ДЕРЖАТЕЛЬ ИНСТРУМЕНТА
INSTRUMENT-HOLDER

Изобретение относится к держателю инструмента для крепления медицинского инструмента на шарнирно-сочлененной руке, с телом, фиксирующим устройством для фиксации медицинского инструмента на теле и соединительным элементом для установки тела на шарнирно-сочлененной руке.
Для хирургических целей в настоящее время используются многочисленные ассистирующие системы, содержащие шарнирно-сочлененную руку, которая может быть установлена, например, на направляющей операционного стола. На свободном конце свободно перемещающейся руки закрепляют медицинский инструмент. Например, в лапароскопии, на шарнирно-сочлененной руке монтируют оснащенный оптикой жесткий эндоскоп, который ориентирован таким образом, что позволяет оператору получить доступ в заданную исследуемую или хирургически обслуживаемую область.
В дополнение к такой ассистирующей системе, в хирургии находят, как правило, применение другие инструменты, которыми оператору или ассистенту приходится пользоваться вручную. В виде примера может служить, скажем, раневой крючок/ретрактор, который ассистент помещает в рану и удерживает рукой, чтобы сделать доступным для оператора операционное поле. Удерживание раневого крючка чрезвычайно напрягает усилия ассистента, в частности, если раневой крючок приходится удерживать в течение длительного времени в одном и том же положении.
Задача изобретения состоит в том, чтобы создать возможность просто и устойчиво удерживать медицинский инструмент в течение продолжительного времени в определенной позиции, не используя при этом медицинский персонал.
Изобретение решает эту задачу за счет держателя инструмента с признаками по пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные улучшенные варианты предусмотрены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение предусматривает держатель инструмента, который содержит тело, соединительный элемент для установки тела на шарнирно-сочлененной руке и фиксирующее устройство для фиксации медицинского инструмента на теле. Согласно изобретению, фиксирующее устройство содержит снабженный наружной резьбой стержень, приемный диск и блокирующий элемент, снабженный внутренней резьбой. Резьбовой стержень находится на расстоянии от выполненной на теле держателя инструмента первой контактной поверхности. Приемный диск имеет сквозное отверстие, через которое приемный диск насаживается на резьбовой стержень с возможностью вращения вокруг резьбового стержня. Далее, приемный диск содержит вторую контактную поверхность, которая в положении, когда приемный диск насажен на резьбовой стержень, обращена в сторону первой контактной поверхности, а также приемную канавку, которая выполнена для приема части медицинского инструмента на обратной относительно второй контактной поверхности стороне приемного диска. Блокирующий элемент при резьбовом взаимодействии его внутренней резьбы с наружной резьбой резьбового стержня закрывает, по меньшей мере частично, приемную канавку, что приводит к фиксации указанной части медицинского инструмента в приемной канавке, и для прилегания с силовым замыканием обеих контактных поверхностей затягивается относительно приемного диска.
Таким образом, держатель инструмента согласно изобретению образует механическое средство взаимодействия между установленной на операционном столе шарнирно-сочлененной рукой и медицинским инструментом. Для крепления медицинского инструмента держатель инструмента помещают вначале посредством соединительного элемента на резьбовом стержне, а затем инструмент закрепляют на держателе инструмента. С этой целью приемный диск насаживают через сквозное отверстие на резьбовой стержень и затем на резьбовой стержень навинчивают блокирующий элемент. Так как блокирующий элемент, сразу же после образования резьбового взаимодействия с резьбовым стержнем, по меньшей мере, частично накрывает приемную канавку, то находящаяся в приемной канавке часть инструмента фиксируется в приемной канавке. При дальнейшем навинчивании блокирующего элемента на резьбовой стержень выполненная на теле держателя инструмента первая контактная поверхность приходит во взаимодействие с выполненной на приемном диске второй контактной поверхностью. Когда приемный диск затягивается блокирующим элементом на резьбовом стержне, обе контактные поверхности прижимаются одна к другой с силовым замыканием, вследствие чего медицинский инструмент фиксируется в желаемом положении. При необходимости изменить положение медицинского инструмента, блокирующий элемент лишь немного отпускается, так что освобождается прилегание с силовым замыканием обеих контактных поверхностей. В этом отпущенном состоянии, в котором приемный диск все еще находится в резьбовом взаимодействии с резьбовым стержнем и, следовательно, накрывает находящуюся в приемной канавке часть инструмента, инструмент может свободно поворачиваться вокруг резьбового стержня. После установки желаемого положения инструмента блокирующий элемент в резьбовом взаимодействии с резьбовым стержнем вновь затягивают относительно приемного диска.
Следовательно, держатель инструмента согласно изобретению делает возможным особенно простым и надежным образом позиционировать по желанию инструмент и затем фиксировать его в желаемом положении. В частности, если инструмент приходится удерживать продолжительное время в одном положении, в этом случае держатель инструмента значительно облегчает манипулирование инструмента.
Медицинский инструмент, который закреплен посредством держателя инструмента согласно изобретению, преимущественно представляет собой раневой крючок, например, так называемый ранорасширитель Лангенбека, который образован как одно целое из прямого стержня и прямоугольно отогнутой пластинки.
Держатель инструмента изготовлен предпочтительно техникой формования литьем под давлением. Так, например, тело держателя инструмента вместе с выполненным на теле резьбовым стержнем, приемный диск и блокирующий элемент могут быть соответственно изготовлены как отлитое под давлением цельное пластмассовое изделие, которое затем для крепления инструмента монтируется на шарнирно-сочлененной руке.
В предпочтительной форме осуществления приемная канавка образована из двух прямых, открытых соответственно с обоих концов канавки частичных канавок, при этом сквозное отверстие приемного диска расположено между обеими частичными канавками. Обе частичные канавки обеспечивают особенно надежную фиксацию медицинского инструмента в приемном диске.
Предпочтительно, обе частичные канавки расположены таким образом, что их продолжения за пределами приемного диска пересекаются под острым углом, который составляет, например, от 10 до 30°.
В особенно предпочтительном воплощении, на приемном диске выполнен буртик, который выступает от края приемного диска сбоку или радиально, если приемный диск выполнен круглым, и выполнен таким образом, чтобы U-образный участок медицинского инструмента зафиксировать между ним и телом держателя инструмента. Если приемная канавка, как более подробно описано выше, образована из двух прямых, открытых соответственно с обоих концов канавки частичных канавок, то буртик находится преимущественно в зоне, которая расположена между удлинениями обеих частичных канавок. Если частичные канавки расположены не параллельно, то буртик находится преимущественно в зоне, в которой удлинения обеих частичных канавок расходятся между собой. Такое исполнение приемного диска рассчитано на медицинский инструмент, часть которого, помещаемую в приемном диске, определяет U-образный участок, обе перемычки которого простираются от основания участка вместе. В этом случае обе перемычки U-образного участка могут быть просто уложены в обеих частичных канавках таким образом, что соединяющее обе перемычки основание расположено, в виде сверху на приемный диск, за пределами выполненного на приемном диске буртика. Дальше инструмент простирается в направлении, в котором обе перемычки U-образного участка проходят вместе. Вследствие этого основание U-образного участка находится в зоне ниже буртика и фиксируется в пространстве, между буртиком и телом держателя инструмента, на котором расположен приемный диск. Таким образом, даже если блокирующий элемент еще не навинчен на резьбовой стержень, может быть обеспечено, что U-образный участок фиксируется приемным диском.
Предпочтительно, блокирующий элемент имеет ручку-звездочку, посредством которой блокирующий элемент вручную навинчивают на резьбовой стержень. Таким образом, прижимное соединение с силовым замыканием между обеими контактными поверхностями может быть легко установлено и вновь снято, чтобы медицинский инструмент зафиксировать на держателе инструмента или переместить в другое желаемое положение.
Предпочтительно, первая контактная поверхность имеет первое зубчатое устройство и вторая контактная поверхность - второе зубчатое устройство, которые при прилегании обеих контактных поверхностей входят в зацепление друг с другом. За счет сопрягающихся друг с другом зубчатых устройств контактные поверхности могут особенно надежно смыкаться друг с другом с исключающим проворачивание прилеганием.
Предпочтительно, оба зубчатые устройства имеют соответственно несколько расположенных вдоль по кругу зубьев, которые имеют соответственно треугольный профиль. Круговое расположение зубьев, а также их треугольный профиль делают возможным поворачивать приемный диск особенно простым образом на теле держателя инструмента и, следовательно, менять положение фиксируемой на приемном диске части инструмента, если блокирующий элемент уже находится в резьбовом взаимодействии с резьбовым стержнем, но не затянут жестко на резьбовом стержне. В этом состоянии оба зубчатые устройства вследствие их треугольного профиля скользят с небольшим трением поверх друг друга, когда инструмент изменяет положение и соответственно поворачивается приемный диск на теле держателя инструмента.
Однако этот профиль зуба представлен лишь как пример осуществления. Подходящим, например, является также волнистый профиль.
Предпочтительно, в сквозном отверстии приемного диска расположен, по меньшей мере, один первый фиксирующий элемент, который при насаживании приемного диска на резьбовой стержень входит в зацепление, по меньшей мере, с одним вторым фиксирующим элементом, выполненном на резьбовом стержне. Например, первый фиксирующий элемент представляет собой стопорный штифт с фиксирующим буртиком, обращенным радиально внутрь в сквозном отверстии приемного диска, а второй фиксирующий элемент - это выполненный кольцеобразно на резьбовом стержне фиксирующий желобок. Посредством обоих фиксирующих элементов приемный диск удерживается в насаженном состоянии на резьбовом стержне и одновременно может поворачиваться вокруг него. Оба фиксирующих элемента соответственно образуют блокировку от потери.
Далее, изобретение относится к медицинскому ассистирующему устройству, которое включает шарнирно-сочлененную руку, по меньшей мере, один медицинский инструмент и держатель инструмента вышеописанного типа.
Предпочтительно, ассистирующее устройство охватывает множество инструментов, которые соответственно имеют конструктивно идентичную часть инструмента, которая может фиксироваться в приемной канавке держателя инструмента. Следовательно, множество инструментов с одним и тем же держателем инструмента выборочно могут быть соединены с шарнирно-сочлененной рукой.
В дальнейшем, изобретение поясняется более детально на основании фигур, на которых показаны:
Фиг. 1 - ассистирующее устройство согласно изобретению с шарнирно-сочлененной рукой, держателем инструмента и раневым крючком, который посредством держателя инструмента закреплен на шарнирно-сочлененной руке;
Фиг. 2 - изображение, на котором показан раневой крючок, помещенный на держателе инструмента, без шарнирно-сочлененной руки;
Фиг. 3 - расчлененное изображение, на котором показаны отдельные компоненты держателя инструмента;
Фиг. 4 - изображение с фиг. 3, показанное с другой перспективы и
Фиг. 5 - изображение предусмотренного в держателе инструмента приемного диска.
На фиг. 1 показано ассистирующее устройство с шарнирно-сочлененной рукой 10, содержащей несколько фиксирующих звеньев 12, 14, 16, 18, 20 и 22, которые посредством шарниров 24, 26, 28, 30 и 32 соединены между собой. На одном конце шарнирно-сочлененной руки 10 установлено крепежное устройство 34, которое служит для того, чтобы шарнирно-сочлененную руку 10 установить на непоказанной направляющей скольжения операционного стола. На другом конце шарнирно-сочлененной руки 10 находится ручка 36, которая может быть активирована пользователем, чтобы деблокировать шарнирно-сочлененную руку 10.
Если на ручку 36 не прикладывается активирующее усилие, фиксирующие звенья 12, 14, 16, 18, 20 и 22 шарнирно-сочлененной руки 10 посредством шарниров 24, 26, 28, 30 и 32 жестко соединены друг с другом. В этом состоянии шарнирно-сочлененная рука образует жесткий блок.
Если пользователь нажимает на ручку 36, соединенные между собой на шарнирах 24, 26, 28, 30 и 32 фиксирующие звенья 12, 14, 16, 18, 20 и 22 посредством деблокирующего механизма, который не является частью предлагаемого изобретения и поэтому здесь детально не описан, могут перемещаться относительно друг друга, так что пользователь может по желанию ориентировать шарнирно-сочлененную руку 10 в пространстве. Если затем пользователь вновь активирует ручку 36, шарниры 24, 26, 28, 30 и 32 блокируются и шарнирно-сочлененная рука 10 вновь фиксируется в своей измененной ориентации.
На конце шарнирно-сочлененной руки 10, на котором находится ручка 36, к шарнирно-сочлененной руке 10 подсоединена быстроразъемная муфта 38. Быстроразъемная муфта 38 содержит несколько кнопок деблокирования 40, которые нажимают, чтобы отключить быстроразъемную муфту 38 от шарнирно-сочлененной руки 10.
Посредством быстроразъемной муфты 38 медицинский инструмент в предлагаемом примере осуществления ранорасширитель Лангенбека 100 может быть установлен на шарнирно-сочлененной руке 10. С этой целью обозначенный в целом на фиг. 1 позицией 50 держатель инструмента предусмотрен как промежуточная деталь, которая соединяется с быстроразъемной муфтой 38 и фиксирует раневой крючок 100. Шарнирно-сочлененная рука 10 вместе с быстроразъемной муфтой 38, держатель 50 инструмента и раневой крючок 100 образуют, таким образом, устройство, которое устанавливают на операционном столе и которое может быть использовано, чтобы обеспечить доступность операционного поля оператору, при этом раневой крючок 100 вводится в рану и фиксируется в ней в желаемом положении.
На фиг. 2 показан лишь держатель 50 инструмента с помещенным на нем раневым крючком 100, но без шарнирно-сочлененной руки 10 и быстроразъемной муфты 38. Как показано на фиг. 2, раневой крючок 100 представляет собой цельный конструктивный элемент, включающий U-образный концевой участок 102, примыкающий к концевому участку 102 крючковой стержень 104, а также прямоугольно изогнутую пластинку 106. U-образный участок 102 образован основанием 108, а также двумя примыкающими к основанию 108 перемычками 110 и 112. Перемычки 110 и 112 находятся в одной плоскости, но не-параллельны между собой, при том, что от основания 108 они простираются вместе в названной плоскости.
На фиг. 3 и 4 показаны отдельные компоненты держателя инструмента 100 в расчлененном изображении и с различной перспективой.
Держатель 50 инструмента состоит из тела 52, покрытия 54, которое размещено на нижней стороне тела 52, приемного диска 56 и блокирующего элемента 58. Тело 52, покрытие 54, приемный диск 56 и блокирующий элемент 58 соответственно изготовлены как отлитое под давлением цельное пластмассовое изделие.
Тело 52 имеет пластинчатое дно 60 и круглый пластинчатый фиксатор 62, из которого выступает фиксирующая цапфа 64. Фиксирующая цапфа 64 образует соединительный элемент, посредством которого тело 52 связано с быстроразъемной муфтой 38. На верхней стороне пластинчатого дна 60 выполнена первая контактная поверхность 66, которая имеет первое вращающееся зубчатое устройство 68. Зубчатое устройство 68 состоит из нескольких зубьев 70 (в предлагаемом примере осуществления - двенадцати), которые расположены вдоль по кругу и имеют соответственно треугольный профиль.
На пластинчатом дне 60 тела 52 в зоне первой контактной поверхности 66 выполнен резьбовой стержень 72, который снабжен наружной резьбой 74. Резьбовой стержень 72 окружен первым круговым зубчатым устройством 68.
Приемный диск 56, который на фиг. 5 вновь изображен лишь один, имеет посередине круговое сквозное отверстие 76, через которое приемный диск 56 может быть насажен на резьбовой стержень 72. В сквозном отверстии 76 расположены четыре стопорных штифта 77, которые на своем свободном конце соответственно имеют обращенный радиально внутрь фиксирующий буртик 79 (ср. фиг. 4). Если приемный диск 56 насажен на резьбовой стержень 72, фиксирующие буртики 79 заходят в фиксирующий желобок 83, который выполнен кольцеобразно на резьбовом стержне 72 возле первой контактной поверхности 66. Таким образом, приемный диск 56 в насаженном состоянии, благодаря усилию эластичного взаимодействия фиксирующих буртиков 79 в фиксирующем желобке 83, фиксируется возле контактной поверхности 66 и одновременно может свободно поворачиваться вокруг резьбового стержня 72. Стопорные штифты 77 и фиксирующий желобок 83 служат, следовательно, как блокировка от потери.
Как можно лучше всего видеть на фиг. 5, приемный диск 56 имеет приемную канавку 78, которая образована двумя прямыми частичными канавками 80 и 82. Частичные канавки 80 и 82 соответственно открыты с обоих концов канавки и выполнены на приемном диске 56 таким образом, что их продолжения за пределами приемного диска 56 пересекаются под острым углом. Ориентация обеих частичных канавок 80 и 82 соответствует ориентации обеих перемычек 110 и 112 U-образного участка раневого крючка 100 (ср. фиг. 2). Далее, частичные канавки 80 и 82 расположены таким образом, что сквозное отверстие 76 находится между частичными канавками 80 и 82.
Далее, на приемном диске 56 выполнен буртик 84, который в радиальном направлении выступает от круглого края приемного диска. Буртик 84 примыкает к частичным канавкам 80 и 82, в частности, к тем концам канавок, удлинения которых расходятся друг от друга. Как показано на фиг. 2, буртик 84 служит для того, чтобы заключить между ним и пластинчатым дном 60 тела 52 основание 108 U-образного участка 102 раневого крючка 100.
Как можно видеть на фиг. 4, приемный диск 56 имеет на своей нижней стороне вторую контактную поверхность 86, которая предусмотрена для того, чтобы образовать прижимное взаимодействие с первой контактной поверхностью 66, которая выполнена на верхней стороне пластинчатого дна 60 тела 52. На второй контактной поверхности 86 приемного диска 56 выполнено второе вращающееся зубчатое устройство 88, которое образовано из нескольких зубьев 90 (в предлагаемом примере осуществления - двенадцати). Зубья 90 расположены вдоль по кругу, который заключает сквозное отверстие 86. Как и зубья 70 первого зубчатого устройства 68, так и зубья 90 второго зубчатого устройства 88 имеют треугольный профиль. Оба зубчатые устройства 68 и 88 предусмотрены для того, чтобы входить в зацепление друг с другом, когда приемный диск 56 насажен на резьбовой стержень 72 и обе контактные поверхности 66 и 86 взаимодействуют друг с другом. Если приемный диск 56 лежит на пластинчатом дне 60 тела 52 и не нагружен блокирующим элементом 58, это означает, что имеется определенное число устойчивых положений поворота, в которых оба зубчатые устройства 68 и 88 находятся во взаимном зацеплении. Это число определяется количеством зубьев 70 или 90 соответствующего зубчатого устройства 68 или 88.
В предлагаемом примере предусмотрены, таким образом, двенадцать устойчивых положений поворота. Угол между двумя соседними положениями поворота составляет соответственно 360°/12, то есть 30°. Разумеется, эти данные следует понимать чисто в виде примера.
Блокирующий элемент 58 имеет внутреннюю резьбу 85, которая может быть навинчена на наружную резьбу 74 резьбового стержня 72. На блокирующем элементе 58 выполнена ручка-звездочка 87, при помощи которой пользователь может навинтить блокирующий элемент 58 вручную на резьбовой стержень 72. Блокирующий элемент 58 выполнен таким образом, что обе частичные канавки 80 и 82 накрыты сверху, когда он навинчен на резьбовой стержень 72. Следовательно, блокирующий элемент препятствует выходу из частичных канавок 80 и 82 обеим перемычкам 110 и 112 раневого крючка 100, когда они расположены в частичных канавках 80 и 82.
Чтобы закрепить раневой крючок 100 на держателе 50 инструмента, приемный диск 56 насаживают вначале на резьбовой стержень 72. Затем, U-образный участок 102 раневого крючка 100 помещают на приемный диск 56 таким образом, чтобы обе перемычки 110 и 112 U-образного участка 102 раневого крючка 100 оказались помещенными в обе частичные канавки 80 и 82, а основание 108 U-образного участка 102 - ниже буртика 84 и, следовательно, между ним и пластинчатым дном 60 тела 52. После этого блокирующий элемент 58 навинчивают на резьбовой стержень 72. С этой целью пользователь при помощи выполненного на блокирующем элементе 58 ручки-звездочки 87 затягивает блокирующий элемент 58, который своей внутренней резьбой 85 находится в резьбовом взаимодействии с наружной резьбой 74 резьбового стержня 72, относительно приемного диска 56. После того, как блокирующий элемент 58 затянут, выполненная на пластинчатом дне 60 тела 52 первая контактная поверхность 66 и выполненная на приемном диске 56 вторая контактная поверхность 86, в частности, в зоне их зубчатых устройств 68 и 88, находятся в прижимном контакте с силовым замыканием, так что приемный диск 56 и, следовательно, удерживаемый в нем раневой крючок 100 фиксируются в желаемом положении.
При необходимости изменения положения поворота раневого крючка 100 пользователь освобождает силовое замкнутое соединение между обеими контактными поверхностями 66 и 86, при этом освобождает блокирующий элемент 58, но не устраняет полностью резьбовое взаимодействие между блокирующим элементом 58 и резьбовым стержнем 72. В этом состоянии оба зубчатые устройства 68 и 88 могут скользить поверх друг друга и быть установлены в новое положение относительно друг друга. Соответственно, раневой крючок может быть повернут с желаемой ориентацией.
В предложенном примере воплощения медицинский инструмент 100 представлен в форме раневого крючка 100. Разумеется, изобретение не ограничивается этим. Так что также инструменты другого типа могут быть установлены с держателем 50 инструмента согласно изобретению на шарнирно-сочлененной руке 10.
Перечень позиций к чертежу
10 Шарнирно-сочлененная рука
12, 14, 16, 18, 20, 22 Фиксирующие звенья
24, 26, 28, 30, 32 Шарниры
36 Ручка
38 Быстроразъемная муфта
40 Кнопки деблокирования
50 Держатель инструмента
52 Тело
54 Покрытие
56 Приемный диск
58 Блокирующий элемент
60 Пластинчатое дно
62 Пластинчатый фиксатор
64 Фиксирующая цапфа
66 Первая контактная поверхность
68 Зубчатое устройство
70 Зубья
72 Резьбовой стержень
74 Наружная резьба
76 Сквозное отверстие
77 Стопорные штифты
78 Приемная канавка
79 Фиксирующий буртик
80, 82 Частичные канавки
83 Фиксирующий желобок
84 Буртик
85 Внутренняя резьба
86 Сквозное отверстие
87 Ручка-звездочка
88 Зубчатое устройство
90 Зубья
100 Раневой крючок
102 U-образный участок
104 Стержень крючка
106 Пластинка (раневого крючка)
108 Основание
110, 112 Перемычки