stange 57'" in die entgegengesetzte Richtung um den gleichen Betrag zu verschieben. Die Nuten 63" und 63^IV haben keine Steigung, so dass die Stangen 57" und 57^IV, deren Führungsstifte 62" und 62^IV mit den Nuten 63" und 63^,v zusammenwirken, längsaxial fixiert sind. Die Führungsnut 63^IV verläuft über die Stangen 57^IV zur 57', was in Fig. 12 bei der gezeigten Abrollung dazu führt, dass sie zweigeteilt dargestellt ist, obwohl sie bei dem rohr- förmigen mittleren Rohr 55' tatsächlich zusammenhängend ist.

Analog zu dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 12 können auch zwei verschiedene hintereinander angeordnete Führungsringe vorgesehen sein, die jeweils lediglich zwei Führungsnuten für die Führungsstifte zweier Stangen aufweisen, beispielsweise der Stangen 57' und 57¹" einerseits und der Stangen 57" und 57^IV andererseits. Damit kann eine Biegung des entsprechenden distalen biegbaren Bereichs 52 durch die zwei Steuerringe in verschiedene Richtungen, beispielsweise horizontal und vertikal, unabhängig voneinander eingestellt werden.

In den Fig. 13 bis 16 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments mit distaler biegbarer Spitze und einer Steuervorrichtung schematisch dargestellt. Es handelt sich um eine Ausführungsform mit einer Steuerscheibe, die am proximalen Ende mit den Stangen eines mittleren Rohres 85 einer Dreirohrkonstruktion aus Außenrohr 84, mittlerem Rohr 85 und Innenrohr 86 verbunden ist.

Der Schaft 80 mit seinem mittleren Abschnitt 81 ist in Fig. 16 dargestellt. Das mittlere Rohr 85 endet in Umfangsrichtung mit einer Steuerscheibe 88, mit der sie verbunden ist. Die Steuerscheibe 88 ist an ihrem äußeren Umfang in einem äußeren Ring 89 gelagert, der aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, mit insbesondere einer rutschfesten Oberfläche besteht oder ein solches Material aufweist. Die durchgezogenen Linien zeigen eine Neutralposition der Steuerscheibe 88, in der keine Verkippung der Steuerscheibe gegenüber dem Schaft 80 vorliegt, so dass ein nicht dargestellter distaler Endbereich gerade und ohne Biegung vorliegt.

Mit gestrichelten Linien ist eine Situation dargestellt, in der die Steuerscheibe 88' und der äußere Ring 89' zusammen verkippt sind, wobei eine Kippachse in die Bildebene hinein durch den Schaft 80 verläuft. Nach der Verkippung ist die obere Stange des mittleren Rohrs 85 nach links hin verschoben, was durch eine gestrichelt angedeutete Kontur am linken Rand der Zeichnung dargestellt ist, während im unteren Bereich die Stange des mittleren Rohrs 85 nach rechts gezogen ist, was sowohl durch eine gestrichelt dargestellte Kontur an der linken Seite der Fig. 16, als auch durch eine gestrichelte Fortführung des mittleren Rohrs 85 bis zur gekippten Steuerscheibe 88' dargestellt ist. Die dargestellte Verkippung resultiert in einer nicht dargestellten Biegung des distalen biegbaren Abschnitts nach unten.

In Fig. 13 ist zur Verdeutlichung eine schematische Querschnittsdarstellung durch den Endbereich des Schafts 80 aus Fig. 16 dargestellt. Von dem Schaft 80 ist das Außenrohr 84 dargestellt, an das sich der äußere Ring 89 anschließt. Die Steuerscheibe 88' ist nicht separat dargestellt. Durch den äußeren Ring 89 verläuft eine mechanische Kippachse 91 , die an zwei gegenüberliegenden Stellen mit dem Außenrohr 84 verbunden ist und eine Verkippung des äußeren Rings 89 und der nicht dargestellten Steuerscheibe 88 lediglich um diese Kippachse 91 erlaubt. Die zentrale Öffnung des äußeren Rings 89 weist eine spitzellipsenförmige Kontur 90 auf. Diese spitzellipsenförmige Kontur 90 sorgt dafür, dass sich bei einer Verkippung des äußeren Rings 89 um die Kippachse 91 das elastische Material des äußeren Rings 89 an dem Schaft 80 festklemmt, da die schmaler werdende Kontur auf das Außenrohr 84 gedrückt wird. Dies bewirkt eine Klemmung und somit eine Fixierung der Biegung des distalen biegbaren Bereichs des chirurgischen Instruments.

In Fig. 14 ist eine Alternative zur Ausführungsform gemäß Fig. 13 dargestellt, wobei ein zusätzlicher innerer Ring 92 ausgebildet ist, der mit dem Innenrohr 86 der Dreirohrkonstruktion des Schafts 80 oder mit einem weiter innen liegenden Innenrohr drehfest verbunden ist. Der innere Ring 92 ist gegenüber der Kippachse 91 drehbar gelagert, so dass das Innenrohr des Schafts 80 separat und unabhängig von der eingestellten Biegung des distalen biegbaren Bereichs des chirurgischen Instruments um seine Längsachse drehbar ist. In Fig. 15 ist eine Perspektivansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 14 schematisch dargestellt.

In den Figuren 17 und 18 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung eines erfindungsgemäßen rohrförmigen Schafts 100 schematisch dargestellt. Der Schaft 100 weist einen starren Abschnitt 101 mit einem distalen biegbaren Bereich 102 auf. Die distale Spitze umfasst eine Zange 103 als Werkzeug. Die Zange 103 ist zusammen mit dem Innenrohr, das in Fig. 17 nicht dargestellt ist, unabhängig um die Längsachse des Schafts 100 drehbar verbunden. Ein zentraler Zugdraht für das Werkzeug ist in einem unterbrochenen Bereich des Schafts 100 angedeutet.

Am proximalen Ende des Schafts 100 sitzt auf dem Außenrohr 104 des starren Abschnitts 101 ein Biegebedienelement 106 auf, das auf dem Außenrohr 104 längsaxial verschiebbar angeordnet ist. Mittels des Biegebedienelements 106, das Fingermulden 1 10 für beispielsweise einen Zeigefinger 116 und einen Mittelfinger 117 einer Hand eines Operateurs aufweist, wird durch ein Zurückziehen oder Vorschieben des Biegebedienelements 106 die Spitze des Schafts 100 mit dem distalen biegbaren Bereich 102 in eine vorbestimmte Richtung verbogen.

Es ist außerdem ein Gehäuse 1 13 für das Biegebedienelement 106 vorgesehen, das gegebenenfalls ebenfalls längsaxial verschiebbar auf dem Außenrohr 101 des Schafts 100 angeordnet ist, wobei das Biegebedienelement 106 um die Längsachse des Schafts 100 drehbar ist, das Gehäuse 1 13 jedoch nicht. Das Gehäuse 1 13 weist ein Fenster 1 14 an seiner Rückseite auf, durch das ein Symbol zu sehen ist, das die momentan eingestellte Biegerichtung darstellt. Ein entsprechendes Fenster 115 ist an der Seitenfläche des Gehäuses 113 angebracht. Das Biegebedienelement 106 ist in dem Gehäuse 1 13 um die Längsachse des Schafts 100 herum drehbar angeordnet. Die lineare Bewegung des Biegebedienelements 106 zur Betätigung des distalen biegbaren Bereichs 102 ist mit einem Doppelpfeil 121 gekennzeichnet.

An das Biegebedienelement 106 schließt sich proximal ein Handgriff 124 mit mehreren weiteren Bedienelementen an. Am vorderen Ende des Handgriffs 124 ist ein Zughebel 122 vorgesehen, mittels dessen der Operateur die Zange 103 bedienen kann. Der Zughebel 122 weist Fingermulden für einen Zeigefinger und einen Mittelfinger 1 17 sowie Öffnungen für einen Ringfinger 118 und einen kleinen Finger 119 auf. Der Operateur kann somit mit sehr viel Kraft die Zange 103 bedienen.

Hinter dem Zughebel 122 ist ein Daumenrad 123 zur Bedienung mittels eines Daumens 120 vorgesehen, das mit einem in Fig. 17 nicht dargestellten Innenrohr der Dreirohrkonstruktion des Schafts 100 drehfest bzw. torsionssteif verbunden ist, so dass eine Drehung des Daumenrads 123 um die Längsachse des Schafts 100 zu einer entsprechenden Drehung des Innenrohrs und des Werkzeugs 103 um die Längsachse des Schafts 100 führt. Diese Drehung ist unabhängig davon, welche Biegung des distalen biegbaren Bereichs 102 eingestellt ist.

Das Biegebedienelement 106 ist derart benachbart zu dem Zughebel 123 angeordnet, dass der Operateur mittels einer Hand beide Bedienelemente bedienen kann. Hierzu verwendet der Operateur seinen Zeigefinger 1 16 und Mittelfinger 117 für das Biegebedienelement 106, während der Ringfinger 118 und der kleine Finger 1 19 den Zughebel 122 und damit das Werkzeug 103 betätigen. Gleichzeitig kann er mit dem Daumen 120 das Daumenrad 123 und damit die Orientierung des Werkzeugs 103 steuern.

Am hinteren Ende des Handgriffs 124 ist ein Daumenring 125 bzw. Daumenloch vorgesehen, mittels dessen das chirurgische Instrument am Daumen gelagert werden kann. Auch in dieser Position kann mit dem Daumen das Daumenrad 123 betätigt werden.

Ebenfalls ist dargestellt, dass der Handgriff 124 über einen HF- Anschluss 126 und eine HF-Steuereinheit 127 verfügt, über die das Werkzeug an der Spitze des chirurgischen Instruments mit einem HF-Strom versorgbar ist.

In Fig. 18 ist das Biegebedienelement 106 im Detail in verschiedenen Ansichten dargestellt. Fig. 18 a) zeigt eine frontale Ansicht auf ein kreuzförmig ausgebildetes Biegebedienelement 106 mit vier Armen und einer zentralen kreisförmigen Aussparung 107, die auf dem Außenrohr 104 des Schafts 100 aufgeschoben ist. In der zent- ralen Aussparung 107 ist an einer Stelle ein versenkbarer Stift 108 angeordnet, der beispielsweise federvorbelastet in eine Aufnahme 109 versenkbar ist. Mit gestrichelten Linien sind Fingermulden 1 10 an den vier Armen 120 des kreuzförmigen Biegebedienelements 106 dargestellt. Ebenfalls sind Symbole 11 1 dargestellt, die an den jeweiligen Armen die aktuell eingestellte Biegerichtung für den distalen biegbaren Bereich anzeigen. Die Symbole sind so angeordnet, dass sie mit Fenstern 1 14 des in Fig. 17 dargestellten Gehäuses 1 13 fluchten. Es ist jeweils nur ein Symbol zu sehen.

In Fig. 18 b) ist das Biegebedienelement 106 aus Fig. 18 a) von oben schematisch dargestellt. Dabei ist dargestellt, dass die Arme 1 12 auch auf der Oberseite ein Symbol 1 12 aufweisen können.

In Fig. 18 c) ist schematisch dargestellt, wie das Biegebedienelement 106 mit den Stangen des mittleren Rohres 105 der Dreirohrkonstruktion zusammenwirkt. Hierzu ist das Biegebedienelement 106 mit seiner zentralen Aussparung 107 auf das Außenrohr 104 des Schafts 100 aufgesetzt. Das Außenrohr 104 weist entlang seines Umfangs mit den Stangen des mittleren Rohres 105 fluchtende Langlöcher 104a auf, in die der versenkbare Stift 108 des Biegebedienelements 106 eingreift.

Die Stangen des mittleren Rohres 105 weisen entsprechende Aufnahmen für den Stift 108 auf, so dass, wenn das Biegebedienelement 106 in die entsprechende Position gebracht wird, der Stift durch ein Langloch 104a des Außenrohres 104 in die entsprechende Aufnahme der Stange des mittleren Rohres 105 eingreift. Wenn der Eingriff verzogen ist, kann die Stange mit dem Biegebedienelement 106 längsaxial verschoben werden, was zu einer Biegung des distalen biegbaren Bereichs des Schafts 100 führt. Um eine Drehung des Biegebedienelements 106 um die Längsachse des Schafts 100 zu ermöglichen, sind der Stift 108 und die Seiten des Langlochs 104a des Außenrohrs in Umfangsrichtung schräg oder gekurvt ausgebildet, so dass eine Drehung des Biegebedienelements 106 möglich ist. Dabei gleitet der Stift 108 in seine Aufnahme zurück und behindert die Drehung des Biegebedienelements 106 um die Längsachse des Schafts 100 nicht. Sobald das nächste Langloch 104a erreicht wird, bewegt sich der federvorbelastete Stift 108 in das Langloch 104a und die entsprechende Aufnahme der Stange des mittleren Rohrs 105 hinein. Dies führt zu einem für den Operateur deutlich wahrnehmbaren, also hör- und/oder fühlbaren Klick-Geräusch oder Einrasten. Damit kann der Operateur mittels eines Fingers, beispielsweise des Zeigefingers, der das Biegebe- dienelement 106 um die Längsachse des Schafts 100 dreht, sehr genau die gewünschte Biegerichtung einstellen.

Mit allen Ausführungsbeispielen ist eine sehr einfache und einhändige Handhabbarkeit eines erfindungsgemäßen rohrförmigen Schafts eines chirurgischen Instruments ermöglicht.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Bezuqszeichenliste

1 Schaft

3 mittlerer Abschnitt

4 biegbarer Bereich

5 biegbarer Bereich

6 proximaler Endbereich

6' distaler Endbereich

7-10 Stange

1 1 Führung

12 proximales Endrohr

12' distales Endrohr

15 äußeres Rohr

16 mittleres Rohr

17 inneres Rohr

18 Schlitz

19 Längsschlitz

20 Stange

30 Schaft

31 starrer Abschnitt

32 distaler biegbarer Bereich

33 Zange

34 Außenrohr

35 mittleres Rohr

36 Innenrohr

37 Zugdraht

38 Handgriff

39 Hebel

40 Gehäuse

41 , 41 ' Linearantrieb

42 Steuermodul

43 Bedienelement 50 Schaft

51 starrer Abschnitt

52 distaler biegbarer Bereich

53 distaler Endbereich

54 Außenrohr

55, 55' mittleres Rohr

56, 56' Schlitz

¹ - 57^ιν Stange

58, 58' Handgriff

59, 59' Steuerring

60 Innengewinde

61 Außengewinde

' _ 62^IV Führungsstift

' - 63^IV Führungsnut

80 Schaft

81 starrer Abschnitt

84 Außenrohr

85 mittleres Rohr

86 Innenrohr

88, 88' Steuerscheibe

89, 89' äußerer Ring

90 Innenkontur

91 Achse

92 innerer Ring

100 Schaft

101 starrer Abschnitt

102 distaler biegbarer Bereich

103 Zange

104 Außenrohr

104a Langloch

105 mittleres Rohr

106 Biegebedienelement 107 zentrale Aussparung

108 versenkbarer Stift

109 Aufnahme

1 10 Fingermulde

1 1 1 Richtungssymbol

1 12 Arm

113 Gehäuse

1 15 Sichtfenster

1 16 Zeigefinger

1 17 Mittelfinger

118 Ringfinger

119 kleiner Finger

120 Daumen

121 Bewegungsrichtung

122 Zughebel

123 Daumenrad

124 Handgriff

125 Daumenring

126 HF-Anschluss

127 HF-Steuereinheit

Claims

Steuerung eines rohrförmigen Schafts eines chirurgischen Instruments Patentansprüche

1 . Rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) eines chirurgischen Instrumentes mit einem starren Abschnitt (31 , 51 , 81 , 101 ), an dessen distalem Ende sich ein biegbarer Bereich (32, 52, 82, 102) anschließt, wobei wenigstens der starre Abschnitt (31 , 51 , 81 , 101 ) und der biegbare Bereich (32, 52, 82, 102) durchgehend von biegbaren, zug- und druckfesten Stangen (7 - 10, 20, 57' - 57^I ) durchlaufen sind, von denen mehrere über den Umfang des Schafts (30, 50, 80, 100) verteilt angeordnet sind, wobei die Stangen (7 - 10, 20, 57' - 57^IV) am oder im Schaft (30, 50, 80, 100) zwangsgeführt gelagert sind, wobei die Lagerung eine Verschiebung der Stangen (7 - 1 0, 20, 57¹ - 57^IV) in Längsrichtung des Schafts (30, 50, 80, 100) erlaubt und in Um- fangsrichtung und in radialer Richtung verhindert, wobei die Stangen (7— 10, 20, 57' - 57^IV) am distalen Ende an einem parallel zur Achse des Schafts (30, 50, 80, 1 00) geführten Endrohr (12) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass we- nigstens zwei Stangen (57¹, 57^IM) an einem proximalen Ende des Schafts (30, 50, 80, 100) mit einer Steuervorrichtung (41 - 43, 59 - 63^NV, 88 - 92, 104a, 105 - 115), verbunden sind, die ausgebildet ist, zur Verbiegung des distalen biegbaren Be- reichs (32, 52, 82, 102) die Stangen (7 - 10, 20, 57¹ - 57^IV) längsaxial zu verschieben, ohne sie im proximalen Bereich zu verbiegen.

2. Rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (30, 50, 80, 100) drei konzentrisch ineinander angeordnete Rohre (34 - 36, 54 - 56, 84 - 86, 104 - 106) umfasst, wobei das mittlere Rohr (35, 55, 85, 105) an seinem proximalen Ende das Endrohr bildet und mittels entlang eines Teils der Länge des mittleren Rohrs (35, 55, 85, 105) verlaufenden Schlitzen (56, 56') oder Aussparungen in die Stangen (20, 57' - 57^lv) unterteilt ist, wobei das äußere Rohr (34, 54, 84, 104) und das innere Rohr (36, 56, 86, 106) im starren Abschnitt (31 , 51 , 81 , 101 ) starr sind und im distalen biegbaren Bereich (32, 52, 82, 102) biegbar ausgebildet sind und entlang der Länge des Schafts (30, 50, 80, 1.00) zusammen eine Zwangsführung für das mittlere Rohr (35, 55, 85, 105) bilden.

3. Rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Stange

(57", 57^IV) am proximalen Ende des Schafts (30, 50, 80, 100) gegen ein Verschieben, insbesondere gegen eine Längsverschiebung, gesichert ist.

Rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am proximalen Ende des Schafts (30, 50, 80, 100) ein Handgriff (38, 48, 58, 89, 89', 124) vorgesehen ist, der insbesondere mit einem äußeren Rohr (34, 54, 84, 104) des Schafts (30, 50, 80, 100) fest verbunden ist.

Rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (38, 48, 58, 89, 89', 124) ein koaxial mit der Längsachse des Schafts (30, 50, 80, 100) angeordnetes Rad (92, 123), aufweist, das mit dem Innenrohr des Schafts (30, 50, 80, 100) oder mit einem um die Längsachse rotierbaren Werkzeug (33, 103) am distalen Ende des Schafts (30, 50, 80, 100) torsionssteif verbunden ist.

Rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (38, 48, 58, 89, 89', 124) ein Betätigungselement (39, 122), insbesondere einen Betätigungshebel, für ein Werkzeug (33, 103) am distalen Ende des Schafts (30, 50, 80, 100) aufweist.

7. Rohrförmiger Schaft (30, 50, 80, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere durchgehende Öffnungen, insbesondere im Handgriff (38, 48, 58, 89, 89', 124) als Zugang zu einem oder mehreren Kanälen im Inneren des Schafts (30, 50, 80, 100) vorgesehen sind

Rohrförmiger Schaft (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (41 - 43) für die Stangen (7 - 10, 20, 57¹ - 57^IV) jeweils einen eigenen Antrieb (41 , 41 ') aufweist, insbesondere Linear-Antriebe, Piezo-Aktuatoren, elektromechanische, mechanische, pneumatische oder hydraulische Aktuatoren oder Antriebe.

Rohrförmiger Schaft (30) nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine mechanische oder elektronische Steuereinheit (42, 43) für die einzelnen Antriebe (41 , 41 ') vorgesehen ist, die insbesondere ein Steuerelement (43) zur Steuerung der Biegung aufweist oder mit einem Steuerelement (43) verbun- 5 den ist.

10. Rohrförmiger Schaft (30) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (41 - 43) in den Handgriff (38) integriert ist.

0

1 1. Rohrförmiger Schaft (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung als ein am Handgriff (58) angeordneter, mit dem Schaft (50) konzentrisch angeordneter Steuerring (59, 59') ausgebildet ist, der ein5 oder mehrere Innengewinde (61 ) oder Innenteilgewinde (62¹ -

62^IV) aufweist, die in einen oder mehrere Außengewinde (60) oder Außenteilgewinde (63¹ - 63^IV) von wenigstens zwei Stangen (57¹ - 57^IV) eingreifen, wobei das oder die Innengewinde (61 ) oder Innenteilgewinde (62¹ - 62^IV) und/oder das oder dieo Außengewinde (60) oder Außenteilgewinde (63¹ - 63^IV) gegenläufig ausgebildet sind.

12. Rohrförmiger Schaft (50) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Innengewinde (61 ) oder Innenteilgewinde5 (62¹ - 62^IV) wenigstens zwei wenigstens abschnittsweise gegenläufig spiralförmig an einer Innenseite des Steuerrings (59, 59') verlaufende Nuten (63¹ - 63^IV) aufweist, wobei wenigstens zwei Stangen (57¹ - 57^IV) als Außengewinde oder Außenteilgewinde jeweils einen Stift (62¹ - 62^IV) aufweisen, die in jeweils0 eine der Nuten (63¹ - 63^IV) eingreifen.

13. Rohrförmiger Schaft (50) nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (61 ) oder Innenteilgewinde (63* - 63^IV) wenigstens einen Gewindeabschnitt (63^M, 63^IV) aufweist, der gegenüber der Längsrichtung des Schafts (50) keine Steigung aufweist und in den ein Außengewinde (62", 62^IV) wenigstens einer Stange (57", 57^,v) eingreift, deren längsaxiale Position fixiert ist.

Rohrförmiger Schaft (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere unabhängig voneinander bewegbare Steuerringe (59, 59') vorgesehen sind, die jeweils mit unterschiedlichen Stangen (57¹ - 57^I ) zusammen wirken.

15. Rohrförmiger Schaft (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuervorrichtung (88 - 92) eine am proximalen Ende des starren Abschnitts (81) des Schafts (80) radial vom Schaft (80) nach außen abstehende Steuerscheibe (88) mit zentraler Aussparung ausgebildet ist, wobei die Stangen an ihrem proximalen Ende mit der Steuerscheibe (88) entlang des Randes der zentralen Aussparung-der Steuerscheibe (88) verbunden sind.

16. Rohrförmiger Schaft (80) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (88) in einem äußeren Ring (89) aus einem elastischen Material angeordnet ist, das insbesondere eine rutschfeste Oberfläche aufweist, wobei eine zentrale Aussparung des äußeren Rings eine, insbesondere elliptische oder spitzelliptische, Kontur (90) aufweist, die bei einer Kippung des äußeren Rings (89') mit der Steuerscheibe (88') in wenigstens einer Kipprichtung eine Klemmsicherung des äußeren Rings (89') an dem Schaft (80) bewirkt.

17. Rohrförmiger Schaft (80) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kippachse (91 ) vorgesehen ist, die die Steuerscheibe (88) an zwei gegenüberliegenden Punkten mit dem Schaft (80) verbindet, wobei die Steuerscheibe (88)

5 um die Kippachse (91 ) gegenüber dem Schaft (80) verkippbar ist.

18. Rohrförmiger Schaft (80) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer Ring (92) vorgesehen ist, der an i o zwei gegenüberliegenden Punkten mit der Kippachse (91) verbunden ist, wobei die Steuerscheibe (88) gegenüber dem inneren Ring (92) um die Kippachse (91 ) verkippbar und insbesondere um eine Längsachse des Schafts (80) drehbar ist, wobei der innere Ring (92) mit dem proximalen Ende eines gegen-

15 über den Stangen innen liegenden Rohres des Schafts torsionssteif verbunden ist.

19. Rohrförmiger Schaft (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuervorrichtung (104a, 0 105 -_ 1 15) ein am proximalen Ende des starren Abschnitts

(101 ) des Schafts (100) radial vom Schaft (100) nach außen abstehendes Bedienelement (106) mit zentraler Aussparung (107) ausgebildet ist, wobei in der Aussparung (107) wenigstens ein Finger (108) radial einwärts durch eine Öffnung (104a) 5 in dem äußeren Rohr (104) des Schafts (100) durchgeführt oder durchführbar ist und mit wenigstens einer Stange des mittleren Rohrs (105) verbunden oder verbindbar ist.

20. Rohrförmiger Schaft (100) nach Anspruch 19, dadurch gekenn-0 zeichnet, dass das Bedienelement (106) auf dem Schaft (100) gegenüber einer Längsachse des Schafts (100) linear bewegbar angeordnet ist.

21. Rohrförmiger Schaft (100) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (106) auf dem Schaft (100) um eine Längsachse des Schafts (100) drehbar angeord- net ist, wobei der wenigstens eine Finger (108) in einer Aufnahme (109) im Bedienelement (106) versenkbar angeordnet ist.

22. Rohrförmiger Schaft (100) nach Anspruch 21 , dadurch gekenn- zeichnet, dass der wenigstens eine Finger (108) federvorbelastet ist oder ein Fingerbetätigungselement zum Einfahren und Ausfahren des wenigstens einen Fingers (108) vorgesehen ist.

23. Rohrförmiger Schaft (100) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen (104a) im äußeren Rohr des

Schafts (100) zur Aufnahme eines Fingers (108) des Bedienelements (106) in Umfangsrichtung im Abstand von 36°, 45°, 60° oder 90° voneinander angeordnet sind, wobei die Stangen in den gleichen Abständen voneinander in Umfangsrichtung un- terhalb der Öffnungen (104a) angeordnet sind.

24. Rohrförmiger Schaft (100) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (106) mit Symbolen (11 1 ) versehen ist, die eine Biegerichtung anzei- gen, wobei ein gegenüber dem Schaft (100) rotationfest angeordnetes Gehäuse (1 13) für das Bedienelement (106) vorgesehen ist, das wenigstens ein Fenster (1 14, 115) aufweist, das in jeder Position des Bedienelements (106) so mit dem Bedienelement (106) fluchtet, dass ein Symbol (1 1 1 ) im wenigs- tens einen Fenster (114, 1 15) zu sehen ist, das die Richtung der Biegung des distalen biegbaren Bereichs (102) im aktuellen Drehzustand des Bedienelements (106) anzeigt. Chirurgisches Instrument mit einem rohrförmigen Schaft 50, 80, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 24.