DE20309775U1

DE20309775U1 - Chirurgisches Instrument

Info

Publication number: DE20309775U1
Application number: DE20309775U
Authority: DE
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2013-06-21

Description

A 57 468 u Anmelderin: AESCULAP AG & Co. KG

20. Juni 2003 Am Aesculap-Platz

z-286 78532 Tuttlingen

Chirurgisches Instrument

Die vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit einem Schaft, mit einem an einem distaien Ende des Schafts angeordneten beweglichen Werkzeug, mit einem an einem proximalen Ende des Schafts angeordneten beweglichen Betätigungselement, mit einem dem Betätigungselement zugeordneten Kraftübertragungsglied zum Übertragen von Zug- und/oder Schubkräften vom Betätigungselement auf das Werkzeug und mit einer Kraftbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen einer vom Betätigungselement auf das Kraftübertragungsglied wirkenden Zug- und/oder Schubkraft.

Chirurgische Instrumente der eingangs beschriebenen Art finden überwiegend Anwendung in der endoskopischen Chirurgie. Um das mindestens eine am Schaftende angeordnete Werkzeug durch zu große Krafteinwirkung nicht zu zerstören, ist häufig eine zwischen zwei Branchen angreifende Kraftbegrenzungsvorrichtung vorgesehen. Mit der Kraftbegrenzungsvorrichtung ist es möglich, eine vom Betätigungselement auf das Kraftübertragungselement wirkende Zug- und/oder Schubkraft zu begrenzen. Dies ist wichtig, da ein Anwender Kräfte nicht direkt auf das Werkzeug übertragen kann, wie beispielsweise bei einer Schere mit zwei relativ zueinander beweglich gelagerten Scherenblättern. Der Aufbau der Kraftbegrenzungsvorrichtung und damit des gesamten Instruments sind sehr aufwendig und voluminös.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein chirurgisches Instrument der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß es besonders einfach

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aufgebaut ist und auf einfache Weise aus seinen Einzelteilen zusammengebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Instrument der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraftbegrenzungsvorrichtung ein Kraftbegrenzungselement umfaßt und daß das Kraftbegrenzungselement direkt auf das proximaie Ende des Kraftübertragungsglieds wirkt.

Dadurch, daß das Kraftbegrenzungselement direkt auf das proximaie Ende des Kraftübertragungsglieds wirkt, kann das Instrument insgesamt sehr kompakt aufgebaut werden. Des weiteren läßt sich so die Zahl der erforderlichen Bauelemente des Instruments minimieren und der Zusammenbau vereinfachen.

Günstig ist es, wenn das Kraftbegrenzungselement direkt am proximalen Ende des Kraftübertragungsglieds anliegt. Auf diese Weise läßt sich die Zahl der erforderlichen Bauelemente des Instruments weiter verringern. Darüber hinaus kann das Instrument noch kompakter aufgebaut werden.

Vorzugsweise ist das Kraftbegrenzungselement in einer Grundstellung, in der vom Betätigungselement keine Kraft auf das Kraftübertragungsglied ausgeübt wird, federnd gegen das proximaie Ende des Kraftübertragungsglieds vorgespannt. Dadurch ist es möglich, mit dem Betätigungselement eine Kraft auf das Kraftübertragungsglied auszuüben und das proximaie Ende desselben in einer gewünschten Stellung zu halten. Erst wenn eine maximale Betätigungskraft überschritten wird, verformt sich das Kraftbegrenzungselement in vorher

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bestimmter Weise, so daß eine Bewegung des Betätigungselements nicht mehr auf das Kraftübertragungsglied übertragen wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Kraftbegrenzungselement am proximalen Ende des Kraftübertragungsglieds in proximaler und/oder distaler Richtung angreift. Auf diese Weise lassen sich sowohl Zug- als auch Schubkräfte auf einen maximalen Wert begrenzen. Beispielsweise könnte das Kraftbegrenzungselement hierzu einerseits fest mit dem Betätigungselement, andererseits mit dem Kraftübertragungsglied verbunden sein, so daß eine Bewegung des Betätigungselements auf das Kraftübertragungsglied hin zu einer Stauchung des Kraftbegrenzungselements, eine Bewegung des Betätigungselements vom Kraftübertragungsglied weg zu einer Dehnung des Kraftbegrenzungsglieds führt.

Um eine gewünschte maximale Betätigungskraft auf einfachste Weise einzustellen, ist es vorteilhaft, wenn das Kraftbegrenzungselement elastisch ist, insbesondere federelastisch.

Besonders günstig ist es, wenn das Kraftbegrenzungselement eine Feder oder ein elastischer Kunststoff ist, insbesondere ein Elastomer. Derartige Kraftbegrenzungselemente lassen sich einfach, kostengünstig und nahezu in jeder beliebigen Form herstellen.

Besonders kompakt wird der Aufbau des Instruments, wenn das Betätigungselement das Kraftbegrenzungselement trägt.

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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das distale Ende des Kraftübertragungsglieds in einer Aufnahme des Betätigungselements beweglich geführt und/oder gehalten ist und wenn sich das Kraftbegrenzungselement an mindestens einem Ende der Aufnahme und am distalen Ende des Kraftübertragungsglieds distalseitig und/oder proximalseitig abstützt. Aufgrund dieser Ausgestaltung können sowohl Zug- als auch Schubkräfte auf einen maximalen Wert begrenzt werden. Zudem läßt sich das Instrument besonders kompakt aufbauen und die Kraftbegrenzungsvorrichtung im wesentlichen in das Betätigungselement integrieren.

Günstig ist es, wenn das Kraftbegrenzungselement das distale Ende des Kraftübertragungsglieds im wesentlichen umgibt und wenn das Kraftübertragungsglied in distaler Richtung aus dem Kraftbegrenzungselement herausgeführt ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist selbst dann eine Begrenzung der maximalen Zug- und/oder Schubkraft möglich, wenn das Betätigungselement schwenkbar gelagert ist, und es daher nicht stets in Verlängerung der Achse des Schafts Schub- und Zugkräfte auf das Kraftübertragungsglied überträgt.

Eine besonders gute und allseitige Kraftübertragung auf das Kraftübertragungsglied wird erreicht, indem das distale Ende des Kraftübertragungsglieds im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist. Beispielsweise kann es insgesamt kugelig, konisch oder zylindrisch ausgestaltet sein.

Um gleichzeitig ein Angreifen des Kraftbegrenzungselements am Kraftübertragungsglied zu optimieren und eine Lagerung des distalen Endes des Kraftübertragungsglieds zu vereinfachen, kann es günstig sein, wenn das distale Ende des Kraftübertragungsglieds einen zylindrischen Kopf trägt und

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wenn eine Längsachse des Kopfes quer zur Längsachse des Schafts verläuft. Der Kopf kann dann beispielsweise zentral oder seitlich auf einfache Weise in einer Nut geführt werden.

Günstig ist es, wenn der Kopf mit einer in Längsrichtung des Kopfes in einer Richtung quer zur Längsachse des Schafts verlaufenden Nut auf ein durch eine Ringnut gebildetes zylindrisches Ende des Kraftübertragungsglieds aufschiebbar ist. Auf diese Weise läßt sich das distale Ende des Kraftübertragungsglieds einfacher mit einem schwenkbar gelagerten Betätigungselement verbinden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Aufnahme eine quer zur Längsachse des Schafts angeordnete, im wesentlichen zylindrische Bohrung umfaßt, welche eine im wesentlichen in distaler Richtung weisende Öffnung aufweist, die schmaler ist, als ein Durchmesser der Bohrung. Auf diese Weise kann ein zylindrischer Kopf in der Aufnahme gehalten werden, ohne daß er distalseitig aus der Aufnahme austreten kann. Außerdem bietet eine derartige Aufnahme die Möglichkeit, sowohl distalseitig als auch proximalseitig Stützflächen für ein Kraftbegrenzungselement auszubilden.

Günstig ist es, wenn die Aufnahme zwei seitliche Führungen für den Kopf aufweist, und wenn das Kraftbegrenzungselement in einer zu seiner äußeren Form korrespondierenden Ausnehmung eingesetzt ist. Das Kraftbegrenzungselement wird auf diese Weise sowohl gehalten als auch geführt. Durch die seitliche Führung des Kopfes ergibt sich eine besonders große Angriffsfläche für das Kraftbegrenzungselement.

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Vorteilhaft ist es, wenn die Aufnahme als eine mit einem in distaler Richtung weisenden Schlitz versehene Querbohrung ausgebildet ist. In eine solche Aufnahme kann beispielsweise ein zylindrischer oder kugelförmiger Kopf eingepaßt werden, welcher von einem elastischen Kraftbegrenzungselement im wesentlichen vollständig umgeben ist. Das proximale Ende des Kraftübertragungsglieds läßt sich somit auf einfache Weise sicher am Betätigungselement lagern.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1: eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Schere;

Figur 2: eine vergrößerte Ansicht des Verbindungsbereichs zwischen dem Kraftübertragungsglied und dem Betätigungselement;

Figur 3: eine Ansicht ähnlich Figur 2 bei einem alternativen Ausführungsbeispiel; und
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Figur 4: eine Schnittansicht längs Linie 4-4 in Figur 3.

In Figur 1 ist eine Längsschnittansicht einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenen, als endoskopisches Rohrschaftinstrument ausgebildeten Bipolarschere dargestellt.

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Die Bipolarschere 10 umfaßt einen langgestreckten, rohrförmigen Schaft 12, an dessen distalem Ende zwei relativ zueinander verschwenkbare Scherenblätter 14 und 16 auf einem Lagerpin 18 gelagert sind, welcher den Schaft 12 beidseitig und quer zu einer Längsachse 20 des Schafts 12 durchsetzt. Zum Bewegen der Scherenblätter 14 und 16 ist an einem distalen Ende einer in Richtung der Längsachse 20 im Schaft 12 längsverschieblichen Schub- und Zugstange 22 ein Antriebskörper 24 angeordnet, welcher mit zwei Führungsschlitzen 26 versehen ist, in die quer zur Längsachse 20 von den Scherenblättern 14 und 16 abstehende Lagerzapfen 28 eintauchen und in Folge einer axialen Verschiebung des Antriebskörpers 24 zwangsgeführt werden, wodurch die Scherenblätter 14 und 16 geöffnet beziehungsweise geschlossen werden.

An seinem proximalen Ende 30 ist der Schaft 12 in einer Längsbohrung 32 eines feststehenden Griffteils 34 aufgenommen, von dem sich eine feststehende Branche 36 mit einer Fingeröffnung 38 im wesentlichen quer zur Längsachse 20 von dieser weg erstreckt. Am Griffteil 34 ist eine zweite Branche 40 in einer in proximaler Richtung offenen Ausnehmung 42 um einen quer zur Längsachse 20 die Ausnehmung 42 durchsetzenden Lagerbolzen 44 schwenkbar gelagert und weist an ihrem freie Ende eine weitere Fingeröffnung 46 auf.

Ein proximales Ende der Schub- und Zugstange 22 ist mit einem kurzen zylindrischen Kopf 48 versehen, welcher in einer sich einstufig erweiternden Lagernut 50 eines Lagerzylinders 52 formschlüssig eingreift und darin gehalten ist. Aus der Lagernut 50 ragt die Schub- und Zugstange 22 hervor, die mit einer elektrischen Isolierschicht 54 bedeckt ist. Eine Längsachse des Lagerzylinders 52 verläuft quer zur Längsachse 20. Der Lagerzylinder 52 wird an der Branche 40 in der Nähe des Lagerbolzens 44 in einer Lagerbohrung 56 gehalten, wel-

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ehe sich quer zur Längsachse 20 erstreckt und einen sich vom Zentrum der Lagerbohrung 56 in distaler Richtung erweiternden Schlitz 58 umfaßt.

Ebenso wie die Schub- und Zugstange 22 ist auch der Schaft 12 von einer elektrisch isolierenden Schicht 60 umgeben. Sowohl der Schaft 12 als auch die Schub- und Zugstange 22 sind in nicht näher dargestellter Weise mit einem bipolaren Anschluß 62 verbunden, über welchen die Bipolarschere 10 mittels Leitungen an eine elektrische Energieversorgungseinheit angeschlossen werden kann. Sowohl über die Schub- und Zugstange 22 als auch über den Schaft 12 wird jeweils eine elektrische Verbindung zu einem der beiden Scherenblättern 14 und 16 hergestellt, die relativ zueinander isoliert sind. Dies ermöglicht es, zum Koagulieren von Gewebe beispielsweise einen Hochfrequenzstrom über die Scherenblätter 14 und 16 zu leiten und das koagulierte Gewebe im Anschluß an den Koagulationsvorgang zu durchtrennen.

Des weiteren ist ein relativ zum Schaft 12 drehfester Drehknopf 64 vorgesehen, welcher jedoch relativ zum Griffteil verdrehbar ist, so daß das distale Ende der Bipolarschere 10 mit den beiden Scherenblättern 14 und 16 relativ zu den beiden Branchen 36 und 40 um die Längsachse 20 verdreht werden kann.

In Figur 2 ist ein Verbindungsbereich zwischen der Schub- und Zugstange 22 und der Branche 40 vergrößert dargestellt. Der zur Längsachse 20 rotationssymmetrisch geformte Kopf 48 ist in der Lagernut 50 des Lagerzylinders 52 formschlüssig gehalten. Der Lagerzylinder 52 wiederum sitzt in einer zylindrischen Ausnehmung, deren Längsachse quer zur Längsachse 20 des Schafts 12 verläuft. Durch einen parallel zur Längsachse des Lagerzylinders 52 verlaufen-

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den Schlitz 58 ist die Schub- und Zugstange 22 aus der Lagerbohrung 56 herausgeführt. Formschlüssig umgeben ist der Lagerzylinder 52 von einem längsgeschlitzten Kunststoffzylinder 66, welcher den Lagerzylinder 52 spielfrei in der Lagerbohrung 56 hält. Wird die Branche 40 in Richtung auf die Branche 36 hin verschwenkt, so wird gleichzeitig die Lagerbohrung 56 in Richtung auf das distale Ende des Instruments hin bewegt. Übersteigt eine über die Branche 40 auf die Schub- und Zugstange 22 eingeleitete Kraft einen maximalen Wert, so wird der Lagerzylinder 52 proximalseitig gegen den Kunststoffzylinder 66 gedrückt, der sich proximalseitig an einer in distaler Richtung weisenden Wand 68 der Lagerbohrung 56 abstützt und dadurch verformt wird.

Zwangsläufig wird der Kunststoffzylinder 66 gequetscht und nimmt die, den eingestellten Maximalwert übersteigende Kraft auf, wodurch eine weitere Bewegung der Schub- und Zugstange 22 in distaler Richtung verhindert wird.

Umgekehrt wird bei einer Verschwenkung der Branche 40 von der Branche 36 weg beim Übersteigen einer maximal eingeleiteten Zugkraft der Kunststoffzylinder 66 zwischen dem Lagerzylinder 52 benachbart der austretenden Schub- und Zugstange 22 und distalseitigen Wandabschnitten 70 der Lagerbohrung 56 benachbart des Schlitzes 58 gequetscht. Dadurch wird eine Kraft, die eine voreingestellte maximale Zugkraft übersteigt, begrenzt. Die Schub- und Zugstange 22 läßt sich dann nicht mehr weiter in proximaler Richtung bewegen.

In den Figuren 3 und 4 ist eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Kraftbegrenzung dargestellt.

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Die Schub- und Zugstange 22 ist wiederum mit einem zylindrischen Kopf 48 versehen, welcher in eine Lagernut eines Lagerzylinders 52 eingreift. Der Lagerzylinder 52 wird in einer quaderförmigen Ausnehmung 72 der Branche 40 benachbart dem Lagerbolzen 44 geführt. Die Ausnehmung 72 ist derart bemessen, daß ihre Breite im wesentlichen der Länge des Lagerzylinders 72 entspricht und ihre Dicke im wesentlichen dem Durchmesser des Lagerzylinders 52. Distalseitig ist die Ausnehmung von einem Querschlitz 74 begrenzt, welcher proximalseitig schmaler ist, als eine Breite der Ausnehmung 52. Dadurch kann der Lagerzylinder 52 distalseitig nicht aus der Ausnehmung 72 austreten und schlägt somit beidseitig benachbart dem Querschlitz 74 an Innenkanten 76 der Ausnehmung 72 an. In eine Sacklochbohrung 78, welche sich proximalseitig an die Ausnehmung 72 anschließt, ist eine Schraubenfeder 80 gehalten, die sich proximalseitig an einem Boden 82 der Sacklochbohrung 78 abstützt, distalseitig direkt am Lagerzylinder 52 anliegt.

Wird die Branche 40 gegen die Branche 36 verschwenkt, so stützt sich der Lagerzylinder 52 so lange an der Schraubenfeder 80 ab, bis die eingeleitete Kraft die dem Lagerzylinder 52 entgegenwirkende Federkraft übersteigt. Die Feder wird zusammengedrückt, und die Schub- und Zugstange 22 kann dann nicht weiter in distaler Richtung bewegt werden.

Claims

1. Chirurgisches Instrument (10) mit einem Schaft (12), mit einem an einem distalen Ende des Schafts (12) angeordneten beweglichen Werkzeug (14, 16), mit einem an einem proximalen Ende des Schafts (12) angeordneten beweglichen Betätigungselement (40), mit einem dem Betätigungselement (40) zugeordneten Kraftübertragungsglied (22) zum Übertragen von Zug- und/oder Schubkräften vom Betätigungselement (40) auf das Werkzeug (14, 16) und mit einer Kraftbegrenzungsvorrichtung zum Begrenzen einer vom Betätigungselement (40) auf das Kraftübertragungsglied (22) wirkenden Zug- und/oder Schubkraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungsvorrichtung ein Kraftbegrenzungselement (66; 80) umfaßt und daß das Kraftbegrenzungselement (66, 80) direkt auf das proximale Ende des Kraftübertragungsglieds (22) wirkt.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftbegrenzungselement (66; 80) direkt am proximalen Ende des Kraftübertragungsglieds (22) anliegt.

3. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftbegrenzungselement (66; 80) in einer Grundstellung, in der vom Betätigungselement (40) keine Kraft auf das Kraftübertragungsglied (22) ausgeübt wird, federnd gegen das proximale Ende des Kraftübertragungsglieds vorgespannt ist.

4. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftbegrenzungselement (66; 80) am proximalen Ende des Kraftübertragungsglieds (22) in proximaler und/oder distaler Richtung angreift.

5. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftbegrenzungselement (66, 80) elastisch ist, insbesondere federelastisch.

6. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftbegrenzungselement (66; 80) eine Feder oder ein elastischer Kunststoff ist, insbesondere ein Elastomer.

7. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (40) das Kraftbegrenzungselement (66; 80) trägt.

8. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende des Kraftübertragungsglieds (22) in einer Aufnahme (56; 72) des Betätigungselements beweglich geführt und/oder gehalten ist und daß sich das Kraftbegrenzungselement (66; 80) an mindestens einem Ende (68, 70; 80) der Aufnahme (56; 72) und am distalen Ende des Kraftübertragungsglieds (22) distalseitig und/oder proximalseitig abstützt.

9. Instrument nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftbegrenzungselement (66) das distale Ende des Kraftübertragungsglieds (22) im wesentlichen umgibt und daß das Kraftübertragungsglied (22) in distaler Richtung aus dem Kraftbegrenzungselement (66) herausgeführt ist.

10. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende (52) des Kraftübertragungsglieds (22) im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist.

11. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende des Kraftübertragungsglieds (22) einen zylindrischen Kopf trägt (52) und daß eine Längsachse des Kopfes (52) quer zur Längsachse (20) des Schafts (12) verläuft.

12. Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (52) mit einer in Längsrichtung des Kopfes (52) in einer Richtung quer zur Längsachse (20) des Schafts (12) verlaufenden Nut (50) auf ein zylindrisches Ende (48) des Kraftübertragungsglieds (22) aufschiebbar ist.

13. Instrument nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme eine quer zur Längsachse (20) des Schafts (12) angeordnete, im wesentlichen zylindrische Bohrung (56) umfaßt, welche eine im wesentlichen in distaler Richtung weisende Öffnung (58) aufweist, die schmaler ist als ein Durchmesser der Bohrung (56).

14. Instrument nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (72) zwei seitliche Führungen für den Kopf (52) aufweist und daß das Kraftbegrenzungselement (80) in einer zu seiner äußeren Form korrespondierenden Ausnehmung (78) eingesetzt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als eine mit einem in distaler Richtung weisenden Schlitz (58) versehene Querbohrung (56) ausgebildet ist.