DE9419138U1 - Surgical tubular shaft instrument - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Rohrschaftinstrument mit einem Griffteil, einem rohrförmigen Schaft, einem zangenförmigen Werkzeug am Ende des Schafts und mit einer Schub- und Zugstange im Schaft, die bei einer Verschiebung vom Griffteil aus das Werkzeug öffnet und schließt.The invention relates to a surgical tubular shaft instrument with a handle part, a tubular shaft, a pliers-shaped tool at the end of the shaft and with a push and pull rod in the shaft, which opens and closes the tool when moved from the handle part.
Derartige Rohrschaftinstrumente werden vorwiegend für Iaparoskopische und endoskopische Operationen eingesetzt, bei denen es wesentlich ist, daß ihr Außendurchmesser klein ist und bei denen auch das Griffteil möglichst wenig Volumen einnehmen soll, um durch in eine in den Körper eingeführte Trokarhülse nach Möglichkeit mehrere derartige Instrumente einführen zu können.Such tubular shaft instruments are mainly used for laparoscopic and endoscopic operations where it is essential that their outer diameter is small and where the handle part should also take up as little volume as possible in order to be able to introduce several such instruments through a trocar sleeve inserted into the body.
Bei bekannten Rohrschaftinstrumenten mit zangen- oder greiferähnlichen Werkzeugen ist es bekannt, diese Werkzeuge über eine Schub- und Zugstange zu öffnen und zu schließen und die Schub- und Zugstange in bestimmten Positionen festzulegen, beispielsweise durch eine stufenförmige Rastvorrichtung, um auf diese Weise das Werkzeug in bestimmten Positionen zu fixieren. Insbesondere erfolgt dies, um beispielsweise zwischen den Backen gegriffenesIn the case of known tubular shaft instruments with forceps or gripper-like tools, it is known to open and close these tools using a push and pull rod and to fix the push and pull rod in certain positions, for example using a stepped locking device, in order to fix the tool in certain positions. This is done in particular in order to, for example,
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Gewebe festzuhalten. Die dazu verwendeten Rastvorrichtungen arbeiten in der Regel unter Federkraft. Wenn durch eine Verschiebung des zwischen den Backen ergriffenen Gewebes die Backen sich einander annähern können, besteht die Gefahr, daß eine solche Rastvorrichtung sich löst, da die Zugkraft auf die die Schließkraft übertragende Schub- und Zugstange nachläßt. Um dies zu vermeiden, ist es bei bekannten Instrumenten dieser Art notwendig, die Schub- und Zugstange mit einer zusätzlichen Feder zu beaufschlagen, die nicht nur die Herstellung kompliziert, sondern die auch einen erheblichen Platzbedarf hat und daher zwangsläufig zu einer voluminösen Konstruktion führen muß (EP 534 303 A2).Tissue is held in place. The locking devices used for this purpose generally work under spring force. If the jaws can move closer together due to a shift in the tissue gripped between the jaws, there is a risk that such a locking device will come loose because the pulling force on the push and pull rod that transmits the closing force decreases. To avoid this, it is necessary in known instruments of this type to apply an additional spring to the push and pull rod, which not only complicates production but also requires a considerable amount of space and therefore inevitably leads to a bulky construction (EP 534 303 A2).
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Rohrschaftinstrument so auszubilden, daß auf eine zusätzliche Feder verzichtet werden kann.It is the object of the invention to design a tubular shaft instrument of this type in such a way that an additional spring can be dispensed with.
Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Rohrschaftinstrument der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schub- und Zugstange zumindest teilweise aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung mit spannungsinduzierter Martensitbildung bei Körper- und Umgebungstemperatur besteht.This object is achieved according to the invention in a surgical tubular shaft instrument of the type described at the outset in that the push and pull rod consists at least partially of a pseudo-elastic shape memory alloy with stress-induced martensite formation at body and ambient temperature.
Derartige Legierungen sind an sich bekannt (EP 145 166 Bl), sie zeichnen sich dadurch aus, daß sie in einem bestimmten Temperaturbereich in einem austenitischen Zustand vorliegen, wenn sie unverspannt sind. Wenn sie dagegen verspannt werden, ergibt sich ein Phasenübergang unter Martensitbildung, der reversibel ist. Der Phasenübergang erfolgt isotherm und führt dazu, daß dieses MaterialSuch alloys are known per se (EP 145 166 Bl), they are characterized by the fact that they are in an austenitic state in a certain temperature range when they are not stressed. If, on the other hand, they are stressed, a phase transition occurs with the formation of martensite, which is reversible. The phase transition occurs isothermally and leads to this material
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außerordentlich hohe elastische Verformungen zuläßt, die größer sind als die elastischen Verformungen innerhalb einer unveränderten Phase. Durch den Phasenübergang wird bei diesem Material eine stärkere, reversible Verformung möglich, man spricht daher von einem pseudoelalstischen Effekt.allows for extraordinarily high elastic deformations that are greater than the elastic deformations within an unchanged phase. The phase transition enables a stronger, reversible deformation in this material, which is why it is referred to as a pseudoelastic effect.
Ein solches Material kann beispielsweise eine Nickel-Titanlegierung sein. Diese ist dabei so auszuwählen, das der beschriebene pseudoelastische Effekt bei Temperaturen zu beobachten ist, die der Körpertemperatur und der Einsatztemperatur des chirurgischen Instruments entspricht, die also beispielsweise zwischen 150C und 45°C liegt.Such a material can be, for example, a nickel-titanium alloy. This should be selected so that the described pseudoelastic effect can be observed at temperatures that correspond to body temperature and the operating temperature of the surgical instrument, which is, for example, between 15 ° C and 45°C.
Die Verwendung eines Materials mit pseudoelastischem Formgedächtniseffekt führt dazu, daß das aus entsprechendem Material bestehende Teil der Schub- und Zugstange selbst als Federelement wirkt, welches jedoch ebenso wie die Schub- und Zugstange einen äußert geringen Platzbedarf hat und welches nicht als zusätzliches Bauelement eingesetzt werden muß, das die Schub- und Zugstange umgibt, sondern welches selbst Teil der Schub- und Zugstange ist. Es wird durch diese Maßnahme ein dauerhaftes Klemmen von Gewebe auch dann gewährleistet, wenn sich das Gewebe zwischen den Backen des Werkzeugs verschieben sollte und eine weitere Annäherung der Backen ermöglichen sollte.The use of a material with pseudo-elastic shape memory effect means that the part of the push and pull rod made of the corresponding material itself acts as a spring element, which, like the push and pull rod, however, requires very little space and does not have to be used as an additional component that surrounds the push and pull rod, but rather is itself part of the push and pull rod. This measure ensures that tissue is permanently clamped even if the tissue should shift between the jaws of the tool and allow the jaws to move closer together.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß in die Schub- und Zugstange ein Abschnitt aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung eingesetzt ist. Bei dieser Ausführung besteht also nicht die gesamte Schub- und Zugstange aus einem solchen Material, sondernIn a particularly preferred embodiment, it is provided that a section made of a pseudo-elastic shape memory alloy is inserted into the push and pull rod. In this embodiment, not the entire push and pull rod is made of such a material, but
Aesculap AG .'*'"I · I \ * '"I H* A 52361 u 28. November 1994 u-234Aesculap AG .'*'"I · I \ * '"I H* A 52361 u 28 November 1994 u-234
nur ein Abschnitt derselben. Durch die Auswahl dieser Abschnitte sind die elastischen Eigenschaften der Schub- und Zugstange insgesamt auswählbar und einstellbar, beispielsweise durch die Länge und die Querschnittsform des Abschnitts aus der pseudoelastischen Formgedächtnislegierung.only a section of it. By selecting these sections, the elastic properties of the push and pull rod as a whole can be selected and adjusted, for example by the length and cross-sectional shape of the section made of the pseudo-elastic shape memory alloy.
Bei einer bevorzugten Ausführung kann der Abschnitt die Form eines Drahts oder eines Röhrchens haben.In a preferred embodiment, the section may be in the form of a wire or a tube.
Dieser Abschnitt kann mit den angrenzenden Teilen der Schub- und Zugstange auf unterschiedliche Weise verbunden werden, günstig ist beispielsweise eine Verbindung durch Verschraubung, durch Weichlötung oder durch Rundumverpressung. This section can be connected to the adjacent parts of the push and pull rod in different ways. For example, a connection by screwing, by soft soldering or by all-round pressing is advantageous.
Durch Verwendung einer in dieser Weise ausgestalteten Schub- und Zugstange arbeitet dieses Rohrschaftinstrument besonders günstig zusammen mit einer Rückhaltevorrichtung, die die Schub- und Zugstange in einer bestimmten Lage festlegt. Es ist nämlich sichergestellt, daß auch bei einer stärkeren Annäherung der beweglichen Teile des Werkzeugs die Spannung innerhalb dieser Rückhaltevorrichtung aufrechterhalten wird, so daß eine unbeabsichtigte Lösung derselben vermieden werden kann.By using a push and pull rod designed in this way, this tubular shaft instrument works particularly well together with a retaining device that fixes the push and pull rod in a certain position. This is because it is ensured that even when the moving parts of the tool come closer together, the tension within this retaining device is maintained, so that unintentional release of the same can be avoided.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention serves to explain it in more detail in conjunction with the drawing. They show:
Figur 1: eine Seitenansicht eines teilweise in Längsschnitt dargestellten Rohrschaftinstruments;Figure 1: a side view of a tubular shaft instrument shown partially in longitudinal section;
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Figur 2: eine Teilarisicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Schub- und Zugstange mit einem eingelöteten Abschnitt aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung;Figure 2: a partial view of a first preferred embodiment of a push and pull rod with a soldered section made of a pseudo-elastic shape memory alloy;
Figur 3: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem eingepreßten Abschnitt aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung undFigure 3: a view similar to Figure 2 with a pressed-in section made of a pseudoelastic shape memory alloy and
Figur 4: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem eingeschraubten Abschnitt aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung.Figure 4: a view similar to Figure 2 with a screwed-in section made of a pseudoelastic shape memory alloy.
Das in der Zeichnung dargestellte chirurgische Rohrschaftinstrument umfaßt zwei gelenkig miteinander verbundene Branchen 1, 2, die jeweils eine Fingeröffnung 3 beziehungsweise 4 aufweisen. Eine der beiden Branchen ist starr mit einem rohrförmigen Schaft 5 verbunden, die andere Branche gelenkig mit einer Schub- und Zugstange 6, die im Inneren des Schafts 5 bis zu dessen vorderem Ende verläuft. Beim Verschwenken der beiden Branchen gegeneinander wird die Schub- und Zugstange 6 im Schaft 5 hin- und hergeschoben. The surgical tubular shaft instrument shown in the drawing comprises two branches 1, 2 which are connected to one another in an articulated manner and each have a finger opening 3 or 4. One of the two branches is rigidly connected to a tubular shaft 5, the other branch is articulated to a push and pull rod 6 which runs inside the shaft 5 to its front end. When the two branches are pivoted against one another, the push and pull rod 6 is pushed back and forth in the shaft 5.
Am freien Ende des Schafts 5 befindet sich ein Werkzeug 7 mit zwei gegeneinander verschwenkbaren Backen 8. Die Schub- und Zugstange 6 greift über einen Hebel 9 an den Backen 8 an, der beim Vor- und Zurückschieben der Schub- und Zugstange dadurch die Backen 8 gegeneinander verschwenkt. Diese Getriebemechanismen sind an sich bekannt und in der Zeichnung daher nur andeutungsweise dargestellt.At the free end of the shaft 5 there is a tool 7 with two jaws 8 that can be pivoted against each other. The push and pull rod 6 engages the jaws 8 via a lever 9, which pivots the jaws 8 against each other when the push and pull rod is pushed forwards and backwards. These gear mechanisms are known per se and are therefore only shown in outline in the drawing.
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Die Schub- und Zugstange 6 weist einen im Inneren des Schafts 5 angeordneten Abschnitt 10 auf, der mit dem vorderen Teil 11 und dem hinteren Teil 12 der Schub- und Zugstange dauerhaft verbunden ist und der zwischen diesen vorderen Teil 11 und den hinteren Teil 12 eingesetzt ist. Dieser Abschnitt 10 besteht aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegxerung, die eine spannungsinduzierte Martensitbildung zeigt, und zwar bei den üblichen Einsatztemperaturen des Instruments, beispielsweise zwischen 2O0C und 450C. Beispielsweise kann dieser Abschnitt aus einer NiTi-Legierung bestehen.The push and pull rod 6 has a section 10 arranged inside the shaft 5, which is permanently connected to the front part 11 and the rear part 12 of the push and pull rod and which is inserted between these front parts 11 and the rear part 12. This section 10 consists of a pseudo-elastic shape memory alloy which shows a stress-induced martensite formation, namely at the usual operating temperatures of the instrument, for example between 20 0 C and 45 0 C. For example, this section can consist of a NiTi alloy.
Dieser Abschnitt 10 kann als Draht ausgebildet sein oder als Röhrchen, auch die Schub- und Zugstange kann ihrerseits die Form einer Stange oder eines Röhrchen haben.This section 10 can be designed as a wire or as a tube, and the push and pull rod can also have the shape of a rod or a tube.
In den Figuren 2 bis 4 sind Möglichkeiten dargestellt, wie ein drahtförmiger Abschnitt 10 mit stangenförmigen vorderen und hinteren Teilen 11, 12 verbunden werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 taucht der drahtförmige Abschnitt 10 in Sacklochbohrungen 13 in den vorderen Teil 11 und den hinteren Teil 12 ein und ist mit dem vorderen Teil 11 und dem hinteren Teil 12 durch Weichlötung verbunden.Figures 2 to 4 show options for how a wire-shaped section 10 can be connected to rod-shaped front and rear parts 11, 12. In the embodiment of Figure 2, the wire-shaped section 10 extends into blind holes 13 in the front part 11 and the rear part 12 and is connected to the front part 11 and the rear part 12 by soft soldering.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3, bei dem der Abschnitt 10 ebenfalls in Sacklockbohrungen 13 eintaucht, sind vorderes Teil 11 und hinteres Teil 12 durch Rundumverpressung mit dem in die Sacklochbohrung 13 eintauchenden Abschnitt 10 verbunden.In the embodiment of Figure 3, in which the section 10 also extends into blind bores 13, the front part 11 and rear part 12 are connected by all-round pressing to the section 10 extending into the blind bore 13.
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Beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 sind die Sacklochbohrungen 13 als Innengewindebohrungen ausgebildet, in die ein mit Außengewinde versehenes Ende des Abschnitts 10 eingeschraubt ist.In the embodiment of Figure 4, the blind holes 13 are designed as internally threaded holes into which an externally threaded end of the section 10 is screwed.
Durch die Wahl der Länge und des Querschnitts sowie des Materials des Abschnitts 10 lassen sich die gewünschten Elastizitätseigenschaften einstellen.The desired elastic properties can be set by selecting the length and cross-section as well as the material of section 10.
Die Schub- und Zugstange zeigt auf diese Weise normale Elastizitätseigenschaften bei geringer Belastung, bei stärkerer Belastung jedoch ist eine sehr starke elastische Dehnung möglich, beispielsweise in einer Größenordnung bis zu 8%. Dadurch wird sichergestellt, daß auch dann noch die Schließspannung des Werkzeugs erhalten bleibt, wenn sich die Backen 8 des Werkzeugs 7 einander annähern, beispielsweise beim Herausgleiten eines gefassten Gewebestücks. Dadurch kann eine Rasteinrichtung 14, die an einer Branche 2 gehalten ist und mit einer sägezahnartigen, in der Zeichnung nicht dargestellten Kante mit der Branche 1 zusammenwirkt, auch dann wirksam bleiben, wenn sich die Backen 8 in ihrer gegenseitigen Winkellage verstellen, die über die Branchen 1, 2 auf die Rasteinrichtung 14 ausgeübte Spannung bleibt nämlich auch dann erhalten.In this way, the push and pull rod exhibits normal elastic properties under low loads, but under higher loads a very strong elastic stretch is possible, for example in the order of up to 8%. This ensures that the closing tension of the tool is maintained even when the jaws 8 of the tool 7 approach each other, for example when a piece of fabric that has been gripped slides out. This means that a locking device 14, which is held on a branch 2 and interacts with the branch 1 with a sawtooth-like edge not shown in the drawing, can remain effective even when the jaws 8 adjust their mutual angular position, because the tension exerted on the locking device 14 via the branches 1, 2 is maintained even then.
Zusätzliche Federelemente, beispielsweise in Form von Schraubenfedern, sind bei dieser Konstruktion nicht notwendig, so daß besonders schlanke Instrumente gebaut werden können, beispielsweise Instrumente mit Außendurchmessern in der Größenordnung von 2 mm.Additional spring elements, for example in the form of coil springs, are not necessary in this design, so that particularly slim instruments can be built, for example instruments with external diameters in the order of 2 mm.
Claims (1)
Griffteil, einem rohrförmigen Schaft, einem zangenförmigen Werkzeug am Ende des Schafts und mit einer Schub- und Zugstange im Schaft, die bei
einer Verschiebung vom Griffteil aus das Werkzeug öffnet und schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub- und Zugstange (6) zumindest teilweise aus einer pseudoelastischen Formgedächtnislegierung mit spannungsinduzierter Martensitbildung bei Körper- und Umgebungstemperatur besteht.Surgical tubular shaft instrument with a
Handle part, a tubular shaft, a pliers-shaped tool at the end of the shaft and a push and pull rod in the shaft, which
a displacement from the handle part opens and closes the tool, characterized in that the push and pull rod (6) consists at least partially of a pseudo-elastic shape memory alloy with stress-induced martensite formation at body and ambient temperature.
Priority Applications (1)
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| DE9419138U DE9419138U1 (en) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | Surgical tubular shaft instrument |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE9419138U DE9419138U1 (en) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | Surgical tubular shaft instrument |
Publications (1)
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| DE9419138U1 true DE9419138U1 (en) | 1995-01-26 |
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ID=6916762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9419138U Expired - Lifetime DE9419138U1 (en) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | Surgical tubular shaft instrument |
Country Status (1)
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- 1994-11-29 DE DE9419138U patent/DE9419138U1/en not_active Expired - Lifetime
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