DE69837488T2

DE69837488T2 - Lenkbares chirurgisches instrument

Info

Publication number: DE69837488T2
Application number: DE69837488T
Authority: DE
Inventors: Alexander Newton Grinberg; Graham Plaistow SMITH
Original assignee: Smith and Nephew Inc
Current assignee: Smith and Nephew Inc
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: DE69837488D1; US5921956A; AU738247B2; AR015456A1; JP2001517474A; WO1999015090A1; CA2304706A1; EP1017323B9; JP4076320B2; EP1017323B1; EP1017323A1; AU9387698A; ATE358445T1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf chirurgische Instrumente zum Entfernen von Weich- und Hartgewebe aus einem Körper. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf endoskopische chirurgische Instrumente einschließlich solchen zur Verwendung bei der Arthroskopie.
Endoskopische chirurgische Instrumente umfassen typischerweise einen äußeren röhrenförmigen Schaft, der sich von einer Nabe erstreckt und einen inneren röhrenförmigen Schaft aufnimmt, der von einem Motor gedreht oder anderweitig bewegt wird. Ein Schneidegerät wie etwa eine Klinge oder ein Fräser, das an dem distalen Ende des inneren Schaftes befestigt ist, wird durch eine Öffnung in dem distalen Ende des äußeren Schaftes Gewebe ausgesetzt. Gewebe, das mit dem Schneidegerät abgetrennt wird, und Spülflüssigkeit, die an der Operationsstelle vorhanden ist, werden durch Sog in das Innere des inneren Schaftes abgezogen, um aus dem Körper entnommen zu werden.
Einige endoskopische chirurgische Instrumente sind gerade; bei anderen, gekrümmten Instrumenten ist der äußere Schaft zwischen seinem proximalen und seinem distalen Ende gebogen, um das Schneidegerät in Bezug auf die Längsachse des Instruments zu versetzen. Der innere Schaft ist innerhalb des Biegungsbereichs flexibel, um es ihm zu ermöglichen, Kraft durch die Krümmung zu übertragen und das Schneidegerät zu betreiben. Der äußere Schaft von vielen gekrümmten chirurgischen Instrumenten ist steif und erzwingt somit eine feste Richtung und einen festen Betrag der Krümmung. Alternativ dazu kann der äußere Schaft flexibel sein, so dass der Benutzer variable Krümmungen erzwingen kann, indem er die Nabe und den äußeren Schaft ergreift und den äußeren Schaft um einen gewählten Betrag biegt.
US-Patent Nr. 5,921,956 beschreibt ein chirurgisches Instrument, das einen Stielabschnitt aufweist, der sich von einem Handgriff erstreckt. Ein chirurgisches Werkzeug ist durch einen gelenkigen Abschnitt mit dem anderen Ende des Stiels verbunden. Bei diesem Instrument wird das Werkzeug bewegt, indem Drähte, die mit dem Werkzeug verbunden sind, gekürzt werden, so dass eine Ziehkraft auf das Werkzeug ausgeübt wird.
Auf ähnliche Weise weist das in WO93/04634 beschriebene chirurgische Instrument Spannseile auf, die gekürzt werden, um eine Ziehkraft auszuüben, was dazu dient, das Instrument zu biegen und die Kanüle zu steuern.
US-Patent Nr. 5,179,934 beschreibt ein Endoskop, bei dem ein Einführungsabschnitt über einen biegsamen Abschnitt an ein Flüssigkeitsdruck-Betätigungsglied gekoppelt ist. Wenn eine Flüssigkeit in eines der Betätigungsglieder eingeleitet wird, dehnt es sich aus und übt auf den Einführungsabschnitt entweder eine stoßende oder eine ziehende Kraft aus.
Das Dokument WO-A-94/10897 beschreibt ein chirurgisches Instrument, das die Merkmale des Obergriff des unabhängigen Anspruchs 1 beinhaltet.
Die vorliegende Erfindung ist so, wie in Anspruch 1 definiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein chirurgisches Instrument bereitgestellt, das einen Schaft, der entlang einer Längsachse angeordnet ist und einen flexiblen Bereich aufweist, und ein chirurgisches Werkzeug, das an einem Ende davon angeordnet ist, beinhaltet, wobei das Instrument einen Steuerkörper beinhaltet, der an den Schaft gekoppelt und konfiguriert ist, um Steuerkräfte zum Biegen des flexiblen Bereichs und Versetzen des Werkzeugs von der Achse zu übertragen, wobei das Instrument ferner ein Betätigungsglied beinhaltet, das betriebsfähig an den Steuerkörper gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied eine erste und eine zweite Kraft aufbringt, um den flexiblen Bereich progressiv in Richtung auf und in einer ersten bzw. zweiten Richtung, die einander entgegengesetzt sind, zu biegen, wobei die Kraft eine proximal gerichtete axiale Kraft und die zweite Kraft eine distal gerichtete axiale Kraft ist, wobei das Betätigungsglied an ein proximales Ende von jedem der Elemente gekoppelt ist, um die Elemente entlang der Achse selektiv in die proximale und die entgegengesetzte distale Richtung zu bewegen, um dadurch die proximal gerichtete und die distal gerichtete Kraft auf den Schaft zu übertragen, wobei halbzylindrische Manschetten, die die Elemente sind, den Schaft einschließen.
Diese Erfindung bietet ein chirurgisches Instrument, in dem das chirurgische Werkzeug zu unterschiedlichen Versetzungspositionen von der Nabe des Instruments gesteuert werden kann. Dies eliminiert die Notwendigkeit für den Benutzer, das äußere Rohr zu ergreifen und zu biegen. Auf diese Art und Weise kann das chirurgische Werkzeug leicht und präzise in unterschiedliche Positionen gesteuert werden, ohne das Instrument von der Operationsstelle zu entfernen.
Bevorzugte Ausführungsformen können einige oder alle der folgenden Merkmale umfassen.
Der Steuerkörper kann eine Vielzahl von im Allgemeinen steifen Elementen beinhalten, die entlang dem Schaft angeordnet sind. Jedes Element weist ein distales Ende, das mit dem Schaft proximal von dem chirurgischen Werkzeug verbunden ist, und einen flexiblen Bereich, der axial neben dem flexiblen Bereich des Schaftes angeordnet ist, auf. Das Betätigungsglied ist an ein proximales Ende jedes Elements gekoppelt, um die Elemente entlang der Achse selektiv in die proximale und die entgegengesetzte distale Richtung zu bewegen, um dadurch die proximal gerichtete und die distal gerichtete Kraft auf den Schaft zu übertragen. Die Elemente können zwischen dem flexiblen Bereich des Schaftes und einer Gewebe einlassenden Öffnung in dem Schaft mit dem Schaft verbunden sein.
Die Elemente können jedes mit einer Vielzahl von Öffnungen ausgespart sein, wie etwa sich im Umfang erstreckenden Schlitzen, die transversal zu der Achse darin angeordnet sind, um ihre flexiblen Bereiche bereitzustellen. Vorzugsweise sind die Schlitze arrangiert, um einen kontinuierlichen Streifen von Material zu definieren, der sich entlang einer im Wesentlichen geraden Linie über eine gesamte Länge des flexiblen Bereichs jedes Elements erstreckt.
Das Instrument umfasst eine Nabe, die an dem proximalen Bereich des Schaftes angeordnet ist, und das Betätigungsglied umfasst einen Knopf, der zur relativen Drehung auf der Nabe montiert ist. Die proximalen Enden der Elemente sind durch sich transversal erstreckende Stifte, die in eine Vielzahl von Kanälen in dem Knopf eingreifen, verknüpft. Die Kanäle können mit Bezug auf die Achse so ausgerichtet sein, dass der Eingriff der Stifte in die Kanäle bewirkt, dass sich die Elemente als Reaktion auf die relative Drehung zwischen dem Knopf und der Nabe entlang der Achse in die proximale und entgegengesetzte distale Richtung bewegen. Diese entgegengesetzte „Stoß-Zieh"-Bewegung überträgt proximal gerichtete und distal gerichtete Kräfte auf den Schaft und steuert das chirurgische Werkzeug. Die Kanäle können in Bezug auf die Längsachse in entgegengesetzten, geneigten Richtungen ausgerichtet sein und sind vorzugsweise spiralförmig.
Um ein Verdrehen der proximalen Enden der Elemente als Reaktion auf das von dem Knopf erzwungene Drehmoment zu vermeiden, können die Elemente mit zweiten, sich transversal erstreckenden Stiften ausgerüstet sein, die proximal von den zuerst erwähnten Stiften angeordnet sind und in einer Vielzahl von Durchgängen in der Nabe aufgenommen werden. Die Durchgänge können entlang der Längsachse ausgerichtet sein, so dass der Eingriff der zweiten Stifte mit den Durchgängen die Drehung der proximalen Enden der Elemente als Reaktion auf die relative Drehung zwischen dem Knopf und der Nabe begrenzt.
Der Knopf ist an der Nabe montiert, um die kontinuierliche relative Drehung zwischen ihnen zu ermöglichen. Alternativ dazu erlaubt die Montage die relative Drehung in diskreten Schritten.
Das Instrument kann auch einen inneren Schaft umfassen, der beweglich innerhalb des äußeren Schaftes angeordnet ist und einen flexiblen Bereich aufweist, welcher axial neben dem flexiblen Bereich des äußeren Schaftes positioniert ist. Das chirurgische Werkzeug kann eine Öffnung in dem distalen Bereich des äußeren Schaftes und ein Gerät (z. B. eine geschärfte Kante an dem distalen Ende des inneren Schaftes), das von dem inneren Schaft getragen wird, um diesem durch die Öffnung ausgesetztes Gewebe zu schneiden, beinhalten.
Vorzugsweise ist der innere Schaft mit einer Vielzahl von Öffnungen ausgespart, um dessen flexiblen Bereich bereitzustellen, und eine Scheide kann über mindestens diesem flexiblen Bereich angeordnet sein. Eine Scheide ist auch über die Steuerelemente zwischen ihren distalen Enden und der Nabe platziert. Die Scheiden helfen dabei, einen Verlust des Sogs (der, wie oben besprochen ist, aufgebracht wird, um abgetrennte Gewebefragmente von der Operationsstelle zu entfernen) durch die ausgesparten flexiblen Bereiche zu verhindern.
Neben anderen Vorteilen braucht der chirurgische Eingriff nicht unterbrochen zu werden, um das Instrument zu entnehmen, zu biegen und wieder in den Körper einzuführen, da das chirurgische Werkzeug gesteuert wird, während das Instrument in situ verbleibt. Zusätzlich dazu wird das Trauma, das mit dem Entfernen und Wiedereinführen des Instruments verbunden ist, vermieden. Die Stoß-Zieh-Wirkung steuert das chirurgische Werkzeug leichter und präziser als würde die Biegekraft in nur einer Richtung aufgebracht (z. B. wie etwa durch das proximale Ziehen der Spitze), wodurch Ermüdung verringert wird.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den Patentansprüchen ersichtlich.
1 zeigt ein steuerbares chirurgisches Instrument.
2 ist eine auseinander gezogene Ansicht einiger der Komponenten des Instruments aus 1.
3 ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht des Steuermechanismus des Instruments aus 1.
4 und 5 sind Querschnittsansichten des Steuermechanismus entlang der Linie 4-4 bzw. der Linie 5-5 aus 3.
6 zeigt das Instrument im Gebrauch während eines chirurgischen Eingriffs.
7–9 zeigen eine alternative Ausführungsform des Steuermechanismus.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Bestandteile in den Zeichnungen.
In Bezug auf 1 und 2 umfasst das chirurgische Instrument 10 einen Schneidezusammenbau 12, der sich von einer Nabe 14 entlang einer Längsachse 16 distal erstreckt. Der Schneidezusammenbau 12 umfasst einen inneren röhrenförmigen Schaft 18, der innerhalb eines äußeren röhrenförmigen Schaftes 20 drehbar aufgenommen wird, welcher wiederum über einen Großteil seiner Länge von einer Steuermanschette 22 eingeschlossen wird. Die Schäfte 18, 20 und die Manschette 22 sind im Allgemeinen steif, aber sie sind in einem Biegungsbereich 24 flexibel. Die Manschette 22 beinhaltet ein Paar halbzylindrische Manschettenhälften 22a, 22b, die proximale Enden aufweisen, welche mit einem drehbaren Knopf 30 auf der Nabe 14 verknüpft sind, und distale Enden, die an der Außenoberfläche des Schaftes 20 proximal von der distalen Spitze 26 des Schneidezusammenbaus 12 befestigt sind.
Die Verknüpfung der Manschette 22 mit dem Knopf 30 wird unten ausführlicher besprochen. Wenn der Knopf 30 in entweder einer Richtung im Uhrzeigersinn (durch den Pfeil 28 gezeigt) oder einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn (durch den Pfeil 29 gezeigt) gedreht wird, bringt er jedoch entgegengesetzte axiale Kräfte in proximaler und distaler Richtung funktional auf die Manschettenhälften 22a, 22b auf, um die Manschettenhälften 22a, 22b axial in die proximale und entgegengesetzte distale Richtung entlang dem Schaft 20 zu bewegen. Die axiale Bewegung der Manschettenhälften 22a, 22b übt eine „Stoß-Zieh"-Kraft auf die distale Spitze 26 aus, wodurch die Schäfte 18, 20 und die Manschette 22 in dem flexiblen Bereich 24 gebogen werden und die distale Spitze 26 in entsprechenden Richtungen von einer Seite zur anderen (durch die Pfeile 32 bzw. 33 gezeigt) in Bezug auf die Längsachse 16 gesteuert wird. Durch das Drehen des Knopfes 30 kann der Benutzer somit die Richtung des Schneidens, das von dem Instrument 10 durchgeführt wird, über eine breite laterale Spanne (wie etwa 30 Grad) während eines chirurgischen Eingriffs einstellen, während das Instrument 10 in situ gelassen wird.
Die röhrenförmigen Schäfte 18, 20 und die Manschette 22 sind aus Metall (z. B. Edelstahl), während die Nabe 14 und der Knopf 30 aus Kunststoff sind. Bei dieser Konstruktion ist es wirtschaftlich, das Instrument 10 nach einer einzigen Verwendung zu verwerfen (obwohl das Instrument, wie etwa durch Autoklavieren, sterilisiert und neu verwendet werden kann, wenn gewünscht). Das proximale Ende des röhrenförmigen Schaftes 20 wird innerhalb der Nabe 14 aufgenommen und steif an ihr montiert. Das distale Ende 34 des Schaftes 20 umfasst eine Öffnung 36 mit geschärften Kanten, die ein Gewebe schneidendes Fenster definiert. Entsprechende geschärfte Kanten 38 einer Öffnung an dem distalen Ende des inneren röhrenförmigen Schaftes 18 schneiden Gewebe, das durch die Öffnung 36 eingelassen wird, während der Schaft 18 innerhalb einer Bohrung 40 in dem Schaft 20 gedreht wird. Auf diese Weise definieren die Kanten der Öffnung 36 und die Kanten 38 des inneren Schaftes ein chirurgisches Werkzeug für das Instrument 10. Die Kanten 38 sind gezackt, aber können stattdessen auch gerade sein, und andere Konfigurationen des chirurgischen Werkzeugs (z. B. Schleiffräsen) können alternativ eingesetzt werden.
Das proximale Ende des inneren Schaftes 18 erstreckt sich durch die Nabe 14 und ist an einem Kunststoffschenkel 44 gesichert, der drehbar von der Nabe 14 aufgenommen wird. Die Nabe 14 und der Schenkel 44 sind konfiguriert, um innerhalb eines motorisierten Handstücks aufgenommen zu werden (6), das in den Schenkel 44 eingreift, um den inneren Schaft 18 innerhalb des Schaftes 20 zu drehen, so dass die Kanten 38 Gewebe schneiden, welches durch die Öffnung 36 eingelassen wird. Abgetrennte Gewebefragmente werden durch eine Sog-Innenbohrung 42 in dem inneren Schaft 18 durch Sog, der an dem Handstück aufgebracht wird, angesogen und über einen Auslass 46 in dem Schenkel 44 zum Abfluss gebracht. Ein Beispiel eines Handstücks, das zur Verwendung mit dem Instrument 10 geeignet ist, ist in dem gemeinschaftlich erteilten US-Patent Nr. 4,705,038 (dem „'038-Patent"), beschrieben.
Der innere röhrenförmige Schaft 18 ist in einem Bereich 48, welcher geringfügig proximal von seiner distalen Spitze liegt, mit einer Reihe von axial mit Abstand angeordneten Umfangsschlitzen 50 ausgespart, um den Bereich 48 flexibel zu machen. Auf ähnliche Weise ist ein Bereich 52 des äußeren röhrenförmigen Schaftes 20, welcher geringfügig proximal von dem distalen Ende 34 befindlich ist, mit einer Reihe von axial mit Abstand angeordneten Umfangsschlitzen 54 ausgespart, so dass der Bereich 52 flexibel ist. Die Bereiche 48, 52 sind axial abgestimmt, wenn der innere Schaft 18 innerhalb des äußeren Schaftes 20 am Platz ist. Die Schlitze 50, 54 können auf jede geeignete Art und Weise gebildet und in jedem geeigneten Muster konfiguriert werden. Beispiele sind in US-Patent Nr. 5,322,505 zu finden, das dem vorliegenden Zessionar übertragen ist (das „'505-Patent"). Vorzugsweise ist jede Reihe von Schlitzen 50, 54 so arrangiert, dass sich benachbarte Schlitze in jeweilige Schäfte 18, 20 in entgegengesetzten Richtungen erstrecken, wie in 2 gezeigt. Die Schlitze 50 können mit einer Schicht 56 von z. B. Wärmeschrumpf-Kunststoff bedeckt sein (in 2 weggeschnitten gezeigt, damit die Schlitze zu sehen sind), um eine Beeinträchtigung der Kanten der Schlitze 54 während der Drehung des Schaftes 18 zu vermeiden. Die Schicht 56 sollte ausreichend dünn sein (z. B. 0,001 Zoll oder 0,00254 cm), um ein Festklemmen zu vermeiden, ohne die Schneidekanten 38 von den Kanten der Öffnung 36 weg zu drängen. Beispiele von Materialien, die zur Verwendung als Scheide 56 geeignet sind, umfassen Polymere wie etwa Polyester, Polyurethan und TEFLON^®.
Die halbzylindrischen Manschettenhälften 22a, 22b schließen den äußeren Schaft 20 ein und werden in entgegengesetztem, gleitendem Kontakt mit ihm gestützt und treffen an einem Paar Nähte 23 (von denen nur eine in 1 gezeigt ist) aufeinander. Ein Paar sich transversal erstreckende Stifte 60, 62, die nahe ihren proximalen Enden an den Manschettenhälften 22a bzw. 22b befestigt sind, werden durch entsprechende spiralförmige Kanäle 64, 66 in dem Knopf 30 aufgenommen, wie unten ausführlicher besprochen. Die distalen Enden 25a, 25b der Manschettenhälften 22a, 22b werden (wie etwa durch Punktschweißen) an der Außenoberfläche des äußeren röhrenförmigen Schaftes 20 zwischen dem flexiblen Bereich 52 und der Öffnung 36 des äußeren Schaftes gesichert.
Die Manschettenhälften 22a, 22b sind mit einer Reihe von axial mit Abstand angeordneten Umfangsschlitzen 66a bzw. 66b geringfügig proximal von den distalen Enden 25a, 25b ausgespart. Wenn die Manschettenhälften 22a, 22b auf dem äußeren Schaft 20 am Platz sind, werden die Schlitze 66a, 66b in entgegengesetzter Beziehung im flexiblen Bereich 24, die Schlitze 50, 52 des inneren und äußeren Schaftes 18, 20 überdeckend, angeordnet. Die Schlitze 66a, 66b werden auf die gleiche Art und Weise wie die Schlitze 50, 52 gebildet (z. B. durch Funkenerosion). Jede Reihe von Schlitzen 66a, 66b erstreckt sich in einer einzigen Richtung von der ebenen Seite 68a, 68b der jeweiligen Manschettenhälfte. Somit wird zwischen den Enden der einzelnen Schlitze 66a, 66b jeder Reihe ein kontinuierlicher, axial gerichteter flexibler Streifen von Material 67a, 67b definiert. Die flexiblen Streifen 67a, 67b verbinden die steifen proximalen Bereiche 69a, 69b der Manschettenhälften 22a, 22b mit den distalen Enden 25a, 25b und erstrecken sich entlang einer im Wesentlichen geraden Linie über die gesamten Längen der flexiblen Bereiche der Manschettenhälften 22a, 22b.
Die Ausrichtung der flexiblen Streifen 67a, 67b auf dem Schaft 20 definiert eine Ebene, in der das chirurgische Werkzeug durch das Drehendes Knopfes 30 von einer Seite zur anderen gesteuert wird.
Genauer gesagt, wenn die Streifen 67a, 67b wie in 1 gezeigt arrangiert sind, biegen sich die Manschettenhälften 22a, 22b (und damit die Schäfte 18, 20) in Bezug auf die Öffnung 36 nach oben und nach unten (d. h. in der Richtung der Pfeile 32, 33). Im Gegensatz dazu wird die Biegungsrichtung mit Bezug auf die Öffnung 36 lateral sein, wenn die Manschettenhälften 22a, 22b wie in 2 gezeigt arrangiert sind, wobei die flexiblen Streifen 67a, 67b auf beiden Seiten der Öffnung 36 positioniert sind. Das Arrangement der Schlitze 50, 54 auf dem inneren und äußeren Schaft 18, 20 wird vorzugsweise ausgewählt, um ein leichtes Biegen in den durch die Manschettenhälften 22a, 22b definierten Richtungen zu ermöglichen.
Die Länge des flexiblen Bereichs 24 ist eine Funktion der Längen der flexiblen Bereiche 48, 52 der Schäfte 18, 20 und der Länge des flexiblen Bereichs der Manschettenhälften 22a, 22b. In dieser Ausführungsform ist der flexible Bereich der Manschettenhälften 22a, 22b ungefähr ein Zoll (oder 2,54 cm) lang und geringfügig länger als der der flexiblen Bereiche 48, 52, aber alle geeigneten Ausmaße können verwendet werden. Es versteht sich, dass der Betrag, um den die distale Spitze 26 von einer Seite zur anderen bewegt werden kann, eine Funktion der Länge des flexiblen Bereichs 24 ist.
3–5 veranschaulichen die Verbindung zwischen der Nabe 14 und dem Knopf 30 und die Verknüpfung zwischen dem Knopf 30 und den proximalen Enden der Manschettenhälften 22a, 22b. Wie oben besprochen, sind ein Paar Stifte 60, 62 an den jeweiligen Manschettenhälften 22a, 22b nahe den proximalen Enden davon montiert und stehen radial von diesen vor, um in die spiralförmigen Kanäle 64, 66 einzugreifen. Ein Paar sich radial erstreckende, sekundäre Stifte 70, 72 ist proximal von den Stiften 60, 62 an den Manschettenhälften 22a bzw. 22b gesichert. Die Stifte 60, 62 und die sekundären Stifte 70, 72 sind auf eine beliebige geeignete Art und Weise an den Manschettenhälften 22a, 22b gesichert, wie etwa durch Presspassung oder Schweißen innerhalb von Löchern (nicht gezeigt) in den Manschettenhälften. Zusätzlich dazu können die Stifte 60, 62 und die Bolzen 70, 72 mit jedem geeigneten Material mit niedriger Reibung für den glatten Betrieb, wie unten besprochen, beschichtet sein.
Die sekundären Stifte 70, 72 sind im Umfang mit den Stiften 60, 62 abgestimmt (müssen es aber nicht sein) und werden innerhalb eines entsprechenden Paares axial ausgerichteter Durchgänge 74, 76 mit offenen Enden, die in dem distalen Ende 17 der Nabe 14 gebildet sind (4), aufgenommen. Wie in 4 gezeigt, sind die Durchgänge 74, 76 nur geringfügig breiter als die sekundären Stifte 70, 72 zu Zwecken, die nachfolgend deutlich werden. Ein entsprechendes Paar Rillen 75 bzw. 77 ist in dem Knopf 30 zu Zusammenbauzwecken gebildet. Die Rillen 75, 77 erstrecken sich von offenen, proximalen Enden in einem zylindrischen Abschnitt 80 des Knopfes 30, die mit einer Höhlung 78 in Verbindung stehen, zu offenen, distalen Enden, die mit jeweiligen spiralförmigen Kanälen 64, 66 in einem distalen Abschnitt 94 des Knopfes 30 in Verbindung stehen.
Die Nabe 14 ist der in dem '505-Patent beschriebenen Nabe ähnlich, unterscheidet sich aber von ihr in einigen Gesichtspunkten. Einer ist der Einschluss der oben besprochenen Durchgänge 74, 76. Zusätzlich dazu umfasst die Nabe 14 eine ringförmige Rille 15 (3 und 5) in ihrer Außenoberfläche nahe dem distalen Ende 17. Der Knopf 30 wird durch ein Paar zylindrische Stäbe 82, 84, die in jeweilige Durchgangslöcher 86, 88 in dem proximalen Abschnitt 80 des Knopfes pressgepasst und longitudinal in der Rille 15 positioniert werden, drehbar auf dem distalen Ende der Nabe 14 montiert. Die Stäbe 82, 84 können für eine glatte Drehung ebenfalls mit einem Material mit niedriger Reibung beschichtet sein. Wenn sie sich am Platz innerhalb der Durchgangslöcher 86, 88 befinden, verriegeln die Stäbe 82, 84 den Knopf 30 auf der Nabe 14, während sie es ermöglichen, dass der Knopf 30 in Bezug auf die Nabe 14 gedreht wird. Die Außenoberfläche des proximalen Abschnitts 80 des Knopfes umfasst eine Reihe von erhabenen, im Umfang mit Abstand angeordneten Rippen 90, die sich von dem Benutzer leicht ergreifen lassen, um den Knopf 30 zu drehen.
Die spiralförmigen Kanäle 64, 66 sind in den sich axial erstreckenden Wänden 96 des distalen Abschnitts 94 des Knopfes gebildet. Der distale Abschnitt 94 weist relativ zu dem proximalen Abschnitt 80 einen reduzierten Durchmesser auf und trifft mit dem proximalen Abschnitt 80 an einer ringförmigen Schulter 92 zusammen. Die spiralförmigen Kanäle 64, 66 sind in entgegengesetzten schiefen Winkeln (z. B. +/- 15 Grad) mit Bezug auf die Längsachse 16 (1) ausgerichtet, um entgegengesetzt geneigte Eingreif-Seitenwände 95, 97 für die Stifte 60, 62 zu definieren. Der distale Abschnitt 94 erstreckt sich axial über eine Länge, die ausreichend ist, um die spiralförmigen Kanäle 64, 66 unterzubringen, welche sich nahezu vollständig um den Umfang des distalen Abschnitts 94 erstrecken. Der Steigungswinkel der Kanäle 64, 66 ist ein Faktor, der den Betrag der Biegung, welche von dem Knopf 30 produziert wird, bestimmt, und kann vergrößert oder verkleinert werden, um größere oder kleinere Biegungsbeträge zu produzieren.
Die Manschettenhälften 22a, 22b und der Knopf 30 werden wie folgt auf der Nabe 14 und dem äußeren röhrenförmigen Schaft 20 des Instrumentes 10 zusammengebaut. Zunächst werden, während der Schaft 20 in einer Befestigung (nicht gezeigt) gehalten wird, die distalen Enden 25a, 25b der Manschettenhälften 22a, 22b an die Außenoberfläche des Schaftes 20 geschweißt, zwischen den flexiblen Bereich 52 und die Öffnung 36. Das proximale Ende des Schaftes 20 wird dann in das distale Ende 17 der Nabe eingeführt, so dass die sekundären Stifte 70, 72 an den proximalen Enden der Manschettenhälften 22a, 22b innerhalb der Durchgänge 74, 76 in dem distalen Ende 17 der Nabe aufgenommen werden. Eine ringförmige Rille 79 in dem distalen Ende 17 steht mit den proximalen Enden der Durchgänge 74, 76 in Verbindung und nimmt die proximalen Spitzen der Manschettenhälften 22a, 22b auf, um es zu ermöglichen, dass die sekundären Stifte 70, 72 in die Durchgänge 74, 76 proximal vollständig eingeführt werden. Der Schaft 20 wird auf eine beliebige geeignete Art und Weise an der Nabe 14 gesichert.
Als nächstes wird der Knopf 30 über das distale Ende 34 des äußeren Schaftes 20 eingeführt und zur Nabe 14 vorgeschoben. Der Knopf 30 wird so positioniert, dass die Rillen 75, 77 auf die Stifte 60, 62 auf den Manschettenhälften 22a, 22b abgestimmt werden, und wird dann proximal auf die Nabe 14 geschoben. Infolgedessen dringen die Stifte 60, 62 in die offenen proximalen Enden der Rillen 75, 77 ein und gehen in die Kanäle 64, 66, wenn das distale Ende 17 der Nabe vollständig in die Kammer 78 eingeführt wird. Die Kanäle 64, 66 werden auf dem Knopf 30 so arrangiert, dass, wenn der Knopf 30 vollständig auf der Nabe 14 sitzt, die Stifte 60, 62 in den Kanälen 64, 66 angemessen an ihren Mittelpunkten befindlich sind.
Der Knopf 30 wird auf der Nabe 14 so positioniert, dass die Löcher 86, 88 (5) axial auf die Rille 15 abgestimmt sind. Dann werden die Stäbe 82, 84 durch die Löcher 86, 88 und in den Eingriff innerhalb der Rille 15 getrieben, um den Knopf 30 auf der Nabe 14 zu sichern. Wenn der Knopf 30 am Platz gesichert ist, werden die Stifte 60, 62 innerhalb der Kanäle 64, 66 zum Eingriff gebracht und die sekundären Stifte 70, 72 innerhalb der axialen Durchgänge 74, 76 der Nabe aufgenommen.
Der innere röhrenförmige Schaft 18 wird durch die Nabe 14 eingeführt, bis die Schneidekanten 38 an dem distalen Ende 34 des äußeren Schaftes 20 platziert werden und der Schenkel 44 innerhalb der Nabe 14 gesetzt ist. Natürlich kann der innere Schaft 18 vor dem Befestigen der Manschettenhälften 22a, 22b und des Knopfes 30 an dem äußeren Schaft 20 und der Nabe 14 installiert werden. In jedem Fall wird der Zusammenbau mit der Installation einer Kunststoffscheide 13 (1) über den Manschettenhälften 22a, 22b abgeschlossen. Die Scheide 13 (die in 1 weggeschnitten ist, um den größten Teil der Länge der Manschettenhälften 22a, 22b freizulegen) erstreckt sich von dem Knopf 30 zu den distalen Enden 25a, 25b der Manschette und ist vorzugsweise aus einem Wärmeschrumpf-Kunststoffmaterial wie etwa denen, die oben für die Scheide 56 besprochen werden, gebildet. Die Scheide 13 muss sich nicht ganz bis zu dem Knopf 30 erstrecken.
Während der Verwendung des chirurgischen Instruments 10 bei einem chirurgischen Eingriff dreht der Benutzer den Knopf 30 in Bezug auf die Nabe 14, um die distale Spitze 26 des Schneidezusammenbaus 12 (und somit das chirurgische Werkzeug, das von den Schneidekanten 38 und dem Fenster 36 des äußeren Schaftes definiert wird) in Bezug auf die Achse 16 von einer Seite zur anderen selektiv zu steuern. Wenn der Knopf 30 in entweder der Richtung im Uhrzeigersinn oder der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn auf der Nabe 14 gedreht wird, bewegen sich die Stifte 60, 62 in gleitendem Kontakt mit den Seitenwänden 95, 97 der jeweiligen Kanäle 64, 66 fort, wodurch die Drehbewegung des Knopfes 30 in eine axiale Bewegung der Manschettenhälften 22a, 22b in entgegengesetzten Richtungen in Bezug auf den Schaft 20 umgesetzt wird. Der Eingriff der sekundären Stifte 70, 72 in die sich axial erstreckenden Durchgänge 74, 76 der ortsfesten Nabe 14 ermöglicht, dass sich die Manschettenhälften 22a, 22b aneinander vorbei entlang der Naht 23 axial fortbewegen, während verhindert wird, dass sich die proximalen Enden der Manschettenhälften 22a, 22b als Reaktion auf das von dem Knopf 30 aufgebrachte Drehmoment um den Schaft 20 drehen. Demgemäß wird die Drehung des Knopfes 30 in eine gleichmäßige „Stoß-Zieh"-Bewegung der Manschettenhälften 22a, 22b entlang dem Schaft 20 umgesetzt, ohne dass die proximalen Enden der Manschettenhälften verdreht werden. Die Beschichtungen mit geringer Reibung, die auf die Stifte 60, 62, die sekundären Stifte 70, 72 und die Stäbe 82, 84 aufgebracht sind, verbessern die Leichtigkeit, mit der der Knopf 30 auf der Nabe 14 gedreht wird.
Genauer gesagt, wenn der Knopf 30 in einer Richtung im Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils 28, 1) gedreht wird, übt der gleitende Eingriff des Stiftes 60 in den spiralförmigen Kanal 64 eine distal gerichtete (d. h. eine „stoßende") Kraft auf die Manschettenhälfte 22b aus. Im Gegensatz dazu übt der Eingriff des Stiftes 62 in den spiralförmigen Kanal 66 eine proximal gerichtete (d. h. eine „ziehende") Kraft auf die Manschettenhälfte 22a aus. Da die distalen Enden 25a, 25b der Manschettenhälften 22a, 22b an dem Schaft 20 verankert sind und die Manschette 22 und die Schäfte 18, 20 in dem Bereich 24 flexibel sind, kooperieren die Stoß-Zieh-Kräfte, die von den Manschettenhälften 22a, 22b aufgebracht werden, um zu bewirken, dass sich die Schäfte 18, 20 in den flexiblen Bereichen 48, 52 zu einer Seite der Achse 16 (d. h. in der Richtung des Pfeils 32, 1 ) biegen.
Die flexiblen Streifen 67a, 67b der Manschettenhälften 22a, 22b sind axial ausreichend steif, um das distale Ende 26 zu biegen, während sie außerdem ausreichend flexibel sind (aufgrund des Vorhandenseins der Schlitze 66a, 66b), um die resultierende Krümmung des Biegungsbereichs 24 ohne Faltung federnd zu akzeptieren. Die Federkraft der Streifen 67a, 67b neigt dazu, den Knopf 30 und somit die Manschetten 22a, 22b in eine „neutrale" Position zu drängen, in der die distale Spitze 26 auf der Längsachse 16 positioniert ist.
Der Betrag, um den die distale Spitze 26 des Schneidezusammenbaus 12 gebogen wird, ist eine Funktion des Betrags, um den der Knopf 30 gedreht wird. Wenn der Knopf 30 in seine Endposition im Uhrzeigersinn gedreht wird (d. h. so, dass die Stifte 60, 62 in die Enden der Kanäle 64, 66 eingreifen), wird die distale Spitze 26 um zwischen ungefähr 15 Grad und 20 Grad von der Achse 16 versetzt. Der Biegungsbetrag kann variiert werden, indem solche Parameter wie der Steigungswinkel der Kanäle 64, 66 und die Länge des flexiblen Bereichs 24 eingestellt werden.
Wenn der Knopf 30 in die entgegengesetzte Richtung, entgegen dem Uhrzeigersinn, gedreht wird (d. h. in der Richtung des Pfeils 29, 1 ), werden die axial gerichteten Kräfte, die auf die Manschettenhälften 22a, 22b aufgebracht werden, umgekehrt. Das heißt, der Eingriff des Stiftes 60 in den Kanal 64 überträgt eine „ziehende" Kraft auf die Manschette 22b, und durch den Eingriff des Stiftes 62 in den Kanal 66 wird eine „stoßende" Kraft auf die Manschette 22a ausgeübt. Infolgedessen wird die distale Spitze 26 um einen Betrag, der dem Betrag der auf den Knopf 30 aufgebrachten Drehung entspricht, zu der entgegengesetzten Seite der Achse 16 gesteuert (d. h. entlang dem Pfeil 33 in 1).
Somit versteht es sich, dass das Instrument 10 dem Benutzer ermöglicht, die distale Spitze 26 des Schneidezusammenbaus 12 über eine kontinuierliche Spanne von Winkelpositionen zwischen entgegengesetzten Extremen von einer Seite zur anderen, die durch die Grenzen der Drehung des Knopfes 30 definiert werden, zu steuern.
6 veranschaulicht einen beispielhaften chirurgischen Eingriff, in dem das Instrument 10 verwendet werden kann. Die Nabe 14 des chirurgischen Instruments 10 wird auf das distale Ende eines motorisierten Handstücks 100 eingeführt, bis der Schenkel 44 (1) von der Antriebswelle des Motors 101 in Eingriff genommen wird. Wenn die Nabe 14 vollständig eingeführt ist, ist der Knopf 30 neben dem distalen Ende 103 des Handstücks 100 positioniert, und somit ist er durch dieselbe Hand, die der Chirurg verwendet, um das Handstück 100 zu halten, leicht erreichbar. Demgemäß kann der Chirurg die distale Spitze 26 leicht steuern, während er oder sie das Handstück 100 manipuliert.
Während des chirurgischen Eingriffs wird der Schneidezusammenbau 12 unterhalb der Kniescheibe durch eine Punktionswunde 102 in das Kniegelenk 104 eingeführt. Über eine zweite Punktion 106 wird unter Verwendung einer faseroptischen Lichtquelle 108 Licht in das Gelenk projiziert, und ein visuelles Bild der Operationsstelle wird über einen getrennten Lichtpfad zu einer Fernsehkamera 110 zurück geführt. Das Bild wird von der Kamera 110 zur Betrachtung durch den Chirurgen zu einem Fernsehbildschirm 112 geleitet. (Alternativ dazu kann der Chirurg das Bild unter Verwendung eines Okulars betrachten, oder das Bild kann aufgezeichnet werden.)
Der Betrieb (z. B. die Geschwindigkeit, das Drehmoment, die Drehrichtung) des Motors 101 wird durch eine Kontrolleinheit 114 und andere Betriebskontrollen (wie etwa eine Fußschaltereinheit oder Schalter am Handstück, nicht gezeigt) kontrolliert. Der Motor 101 kann den inneren röhrenförmigen Schaft 18 über eine breite Spanne von Geschwindigkeiten drehen, z. B. zwischen 100 U/min und 5 000 U/min, und er kann ein Drehmoment von bis zu 25 Unzen per Zoll (18 000 gmm) abgeben. Unterschiedliche Arten von chirurgischen Instrumenten, wie etwa Instrument 10, weisen Dreh- und Torsionsgrenzen auf. Damit der Chirurg das Instrument 10 nicht versehentlich mit gefährlich hohen Geschwindigkeiten und Drehmomenten betreiben kann, gibt das Instrument 10 Sensoren im Handstück 100 an, um welche Art von Instrument es sich handelt, und die Geschwindigkeit des Motors 101 und die von ihm aufgebrachte Torsion werden so kontrolliert, dass diese Grenzen nicht überschritten werden. (Diese Kontrolltechnik ist in dem '038-Patent beschrieben.)
Während des chirurgischen Eingriffs wird das Körpergelenk mit Flüssigkeit aufgeweitet, die durch eine dritte Punktionswunde 116 von einer Flüssigkeitsquelle 118 eingeführt wird. Die Flüssigkeit spült die Stelle und macht das Gewebe in dem Gelenk beweglich, so dass es schwimmt und verdrängt werden kann (ähnlich der Bewegung von Seetang in Wasser). Der Chirurg schneidet nach und nach das Synovialgewebe weg, indem er das Instrument 10 von einer Seite zur anderen und in der axialen Richtung bewegt (während er auf den Fernsehbildschirm 112 blickt). Gewebefragmente, die von dem Instrument 10 abgeschnitten wurden, werden von der Operationsstelle zusammen mit Spülflüssigkeit als Reaktion auf den Sog, der von einer Vakuumquelle 120 aufgebracht wird, über die Bohrung 42 (2) entnommen. Die Scheide 13 (1) zusammen mit der Scheide 56 (2) hilft dabei, einen Vakuumverlust zu vermeiden. Zusätzlich dazu verhindert die Scheide 13, dass sich Gewebe an der Operationsstelle in den Schlitzen 66a, 66b der Manschette 22 verfängt.
Es versteht sich, dass, wenn sich das Instrument 10 in der in 6 gezeigten Position befindet, der Chirurg den Knopf 30 ausreichend gedreht hat, um die Öffnung 36 und die Schneidekanten 38 auf die Seite der Achse 16 und gegen das zu schneidende Gewebe 122 zu steuern. Demgemäß werden der innere und äußere Schaft 18, 20 und die Manschette 22 in dem flexiblen Bereich 24 gebogen. Die Drehung des Motors 101 und die Torsion, die er bereitstellt, werden von dem inneren Schaft 18 durch den flexibeln Bereich 48 (2) auf effiziente Art und Weise an das Schneidegerät (d. h. die Schneidekanten 38) abgegeben. Obwohl der Bereich 48 ausreichend flexibel ist, um die Krümmung zu akzeptieren, die von der Stoß-Zieh-Wirkung der Manschette 22 erzwungen wird, weist er ein hohes Maß an Torsionssteifheit auf und sorgt so für gutes Ansprechen auf das Drehmoment. Das heißt, dass die von dem Motor 101 aufgebrachte Torsion im Wesentlichen sofort auf die Schneidekanten 38 übertragen wird, wenn der innere Schaft 18 aus seiner Ruheposition gedreht wird, ohne dass eine signifikante „Vorbelastung" des flexiblen Bereichs 48 vor Weiterleitung des Drehmoments auf das distale Ende 26 erforderlich ist. Ferner vergrößert sich der Durchmesser des flexiblen Bereichs 48 bei seinem Drehen und Aufbringen von Drehmoment auf die Schneidekanten 38 nicht signifikant, so dass das Risiko des Festklemmens des inneren Schaftes 18 mit dem äußeren Schaft 20 beim Drehen verringert wird. Dieses Risiko wird durch das Vorhandensein der Wärmeschrumpf-Kunststoffschicht 56 (2) weiter verringert.
Wenn der Chirurg wünscht, während des Eingriffs den Winkel zu ändern, in dem die Schneidekanten 38 ansetzen, kann er die distale Spitze 26 aus der in 6 gezeigten Position in Bezug auf die Längsachse 16 in eine andere Winkelposition steuern, indem er den Knopf 30 mit der Hand dreht, die zum Greifen des Handstücks 100 verwendet wird. Es besteht keine Notwendigkeit, den Schneidezusammenbau 12 aus dem Körper zu entfernen, um die gesteuerte Richtung der Spitze 26 zu ändern, und somit kann die Operation ununterbrochen fortgesetzt werden, während der Chirurg die distale Spitze 26 in eine andere Gewebe schneidende Position steuert. Somit wird dem Chirurgen der Eingriff nicht nur leichter gemacht, sondern für die Patienten wird das Trauma von mehrfachen Einführungen des chirurgischen Instruments ebenfalls verringert. Zudem kann der Chirurg die Neupositionierung der Spitze 26 auf der Anzeige 112 beobachten, während er den Knopf 30 dreht, um sicherzustellen, dass die Spitze 26 präzise neu positioniert wird.
Andere Ausführungsformen liegen innerhalb des Bereichs der folgenden Ansprüche.
Zum Beispiel können, obwohl die Schlitzkonfigurationen des inneren und äußeren Schaftes 18, 20 vorzugsweise identisch sind, unterschiedliche Schlitzmuster verwendet werden, um das Risiko, dass sich der innere Schaft 18 festklemmt, wenn er sich innerhalb des äußeren Schaftes 20 dreht, weiter zu verringern. Die Schäfte 18, 20 und die Manschette 22 können auf andere Art und Weise flexibel gemacht werden, zum Beispiel mit nicht geschlitzten Öffnungen (wie etwa runden Löchern). Alternativ dazu kann jeder beliebige der flexiblen Bereiche der Schäfte 18, 20 und der Manschette 22 aus anderen Strukturen zusammengesetzt sein, wie was aus den gegengewickelten spiralförmigen Wicklungen, die in dem US-Patent Nr. 4,646,738, erteilt an Trott, beschrieben sind.
Der innere Schaft 18 kann auf andere Art und Weise innerhalb des äußeren Schaftes 20 (z. B. axial) bewegt werden.
Die Manschette 22 kann aus einem flexiblen, nicht-metallischen Material gefertigt sein und eine einheitliche Struktur sein (wie etwa eine Kunststoffmanschette), solange die Manschette 22 axial ausreichend steif bleibt, um die Stoß-Zieh-Steuerkräfte auszuüben, während sie außerdem biegsam ist, um die resultierende Krümmung der Schäfte 18, 20 unterzubringen. Das distale Ende der Manschette 22 kann auf andere Art und Weise als durch Schweißen an dem äußeren Schaft 20 gesichert werden.
Die Schäfte 18, 20 können ebenfalls aus Kunststoff und z. B. mit distalen Enden aus Metall ausgestattet sein, um geeignete Schneidegeräte bereitzustellen.
Der Knopf 30 kann auf andere Art und Weise drehbar an der Nabe 14 befestigt sein, wie etwa durch eine Schnappverschlussverbindung.
Ein Reibschluss in die Nabe 14 kann bereitgestellt sein, um den Knopf 30 in einer beliebigen, von dem Benutzer festgesetzten Drehposition zurückzuhalten. Dies würde der Federkraft der flexiblen Streifen 76, 67b im gewissen Maße entgegenwirken und es dem Benutzer ermöglichen, den Knopf 30 freizugeben und den Schneidezusammenbau 12 noch immer in der gesteuerten Position beizubehalten.
Der Knopf kann an der Nabe montiert werden, um eine sperrklinkenartige Drehung zu ermöglichen, das heißt, so dass ihre relativen Drehpositionen in diskreten Schritten statt kontinuierlich einstellbar sind.
7–9 zeigen ein Beispiel einer Sperrklinkenverbindung zwischen einem Knopf und einer Nabe aus US-Patent Nr. 5,620,447, das dem gegenwärtigen Zessionar übertragen ist. In dem in 7–9 gezeigten Arrangement werden die relativen Drehpositionen des Knopfes und der Nabe in Inkrementen von 45 Grad geändert. Es versteht sich, dass kleinere Inkremente zum Steuern des chirurgischen Instruments 10 bevorzugt werden können.
Der proximale Abschnitt 80' des Sperrklinkenknopfes 30' ist in 7 und 8 gezeigt (der distale Abschnitt des Knopfes ist mit dem oben besprochenen identisch und nicht gezeigt). Eine Schulter 200 auf der inneren Oberfläche des proximalen Endes des Knopfabschnitts 80' greift in eine passende Schulter 202 auf der äußeren Oberfläche des distalen Endes der Nabe 14' ein (9), so dass der Knopf 30' drehbar auf der Nabe 14' montiert werden kann. Der Knopf 30' ist mit einer Reihe von auf dem Umfang mit Abstand angeordneten Vertiefungen 204 und Rippen versehen, die die manuelle Manipulation des Knopfes 30' durch den Benutzer erleichtern. Eine zentrale Kammer 206 in dem Knopfabschnitt 80' nimmt das distale Ende der Nabe 14' auf.
Das Innere des proximalen Abschnitts 80' des Knopfes ist im Querschnitt achteckig, wobei seine innere Oberfläche aus acht flachen Oberflächen 208a–h von gleicher Breite zusammengesetzt ist. Am distalen Ende der Nabe 14 sind acht distal vorstehende flexible Finger 210a–h einseitig eingespannt, die mit gleichen Beträgen (d. h. 45°) um den Umfang der Schulter 202 angeordnet sind. Die Finger 210a–h liegen senkrecht zu der Längsachse 203 des Instruments. Jeder Finger 210a–h ist im Querschnitt ein unregelmäßiges Fünfeck, so dass bei dem Zusammenbau des Knopfabschnitts 80' auf der Nabe 14' der radial äußerste Punkt 212a–h jedes Fingers 210a–h in einem durch die Schnittstelle der benachbarten flachen Oberflächen 208a–h gebildeten Scheitel ruht.
Die Finger 210a–h und die flachen Oberflächen 208a–h wirken zusammen, damit die relative Drehausrichtung zwischen dem Knopf 30' und der Nabe 14' sperrklinkenartig in diskreten Schritten von 45° geändert werden kann. Wenn sich die relative Drehausrichtung ändert (d. h. wenn sich der Knopf 30' und die Nabe 14' in Bezug aufeinander drehen), bewegen sich die äußersten Punkte 212a–h über die flachen Oberflächen 208a–h und zwingen die Finger 210a–h anfangs radial nach innen. Wenn sich die äußersten Punkte 212a–h an den jeweiligen Mittelpunkten der Oberflächen 208a–h vorbei bewegen, zwingt die in den verschobenen flexiblen Fingern 210a–h gespeicherte elastische Energie die Finger radial nach außen, bis die relative Drehausrichtung zwischen dem Knopf 30' und der Nabe 14' um 45° verändert ist und die Finger 210a–h in dem benachbarten Scheitel ruhen. Somit drängen die Finger 210a–h die äußersten Punkte 212a–h kraftschlüssig in jeden zugehörige Scheitel bei Begegnung, so dass der Chirurg eine kinästhetische Rückmeldung darüber erhält, um welchen Betrag die distale Spitze 26 (1) – und somit das chirurgische Werkzeug – gebogen wurde, und helfen dabei, dass eine versehentliche Drehung des Knopfes 30' in Bezug auf die Nabe 14' vermieden wird.
Natürlich können die Sperrklinkeninkremente von 45 Grad auf jeden geeigneten Betrag verringert werden, indem die Anzahl an flachen Oberflächen 208 und Fingern 210 erhöht und entsprechend ihre Breite verringert wird.
Noch weitere Ausführungsformen liegen im Bereich der Ansprüche.

Claims

Ein chirurgisches Instrument (10), das Folgendes beinhaltet: einen Schaft (20), der entlang einer Längsachse angeordnet ist und einen proximalen Bereich, einen distalen Bereich und einen flexiblen Bereich (2) dazwischen aufweist; eine Nabe (14), die in dem proximalen Bereich des Schaftes (20) angeordnet ist; ein chirurgisches Werkzeug (38), das in dem distalen Bereich des Schaftes (20) angeordnet ist; einen Steuerkörper, der an den Schaft (20) gekoppelt und konfiguriert ist, um Steuerkräfte zum Biegen des flexiblen Bereichs (24) und Versetzen des Werkzeugs (38) von der Achse zu übertragen, wobei der Steuerkörper ferner eine Vielzahl von im Allgemeinen steifen Elementen (22a, 22b) beinhaltet, die entlang dem Schaft (20) angeordnet sind, wobei jedes der Elemente ein distales Ende, das mit dem Schaft (20) proximal von dem chirurgischen Werkzeug (38) verbunden ist, und einen flexiblen Bereich (67a, 67b), der axial neben dem flexiblen Bereich des Schaftes angeordnet ist, aufweist; ein Betätigungsglied, das betriebsfähig koaxial an den Steuerkörper gekoppelt ist; wobei das Betätigungsglied ausgeführt ist, um eine erste und eine zweite Kraft aufzubringen, um den flexiblen Bereich progressiv in Richtung auf und in einer ersten bzw. zweiten Richtung, die einander entgegengesetzt sind, zu biegen, wobei die erste Kraft eine proximal gerichtete axiale Kraft und die zweite Kraft eine distal gerichtete axiale Kraft ist, wobei das Betätigungsglied an ein proximales Ende von jedem der Elemente gekoppelt ist, um die Elemente entlang der Achse selektiv in die proximale und die entgegengesetzte distale Richtung zu bewegen, um dadurch die proximal gerichtete und die distal gerichtete Kraft auf den Schaft zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente halbzylindrische Manschetten (22a, 22b) sind, die den Schaft (20) einschließen, und dass das Betätigungsglied einen Knopf (30) umfasst, der zur relativen Drehung auf der Nabe (14) montiert ist.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 1, wobei das distale Ende des Schaftes eine Öffnung (36) beinhaltet, wobei der flexible Bereich (24) des Schaftes (20) proximal von der Öffnung endet, wobei die Elemente mit dem Schaft zwischen dem flexiblen Bereich und der Öffnung verbunden sind.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Elemente (22a, 22b) mit einer Vielzahl von Öffnungen (66a, 66b) ausgespart ist, um den flexiblen Bereich davon bereitzustellen.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 3, wobei die Öffnungen (66a, 66b) sich im Umfang erstreckende Schlitze beinhalten, die transversal zu der Achse in den Elementen angeordnet sind.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 4, wobei die Schlitze (66a, 66b) arrangiert sind, um einen kontinuierlichen Streifen von Material zu definieren, der sich entlang einer im Wesentlichen geraden Linie über eine gesamte Länge des flexiblen Bereichs jedes der Elemente erstreckt.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Elemente (22a, 22b) ferner einen sich transversal erstreckenden Stift (60, 62) beinhaltet, der an dem proximalen Ende angeordnet ist, wobei der Knopf eine Vielzahl von Kanälen (64, 66) umfasst, welche konfiguriert sind, um mit den Stiften (60, 62) in Eingriff zu stehen, wobei die Kanäle (64, 66) mit Bezug auf die Längsachse so ausgerichtet sind, dass der Eingriff der Stifte (60, 62) in die Kanäle (64, 66) bewirkt, dass sich die Elemente als Reaktion auf die relative Drehung zwischen dem Knopf (30) und der Nabe (14) entlang der Achse in die proximale und entgegengesetzte distale Richtung bewegen, um dadurch die proximal gerichtete und die distal gerichtete Kraft auf den Schaft (20) zu übertragen.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 6, wobei ein Paar der Kanäle (64, 66) in Bezug auf die Längsachse in entgegengesetzten, geneigten Richtungen ausgerichtet sind.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 7, wobei das Paar Kanäle (64, 66) spiralförmig ist.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 6, wobei die Elemente (22a, 22b) ferner zweite, sich transversal erstreckende Stifte (70, 72) beinhalten, die proximal von den zuerst erwähnten Stiften (60, 62) angeordnet sind, wobei die Nabe (14) eine Vielzahl von Durchgängen (74, 76) umfasst, die konfiguriert sind, um die zweiten Stifte (70, 72) aufzunehmen, wobei die Durchgänge entlang der Längsachse ausgerichtet sind, so dass der Eingriff der zweiten Stifte (70, 72) mit den Durchgängen (74, 76) die Drehung der proximalen Enden der Elemente (22a, 22b) als Reaktion auf die relative Drehung zwischen dem Knopf (30) und der Nabe (14) begrenzt.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 1, wobei der Knopf (30) an der Nabe (14) montiert ist, um die kontinuierliche relative Drehung zwischen ihnen zu ermöglichen.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 10, wobei der Knopf (30) an der Nabe (14) montiert ist, um die relative Drehung zwischen ihnen in diskreten Schritten zu ermöglichen.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 1, das ferner Folgendes beinhaltet: einen inneren Schaft (18), der beweglich innerhalb des Schaftes (20) angeordnet ist und einen flexiblen Bereich (24) aufweist, welcher axial neben dem flexiblen Bereich (24) des Schaftes (20) positioniert ist, wobei das chirurgische Werkzeug (38) eine Öffnung (36) in dem distalen Bereich des Schaftes (20) und ein Gerät (38), das von dem inneren Schaft (18) getragen wird, um diesem durch die Öffnung (36) ausgesetztes Gewebe zu schneiden, beinhaltet.
Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 12, wobei das Gerät (38) an dem distalen Ende des inneren Schaftes eine geschärfte Kante umfasst.