DE4106797A1 - SURGICAL INSTRUMENT - Google Patents

SURGICAL INSTRUMENT

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Abstract

The invention concerns a surgical instrument, in particular a suction cutter for taking tissue samples, with a cutter mouth operated by means of a handle or similar device acting through at least one connecting rod or similar device. The connecting rod or similar device is connected to a drive unit (13). This drive unit (13) is an electric motor with clockwise/anti-clockwise transmission.

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument, insbesondere Absaugstanze zur Entnahme von Gewebe­ proben, mit einem Scherenmaul, welches von einem Griffstück od. dgl. aus mittels zumindest einer Schub­ stange od. dgl. betätigbar ist.The invention relates to a surgical instrument, especially suction punch for removing tissue rehearse with a scissor jaw, which is from one Handle or the like. By means of at least one drawer rod or the like. can be actuated.

Eine Vielzahl chirurgischer Instrumente besitzen ein Scherenmaul, damit beispielsweise im menschlichen Körper eine Gewebeprobe entnommen oder andere operative Eingriffe, wie insbesondere Trennschnitte, vollzogen werden können. All diese chirurgischen Instrumente werden üblicherweise manuell betätigt, wobei ein oder beide Elemente des Scherenmauls über eine Schubstange, Zugseil, Drahtstange od. dgl. mit scherenartigen Griffen in Verbindung stehen. A variety of surgical instruments have one Scissor mouth, for example in human Tissue taken from body or other operative Interventions, such as separating cuts in particular can be. All of these surgical instruments are usually operated manually, with one or both elements of the scissor jaw via a push rod, Traction rope, wire rod or the like with scissors-like Handles related.  

Vor allem wenn eine Mehrzahl von Gewebeproben entnommen werden sollen, ist die Handbetätigung mühsam und kraftraubend. Auch die aufzubringende Schnittkraft ist von den Fähigkeiten des Bedieners abhängig und manuell nur schwer bestimmbar.Especially when a plurality of tissue samples are taken manual operation is tedious and exhausting. The cutting force to be applied is also dependent on the skills of the operator and manually difficult to determine.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf alle klemmenden und durchschneidenden chirurgischen Instrumente, wie Scheren, Stanzen, Zangen, Klemmen usw.The present invention relates in particular to all pinching and cutting surgical Instruments such as scissors, punches, pliers, clamps etc.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein chirurgisches Instrument der o.g. Art zu entwickeln, bei welchem Schnittkraft und Schnittfolge automatisch gesteuert werden.The present invention is based on the object a surgical instrument of the above Kind to develop at what cutting force and cutting sequence can be controlled automatically.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß die Schubstange od. dgl. mit einem Antrieb in Verbindung steht.The push rod leads to the solution of this task or the like. Is connected to a drive.

Hierdurch wird die Betätigung des chirurgischen Instrumentes unabhängig von den Fähigkeiten des Bedieners gemacht, so daß eine Vielzahl von Schnitt­ folgen stattfinden können, ohne daß die Kraft des Bedieners erlahmt. Hierzu besitzt der Antrieb, der vorteilhafterweise als Elektromotor ausgebildet ist, einen Rechts-/Links-Lauf. Er soll so ausgelegt sein, daß ein Wechsel der Antriebsrichtung jeweils auf Tastendruck erfolgt, oder aber daß ein Wechsel laufend oder nach einer vorbestimmten Zeit erfolgen kann. Hierzu werden bekannte elektronische Hilfsmittel angesetzt.This will activate the surgical Instrument regardless of the capabilities of the Operator made so that a variety of cut can take place without the power of Operator lame. For this purpose, the drive has the is advantageously designed as an electric motor, a right / left run. It should be designed that a change in the drive direction each A button is pressed, or that a change is ongoing or can take place after a predetermined time. Known electronic tools are used for this purpose scheduled.

Zur Schnittkraftsteuerung besitzt der Antrieb entsprechende Regeleinrichtungen, welche den Antrieb bei Überschreiten einer bestimmten Schnittkraft ab­ oder umschalten. The drive has cutting force control corresponding control devices, which drive when a certain cutting force is exceeded or switch.  

Selbstverständlich ist dies auch durch entsprechende Auslegung eines dem Antrieb zugeordneten Getriebes möglich.Of course, this is also by appropriate Design of a gear assigned to the drive possible.

Bevorzugt soll der Antrieb eine Antriebswelle aufweisen, welche ihre Drehung auf mechanischem Wege auf die Schubstange überträgt. Beispielsweise sind hier entsprechende Spindelantriebe mit Gewindespindel sowie Kugelumlaufspindelantriebe od. dgl. denkbar. Bevorzugt wird jedoch ein Zahnritzel, welches auf der Antriebs­ welle sitzt und mit einer entsprechenden Zahnung an der Schubstange in Eingriff steht. Hierdurch erfolgt eine Umsetzung der Rotationsbewegung der Antriebswelle in eine Linearbewegung der Schubstange.The drive should preferably be a drive shaft have their rotation mechanically transfers to the push rod. For example, here corresponding spindle drives with threaded spindle as well Ball screw drives or the like conceivable. Prefers However, a pinion, which is on the drive shaft sits and with corresponding teeth on the Push rod is engaged. This results in a Implementation of the rotational movement of the drive shaft in a linear movement of the push rod.

In der Regel wird ein Motor mit einer relativ hohen Drehzahl zu bevorzugen sein. Im Versuchsstatium wurde ein DC-Motor mit 12 000 Umdrehungen pro Minute verwendet. Um diese hohe Drehzahl auf eine relativ langsame Bewegung der Schubstange umzusetzen, ist ein Reduktionsgetriebe notwendig. Beispielsweise bietet sich hier ein Getriebe mit einer Übersetzung von 2000 : 1 oder 1000 : 1 an. Auch dadurch erfolgt die Steuerung der Schnittkraft. Es genügt, wenn das Getriebe in einzelnen Stufen umschaltbar ist. Die gesamte Regelung erfolgt durch eine entsprechende Steuerungselektronik.Usually an engine with a relatively high Speed should be preferred. In the experimental stage a DC motor with 12,000 revolutions per minute used. To this high speed on a relative Implementing slow movement of the push rod is one Reduction gear necessary. For example, offers here is a gearbox with a gear ratio of 2000: 1 or 1000: 1. This also takes place Control of cutting force. It’s enough if that Gear can be switched in individual stages. The entire regulation is carried out by a corresponding Control electronics.

Im Falle der Übertragung der Drehbewegung einer Antriebswelle auf eine Linearbewegung der Schubstange bietet es sich an, wenn die Antriebswelle quer zur Schubstange bzw. deren Zahnung verläuft. Dabei kann die Zahnung, welche im Eingriff mit dem Zahnritzel steht entweder der Schubstange selbst eingeformt sein oder aber einer Hülse, welche dann der Schubstange aufgesetzt ist. In the case of transmission of the rotary motion one Drive shaft on a linear movement of the push rod it makes sense if the drive shaft is transverse to Push rod or its toothing runs. The Teeth, which is in engagement with the pinion either the push rod itself is molded or but a sleeve, which is then the push rod is put on.  

Hier soll der Erfindung keine Grenze gesetzt sein.There should be no limit to the invention here.

Zur kompakteren Ausgestaltung des chirurgischen In­ strumentes bietet es sich an, den Antrieb mit einem Griffstück zu verbinden, in welchem dann die Übertragung der Rotationsbewegung des Zahnritzels auf die Zahnstange und damit die Umsetzung in die Linear­ bewegung der Schubstange stattfindet.For a more compact design of the surgical In strumentes offers the drive with one To connect the handle, in which then the Transmission of the rotational movement of the pinion the rack and thus the implementation in the linear movement of the push rod takes place.

Je nach Anwendungszweck wird die Schubstange unter­ schiedlich ausgebildet sein. Soll nur ein Trennen stattfinden, so besteht die Schubstange aus Vollmaterial. Wird dagegen beispielsweise eine Gewebeprobe nach dem Abschneiden abgesaugt, so ge­ schieht dies vorteilhafterweise durch eine hülsenförmig ausgebildete Stange, deren Inneres einen Absaugkanal ausbildet. Bekanntermaßen gleitet diese Hülsenstange in einer äußeren Hülsenstange und bildet mit dieser zusammen das Scherenmaul aus. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht dann die innere Hülsenstange mit einer Vakuumquelle in Verbindung, mittels der die Gewebeprobe durch den Absaugkanal in der inneren Hülsenstange abgesaugt werden kann.Depending on the application, the push rod is under be trained differently. Just a disconnect take place, the push rod consists of Solid material. However, if, for example, Tissue sample aspirated after cutting, so ge this happens advantageously through a sleeve trained rod, the inside of which is a suction channel trains. As is known, this sleeve rod slides in an outer sleeve rod and forms with this together the scissor jaw. With this The embodiment is then the inner sleeve rod in connection with a vacuum source, by means of which the Tissue sample through the suction channel in the inner Sleeve rod can be suctioned off.

Bei Verwendung eines Griffstückes bietet es sich an, wenn die innere Hülsenstange das Griffstück durchsetzt und andererseits in einen Anschlußnippel für die Vakuumquelle einmündet. Dies ist jedoch nur ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Antriebes. Auch andere Anwendungs­ möglichkeiten sollen vom vorliegenden Erfindungsgedanken umfaßt sein.When using a handle, it is advisable to when the inner sleeve rod passes through the handle and on the other hand in a connection nipple for the Vacuum source opens. However, this is only one Exemplary embodiment for the use of drive according to the invention. Other application too possibilities should be from the present Invention ideas should be included.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er­ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inOther advantages, features and details of the Er Find out from the following description preferred embodiments and based on the Drawing; this shows in

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Antrieb für ein chirurgisches Instrument; Fig. 1 is a plan view of an inventive drive mechanism for a surgical instrument;

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Antriebs gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a side view of the drive according to the invention according to FIG. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Ausführungs­ beispiel eines chirurgischen Instrumentes, welches in Zusammenhang mit dem Antrieb gemäß Fig. 1 benutzt wird; FIG. 3 shows a longitudinal section through an embodiment example of a surgical instrument which is used in connection with the drive according to FIG. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einzelne Elemente des erfindungsgemäßen Antriebes gemäß Fig. 1; FIG. 4 shows a plan view of individual elements of the drive according to the invention according to FIG. 1;

Fig. 5 eine blockschaltbildliche Darstellung der Steuerung des Antriebes. Fig. 5 is a block diagram representation of the control of the drive.

In Fig. 3 ist als Beispiel für ein chirurgisches Instrument eine Absaugstanze 1 gezeigt, welche zwei ineinander geschobene Hülsenstangen aufweist. Eine äußere Hülsenstange 2 ist relativ zu einer Verschraubung 3 od. dgl. ortsfest, während eine innere Hülsenstange 4 einen geringeren Durchmesser aufweist als die äußere Hülsenstange 2, und in der äußeren Hülsenstange 2 gleitet. Dabei betätigt die innere Hülsenstange 4 ein Schneidelement 5 eines Scherenmaules 6, wobei ein Gegenelement 7 zum Schneidelement 5 Teil der äußeren Hülsenstange 2 ist.In FIG. 3, as an example of a surgical instrument, a suction punch 1 is shown, which has two sleeve rods pushed into one another. An outer sleeve rod 2 is stationary relative to a screw connection 3 or the like, while an inner sleeve rod 4 has a smaller diameter than the outer sleeve rod 2 and slides in the outer sleeve rod 2 . The inner sleeve rod 4 actuates a cutting element 5 of a scissor-type jaw 6 , a counter element 7 to the cutting element 5 being part of the outer sleeve rod 2 .

Die innere Hülsenstange 4 ist mit dem Schneidelement 5 über einen Drehbolzen 8 gelenkig verbunden, während das Schneidelement 5 mit der äußeren Hülsenstange 2 ein Drehgelenk 9 ausbildet. The inner sleeve rod 4 is connected to the cutting element 5 in an articulated manner via a pivot pin 8 , while the cutting element 5 forms a swivel joint 9 with the outer sleeve rod 2 .

Um dieses Drehgelenk 9 dreht das Schneidelement 5 und kann so im Zusammenspiel mit dem Gegenelement 7 eine Gewebeprobe od. dgl. aus dem Inneren eines menschlichen Körpers entnehmen.The cutting element 5 rotates about this swivel joint 9 and, in cooperation with the counter element 7, can thus take a tissue sample or the like from the inside of a human body.

Die innere Hülsenstange 4 bildet zudem einen Absaugkanal 10 aus, der, nicht näher dargestellt, mit einer Vakuumquelle in Verbindung steht. Auf diese Weise gelangt eine abgeschnittene Gewebeprobe aus dem Scherenmaul 6 in Pfeilrichtung x durch den Absaugkanal 10 in eine ebenfalls nicht näher gezeigte Auffangvor­ richtung.The inner sleeve rod 4 also forms a suction channel 10 , which, not shown, is connected to a vacuum source. In this way, a cut tissue sample from the scissors mouth 6 in the direction of arrow x through the suction channel 10 in a direction not shown Auffangvor direction.

Die äußere Hülsenstange 2 kann zusammen mit der Verschraubung 3 einem Griffstück 11 aufgesetzt sein, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Nicht gezeigt ist, daß die innere Hülsenstange 4 das Griff­ stück 11 durchfährt und in einen Anschlußnippel 12 zum Anschließen von beispielsweise einem Absaugschlauch einmündet. Mit dem Grifftstück 11 steht ein Antrieb 13 in Verbindung, welcher über einen Taster 14 in Betrieb gesetzt werden kann. Dabei verläuft eine in Fig. 4 angedeutete Antriebswelle 15, des Antriebes 13 senk­ recht zur inneren Hülsenstange 4, welche, wie vorher beschrieben, als Schubstange ausgebildet ist. Auf die Antriebswelle 15 ist ein Zahnritzel 16 aufgesetzt, welches mit einer Zahnung 17 an der inneren Hülsenstange 4 zusammenwirkt. Möglich ist auch, daß hierzu der inneren Hülsenstange 4 eine gesonderte, mit der Zahnung 17 versehene Hülse 18 aufgeschoben wird. Bei Betätigung des Antriebes 13 erfolgt über das Zahnritzel 16 eine Übertragung der Rotationsbewegung der Antriebswelle 15 in eine Linearbewegung der inneren Hülsenstange 4, welche eine Betätigung des Scherenmauls 6 zur Folge hat. Hierdurch kann beispielsweise durch einen elektronisch gesteuerten Wechsel der Drehbewegung der Antriebswelle in bestimmten Abständen das Scheren­ maul 6 geschlossen und damit Gewebeproben entnommen werden. Möglich ist aber auch die Einstellung der Schnittkraft, die ebenfalls elektronisch regelbar ist.The outer sleeve rod 2 can be placed together with the screw 3 on a handle 11 , as shown in FIGS. 1 and 2. Not shown is that the inner sleeve rod 4 passes through the handle 11 and opens into a connecting nipple 12 for connecting, for example, a suction hose. A drive 13 is connected to the handle piece 11 and can be operated by a button 14 . Here, a phantom in FIG. 4, drive shaft 15 of the actuator 13 extends perpendicular to the right inner sleeve rod 4, which is formed as a push rod as previously described. On the drive shaft 15 , a pinion 16 is placed, which cooperates with a toothing 17 on the inner sleeve rod 4 . It is also possible that a separate sleeve 18 provided with the toothing 17 is pushed onto the inner sleeve rod 4 . When the drive 13 is actuated, the toothed pinion 16 transmits the rotational movement of the drive shaft 15 into a linear movement of the inner sleeve rod 4 , which results in the scissor jaw 6 being actuated. In this way, for example, an electronically controlled change in the rotational movement of the drive shaft at certain intervals closes the mouth 6 and thus tissue samples can be taken. It is also possible to set the cutting force, which can also be controlled electronically.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Antrieb um einen DC-Elektromotor, dessen Versorgung über einen entsprechenden Stecker 19 geschieht. Beispielsweise sollte dieser Motor etwa 12 000 Umdrehungen pro Minute leisten, wobei zwischen ihm und der Antriebswelle 15 ein Reduktionsgetriebe 20 angeordnet ist. Dieses Getriebe 20 hat ein Übersetzungsverhältnis von 2000 : 1 oder 1000 : 1.The drive is preferably a DC electric motor, which is supplied via a corresponding connector 19 . For example, this motor should make about 12,000 revolutions per minute, a reduction gear 20 being arranged between it and the drive shaft 15 . This gear 20 has a gear ratio of 2000: 1 or 1000: 1.

Zur Steuerung des gesamten Instrumentes ist unter Bezugnahme auf Fig. 4 noch folgendes hinzuzufügen:
Das Einschalten des Antriebes erfolgt mittels des Tasters 14. Hierdurch wird das gesamte System auf Reset gesetzt. Über den Taster 14 erfolgt auch dann die weitere Bedienung des Instrumentes. Durch Drücken des Tasters 14 schließt und öffnet das Scherenmaul 6. Dies geschieht dadurch, daß der Antrieb 13 in Links- oder Rechtsdrehung versetzt wird.To control the entire instrument, the following must be added with reference to FIG. 4:
The drive is switched on by means of the button 14 . This will reset the entire system. The further operation of the instrument then also takes place via the button 14 . Pressing the button 14 closes and opens the scissor jaw 6 . This is done by moving the drive 13 to the left or right.

Die elektronische Steuerung ist im übrigen so ausge­ führt, daß durch eine Strom- bzw. Spannungsregelung die Antriebskraft konstant bleibt. Zum Schutz des Antriebs ist eine Überlastregelung mit eingebaut. Der Antrieb wird als Stellglied definiert. Alle Funktionen gehen von der Steuerung aus. The electronic control is otherwise out leads that by a current or voltage control Driving force remains constant. To protect the drive an overload control is built in. The drive is defined as an actuator. All functions go from the controller.  

Auch die Ruhelage ist einstellbar, wobei dies durch eine elektronische Auswertung erfolgt.The rest position is also adjustable, with this an electronic evaluation takes place.

PositionszahlenlisteItem number list

 1 Absaugstanze
 2 äußere Hülsenstange
 3 Verschraubung
 4 innere Hülsenstange
 5 Schneidelement
 6 Scherenmaul
 7 Gegenelement
 8 Drehkolben
 9 Drehgelenk
10 Absaugkanal
11 Griffstück
12 Anschlußnippel
13 Antrieb
14 Taster
15 Antriebswelle
16 Zahnritzel
17 Zahnung
18 Hülse
19 Stecker
20 Getriebe
x Absaugeinrichtung 1 suction punch
2 outer sleeve rods
3 screw connection
4 inner sleeve rods
5 cutting element
6 scissor jaws
7 counter element
8 rotary pistons
9 swivel
10 suction channel
11 handle
12 connection nipples
13 drive
14 buttons
15 drive shaft
16 sprockets
17 toothing
18 sleeve
19 plugs
20 gears
x suction device

Claims (14)

1. Chirurgisches Instrument, insbesondere Absaugstanze zur Entnahme von Gewebeproben, mit einem Scheren­ maul, welches von einem Griffstück od. dgl. aus mittels zumindest einer Schubstange od. dgl. betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange od. dgl. mit einem Antrieb (13) in Verbindung steht.1. Surgical instrument, in particular suction punch for taking tissue samples, with scissors, which can be operated from a handle or the like by means of at least one push rod or the like, characterized in that the push rod or the like with a drive ( 13 ) communicates. 2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (13) ein Elektromotor mit Rechts-/Links-Lauf ist.2. Instrument according to claim 1, characterized in that the drive ( 13 ) is an electric motor with right / left rotation. 3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehkraft des Antriebes (13) steuerbar ist.3. Instrument according to claim 1 or 2, characterized in that the rotational force of the drive ( 13 ) is controllable. 4. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (13) eine Antriebs­ welle (15) mit einem Zahnritzel (16) aufweist, welches mit einer Zahnung (17) an der Schubstange in Eingriff steht.4. Instrument according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive ( 13 ) has a drive shaft ( 15 ) with a pinion ( 16 ) which is in engagement with a toothing ( 17 ) on the push rod. 5. Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antrieb (13) und Zahnritzel (16) ein Getriebe (20) angeordnet ist. 5. Instrument according to claim 4, characterized in that a gear ( 20 ) is arranged between the drive ( 13 ) and pinion ( 16 ). 6. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (20) unterschiedliche Stufen zur Reduktion der Antriebsdrehzahl aufweist.6. Instrument according to claim 5, characterized in that the transmission ( 20 ) has different stages for reducing the drive speed. 7. Instrument nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) quer zur Schubstange bzw. deren Zahnung (17) verläuft.7. Instrument according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that the drive shaft ( 15 ) extends transversely to the push rod or its teeth ( 17 ). 8. Instrument nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnung (17) einer Hülse (18) angeformt und diese der Schubstange aufgesetzt ist.8. Instrument according to at least one of claims 4 to 7, characterized in that the toothing ( 17 ) of a sleeve ( 18 ) is formed and this is attached to the push rod. 9. Instrument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (13) einem Griffstück (11) angesetzt ist.9. Instrument according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the drive ( 13 ) is attached to a handle ( 11 ). 10. Instrument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange als Hülsenstange (4) ausgebildet ist, welche in einer äußeren Hülsenstange (2) gleitet und mit dieser zu­ sammen das Scherenmaul (6) ausbildet.10. Instrument according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the push rod is designed as a sleeve rod ( 4 ) which slides in an outer sleeve rod ( 2 ) and together with this forms the scissor jaw ( 6 ). 11. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Hülsenstange (4) einen Absaugkanal (10) ausbildet, der mit einer Vakuumquelle in Ver­ bindung steht.11. Instrument according to claim 10, characterized in that the inner sleeve rod ( 4 ) forms a suction channel ( 10 ) which is in connection with a vacuum source in United. 12. Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Hülsenstange (4) das Griffstück (11) durchsetzt und in einen Anschlußnippel (12) für die Vakuumquelle einmündet. 12. Instrument according to claim 11, characterized in that the inner sleeve rod ( 4 ) passes through the handle ( 11 ) and opens into a connecting nipple ( 12 ) for the vacuum source. 13. Instrument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Strom- bzw. Spannungsregelung eine Regelung des Antriebes (13) so erfolgt, daß dessen Kraft konstant bleibt.13. Instrument according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that a regulation of the drive ( 13 ) is carried out by a current or voltage control so that its force remains constant. 14. Instrument nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Steuerung eine Überlastregelung integiert ist.14. Instrument according to claim 13, characterized characterized that in the electronic control an overload control is integrated.
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