DE69322108T2

DE69322108T2 - Endoskopisches chirurgisches Instrument mit rotierbaren Endeffektoren

Info

Publication number: DE69322108T2
Application number: DE69322108T
Authority: DE
Inventors: Thomas O. Miami Florida 33133 Bales; Gregory J. Sunrise Florida 33323 Murphy; Frank A. Boca Raton Florida 33434 Scarfone; Charles R. Fort Lauderdale Florida 33312 Slater; Kevin W. Florida 33156 Smith
Original assignee: Symbiosis Corp
Current assignee: Boston Scientific Miami Corp
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2013-02-06
Also published as: AU655529B2; AU3656593A; WO1993015662A1; JP2573782B2; JPH0614875A; AU3283293A; DE69322108D1; EP0555104A1; US5174300A; ATE173386T1; IL104592A0; EP0555104B1; CA2088861A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft allgemein endoskopische chirurgische Instrumente. Insbesondere betrifft die Erfindung endoskopische Einweginstrumente mit Endeffektoren und einer Betätigungseinrichtung zum Bewirken von Bewegungen der Endeffektoren, wobei die Endeffektoren relativ zur Betätigungseinrichtung drehbar sind.
In letzter Zeit sind die Endoskopie- und Laparoskopieverfahren weithin praktizierte chirurgische Verfahren geworden. Bei den endoskopischen und laparoskopischen Verfahren werden Inzisionen durch Körperwände (z. B. die Bauchdecke) zum Untersuchen, Betrachten und/oder Operieren der Ovarien, des Uterus, der Gallenblase, der Eingeweide, des Appendix usw. vorgenommen. Normalerweise werden Trokare zum Herstellen der Inzisionen genutzt. Trokare verbleiben an Ort und Stelle in der Bauchwand, so daß die endoskopischen oder laparoskopischen Werkzeuge den Tubus eingeführt werden können. Oft wird eine Kamera oder Vergrößerungslinse durch einen Trokartubus mit relativ großem Durchmesser (2. B. 10 mm Durchmesser) eingeführt, der für das Laparoskopieverfahren allgemein an der Nabelinzision angeordnet ist, während ein Schneid-, Sektions-, Extraktions- o. a. chirurgisches Instrument durch einen Trokartubus mit normalerweise kleinerem Durchmesser (z. B. 5 mm Durchmesser) zum Manipulieren und/oder Schneiden des inneren Organs eingeführt wird. Mitunter sollen mehrere Trokartuben zugleich an Ort und Stelle sein, um mehrere chirurgische Instrumente aufzunehmen. Dadurch kann ein Organ oder Gewebe mit einem chirurgischen Instrument ergriffen und gleichzeitig mit einem weiteren chirurgischen Instrument geschnitten oder genäht werden; wobei der Chirurg alles über die Kamera im Nabeltrokartubus betrachtet.
Um in einem laparoskopischen oder endoskopischen Verfahren Gewebe oder ein Organ richtig zu ergreifen oder schneiden, ist es mitunter erwünscht, die Endeffektoren des endoskopischen/laparoskopischen Werkzeugs zu drehen. Zudem ist es manchmal wünschenswert, die Endeffektoren zu drehen, ohne die Griffposition des Werkzeugs zu bewegen. Mit den Werkzeugen des Stands der Technik läßt sich aber allgemein eine Drehung der Endeffektoren nur durch Drehen der Werkzeuggriffe bewerkstelligen; d. h., eine Drehung der Endeffektoren der Werkzeuge relativ zu den Griffen oder der Betätigungseinrichtung ist unmöglich. Soweit Werkzeuge mit Endeffektordrehung zur Verfügung stehen, beschränken die Werkzeuge meist die Drehung auf wenige Einstellpositionen, wodurch der Arzt keine genaue gewünschte Position erhalten kann, und die Werkzeuge sind meist kompliziert aufgebaut, was die Kosten des Instruments unerwünscht steigert.
Vorwiegend sind die endoskopischen und laparoskopischen Werkzeuge des Stands der Technik wiederverwendbare Werkzeuge aus rostfreiem Stahl. Zwischen jedem Gebrauch eines rostfreien Stahlwerkzeugs muß das Werkzeug eingeweicht, gescheuert und desinfiziert werden. Danach wird das Werkzeug gewöhnlich getrocknet, eingepackt und in einen Dampfautoklaven gegeben. Das Werkzeug wird bis kurz vor Gebrauch steril gehalten, wenn es aus dem Autoklaven entnommen und in der Gegend des sterilen Einsatzgebiets ausgepackt wird.
Obwohl wiederverwendbare endoskopische und laparoskopische Werkzeuge für ihren beabsichtigten Zweck gut funktionieren, ist das Sterilisierverfahren des Werkzeugs problematisch. Häufig bleiben kleine Gewebe- oder Organstücke in den Endeffektoren hängen, und mit hohem Arbeitsaufwand ist zu gewährleisten, daß vollständige Sterilität erhalten und beibehalten wird. Zudem werden scharfe Instrumente, z. B. Scheren, mit der Zeit stumpf und müssen weggeworfen werden. Vor dem Gebrauch eines speziellen Instruments kann der Chirurg jedoch nicht den Zustand des Instruments und die Tatsache erkennen, ob das Instrument den Anforderungen des Chirurgen entspricht.
Die Alternative zu wiederverwendbaren endoskopischen und laparoskopischen chirurgischen Werkzeugen sind Einwegwerkzeu ge. Aufgrund des komplizierten Aufbaus endoskopischer und laparoskopischer chirurgischer Werkzeuge waren jedoch die Werkzeuge bisher zwangsläufig teuer.
Die DE-G -90 07 356 beschreibt ein Instrument gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und betrifft speziell ein medizinisches endoskopisches Greif- und Schneidwerkzeug, das einen Tubus mit einem Arbeitsteil an seinem Ende hat. Das Arbeitsteil wird durch eine Axialbewegung des Tubus und einer im Tubus angeordneten Stange bewegt. Die proximalen Enden des Tubus und der Stange sind mit einem Griff verbunden. Das Arbeitsteil und der Griff sind winklig zueinander angeordnet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, zweckmäßig gestaltete endoskopische und laparoskopische chirurgische Einweginstrumente mit drehbaren Endeffektoren bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit einem medizinischen Instrument gemäß den Ansprüchen gelöst.
Ein Vorteil der Erfindung ist die Bereitstellung endoskopischer und laparoskopischer chirurgischer Einweginstrumente, bei denen die Endeffektoren vom Arzt um gewünschte Beträge gedreht werden können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Bereitstellung endoskopischer und laparoskopischer chirurgischer Einweginstrumente mit billiger Konstruktion und mit drehbaren Endeffektoren, bei denen die Drehung in einer begrenzten Anzahl inkrementaler Schritte erreicht wird.
Gemäß der Aufgabe der Erfindung werden Instrumente zum Einführen durch Trokartuben bereitgestellt und weisen allgemein auf: einen sich längs erstreckenden Tubus, eine sich durch den Tubus erstreckende Schubstange, eine Betätigungsvorrichtung, die in den Tubus und die Schubstange eingreift und der Schubstange eine hin- und hergehende Axialbewegung relativ zum Tubus verleiht, eine Endeffektoreinrichtung, die mit der Schubstange durch eine Gelenkeinrichtung gekoppelt ist, und einen Schäkel, der mit dem Tubus an seinem proximalen Ende und mit der Endeffektoreinrichtung an seinem distalen Ende gekoppelt ist, wobei eine Axialbewegung der Schub stange eine Drehbewegung der Endeffektoreinrichtung bewirkt. Vorzugsweise wird aufgeschrumpfter Kunststoff zum elektrischen Isolieren des Einweginstruments genutzt und erstreckt sich über den Aluminiumtubus und über mindestens einen benachbarten Abschnitt des Schäkels. Erfindungsgemäß kann die Betätigungsvorrichtung der Erfindung um die Längsachse des Instruments relativ zu den Endeffektoren gedreht werden, was die Gebrauchseignung des Instruments in chirurgischen Verfahren erhöht. Die Betätigungsvorrichtung der Erfindung weist eine Hülsen-(Preßhülsen-)Einrichtung, eine Griffeinrichtung und einen Hebelarm auf.
Die Hülseneinrichtung der Betätigungsvorrichtung umgibt einen proximalen Abschnitt des Tubus, ist auf der Längsachse des Tubus beweglich, aber an Drehung um die Längsachse des Tubus gehindert. Die Griffeinrichtung umgibt das proximale Ende des Tubus. Der Hebearm greift schwenkbar in die Griffeinrichtung ein und ist auch am proximalen Endabschnitt des Tubus positioniert. Die Hülseneinrichtung (an ihrem proximalen Ende) und die Griffeinrichtung (an ihrem distalen Ende) haben gegenüberliegende Randabschnitte mit jeweiligen Berührungsflächenkonfigurationen. Die Hülseneinrichtung wird elastisch im gepaarten Eingriff mit der Griffeinrichtung durch eine mit der Hülse und dem Tubus gekoppelte elastische Einrichtung gehalten. Soll die Drehorientierung der Endeffektoreinrichtung relativ zur Betätigungsvorrichtung geändert werden, wird das Hülsenteil axial längs dem Tubus vom Griffteil gegen die durch die elastische Einrichtung ausgeübte Festhaltekraft wegbewegt. Eine solche Bewegung löst die gepaarten Abschnitte der Hülse und des Griffteils und läßt die Hülse mit dem Metalltubus, der Schäkeleinrichtung und den Endeffektoren relativ zur Griffeinrichtung und zum Hebelarm frei drehen. Mit der vorgesehenen Anordnung kann eine Drehung um dreihundertsechzig Grad erfolgen, und die Auflösung, in der gedreht werden kann, ist lediglich durch die Auflösung der gepaarten Abschnitte der Hülse und des Griffs begrenzt, d. h., je feiner die Zähne und Nuten beider sind, um so feiner ist die Auflösung.
Da der Metalltubus, der Schäkel und die Endeffektoren relativ zur Griffeinrichtung und zum Hebelarm frei drehen können, ist eine drehendes Schubstangen-Eingriffselement im Hebelarm vorgesehen, um den Hebelarm und die Schubstange zu koppeln. Vorzugsweise ist das drehende Schubstangen-Eingriffselement allgemein kugelförmig mit einem Loch auf einer ersten Achse für die Schubstange und einem Loch auf einer zweiten senkrechten Achse für eine Einstellschraube. Das drehende Schubstangen-Eingriffselement sitzt in einer Aussparung des Hebelarms und dreht mit der Schubstange, dem Außentubus, den Endeffektoren usw., wenn sie relativ zur Griffeinrichtung und zum Hebelarm gedreht werden.
Damit in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Endeffektoren relativ zur Griffeinrichtung und zum Hebelarm drehen können, ist der Außenmetalltubus mit mehreren Aussparungen oder Kerben an seinem proximalen Ende versehen, und die Betätigungsvorrichtung ist mit einer Elektrode versehen, die im Griff so angeordnet ist, daß ein Ende von ihm vorragt und das andere Ende mit einem elastischen Metallteil in Kontakt steht, das ein in Eingriff stehendes elektrisches Kontaktelement mit den Aussparungen oder Kerben des Metalltubus zwangsweise im Eingriff hält. Mit dieser Anordnung kann eine vorbestimmte inkrementale Relativdrehung der Griffeinrichtung und des Hebelarms erreicht und beibehalten werden, indem der elektrische Kontakt zu aufeinanderfolgenden Umfangsaussparungen bei Drehung des Griffs und Hebelarms bewegt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung mit einem Schalt- bzw. Gesperremechanismus zum einstellbaren Halten der Endeffektoren in mehreren vorbestimmten Positionen versehen. Der Gesperremechanismus weist ein elastisches Teil auf, zweckmäßig in Form eines Metallstreifens, der an einem ersten Ende, d. h. einseitig eingespannt, an einer der Komponenten Griffeinrichtung und Hebelarm der Betätigungsvorrichtung befestigt ist, wobei das zweite Ende des elastischen Teils ein Sperrelement zum Eingriff mit einer Anordnung einer Doppelanordnung von Zähnen hat, die an einem länglichen Teil angeordnet sind, das sich von der anderen der Komponenten Griffteil und Hebelarm erstreckt. Ei ne Nockeneinrasteinrichtung ist benachbart zum einseitig eingespannten Ende des elastischen Streifens vorgesehen, um den elastischen Streifen elastisch zu verschieben und das Sperrelement des elastischen Streifens in die Zähne eingreifen zu lassen. Da die Zähne und das Sperrelement winklig sind, kann durch Aktivieren der Nockeneinrasteinrichtung der Hebelarm in Griffrichtung bewegt werden, wogegen der Hebelarm nicht vom Griff wegbewegt werden kann. Durch Lösen der Einrasteinrichtung kann das Ausrücken erfolgen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann anhand der näheren Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1a und 1b sind Seitenrißansichten, die gemeinsam ein Instrument mit Ausführungsformen der Erfindung zeigen;
Fig. 2a und 2b sind eine Seitenriß- und Aufrißansicht zur Darstellung der Endeffektoren von Fig. 1a in einer geschlossenen Position;
Fig. 3 ist ein teilweise im Schnitt gezeigter Seitenriß eines Abschnitts von Fig. 1b zur Darstellung bestimmter Arbeitselemente in einer ausgerückten Position, in der die Endeffektoren von Fig. 1a relativ zum Griff und Hebel von Fig. 1b gedreht werden können;
Fig. 4a und 4b sind eine Seitenriß- und Aufrißansicht eines Hülsenelements gemäß Fig. 1b;
Fig. 5a und 5b sind eine Seitenriß- und Aufrißansicht eines Abschnitts des Griffs des Instruments von Fig. 1b;
Fig. 6 ist eine Seitenrißansicht eines Abschnitts eines Metalltubusteils des Instruments gemäß Fig. 1b;
Fig. 7 ist eine teilweise Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Instruments gemäß Fig. 1b und zeigt eine erste Ausführungsform eines Stangeneingriffselements;
Fig. 7a ist eine teilweise Draufsicht auf eine Abwandlung des Stangeneingriffselements von Fig. 7;
Fig. 8 ist eine Aufrißrückansicht des Instruments von Fig. 1b und zeigt in Durchsicht einige mögliche Drehpositionen für die Betätigungsvorrichtung des Instruments;
Fig. 8a ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Aufrißansicht des Instruments gemäß Fig. 8;
Fig. 9a ist eine Seitenrißansicht eines Abschnitts des Instruments von Fig. 1b;
Fig. 9b ist eine Querschnittansicht der elektrischen Kontaktanordnung für das Instrument von Fig. 9a;
Fig. 10 ist eine teilweise Seitenrißansicht des Gesperreabschnitts des Instruments von Fig. 1b;
Fig. 10-1 ist eine Darstellung, in der spezielle Winkel eines Abschnitts des Gesperremechanismus festgelegt sind;
Fig. 10a bis 10c zeigen verschiedene Einzelheiten des Abschnitts des Instruments gemäß Fig. 10;
Fig. 10d zeigt schematisch verschiedene Positionen für die Endeffektoren von Fig. 1a;
Fig. 10e zeigt eine alternative Ausführungsform für die Konfiguration von Fig. 10;
Fig. 10f und lag zeigen eine fragmentierte Seitenrißansicht bzw. eine Untersicht einer alternativen Ausführungsform des Zahnmechanismus von Fig. 10;
Fig. 10h ist eine Seitenrißansicht eines Deckelteils für den Gesperregehäuseabschnitt des Griffs des Instruments von Fig. 1b;
Fig. 10i ist eine Seitenrißansicht des Deckelteils von Fig. 10h und zeigt dessen Inneneingriffselemente;
Fig. 11a und 11b sind eine Aufrißansicht bzw. eine Seitenansicht eines alternativen Schubstangen-Eingriffselements der Erfindung;
Fig. 11c und 11d sind eine teilweise Seitenrißansicht bzw. eine Querschnittansicht des Hebelarms der Erfindung mit dem Schubstangen-Eingriffselement von Fig. 11a in einer Einführposition;
Fig. 11e, 11f und 11g sind eine Querschnittansicht, eine teilweise Seitenrißansicht bzw. eine teilweise Draufsicht des Hebelarms der Erfindung mit dem Schubstangen-Eingriffselement von Fig. 11a in einer Stangeneingriffsposition; und
Fig. 11h ist eine teilweise Perspektivansicht des Schubstangen-Eingriffselements von Fig. 11a in einer Stangeneingriffsposition.

NÄHERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

In Fig. 1a und 1b ist ein endoskopisches oder laparoskopisches chirurgisches Einweginstrument mit 10 bezeichnet. Allgemein weist das chirurgische Einweginstrument 10 einen Aluminiumtubus 20 mit einer Längsachse 185, Endeffektoren 22, 24, eine Schäkeleinrichtung 30, eine Betätigungsvorrichtung 50 und eine Schubstange 60 auf. Vorteilhaft ist die Schäkeleinrichtung 30 ein getrennt gebildetes Aluminiumstück, das einen festen Eingriff mit dem Aluminiumtubus 20 am distalen Ende 21 des Aluminiumtubus herstellt, z. B. durch Einbördeln des Tubus 20 gemäß 32. Hierin bedeutet das "distale Ende" des Instruments 10 oder eines Teils davon das am nächsten an der Operationsstelle und am weitesten vom Chirurgen befindliche Ende, während das "proximale Ende" des Instruments 10 oder ,eines Teils davon das am nächsten zum Chirurgen und am weitesten von der Operationsstelle gelegene Ende ist. Außerdem stellt der Schäkel 30 einen Eingriff mit den Endeffektoren 22, 24 an einem Schwenkstift oder einer Schwenkschraube 40 her, da die Endeffektoren um den Schwenkstift 40 schwenken. Ferner sind die Endeffektoren an ihren proximalen Enden mit dem distalen Ende der Schubstange 60 über Koppelelemente 62, 64 gekoppelt. Durch den Schäkel wird wirksam die (mit 65 bezeichnete) Hin- und Herbewegung der Schubstange 60 in die mit 67, 68 bezeichnete Wirkung der Endeffektoreinrichtung umgewandelt. Der Metalltubus 20 ist mit einer isolierenden aufgeschrumpften Kunststoffschicht 97 versehen, die für Schutz sorgt, wenn elektrische Energie an einem Anschluß 99 angelegt ist, z. B. für Kauterisationsverfahren.
Gemäß Fig. 1a, 2a und 2b sind die Endeffektorelemente 22, 24 Greiferelemente. Jedoch ist deutlich, daß die Erfindung auf alle einzeln oder doppelt wirkenden Instrumente zutrifft, die durch einen Trokartubus eingeführt werden sollen. Damit lassen sich verschiedene Arten von Endeffektoren nutzen. Tatsächlich können verschiedene Ausführungsformen der Koppelelemente, der Schäkeleinrichtung und der Schubstange gemäß der Beschreibung in der zugehörigen Hauptanmeldung im Zusammenhang mit den bevorzugten Aspekten der Erfindung genutzt werden. Unabhängig davon zeigt Fig. 2a die Endeffekto ren 22, 24 in einer geschlossenen Position, und Fig. 2b ist eine Aufrißansicht der Konfiguration von Fig. 2a und zeigt den Betätigungsmechanismus (in Durchsicht), der vollständiger in Fig. 1b veranschaulicht und nachfolgend beschrieben ist.
Wie erwähnt wurde, verleiht die in Fig. 1a mit 65 bezeichnete Hin- und Herbewegung der Schubstange 60 nach vorn und zurück den Endeffektoren 22, 24 eine mit 67, 68 bezeichnete Schwenk- oder Drehbewegung. Gemäß Fig. 1b wird die Hin- und Herbewegung 65 der Schubstange 60 durch die Hebelarmbewegung 70 des Hebelarms 75 der Betätigungsvorrichtung 50 bewirkt, der einen Schwenkeingriff durch eine Schwenkstange 80 mit dem Griffteil 85 herstellt. Darstellungsgemäß sind das Griffteil 85 und der Hebelarm 75 für den Einhandbetrieb konfiguriert.
Bei den meisten früheren endoskopischen Instrumenten der Technik war die Orientierung der Betätigungsvorrichtung 50, d. h. des Griffs 85 und Hebelarms 75, gegenüber den Endeffektoren 22, 24 fest. Wollte also ein Chirurg den Griff und Hebelarm in eine zweckmäßigere Position drehen, drehten sich auch die Endeffektoren 22, 24 entsprechend. Mit der Erfindung kann die Betätigungsvorrichtung 50 in jede zweckmäßige Orientierung über 360º hin und her gedreht werden, ohne daß es dadurch zur Drehbewegung der Endeffektoren 22, 24 kommt.
Die Einzelheiten der Betätigungsvorrichtung, durch die eine Drehung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform erfolgen kann, gehen aus Fig. 1b, 3, 4a, 4b, 5a, 5b und 6 besser hervor. Allgemein weist die Betätigungsvorrichtung ein Hülsen-(Preßhülsen-)Teil 90, die Griffeinrichtung 85 und den Hebelarm 75 auf. Das Hülsenteil 90 umgibt einen Abschnitt des Metalltubus 20, der von den Endeffektoren 22, 24 entfernt und nach vorn genau benachbart zum proximalen Ende 23 des Metalltubus 20 ist. Wie ein Vergleich von Fig. 1b und 3 zeigt, ist das Hülsenteil 90 auf dem Metalltubus 20 axial hin und her beweglich, was mit 101 in Fig. 3 dargestellt ist. Allerdings ist das Hülsenteil 90 in seiner Bewegung durch eine elastische Feder oder Vorspanneinrichtung 103 beschränkt. Darstellungsgemäß ist die elastische Feder 103 eine Schraubenfeder, die den Umfang des Metalltubus 20 umgibt und in einem Innen umfangsschlitz oder hinterschnittenen Bereich 105 der Hülse 90 sitzt. Die elastische Feder 103 wird durch einen Festhaltering 107 und einen nach innen vorragenden Abschnitt 95 des Hülsenteils 90 zusammengedrückt gehalten. Der Festhaltering 107 sitzt in einem Umfangsschlitz 109 des Metalltubus 20. Alternativ kann der Festhaltering 107 bei Fehlen eines solchen Umfangsschlitzes fest in den Metalltubus 20 eingreifen. Mit der vorgesehenen Anordnung ist die Hülse 90 durch die elastische Feder 103 mit dem Hohltubus 20 gekoppelt und wird dadurch zum proximalen Ende 23 des Metalltubus 20 gedrückt.
Gemäß Fig. 1b und insbesondere Fig. 6 ist der Metalltubus 20 vorzugsweise mit mehreren sich axial erstreckenden, über den Umfang beabstandet angeordneten Schlitzen 145 (obwohl nur ein solcher Schlitz erforderlich ist) in einem von der Hülse 90 umgebenen Abschnitt des Tubus 20 versehen. Eine oder mehrere Führungsstangen oder sich nach innen erstreckende Vorsprünge 150 sitzen in der Hülse 90 und erstrecken sich durch sie, um gleitend in die Axialschlitze 145 einzugreifen. Mit dem zuvor beschriebenen (bei 14o gezeigten) gepaarten Eingriff wird die Hülse 90 an einer Drehung um den Metalltubus 20 gehindert, kann sich aber gemäß 101 in Fig. 1b und Fig. 3 axial bewegen.
In Fig. 4a und 4b ist deutlich, daß die Hülse 90 eine Eingriffskonfiguration 111 in Form eines einstückigen proximalen Rands 114 aus zahnähnlichen Elementen 113 und Schlitzen 115 hat. Vorzugsweise ist die Eingriffskonfiguration 111 durch einen Flanschabschnitt 117 der Hülse 90 eingeschlossen, der sich um die zahnähnlichen Elemente 113 und Schlitze 115 erstreckt. Vorzugsweise weist der Flanschabschnitt 117 eine Folge von Rippen 138 auf, die um den Umfang der Hülse 90 angeordnet sind, im wesentlichen parallel zur Längsachse des chirurgischen Instruments verlaufen und leicht mit dem Zeigefinger des Arztes manipuliert werden können. Gemäß Fig. 4a verjüngen sich die Rippen 138 in ihrem Verlauf zum distalen Ende der Hülse 90 vorzugsweise nach unten.
Gemäß Fig. 1b, 5a und 5b hat das Griffteil 85 einen hohlen distalen Abschnitt 120 in Form einer mit dem Metalltubus 20 gleichachsigen Bohrung. Innen am distalen Abschnitt des Griffs 85 ist ein Ring 124 befestigt, der sich lose um den Tubus 20 erstreckt. Der Ring 124 hat einen (in Fig. 5a und 5b gezeigten) äußeren Umfangsflächenabschnitt 122 mit einstückigen Rippen 123, die in Schlitze 126 des Hohlbohrungsabschnitts 120 des Griffs 85 eingreifen und vorzugsweise darin (z. B. durch Verkleben) abgedichtet sind. Dadurch ist der Ring 124 relativ zum Griff 85 fixiert. Um zu verhindern, daß der Griff 85 vom proximalen Ende des Tubus 20 weggleitet, ist ein Festhaltering 160 vorgesehen. Der Festhaltering 160 sitzt in einem Schlitz 165 des Metalltubus 20 benachbart zum proximalen Ende des Rings 124 (und in einem Schlitz 170 des Griffteils 85, was Fig. 9 am besten zeigt). Wie erwähnt wurde, kann der Metalltubus 20 im Ring 124 frei drehen, da er mit ihm nur im Gleiteingriff steht und einen geringen Abstand von ihm hat, der mit 175 bezeichnet ist.
Der Ring 124 des Griffteils 85 hat eine der Eingriffskonfiguration 111 der Hülse 90 entsprechende Eingriffskonfiguration 130 in Form von zahnartigen Elementen 133 und Schlitzen 135. In der "Ruhe"-Position stellen die zahnartigen Elemente 133 und Schlitze 135 einen (mit 140 in Fig. 1b bezeichneten) gepaarten Eingriff mit den Zähnen 113 und Schlitzen 115 der Hülse 90 infolge der Kraft her, die durch die elastische Schraubenfeder 103 auf die Hülse 90 zum proximalen Ende 23 des Metalltubus 20 ausgeübt wird. Wird andererseits gemäß Fig. 3 eine Kraft 137 auf die sich radial nach außen erstreckenden Rippen 138 der Hülse 90 ausgeübt, werden die Zähne 113 und Schlitze 115 aus den Zähnen 133 und Schlitzen 135 des Griffteils 85 ausgerückt. Im ausgerückten Zustand gemäß Fig. 3 kann der im Gleiteingriff mit dem Griffteil 85 stehende Metalltubus 20 relativ zum Griffteil frei drehen.
Damit der Metalltubus 20, die Endeffektoren 22, 24, die Schäkeleinrichtung 30, die Hülse 90 usw. gegenüber dem Hebelarm 75 und dem Griff 85 drehen können, ist ein gewisser Mechanismus erforderlich, durch den die Schubstange 60 drehen kann, die an ihrem proximalen Abschnitt 180 mit dem Hebelarm 75 gekoppelt ist. In Fig. 1b und Fig. 7 ist eine erste Ausführungsform einer Schubstangen-Koppeleinrichtung zum Bewirken der Relativdrehung gezeigt. Insbesondere ist die Schub stangen-Koppeleinrichtung darstellungsgemäß ein Element 190 mit allgemein kugelförmiger Oberfläche. Das kugelförmige Element 190 ist mit der Schubstange 60 gleichachsig und weist eine über den Durchmesser angeordnete Bohrung 191 auf, durch die sich die Schubstange 60 erstreckt. Die Schubstange 60 ist mit dem kugelförmigen Element 190 zweckmäßig durch eine versenkte Einstellschraube 192 gekoppelt, die einen Gewindeeingriff mit dem mit kugelförmiger Oberfläche versehenen Element 190 herstellt und bei 194 an der Schubstange 60 anliegt und sie kraftschlüssig ergreift.
Zum Unterbringen eines kugelförmigen Schubstangen-Koppelelements ist der Hebelarm 75 mit einer zylindrischen Bohrung 200 versehen. Die Bohrung 200 ist parallel zur Schwenkstange 80, die den Eingriff zwischen Griffteil 85 und Hebelarm 75 herstellt, und quer zur Schubstange 60 sowie zur Längsachse 185 des Metalltubus 20. Die zylindrische Bohrung 200 hat einen Durchmesser, der etwas größer als der des Elements 190 ist und das Element 190 mit kugelförmiger Oberfläche eng umschließt.
Gemäß Fig. 7 ist ein Schlitz 210 im Hebelarm 75 vorgesehen. Der Schlitz 210 kreuzt die zylindrische Bohrung 200 quer und nimmt die Schubstange 60 auf. Der Schlitz 210 ist so bemessen, daß er die mit 215 gezeigte Verschiebung der Schubstange 60 bei Bewegung des Hebelarms 75 und Elements 190 mit kugelförmiger Oberfläche aufnimmt. Zweckmäßig ist die Bohrung 200 im Hebelarm 75 mindestens auf einer Seite des Hebelarms 75 offen, was mit 220 bezeichnet ist, um den Zusammenbau und Eingriff der Schubstange 60 mit dem Element 190 mit kugelförmiger Oberfläche zu erleichtern. Vorzugsweise ist eine eng anliegende Kappe 225 vorgesehen, um die Bohrung zu schließen und das kugelförmige Element 190 dicht darin zu befestigen.
Im Betrieb bewirkt die mit 70 in Fig. 1b bezeichnete Schwenkbewegung des Hebelarms 75, daß das Element 190 mit kugelförmiger Oberfläche gleitend an der Vorderfläche 230 der Bohrung 200 oder der Rückfläche 240 der Bohrung 200 zu liegen kommt und diese berührt.
Auf diese Weise wird die im Eingriff stehende Schubstange 60 zurück und nach vorn bewegt, um den Endeffektoren 22, 24 die Drehbewegung gemäß 67, 68 in Fig. 1a zu verleihen. Soll die Drehorientierung des Betätigungsmechanismus 50 (mit dem Griffteil 85 und dem Hebelarm 75 im Schwenkeingriff) geändert werden, wird die Eingriffsanordnung von Fig. 1b (und auch Fig. 9) zur Ausrückanordnung von Fig. 3 geändert. Erreicht wird dies durch Wegbewegen des Hülsenteils 90 vom hinteren Ende 23 des Metalltubus 20 (d. h. distal) zu den Endeffektoren 22, 24 gegen die durch die elastische Feder 103 ausgeübte Kraft. Bei dieser Bewegung des Hülsenteils 90 gemäß Fig. 3 wird das Griffteil 85 aus der Hülse 90 ausgerückt. Befindet sich das Griffteil 85 in der gezeigten Ausrückposition, ist der Betätigungsmechanismus 50 (Griffteil 85 und Schwenkhebelarm 75) um den Metalltubus 20 (und umgekehrt) in jede gewünschte Position (von 0 bis 360º) gemäß 50' bis 50''' in Fig. 8 und 8a drehbar. In einem typischen Ablauf, bei dem der dritte und vierte Finger der Hand des Arztes in einem Griffring 910 des Griffteils 85 und der Daumen in einem Hebelring 914 des Hebels 75 stecken, wird die Hülse 90 vom Griffteil 85 mit dem Zeigefinger der Hand wegbewegt (d. h. ausgerückt) und mit dem gleichen Finger gedreht. Sobald die gewünschte Drehung erreicht ist, gibt der Zeigefinger die Hülse 90 frei, und der Griff 85 wird durch die elastische Kraft der Feder 103 erneut mit der Hülse 90 in Eingriff gebracht. Deutlich ist, daß bei Bedarf die Vorwärtsbewegung der Hülse 90 und ihre Drehung erreicht werden können, indem der Daumen aus dem Ring 914 genommen wird und Zeigefinger und Daumen zusammen benutzt werden. Natürlich kann die Vorwärtsbewegung und Drehung auch mit anderen Fingern bewirkt werden. Bei Bedarf kann zudem der Tubus 20 (und bedarfsweise die Hülse) in einer Hand gehalten werden, während der Betätigungsmechanismus 50 mit der anderen Hand in die gewünschte Position gedreht wird. Unabhängig davon, wie die Drehung zustande kommt, wird nach dem gewünschten Drehbetrag die Hülse 90 losgelassen, und die Feder 103 drückt die Hülse 90 wieder in den Eingriff mit dem Griffteil 85, wobei sich die entsprechenden zahnartigen Elemente und Schlitze von Ring und Hülse paaren. Da nur eine endliche Anzahl von zahnartigen Elementen und Schlitzen vorhanden ist, ist klar, daß die endgültige Sperr position nicht unbedingt genau die Drehposition ist, die in der nicht eingerückten Position erhalten wurde. Durch zahlreiche zahnartige Elemente und Schlitze läßt sich aber eine feine Auflösung der endgültigen Drehposition erhalten.
In Fig. 7a ist eine alternative Ausführungsform des Schubstangen-Koppelelements gezeigt. Darstellungsgemäß ist das Koppelelement 190 im Gegensatz zum Kugelelement 190 von Fig. 7 eine beschnittene Kugel. Ferner ist die Bohrung 200' als beschnittene Kugel im Gegensatz zur zylindrischen Querbohrung 200 von Fig. 7 dargestellt. Deutlich ist, daß das beschnittene kugelförmige Element 190' und die beschnittene kugelförmige Bohrung 200 geeignet funktionieren können, da der Verfahrweg des Hebelarms 75 gewöhnlich höchstens 30º beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 11a bis h (die alternativ zu den Ausführungsformen von Fig. 7 und 7a ist) ist das mit 190" gezeigte Schubstangen-Eingriffselement im wesentlichen kugelförmig und hat ein verengtes Umfangsband 600. Der Radius des Bands 600 ist um einen inkrementalen Abstand L kleiner als der Radius R des Elements 190" an seinen nicht verengten Flächen. Die Projektion des Elements 190" quer zum Band 600 hat einen Radius R-L gemäß Fig. 11b, der in einer Bohrung 200 mit ähnlichem Radius aufgenommen sowie dicht eingepaßt und eingeschoben werden kann. Gemäß Fig. 11b ist der nicht verengte Radius R des Elements 190" größer als der der Bohrung 200, so daß nur der verengte Bandabschnitt in der Bohrung 200 aufgenommen werden kann. Gemäß Fig. 11a bis h ist das allgemein kugelförmige Element 190" mit einer axialen, über den Durchmesser angeordneten Bohrung 191 zum Aufnehmen der Schubstange 60 versehen. Gemäß Fig. 11a und 11b verläuft die Bohrung 191 quer zum verengten Umfangsband 600. Eine versenkte radiale Einstellschraube 192 durchläuft das schmale Umfangsband 600 und kreuzt die Bohrung 191 zum Befestigen der Schubstange darin.
Gemäß der Seitenansicht von Fig. 11c wird beim Zusammenbau das Schubstangen-Koppelelement 190" zunächst mit seinem verengten zylindrisch geformten Umfangsbandabschnitt 600 quer zur Längsachse 207 der zylindrischen Bohrung 200 des Hebelarms 75 und Elements 190" positioniert. Das Element 190" wird so in die Bohrung 200 vorgeschoben, daß sein Umfangsband 600 den Schlitz 210 im Hebelarm 75 gemäß Fig. 11d überbrückt, wobei die Breite des Bands 600 etwas breiter als der Schlitz 210 ist. Befindet sich das Element 190" in der Überbrückungsposition von Fig. 11d, wird das Element 190" gedreht, so daß der Umfangsbandabschnitt 600 zur Längsachse 207 der zylindrischen Bohrung 200 gemäß der Schnittansicht von vorn in Fig. 11e und der Seitenansicht von Fig. 11f sowie zur axialen Durchmesserbohrung 191 im Element 190" ausgerichtet ist, die zum Schlitz 210 ausgerichtet ist. In dieser Position nimmt die Axialbohrung 191 die Schubstange 60 auf, die am Element 190" durch die radiale Einstellschraube 192 befestigt ist.
Wie Fig. 11g am besten zeigt, teilt der Schnitt des Schlitzes 210 mit der zylindrischen Querbohrung 200 die Bohrung auf und ergibt zwei beabstandete gegenüberliegende Rundöffnungen 700, 701. Die Öffnungen 700, 701 stellen darstellungsgemäß einen Gleiteingriff mit gegenüberliegenden Oberflächenabschnitten des Elements 190" her und verhindern die Bewegung des Elements 190" auf der Längsachse 207 der Bohrung 200, da der Durchmesser (2R-2L) der Bohrung 200 und damit der Öffnungen 700, 701 kleiner als der Durchmesser 2R des nicht verengten, d. h. kugelförmigen, Abschnitts des Elements 190" ist. Dadurch kann das Element 190" in Anliegeberührung mit den Öffnungen 700, 701 bei Hin- und Herbewegung der Schubstange 60 frei drehen. Gemäß Fig. 11a begrenzt das Umfangsband 600, durch das das Element 190" in die Bohrung 200 eingesetzt werden kann, vorzugsweise einen Bogen "A" von etwa 20 bis 65 Grad. Mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann ein sicherer Eingriff des Elements 190" im Griff 75 bei allen Arbeitsbewegungen erfolgen, z. B. bei Vor- und Zurückbewegen der Schubstange 60 während der Bewegung der Endeffektoren und bei Drehbewegung der Schubstange 60 relativ zum Griff 75. Im folgenden sind typische Abmessungen für das bevorzugte Schubstangen-Eingriffselement von Fig. 11a bis h aufgeführt:
Element 190" Messingkugel mit Radius R = 5,08 mm (0,2 Inch); Breite des Bands 600 = 3,81 mm (0,15 Inch); Radius am Band 600 = 4,76 mm (0,1875 Inch) L = 0,3175 mm (0,0125 Inch) "A" = 50 Grad
Bohrung 200 Durchmesser = 9,525 mm (0,375 Inch)
Schlitz 210 Breite = 3,175 mm (0,125 Inch)
Axialbohrung 191 Durchmesser = 2,54 mm (0,1 Inch)
Einstellschraube 192 Durchmesser = 3,505 mm (0,138 Inch)
Gemäß Fig. 9a, die eine Vergrößerung eines Abschnitts von Fig. 1b ist, und gemäß Fig. 9b ist deutlich, daß das Griffteil 85 mit einer sich nach außen erstreckenden Elektrode 99 versehen ist. Die Elektrode 99 ist geeignet, elektrischen Strom zur Übertragung zum Metalltubus 20 und von dort zu den Endeffektoren 22, 24 (für Kauterisationsverfahren) zu empfangen. Im Stand der Technik sind die Elektroden der Technik mit dem Griffteil und dem Metalltubus fest gekoppelt. Da aber in der Erfindung der Metalltubus 20 relativ zum Griffteil 85 drehen kann, wird eine elektrische Kontaktanordnung 300 genutzt, die gewährleistet, daß der Strom unabhängig von der Drehorientierung des Griffteils 85 nicht unterbrochen wird. Insbesondere weist die elektrische Kontaktanordnung 300 die Elektrode 99, ein elastisches Metallfederelement 305 und ein Metallkontaktelement 311 auf. Das elastische Metallfederelement 305 sitzt in einer Bohrung 310 im Griffteil 85. Die Bohrung 310 ist senkrecht zur Längsachse des Metalltubus 20. Die Bohrung 310 weist ein geschlossenes Ende 307 auf, das die Basis 309 der Elektrode 99 bildet, und die elastische Feder 305 liegt an der Basis 309 an. Da die elastische Metallfeder 305 zusammengedrückt ist, ist sie vorgespannt und drückt den kugelförmigen Metallkontakt 311, der teilweise in der Bohrung 310 eingeschlossen ist, durch eine Bohrungsöffnung 316 und an die Außenumfangsfläche 313 des Metalltubus 20. Mit dieser Anordnung kommt es bei Drehung des Griffteils 85 gemäß 320 und 321 zum Rollen oder Gleiten des Metallelements 311 in Kontakt mit dem Außenumfang 313 des Metalltubus 20, so daß ein kontinuierlicher elektrischer Kontakt zwischen Metalltubus 20 und Elektrode 99 beibehalten wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung und der Veranschaulichung in Fig. 1b, 10, 10-1 und 10a bis 10i werden verbesserte Gesperremechanismen für endoskopische Werkzeuge bereitgestellt. Durch den verbesserten Gesperremechanismus, der in Verbindung mit jedem medizinischen Werkzeug und nicht nur mit endoskopischen Werkzeugen verwendet werden kann, können die Endeffektoren 22, 24 in jeder von zahlreichen Positionen (wobei zwei solche Positionen in Fig. 10d gezeigt sind) so gesperrt werden, daß sich die Endeffektoren weiter zueinander bewegen können, aber eine weitere Bewegung der Endeffektoren voneinander weg nur dann möglich ist, wenn der Gesperremechanismus dazu entsperrt wird. Spezielle Verwendung findet ein solcher Gesperremechanismus in Klammervorrichtungen, wenngleich er nicht darauf beschränkt ist.
Erfindungsgemäß weist der Gesperremechanismus auf: einen einseitig eingespannten elastischen Streifen 400 mit einem Sperr(wider)haken 412, wobei der Streifen 400 an einer der Komponenten Griff 85 und Hebel 75 des chirurgischen Instruments angeordnet ist, ein Gesperreelement 499, das an der anderen der Komponenten Griff 85 und Hebel 75 des chirurgischen Elements angeordnet ist und mehrere Zähne 419 hat, die radial von einem den Griff und Hebel koppelnden Schwenkpunkt 80 verschoben sind, wobei jeder Zahn 419 eine Kantenfläche 498 auf parallelen Achsen hat, die parallel zur Achse des Schwenkpunkts 80 sind, und eine Nockenhebeleinrichtung 440, die in einer ersten Position den Sperrhaken 412 in eine Berührung mit dem Zahngesperre 499 drückt und in einer zweiten Position den Sperrhaken 412 nicht in eine Berührung mit dem Gesperre 499 drückt, wobei der Haken 412 vorzugsweise auch eine Kantenfläche auf einer Achse hat, die parallel zur Achse des Schwenkpunkts ist. Vorzugsweise liegen die Kanten der Zähne 419 des Zahngesperres 499 auf einem Kreisbogen, dessen Mitte der den Griff und Hebel koppelnde Schwenkpunkt 80 ist.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Gesperremechanismus der Erfindung und speziell gemäß Fig. 1b und 10 hat der einseitig eingespannte elastische Streifen oder die (auch in Fig. 10c gezeigte) Blattfeder 400 einen sich nach unten erstreckenden ausgestanzten Haken 401 zum Befestigen des elastischen Streifens 400 im Griff 85 des chirurgischen Instruments sowie einen sich nach oben erstreckenden Haken oder ein Sperrelement 412 zum Paaren mit dem Gesperre 499 im Hebelteil 75. Vorzugsweise ist das Sperrelement 412 aus dem elastischen Streifen 400 ausgestanzt und bildet vorzugsweise einen 45º-Winkel zu ihm. Vorzugsweise hat das Sperrelement 412 eine Kantenfläche 497, die parallel zur Achse des Schwenkpunkts 80 ist. Der elastische Streifen 400 ist in einen Schlitz 402 im Griffteil 85 eingesetzt, wobei sich der nach unten verlaufende Haken 401 in einen Schlitz 403 des Griffteils 85 erstreckt. Der elastische Streifen 400 ist im Griffteil 85 an einer ersten Stelle durch eine Fixierstütze oder -fläche 404 ergriffen, die einen einseitig eingespannten Eingriff am Endabschnitt 406 des Streifens 400 herstellt; d. h., ein Endabschnitt 408 des elastischen Streifens 400 ist ein "freies" Ende. Vorzugsweise ist die Fixierfläche 404 wesentlich näher am Haken 401 als am Haken 412 angeordnet und hat dadurch eine Federwirkung. Durch die Federwirkung können die Zähne am nachfolgend beschriebenen Gesperre der Hebeleinrichtung am Haken in Hakenrichtung so vorbeilaufen, daß sich die Endeffektoren auch nach Aktivieren des Gesperremechanismus weiter zueinander bewegen können.
Die Blattfeder 400 wird im Griff 85 durch Verwendung eines (in Fig. 10h und 10i gezeigten) Griffdeckels 610 gehalten, der mehrere Stifte 612a, 614a, die mit Stiftlöchern 612b und 614b am Griff 85 (gemäß Fig. 10) gepaart sind, und mehrere Berührungsflächen 615a, 617a aufweist, die mit gegenüberliegenden Flächen oder Schlitzen 615b, 617b am Griff 85 gepaart sind.
Gemäß Fig. 1b ist der elastische Streifen 400 vorzugsweise am Abschnitt 410 des Griffteils 85 positioniert, der sich am weitesten erstreckt und am weitesten vom Schwenkeingriff 80 des Hebelarms 75 mit dem Griffteil 85 entfernt ist. Gleichermaßen erstreckt sich der elastische Streifen 400 an seinem freien Endabschnitt 408 zum Abschnitt 414 des Hebelarms 75, der vom Schwenkeingriff 80 am weitesten entfernt ist. Da der Gesperremechanismus einen Abstand vom Schwenkeingriffspunkt 80 hat, läßt sich eine feinere Auflösung mögli cher Sperrpositionen erhalten, da das Bogensegment für einen Drehungsgrad größer ist als ein Bogensegment für einen Drehungsgrad, das auf einem näher am Schwenkpunkt 80 befindlichen Bogen angeordnet wäre.
Wie zuvor erwähnt wurde, weist der Gesperremechanismus der Erfindung ein Gesperre 499 mit Zähnen 419 und Nuten 418 im Hebelarm 75 auf. Gemäß Fig. 1b und 10 erstreckt sich ein länglicher Arm 416 vom Hebelarm 75 benachbart zu seinem entfernten Abschnitt 414. Der längliche Arm 416 weist mehrere Zähne 419 und Nuten 418 auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Doppelanordnung von Zähnen 419 aus dem gleichen Material wie der Hebelarm 75 auf ausgesparte ausgeschnittene Weise gebildet, wobei die Zähne einen Abschnitt der Breite des länglichen Arms 416 überspannen (was Fig. 10b zeigt), die Stützkanten 495 aber intakt bleiben. Gemäß Fig. 10a ist die Breite der Zähne 419 nur etwas breiter als die Breite des Hakens 412, um eine enge seitliche Zwangsführung für den Sperrhaken 412 zu bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind dreizehn Zähne vorgesehen. Die dreizehn Zähne überspannen einen Bogen von etwa 17º (d. h. ein Zahn alle 1,3º). Vorzugsweise sind die Zähne (gemäß Fig. 10-1 um einen Winkel "B") 45º relativ zum durch den Schwenkpunkt 80 festgelegten Radius abgewinkelt, und die Hinterkanten der Zähne sind mit einem Hinterschneidungswinkel von 10º (in Fig. 10-1 durch den Winkel "C" gezeigt) relativ zum Radius versehen. Außerdem sind die Zahnkanten 498 (und der Boden des länglichen Arms 416) vorzugsweise so geformt, daß sie auf einem Bogen D liegen, der einen Krümmungsradius auf der Grundlage des Abstands zwischen den Kanten 498 der Zähne 418 und dem Schwenkstift 80 hat; d. h., die Kanten der Zähne liegen auf einem Bogen mit dem Schwenkstift als dessen Mittelpunkt. Dies gewährleistet, daß sich der Haken 412 des elastischen Streifens 400 mit jeder Nut 418 des Gesperres 499 paaren kann, da die Drehung des Hebels 75 relativ zum Griff 85 bewirkt, daß jeder Zahn 419 am Haken 412 auf gleicher Relativhöhe vorbeiläuft. Mit den Zähnen 419 im vorgesehenen Winkel B und vorzugsweise auf dem Bogen D und mit dem Haken 412 der Blattfeder 400 in einem ähnlichen Winkel können bei nach folgend beschriebener Paarung des Hakens 412 in einer Nut 418 zwischen den Zähnen 419 die Zähne 419 immer noch am Haken 412 in Hakenrichtung so vorbeilaufen, daß eine weitere Bewegung der Endeffektoren 22, 24 zueinander erfolgen kann. Allerdings ist eine Bewegung in Gegenrichtung unmöglich.
Das dritte Element des Gesperremechanismus ist der Nokkenhebel oder der Schwenkarm 440 der Einrasteinrichtung. Der Nockenhebel hat einen einstückigen Stift 442 zwischen seinem Abzugsende 450 und seinem Nockenauflageende 451. Der Stift 442 paßt sich in Stiftausschnittlöcher 443a und 443b am Griff 85 und Griffdeckel 610 (gemäß Fig. 10h und 10i) ein und fixiert dadurch das Nockenhebel-Auflageende 451 benachbart zum elastischen Streifen 400 an einer Stelle, die nach vorn zur Blattfeder-FiXierfläche 404 zum freien Ende des elastischen Streifens 400 benachbart ist. Das Auflageende 451 des Nockenhebels 440 hat zwei unterschiedliche, sich schneidende ebene Auflageflächen 444 und 446. Befindet sich der Schwenkarm 440 in der Position von Fig. 1b und stößt die Auflagefläche 444 an den elastischen Streifen 400 an, sind der Hebelarm 75 und sein länglicher Querarm 416 gegenüber dem elastischen Streifen 400 frei beweglich, ohne daß der Haken 412 in die Zähne 4I9 und Nuten 418 des länglichen Querarms 416 eingreift. Beim Vorschieben des Nockenhebels 400 in die Position 440F gemäß Fig. 10 wird die Auflagefläche 446 in Anstoßberührung mit dem elastischen Streifen 400 in gleicher Ebene gebracht, was eine elastische Verformung des Streifens 400 bewirkt, wobei sein Sperrhakenelement 412 an seinem freien Ende 408 in Eingriff mit einem gegenüberliegenden Aufnahmeelement oder einer Nut 418 gemäß Fig. 10 kommt.
Deutlich ist, daß sich der längliche Arm 416 bei Drehbewegung des Hebelarms 75 bewegt. Wie zuvor erwähnt wurde, ist der längliche Arm 416 so angeordnet, daß das Gesperre mit den Zähnen 418 und Nuten 419 in eine eng benachbarte gegenüberliegende Beziehung mit dem elastischen Streifen 400 gebracht wird. Vor Bewegen des länglichen Querarms 416 benachbart zum Haken 412 der Blattfeder 400 oder in einer gewünschten Position des Hebelarms 75 und seines länglichen Querarms 416 (die eine gewünschte Position der Endeffektoren 22, 24 darstellt) kann der Nockenhebel 440 zur Position 440F von Fig. 1b und 10 vorgeschoben werden, um den Hebelarm 75 relativ zum Griff 85 zu sperren (und damit die Endeffektoren in einer Einstellposition zu sperren). Anschließend können der Hebelarm 75 und Griff 85 bei Bedarf gepreßt und näher zusammengeführt werden, wobei der Haken 412 über jeden Zahn 419 und in eine weitere Nut 418 hinwegläuft. Jede Sperrposition entspricht einer jeweiligen Position der Endeffektoren 22, 24 (wobei zwei solche Positionen in Figur bd gezeigt sind). Solange jedoch der Nockenhebel nicht in die Position 440 zurückgeführt ist, löst sich der Haken 412 nicht aus dem Gesperre 499 im Querarm 416, damit sich die Endeffektoren voneinander wegbewegen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 10f und 10g ist der zweckmäßig aus Formkunststoff hergestellte längliche Querarm 416' des Hebelteils 75 mit einem länglichen offenen Schlitz 800 gebildet, der sich über den Großteil seiner Länge erstreckt. Der vorgeformte Schlitz 800 ist mit längs beabstandeten Keilnuten 805, 807 gebildet. Vorgesehen ist ein gesondert gebildeter Metallstab 850 mit einer Doppelanordnung aus einstückigen zahnähnlichen Elementen 419' und Nuten 418' sowie einstückigen längs beabstandeten Keilelementen 860, 861 auf der Gegenseite des Metallstabs 850 zu den zahnartigen Teilen 419'. Der Metallstab 850 ist in den Schlitz 800 des länglichen Arms 416' so eingesetzt, daß er sich eng darin einpaßt und den länglichen Arm 416' durch Einpressen der Keilelemente 860, 861 in die Keilnuten 805, 807 sicher ergreift. In ihrer Position erstrecken sich die Kanten 498' der zahnartigen Teile 419' des Metallstabs 850 im wesentlichen wie die Außenkante 875 des länglichen Arms 416'. Wie bei den im Griff gebildeten Zähnen ist der Metallstab 850 vorzugsweise so gebildet, daß die Zähne in einem Bogen D angeordnet sind, der einen Krümmungsradius auf der Grundlage des Abstands zwischen den Kanten 498' der Zähne 419' und dem Schwenkstift 80 hat; d. h., die Kanten 498' der Zähne 419' liegen auf einem Bogen D mit dem Schwenkstift als dessen Mittelpunkt. Dadurch ist gewährleistet, daß sich der Haken 412 des elastischen Streifens 400 mit jeder Nut 418' des Gesperres 499' paaren kann, wenn die Drehung des Hebels 75 relativ zum Griff 85 bewirkt, daß jeder Zahn 419 am Haken 412 auf gleicher Relativhöhe vorbeiläuft.
Während die zuvor beschriebene Anordnung von Fig. 1b und Fig. 10 die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Hinblick auf den Gesperremechanismus zeigt, kann bei Bedarf und gemäß Fig. 10e der elastische Streifen 400 mit dem Hebelarm 75 und nicht mit dem Griffteil 85 in Eingriff gebracht sein, und der längliche Querarm 416 kann am Griffteil 85 anstatt am Hebelarm 75 befestigt sein (d. h., die Teile sind umgekehrt). Während außerdem die Elemente der bevorzugten Ausführungsform an den entfernten Abschnitten des Hebelarms 75 und Griffteils 85 angeordnet sind, können die statt dessen an einer Stelle zwischen dem Schwenkeingriff 80 und den entfernten Ausdehnungen positioniert sein, was in Fig. 1b in Durchsicht bei 900 gezeigt ist. Um die Bewegung des Gesperremechanismus an eine solche Zwischenstelle anzupassen, ist deutlich, daß der Bogen D' an den Gesperrezähnen einen proportional verkleinerten Radius hat. Da außerdem die Bewegung in Graden auf dem Bogen die Bewegung der Endeffektoren festlegt, sind bei erforderlicher Feineinstellung weitaus feinere Zähne und Nuten (und somit ein feinerer Haken) an der Zwischenstelle als an der bevorzugten Stelle notwendig. Um ferner den Gesperremechanismus unterzubringen, müssen entweder die Griffe weitaus breiter sein, so daß die Gesperrezähne, die Blattfeder, der Nockenhebel usw. in den Griff und den Hebel ohne Beeinträchtigung der konstruktiven Unversehrtheit von Griff und Hebel eingefügt werden können, oder der Gesperremechanismus muß aus der Ebene von Griff und Hebel herausbewegt werden. Wird der Gesperremechanismus aus der Ebene von Griff und Hebel herausbewegt, ist dafür zu sorgen, daß dennoch eine Anordnung zustande kommt, bei der der Schwenkpunkt 80 immer noch der Mittelpunkt des Bogens für die Gesperrezähne ist.
Veranschaulicht und beschrieben wurden endoskopische Instrumente mit drehbaren Endeffektoren und Gesperremechanismen. Wenngleich spezielle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, soll die Erfindung nicht darauf beschränkt sein, sondern einen Schutzumfang gemäß den Ansprüchen haben. Obgleich spezielle Materialien als bevorzugt beschrieben wur den, ist daher deutlich, daß auch andere Materialien genutzt werden könnten. Beispielsweise könnte anstelle einer Metallblattfeder für den Gesperremechanismus ein elastischer Streifen aus Hartkunststoff zum Einsatz kommen. Obwohl ähnlich bestimmte Abmessungen und Formen verschiedener Objekte, z. B. des kugelförmigen Stangeneingriffsteils, als bevorzugt offenbart wurden, ist klar, daß andere Formen und Abmessungen genutzt werden könnten. Anstelle einer Hülse mit Außenrippen, die parallel zur Längsachse des Tubus verlaufen, könnte z. B. die Hülse überhaupt keine Rippen oder quer zur Längsachse verlaufende Rippen haben. Obgleich ferner typische scherenartige Griffelemente für sowohl den Hebelarm als auch den Griff vorgesehen wurden, ist deutlich, daß andere Anordnungen verwendet werden könnten, sofern eine Relativbewegung zwischen beiden erhalten werden kann, damit Endeffektoren schwenken. So könnten z. B. der Griff und/oder Hebelarm eine andere Art von Greifeinrichtung sein. Somit wird dem Fachmann klar sein, daß noch weitere Abwandlungen an der Erfindung vorgenommen sein könnten, ohne von ihrem Schutzumfang gemäß den Ansprüchen abzuweichen.

Claims

1. Medizinisches Instrument mit einem sich längs erstrekkenden Außentubus (20) mit einem proximalen Ende, einem distalen Ende und einer Längsachse (185), einer Schubstange (60), die sich durch den Außentubus (20) erstreckt und ein proximales und distales Ende hat, einer Betätigungsvorrichtung, die in den Außentubus (20) und die Schubstange (60) eingreift und der Schubstange (60) eine axiale Hin- und Herbewegung relativ zu dem Außentubus (20) verleiht, einer Endeffektoreinrichtung (22, 24), die mit der Schubstange (60) an dem distalen Ende der Schubstange (60) gekoppelt und schwenkbar mit dem Außentubus (20) gekoppelt ist, einem Schäkel (30), der mit dem Außentubus (20) gekoppelt ist, wobei die axiale Hin- und Herbewegung in eine Schwenkbewegung der Endeffektoreinrichtung (22, 24) umgewandelt wird, einer Griffeinrichtung (85), die sich drehbar mit dem Außentubus (20) in Eingriff befindet, und einer Hebelarmeinrichtung (75), die schwenkbar in die Griffeinrichtung (85) eingreift und mit dem proximalen Ende der Schubstange (60) gekoppelt und um dieses drehbar ist, wobei das Instrument gekennzeichnet ist durch:

ein Hülsenteil (90), das einen ersten Abschnitt des Außentubus (20) zwischen dem proximalen Ende und dem distalen Ende des Außentubus (20) umgibt, wobei das Hülsenteil (90) gegenüber dem Außentubus (20) auf der Längsachse beweglich und das Hülsenteil (90) an einer Drehung um den Außentubus (20) gehindert ist, das Hülsenteil (90) ein proximales Ende mit einem ersten Umfangsrandabschnitt (114) hat, der mindestens teilweise den Außentubus (20) umgibt, und der erste Umfangsrandabschnitt (114) eine erste Eingriffseinrichtung (111) hat; eine Hülsenvorspann- oder elastische Einrichtung (103), die benachbart zu dem Hülsenteil und benachbart zu dem Außentubus ist, zum elastischen Widerstehen einer Bewegung des Hülsenteils (90) auf der Längsachse in eine von dem proximalen Ende des Außentubus wegführende Richtung; wobei die Griffeinrichtung (85) einen zweiten Umfangsrandabschnitt (124) hat, der mindestens teilweise den Außentubus (20) umgibt, und eine zweite Eingriffseinrichtung (130) für einen lösbaren gepaarten Eingriff mit der ersten Eingriffseinrichtung (111) hat,

wobei in einer Eingriffsposition der ersten und zweiten Eingriffseinrichtung (111, 130) die Griffeinrichtung (85) und die Hebelarmeinrichtung (75) relativ zu dem Hülsenteil (90), dem Außentubus (20) und der Endeffektoreinrichtung (22, 24) drehfixiert sind und in einer Ausrückposition der ersten und zweiten Eingriffseinrichtung (111, 130) die Griffeinrichtung (85) und die Hebelarmeinrichtung (75) relativ zu dem Hülsenteil (90), dem Außentubus (20) und der Endeffektoreinrichtung (22, 24) frei drehen.

2. Medizinisches Instrument nach Anspruch 1, wobei die Griffeinrichtung (85) einen ersten hohlen distalen Abschnitt hat, der einen zweiten Abschnitt des Außentubus (20) benachbart und proximal zu dem Hülsenteil (90) umgibt, wobei der hohle distale Abschnitt der Griffeinrichtung (85) den zweiten Umfangsrandabschnitt (130) hat.

3. Medizinisches Instrument nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Hülsenvorspann- oder elastische Einrichtung (103) eine Schraubenfeder (103) aufweist, die mindestens einen Abschnitt des Außentubus (20) umschließt und von dem Hülsenteil (90) umgeben ist, und/oder der Außentubus (20) mindestens einen sich axial erstreckenden Schlitz (145) in seinem ersten Abschnitt von ihm hat und das Hülsenteil (90) mindestens einen sich nach innen erstreckenden Vorsprung (150) hat, der gleitend in den mindestens einen sich axial erstreckenden Schlitz (145) eingreift, damit eine Axialbewegung erfolgen kann, aber eine Drehbewegung des Hülsenteils (90) relativ zu dem Außentubus (20) verhindert ist.

4. Medizinisches Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Eingriffseinrichtung (111) eine erste Zahn- und Nutenkonfiguration (113, 115) aufweist, die den Außentubus (20) umschließt, und die zweite Eingriffseinrichtung (130) eine zweite Zahn- und Nutenkonfiguration (133, 135) aufweist, die den Außentubus (20) umschließt, wobei die erste und zweite Zahn- und Nutenkonfiguration (113, 115, 133, 135) im wesentlichen identisch sind, und/oder wobei das Hülsenteil (90) mehrere Rippen (138) aufweist, die radial um die Längsachse beabstandet sind und im wesentlichen parallel zu der Längsachse verlaufen.

5. Medizinisches Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer Schubstangen-Eingriffseinrichtung (190), wobei die Schubstangen-Eingriffseinrichtung (190) ein mindestens teilweise mit kugelförmiger Oberfläche versehenes Element (190) aufweist, wobei das teilweise mit kugelförmiger Oberfläche versehene Element (190) eine erste Bohrung (191) hat, die mit der Schubstange (60) gleichachsig ist und sie aufnimmt, wobei die Hebelarmeinrichtung (75) eine zweite Bohrung (200) hat, die das teilweise mit kugelförmiger Oberfläche versehene Element (190) dicht, gleitend und drehbar aufnimmt, wobei eine Drehung der Hebelarmeinrichtung (75) relativ zu dem Außentubus (20) eine Drehung der Hebelarmeinrichtung (75) relativ zu der Schubstangen-Eingriffseinrichtung (190) bewirkt.

6. Medizinisches Instrument nach Anspruch 5, wobei sich die zweite Bohrung (200) mindestens teilweise durch die Hebelarmeinrichtung (75) erstreckt und quer zu der Längsachse ist und die Hebelarmeinrichtung (75) eine dritte Bohrung (210) quer zu der zweiten Bohrung (200) hat, die die Schubstange (60) aufnimmt und eine freie Bewegung der Schubstange (60) während einer Schwenkbewegung der Hebelarmeinrichtung (75) relativ zu der Griffeinrichtung (85) erlaubt.

7. Medizinisches Instrument nach Anspruch 5, wobei das teilweise mit kugelförmiger Oberfläche versehene Element (190) eine im wesentlichen vollständige Kugel mit einer Bohrung zur Einstellschraubenaufnahme senkrecht zu der ersten Bohrung (191) ist und das medizinische Instrument ferner eine Einstellschraube (192) aufweist, die sich in der Bohrung zur Einstellschraubenaufnahme erstreckt und das Schubstangen-Aufnahmeelement relativ zu der Schubstange (60) einstellt, wobei die Einstellschraube (192) im wesentlichen in der Bohrung zur Einstellschraubenaufnahme enthalten ist; und/oder wobei das mindestens teilweise mit kugelförmiger Oberfläche versehene Element (190) eine im wesentlichen vollständige Kugel und die zweite Bohrung (200) im wesentlichen zylindrisch ist.

8. Medizinisches Instrument nach Anspruch 5, wobei das mindestens teilweise mit kugelförmiger Oberfläche versehene Element (190') eine im wesentlichen vollständige Kugel mit einem ersten Radius mit einem zylindrisch geformten Bandabschnitt mit einem zweiten Radius ist, der kleiner als der erste Radius ist, wobei der Bandabschnitt mit der ersten Bohrung im wesentlichen gleichachsig ist, wobei die zweite Bohrung einen dritten Radius hat, der kleiner als der erste Radius und mindestens so groß wie der zweite Radius ist.

9. Instrument nach Anspruch 8, wobei die im wesentlichen vollständige Kugel mit einem zylindrisch geformten Bandabschnitt eine Bohrung zur Einstellschraubenaufnahme hat, die senkrecht zu der ersten Bohrung ist und sich von dem zylindrisch geformten Bandabschnitt durchgehend bis zu der ersten Bohrung erstreckt, und das Instrument ferner eine Einstellschraube (192') aufweist, die sich in der Bohrung zur Einstellschraubenaufnahme erstreckt und das Schubstangen-Aufnahmeelement relativ zu der Schubstange (60) einstellt, wobei die Einstellschraube (192') im wesentlichen in der Bohrung zur Einstellschraubenaufnahme enthalten ist.

10. Instrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einem ersten Festhaltering (107), der fest in die Außenfläche des Außentubus (20) benachbart und distal zu der Schraubenfeder (103) eingreift, und das Hülsenteil (90) ferner einen sich nach innen erstreckenden Vorsprung (95) aufweist, der proximal zu der Schraubenfeder (103) ist und in die Außenfläche des Außentubus (20) eingreift, wobei die Schraubenfeder (103) zwischen dem ersten Festhaltering (107) und dem sich nach innen erstreckenden Vorsprung (95) sitzt.