WO2024033228A1 - Medizinisches motorhandstück für 2-in-1-bedienung sowie medizinisches handinstrument mit 2-in-1-bedienung - Google Patents

Medizinisches motorhandstück für 2-in-1-bedienung sowie medizinisches handinstrument mit 2-in-1-bedienung Download PDF

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WO2024033228A1
WO2024033228A1 PCT/EP2023/071589 EP2023071589W WO2024033228A1 WO 2024033228 A1 WO2024033228 A1 WO 2024033228A1 EP 2023071589 W EP2023071589 W EP 2023071589W WO 2024033228 A1 WO2024033228 A1 WO 2024033228A1
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WO
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rotation
motor handpiece
medical
shaft
end effector
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/071589
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andre Buerk
Thomas Hagen
Simone Hermle
Lilian Killinger
Juergen Barth
Roland-Alois Hoegerle
Uwe Schaz
Aaron VOGLER
Original Assignee
Aesculap Ag
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Publication date
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    • A61B2017/1602—Mills

Definitions

  • the disclosure relates to a medical motor handpiece for driving a distal end effector (tool), having a handle portion.
  • tools/instruments and associated instrument handpieces/hand instruments are used, for example, for processing bones, cartilage in arthroscopic procedures, in spinal surgery and similar orthopedic/surgical treatments, as well as for processing organic material in neurosurgery.
  • the tools/instruments have a handpiece/handle/handle section and possibly replaceable effectors, such as milling cutters, rotary knives, a polishing head or the like.
  • the effector is mounted in a shaft of the tool/instrument at its distal end, possibly rotatably driven.
  • a hydraulic, pneumatic or electric motor drive is provided as a tool drive, which is operatively connected to the tool head (effector) via a torque transmission train within the tool and/or the hand instrument or the handle section.
  • the drives can be integrated in the tool and/or in the hand instrument or designed as external drive units that are coupled to the tool or the hand instrument via power supply lines or torque transmission lines.
  • Bendable shafts for medical hand instruments are well known and usually have a proximal and a bendable distal shaft section.
  • the distal shaft section and the proximal shaft section each have an oblique end/an end face that is positioned relative to the respective shaft section axis.
  • the bevels/inclined end sections/end faces each have essentially the same angle of attack. That is why the bevels fit together in such a way that the proximal and distal shaft sections form a straight shaft/tube in a certain relative rotational position. If the distal shaft section now rotates about its longitudinal axis relative to the proximal shaft section and the proximal shaft section stops, the distal shaft section is inevitably angled by the raised end faces/end sections.
  • DE 102017 010 033 A1 also discloses a medical device with a guide unit, which has a guide tube with a longitudinal axis, a proximal first coupling part firmly connected to it and a cylindrical jacket-shaped swivel head distally, as well as with an actuation tube which is axially movable in the guide tube and connected to the swivel head , which causes the swivel head to pivot using a proximal operating element.
  • the operating element can be pivoted about the longitudinal axis and causes the pivoting head to pivot with axial displacement of the actuating tube.
  • US 9,597,093 B2 shows a tool which can be coupled to a drive unit in a torque-transmitting manner at its proximal end and which has a tool head at its distal end.
  • the tool head can be pivoted relative to a tool shank by rotating a sleeve arranged in the area of the tool head.
  • the tasks and goals of the disclosure are to eliminate or at least reduce the disadvantages of the prior art and in particular an intuitive one
  • the medical motor handpiece is characterized by a preferably sleeve-shaped control element, which is rotatably held on a distal end portion of the handle section about a longitudinal axis of the handle and can be coupled to the end effector in such a way as to transform a rotational movement of the control element in a first direction of rotation into a movement of the end effector and when the control element rotates in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, to effect a function on the end effector.
  • the motor handpiece can be coupled to the end effector via a shaft and the operating element can cause the end effector to be bent relative to the shaft when the operating element rotates in the first direction of rotation.
  • the end effector can preferably have a first coupling device and the shaft can have a second coupling device, which are in active engagement with one another in a coupling state, wherein a rotational movement of the operating element in the second direction of rotation releases the active engagement between the first coupling device and the second coupling device.
  • the motor handpiece can be designed such that in a plan view of the end effector, the first direction of rotation is aligned in a clockwise direction of rotation and the second direction of rotation is aligned in a counterclockwise direction of rotation.
  • the handle section and/or the operating element has at least one indicator, preferably in the form of a numerical scale and/or a pictogram, for indicating the movement of the end effector and/or the function.
  • At least one latching and / or stop unit (locking device), in particular in the form of a ball pressure element, can be provided, which is intended and designed to limit the rotational movement of the operating element at end positions and / or a resistance to rotational movement on the operating element in at least to an intermediate rotation position.
  • An advantageous embodiment according to the disclosure can further be characterized by a locking unit, which locks a rotational movement of the operating element in the first direction of rotation and in the second direction of rotation in a locking position and unlocks it in an unlocking position.
  • the locking unit can preferably be designed as a locking slide, which is arranged on the operating element in order to move axially between the locking position and the unlocking position.
  • the locking slide has a spring element which presses the locking slide into the locking position.
  • the latching and/or stop unit can be designed in the form of at least one ball pressure element and have a spring force adjustment element, preferably in the form of a grub screw, for continuously adjusting a spring force of the ball pressure element.
  • the motor handpiece can be coupled to the end effector via a shaft and the shaft can be coupled in a rotationally fixed manner to a rotation transmission sleeve of the motor handpiece. It may also be preferred if the operating element transmits its rotational movement to the rotation transmission sleeve via a radial adjustment pin.
  • the motor handpiece can have a connection at a proximal end section for coupling the motor handpiece to a drive unit and a locking unit, which is connected to the control element in such a way that rotation of the control element in the second direction of rotation is blocked when the motor handpiece is connected to the Drive unit is coupled.
  • the locking unit can have a locking bar which is coupled to the operating element and shifts in the proximal direction when the operating element rotates in the second direction of rotation.
  • the drive unit can also form a stop, so that a movement of the locking bar in the coupled state of the motor handpiece and the drive unit is blocked/locked by the drive unit.
  • the disclosure relates to a medical hand instrument with a medical motor handpiece according to the disclosure and an end effector, which is coupled to the motor handpiece via a shaft in order to transmit torque from the motor handpiece to the end effector.
  • the disclosure relates to a (motor) handpiece with a rotary operating unit with which tool ejection can be initiated and the angulation of the distal tip can be adjusted in several stages.
  • a safety function (ON / OFF), as with known handpieces, ensures that the tool cannot be accidentally ejected when ON.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a medical hand instrument according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 shows another perspective view of the medical hand instrument according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view of a motor handpiece of the medical hand instrument according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the motor handpiece of the medical hand instrument according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a partial longitudinal sectional view of a distal end portion of the medical hand instrument according to the first embodiment in a straight shaft shape
  • FIG. 6 is a partial longitudinal sectional view of the distal end portion of the medical hand instrument according to the first embodiment in an angled shaft shape
  • FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view of the distal end portion of the medical hand instrument according to the first embodiment in a release state
  • 8 is an isometric perspective view of the motor handpiece of the medical hand instrument according to the first embodiment
  • 9 is a partial longitudinal sectional view of the motor handpiece of the medical hand instrument according to the first embodiment
  • FIG. 10 is a perspective longitudinal sectional view of the handheld medical instrument according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 11 shows a detailed view of a sliding gate of the medical hand instrument according to the modification of the first embodiment
  • FIG. 12 shows a perspective view of the medical hand instrument according to the first embodiment in an operating state
  • FIG. 13 shows a perspective view of the medical hand instrument according to the first embodiment in an operating state
  • FIG. 14 shows an isometric perspective view of a motor handpiece of a medical hand instrument according to a second embodiment
  • 16 is a cross-sectional view of the medical hand instrument according to the second embodiment.
  • FIG. 1 shows in perspective a medical hand instrument 1 according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the medical one Hand instrument 1 has a medical motor handpiece 2, which has a proximal handle section 4 and which, as shown schematically in FIG. 1, can be coupled to a drive unit 6.
  • the drive unit 6 can also be accommodated in the motor handpiece 2 and supplied with energy via a power supply connection.
  • the hand instrument 1 has a distal tool (end effector/effector section) 8, which can be coupled to or decoupled from the motor handpiece 2, in particular to the handle section 4, via a (tool) shaft 10.
  • the tool 8 can be designed, for example, as a milling cutter, drill or polishing head.
  • the tool 8 When the shaft 10 is coupled to the handle section 4, torque is transmitted from the drive unit 6 via a torque transmission train arranged in the hand instrument 1, in particular the handle section 4 and the shaft 10, to the tool 8 in order to set it in rotation .
  • the hand instrument 1 it is known that the tool 8 can be angled relative to the shaft 10 (indicated by the arrow C in FIG. 1). This means that the tool 8 and the shaft 10 can, as described in more detail below, be angled relative to one another in such a way that a longitudinal axis S1 of the tool 8 and a shaft longitudinal axis S2 of the shaft 10 form an angle not equal to 180°, in particular smaller than 180° (cf .Fig. 6).
  • a sleeve-shaped operating element 12 is provided for this purpose in the hand instrument 1 according to the disclosure.
  • the operating element 12 is arranged at a distal end section of the handle section 4 and is rotatable about a longitudinal axis of the handle in a first direction of rotation A and in a second direction of rotation B that is opposite to the first direction of rotation A.
  • the motor handpiece 2 has the handle section 4 and the distally arranged operating element 12, which are arranged coaxially to one another, wherein the operating element 12 can be rotated relative to the handle section 4.
  • the first direction of rotation A is defined in the hand instrument 1 according to the present disclosure as a rotation of the operating element 12 relative to the handle section 4 to the left.
  • the first direction of rotation A in a distal plan view of the tool 8 corresponds to a clockwise rotation of the operating element 12.
  • the operating element 12 in the hand instrument 1 can also be rotated relative to the handle section 4 in the second direction of rotation B, which is opposite to the first direction of rotation A.
  • the second direction of rotation B is defined in the top view of the tool 8 as a rotation of the operating element 12 counterclockwise or as a rotation to the right.
  • the arrow D in FIG Second direction of rotation B ensures a simple and quick tool change.
  • Figs. 3 and 4 show partial sectional views of the hand instrument 1 according to the first embodiment.
  • an adjusting pin 14 is arranged in the radial direction of the operating element 12.
  • a radially outer end portion of the adjusting pin 14 is received in an axial groove 16, which is formed on an inner circumferential surface of the operating element 12.
  • the adjusting pin 14 is received in a rotation transmission sleeve 18.
  • the rotation transmission sleeve 18 is connected to the shaft 10 in a rotationally fixed manner, so that a movement of the adjusting pin 14 in the circumferential direction causes a rotation of the rotation transmission sleeve 18 and the tool 8.
  • Fig. 5 shows a longitudinal cross section of a distal end section of the hand instrument 1 in a straight shaft shape. Ie the control element 12 is not rotated relative to the handle section 4 (zero position). As a result, the tool 8 and the shaft 10 are not angled and the longitudinal axis S1 of the tool 8 is collinear with the shaft longitudinal axis S2. As can be seen in FIG.
  • the shaft 10 has a proximal shaft section 20 which faces the handle section 4 and can be coupled to it, and a distal shaft section 22 which can be coupled to the tool 8. If the operating element 12 is not rotated relative to the handle section 4 and the shaft 10 is in the straight shaft shape, the proximal shaft section 20 and the distal shaft section 22 are therefore arranged in a line or have an angle of 0° to one another.
  • the proximal shaft section 20 is designed essentially tubular and has an end face 24 positioned in the longitudinal axis S2 of the shaft at its distal end section.
  • the distal shaft section 22 is also approximately tubular. The tube tapers towards the distal end.
  • the distal shaft section 22 has an end face 26 positioned in the longitudinal axis S2 of the shaft at its proximal end section.
  • the raised end faces 24, 26 each have an angle of attack of preferably 22.5° to a plane normal to the longitudinal axis S2 of the shaft. If the shaft 10 is in a straight shaft shape or stretched out, the two raised end faces 24, 26 are offset from one another in such a way that the long ends of the raised end faces 24, 26 lie opposite one another in relation to the shaft longitudinal axis S2.
  • the employed end faces 24, 26 rest on one another.
  • the raised end faces 24, 26 do not necessarily have to have an angle of attack of 22.5°. Angles of attack of, for example, 10°, 18°, 30°, 45° or any other angle of attack are also conceivable.
  • the distal shaft portion 22 is designed to be coupled to the tool 8.
  • the distal shaft section 22 represents a tool holder, with the tool 8 in the tool holder is recorded and is rotatably mounted relative to the tool holder, ie the distal shaft section 22.
  • a first coupling device 28 is arranged in the distal shaft section 22.
  • a second coupling device 30 is provided on the tool 8, which in a coupling state realizes a coupling between the tool 8 and the distal shaft section 22 by interacting with the first coupling device 28 in order to fix the tool 8 in the distal shaft section 22 in the axial direction A.
  • the longitudinal axis S1 of the tool 8 or the distal shaft section 22 and the shaft longitudinal axis S2, i.e. the longitudinal axis of the proximal shaft section 20 in FIG. 5, form an angle of 0°.
  • a coupling state between the tool 8 and the distal shaft section 22 is shown in FIG. That is, the first coupling device 28, which is mounted in/on the distal shaft portion 22, and the second coupling device 30, which is provided on the tool 8, engage with each other.
  • the tool 8 has a tool head/effector 32, for example a milling head, and a tool shank 34.
  • the tool head 32 and the tool shank 34 are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the tool shaft 34 is rotatably mounted in the distal shaft section 22 using a rolling bearing unit 36.
  • a drive shaft 38 extends through the proximal shaft section 20 and is non-rotatably connected to the tool shaft 34 and applies torque from the drive unit 6 to the tool shaft 34 in the form of a torque transmission train.
  • the rolling bearing unit 36 has at least one, here exactly two, rolling bearings 40, more precisely ball bearings, which are spaced apart from one another in the axial direction A, but which can alternatively also be designed as plain bearings.
  • the rolling bearings 40 are accommodated in a bearing housing 42, which is part of the rolling bearing unit 36.
  • the second coupling device 30 is inserted into the bearing housing 42 and is therefore not provided directly on the tool 8.
  • the rolling bearing unit 36 and thus also the bearing housing 42 is arranged fixed on the tool shank 34 in the axial direction A.
  • the second coupling device 30 it would also be conceivable for the second coupling device 30 to be provided directly on the tool shank 34.
  • the second coupling device 30 is designed as an axial securing groove 44 which extends continuously in the circumferential direction of the bearing housing 42 or runs around it.
  • the axial securing groove 44 preferably has a semicircular or circular segment-shaped cross section.
  • the first coupling device 28, which is provided in the distal shaft section 22, has at least one locking ball 46.
  • the diameter of the locking ball 46 is selected so that the locking ball 46 can be accommodated in the axial locking groove 44.
  • the axial locking groove 44 preferably completely surrounds at least one section of the locking ball 46 that contacts the axial locking groove 44.
  • the locking ball 46 is held in the axial locking groove 44 on its side opposite the axial locking groove 44 by a distal end of a locking pin/slider 48.
  • the locking pin 48 is part of the first coupling device 28.
  • the locking pin 48 is fixed in the radial direction R.
  • the locking pin 48 is displaceable or movable in the distal shaft section 22 in the axial direction.
  • the locking ball 46 is accommodated in the axial locking groove 44 and is held by the locking pin 48 in the radial direction in the axial locking groove 44.
  • This position of the locking pin 48 in the axial direction A is referred to as the coupling position.
  • An edge 63 at the distal end of the proximal shaft section 20 prevents the locking pin 48 from moving in the axial direction towards the proximal shaft section 20.
  • the proximal shaft section 20 has a fixed outer tube 50, a ring gear 52 with internal teeth 54, a pinion 56 with external teeth 58 and an eccentric locking bushing 60.
  • the ring gear 52 is positioned within the outer tube 50 and the longitudinal axis of the outer tube 50 corresponds to Longitudinal axis of the ring gear 52.
  • the outer tube 50 and the ring gear 52 are therefore arranged concentrically.
  • the ring gear 52 is connected to the rotation transmission sleeve 18, ie to the operating element 12, via a hollow shaft 62 accommodated in the proximal shaft section 20.
  • the outer tube 50 is designed as a stationary tube and therefore does not move.
  • the distal end of the outer tube 50 has the raised end face 24.
  • the distal end of the outer tube 50 also has a receiving bore 64 and a receiving pin for a rolling bearing 66.
  • the outer tube 50 has a groove/groove for the balls of the rolling bearing 66.
  • the distal shaft section 22 is mounted on the roller bearing 66.
  • the internal toothing 54 meshes with the external toothing 58 of the pinion 56.
  • a rotation of the ring gear 52 which is controlled by the operating element 12, is transmitted to the pinion 56.
  • the direction of rotation of the pinion 56 is set equal to the direction of rotation of the ring gear 52.
  • the pinion 56 is driven by the ring gear 52, but the pinion 56 rotates in the eccentric locking bushing 60.
  • the locking bushing 60 is arranged eccentrically to the ring gear 52. This means that the longitudinal axis of the eccentric securing bushing 60 is parallel to the longitudinal axis of the ring gear 52, but the longitudinal axes are not one above the other or offset from one another.
  • the distal shaft section 22 has an adjustment bushing 68.
  • the adjustment bushing 68 is stored in the receiving bore 64 of the proximal shaft section 20.
  • the adjustment bushing 68 is connected to the pinion 56 via a flexible silicone hose 70 in such a way that a rotation of the pinion 56 is transmitted to the adjustment bushing 68.
  • the flexible silicone hose 70 is attached to the adjustment bushing 68 and the pinion 56, for example by welding or gluing.
  • the adjustment bushing 68 is also positively connected to the distal shaft section 22 via a driving pin (not shown), so that a rotation of the adjustment bushing 68 is transmitted to the distal shaft section 22.
  • Fig. 6 shows a longitudinal cross section through the distal end section of the shaft 10, with the distal shaft section 22 relative to the proximal shaft section 20 at a respective angle of attack of the two end faces 24, 26 by 22.5 ° and therefore by 45 ° is angled.
  • the distal shaft section 22 is rotated by 180° about its own longitudinal axis S1 compared to the position in FIG. 5. In this position, the raised end faces 24, 26 rest completely/flatly on one another again. However, due to the rotation of the distal shaft section 24, the long ends of the raised end faces 24, 26 are positioned next to one another. The angles of attack of the turned end faces 24, 26 thus add up. As a result, the distal shaft section 22 is angled by twice the angle of attack of the raised end faces 24, 26 compared to the proximal shaft section 20.
  • the driving pin is arranged opposite the securing bushing 60.
  • the 45° position represents the reversal point for this construction.
  • the adjustment bushing 68 has rotated through 180° in this position. If the ring gear 52, i.e. the operating element 12, rotates further, the distal shaft section 22 would rotate back into the starting position (zero position).
  • the locking ball 46 is held by the locking pin 48 in the radial direction R in the axial securing groove 44 even when the distal shaft section 22 is angled in the maximum adjustable angular position or maximum angle with respect to the proximal shaft section 20 is.
  • the tool 8 is also secured in this angular position in the axial direction A in the distal shaft section by the engagement between the first coupling device 28 and the second coupling device 30.
  • the torque train in particular the drive shaft 38, towards the tool shaft 34, which is arranged in the transition region between the distal shaft section 22 and the proximal shaft section 20, is flexible.
  • This flexible section of the torque train allows the distal section of the tool shaft 34 with tool head 32 to be angled together with the distal shaft section 22 relative to the torque train in the proximal shaft section 20.
  • the flexible section of the torque train is designed so that it has a torque that is applied to a proximal Section of the tool shaft 34 is exerted, can continue to be transferred to the tool head 32.
  • Fig. 7 is a longitudinal sectional view of the distal end portion of the shaft 10 in a release state between the tool 8 and the distal shaft portion 22. That is, in the position shown in Fig. 7, the first coupling device 28 and the second coupling device 30 are not in operative engagement with each other, so that the tool 8 can be removed or changed.
  • the operating element 12 is rotated in the second direction of rotation B (see FIG. 2).
  • the locking ball 46 is no longer accommodated in the axial locking groove 44. Instead, it is held by the locking pin 48 in the radial direction R against an outer peripheral surface of the bearing housing 42.
  • the locking pin 48 must move in the axial direction A towards the proximal shaft section 20. This is prevented in the coupling state by the running edge 63 of the proximal shaft section 20. However, the edge 63 is interrupted at one point of a locking pin receiving recess 72.
  • the distal shaft section 22 rotates relative to the proximal shaft section 20 in a direction opposite to the bending, for example by (-)18 °, until the locking pin 48 is positioned relative to the proximal shaft section 20 is that it is at the same height as the locking pin receiving recess 72 in the circumferential direction.
  • a biasing element 74 which is part of the first coupling device 28, presses the locking pin 48 in the axial direction A towards the proximal shaft section 20. The biasing element 74 thus pushes the locking pin 48, more precisely its proximal end, which is designed as a locking projection 76, into the locking pin receiving recess 72.
  • the position in which the locking pin 48 is when its locking projection 76 engages the locking pin receiving recess 72 is referred to as the release state or release position.
  • the release position the distal end of the locking pin 48 is no longer opposite the axial locking groove 44. This means that the locking ball 46 is not held in the axial locking groove 44 in the radial direction R.
  • the tool 8 is therefore no longer fixed in the axial direction A relative to the distal shaft section 22. If, starting from the coupling state, a tensile force (in the axial direction A) is applied to the distal end of the tool 8, the locking ball 46 is released from the axial locking groove 44. In this way, the tool 8 can be uncoupled from the distal shaft section 22.
  • FIG 8 shows a perspective view of the distal end portion of the motor handpiece 2 according to the first embodiment without the shaft 10 being coupled to the handle portion 4.
  • a rotation of the operating element 12 in the first direction of rotation A causes the tool 8 to bend
  • a rotation of the operating element 12 in the second direction of rotation B releases the coupling between the tool 8 and the shaft 10, or the distal shaft section 22, by releasing the operative engagement between the first coupling device 28 and the second coupling device 30.
  • indicators 78 in the form of arrows which indicate the directions of rotation, are attached to the control element 12.
  • an indicator sleeve 80 which is attached to the handle section 4 in a rotationally fixed manner distal to the operating element 12, the user can quickly identify which direction of rotation corresponds to which function when operating the hand instrument 1.
  • the user can therefore assign the respective function, namely angling or uncoupling, to the individual directions of rotation A, B.
  • the motor handpiece 2 together with the control element 12 thus enables intuitive operation and integration of the two functions.
  • a locking slide 82 is arranged on the motor handpiece 2 according to the first embodiment.
  • the locking slide 82 is fixed in the operating element 12 in the radial and circumferential directions so that the locking slide 82 can only move in the axial direction relative to the operating element 12 between a (distal) locking and a (proximal) unlocking position. In the locking position, the operating element 12 cannot be rotated relative to the handle section 4, as explained in more detail below.
  • a distal pin section 83 of the locking slide 82 protrudes in order to fix or hold the operating element 12 in the circumferential direction relative to the handle section 4.
  • the recesses of the locking ring 84 preferably correspond to the indicators 78 attached to the outer circumferential surface of the indicator sleeve 80. The user can therefore simply set the tool 8 to be angled at a defined angle and fix the angled tool 8 at this angle.
  • the locking slide 82 In order to be able to rotate the operating element 12 relative to the handle section 4 to adjust the angle or to release the clutch, the locking slide 82 must therefore be moved from the locking position to the unlocking position, i.e. in the proximal direction.
  • the locking slide 82 is biased in the axial direction against the operating element 12 via a spring element 86.
  • the spring element 86 is arranged between the locking slide 82 and a stop surface of the operating element 12 in such a way that it presses the locking slide 82 into the locking position, ie in the distal direction.
  • the spring element 86 consequently exerts an automatic restoring force on the locking slide 82 in order to hold it in the locking position.
  • the motor handpiece 2 does not have a spring element 86.
  • an additional ball pressure element 88 is provided in the motor handpiece 2 according to the modification of the first embodiment.
  • This has a spring element 90, which presses a ball 92 in the proximal direction against a sliding link (dome locking ring) 94 (see FIG. 11) which is firmly accommodated in the handle section 4.
  • Dome-shaped locking recesses 96 are formed on the sliding link 94, which can at least partially accommodate the ball 92.
  • the locking recesses 96 correspond to defined angles through which the tool 8 can be angled relative to the shaft 10 when the operating element 12 is rotated in a certain way. That is, when the control element 12 is rotated by the defined angle relative to the handle section 4, the ball pressure element 88 rotates with the control element 12 until the defined angle is reached, at which the ball 92 falls into the corresponding locking recess 96 due to the preload force of the spring element 90 the slide gate 94 takes effect. The additional ball pressure element 88 therefore enables haptic feedback for the user when adjusting the angle.
  • the motor handpiece 2 shows the medical handpiece 1 according to the first embodiment in an operating state in which the motor handpiece 2 is connected to the drive unit 6.
  • the motor handpiece 2 has the connection at its proximal end section, which, as shown in FIG. 12, can accommodate a motor cable 98.
  • the motor handpiece 2 further has a locking slide 100, which can be displaced in the proximal direction in the OFF position (see FIG. 13) in order to release the connection between the shaft 10 and the motor handpiece 2.
  • the locking slide 100 has a locking bar 102, as can be seen in FIG Direction of rotation B, ie when releasing the active engagement between the first coupling device 28 and the second coupling device 30, extended in the proximal direction.
  • FIG. 14 shows a motor handpiece 2 for a medical hand instrument 1 according to a second embodiment. It can be seen that the motor handpiece 2 according to the second embodiment does not have a locking slide 82. The omission of the locking slide 82 enables an improved view of the operating field, more intuitive operation and reduced cleaning effort.
  • two ball pressure elements 104 are arranged in the operating element 12, as shown in FIG. 15. These each have a spring element 106, which presses a ball 108 as a locking body against the locking ring (locking plate) 84. That is, the spring element 106 presses the ball 108 in the distal direction against the locking ring 84. As can be seen in FIG. 16, this has recesses with which the balls 108 are connected. As mentioned above, the ball pressure elements 104 press against the locking ring 84 with their distal end sections, ie the balls 108.
  • the ball pressure elements 104 each have a spring force adjustment means in the form of a grub screw 110.
  • a spring force adjustment means in the form of a grub screw 110.

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Abstract

Die Offenbarung betrifft ein medizinisches Motorhandstück (2) zum Antreiben eines distalen Endeffektors (8, 22), mit einem Handgriffabschnitt (4),und einem vorzugsweise hülsenförmigen Bedienelement (12), das um eine Handgrifflängsachse drehbar an einem distalen Endabschnitt des Handgriffabschnitts (4) gehalten ist und mit dem Endeffektor (8, 22) derart koppelbar ist, um eine Drehbewegung des Bedienelements (12) in einer ersten Drehrichtung in eine Bewegung des Endeffektors (8, 22) zu transformieren und bei einer Drehbewegung des Bedienelements (12) in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung eine Funktion am Endeffektor (8, 22) zu bewirken, sowie ein medizinisches Handinstrument (1) mit einem offenbarungsgemäßen, medizinischen Motorhandstück (2) und einem Endeffektor (8, 22), welcher über einen Schaft (10, 20) mit dem Motorhandstück (2) gekoppelt ist, um Drehmoment von dem Motorhandstück (2) auf den Endeffektor (8, 22) zu übertragen.

Description

Medizinisches Motorhandstück für 2-in-1 -Bedienung sowie medizinisches Handinstrument mit 2-in-1 -Bedienung
Beschreibung
Die Offenbarung betrifft ein medizinisches Motorhandstück zum Antreiben eines distalen Endeffektors (Werkzeug), mit einem Handgriffabschnitt.
Hintergrund der Offenbarung
In der modernen minimalinvasiven Chirurgie werden derartige Werkzeuge/Instrumente und dazugehörige Instrumentenhandstücke/Handinstrumente beispielsweise zur Bearbeitung von Knochen, Knorpeln bei arthroskopischen Eingriffen, in der Wirbelsäulenchirurgie und dergleichen orthopädischen/chirurgischen Behandlungen sowie zur Bearbeitung von organischem Material in der Neurochirurgie verwendet. Die Werkzeuge/Instrumente weisen ein(en) Handstück/Handgriff/Griffabschnitt und ggf. austauschbare Effektoren, wie beispielsweise Fräser, Drehmesser, einen Polierkopf oder Ähnliches auf. Der Effektor ist in einem Schaft des Werkzeugs/Instruments an dessen distalem Ende gelagert, ggf. drehbar angetrieben gelagert. Als Werkzeugantrieb ist je nach Verwendungszweck und beabsichtigter Werkzeugdrehzahl ein hydraulischer, pneumatischer, oder elektromotorischer Antrieb vorgesehen, der über einen Drehmoment-Übertragungszug innerhalb des Werkzeugs und/ oder des Handinstruments bzw. des Griffabschnitts mit dem Werkzeugkopf (Effektor) wirkverbunden ist. Die Antriebe können dabei im Werkzeug und/oder im Handinstrument integriert oder als externe Antriebseinheiten ausgebildet sein, die über Energieversorgungsleitungen oder Drehmoment- Übertragungsstränge mit dem Werkzeug oder dem Handinstrument gekuppelt sind.
Dabei ist es vorteilhaft, den distalen Schaftabschnitt eines Schafts von einem medizinischen Handinstrument abzuwinkeln, um so Operationen in geringem Raum durchführen zu können, beispielsweise bei Operationen an der Wirbelsäule. Anders ausgedrückt, spielt bei chirurgischen, insbesondere minimal-invasiven, Eingriffen der Bauraum der verwendeten Instrumente und eine gute Handhabbarkeit eine große Rolle. So sollen die Instrumentenschäfte insbesondere im Bereich der distalen Effektoren auf möglichst kleinem Raum aktiv (über einen Betätigungsmechanismus gewollt ausgeführt) abwinkelbar sein.
Zudem ist es von Vorteil, wenn die Werkzeuge bzw. Effektoren schnell und einfach ausgetauscht werden können, um ein schnelles Anpassen an geänderte Operationsbedingungen und/oder Arbeitsumgebungen zu gewährleisten und die Belastungen für den Patienten möglichst gering zu halten.
Stand der Technik
Abwinkelbare Schäfte für medizinische Handinstrumente sind hinlänglich bekannt und weisen üblicherweise einen proximalen und einen abwinkelbaren distalen Schaftabschnitt auf. Der distale Schaftabschnitt und der proximale Schaftabschnitt weisen dabei beide jeweils ein schräges Ende/ eine bezüglich der jeweiligen Schaftabschnittsachse angestellte Stirnseite auf. D.h. jeweils ein Ende/ Endabschnitt/ Stirnseite des distalen und proximalen Schaftabschnitts ist nicht gerade, sondern abgeschrägt/ angestellt. Die Schrägungen/ angestellten Endabschnitte/ Stirnseiten haben jeweils den im Wesentlichen gleichen Anstellwinkel. Darum passen die Schrägungen derart zueinander, dass der proximale und der distale Schaftabschnitt in einer bestimmten Relativdrehposition einen geraden Schaft/ ein gerades Rohr bilden. Wenn nun der distale Schaftabschnitt um seine Längsachse relativ zum proximalen Schaftabschnitt rotiert und der proximale Schaftabschnitt stehen bleibt, wird der distale Schaftabschnitt durch die angestellten Stirnseiten/ Endabschnitte zwangsläufig abgewinkelt.
Ferner offenbart auch DE 102017 010 033 A1 eine medizinische Vorrichtung mit einer Führungseinheit, die ein Führungsrohr mit einer Längsachse, ein fest mit diesem verbundenes proximales erstes Kopplungsteil und distal einen zylindermantelförmigen Schwenkkopf aufweist, sowie mit einem im Führungsrohr axial beweglichen, mit dem Schwenkkopf verbundenen Betätigungsrohr, das durch ein proximales Bedienungselement ein Verschwenken des Schwenkkopfes bewirkt. Zur präziseren Ausrichtung eines distalen Führungselements für ein drehbares chirurgisches Werkzeug und damit der winkelmäßigen Ausrichtung des Arbeitskopfes eines solchen Werkzeugs ist das Bedienungselement um die Längsachse verschwenkbar und bewirkt unter Axialverschiebung des Betätigungsrohrs das Verschwenken des Schwenkkopfes.
Des Weiteren sind in US 7,585,300 B2 oder US 10,070,872 B2 Beispiele für chirurgische Instrumente mit einem Handstück und einem in dem Handstück aufgenommenen Schaft, an dessen distalen Ende ein Werkzeugkopf schwenkbar angelenkt ist, offenbart. Die Verschwenkung des Werkzeugkopfs kann dabei über ein an dem Handstück drehbar angeordnetes Handrad bewirkt werden. Ähnlich dazu, ist in US 8,303,594 B2 ein chirurgisches Handstück offenbart, bei welchem die Verschwenkung des Werkzeugkopfs über einen an dem Handstück angeordneten Hebel bewirkt wird.
Darüber hinaus zeigt US 9,597,093 B2 ein Werkzeug, welches mit seinem proximalen Ende drehmomentübertragend mit einer Antriebseinheit gekoppelt werden kann und an seinem distalen Ende einen Werkzeugkopf aufweist. Der Werkzeugkopf kann durch Rotation einer in dem Bereich des Werkzeugkopfs angeordneten Hülse relativ zu einem Werkzeugschaft verschwenkt werden.
Weitere Beispiele für chirurgische Handinstrumente mit rotierenden Werkzeugen, welche relativ zu einem Handstück angewinkelt / verschwenkt werden können, sind unter anderem in US 10, 178,998 B2, US 10,307, 180 B2 oder US 10,524,820 B2 offenbart.
Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass die Werkzeuge mit ihren abwinkelbaren Schäften eine aufwändige Kopplung benötigen. Ein einfaches und schnelles Entkoppeln ist somit nicht ohne weiteres möglich.
Zusammenfassung der Offenbarung
Es sind die Aufgaben und Ziele der Offenbarung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben oder wenigstens zu mindern und insbesondere ein intuitives Motorhandstück bzw. Handinstrument bereitzustellen, welches einen einfachen und schnellen Werkzeugwechsel erlaubt und gleichzeitig im Betrieb eine Relativbewegung des Werkzeugs zulässt.
Die Aufgaben und Ziele werden hinsichtlich eines gattungsgemäßen medizinischen Motorhandstücks offenbarungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die Offenbarung beruht also auf der Erkenntnis einer Integration zweier Funktionen in ein Bedienelement.
Das medizinische Motorhandstück ist demgemäß offenbarungsgemäß gekennzeichnet durch ein vorzugsweise hülsenförmiges Bedienelement, das um eine Handgrifflängsachse drehbar an einem distalen Endabschnitt des Handgriffabschnitts gehalten ist und mit dem Endeffektor derart koppelbar ist, um eine Drehbewegung des Bedienelements in einer ersten Drehrichtung in eine Bewegung des Endeffektors zu transformieren und bei einer Drehbewegung des Bedienelements in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung eine Funktion am Endeffektor zu bewirken.
Anders ausgedrückt können mit dem einen drehbaren Bedienelement in Abhängigkeit der Drehrichtung zwei unterschiedliche Funktionen umgesetzt werden. Eine solche 2-in-1 -Bedienung des Motorhandstücks ermöglicht es, dass kein zusätzliches Bedienelement notwendig ist, was wiederum zu einer intuitiveren Bedienung führt.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
In einer bevorzugten Variante kann das Motorhandstück über einen Schaft mit dem Endeffektor koppelbar sein und das Bedienelement bei einer Drehbewegung des Bedienelements in der ersten Drehrichtung ein Abwinkeln des Endeffektors relativ zu dem Schaft bewirken. Ferner kann der Endeffektor vorzugsweise eine erste Kupplungsvorrichtung und der Schaft eine zweite Kupplungsvorrichtung aufweisen, welche in einem Kupplungszustand miteinander in Wirkeingriff stehen, wobei eine Drehbewegung des Bedienelements in der zweiten Drehrichtung den Wirkeingriff zwischen der ersten Kupplungsvorrichtung und der zweiten Kupplungsvorrichtung löst.
Offenbarungsgemäß kann das Motorhandstück gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung so ausgebildet sein, dass in einer Draufsicht auf den Endeffektor die erste Drehrichtung eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn und die zweite Drehrichtung eine Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgerichtet ist.
Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn der Handgriffabschnitt und/oder das Bedienelement wenigstens einen Indikator, vorzugsweise in Form einer Zahlenskala und/oder eines Piktogramms, zum Anzeigen der Bewegung des Endeffektors und/oder der Funktion, aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann wenigstens eine Rast- und/oder Anschlageinheit (Arretiervorrichtung), insbesondere in Form eines Kugeldruckelements vorgesehen sein, welche dafür vorgesehen und ausgebildet ist, die Drehbewegung des Bedienelements an Endpositionen zu begrenzen und/oder einen Drehbewegungswiderstand auf das Bedienelement in wenigstens einer Drehzwischenposition zu erhöhen.
Eine offenbarungsgemäße, vorteilhafte Ausgestaltung kann ferner durch eine Verriegelungseinheit, welche eine Drehbewegung des Bedienelements in der ersten Drehrichtung und in der zweiten Drehrichtung in einer Verriegelungsposition verriegelt und in einer Entriegelungsposition entriegelt, gekennzeichnet sein. Dabei kann die Verriegelungseinheit vorzugsweise als Verriegelungsschieber ausgebildet sein, welcher an dem Bedienelement angeordnet ist, um sich axial zwischen der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition zu bewegen. Zudem kann es hierbei von besonderem Vorteil sein, wenn der Verriegelungsschieber ein Federelement aufweist, welches den Verriegelungsschieber in die Verriegelungsposition drückt. Besonders bevorzugt kann die Rast- und/oder Anschlageinheit in Form zumindest eines Kugeldruckelements ausgebildet sein und ein Federkrafteinstellelement, vorzugsweise in Form einer Madenschraube, zur stufenlosen Einstellung einer Federkraft des Kugeldruckelements aufweisen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Motorhandstück über einen Schaft mit dem Endeffektor koppelbar sein und der Schaft kann drehfest mit einer Drehübertragungshülse des Motorhandstücks koppelbar sein. Hierbei kann es zudem bevorzugt sein, wenn das Bedienelement seine Drehbewegung über einen radialen Verstellstift auf die Drehübertragungshülse überträgt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Motorhandstück an einem proximalen Endabschnitt einen Anschluss zur Kopplung des Motorhandstücks mit einer Antriebseinheit und eine Sperreinheit aufweisen, welche so mit dem Bedienelement verbunden ist, dass eine Drehung des Bedienelements in der zweiten Drehrichtung gesperrt ist, wenn das Motorhandstück mit der Antriebseinheit gekoppelt ist. Vorzugsweise kann die Sperreinheit dabei einen Sperrriegel aufweisen, der mit dem Bedienelement gekoppelt ist und sich bei einer Drehung des Bedienelements in der zweiten Drehrichtung in Richtung proximal verlagert. Die Antriebseinheit kann hierfür zudem einen Anschlag ausbilden, so dass eine Bewegung des Sperrriegels im gekoppelten Zustand des Motorhandstücks und der Antriebseinheit durch die Antriebseinheit blockiert / gesperrt wird.
Ferner betrifft die Offenbarung ein medizinisches Handinstrument mit einem offenbarungsgemäßen, medizinischen Motorhandstück und einem Endeffektor, welcher über einen Schaft mit dem Motorhandstück gekoppelt ist, um Drehmoment von dem Motorhandstück auf den Endeffektor zu übertragen.
Mit anderen Worten betrifft die Offenbarung ein (Motor-)Handstück mit einer Dreh- Bedieneinheit, mit welcher der Werkzeugauswurf eingeleitet und die Winkelung der distalen Spitze in mehreren Stufen eingestellt werden kann. Eine Sicherungsfunktion (ON / OFF) sorgt, wie bei bekannten Handstücken, dafür, dass das Werkzeug im ON- Zustand nicht versehentlich ausgeworfen werden kann. Kurzbeschreibung der Figuren
Die Offenbarung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines medizinischen Handinstruments gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
Fig. 3 eine Teillängsschnittansicht eines Motorhandstücks des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 eine Querschnittansicht des Motorhandstücks des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 eine Teillängsschnittansicht eines distalen Endabschnitts des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform in einer geraden Schaftform;
Fig. 6 eine Teillängsschnittansicht des distalen Endabschnitts des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform in einer abgewinkelten Schaftform;
Fig. 7 eine Teillängsschnittansicht des distalen Endabschnitts des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform in einem Freigabezustand;
Fig. 8 eine isometrische Perspektivansicht des Motorhandstücks des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform; Fig. 9 eine Teillängsschnittansicht des Motorhandstücks des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 10 eine perspektivische Längsschnittansicht des medizinischen Handinstruments gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform;
Fig. 11 eine Detailansicht einer Abgleitkulisse des medizinischen Handinstruments gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform in einem Betriebszustand;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des medizinischen Handinstruments gemäß der ersten Ausführungsform in einem Betriebszustand;
Fig. 14 eine isometrische Perspektivansicht eines Motorhandstücks eines medizinischen Handinstruments gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 15 eine Längsschnittansicht des medizinischen Handinstruments gemäß der zweiten Ausführungsform; und
Fig. 16 eine Querschnittansicht des medizinischen Handinstruments gemäß der zweiten Ausführungsform.
Die Figuren sind schematischer Natur und dienen lediglich dem Verständnis der Offenbarung. Gleiche Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Figur 1 zeigt perspektivisch ein medizinisches Handinstrument 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das medizinische Handinstrument 1 weist dabei ein medizinisches Motorhandstück 2, welches einen proximalen Handgriffabschnitt 4 aufweist und welches, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, mit einer Antriebseinheit 6 gekoppelt werden kann. Alternativ kann die Antriebseinheit 6 auch in dem Motorhandstück 2 aufgenommen sein und über einen Energieversorgungsanschluss mit Energie versorgt werden.
Ferner weist das Handinstrument 1 ein distales Werkzeug (Endeffektor/Effektorabschnitt) 8 auf, welches über einen (Werkzeug-)Schaft 10 mit dem Motorhandstück 2, insbesondere mit dem Handgriffabschnitt 4, gekoppelt werden kann oder von diesem entkoppelt werden kann. Das Werkzeug 8 kann dabei beispielsweise als Fräser, Bohrer oder Polierkopf ausgeführt sein.
Wenn der Schaft 10 mit dem Handgriffabschnitt 4 gekoppelt ist, wird Drehmoment von der Antriebseinheit 6 über einen in dem Handinstrument 1 , insbesondere dem Handgriffabschnitt 4 und dem Schaft 10, angeordneten Drehmoment-Übertragungszug hin zu dem Werkzeug 8 übertragen, um dieses in Drehung zu versetzen. Bei Verwendung des Handinstruments 1 im Rahmen einer chirurgischen Operation bzw. medizinischen Behandlung ist es bekannt, dass das Werkzeug 8 relativ zu dem Schaft 10 abgewinkelt werden kann (in Fig. 1 durch den Pfeil C angedeutet). D.h. das Werkzeug 8 und der Schaft 10 können, wie nachstehend näher beschrieben, so zueinander abgewinkelt werden, dass eine Längsachse S1 des Werkzeugs 8 und eine Schaftlängsachse S2 des Schafts 10 miteinander einen Winkel ungleich 180°, insbesondere kleiner als 180°, ausbilden (vgl. Fig. 6).
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist hierfür bei dem offenbarungsgemäßen Handinstrument 1 ein hülsenförmiges Bedienelement 12 vorgesehen. Das Bedienelement 12 ist dabei an einem distalen Endabschnitt des Handgriffabschnitts 4 angeordnet und um eine Handgrifflängsachse in einer ersten Drehrichtung A und in einer der ersten Drehrichtung A entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung B drehbar. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist das Motorhandstück 2 den Handgriffabschnitt 4 und das distal angeordnete Bedienelement 12 auf, welche koaxial zueinander angeordnet sind, wobei das Bedienelement 12 relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 gedreht werden kann. Eine Drehung des Bedienelements 12 aus einer neutralen Nullstellung, bei welcher das Werkzeug 8 nicht relativ zu dem Schaft 10 abgewinkelt ist, in der ersten Drehrichtung A bewirkt dabei, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Abwinkeln des Werkzeugs 8 relativ zu dem Schaft 10. Die erste Drehrichtung A ist bei dem Handinstrument 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung als eine Drehung des Bedienelements 12 relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 nach links definiert. Anders ausgedrückt entspricht die erste Drehrichtung A in einer distalen Draufsicht auf das Werkzeug 8 einer Drehung des Bedienelements 12 im Uhrzeigersinn.
Wie in Fig. 2 gezeigt, kann das Bedienelement 12 bei dem offenbarungsgemäßen Handinstrument 1 auch in der zweiten Drehrichtung B, welche der ersten Drehrichtung A entgegengesetzt ist, relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 gedreht werden. D.h. die zweite Drehrichtung B ist in der Draufsicht auf das Werkzeug 8 als eine Drehung des Bedienelements 12 entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. als eine Drehung nach rechts definiert. Wie durch den Pfeil D in Fig. 2 angedeutet, bewirkt eine Drehung des Bedienelements 12 in der zweiten Drehrichtung B ein Lösen der Kopplung des Werkzeugs 8 mit dem Schaft 10. Somit kann, wie nachstehend näher erläutert, durch eine Drehung des Bedienelements 12 in der zweiten Drehrichtung B ein einfacher und schneller Werkzeugwechsel gewährleistet werden.
Fign. 3 und 4 zeigen Teilschnittansichten des Handinstruments 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Zur Übertragung der Drehbewegung des Bedienelements 12 auf den Schaft 10 ist in radialer Richtung des Bedienelements 12 ein Verstellstift 14 angeordnet. Ein radial außenliegender Endabschnitt des Verstellstifts 14 ist dabei in einer Axialnut 16, welche auf einer Innenumfangsfläche des Bedienelements 12 ausgebildet ist, aufgenommen. Auf einer radialen Innenseite ist der Verstellstift 14 in einer Drehübertragungshülse 18 aufgenommen. Die Drehübertragungshülse 18 ist dabei drehfest mit dem Schaft 10 verbunden, so dass eine Bewegung des Verstellstifts 14 in Umfangsrichtung eine Drehung der Drehübertragungshülse 18 und des Werkzeugs 8 bewirkt. Anders ausgedrückt, bewegt sich bei Verdrehung des Bedienelements 12 in der ersten Drehrichtung A oder in der zweiten Drehrichtung B der Verstellstift 14 in der Axialnut 16 mit dem Bedienelement 12 mit und bewirkt je nach Drehrichtung das Abwinkeln bzw. den Auswurf des Werkzeugs 8. Fig. 5 zeigt einen Längsquerschnitt eines distalen Endabschnitts des Handinstruments 1 in einer geraden Schaftform. D.h. das Bedienelement 12 ist nicht relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 verdreht (Nullstellung). Demzufolge sind das Werkzeug 8 und der Schaft 10 nicht abgewinkelt und die Längsachse S1 des Werkzeugs 8 ist kollinear zu der Schaftlängsachse S2. Wie in Fig. 5 zu erkennen, weist der Schaft 10 einen, dem Handgriffabschnitt 4 zugewandten und mit diesem koppelbaren, proximalen Schaftabschnitt 20 und einen mit dem Werkzeug 8 koppelbaren distalen Schaftabschnitt 22 auf. Wenn das Bedienelement 12 nicht relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 verdreht ist und der Schaft 10 in der geraden Schaftform vorliegt, sind der proximale Schaftabschnitt 20 und der distale Schaftabschnitt 22 demzufolge in einer Linie angeordnet bzw. weisen einen Winkel von 0° zueinander auf. Der proximale Schaftabschnitt 20 ist dabei im Wesentlichen rohrförmig ausgestaltet und weist an seinem distalen Endabschnitt eine in Schaftlängsachse S2 angestellte Stirnseite 24 auf. Der distale Schaftabschnitt 22 ist ebenfalls annähernd rohrförmig ausgeführt. Das Rohr läuft zum distalen Ende hin spitzförmig zu. Der distale Schaftabschnitt 22 weist an seinem proximalen Endabschnitt eine in Schaftlängsachse S2 angestellte Stirnseite 26 auf.
Die angestellten Stirnseiten 24, 26 weisen jeweils einen Anstellwinkel von vorzugsweise 22,5° zu einer Normalenebene zur Schaftlängsachse S2 auf. Wenn der Schaft 10 in einer geraden Schaftform bzw. ausgestreckt ist, sind die beiden angestellten Stirnseiten 24, 26 derart zueinander versetzt, dass sich die langen Enden der angestellten Stirnseiten 24, 26 in Relation zur Schaftlängsachse S2 gegenüberliegen. Die angestellten Stirnseiten 24, 26 liegen aufeinander auf. Die angestellten Stirnseiten 24, 26 müssen dabei nicht zwangsläufig einen Anstellwinkel von 22,5° aufweisen. Es sind auch Anstellwinkel von beispielsweise 10°, 18°, 30°, 45° oder jeder andere Anstellwinkel denkbar.
Wie vorstehend erwähnt, ist der distale Schaftabschnitt 22 ausgebildet, mit dem Werkzeug 8 gekoppelt zu werden. D.h. der distale Schaftabschnitt 22 stellt eine Werkzeugaufnahme dar, wobei das Werkzeug 8 in der Werkzeugaufnahme aufgenommen ist und relativ zu der Werkzeugaufnahme, d.h. dem distalen Schaftabschnitt 22, drehbar gelagert ist.
Hierfür ist in dem distalen Schaftabschnitt 22 eine erste Kupplungsvorrichtung 28 angeordnet. An dem Werkzeug 8 ist eine zweite Kupplungsvorrichtung 30 vorgesehen, die in einem Kupplungszustand durch Zusammenwirken mit der ersten Kupplungsvorrichtung 28 eine Kupplung zwischen dem Werkzeug 8 und dem distalen Schaftabschnitt 22 realisiert, um das Werkzeug 8 im distalen Schaftabschnitt 22 in Axialrichtung A zu fixieren.
Wie vorstehend erwähnt, schließen die Längsachse S1 des Werkzeugs 8 bzw. des distalen Schaftabschnitts 22 und die Schaftlängsachse S2, d.h. die Längsachse des proximalen Schaftabschnitts 20 in Fig. 5 einen Winkel von 0° ein. Zudem ist in Fig. 5 ein Kupplungszustand zwischen dem Werkzeug 8 und dem distalen Schaftabschnitt 22 gezeigt. Das heißt, dass die erste Kupplungsvorrichtung 28, die im/am distalen Schaftabschnitt 22 angebracht ist, und die zweite Kupplungsvorrichtung 30, die am Werkzeug 8 vorgesehen ist, miteinander in Eingriff stehen bzw. Zusammenwirken. Das Werkzeug 8 weist einen Werkzeugkopf/Effektor 32, beispielsweise einen Fräskopf, und einen Werkzeugschaft 34 auf. Der Werkzeugkopf 32 und der Werkzeugschaft 34 sind drehfest miteinander verbunden.
In Fig. 5 ist weiterhin zu erkennen, dass der Werkzeugschaft 34 mithilfe einer Wälzlagereinheit 36 in dem distalen Schaftabschnitt 22 drehbar gelagert ist. Durch den proximalen Schaftabschnitt 20 erstreckt sich eine Antriebswelle 38, welche drehfest mit dem Werkzeugschaft 34 verbunden ist und in Form eines Drehmomentübertragungszugs Drehmoment von der Antriebseinheit 6 auf den Werkzeugschaft 34 aufbringt. Der Werkzeugschaft 34 dreht sich infolge dieser Drehmomentbeaufschlagung relativ zu dem distalen Schaftabschnitt 22. Die Wälzlagereinheit 36 weist zumindest ein, hier genau zwei, voneinander in Axialrichtung A beabstandete Wälzlager 40, genauer gesagt Kugellager, auf, die alternativ aber auch als Gleitlager ausgebildet sein können. Die Wälzlager 40 sind in einem Lagergehäuse 42, das Teil der Wälzlagereinheit 36 ist, aufgenommen. Die zweite Kupplungsvorrichtung 30 ist in das Lagergehäuse 42 eingebracht und damit nicht direkt an dem Werkzeug 8 vorgesehen. Die Wälzlagereinheit 36 und damit auch das Lagergehäuse 42 ist an dem Werkzeugschaft 34 in Axialrichtung A fixiert angeordnet. Alternativ dazu wäre es aber auch denkbar, dass die zweite Kupplungsvorrichtung 30 direkt an dem Werkzeugschaft 34 vorgesehen ist. Die zweite Kupplungsvorrichtung 30 ist als eine sich in Umfangsrichtung des Lagergehäuses 42 durchgängig ersteckende bzw. um laufende Axialsicherungsnut 44 ausgebildet. Die Axialsicherungsnut 44 hat vorzugsweise einen halbkreisförmigen oder kreissegmentförmigen Querschnitt.
Die erste Kupplungsvorrichtung 28, die in dem distalen Schaftabschnitt 22 vorgesehen ist, weist zumindest eine Verriegelungskugel 46 auf. Der Durchmesser der Verriegelungskugel 46 ist so gewählt, dass die Verriegelungskugel 46 in der Axialsicherungsnut 44 aufnehmbar ist. Vorzugsweise umgibt die Axialsicherungsnut 44 zumindest einen die Axialsicherungsnut 44 kontaktierenden Abschnitt der Verriegelungskugel 46 vollumfänglich. Die Verriegelungskugel 46 wird im Kupplungszustand an ihrer der Axialsicherungsnut 44 gegenüberliegenden Seite von einem distalen Ende eines Raststiftes/Schiebers 48 in der Axialsicherungsnut 44 gehalten. Der Raststift 48 ist ein Teil der ersten Kupplungsvorrichtung 28. Der Raststift 48 ist in Radialrichtung R fixiert. Der Raststift 48 ist in Axialrichtung verschieblich bzw. beweglich in dem distalen Schaftabschnitt 22 angeordnet.
In dem in Fig. 5 gezeigten Kupplungszustand ist also die Verriegelungskugel 46 in der Axialsicherungsnut 44 aufgenommen und wird von dem Raststift 48 in Radialrichtung in der Axialsicherungsnut 44 gehalten. Diese Position des Raststiftes 48 in Axialrichtung A wird als Kupplungsposition bezeichnet. Eine Kante 63 am distalen Ende des proximalen Schaftabschnittes 20 verhindert eine Bewegung des Raststiftes 48 in Axialrichtung hin zu dem proximalen Schaftabschnitt 20.
Der proximale Schaftabschnitt 20 weist ein feststehendes Außenrohr 50, ein Hohlrad 52 mit einer Innenverzahnung 54, ein Ritzel 56 mit einer Außenverzahnung 58 und eine exzentrische Sicherungsbuchse 60 auf. Das Hohlrad 52 ist innerhalb des Außenrohrs 50 positioniert und die Längsachse des Außenrohrs 50 entspricht der Längsachse des Hohlrads 52. Das Außenrohr 50 und das Hohlrad 52 sind also konzentrisch angeordnet. Das Hohlrad 52 ist über eine in dem proximalen Schaftabschnitt 20 aufgenommene Hohlwelle 62 mit der Drehübertragungshülse 18, d.h. mit dem Bedienelement 12, verbunden.
Wie vorstehend erwähnt, ist das Außenrohr 50 als feststehendes Rohr ausgeführt und bewegt sich demnach nicht. Das distale Ende des Außenrohrs 50 weist die angestellte Stirnseite 24 auf. Das distale Ende des Außenrohrs 50 weist weiterhin eine Aufnahmebohrung 64 und einen Aufnahmezapfen für ein Wälzlager 66 auf. Das Außenrohr 50 weist eine Rille/ Nut für die Kugeln des Wälzlagers 66 auf. Auf dem Wälzlager 66 ist der distale Schaftabschnitt 22 gelagert.
Die Innenverzahnung 54 kämmt mit der Außenverzahnung 58 des Ritzels 56. Dadurch wird eine Rotation des Hohlrads 52, die durch das Bedienelement 12 gesteuert wird, auf das Ritzel 56 übertragen. Die Drehrichtung des Ritzels 56 ist dabei gleichgesetzt der Drehrichtung des Hohlrads 52. Das Ritzel 56 wird vom Hohlrad 52 angetrieben, das Ritzel 56 dreht sich jedoch in der exzentrischen Sicherungsbuchse 60. Die Sicherungsbuchse 60 ist exzentrisch zum Hohlrad 52 angeordnet. D.h. die Längsachse der exzentrischen Sicherungsbuchse 60 ist zwar parallel zur Längsachse des Hohlrads 52, die Längsachsen liegen aber nicht übereinander bzw. versetzt zueinander. Der distale Schaftabschnitt 22 weist eine Verstellbuchse 68 auf. Die Verstellbuchse 68 ist in der Aufnahmebohrung 64 des proximalen Schaftabschnitts 20 gelagert. Die Verstellbuchse 68 ist über einen flexiblen Silikonschlauch 70 mit dem Ritzel 56 derart verbunden, dass eine Rotation des Ritzels 56 auf die Verstellbuchse 68 übertragen wird. Hierfür ist der flexible Silikonschlauch 70 an der Verstellbuchse 68 und dem Ritzel 56 beispielsweise durch Schweißen oder Kleben befestigt. Die Verstellbuchse 68 ist ferner über einen Mitnahmezapfen (nicht dargestellt) mit dem distalen Schaftabschnitt 22 formschlüssig verbunden, so dass eine Rotation der Verstellbuchse 68 auf den distalen Schaftabschnitt 22 übertragen wird.
Fig. 6 zeigt einen Längsquerschnitt durch den distalen Endabschnitt des Schafts 10, wobei der distale Schaftabschnitt 22 zu dem proximalen Schaftabschnitt 20 bei einem jeweiligen Anstellwinkel der beiden Stirnseiten 24, 26 um 22,5° folglich um 45° abgewinkelt ist. Der distale Schaftabschnitt 22 ist im Vergleich zur Stellung in Fig. 5 um 180° um die eigene Längsachse S1 gedreht. Die angestellten Stirnseiten 24, 26 liegen in dieser Stellung wieder komplett / flächig aufeinander auf. Durch die Drehung des distalen Schaftabschnitts 24 sind die langen Enden der angestellten Stirnseiten 24, 26 aber nebeneinander positioniert. Die Anstellwinkel der angestellten Stirnseiten 24, 26 addieren sich somit. Dadurch wird der distale Schaftabschnitt 22 im Vergleich zum proximalen Schaftabschnitt 20 um den doppelten Anstellwinkel der angestellten Stirnseiten 24, 26 abgewinkelt.
In der in Fig. 6 gezeigten Stellung, ist der Mitnahmezapfen gegenüber der Sicherungsbuchse 60 angeordnet. D.h. die Verstellbuchse 68 hat sich von der ausgestreckten Position zur maximalen Abwinklung um 180° gedreht. Die 45°-Position stellt für diese Konstruktion den Umkehrpunkt dar. Die Verstellbuchse 68 hat sich in dieser Position um 180° gedreht. Bei weiterer Drehung des Hohlrads 52, d.h. des Bedienelements 12, würde sich der distale Schaftabschnitt 22 wieder in die Ausgangsstellung (Nullstellung) zurück drehen.
Ferner ist in Fig. 6 zu erkennen, dass die Verriegelungskugel 46 auch dann, wenn der distale Schaftabschnitt 22 in der maximal einstellbaren Winkelstellung bzw. maximale Abwinklung bezüglich des proximalen Schaftabschnitts 20 abgewinkelt ist, durch den Raststift 48 in Radialrichtung R in der Axialsicherungsnut 44 gehalten ist. Auf diese Weise ist das Werkzeug 8 in dem distalen Schaftabschnitt durch den Eingriff zwischen erster Kupplungsvorrichtung 28 und zweiter Kupplungsvorrichtung 30 auch in dieser Winkelstellung in Axialrichtung A gesichert.
Der Drehmomentstrang, insbesondere die Antriebswelle 38, hin zum Werkzeugschaft 34, der im Übergangsbereich zwischen dem distalen Schaftabschnitt 22 und dem proximalen Schaftabschnitt 20 angeordnet ist, ist flexibel. Dieser flexible Abschnitt des Drehmomentstrangs erlaubt, dass der distale Abschnitt des Werkzeugschaftes 34 mit Werkzeugkopf 32 zusammen mit dem distalen Schaftabschnitt 22 relativ zum Drehmomentstrang im proximalen Schaftabschnitt 20 abgewinkelt werden kann. Gleichzeitig ist der flexible Abschnitt des Drehmomentstrangs so ausgeführt, dass er ein Drehmoment, das auf einen proximalen Abschnitt des Werkzeugschaftes 34 ausgeübt wird, weiterhin auf den Werkzeugkopf 32 übertragen kann.
Fig. 7 ist eine Längsschnittansicht des distalen Endabschnitts des Schafts 10 in einem Freigabezustand zwischen dem Werkzeug 8 und dem distalen Schaftabschnitt 22. D.h. in der in Fig. 7 gezeigten Stellung stehen die erste Kupplungsvorrichtung 28 und die zweite Kupplungsvorrichtung 30 nicht in Wirkeingriff miteinander, so dass das Werkzeug 8 entnommen bzw. gewechselt werden kann. Um den Wirkeingriff der ersten Kupplungsvorrichtung 28 und der zweiten Kupplungsvorrichtung 30 zu lösen, wird das Bedienelement 12 in der zweiten Drehrichtung B gedreht (vgl. Fig. 2). Wie nachstehend näher erläutert, ist die Verriegelungskugel 46 dabei nicht mehr in der Axialsicherungsnut 44 aufgenommen. Stattdessen ist sie von dem Raststift 48 in Radialrichtung R gegen eine Außenumfangsfläche des Lagergehäuses 42 gehalten.
Damit sich die Verriegelungskugel 46 ausgehend von dem, in Fig. 5 gezeigten Kupplungszustand, aus der Axialsicherungsnut 44 heraus in den Freigabezustand bewegen kann, muss der Raststift 48 sich in Axialrichtung A hin zu dem proximalen Schaftabschnitt 20 bewegen. Dies wird im Kupplungszustand durch die um laufende Kante 63 des proximalen Schaftabschnitts 20 verhindert. Die Kante 63 ist jedoch an einer Stelle einer Raststift-Aufnahmevertiefung 72 unterbrochen. Wenn das Bedienelement 12 in der zweiten Drehrichtung B gedreht wird, rotiert der distale Schaftabschnitt 22 relativ zu dem proximalen Schaftabschnitt 20 in einer dem Abwinkeln entgegengesetzten Richtung, beispielsweise um (-)18°, bis der Raststift 48 relativ zu dem proximalen Schaftabschnitt 20 so positioniert ist, dass er in Umfangsrichtung auf einer Höhe mit der Raststift-Aufnahmevertiefung 72 ist. Ein Vorspannelement 74, das ein Teil der ersten Kupplungsvorrichtung 28 ist, drückt den Raststift 48 in Axialrichtung A zum proximalen Schaftabschnitt 20 hin. Somit schiebt das Vorspannelement 74 den Raststift 48, genauer gesagt dessen proximales Ende, das als Rastvorsprung 76 ausgebildet ist, in die Raststift-Aufnahmevertiefung 72 hinein. Die Position, in der der Raststift 48 ist, wenn sein Rastvorsprung 76 in die Raststift- Aufnahmevertiefung 72 eingreift, wird als der Freigabezustand bzw. Freigabeposition bezeichnet. In der Freigabeposition liegt das distale Ende des Raststifts 48 nicht mehr der Axialsicherungsnut 44 gegenüber. Damit wird die Verriegelungskugel 46 in Radialrichtung R nicht in der Axialsicherungsnut 44 gehalten. Das Werkzeug 8 ist somit relativ zum distalen Schaftabschnitt 22 nicht mehr in Axialrichtung A fixiert. Wird nun, ausgehend vom Kupplungszustand, eine Zugkraft (in Axialrichtung A) auf das distale Ende des Werkzeugs 8 aufgebracht, löst sich die Verriegelungskugel 46 aus der Axialsicherungsnut 44. Auf diese Weise kann das Werkzeug 8 von dem distalen Schaftabschnitt 22 entkuppelt werden.
Fig. 8 zeigt eine Perspektivansicht des distalen Endabschnitts des Motorhandstücks 2 gemäß der ersten Ausführungsform, ohne dass der Schaft 10 mit dem Handgriffabschnitt 4 gekoppelt ist. Wie vorstehend beschrieben, bewirkt eine Drehung des Bedienelements 12 in der ersten Drehrichtung A ein Abwinkeln des Werkzeugs 8 und eine Drehung des Bedienelements 12 in der zweiten Drehrichtung B löst die Kupplung zwischen dem Werkzeug 8 und dem Schaft 10, bzw. dem distalen Schaftabschnitt 22, indem der Wirkeingriff zwischen der ersten Kupplungsvorrichtung 28 und der zweiten Kupplungsvorrichtung 30 gelöst wird. Zur Erleichterung der Bedienung sind an dem Bedienelement 12 Indikatoren 78 in Form von Pfeilen, welche die Drehrichtungen angeben, angebracht. In Kombination mit Indikatoren 78 auf einer Indikatorhülse 80, welche distal des Bedienelements 12 drehfest an dem Handgriffabschnitt 4 angebracht ist, kann der Verwender bei der Bedienung des Handinstruments 1 schnell erkennen, welche Drehrichtung welcher Funktion entspricht. Hierfür sind, wie in Fig. 8 gezeigt, auf einer Außenumfangsfläche der Indikatorhülse 80 verschiedene Winkelpositionen, welche jeweils einer definierten Drehung des Bedienelements 12 in der ersten Drehrichtung A und damit einem definierten Abwinkeln des Werkzeugs 8 relativ zu dem Schaft 10 entsprechen, sowie ein Schloss-Symbol, bzw. ein Symbol eines geöffneten Schlosses, aufgebracht. Der Verwender kann somit den einzelnen Drehrichtungen A, B die jeweilige Funktion, nämlich das Abwinkeln oder das Entkuppeln, zuordnen. Das Motorhandstück 2 mitsamt dem Bedienelement 12 ermöglicht somit eine intuitive Bedienung und Integration der beiden Funktionen.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist an dem Motorhandstück 2 gemäß der ersten Ausführungsform ein Verriegelungsschieber 82 angeordnet. Der Verriegelungsschieber 82 ist dabei in Radial- und in Umfangsrichtung fest so in dem Bedienelement 12 aufgenommen, dass sich der Verriegelungsschieber 82 lediglich in Axialrichtung relativ zu dem Bedienelement 12 zwischen einer (distalen) Verriegelungs- und einer (proximalen) Entriegelungsposition bewegen kann. In der Verriegelungsposition kann das Bedienelement 12, wie nachstehend näher erläutert, nicht relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 gedreht werden.
Hierfür verrstet in der Verriegelungsposition ein distaler Zapfenabschnitt 83 des Verriegelungsschiebers 82, wie in Fig. 9 gezeigt, mit einem in der Indikatorhülse 80 aufgenommenen Rastring 84. Der Rastring 84 weist eine Mehrzahl an über den Umfang verteilten Ausnehmungen auf, in welche der Zapfenabschnitt 83 in der Verriegelungsposition vorragt, um so das Bedienelement 12 in Umfangsrichtung relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 festzulegen bzw. festzuhalten. Die Ausnehmungen des Rastrings 84 entsprechen dabei vorzugsweise den auf der Außenumfangsfläche der Indikatorhülse 80 angebrachten Indikatoren 78. Somit kann der Verwender einfach ein Abwinkeln des Werkzeugs 8 bei einem definierten Winkel einstellen und das abgewinkelte Werkzeug 8 bei diesem Winkel fixieren.
Um das Bedienelement 12 für eine Verstellung des Winkels oder zum Lösen der Kupplung relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 drehen zu können, muss der Verriegelungsschieber 82 folglich aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition verlagert werden, d.h. in Richtung proximal.
Bei dem Motorhandstück 2 gemäß der ersten Ausführungsform ist der Verriegelungsschieber 82 in Axialrichtung über ein Federelement 86 gegen das Bedienelement 12 vorgespannt. Das Federelement 86 ist dabei so zwischen dem Verriegelungsschieber 82 und einer Anschlagsfläche des Bedienelements 12 angeordnet, dass es den Verriegelungsschieber 82 in die Verriegelungsposition, d.h. in Richtung distal, drückt. Das Federelement 86 übt folglich eine automatische Rückstellkraft auf den Verriegelungsschieber 82 aus, um diesen in der Verriegelungsposition zu halten. Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, dass das Motorhandstück 2 kein Federelement 86 aufweist. Bei einem solchen Motorhandstück gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform mit manueller Rückstellung muss der Verwender den Verriegelungsschieber 82 zur Entriegelung in Richtung proximal ziehen und zur Verriegelung aktiv in Richtung distal drücken.
Wie in Fign. 10 und 11 gezeigt, ist bei dem Motorhandstück 2 gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform ein zusätzliches Kugeldruckelement 88 vorgesehen. Dieses weist ein Federelement 90 auf, welches eine Kugel 92 in Richtung proximal gegen eine fest in dem Handgriffabschnitt 4 aufgenommene Abgleitkulisse (Kalottenrastring) 94 (siehe Fig. 11 ) drückt. Auf der Abgleitkulisse 94 sind kalottenförmige Rastausnehmungen 96 ausgebildet, welche die Kugel 92 zumindest teilweise aufnehmen können.
Die Rastausnehmungen 96 entsprechen, ähnlich wie die Ausnehmungen des Rastrings 84, definierten Winkeln, um welche das Werkzeug 8 relativ zu dem Schaft 10 bei einer bestimmten Verdrehung des Bedienelements 12 abgewinkelt werden kann. D.h. wenn das Bedienelement 12 um den definierten Winkel relativ zu dem Handgriffabschnitt 4 verdreht wird, dreht das Kugeldruckelement 88 mit dem Bedienelement 12 mit, bis der definierte Winkel erreicht ist, bei welchem die Kugel 92 aufgrund der Vorspannkraft des Federelements 90 in die entsprechende Rastausnehmung 96 der Abgleitkulisse 94 greift. Das zusätzliche Kugeldruckelement 88 ermöglicht folglich ein haptisches Feedback für den Verwender bei der Winkeleinstellung.
Fig. 12 zeigt das medizinische Handstück 1 gemäß der ersten Ausführungsform in einem Betriebszustand, bei welchem das Motorhandstück 2 an die Antriebseinheit 6 angeschlossen ist. Hierfür weist das Motorhandstück 2, wie vorstehend erwähnt, an seinem proximalen Endabschnitt den Anschluss auf, welcher, wie in Fig. 12 gezeigt, ein Motorkabel 98 aufnehmen kann. Das Motorhandstück 2 weist ferner einen Sperrschieber 100 auf, welcher in der OFF-Position (siehe Fig. 13) in Richtung proximal verlagert werden kann, um die Verbindung zwischen dem Schaft 10 und dem Motorhandstück 2 zu lösen. Für die Sicherung der Entriegelungsposition des Werkzeugs 8 hat der Sperrschieber 100, wie in Fig. 13 zu erkennen, einen Sperrriegel 102. Der Sperrriegel 102 ist dabei mit dem Bedienelement 12 verbunden und wird beim Entriegeln des Werkzeugs 8 durch Drehung des Bedienelements 12 in der zweiten Drehrichtung B, d.h. beim Lösen des Wirkeingriffs zwischen der ersten Kupplungsvorrichtung 28 und der zweiten Kupplungsvorrichtung 30, in Richtung proximal ausgefahren.
Wenn das medizinische Handstück 1 in dem Betriebszustand ist, ist dieses proximale Ausfahren des Sperrriegels 102 nicht möglich, da das Motorkabel 98, insbesondere eine Nase des Motorkabels 98, ein Ausfahren sperrt. Somit kann verhindert werden, dass im Betrieb durch ein versehentliches Drehen des Bedienelements 12 in der zweiten Drehrichtung B das Werkzeug 8 ausgeworfen wird. Eine Drehung des Bedienelements 12 in der ersten Drehrichtung A bleibt jedoch weiterhin möglich, so dass das Werkzeug 8 auch im Betrieb relativ zu dem Schaft 10 abgewinkelt werden kann.
In Fig. 14 ist ein Motorhandstück 2 für ein medizinisches Handinstrument 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass das Motorhandstück 2 gemäß der zweiten Ausführungsform keinen Verriegelungsschieber 82 aufweist. Das Weglassen des Verriegelungsschiebers 82 ermöglicht dabei eine verbesserte Sicht auf das Operationsfeld, eine intuitivere Bedienung und einen verringerten Reinigungsaufwand.
Um dennoch, auch ohne Verriegelungsschieber 82, eine gewisse Sicherung des Bedienelements 12 gegen ungewolltes Verdrehen zu gewährleisten und eine Arretierung des Bedienelements 12 bei definierten Winkeln zu ermöglichen, sind in dem Bedienelement 12, wie in Fig. 15 gezeigt, zwei Kugeldruckelemente 104 angeordnet. Diese weisen jeweils ein Federelement 106 auf, welches eine Kugel 108 als Rastkörper gegen den Rastring (Rastblech) 84 drückt. D.h. das Federelement 106 drückt die Kugel 108 in Richtung distal gegen den Rastring 84. Dieser weist, wie in Fig. 16 zu erkennen, Ausnehmungen aus, mit welchen die Kugeln 108 ver sten. Die Kugeldruckelemente 104 drücken, wie vorstehend erwähnt, mit ihren distalen Endabschnitten, d.h. den Kugeln 108, gegen den Rastring 84. An ihrem proximalen Endabschnitt weisen die Kugeldruckelemente 104 jeweils ein Federkrafteinstellmittel in Form einer Madenschraube 110 auf. Durch Einschrauben der Madenschraube 110 kann die Vorspannung des Federelements 106 und damit die auf den Rastring 84 wirkende Federkraft eingestellt werden. Eine höhere Federkraft erschwert ein versehentliches Verdrehen des Bedienelements 12, wohingegen eine geringere Federkraft ein leichteres Verstellen des Winkels erlaubt und damit eine Einhand- Bedienung ermöglicht.
Bezugszeichenliste
1 Handinstrument
2 Motorhandstück
4 Handgriffabschnitt
6 Antriebseinheit
8 Werkzeug
10 Schaft
12 Bedienelement
14 Verstellstift
16 Axialnut
18 Drehübertragungshülse
20 proximaler Schaftabschnitt
22 distaler Schaftabschnitt
24, 26 angestellte Stirnseite
28 erste Kupplungsvorrichtung
30 zweite Kupplungsvorrichtung
32 Werkzeugkopf / Effektor
34 Werkzeugschaft
36 Wälzlagereinheit
38 Antriebswelle
40 Wälzlager
42 Lagergehäuse
44 Axialsicherungsnut
46 Verriegelungskugel
48 Raststift
50 Außenrohr
52 Hohlrad
54 Innenverzahnung
56 Ritzel
58 Außenverzahnung
60 Sicherungsbuchse
62 Hohlwelle Kante des proximalen Schaftabschnitts
Aufnahmebohrung
Wälzlager
Verstellbuchse
Silikonschlauch
Raststift-Aufnahmevertiefung
Vorspannelement
Rastvorsprung
Indikator
Indikatorhülse
Verriegelungsschieber
Zapfenabschnitt
Rastring
Federelement
Kugeldruckelement
Federelement
Kugel
Abgleitkulisse (Kalottenrastring)
Rastausnehmung
Motorkabel
Sperrschieber
Sperrriegel
Kugeldruckelement
Federelement
Kugel
Madenschraube

Claims

Ansprüche
1 . Medizinisches Motorhandstück (2) zum Antreiben eines distalen Endeffektors (8, 22), mit einem Handgriffabschnitt (4), gekennzeichnet durch ein vorzugsweise hülsenförmigen Bedienelement (12), das um eine Handgrifflängsachse drehbar an einem distalen Endabschnitt des Handgriffabschnitts (4) gehalten ist und mit dem Endeffektor (8, 22) derart koppelbar ist, um eine Drehbewegung des Bedienelements (12) in einer ersten Drehrichtung in eine Bewegung des Endeffektors (8, 22) zu transformieren und bei einer Drehbewegung des Bedienelements (12) in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung eine Funktion am Endeffektor (8, 22) zu bewirken.
2. Medizinisches Motorhandstück (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Motorhandstück (2) über einen Schaft (10, 20) mit dem Endeffektor (8, 22) koppelbar ist und das Bedienelement (12) bei einer Drehbewegung des Bedienelements (12) in der ersten Drehrichtung ein Abwinkeln des Endeffektors (8, 22) relativ zu dem Schaft (8, 20) bewirkt.
3. Medizinisches Motorhandstück (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endeffektor (8, 22) eine erste Kupplungsvorrichtung (28) aufweist und der Schaft (10, 20) eine zweite Kupplungsvorrichtung (30) aufweist, welche in einem Kupplungszustand miteinander in Wirkeingriff stehen, wobei eine Drehbewegung des Bedienelements (12) in der zweiten Drehrichtung den Wirkeingriff zwischen der ersten Kupplungsvorrichtung (28) und der zweiten Kupplungsvorrichtung (30) löst.
4. Medizinisches Motorhandstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens eine Rast- und/oder Anschlageinheit, insbesondere in Form eines Kugeldruckelements (88; 104), welche dafür vorgesehen und ausgebildet ist, die Drehbewegung des Bedienelements (12) an Endpositionen zu begrenzen und/oder einen Drehbewegungswiderstand auf das Bedienelement (12) in wenigstens einer Drehzwischenposition zu erhöhen,
5. Medizinisches Motorhandstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verriegelungseinheit (82), welche eine Drehbewegung des Bedienelements (12) in der ersten Drehrichtung und in der zweiten Drehrichtung in einer Verriegelungsposition verriegelt und in einer Entriegelungsposition entriegelt.
6. Medizinisches Motorhandstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rast- und/oder Anschlageinheit in Form zumindest eines Kugeldruckelements (104) ausgebildet ist und ein Federkrafteinstellelement, vorzugsweise in Form einer Madenschraube (110), zur stufenlosen Einstellung einer Federkraft des Kugeldruckelements (104) aufweist.
7. Medizinisches Motorhandstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorhandstück 82) über einen Schaft (10, 20) mit dem Endeffektor (8, 22) koppelbar ist und der Schaft (10, 20) drehfest mit einer Drehübertragungshülse (18) des Motorhandstücks (2) koppelbar ist.
8. Medizinisches Motorhandstück (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (12) seine Drehbewegung über einen radialen Verstellstift (14) auf die Drehübertragungshülse (18) überträgt.
9. Medizinisches Motorhandstück (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorhandstück (2) an einem proximalen Endabschnitt einen Anschluss zur Kopplung des Motorhandstücks (2) mit einer Antriebseinheit (6) und eine Sperreinheit (100) aufweist, welche so mit dem Bedienelement (12) verbunden ist, dass eine Drehung des Bedienelements (12) in der zweiten Drehrichtung gesperrt ist, wenn das Motorhandstück (2) mit der Antriebseinheit (6) gekoppelt ist.
10. Medizinisches Handinstrument (1) mit einem medizinischen Motorhandstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, und einem Endeffektor (8, 22), welcher über einen Schaft (10, 20) mit dem Motorhandstück (2) gekoppelt ist, um Drehmoment von dem Motorhandstück (2) auf den Endeffektor (8, 22) zu übertragen.
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