WO2001037743A1 - Surgical instrument - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a medical technical instrument (10), especially a bone saw, bone drill, xyster or bone chisel, for bone surgery. The inventive instrument comprises a handpiece (1) and an electromotive drive device (5) that is arranged in an inner chamber (2) of said handpiece (1) and is used for oscillating or rotating workpieces (15, 16, 17). The inventive instrument is characterised in that the handpiece (1) is provided with an outer surface (9) which is stentered by three grip-surfaces (9', 9'', 9''') in such a way that the outer surface (9) is provided with an essentially triangular cross-section.

Description

Chirurgisches InstrumentSurgical instrument
Die vorliegende Erfindung betrifft ein edizintechnisches Instrument für die Knochenchirurgie mit einem Handstück und einem in einer Innenkammer dieses Handstücks angeordneten elektromotorischen Antrieb für oszillierende oder rotierende Werkzeuge.The present invention relates to a medical instrument for bone surgery with a handpiece and an electromotive drive for oscillating or rotating tools arranged in an inner chamber of this handpiece.
Derartige Instrumente v/erden sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin verwendet und sind beispielsweise aus der DE-40'29'676 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine Stichsäge für chirurgische Zwecke, bei welcher in einem zylindrisch geformten Handstück ein Getriebe angeordnet ist, welches eine Rotationsbewegung des Antriebs in eine Kombinationsbewegung umsetzt. DieseSuch instruments are used in both human and veterinary medicine and are known, for example, from DE-40'29'676. This document discloses a jigsaw for surgical purposes, in which a gear is arranged in a cylindrically shaped handpiece, which converts a rotational movement of the drive into a combination movement. This
Kombinationsbewegung umfasst einerseits eine oszillierende Bewegung über welche eine Pendelbewegung überlagert ist.Combination movement comprises on the one hand an oscillating movement over which a pendulum movement is superimposed.
In der Praxis erweisen sich derartige Instrumente als schlecht führbar. Insbesondere erschweren die Vibrationen des handgeführten Instrumentes und die in der Regel blutige und/oder schleimige Arbeitsumgebung das präzise Führen des Werkzeugs. Dies ist jedoch für die Erzeugung von sauberen Schnittflächen von besonderer Bedeutung. Saubere Schnittflächen erweisen sich als unabdingbar beim Einsetzen von Prothesen. Bei den Instrumenten bekannter Art kommt es immer wieder vor, dass das am Instrument befestigte Werkzeug (z.B. Säge, Bohrer, Schaber, Meissel) sich in der Schnittkerbe verkeilt oder verklemmt. Dabei rutsche das Instrument in der Hand des operierenden Arztes und es entstehen unsaubere Schnittflächen, die das Einbringen von Prothesen erschweren und den Heilungsprozess verlängern. Dieser Sachverhalt führt auch dazu, dass der operierender Arzt für die Führung seines Instrumentes sehr viel Kraft aufwenden muss und deshalb auch rasch ermüdet.In practice, such instruments prove to be difficult to operate. In particular, the vibrations of the hand-held instrument and the usually bloody and / or slimy working environment make it difficult to precisely guide the tool. However, this is of particular importance for the production of clean cut surfaces. Clean cut surfaces prove to be essential when inserting prostheses. In the case of instruments of a known type, it often happens that the tool attached to the instrument (e.g. saw, drill, scraper, chisel) wedges or jams in the cut notch. The instrument slips in the hand of the operating doctor, creating unclean cut surfaces that make it difficult to insert prostheses and prolong the healing process. This fact also means that the operating doctor has to use a lot of force to operate his instrument and therefore quickly tired.
Darüber hinaus lassen sich diese Instrumente nur schlecht reinigen, insbesondere müssen dieselben für die Sterili- sation in der Regel auseinander gebaut werden, um die mit Schmierfetten versehenen Antriebs- oder Getriebeteile von den zu sterilisierenden Bauteilen zu trennen. Nach erfolgter Sterilisation sind die Instrumente wieder zusammen- zusetzen. Die Wartung dieser Instrumente erweist sich also als äusserst aufwendig.In addition, these instruments are difficult to clean, in particular they have to be used for the sterilization tion are usually disassembled to separate the drive or gear parts provided with greases from the components to be sterilized. After sterilization, the instruments must be reassembled. The maintenance of these instruments proves to be extremely complex.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Instrument zu schaffen, welches vom operierenden Arzt sicher und präzise geführt werden kann. Insbesondere soll ein Instrument geschaffen werden, welches dem Operationsumfeld angepasst ist und beim Gebrauch nicht zu einer raschen Ermüdung des Chirurgen führt, d.h. rutschfest in der Hand des Chirurgen liegt. Darüber hinaus soll das Instrument in einfacher Weise gereinigt und gewartet werden können .It is therefore an object of the present invention to provide an instrument which can be safely and precisely guided by the operating doctor. In particular, an instrument is to be created which is adapted to the operating environment and does not lead to rapid fatigue of the surgeon during use, i.e. is non-slip in the surgeon's hand. In addition, the instrument should be easy to clean and maintain.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein medizintechnisches Instrument mit den Merkmalen des vorliegenden Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere durch Instrument, welches ein Handstück mit einer Innenkammer aufweist, in welcher ein elektromotorischer Antrieb für oszillierende oder rotierende Werkzeuge angebracht ist, wobei das Handstück eine Aussenfläche aufweist, die von drei parallel zu einer zentralen Längsachse liegende Griff- Flächeen aufgespannt ist, derart, dass die Aussenfläche einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.This object is achieved according to the invention by a medical instrument with the features of the present claim 1, and in particular by an instrument which has a handpiece with an inner chamber in which an electromotive drive for oscillating or rotating tools is attached, the handpiece having an outer surface, that is spanned by three handle surfaces lying parallel to a central longitudinal axis, such that the outer surface has an essentially triangular cross section.
Weiterbildungen dieses medizintechniεchen Instrumentes weisen die Merkmale der Unteransprüche auf. Insbesondere können die einzelnen Griff-Flächen leicht gewölbt sein, respektive der Form einer Handinnenfläche angepasst sein.Further developments of this medical technology instrument have the features of the subclaims. In particular, the individual grip surfaces can be slightly curved, or adapted to the shape of the palm of a hand.
In einer bevorzugten Ausführungsfor sind auf mindestens einer der Griff-Flächen manuell betätigbare Steuerelemente angebracht, mit denen der Chirurg beispielsweise den elektromotorischen Antrieb, oder die Lichtintensität einer Lichtquelle, oder die Fördermenge von Kühlflüssigkeiten, oder die Absaugleistung von Absaugvorrichtungen etc. regulieren kann.In a preferred embodiment, manually operable control elements are attached to at least one of the grip surfaces, with which the surgeon can, for example, drive the electric motor or the light intensity of one Light source, or the flow rate of cooling liquids, or the suction power of suction devices, etc. can regulate.
In besonderen Fällen erweist es sich als vorteilhaft, wenn das erfindungscfemässe Instrument mit einem zusätzlichen Handgriff in Form eines Pistolengriffs versehen ist. Es versteht sich, dass der elektromotorische Antrieb und/oder das Getriebe in diesem Pistolengriff untergebracht sein können. In allen Fällen, soll die Innenkammer mit demIn special cases it proves to be advantageous if the instrument according to the invention is provided with an additional handle in the form of a pistol grip. It goes without saying that the electric motor drive and / or the transmission can be accommodated in this pistol grip. In all cases, the inner chamber should be with the
Antrieb und/oder dem Getriebe druckdicht ausgebildet sein. Damit soll verhindert werden, dass Schmieröle oder metallischer Abrieb in die Operationswunde gelangen, respektive der elektromotorische Antrieb und/oder das Getriebe mit Körperflüssigkeiten verunreinigt werden.Drive and / or the transmission can be designed pressure-tight. This is to prevent lubricating oils or metallic abrasion from getting into the surgical wound, or to contaminate the electromotive drive and / or the transmission with body fluids.
Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft mit Hilfe der Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt:The invention will be explained in more detail below with the aid of the figures. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstelluryg eines erfindungsgemässen Instrumentes im Längsschnitt;1 shows a schematic representation of an instrument according to the invention in longitudinal section;
Fig. 2 eine εchematische Darstellung eines erfindungsgemässen Instrumentes im Querschnitt;2 shows a schematic illustration of an instrument according to the invention in cross section;
Fig. 3a bis 3e verschiedene Anwendungsformen des erfindungsgemässen Instrumentes .3a to 3e different forms of application of the instrument according to the invention.
Figur 1 zeigt das erfindungsgemässe Instrument in schematischer Weise und in einem Längsschnitt. DasFigure 1 shows the instrument according to the invention in a schematic manner and in a longitudinal section. The
Instrument weist eine Aussenfläche 9, eine Bodenfläche 4a und eine Stirnfläche 4b auf. Die Bodenfläche 4a und/oder Stirnfläche 4b können von der Aussenfläche 9 abnehmbar ode: mit dieser verklebt/verschweisst sein. Das Innere des Instrumentes weist eine Innenkammer auf 2 auf, in v/elcher ein elektromotorischer Antrieb 5 und ein Getriebe 6 untergebracht werden können. Die zentrale Längsachse des Antriebs 5 liegt auf der zentralen Längsachse des erfindungsgemässen Instrumentes. Die Aussenfläche 9 wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, von drei Griff-Flächen 9', 9 ' ' , 9 ' ' ' aufgespannt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Längsschnitt liegt die Griff-Fläche 9 ' ' im wesentlichen horizontal. Im Bereich der von den beiden anderen Griff- Flächen 9', 9 ' ' ' gebildeten Kante ist ein Versorgungskanal 3 vorgesehen, mit welchem Kühlflüssigkeit zur Operationsstelle geführt werden kann oder in welchem elektrische Kabel respektive Lichtleiter eingelegt werden können. Es versteht sich, dass die einzelnen Griff-Flächen leicht gewölbt sein können oder in anderer Weise der Form einer geschlossenen Handfläche anpasεt sein können. Um den Antrieb 5 und/oder das Getriebe 6 vor Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen zu schützen, ist die Innenkammer 2 druckdicht abgeschlossen, insbesondere mit Hilfe einer Dichtung 8, durch welche eine Antriebsstange 7 geführt ist. Diese Dichtung 8 schliesεt die Innenkammer 2 druckdicht ab, d.h. ist asser- und gasdicht, insbesondere im Bereich von 0 bis 5 bar, vorzugsweiεe bis zu 3 bar (absolute pressure) . Dies erlaubt, das vorliegende Instrument in konventioneller Weise zu steriliεieren, d.h. bei Unterdruck während mindeεtenε 5 Minuten auf ca. 180°C aufzuheizen, ohne daεε dabei ölige Dämpfe vom Antrieb 5 oder vom Getriebe 6 austreten. An der Antriebsstange 7 können die jeweiligen Werkzeuge 14 befestigt werden. Es versteht sich, dass die Antriebsstange 7 mit einem Getriebe bekannter Art in eine rotierende Bewegung, oder in eine in Längsrichtung 11 oszillierende Bewegung, oder in eine quer zur Längsrichtung schwingende Pendelbewegung, oder in eine parallel zur Längsrichtung schwingende Pendelbewegung oder in eine Ko binationεbewegung versetzbar ist. Es sind auch Ausführungen denkbar, bei denen der Antrieb 5 ausserhalb des Handstücks angeordnet ist und sich in der druckdicht abgeschlossenen Innenkammer 2 lediglich das Getriebe 6 befindet. Der in Figur 2 dargestellte Querschnitt deε erfindungεge äεsen Instrumentes macht die Geometrie der Aussenflache 9 und der Innenkammer 2 deutlich. Diese Innenkammer 2 ist hier als zylindrischer Hohlraum ausgebildet. Die Auεεenfläche 9 wird hier von drei gleichartigen Griff-Flächen 9', 9 ' ' , 9 ' 1 ' aufgespannt. Es versteht sich, dass diese Griff-Flächen auch unterschiedlich dimensioniert sein können. In den von zwei Griff-Flächen gebildeten Eckbereichen liegen Kanäle 3, in welchen beispielεweiεe Kühlflüεεigkeit , Strom oder Licht geführt werden kann. Eε verεteht sich, dass dieεes Handεtück aus einem besonders stabilen Material, beispielsweise Stahl, gefertigt werden kann. In bevorzugten Ausführungsfor en iεt dieεes Handstück 1 aus Aluminium, Titan oder einem geeigneten Kunstεtoff gefertigt.Instrument has an outer surface 9, a bottom surface 4a and an end surface 4b. The bottom surface 4a and / or end surface 4b can be removed from the outer surface 9 or can be glued / welded to it. The interior of the instrument has an inner chamber 2, in which an electric motor drive 5 and a gear 6 can be accommodated. The central longitudinal axis of the Drive 5 lies on the central longitudinal axis of the instrument according to the invention. As can be seen in FIG. 2, the outer surface 9 is spanned by three handle surfaces 9 ', 9'',9'''. In the longitudinal section shown in FIG. 1, the grip surface 9 ″ lies essentially horizontally. In the area of the edge formed by the two other grip surfaces 9 ', 9''', a supply channel 3 is provided, with which cooling liquid can be led to the operation site or in which electrical cables or light guides can be inserted. It goes without saying that the individual grip surfaces can be slightly curved or can be adapted in some other way to the shape of a closed palm. In order to protect the drive 5 and / or the transmission 6 from moisture and other contaminants, the inner chamber 2 is closed in a pressure-tight manner, in particular with the aid of a seal 8 through which a drive rod 7 is guided. This seal 8 closes the inner chamber 2 in a pressure-tight manner, ie it is water-tight and gas-tight, in particular in the range from 0 to 5 bar, preferably up to 3 bar (absolute pressure). This allows the present instrument to be sterilized in a conventional manner, that is to say heating up to approx. 180 ° C. under reduced pressure for at least 5 minutes without oily vapors escaping from the drive 5 or from the transmission 6. The respective tools 14 can be attached to the drive rod 7. It goes without saying that the drive rod 7 can be set in a rotating movement, or in an oscillating movement in the longitudinal direction 11, or in a pendulum movement swinging transversely to the longitudinal direction, or in a pendulum movement swinging parallel to the longitudinal direction, or in a combination movement is. Designs are also conceivable in which the drive 5 is arranged outside the handpiece and only the gear 6 is located in the pressure-tightly sealed inner chamber 2. The cross section shown in FIG. 2 of the outer instrument according to the invention makes the geometry of the outer surface 9 and the inner chamber 2 clear. This inner chamber 2 is designed here as a cylindrical cavity. The outer surface 9 is here spanned by three similar grip surfaces 9 ', 9'',9' 1 '. It goes without saying that these grip surfaces can also have different dimensions. Channels 3 are located in the corner areas formed by two grip surfaces, in which, for example, cooling liquid, electricity or light can be guided. It goes without saying that this handpiece can be manufactured from a particularly stable material, for example steel. In preferred embodiments, this handpiece 1 is made of aluminum, titanium or a suitable plastic.
Figuren 3a bis 3e zeigen besondere Anwendungsformen des erfindungsgemäsεen medizintechnischen Instru enteε . Dabei zeigt Figur 3a ein erfindungεgemäεses Handstück 1, welches mit einer Stichεäge 14 ausgerüstet ist. Auf der oberen Griff-Fläche 9 ' ' sind zwei Steuerelemente 13', 13 '' angeordnet. Diese erlauben dem operierenden Arzt, die Bewegung des Sägeblatts in geeigneter Weise zu kontrollieren. Figur 3b zeigt eine Ausführungsform für einen Saggitalεchneider 15, Figur 3c zeigt das erfindungsgemässe Instrument für einen quer zur Längsrichtung schwingenden Pendelschneider , Figur 3d zeigt daε erfindungεgemäεεe Instrument für einen Bohrer während Figur 3e dasselbe Instrument für einen Schaber zeigt. Diese Ausführungsformen machen deutlich, dass das erfindungsgemässe Instrument εtirnseitig unterschiedlich ausgebildet sein kann.FIGS. 3a to 3e show particular forms of application of the medical-technical instru ent according to the invention. 3a shows a handpiece 1 according to the invention, which is equipped with a jigsaw 14. Two control elements 13 ', 13' 'are arranged on the upper handle surface 9' '. These allow the operating doctor to control the movement of the saw blade in a suitable manner. FIG. 3b shows an embodiment for a saggital cutter 15, FIG. 3c shows the instrument according to the invention for a pendulum cutter oscillating transversely to the longitudinal direction, FIG. 3d shows the instrument according to the invention for a drill while FIG. 3e shows the same instrument for a scraper. These embodiments make it clear that the instrument according to the invention can be designed differently on the outside.
Es versteht sich, dasε daε erfindungsgemäss geformte Instrument zusätzlich mit einem Griff in Form einesIt goes without saying that the instrument shaped according to the invention additionally has a handle in the form of a
Pistolengriffs ausgerüstet sein kann und in diesem Griff Antrieb und/oder Getriebe angeordnet sein können. Vorteilhafterweiεe wird daε Inεtrument mit einer eigenen Stromversorgung versehen. Dieεe kann in Form eines Akkus, der allenfalls induktiv wiederaufladbar ist, einer Batterie oder eines Netzteils ausgebildet sein. Dieεe Stromverεorgung kann im Handstück, in der Innenkammer oder im Pistolengriff untergebracht sein.Gun handle can be equipped and drive and / or gear can be arranged in this handle. The instrument is advantageously provided with its own power supply. This can be in the form of a rechargeable battery, which is inductively rechargeable at best, a battery or a power pack. This power supply can be accommodated in the handpiece, in the inner chamber or in the pistol grip.
Damit erweiεt εich das erfindungεgemäεεe Inεtrument alε sicher und präzise führbar, führt im Einsatz nicht zur raεchen Ermüdung deε Chirurgen und kann, wegen der druckdichten Innenkammer, in einfacher Weise gereinigt und/oder gewartet werden, inεbeεondere braucht daε vorliegende Inεtrument für die Reinigung/Sterilisation nicht mehr auseinander gebaut zu werden. Die erf indungεgemäεεe Formgebung deε Handstücks erweist εich darüber hinaus als besonders vorteilhaft, wenn, während der Operation das Handstück kurzfristig beiseite gelegt werden uεs, da dieses an Ort liegen bleibt, d.h. nicht wegro.llen kann . This means that the instrument according to the invention can be guided safely and precisely, does not lead to the surgeon's fatigue when in use and, because of the pressure-tight inner chamber, can be cleaned and / or serviced in a simple manner, in particular the present instrument does not need for cleaning / sterilization to be more disassembled. The shape of the handpiece according to the invention also proves to be particularly advantageous if, during the operation, the handpiece is put aside for a short time because it remains in place, i.e. cannot roll away.

Claims

Patentansprüche claims
1. Medizintechnisches Instrument (10) für die Knochenchirurgie, insbesondere Knochensäge, Knochenbohrer, Knochenschaber oder Knochenmeisεel, mit einem Handstück1. Medical instrument (10) for bone surgery, in particular bone saw, bone drill, bone scraper or bone chisel, with a handpiece
(1) und einem in einer Innenkammer (2) dieses Handstückε (1) angeordneten elektromotoriεchem Antrieb (5) für oεzillierende oder rotierende Werkzeuge (15, 16, 17), dadurch gekennzeichnet, daεs das Handstück (1) eine Aussenfläche (9) aufweist, die von drei Griff- Flächen (9', 9' ' , 9 ' 1 ' ) aufgespannt ist, derart, dasε die Aussenfläche (9) einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.(1) and an electromotive drive (5) for oscillating or rotating tools (15, 16, 17) arranged in an inner chamber (2) of this handpiece (1), characterized in that the handpiece (1) has an outer surface (9) , which is spanned by three handle surfaces (9 ', 9'',9' 1 '), such that the outer surface (9) has an essentially triangular cross section.
2. Medizintechnisches Inεtrument nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindeεtens eine dieser Griff- Flächen (9'', 9' ' , 9 ' 1 ' ) leicht gewölbt ist.2. Medical instrument according to claim 1, characterized in that at least one of these grip surfaces (9 '' , 9 '', 9 ' 1 ') is slightly curved.
3. Medizintechnisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) über ein Getriebe (6) mit einer Antriebsstange (7) für den Antrieb eines oszillierenden oder rotierenden Werkzeugε (14) gekoppelt iεt,3. Medical instrument according to one of claims 1 or 2, characterized in that the drive (5) via a gear (6) with a drive rod (7) for driving an oscillating or rotating tool (14) is coupled.
4. Medizintechnisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 biε 3, dadurch gekennzeichnet, daεε auf mindeεtenε einer der Griff-Flächen (9', 9'', 9 ' ' ' ) mindeεtenε ein manuell betätigbareε Steuerelement (13) zur Steuerung deε Antriebs (5) und/oder deε Getriebeε (6) angeordnet ist.4. Medical instrument according to one of claims 1 to 3, characterized in that on at least one of the grip surfaces (9 ', 9' ', 9' '') at least one manually operable control element (13) for controlling the drive (5 ) and / or the gear unit (6) is arranged.
5. Medizintechnisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daεε die Innenkammer5. Medical instrument according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner chamber
(2) druckdicht, d.h. waεεer- und gasdicht iεt, insbesondere im Bereich von 0 - 5 bar, vorzugsweise bis zu 3 bar. (2) pressure-tight, ie water-tight and gas-tight, in particular in the range from 0 to 5 bar, preferably up to 3 bar.
6. Medizintechnisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Stromversorgung umfasεt.6. Medical instrument according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a power supply.
7. Medizintechniεches Instrument nach einem der Anεprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Eckbereichen zwischen Innenkammer (2) und Ausεenfläche (9) Kanäle (3), beispielsweise für das Zuführen oder Absaugen von Flüsεigkeiten , die Aufnahme von HF-, Steuerungs- oder Glasfaεerkabel , vorgeεehen εind.7. Medical instrument according to one of claims 1 to 6, characterized in that in corner areas between the inner chamber (2) and the outer surface (9) channels (3), for example for the supply or suction of liquids, the reception of HF, control or glass fiber cable, are provided.
8. Medizintechnisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieεeε aus einem leichten und stabilien Material, insbesondere aus Aluminium, Titan oder Kunststoff, gefertigt iεt.8. Medical instrument according to one of claims 1 to 7, characterized in that dieεeε is made of a light and stable material, in particular aluminum, titanium or plastic.
9. Medizintechnisches Instrument nach einem der Anεprüche9. Medical instrument according to one of the claims
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieseε zusätzlich einen Griff in Form eines Pistolengriffε aufweiεt.1 to 8, characterized in that this additionally has a handle in the form of a pistol grip.
10. Medizintechnisches Instrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) und daε Getriebe (6) in diesem zuεätzlichen Griff angeordnet sind. 10. Medical instrument according to claim 9, characterized in that the drive (5) and daε gear (6) are arranged in this additional handle.
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