DE10049592A1 - Verfahren zum Herstellen einer endoskopischen Biopsiezangenbacke - Google Patents

Abstract

Nach dem Ziehen eines Plattenmaterials (11) und beim Herausschneiden des der Zangenbacke (3) entsprechenden Teils (40) aus dem Plattenmaterial (11) wird eine Schneide entlang der Kante (4e) der Backenöffnung durch den Schneidvorgang selbst ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Backe einer endoskopi­ schen Biopsiezange, die durch einen Instrumentenkanal des Endoskops geführt wird, um zum Zwecke der Biopsie eine Gewebsprobe aus dem Inneren einer Körperhöhle zu entnehmen.

Endoskopische Biopsiezangen enthalten im allgemeinen eine Hülle, die in den Instrumentenkanal eines Endoskops eingeführt oder aus diesem entfernt werden kann, einen durch die Hülle verlaufenden Betätigungsdraht und ein Paar löffel­ förmige Zangenbacken, die an dem distalen Ende der Hülfe angeordnet sind. Die Zangenbacken werden gleichsam einem Schnabel geöffnet und geschlossen, indem der Betätigungsdraht in Längsrichtung vor- und zurückbewegt wird, so daß ein Teil des Schleimhautgewebes mit den Schneiden herausgerissen wird, die entlang den Öffnungskanten der Zangenbacken ausgebildet sind.

In der Vergangenheit wurden solche Zangenbacken in einem Schneideprozess aus Metallstangen hergestellt. Im Hinblick auf die hohen Kosten, die bei den auf diese Weise hergestellten Teilen entstehen, werden die Zangenbacken gegenwärtig durch Pressformen aus einem Plattenmaterial hergestellt, wie in den Japa­ nischen Patentanmeldungen 276285/1997 und 24045/1998 beschrieben ist.

In diesem zum Herstellen einer endoskopischen Biopsiezangenbacke bestimmten Verfahren wird ein Backenrohteil in einem Plattenmaterial in eine Form gepresst, die nahezu einer einzelnen Zangenbacke entspricht. Dann wird entlang der Kante der Backenöffnung eine Schneide ausgebildet.

Bei dieser Technik tritt ein Problem auf, das mit der extremen Kleinheit (2 bis 3 mm im Durchmesser) der Spitze der endoskopischen Biopsiezange zusammen­ hängt. Da die Zangenbacke halb so groß ist wie die Spitze der Zange, ist es nur schwer möglich, die Schneide präzise entlang der Backenkante auszubilden, während die unabhängige Backe genau in ihrer Position fixiert ist, so daß trotz einer mühevollen und zeitaufwendigen Maschinenbearbeitung eine zufrieden­ stellende Kantenbearbeitung nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine durch Pressformen eines Plattenmaterials geformte endoskopische Biopsiezangenbac­ ke einfach und mit hoher Genauigkeit mit einer Schneide versehen werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung sieht ein Verfahren vor, mit dem eine im wesentlichen löffelförmige endoskopische Biopsiezangenbacke mittels Pressziehen aus dem Metallplatten­ material gefertigt wird. Nach dem Ziehen des Plattenmaterials und beim Heraus­ schneiden des der Zangenbacke entsprechenden Teils aus dem Plattenmaterial wird eine Schneide entlang der Kante der Backenöffnung erzeugt, und zwar durch den Schneidvorgang selbst.

Der Verfahrensschritt des Schneidens kann in einer Pressschneidbearbeitung erfolgen. In diesem Fall kann die Schneide in der Weise geformt werden, daß der der Kante der Backenöffnung entsprechende Teil des Plattenmaterials bezüglich seiner Wandfläche schräg geschnitten wird.

Der der Kante der Backenöffnung entsprechende Teil des Plattenmaterials und der diesen umgebende Teil des Plattenmaterials können so miteinander verbun­ den sein, daß sie eine gekrümmte Fläche haben, wobei der der Kante der Bac­ kenöffnung entsprechende Teil des Plattenmaterials an der gekrümmten Fläche in seiner Gesamtheit in derselben Richtung geschnitten wird.

Das erfindungsgemäße Prinzip kann auch auf einen Fall angewendet werden, in dem die Kante der Backenöffnung wie die Kiefer eines Krokodils gezahnt ausge­ bildet ist. Beim Ausschneiden der Zangenbacke kann ein anderer Teil als der der Kante der Backenöffnung entsprechende Teil, d. h. der Teil, der nicht mit der Schneide versehen werden muß, in einer Richtung geschnitten werden, die im wesentlichen normal zu seiner Wandfläche verläuft.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche sowie der folgenden Beschreibung.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Schnittdarstellung zur Illustration eines in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer endoskopischen Biopsiezange vorgesehenen Schrittes, in dem eine Schneide aus­ gebildet wird,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Kante der Zangenbacken­ öffnung, die in dem Schritt nach Fig. 1 mit einer Schneide versehen worden ist,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den distalen Endteil einer erfindungsge­ mäß hergestellten endoskopischen Biopsiezange,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer für die endoskopische Biopsie­ zange bestimmten, erfindungsgemäß hergestellten Backe,

Fig. 5 eine Draufsicht zur Darstellung eines vor dem Ziehvorgang gegebe­ nen Zustandes in dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 6 eine Draufsicht zur Darstellung eines nach dem Ziehvorgang gege­ benen Zustandes in dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 7 den Schnitt A-A nach Fig. 6 zur Darstellung des nach dem Ziehvor­ gang gegebenen Zustandes,

Fig. 8 eine Kombination der Schnitte B-B, C-C und D-D nach Fig. 6 zur Darstellung des nach dem Ziehvorgang gegebenen Zustandes,

Fig. 9 den Schnitt A-A nach Fig. 6 zur Darstellung eines Verfahrensschrit­ tes, in dem die Zangenbacke aus dem Plattenmaterial geschnitten wird,

Fig. 10 eine Kombination der Schnitte B-B, C-C und D-D nach Fig. 6 zur Darstellung des Verfahrensschrittes, in dem die Zangenbacke aus dem Plattenmaterial geschnitten wird,

Fig. 11 einen vergrößerten Schnitt zur Darstellung eines Verfahrensschrit­ tes, in dem eine Schneide entlang der Öffnungskante einer Zangen­ backe ausgebildet wird, die eine andere Form als das vorhergehen­ de Ausführungsbeispiel hat,

Fig. 12 einen vergrößerten Schnitt zur Darstellung eines Verfahrensschrit­ tes, in dem der Teil der Zangenbacke, der nicht mit einer Schneide versehen werden muß, geschnitten wird,

Fig. 13 einen vergrößerten Schnitt zur Darstellung eines weiteren Verfah­ rensschrittes zum Schneiden des Teils der Zangenbacke, der nicht mit einer Schneide versehen werden muß,

Fig. 14 einen vergrößerten Schnitt durch den distalen Endteil einer Krokodil- Zangenbacke, die ebenfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren gefertigt werden kann, und

Fig. 15 einen vergrößerten Schnitt zur Darstellung eines Verfahrensschrit­ tes, in dem die Krokodil-Zangenbacke nach Fig. 14 mit einer Schneide versehen wird.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrie­ ben.

Fig. 3 zeigt den distalen Endteil einer Biopsiezange für ein Endoskop. Die Biop­ siezange hat eine flexible Hülle 1., die aus einem feinen, enggewundenen Edel­ stahldraht besteht. Durch die flexible Hülle 1 verläuft über deren gesamte Länge ein Betätigungsdraht 2 derart, daß er entlang der Längsachse vor- und zurückbe­ wegt werden kann.

Am distalen Ende einer Endeinheit 3 der Hülle 1 ist ein Paar Zangenbacken 4 vorgesehen, die an einem Bolzen 5 schwenkbar gehalten sind, so daß sie über Gelenkplatten 6 gleichsam einem Schnabel geöffnet und geschlossen werden können, wenn der Benutzer den Betätigungsdraht 2 so fernbetätigt, daß dieser vor- und zurückbewegt wird. Eine Verbindungsstange 8 koppelt den Betätigungs­ draht 2 an jede der Gelenkplatten 6. Die Verbindungsstange 8 ist über eine Niete 9 mit dem hinteren Ende der Gelenkplatte 6 verbunden.

Zangenbacken 4, von denen eine in Fig. 4 dargestellt ist, werden durch Presszie­ hen (press drawing) aus einem Edelstahl-Plattenmaterial gefertigt, wobei die vordere Hälfte jeder Backe ähnlich einem Schnabel in eine Schalenform gebracht wird.

Sind die beiden Zangenbacken 4 geschlossen, so sind sie mit Kanten 4e ihrer Backenöffnungen, die ausreichend scharfe Schneiden haben, einander zuge­ wandt und können so einen Teil der Schleimhaut herausschneiden. Jede Zan­ genbacke 4 hat in ihrem Backenboden ein Loch 4a.

Die hintere Hälfte jeder Zangenbacke 4 bildet einen Gelenkteil 4b, der mit Lö­ chern 4c und Löchern 4d versehen ist. Durch die Löcher 4c wird der Bolzen 5 hindurchgeführt, und durch die Löcher 4d wird eine Niete 7 hindurchgeführt, um die jeweilige Zangenbacke 4 mit der ihr zugeordneten Gelenkplatte 6 zu verbin­ den.

Fig. 5 zeigt den ersten Schritt eines Verfahrens, mit dem die Zangenbacke 4 aus einem einstückigen Edelstahl-Plattenmaterial gefertigt wird. Das Plattenmaterial 11 ist ein ebenes Edelstahlplattenmaterial und hat Positionierlöcher 5, durch die Stifte hindurchgeführt werden, um das Plattenmaterial 11 in seiner Stellung zu fixieren.

In Fig. 5 ist ein Zangenbackenrohteil 40 oder ein Teil des Plattenmaterials 11, aus dem die Zangenbacke 4 zu formen ist, schraffiert dargestellt. Um das Rohteil 40 herum ist in einem bestimmten Abstand von dessen Umfang ein erster Einschnitt 13 geschnitten. Der erste Einschnitt 13 kann mit einer geeigneten Technik, wie z. B. Press-Schneiden oder Laserbearbeitung, geschnitten werden.

Der erste Einschnitt 13 ist an drei Stellen 13a, 13b und 13c unterbrochen, so daß der Teil des Plattenmaterials 11, der den ersten Einschnitt 13 umgibt, mit dem Zangenbackenrohteil 40 verbunden ist.

Die erste Verbindungsstelle 13a befindet sich auf der Längsachse des Backen­ rohteils 40, während die beiden anderen Verbindungsstellen 13b und 13c auf einer zu der Längsachse senkrechten Linie an einander entgegengesetzten Stellen angeordnet sind. Die drei Verbindungsstellen 13a, 13b und 13c haben in etwa gleichen Abstand voneinander.

Um den ersten Einschnitt 13 herum ist in einem vorbestimmten Abstand von diesem ein zweiter Einschnitt 14 ausgebildet. Auch der zweite Einschnitt 14 ist an drei Stellen 14a, 14b und 14c unterbrochen, so daß der Bereich des Plattenmate­ rials 11, der sich außerhalb des zweiten Einschnitts 14 befindet, mit dem Bereich innerhalb des zweiten Einschnitts 14 verbunden ist.

Die Verbindungsstellen 14a, 14b und 14c sind nicht nur zueinander, sondern auch bezüglich der Verbindungsstellen 13a, 13b und 13c äquidistant angeordnet. Die auf der Längsachse des Backenrohteils 14 angeordnete Verbindungsstelle 14a liegt der Verbindungsstelle 13a diametral gegenüber.

Nachdem das ebene Plattenmaterial geschnitten worden ist, um den ersten Ein­ schnitt 13 und den zweiten Einschnitt 14 auszubilden, wird das Backenrohteil 40 einem Pressziehvorgang unterworfen, um die Zangenbacke 4 zu formen.

In Fig. 6 ist durch die Pressziehen geformte Zangenbacke 4 in der Draufsicht dargestellt. Fig. 7 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 6 und Fig. 8 die Schnitte B-B, C-C und D-D nach Fig. 6 in kombinierter oder überlagerter Darstellung.

In den genannten Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 4p den Teil des Plat­ tenmaterials 11, der in einem nächsten Schneideschritt mit einer Schneide verse­ hen wird und der Öffnungskante der Zangenbacke entspricht, während 4q den Teil des Plattenmaterials 11 bezeichnet, der keine Schneide benötigt und der Kante des Gelenkteils 4b der Zangenbacke entspricht. Der Teil 4p und der ihn umgebende Bereich des Plattenmaterials 11 sind über eine gekrümmte Fläche miteinander verbunden. Dagegen sind der Teil 4q und der ihn umgebende Be­ reich des Plattenmaterials 11 durch eine rechtwinklig geknickte Fläche miteinan­ der verbunden.

Wird das Plattenmaterial 11 deformiert, um es auf einen Ziehabschnitt zuzubewe­ gen, so werden der erste Einschnitt 13 und der zweite Einschnitt 14 jeweils geöff­ net und ein zwischen den beiden Einschnitten 13 und 14 ausgebildetes Band 15 mit Ausnahme der Verbindungsstellen 14a, 14b und 14c einwärts deformiert (vgl. Fig. 6).

Da das Backenrohteil 40 über die im wesentlichen äquidistant angeordneten Verbindungsstellen 13a bis 13c und 14a bis 14c mit dem Plattenmaterial 11 verbunden ist, kann der Ziehvorgang in der Weise durchgeführt werden, daß das Backenrohteil 40 gleichmäßig gezogen wird, während es genau in seiner ge­ wünschten Stellung gehalten wird. So kann die Zangenbacke 4 präzise geformt werden.

Nach dem Ziehschritt wird die Zangenbacke 4 gebohrt und, falls erforderlich, in anderer Weise bearbeitet, bevor sie aus dem Plattenmaterial 11 herausgeschnit­ ten wird. Fig. 9 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 6 zur Darstellung des Verfahrens­ schrittes, in dem die Zangenbacke 4 aus dem Plattenmaterial 11 herausge­ schnitten wird. Fig. 10 zeigt die Schnitte B-B, C-C und D-D nach Fig. 6 in kombi­ nierter oder überlagerter Darstellung.

Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt, wird das Plattenmaterial 11 in einer Negativ- oder Aufnahmeform 21 angeordnet, deren Querschnitt durch die Linie festgelegt ist, längs der die Zangenbacke 4 herausgeschnitten werden soll. Dann wird eine Positivform 22, die so bemessen ist, daß sie den Innenabmessungen der Nega­ tivform 21 angepaßt ist, so unter einer Presse gedrückt, daß die Zangenbacke 4 aus dem Plattenmaterial 11 geschnitten wird.

Wie vergrößert in Fig. 1 dargestellt, wird der Teil 4p, der der Öffnungskante der Zangenbacke 4 entspricht, von der Positivform 22 in seiner Gesamtheit in dersel­ ben Richtung geschnitten, und zwar in einem Zustand, in dem sich die Negativ­ form 21 in Kontakt mit einem mittleren Abschnitt der gekrümmten Fläche des Teils 4p befindet.

Der Teil 4p wird so bezüglich seiner Wandfläche schräg geschnitten, und die ausgeschnittene Zangenbacke 4 hat eine scharfe Schneide längs der gesamten Kante 4e ihrer Öffnung, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Schneidvorgang, mit dem die Zangenbacke 4 aus dem Plattenmaterial 11 ausgeschnitten wird, sorgt so gleich­ zeitig für die Ausbildung einer Schneide längs der Kante 4e.

Sofern der Teil 4p, der der Öffnungskante der Zangenbacke 4 entspricht, bezüg­ lich seiner Wandfläche schräg geschnitten wird, kann eine Schneide ausgebildet werden, selbst wenn der geschnittene Teil eben ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Dagegen wird der Teil 4q, der keine Schneide benötigt, in einer Richtung ge­ schnitten, die im wesentlichen senkrecht zu seiner Wandfläche verläuft, während die Negativform 21 in engem Kontakt mit der rechtwinklig gebogenen Wandfläche gehalten wird. Infolgedessen wird in diesem Fall keine scharfe Kante erzeugt. Das gleiche Ergebnis erhält man, wenn man den Schneidvorgang so ausführt, daß die Positivform 22, wie in Fig. 13 gezeigt, quer verschoben wird.

Das Prinzip, nach dem erfindungsgemäß eine Schneide bereitgestellt wird, kann auch auf sogenannte Krokodil-Zangen angewendet werden, deren Backen längs ihrer Backenöffnungen wie die Kiefer eines Krokodils gezahnt sind, wie in Fig. 14 gezeigt ist.

In diesem Fall wird das Plattenmaterial, aus dem die Zangenbacke 4 auszu­ schneiden ist, so pressgeformt, daß sichergestellt ist, daß der Teil 4p, welcher der Kante der Backenöffnung entspricht und die gekrümmte Fläche enthält, in Über­ einstimmung mit der gezahnten Kante der Backe wellig ausgebildet wird. Die Schneidebenen der Negativform 21 werden dann so an denen der Positivform 22 ausgerichtet, daß eine Schneide präzise geformt wird, ohne daß eine laterale Verschiebung zwischen einer hohen Spitze 4h und einer niedrigen Spitze 4i auf der gezahnten Kante erzeugt wird.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß nach dem Ziehvorgang des Platten­ materials und beim Herausschneiden des Teils des Plattenmaterials, der der Zangenbacke entspricht, aus dem verbleibenden Teil eine Schneide entlang der Kante der Zangenbackenöffnung erzeugt wird, und zwar durch den Schneidvor­ gang selbst. Auf diese Weise kann die Zangenbacke in einfacher und präziser Weise mit der Schneide versehen werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen einer endoskopischen Biopsiezangenbacke (4) aus einem Metallplattenmaterial (11) durch Pressziehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach dem Ziehen des Plattenmaterials (11) ein der Zangen­ backe (4) entsprechender Teil (40) aus dem Plattenmaterial (11) so ausge­ schnitten wird, daß durch das Ausschneiden selbst eine Schneide entlang einer Kante (4e) einer Backenöffnung ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden eine Pressschneidbearbeitung beinhaltet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneide in der Weise geformt wird, daß ein der Kante (4e) der Backenöffnung entspre­ chender Teil (4p) des Plattenmaterials (11) schräg bezüglich seiner Wand­ fläche geschnitten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der Kante (4e) der Backenöffnung entsprechende Teil (4p) des Plattenmaterials (11) und ein diesen umgebender Teil des Plattenmaterials (11) so miteinander verbunden sind, daß sie eine gekrümmte Fläche bilden, und der der Kante (4e) der Backenöffnung entsprechende Teil (4p) des Plattenmaterials (11) an der gekrümmten Fläche in seiner Gesamtheit in derselben Richtung ge­ schnitten wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kante (4e) der Backenöffnung wellig geformt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während des Schneidens ein anderer Teil (4q) als der der Kante (4e) der Backenöffnung entsprechende Teil (4p) in einer Richtung ge­ schnitten wird, die im wesentlichen senkrecht zu seiner Wandfläche verläuft.