DE69609174T2

DE69609174T2 - Chirurgische greifvorrichtung

Info

Publication number: DE69609174T2
Application number: DE69609174T
Authority: DE
Inventors: Timothy Benham; David Garlick; Malcolm Grant; Margaret Green; Vivian Wood
Original assignee: University of Nottingham; University of Dundee
Current assignee: NOTTINGHAM NOTTINGHAM GB, University of
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: US20050228441A1; EP0822781B1; JPH11503951A; GB9508328D0; EP0822781A1; WO1996033660A1; AU5405596A; DE69609174D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Greifvorrichtung zur chirurgischen Verwendung und betrifft insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, einen biokompatiblen chirurgischen Nadelhalter mit verformbaren Greifflächen.
Chirurgische Nadelhalter, die im allgemeinen Zangengestalt haben, sind bekannt und werden sowohl in der allgemeinen als auch bei der laparoskopischen Chirurgie verwendet. Herkömmlicherweise wird die Greiffläche bzw. werden die Greifflächen solcher Halter maschinell zu einer gerändelten Oberfläche bearbeitet oder mit einer relativ harten und rauen Beschichtung, wie z. B. Wolframkarbid, überzogen, um zu verhindern, dass sich während einer Operation die Nadel bewegt oder aus dem Nadelhalter herausfällt. Greifflächen dieser Art neigen dazu, die Nadel zu verformen und können eine Oberflächenbeschichtung von der Nadel sowie das Nadelmaterial selbst entfernen, das üblicherweise eine Art von Edelstahl ist. Diese Verformung und Verschlechterung der Nadeln verursacht Probleme, und zwar insbesondere bei genauer chirurgischer Arbeit. Darüber hinaus wird bekanntlicherweise die Nadel während eines chirurgischen Eingriffs aus dem Halter herausgezogen oder in dem Halter verdreht, was zu einer falschen Ausrichtung einer gekrümmten Nadel führt.
Die Patentbeschreibung US-A-5 242 458 offenbart einen Nadelhalter zur endoskopischen Verwendung.
Die vorliegende Erfindung versucht diese oder andere Nachteile des Stands der Technik zu verringern oder zu umgehen.
Erfindungsgemäß wird eine biokompatible Greifvorrichtung (10) zur chirurgischen Verwendung mit mindestens einer verformbaren Greiffläche (20) bereitgestellt, wobei die Fläche ein Formge dächtnis-Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnis-Material eine Restporosität aufweist.
Die Oberfläche ist verformbar, um sich zumindest teilweise der Form eines ergriffenen Gegenstands anzupassen, um dadurch einen verbesserten Griff des Gegenstands zu bewirken. Die Oberfläche weist ein Formgedächtnis-Material auf, und zwar insbesondere eine Formgedächtnis-Legierung, die durch eine Formgedächtnis- Phasenumwandlung beim Erwärmen in einen nicht-verformten Zustand zurückkehren kann.
Der Begriff Formgedächtnis-Material wird hier verwendet, um auf ein Material hinzuweisen, das sich von einer verformten Gestalt zu einer im wesentlichen spannungsfreien vorgeformten Gestalt erholt, wenn es gewissen vorbestimmten Bedingungen ausgesetzt wird.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein Paar zusammenwirkender Greifglieder auf, von denen jedes eine Greiffläche erzeugt, wobei ein Gegenstand zwischen den Flächen gehalten werden kann. Vorzugsweise ist eine Beschichtung oder eine Einlage aus dem Formgedächtnis-Material an jedem Greifglied vorgesehen, um die jeweilige Greiffläche zu bilden.
Die Formgedächtnis-Legierung kann eine Titan-Nickel-Legierung sein, und zwar vorzugsweise eine nominal gleichatomige Legierung, deren Zusammensetzung zwischen 48 und 52 Atom-% Nickel aufweist.
Die Legierungsbeschichtung oder -einlage kann durch Löten bzw. Hartlöten, Schweißen, Nieten, Sintern oder Aufpressen aufgetragen oder befestigt werden.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung ein chirurgischer Nadelhalter, der speziell die Gestalt einer Zange hat.
Die Erfindung wird nun lediglich zur Veranschaulichung an Hand der folgenden begleitenden Zeichnung beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine schematische Zeichnung des erfindungsgemäß gefertigten chirurgischen Nadelhalters ist; und
Fig. 2 schematisch die Arbeitsweise der Backeneinlagen zeigt.
In Fig. 1 hat ein chirurgischer Nadelhalter 10 aus Edelstahl die allgemeine Form einer Zange. Der Halter 10 hat ein Paar Backen 12, die um einen Drehpunkt 14 beweglich sind. Jede Backe 12 hat eine innere Fläche 16, in der eine Einlage 18 vorgesehen ist. Jede Einlage 18 stellt eine Greiffläche dar, so dass die jeweiligen Greifflächen 20 miteinander in Berührung kommen, wenn der Nadelhalter im geschlossenen Zustand ist.
Jede Einlage 18 besteht aus einer nominal gleichatomigen Nickel/Titan-Formgedächtnis-Legierung und wird durch einen im folgenden beschriebenen Vorgang geformt. Die durch die Legierungseinlage 18 erzeugte Greiffläche 20 ist bei Kraftaufwendung verformbar, die z. B. aufgebracht wird, um eine herkömmliche chirurgische Nadel 22 aus Edelstahl in den Backen 12 des Nadelhalters zu halten (siehe Fig. 2B). Die Einlagen 18 verformen sich somit, wenn eine Nadel ergriffen wird, wodurch sich ein festes und genaues Ergreifen ohne Beschädigung der eigentlichen Nadel erzielen lässt. Die Nickel/Titan-Formgedächtnis-Legierung hat einen relativ hohen Reibungskoeffizienten und verhält sich wirkungsvoll als haftendes Material, das die Nadel ergreift.
Die Größe der Einlagen ermöglicht die Durchführung mehrerer Greifvorgänge, bevor die Einlage im wesentlichen über ihrer Oberfläche verformt wird. Das Einlagematerial muss dann geeigneten Bedingungen ausgesetzt werden, damit eine Formgedächtnis- Rückbildung bewirkt wird, um es in seinen ursprünglichen (unverformten) Zustand zurückzubringen. Die in dem vorliegenden Beispiel verwendete Nickel/Titan-Legierung hat eine Marten sit/Austenit-Phasenumwandlungstemperatur von etwa 50ºC bis 100ºC, und somit kann ihre Formgedächtnis-Wirkung entweder durch Eintauchen in heißes Wasser oder durch eine routinemäßige Autoklav-Sterilisation bewirkt werden.
Die Einlagen 18 werden aus elementarem reinem Nickel- und Titanpulver hergestellt. Die Pulver werden in einem Verhältnis von etwa 50% Ni/Ti gemischt, kaltgepreßt und einer Sinterung in inerter Atmosphäre (Argon) ausgesetzt. Der sich ergebende gesinterte Preßling enthält eine geschlossene Porosität, deren Ausmaß sich durch Änderung des Kaltpreßdrucks und die anfängliche Partikelgröße des Nickel- und Titanpulvers steuern lässt. So kann eine Abänderung der theoretischen Dichte der Backeneinlagen erzielt werden. Der intermetallische Ni/Ti-Pulverprozeß zeigt Formgedächtnis-Wirkung mit einer Martensit/Austenit- Phasenumwandlungstemperatur, die je nach Zusammensetzung bei 50ºC bis 100ºC liegt.
Die Einlagen 18 können an dem Nadelhalter entweder durch Nieten, Löten, Sintern oder durch Löten bzw. Hartlöten angebracht werden. Das vorliegende Beispiel verwendet eine Art Silber- Lötmaterial, und zwar eine Silber/Kupfer/Zink/Zinn-Legierung von Eutectic Co. Ltd. aus Worcestershire mit dem Namen Superflux 1020. Das entsprechende Flussmittel ermöglicht, dass das Lötmaterial den Edelstahl des Nadelhalters 10 relativ leicht benetzt. Um die Legierungseinlage zu beschichten, wurde sie zunächst mit geschmolzenem Flussmittel zugedeckt, woraufhin eine kleine Menge Lötmaterial auf ihr geschmolzen wurde. Auf der Oberfläche gebildetes Oxid wurde durch das Lötmittel mit einem geeigneten spitzen Edelstahlinstrument weggekratzt. Wenn die Legierungseinlage auf einer geeigneten Überhitzung gehalten wurde, floss das Lötmittel unter den Oxidfilm und hob ihn ab. Die Schlacke wurde abgekratzt und frische Schlacke als Schutz aufgetragen.
Wenn beide Oberflächen mit Lötmittel beschichtet wurden, wurden sie zusammengefügt und erneut erhitzt, bis sie schwitzten, wo durch gewährleistet wurde, dass die richtigen relativen Positionen beibehalten wurden.
Somit wurde ein chirurgischer Nadelhalter bereitgestellt, der es ermöglicht, ein gutes Ergreifen ohne nennenswerte Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Nadel zu erzielen.
Änderungen können im Rahmen der Erfindung durchgeführt werden. Insbesondere kann eine verformbare Greiffläche durch andere als die beschriebenen Materialien erzeugt werden und kann auf dem Nadelhalter auf beliebige geeignete Art aufgebracht werden. Die Erfindung erstreckt sich auch auf chirurgische Geräte, die keine Nadelhalter sind.
In der vorgenannten Beschreibung wurde zwar beabsichtigt, die Aufmerksamkeit auf diejenigen Merkmale der Erfindung zu richten, die als besonders wichtig erachtet werden, doch ist der vom Anmelder beanspruchte Schutz selbstverständlich nur durch die beigefügten Ansprüche eingeschränkt.

Claims

1. Biokompatible Greifvorrichtung (10) zur chirurgischen Verwendung mit mindestens einer verformbaren Greiffläche (20), wobei die Fläche ein Formgedächtnis-Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgedächtnis-Material eine Restporosität aufweist.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (20) eine Formgedächtnis-Legierung aufweist.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung in der Lage ist, eine Verformung mittels Formgedächtnis-Phasenumwandlung durch Erhitzen zu beseitigen.

4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) ein Paar zusammenwirkender Greifglieder (12) aufweist, von denen jedes eine Greiffläche (20) erzeugt, wobei ein Gegenstand (22) zwischen den Flächen (20) gehalten werden kann.

5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung oder eine Einlage (18) aus dem Formgedächtnis-Material an jedem Greifglied (12) vorgesehen ist, um die jeweilige Greiffläche (20) zu bilden.

6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgedächtnis-Legierung eine Titan- Nickel-Legierung ist.

7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zwischen 48 und 52 Atom-% Nickel aufweist.

8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgedächtnis-Legierung eine nominal gleichatomige Legierung ist.

9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsbeschichtung oder -einlage (18) durch Löten bzw. Hartlöten, Schweißen, Nieten, Sintern oder Aufpressen aufgetragen oder befestigt wird.

10. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) ein chirurgischer Nadelhalter ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) die Gestalt einer Zange hat.

12. Verwendung einer Vorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Ergreifen eines Gegenstands (22), dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (20) verformbar ist, um sich zumindest teilweise der Gestalt des dabei ergriffenen Gegenstands (22) anzupassen, um einen verbesserten Halt des ergriffenen Gegenstands (22) zu erzeugen.