(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動装置に電気的に接続するためのインターフェースを有する医療機器を提供する。【解決手段】医療機器のインターフェースは、接続面に配置される複数の電気接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３）を有する。接続面の接点のうち少なくとも１つの接点（１１３）は、凹部（１１５）又は膨出部によって、残りの接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ）と電気的に分離される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置（３）に電気的に接続するためのインターフェースを備える医療機器（１）であって、
前記インターフェースは、接続面（１１）に配置される複数の電気接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３）を有し、
前記接続面における前記接点のうちの少なくとも１つ（１１３）は、前記接続面（１１）に設けられる凹部（１１５）又は前記接続面（１１）に設けられる膨出部によって、前記接点のうちの残りの接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ）から電気的に分離されていることを特徴とする医療機器。
【請求項２】
請求項１記載の医療機器（１）において、前記接続面（１１）は、前記凹部（１１５）又は前記膨出部を除いて、平坦に形成されることを特徴とする医療機器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の医療機器（１）において、前記凹部（１１５）はノッチ形状に形成され、又は、前記膨出部はステップ形状に形成されることを特徴とする医療機器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の医療機器（１）において、
前記接続面（１１）は、略長方形形状であり、
前記凹部（１１５）又は前記膨出部は、前記略長方形形状の長辺に対して略直交するように配置されることを特徴とする医療機器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の医療機器（１）において、前記凹部（１１５）又は前記膨出部は、液体バリアとして機能することを特徴とする医療機器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の医療機器（１）において、前記凹部（１１５）又は前記膨出部は、前記接続面の一辺から対向する辺に延在し、及び／又は、前記凹部（１１５）又は前記膨出部は、中央からずらして配置されることを特徴とする医療機器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の医療機器（１）において、
前記医療機器（１）は、前記接続面（１１）を介して、駆動装置（３）の対向面（３３）に接続可能であり、前記対向面（３３）は、電気的な対向接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３）を有し、
前記対向面（３３）の前記対向接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３）の配置構成は、前記接続面の前記接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ）の配置構成の鏡面対称に対応することを特徴とする医療機器。
【請求項８】
請求項７記載の医療機器（１）において、前記対向面（３３）の前記対向接点のうちの少なくとも１つ（３３３）は、前記対向面に設けられた膨出部（３３５）又は前記対向面に設けられた凹部によって、前記対向接点のうちの残りの対向接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ）と電気的に分離されていることを特徴とする医療機器。
【請求項９】
請求項８記載の医療機器（１）において、前記対向面（３３）の前記膨出部（３３５）又は前記凹部は、前記接続面（１１）の前記凹部（１１５）又は前記膨出部と嵌合接続するように構成され、前記対向面（３３）の前記対向接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３）は、前記接続面（１１）の前記接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３）と、それぞれ導電的に当接することを特徴とする医療機器。
【請求項１０】
請求項９記載の医療機器（１）において、
前記接続面（１１）の前記接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３）の数及び前記対向面（３３）の前記対向接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３）の数はそれぞれ、４つであり、
４つの前記接点のうちの３つの接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ）は、前記凹部（１１５）又は前記膨出部（３３５）によって、残りの１つの接点（１１３、３３３）から電気的に分離されていることを特徴とする医療機器。
【請求項１１】
請求項１０記載の医療機器（１）において、前記接続面における前記残りの１つの接点（１１３）から電気的に分離されている前記３つの接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ）及び前記対向面における前記残りの１つの接点（３３３）から電気的に分離されている前記３つの接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ）はそれぞれ、二等辺三角形の形状に配置されていることを特徴とする医療機器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の医療機器（１）において、前記接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３）及び前記対向接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３）は、弾性接点として、又は凸面を有する剛性接点として構成されることを特徴とする医療機器。
【請求項１３】
請求項１２記載の医療機器（１）において、前記弾性接点（１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３）にはそれぞれ、前記接続面（１１）又は前記対向面の領域に、シール（１１９）が設けられることを特徴とする医療機器。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の医療機器（１）において、
前記医療機器（１）は、さらにハウジングを有し、
前記ハウジングは、駆動装置（３）の出力軸（３１）と結合する結合接続部（１３）を有することを特徴とする医療機器。
【請求項１５】
ハウジングと、出力軸（３１）と、インターフェースと、を備える駆動装置（３）であって、
前記出力軸（３１）は、前記ハウジングから突出し、医療機器（１）の結合接続部（１３）に結合されるように構成され、
前記インターフェースは、前記駆動装置（３）を前記医療機器（１）に電気的に接続し、接続面（３３）に配置された複数の電気接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３）を有し、
前記接続面の前記接点のうちの少なくとも１つ（３３３）は、前記接続面（３３）に設けられる膨出部（３３５）又は前記接続面（３３）に設けられる凹部によって、前記接点のうちの残りの接点（３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ）から電気的に分離されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の駆動装置（３）において、前記接続面（３３）は、前記膨出部（３３５）又は前記凹部を除いて、好ましくは平坦に形成されることを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に電気的に接続するためのインターフェースを有する医療機器及び医療機器に電気的に接続するためのインターフェースを有する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術においては、腹腔鏡手術機器のような医療機器を、該医療機器から分離可能な駆動装置によって動作させることが知られている。この場合、同じ駆動装置によって異なる機器を動作させることが可能であり、それによって、それら機器の製造コストを節約することができる。さらに、複数の医療機器を交換することができると同時に、駆動装置の寿命を長くすることができ、駆動装置の状態を保ち続けられる。
【０００３】
例えば、従来技術である国際公開第２０１４／１６２４９５号パンフレットでは、駆動装置を有する機器が開示されている。駆動装置と医療機器との電気接続のため、駆動装置又は医療機器のいずれか一方に設けられたコンタクトピンが、駆動装置又は医療機器の他方に設けられたバネ接点間に挿入される。そして、バネ接点の復元力によって、コンタクトピンが保持される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この場合に問題となる点は、駆動装置と医療機器との接続において、大きな力が必要となることである。さらに、接点の洗浄がむずかしいことも問題である。特に、残留水分によって、電気的短絡する危険性が高くなり、意図したように機器を操作することができなくなる。
【０００５】
従って、簡単に接続でき且つインターフェースの領域における接点の洗浄が容易である、駆動装置に電気的に接続するための接点部材を有する医療機器を提供することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、駆動装置に電気的に接続するためのインターフェースを備える医療機器が提供される。前記インターフェースは、接続面に配置される複数の電気接点を有する。前記接続面における前記接点のうちの少なくとも１つは、前記接続面に設けられる凹部又は前記接続面に設けられる膨出部によって、前記接点のうちの残りの接点から電気的に分離されている。
【０００７】
少なくとも１つの接点を残りの接点から電気的に分離することによって、接続面に残留水分が発生する場合、１つの接点と残りの接点との電気的短絡を防止することができる。医療機器による作業中に、血液等の液体が接続面を覆う場合に、同様の効果が得られる。
【０００８】
好適には、前記接続面は、前記凹部又は前記膨出部を除いて、平坦に形成される。
【０００９】
このような構成によって、医療機器の使用中又は洗浄中において、接続面に付着する可能性のある液体を簡単に排出することができる。さらに、洗浄／滅菌プロセスが容易になる。
【００１０】
好適には、前記凹部はノッチ形状に形成され、又は、前記膨出部はステップ形状に形成されるとよい。
【００１１】
このような構成によって、製造が容易になる。さらに、対応部分に合わせて正確に嵌合するように、凹部又は膨出部を形成することが容易となる。
【００１２】
好適には、前記接続面は、略長方形形状であるとよい。また、前記凹部又は前記膨出部は、前記接続面を構成する前記略長方形形状の長辺に対して略直交するように配置されるとよい。
【００１３】
このような構成によって、互いに電気的に分離されない接点を配置するためのスペースを十分にとることができる。
【００１４】
好適には、前記凹部又は前記膨出部は、液体バリアとして働く。
【００１５】
これは、特に、作業に先立って行われる滅菌プロセスにおいて接続面に水分が残留している場合又は機器による作業において血液等の液体が接続面を覆う場合、有益である。
【００１６】
前記凹部又は前記膨出部は、前記接続面の一辺から対向する辺に延在するとよい。さらに、前記凹部又は前記膨出部は、前記接続面において、中央からずらして配置されるとよい。
【００１７】
これによって、少なくとも１つの接点とその他の接点との電気的分離が確実に維持され、それによって、大量の液体が接続面を覆う場合、電気的短絡を回避することができる。
【００１８】
好適には、インターフェースはまた、電気的な対向接点を有する対向面を有するとよい。前記対向面の前記対向接点の配置構成は、前記接続面の前記接点の配置構成の鏡面対称に対応する。
【００１９】
これによって、対向面の対向接点と接続面の接点との電気的接続は、２つの面を当接させることによって、好適に可能となる。
【００２０】
好適には、対向面の対向接点のうち少なくとも１つは、前記対向面に設けられた膨出部又は前記対向面に設けられた凹部によって、前記対向接点のうちの残りの対向接点と電気的に分離されている。
【００２１】
接続面の場合と同様に、対向面に水分が残留している場合、対向面に設けられた膨出部又は対向面に設けられた凹部によって、１つの対向接点と残りの対向接点との電気的短絡を確実に防止することができる。医療機器による作業中に血液等の液体が接続面を覆う場合、同様の効果が得られる。
【００２２】
好適には、前記対向面の前記膨出部又は前記凹部は、前記接続面の前記凹部又は前記膨出部に嵌合接続されるとよい。これによって、前記対向面の前記対向接点は、前記接続面の前記接点と、それぞれ導電的に当接する。
【００２３】
対向面に設けられる膨出部、又は、対向面に設けられる凹部は、接続面に設けられる凹部に、又は、接続面に設けられる膨出部に、嵌合接続（嵌合当接）される。接続面又は対向面を覆う液体が存在する場合、上記構成によって、毛管効果によって接続面と対向面との間を液体が広がっていくことを確実に防止できる。
【００２４】
好適には、接続面の接点の数及び対向面の対向接点の数はそれぞれ、４つであるとよい。４つの前記接点及び４つの前記対向接点のそれぞれにおいて、３つの接点は、膨出部又は凹部によって、残りの１つの接点／残りの１つの対向接点から電気的に分離されるとよい。
【００２５】
従って、電気的に分離された１つの接点／１つの対向接点が接地されると同時に、他の３つの接点／他の３つの対向接点によって、３つの異なる機能を提供することができる。
【００２６】
好適には、膨出部又は凹部によって１つの接点から分離された３つの接点は、二等辺三角形の形状に配置される。
【００２７】
接続面における接点のこのような配置、又は対向面における対向接点のこのような配置によって、各接点に対して別個の機能を明確に区別して割り当てることが可能となる。これによって、製造工程における誤接続を回避することができ、無駄の発生が抑えられる。
【００２８】
好適には、接点は、弾性接点として、又は凸面を有する剛性接点として構成される。
【００２９】
２つの面のうちの一方の面における接点を弾性接点として形成する場合、それら弾性接点を、他方の面の剛性接点と当接させることによって、弾性接点を変位させる。上記の構成でない場合、寸法公差等によって接点の接続がうまくできないかもしれないが、上記の構成であれば、全ての接点が確実に電気接続される。またさらに、凸面を有する剛性接点の構成によって、存在する可能性のある液体を、比較的早く表面から流出させることができ、それによって、インターフェースの機能が保証される。
【００３０】
特に好適には、弾性接点には、接続面又は対向面の領域にシールが設けられるとよい。
【００３１】
弾性接点が、剛性接点との接続によって変位する場合でも、該シールによって、接点内部への液体の進入、さらには医療機器又は駆動装置への液体の進入が確実に排除される。
【００３２】
好適には、接続面は、医療機器の一部又は駆動装置の一部を構成するとよい。
【００３３】
好適には、対向面は、医療機器の一部又は駆動装置の一部を構成するとよい。
【００３４】
接続面、又は対向面、又は両方の面は、好適には、樹脂のような導電性ではない材料で形成される。好適には、凹部と膨出部の両方は、同じ非導電性材料から形成されるとよい。
【００３５】
医療機器は、結合接続部と接続面とを有するハウジングをさらに有するとよい。結合接続部は、駆動装置の出力軸と結合する。接続面は、該接続面に配置される複数の電気接点を有する。接続面の接点のうちの少なくとも１つの接点は、凹部又は膨出部によって、残りの接点から電気的に分離される。凹部は、接続面にわたって延在するノッチとして形成され、膨出部は、接続面にわたって延在するステップ状突部として形成される。
【００３６】
好適には、接点は、対向面の対向接点と当接する場合、ハウジング内に変位する弾性接点として構成されるとよい。接点には、接続面の領域にシールが設けられるとよい。これにより、ハウジング内への液体の進入が防止される。
【００３７】
好適には、接点の個数は４個であり、それら接点のうちの３つの接点は、ノッチ又はステップ状突部によって、残りの１つの接点から電気的に分離されるとよい。該３つの接点は好適には、二等辺三角形の形状に配置されるとよい。
【００３８】
医療機器は、手術用機器であるとよく、好ましくは腹腔鏡手術用機器がよい。そのような機器の例としては、ニードルホルダやバイポーラ鉗子やバイポーラ型鋏が挙げられる。
【００３９】
本発明はまた、ハウジングと該ハウジングから突出する出力軸とを有する駆動装置に関する。該ハウジングはまた、複数の電気接点を有する接続面を備える。好ましくは、接続面の接点のうちの少なくとも１つの接点は、該面にわたって延在するノッチ形状の凹部又は該面にわたって延在するステップ形状の膨出部によって、残りの接点から分離される。該接続面は、上記した医療機器の接続面に当接する。それによって、２つの接続面のうちの一方は、対向面の機能を満たし、従って、医療機器又は駆動装置の接続面のうちの一方は、以下の記載及び請求項では、「対向面」とも呼ばれる。特に、この用語は、２つの接続面について説明する際、それら２つの接続面を区別するために、用いられる。
【００４０】
ノッチ又はステップ形状部による、接続面又は対向面における少なくとも１つの接点と残りの接点との電気的分離によって、水分が進入した場合、短絡ひいては駆動装置のモータの誤動作を防止することができる。好ましくは、接点は、接続面又は対向面に対して平坦になるように位置合わせされる。これにより、それら面の洗浄が容易になる。接点の表面は、凸形状に形成されてもよい。これによって、水分が接点表面に残留することが防止される。
【００４１】
本発明のさらなる効果は、添付図の参照による好ましい実施形態の以下の説明によって理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、互いに分離した状態にある医療機器及び駆動装置の斜視図である。
【図２】図２は、対向面を視野に入れた前記駆動装置の斜視図である。
【図３】図３は、前記駆動装置の一部である対向接点を有する前記対向面の詳細図である。
【図４】図４は、接続面を視野に入れた前記医療機器の斜視図である。
【図５】図５は、前記医療機器の一部である接点を有する前記接続面の詳細図である。
【図６】図６は、剛性接点の図である。
【図７】図７は、弾性接点の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下では、本発明の好ましい実施形態が、図１から図７を参照して説明される。
【００４４】
図１は、互いに分離された状態にある医療機器１及び駆動装置３を示す。駆動装置３は、医療機器１のガイドサポート１７（図４参照）に挿入されることで、駆動装置３の出力軸３１（図２参照）が、医療機器１に設けられた結合部１３と係合する。電気的接続のため、接続面１１が、医療機器１のソケット内に設けられる。略長方形形状である接続面１１には、４つの接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３が配置される。接点１１３は、ノッチ（凹部）１１５によって、他の残りの接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃから電気的に分離される。接続面は、平坦に形成される。
【００４５】
接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３は、弾性接点として構成される。図７に示されるように、弾性接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３はそれぞれ、外側スリーブ１１７を有する。該外側スリーブ１１７には、コンタクトピン１１４が、軸方向に変位可能に設けられる。外側スリーブ１１７とコンタクトピン１１４との間には、接続面１１の領域内の取付位置に配置されるリング形状のシール１１９が設けられる。ステンレス鋼製のシールボール１１６は、弾性接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３の下部に配置され、医療機器１のハウジングの内部に対するシールとなる。
【００４６】
バネ１１８（図７では、バネ１１８の最底端のみが視認できる）は、外側スリーブ１１７内に配置される。コンタクトピン１１４が外側スリーブ１１７に対して下方に変位してバネに負荷を加えるように、医療機器１と駆動装置３を接続する際、バネ１１８には負荷が加えられる。駆動装置３と医療機器１とを再度分離する場合、バネ１１８は、コンタクトピン１１４を復帰させるように働く。
【００４７】
図３は、接続面を詳細に示す。この接続面は、医療機器１に設けられた接続面１１と区別するため、以下では、対向面３３と呼ばれる。対向面３３には、対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３が設けられる。対向面３３は、駆動装置に設けられる。対向接点３３３は、ステップ状突部（膨出部）３３５によって、他の残りの接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃとは電気的に分離される。
【００４８】
図６に示される対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３は、剛性接点（対向接点）として構成され、凸面３３７を有する頭部３３８と、本体部３３９とを備える。突部３３５及び剛性対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３の凸面３３７によって、以下の事象を回避することができる。すなわち、液体の存在に起因して対向面／接続面の領域において短絡が発生し、その結果、医療機器操作中に駆動装置３のモータが意図しない動作を行ってしまうことを回避することができる。
【００４９】
すなわち、突部３３５は、液体バリアとして機能する。さらに、対向面の領域内に配置された対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３の凸面３３７によって、対向接続面３３の領域に存在する液体が、対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３から流出することが促進される。このため、医療機器に接続した駆動装置の動作中において、接続面１１と対向面３３との間のインターフェースの領域に、血液のような液体が進入した場合であっても、最大限の確実さで、短絡を排除することができる。
【００５０】
駆動装置３を医療機器１に接続する場合、対向接点３３１、３３３は、弾性接点１１１、１１３のコンタクトピン１１４に当接する。駆動装置３と医療機器１との最終的な接続によって、対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３は、接点１１１、１１３のコンタクトピンを押圧して、コンタクトピン１１４が、外側スリーブ１１７内を軸方向に変位する。これによって、外側スリーブ１１７の内部に設けられたバネ１１８には、負荷が加えられる。
【００５１】
従って、バネ１１８に負荷が加わることによって、各接点１１１、１１３とそれに対応する各対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３との間の電気的接続が保証される。
【００５２】
さらに、ステップ状突部３３５は、ノッチ１１５に嵌合当接する。このような接続によって、接続面１１と対向面３３との間に進入した液体に起因して、駆動装置３を接続した医療機器１の動作中に短絡が起こること、すなわち、毛管効果によって液体が接続面と対向面との間に広がり、駆動装置３のモータが意図しない動作をすることを確実に排除することができる。
【００５３】
図５から分かるように、ノッチ１１５は、接続面１１の長辺間に配置され、接点１１３とその他の接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃとを電気的に分離する。このため、接続面１１に存在する液体によって、電気的に分離されている接点１１３と接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃとが導電接続されることが確実に防止される。
【００５４】
同様に、図３から分かるように、ノッチ１５に対して横方向反転位置に設けられた突部３３５によって、対向面３３に存在する液体によって引き起こされる対向接点３３３とその他の対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃとの間の導電接続が防止される。
【００５５】
液体は、例えば、医療機器による作業中に医療機器に接触する血液又は作業に先立って行われる滅菌プロセス中に医療機器に接触する消毒液等である。
【００５６】
作業中に駆動装置３と医療機器１との接続状態を維持するため、機械的インターロック１５が、さらに設けられる。このインターロック１５によって、駆動装置３の医療機器１からの意図しない分離、ひいては、接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３を有する接続面１１と対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３を有する対向面３３との分離、が防止される。
【００５７】
以下では、接点の一配置例が説明される。接点１１３、３３３はそれぞれ、接地信号の伝送を行う。接点１１１ｂ、１１１ｃ、３３１ｂ、３３１ｃはそれぞれ、駆動装置のモータのための時計回り回転信号又は反時計回り回転信号の伝送を行う。接点１１１ａ、３３１ａは、いわゆる「１−Ｗｉｒｅ」信号の伝送を行う。この信号は、例えば、機器検知や回数計測（医療機器を何回使用したか）のために、制御装置との通信に使用することができる。
【００５８】
医療機器１は、トロカールを介して患者の腹部に挿入される腹腔鏡手術用機器、例えばバイポーラ鉗子やニードルホルダやバイポーラ型鋏、として構成されることが好ましい。医療機器１の接続面１１の弾性接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３によって、弾性接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３と対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３は、平坦に構成することができ、それによって、洗浄が容易となる。
【００５９】
図３及び図５から分かるように、本実施形態において、接地信号用ではない接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ及び対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃは、二等辺三角形の形状に配置される。全体として、接点１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１３及び対向接点３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３３は、接続面１１、対向面３３に非対称に配置される。
【００６０】
ノッチ１１５は、接地信号伝送用接点１１３を有する接続面の面積が、接続面１１の全面積の約３分の１になるように、接続面１１に中央からずらして配置される。横方向において反転させる方式で、突部３３５は、接地信号伝送用対向接点３３３を有する対向面の面積が、対向面３３の全面積の約３分の１になるように、対向面３３に中央からずらして配置される。
【００６１】
接続面１１は、医療機器１のハウジングと同じ材料で、対向面３３は、駆動装置３のハウジングと同じ材料で、それぞれ構成される。材料としては、非導電性樹脂を使用することが好ましい。
【００６２】
上記した実施形態は、本発明を実施するための一例であり、本発明は、上記記載に限定されない。例えば、医療機器１の接続面に、ノッチの代わりに、ステップ状突部を設け、駆動装置３の対向面にノッチを設けてもよい。インターフェースの機能は、膨出部分が完全に除去されるのであれば、十分適切に実現できる。
【００６３】
本発明は請求項の範囲で定義される様々な態様で実現可能であることは、当業者であれば理解できよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
MEDICAL INSTRUMENT AND DRIVE UNIT EACH HAVING AN INTERFACE FOR ELECTRICALLY CONNECTING THE DRIVE UNIT WITH THE MEDICAL INSTRUMENT
Description
The invention relates to medical instrument having an interface for electrically connecting a drive unit with the medical instrument, and to a drive unit having an interface for electrically connecting the drive unit with a medical instrument.
It is known from the prior art to operate medical instruments such as laparoscopic instruments by a drive unit that can be separated from the medical instrument. By means of this, it is possible to operate different instruments after each other with one and the same drive unit, whereby costs can be saved when manufacturing the instruments. Furthermore, in this manner the medical instruments can be exchanged while the drive unit can have a longer life span and is preserved.
The prior art reveals for instance reference WO 2014/162495 A1 which shows such an instrument including a drive unit. For the electrical connection between the drive unit and the medical instrument, contact pins which are provided either at the drive unit or the medical instrument are inserted between spring contacts that are provided at the respective other one of medical instrument and drive unit. By means of the returning forces of the spring contacts, the contact pins are retained.
What is problematic in doing so is, on the one hand, an increased expenditure of force in the connection between drive unit and medical instrument. Moreover, the contact points are difficult to clean. In particular due to the residual moisture, there is a high risk of an electrical short circuit, whereby an operation of the instrument in the intended manner is not possible.
Hence, there is need for providing a medical instrument having an intersection for electrically connecting a drive unit with the medical instrument, said intersection enabling a simple connection of the medical instrument and the drive unit as well as an easy cleaning of contact points in the area of the interface.
A medical instrument according to the invention comprises an interface for electrically connecting a drive unit with the medical instrument which contains a plurality of electrical contacts that are arranged in a connecting surface. At least one of the contacts in the connecting surface is electrically isolated from the remaining contacts by means of a recess provided in the connecting surface or an elevation provided in the connecting surface.
By means of the electrical isolation of the at least one contact from the remaining contacts, an electrical short circuit between the one contact and the remaining contacts can very likely be ruled out in case of residual moisture occurring at the connecting surface. The same advantageous effect occurs if a liquid such as blood coats the connecting surface in the course of working with the medical instrument.
Advantageously, the connecting surface, except for the recess or the elevation, is formed planar. 
This design enables simple drain off liquids possibly adhering to the connecting surface during use of the medical instrument or during cleaning. Furthermore, a cleaning/sterilization process is facilitated.
Advantageously, the recess or elevation can be designed in the shape of a notch or a step.
This kind of design enables a simple manufacturing. Moreover, it is easy to design the recess or the elevation to a counterpart in an accurately fitting manner.
The connecting surface can advantageously have a substantially rectangular shape. The recess or the elevation may substantially be arranged in a rectangular manner with respect to the longitudinal sides of the rectangle constituting the connecting surface.
With this kind of design, there is sufficient space for arranging the contacts that are not electrically isolated from each other.
Advantageously, the recess or the elevation serves as a liquid barrier. 
This is beneficial particularly if there is still some residual moisture at the connecting surface from a preceding sterilization process or if a liquid such as blood coats the connecting surface in the course of working with the instrument. 
The recess or the elevation can extend from an edge of the connecting surface to an opposite edge of the connecting surface. Furthermore, the recess or the elevation can be arranged in the connecting surface in an eccentric manner. 
By means of this, it is ensured with utmost certainty that the electrical isolation of the at least one contact from the other contacts can be maintained also then, whereby an electrical short circuit can be avoided if a larger amount of liquid coats the connecting surface.
Advantageously, the interface can also include a counter surface having electrical counter contacts. The arrangement of the counter contacts of the counter surface corresponds to a mirrored arrangement of the contacts of the connecting surface.
By means of this, an electrical connection between the counter contacts of the counter surface and the contacts of the connecting surface is advantageously possible by bringing the two surfaces into abutment.
Advantageously, one of the counter contacts in the counter surface is electrically isolated from the remaining contacts by means of an elevation that is provided in the counter surface or a recess that is provided in the counter surface. 
As in the case of the connecting surface, an electrical short circuit between the one counter contact and the remaining counter contacts can very likely be ruled out here due to the elevation that is provided in the counter surface or the recess that is provided in the counter surface in case residual moisture occurs at the counter surface. The same advantageous effect occurs if a liquid such as blood coats the connecting surface in the course of working with the medical instrument. 
In an advantageous manner, the elevation or the recess of the counter surface can be connected in a form-fitting manner with the recess or the elevation of the connecting surface. By means of this, the contacts of the counter surface get into abutment in an electrically conducting manner with the respective contacts of the connecting surface.
The elevation that is provided in the counter surface or the recess that is provided in the counter surface is connected (gets into abutment) in a form-fitting manner with the recess that is provided in the connecting surface or the elevation that is provided in the connecting surface. In a case where there is a liquid that coats the connecting surface or the counter surface, it is ensured by means thereof that a distribution of the liquid due to a possible capillary effect between the connecting surface and the counter surface is reliably interrupted.
Advantageously, the number of the contacts of the connecting surface and the number of the counter contacts of the counter surface can amount to four, respectively. Three of the contacts/counter contacts can be electrically isolated from the remaining one contact/counter contact by the elevation or the recess. 
Hence, it is possible to provide three different functions by means of the three contacts/counter contacts while the one electrically isolated contact/counter contact is grounded.
Advantageously, the three contacts that are isolated from the one contact by the elevation or the recess are arranged in the shape of an isosceles triangle.
This arrangement of the contacts in the connecting surface or of the counter contacts in the counter surface enables a distinct allocation of the individual functions to the respective contacts. By means thereof, an incorrect connection in the course of the manufacturing process can be avoided which substantially reduces the accruement of waste. 
Advantageously, the contacts are designed as resilient contacts or as rigid contacts having a convex surface. 
If the contacts are designed as resilient contacts in one of the two surfaces, they are shifted due to bringing them into abutment with the rigid contacts of the respective other surface. Thus, a secure electrical connection of all contacts can be enabled which might otherwise be endangered due to dimensional tolerance, etc. By means of the design of the rigid contacts with a convex surface, it is additionally ensured that possibly existing liquid can drain from the surface thereof in a comparatively fast manner, whereby the function of the interface is ensured.
In a particularly advantageous manner, the resilient contacts can be provided with a seal in the area of the connecting surface or the counter surface. 
By means of the seal, it is ensured that an entry of liquid into the interior of the contacts or even the medical instrument or the drive unit is ruled out even if the resilient contacts are shifted due to the connection with rigid contacts. 
Advantageously, the connecting surface can form part of a medical instrument or part of a drive unit. 
Advantageously, the counter surface can form part of a medical instrument or part of a drive unit.
The connecting surface or the counter surface or both are advantageously made of a material that is not electrically conducting such as plastic. Advantageously, the recess or the elevation can both be made of the same non-conducting material.
The medical instrument can have a housing that includes a coupling connection for coupling with an output shaft of a drive unit and a connecting surface having a plurality of electrical contacts that are arranged in the connecting surface. At least one of the contacts in the connecting surface is electrically isolated from the remaining contacts by means of a recess in the shape of a notch extending through the entire connecting surface or by an elevation in the shape of a notch extending through the entire connecting surface or by an elevation in the shape of a step extending through the entire connecting surface.
Advantageously, the contacts can be designed as resilient contacts which are shifted into the housing in case of getting into abutment with counter contacts of a counter surface. The contacts can also be provided with a seal in the area of the connecting surface, whereby an entry of liquid into the housing is prevented. 
Advantageously, the number of the contacts can be four, and three of the contacts can be electrically isolated from the remaining one contact by the notch or the step. The three contacts can advantageously be arranged in the shape of an isosceles triangle.
The medical instrument may be a surgical instrument, preferably a laparoscopic instrument. Examples for such instruments are a needle holder, a bipolar forceps, a bipolar scissors.
The invention also relates to a drive unit having a housing and an output shaft that protrudes from the housing. The housing also includes a connecting surface having a plurality of electrical contacts that are arranged in the counter surface. Preferably, at least one of the contacts in the connecting surface is isolated from the remaining contacts by means of a recess in the shape of a notch extending through the entire counter surface or by an elevation in the shape of a step extending through the entire counter surface. The connecting surface is provided to be brought into abutment with the connecting surface of the medical instrument described above. Thereby, one of the two connecting surfaces meets the function of a counter surface and, thus, one of the connecting surfaces of either the medical instrument or the drive unit may be also referred to as "counter surface" in the following description and the claims. In particular, this terminology will be used to distinguish the two connecting surfaces when they are mentioned together.
Due to the electrical isolation of the at least one contact from the remaining contacts at the connecting surface or the counter surface by means of the notch or the step, it is possible that a short circuit and thus an accidental start of a motor provided in the drive unit are prevented if moisture enters. Preferably, the contacts are aligned flatly with the connecting surface or the counter surface, respectively. Thus, the cleaning of the surfaces is facilitated. The surfaces of the contacts may be designed in a convex manner whereby it is prevented that moisture remains on the contact surface. 
Further advantages of the invention will be recognized by means of the present detailed description of a currently preferred design in connection with the attached Figures.
In the Figures:
Fig. 1 shows a perspective view of a medical instrument and a drive unit in a state separated from each other;
Fig. 2 shows a perspective view of the drive unit with a view to a counter surface;
Fig. 3 shows a detailed view of the counter surface with counter contacts as part of the drive unit;
Fig. 4 shows a perspective view of the medical instrument with a view to a connecting surface;
Fig. 5 shows a detailed view of the connecting surface with contacts as part of the medical instrument;
Fig. 6 shows a view of a rigid contact;
Fig. 7 shows a partially sectioned view of one of the resilient contacts. 
In the following, a currently preferred embodiment of the invention will be described by means of Figures 1 to 7.
Fig. 1 shows a medical instrument 1 and a drive unit 3 in a state separated from each other. The drive unit 3 is provided to be inserted in a guide support 17, obvious from Fig. 4, of the medical instrument 1, whereby an output shaft 31, obvious from Fig. 2, of the drive unit 3 is engaged with a coupling 13 that is provided in the medical instrument 1. For the electrical connection, a connecting surface 11 is provided in a socket at the medical instrument 1. In the substantially rectangular connecting surface 11, four contacts 111a, 111b, 111c and 113 are arranged. Contact 113 is electrically isolated from the remaining contacts 111a, 111b, 111c by a notch (recess) 115. The connecting surface is formed planar.
The contacts 111a, 111b, 111c, 113 are designed as resilient contacts. As is evident from Fig. 7, the resilient contacts 111a, 111b, 111c, 113 have an outer sleeve 117 in which a contact pin 114 is mounted in an axially shiftable manner. Between the outer sleeve 117 and the contact pin 114, a seal in the shape of a seal ring 119 is provided that is arranged in mounting position in the area of the connecting surface 11. A seal ball 116 made of stainless steel which is arranged in the lower area of the resilient contact 111a, 111b, 111c, 113 arranges for a seal to the interior of the housing of the medical instrument 1. 
A spring 118 (in Fig. 7, merely the bottom-most end of the spring 118 is visible), that is arranged in the outer sleeve 117 is preloaded when connecting the medical instrument 1 with the drive unit 3 as the contact pin 114 is shifted downwards relatively to the outer sleeve 117 and thus preloads the spring. If the drive unit 3 and the medical instrument 1 are separated from each other again, the spring 118 serves the return of the contact pin 114. 
Fig. 3, in detail, shows a connecting surface which is referred to as a counter surface 33 in the following to distinguish the same from the connecting surface 11 provided at the medical instrument 1. The counter surface 33 is provided with counter contacts 331a, 331b, 331c and 333, said counter surface 33 being provided at the drive unit. The counter contact 333 is electrically isolated from the remaining contacts 331a, 331b, 331c by means of a stepped land (elevation) 335.
The counter contacts 331a, 331b, 331c and 333, which are shown in detail in 
Fig. 6, are designed as rigid contacts (counter contacts) and have a head 338 having a convex surface 337 and a body 339. Due to the land 335 and the convex surface 337 of the rigid counter contacts 331a, 331b, 331c, 333, it can very likely be avoided that a short circuit occurs in the area of the counter surface/ connecting surface due to existing liquid, and there is hence an unintended activation of the motor provided in the drive unit 3 during operation of the medical instrument.
Namely, the land 335 serves as liquid barrier. Moreover, it is substantially facilitated due to the convex surface 337 of the counter contacts 331a, 331b, 331c, 333, which are arranged in the area of the counter surface, that liquid existing in the area of the counter contact surface 33 drains from the counter contacts 331a, 331b, 331c, 333. Due to this reason, a short circuit can be ruled out with the utmost certainty even in a case in which there is an entry of liquid such as blood into the area of the interface between the connecting surface 11 and the counter surface 33 during operation of the drive unit with a medical instrument.
If the drive unit 3 is connected with the medical instrument 1, the counter contacts 331, 333 are brought into abutment with the contact pins 114 of the resilient contacts 111, 113. By means of a final connection of the drive unit 3 and the medical instrument 1, the counter contacts 331a, 331b, 331c, 333 press on the contact pins 114 of the contacts 111, 113, whereby the contact pins 114 are axially shifted inside the outer sleeve 117. By means of this, the spring 118 that is provided inside of the outer sleeve 117 is preloaded.
Hence, due to the preloading of the spring 118, an electrical connection between the individual contacts 111, 113 and the respective counter contacts 331a, 331b, 331c, 333 is ensured. 
Moreover, the stepped land 335 is brought into abutment with the notch 115 in a form-fitting manner. Due to this connection, it can be ruled out with the utmost certainty that a short circuit occurs during the operation of the medical instrument 1 with the drive unit 3 due to liquid entered between the connecting surface 11 and the counter surface 33, said liquid being distributed between the connecting surface and the counter surface due to a capillary effect, and thus an unintended activation of the motor of the drive unit 3 occurs.
As can be seen from Fig. 5, the notch 115 is arranged between the longitudinal edges of the connecting surface 11 and electrically isolates the contact 113 from the remaining contacts 111a, 111b, 111c. By means of this, it is reliably prevented that the liquid existing at the connecting surface 11 produces a conducting connection between the contact 113 and the contacts 111a, 111b, 111c that are electrically isolated from the latter. 
In the same manner, it can be seen from Fig. 3 that the land 335 which is provided laterally inversed to the notch 15 prevents a conducting connection between the counter contact 333 and the remaining counter contacts 331a, 331b, 331c, said conducting connection being caused by liquid at the counter surface 33.
Liquids may for instance be blood or remains of sterilization liquid which get into contact with the medical instrument during working with the medical instrument or in the course of a preceding sterilization process. 
In order to maintain the connected state of the drive unit 3 with the medical instrument 1 during working, an additional mechanical interlock 15 is provided which prevents an unintended release of the drive unit 3 from the medical instrument 1 and thus a separation of the connecting surface 11 from the counter surface 33 with the contacts 111a, 111b, 111c, 113 or the counter contacts 331a, 331b, 331c, 333, respectively. 
In the following, an exemplary assignment of the contacts is described. The contact 113 or 333, respectively, serves the transmission of a ground signal. The contacts 111b, 111c or 331b, 331c, respectively, serve the transmission of a clockwise rotation signal or a counter-clockwise rotation signal for the motor in the drive unit. The contact 111a or 331a, respectively, serves the transmission of a so-called "1-wire" signal. This can be used for instance for communication with a control unit, for instrument detection or for cycle counting (how often the medical instrument has been in use already).
The medical instrument 1 is preferably designed as an instrument for laparoscopic surgery such as a bipolar forceps as a needle holder or as a bipolar scissors which is inserted into an abdomen of a patient by means of a trocar. Due to the resilient contacts 111a, 111b, 111c, 113 in the connecting surface 11 of the medical instrument 1, both the resilient contacts 111a, 111b, 111c, 113 and the counter contacts 331a, 331b, 331c, 333 can be designed in a very flat manner, whereby cleaning is substantially facilitated. 
As can be seen particularly from Figures 3 and 5, according to the currently preferred embodiment, the contacts 111a, 111b, 111c and the counter contacts 331a, 331b, 331c which are not provided for the transmission of a ground signal are arranged in the shape of an isosceles triangle. All in all, the contacts 111a, 111b, 111c, 113 and the counter contacts 331a, 331b, 331c, 333 are arranged asymmetrically in the connecting surface 11 or the counter surface 33. 
The notch 115 is arranged in the connecting surface 11 in an eccentric manner such that the amount of the connecting surface with the contact 113 provided for transmission of a ground signal amounts to roughly one third of the entire surface of the connecting surface 11. In a laterally reversed manner, the land 335 is arranged in the counter surface 33 in an eccentric manner such that the amount of the counter surface 33 with the counter contact 333 provided for transmission of a ground signal amounts to roughly one third of the entire surface of the counter surface 33.
The connecting surface 11 and the counter surface 33 substantially consist of the same material as the housing of the medical instrument 1, or the housing of the drive unit 3, respectively. As material, preferably a non-electrically conducting plastic is used.
It shall be pointed out that the embodiment described above is merely one exemplary possibility for designing the invention and that the invention is not limited by this description. For example, it is possible that a step be provided in the connecting surface of the medical instrument 1 instead of a notch, and that a notch be provided in the counter surface of the drive unit 3. The function of the interface is possible in a satisfactory manner also if the stepped elevation is completely removed.
Experts will recognize that the design is possible in the most various manners which are defined by the scope of the pending claims.
Claims
1. A medical instrument (1) comprising
an interface for electrically connecting a drive unit (3) with the medical instrument (1), the interface having
a plurality of electrical contacts (111a, 111b, 111c, 113) arranged in a connecting surface (11), wherein
at least one of the contacts (113) in the connecting surface is electrically isolated from the remaining contacts (111a, 111b, 111c) by means of a recess (115) that is provided in the connecting surface (11) or an elevation that is provided in the connecting surface (11).
2. The medical instrument (1) according to claim 1, wherein
the connecting surface (11), except of the recess (115) or the elevation, is formed planar.
3. The medical instrument (1) according to claim 1 or 2, wherein
the recess (115) or the elevation is designed in the shape of a notch or a step.
4. The medical instrument (1) according to any of the preceding claims, wherein
the connecting surface (11) has a substantially rectangular shape, and
the recess (115) or the elevation is arranged substantially rectangular with respect to the longitudinal sides of the rectangle.
5. The medical instrument (1) according to any of claims 1 to 4, wherein
the recess (115) or the elevation serves as liquid barrier. 
6. The medical instrument (1) according to any of claims 1 to 5, wherein
the recess (115) or the elevation extends from an edge of the connecting surface to an opposite edge of the connecting surface, and/or the recess (115) or the elevation is arranged in an eccentric manner.
7. The medical instrument (1) according to any of claims 1 to 6,
the medical instrument (1) being connectable via the connecting surface (11) with a counter surface (33) of a drive unit (3), the counter surface (33) having electrical counter contacts (331a, 331b, 331c, 333), wherein
the arrangement of the counter contacts (331a, 331b, 331c, 333) of the counter surface (33) corresponds to a mirrored arrangement of the contacts (111a, 111b, 111c) of the connecting surface. 
8. The medical instrument (1) according to claim 7, wherein 
at least one of the counter contacts (333) in the counter surface (33) is electrically isolated from the remaining counter contacts (331a, 331b, 331c) by means of an elevation (335) provided in the counter surface or a recess provided in the counter surface.
9. The medical instrument (1) according to claim 8, wherein
the elevation (335) or the recess of the counter surface (33) is adapted to be brought into connection in a form-fitting manner with the recess (115) or the elevation of the connecting surface (11), whereby the counter contacts (331a, 331b, 331c, 333) of the counter surface (33) get into abutment with the respective contacts (111a, 111b, 111c, 113) of the connecting surface (11) in an electrically-conducting manner. 
10. The medical instrument (1) according to claim 9, wherein
the number of the contacts (111a, 111b, 111c, 113) of the connecting surface (11) and the number of the contacts (331a, 331b, 331c, 333) of the counter surface (33) amounts to four, respectively, and three of the contacts (111a, 111b, 111c; 331a, 331b, 331c) are electrically isolated from the remaining one contact (113; 333) by the recess (115) or the elevation (335).
11. The medical instrument (1) according to claim 10, wherein 
the three contacts (111a, 111b, 111c) that are isolated from the remaining contact (113) and the three counter contacts (331a, 331b, 331c) that are isolated from the remaining counter contact (333) are arranged in the shape of an isosceles triangle. 
12. The medical instrument (1) according to any of claims 1 to 11, wherein
the contacts (111a, 111b, 111c, 113) and the counter contacts (331a, 331b, 331c, 333) are designed as resilient contacts or as rigid contacts having a convex surface.
13. The medical instrument (1) according to claim 12, wherein 
the resilient contacts (111a, 111b, 111c, 113) are each provided with a seal (119) in the area of the connecting surface (11) or the counter surface. 
14. The medical instrument (1) according to any of the preceding claims, including
a housing which
has a coupling connection (13) for coupling with an output shaft (31) of a drive unit (3).
15. A drive unit (3) having
a housing,
an output shaft (31) protruding from the housing and configured for coupling with a coupling connection (13) of a medical instrument (1), and
an interface for electrically connecting the drive unit (3) with the medical instrument (1), the interface having
a plurality of electrical contacts (331a, 331b, 331c, 333) arranged in a connecting surface (33), wherein
at least one of the contacts (333) in the connecting surface is electrically isolated from the remaining contacts (331a, 331b, 331c) by means of an elevation (335) that is provided in the connecting surface (33) or a recess that is provided in the connecting surface (33),
16. The drive unit (3) according to claim 15, wherein
the connecting surface (33), except for the elevation (335) or the recess, is preferably formed planar.
Abstract
The invention relates to a medical instrument (1) comprising an interface for electrically connecting a drive unit with the medical instrument. The interface has a plurality of electrical contacts (111a, 111b, 111c, 113) that are arranged in a connecting surface. At least one of the contacts (113) in the connecting surface is electrically isolated from the remaining contacts (111a, 111b, 111c) by means of a recess (115) or an elevation.
Representative Drawing
Fig. 5
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