ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С УЛУЧШЕННЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ПРИВОДОМ
SURGICAL INSTRUMENT WITH IMPROVED ACTUATING DRIVE

Изобретение относится к инструменту, прежде всего к электрохирургическому инструменту, с рабочим органом, который имеет элементы, которые приводятся в действие поочередно.
В дальнейшем понятие «дистальный» всегда описывает удаленную от пользователя часть инструмента или конструктивного элемента, а понятие «проксимальный» всегда описывает направленную к пользователю, расположенную ближе часть инструмента или конструктивного элемента.
Такие электрохирургические инструменты известны, например, из ЕР 2371316 А1. Рабочий орган представляет собой челюстное устройство с двумя браншами, по меньшей мере одна из которых является поворотно-подвижной. Бранша перемещается тянущим элементом в направлении закрывания. Между браншами подвижно закреплен нож. Если бранши закрыты, нож активируется в ходе своего перемещения в дистальном направлении. Для приведения в действие ножа служит сдвигающий элемент.
Тянущий элемент и сдвигающий элемент соединены с исполнительным приводом, который расположен в корпусе. В качестве привода предусмотрен приводной рычаг, который производит на первой части протяженности его хода перемещение натяжения для закрытия бранши, а на второй части протяженности его хода - сдвигающее перемещение для выдвижения ножа. При этом закрывающее перемещение бранши осуществляется посредством кривошипно-коленного механизма.
Имеется потребность в улучшенном контроле над закрывающим перемещением и над воздействующим на ткань усилием.
Эта цель достигнута с помощью хирургического инструмента по п. 1 формулы изобретения.
Хирургический инструмент согласно изобретению имеет кулисный привод для следующих друг за другом преобразований перемещения приводного рычага в перемещение тянущего элемента и в противоположное перемещение сдвигающего элемента. Осуществление перемещения производится посредством кулисы, чем обеспечена широкая свобода действий относительно соотношения между поворотным перемещением приводного рычага и закрывающим перемещением браншей рабочего органа. Закон движения задан не устройством коленчатого рычага, а может быть выбран абсолютно свободно посредством выбора формы кулисы. В сочетании с пружинным устройством, выполненным между передаточным механизмом и одним или несколькими тянущими элементами для приведения в действие одной или обеих браншей, действующее между обеими браншами усилие зажима может быть точно задано, и при этом обеспечено его поддержание в различных условиях эксплуатации, а также для тканей с различными свойствами.
Кроме того, приводной рычаг имеет блокировочную кулису, которая блокирует перемещение ножа до тех пор, пока бранши не будут полностью закрыты. Всем этим в итоге достигнута в целом простая и понятная конструкция, а также уверенное ее функционирование при допущении обыкновенных в технологии пластмасс допусков.
Предпочтительно, кулисный привод имеет блокировочный элемент для управляемой блокировки перемещения сдвигающего элемента. Блокировочный элемент может воздействовать на ползун, который служит для приведения в действие ножа. Вследствие этого слишком раннее или непредусмотренное приведение в действие ножа может быть надежно исключено.
Детали предпочтительных вариантов осуществления изобретения получаются из дополнительных пунктов формулы изобретения, описания и/или чертежа. Показано на:
фиг. 1 - общий вид соответствующего изобретению инструмента в схематическом представлении,
фиг. 2 - рабочий орган инструмента согласно фиг. 1 в схематическом представлении,
фиг. 3 - передаточный механизм инструмента согласно фиг. 1 в схематическом представлении,
фиг. 4 - инструмент согласно фиг. 1 с открытым корпусом в начальном положении,
фиг. 5 - инструмент согласно фиг. 4 в рабочем положении для закрытого рабочего органа перед приведением в действие ножа,
фиг. 6 - инструмент согласно фиг. 4 и 5 при приведенном в действие ноже,
фиг. 7 - инструмент в измененном варианте осуществления с открытым корпусом в начальном положении,
фиг. 8 - инструмент согласно фиг. 7 в рабочем положении при закрытом рабочем органе и запертом ноже,
фиг. 9 - инструмент согласно фиг. 7 в рабочем положении при закрытом рабочем органе и открытом ноже, и
фиг. 10 - инструмент согласно фиг. 7 в рабочем положении при закрытом рабочем органе и приведенном в действие ноже.
На фиг. 1 схематически изображен инструмент 10, который имеет корпус 11 с простирающимся от него штоком 12. На корпусе 11 выполнена рукоятка 13, по соседству с которой расположен приводной рычаг 14.
В дистальном конце штока 12 расположен рабочий орган 15, который имеет две бранши 16, 17. Из них по меньшей мере одна закреплена поворотно-подвижно таким образом, что образованное между браншами 16, 17 челюстное устройство может открываться и закрываться.
Фиг. 2 схематически иллюстрирует этот процесс. Бранши 16, 17 рабочего органа 15 закреплены посредством подходящих и не изображенных далее поворотных опор 18, 19 с возможностью поворотного перемещения друг к другу и друг от друга. Для приведения в действие к проксимальным концам браншей 16, 17 прикреплены тянущие элементы 20, 21, которые простираются через шток 12 вплоть до корпуса 11 внутрь.
Кроме того, к рабочему органу 15 принадлежит нож 22, который закреплен выдвижным образом подвижно для того, чтобы входить в заданный браншами 16, 17 прямой или изогнутый направляющий паз для ножа и рассекать принятую между браншами 16, 17 ткань. При этом нож 22 разрезает, например, с помощью своей ориентированной поперечно направлению движения торцевой кромки. Он перемещается посредством сдвигающего элемента 23, который простирается, предпочтительно, между тянущими элементами 20, 21 через шток 12 вплоть до корпуса 11 внутрь.
Расположенный в корпусе 11 передаточный механизм 24 для преобразования перемещения приводного рычага 14 в тянущее перемещение тянущих элементов 20, 21 и толкающее перемещение элемента сдвигающего элемента 23 схематически изображен отдельно на фиг. 3. Приводной рычаг 14 имеет внизу захватное отверстие 25. На его другом конце он находится в зацеплении с шестерней 26, которая закреплена поворотно-подвижно в приводном рычаге 14 и подвижно в продольном направлении рычага. Приводной рычаг 14 имеет для приема оси шестерни 26, например, направляющую для шестерни, выполненную, например, в форме продольного паза или вильчатого конца 27.
Шестерня 26 находится в зацеплении с выполненной неподвижной в корпусе 11 зубчатой рейкой 28. На ее противоположной стороне шестерня 26 соединена с зубчатой рейкой 30 ползуна 29. Эта зубчатая рейка образует зубчатый профиль 30 ползуна, который простирается параллельно зубчатой рейке 28. Ползун 29 подвижен параллельно зубчатой рейке 28 и служит для приведения в действие ножа 22. Зубчатая рейка 28, шестерня 26 и зубчатая рейка 30 ползуна 29 образуют реечный механизм.
На приводном рычаге 14 выполнена, кроме того, блокировочная кулиса 31, которая имеет два расположенные друг к другу под углом участка 32, 33. Блокировочную кулису 31 пронзает штифт 34, который неподвижно расположен в корпусе 11. Блокировочная кулиса 31 перемещается совместно с приводным рычагом 14 таким образом, что при приведении в действие браншей 16, 17 штифт 34 находится в первом участке 32. При приведении в действие ножа штифт 34 находится во втором участке 33.
Первое плечо 38 рычага 37 шарнирно соединено с приводным рычагом 14. Второе плечо 39, в свою очередь, служит опорой кулисе 40, которая служит для приведения в действие ползуна 41, соотнесенного с тянущими элементами 20, 21. Изогнутая, простирающаяся почти поперечно второму плечу 39 кулиса 40 направляет кулисную цапфу 42, которая соединена с ползуном 41. Ползун 41 соединен посредством упругого элемента 43, такого, например, как нажимная пружина, с показанными пунктирной линией тянущими элементами 20, 21.
Для предотвращения нежелательного приведения в действие ножа 22 предусмотрено блокировочное устройство 44. К нему принадлежат один или несколько блокировочных рычагов 45, которые присоединены к выполненному на корпусе 11 ограничителю 46. Блокировочный рычаг 45 может быть выведен ручным действием из зацепления с ограничителем 46 для разблокирования перемещения ножа. Предпочтительно, блокировочный рычаг 45 при приведении в действие приводного рычага 14 в таком случае перемещается против ограничителя 46, когда штифт 34 располагается между обоими участками 32, 33 блокировочной кулисы 31.
Инструмент 10 работает согласно последующей ссылке на фиг. 4-6, как указано ниже.
В исходном состоянии приводной рычаг 14 располагается в дистальном, что означает, на фиг. 4 - в левом положении. Он расположен таким образом, что блокировочная кулиса 31 принимает штифт 34 в верхнем конце ее участка 32. Оба ползуна 29, 41 находятся в нерабочем положении.
При перемещении приводного рычага 14 к рукоятке 13 участок 32 блокировочной кулисы 31 предотвращает заметный поворот верхнего конца приводного рычага 14 в дистальном направлении. Поэтому он зафиксирован в верхнем конце, на фиг. 4 и 5 в правом положении, что означает вверху в его проксимальном положении, в то время как он осуществляет первое поворотное перемещение. При этом он связан посредством плеча 38 с центром кулисной цапфы 36 в качестве (первого, предварительного) центра Р1 поворота или вращения.
За счет поворотного перемещения приводного рычага 14 приводной рычаг 14 немного смещается в вертикальном направлении (то есть в его продольном направлении). Вследствие этого блокировочная кулиса 31 смещается вверх до тех пор, пока штифт 34 не упрется в угол блокировочной кулисы 31, что означает между участками 32, 33. При этом блокировочный рычаг 45 набегает на ограничитель 46 и блокирует сначала какое-либо дальнейшее перемещение.
Поворотное перемещение приводного рычага 14 привело в результате вышеописанного первого этапа поворотного перемещения к тому, что двуплечный рычаг 37 повернут, и тем самым кулиса 40 продвинута вдоль всей ее длины по кулисной цапфе 42. Поскольку расположение направляющей кулисы 40 имеет различные вдоль ее длины расстояния до центра Р1 вращения, ползун 41 был перемещен вследствие этого в проксимальном направлении таким образом, что тянущие элементы 20, 21 перенесли тянущее перемещение на рабочий орган 15. Закон движения перемещения ползуна проистекает из подходящей заданной формы кулисы 40.
Полный ход кулисы содержит две функции. На первом участке ползун 41 перемещается, и бранши 16, 17 закрываются. Продольное перемещение ползуна 41 зависит от объема принятой между браншами 16, 17 ткани. На втором участок хода кулисы бранши 16, 17 сжимаются. В зависимости от объема принятой между браншами 16, 17 ткани изменяются длины обоих участков (подходного и, соответственно, зажимного участков). Если между браншами 16, 17 не захватывается каких-либо тканей, то участок, на котором бранши 16, 17 сжимаются, охватывает лишь последнюю область хода кулисы кулисы 40. Если между браншами 16, 17 захватывается ткань большого объема, участок хода кулисы, который реализует усилие зажима, может охватывать почти весь ход кулисы. Двуплечный рычаг 37, кулиса 40 и кулисные цапфы 42 образуют кулисный привод. Упругий элемент 43 предварительно напряжен. Тем самым обеспечено, что после прохождения кулисой полного хода принятая между браншами 16, 17 ткань удержана с предварительно заданным минимальным усилием зажима.
Если пользователь хочет теперь привести в действие нож 22, он должен освободить блокировочное устройство 44. Для этого он поворачивает, например, посредством подходящего рычажного передаточного механизма 47 блокировочный рычаг 45 прочь от ограничителя 46 таким образом, что разблокировано дальнейшее перемещение приводного рычага 14 по направлению к рукоятке 13.
Кулиса 40 стоит в конечном упоре и предотвращает таким образом дальнейший поворот двуплечного рычага 37. Тем самым точка соединения теперь перемещается между первым плечом 38 рычага 37 и приводным рычагом 14 в новый центр Р2 вращения. Блокировочная кулиса 31 также освобождена. Поэтому шестерня 26 теперь обкатывает зубчатую рейку 28 в дистальном направлении. Вследствие двойной окружной скорости шестерни 26 по сравнению с ее линейной скоростью подачи ползун 29 перемещается с двойной скоростью и, соответственно, с удвоенным ходом в данном направлении. Сдвигающий элемент 23, таким образом, выдвигается очень быстро.
Представленный кулисный привод позволяет относительно свободно задавать в широких пределах законы перемещения за счет расположения и оформления двух задействованных кулис 31 и 40. За счет изменения центра вращения с Р1 на Р2 можно получить, кроме того, дополнительно к обычно наличествующим различиям дополнительные передаточные различия между приведением в действие браншей 16, 17 и ножа 22. Этим может производиться хорошо контролируемое в пространственном и силовом аспектах перемещение браншей 16, 17 и быстрое перемещение резания ножа 22.
На фиг. 7-10 изображен измененный вариант осуществления соответствующего изобретению инструмента 10. Компоновка и функция этого инструмента 10 основаны на компоновке и функции инструмента 10 согласно фиг. 1-6. В основу положены одинаковые ссылочные обозначения, и предшествующее описание также действительно.
Изменение инструмента 10 согласно фиг. 7-10 состоит в блокировочном устройстве 50, выполненном для предотвращения нежелательного приведения в действие ножа 20. Блокировочное устройство 50 имеет по меньшей мере один блокировочный элемент 51, а также один или несколько приводных элементов 52. Блокировочный элемент 51 выполнен для стопорения ползуна 29 в его нерабочем положении. Для этого блокировочный элемент 51 может быть закреплен продольно-подвижно или, как представлено в примере, поворотно-подвижно. На блокировочном элементе 51 может быть предусмотрен выполненный в форме выступа, носика или подобного приспособления стопор 56, который захватывает соответствующую выемку ползуна 29 и предотвращает вследствие этого его продольное перемещение. Центр вращения блокировочного элемента 51 расположен, предпочтительно, в прямом продлении ползуна 29.
Приводной элемент 52 предпочтительно является ручным приводным элементом, посредством которого блокировочный элемент целенаправленно может быть переведен из его блокировочного положения, в котором он состоит в сцеплении с ползуном 29, в положение освобождения. Для ручного обслуживания могут быть предусмотрены на боку корпуса уместные качающийся рычажок, ручка, нажимная или поворотная кнопка или подобное приспособление.
Блокировочное устройство 50 предпочтительно выполнено с внешним стопорением. Для стопорения блокировочного устройства 50 в блокировочном положении может быть использовано положение ползуна 41, который вызывает закрытие рабочего органа 15. Для этого в блокировочном элементе 51 может быть предусмотрен наконечник 58, который выполнен на его конце в виде следящего элемента 53. Со следящим элементом 53 соотнесен кулачок 54, который может быть закреплен отстоящим набок на ползуне 41. Следящий элемент 53 предпочтительно имеет обращенные к кулачку 54 скошенную поверхность и блокировочную поверхность, которая прилегает к кулачку 54, когда ползун 41 пребывает в исходном положении (фиг. 7), а блокировочный элемент 51 - в блокировочном положении.
Кроме того, с блокировочным элементом 51 может быть соотнесено стопорное средство таким образом, что он в каждом из его обоих положений, то есть его блокировочном положении и его положении освобождения, остается до тех пор, пока не будет переведен в его соответственно другое положение достаточными внешними силами при преодолении сопротивления. Такое стопорное средство может быть образовано, например, стопорным отверстием 55 в стопорном элементе и соотнесенным с ним стопорным выступом 57, который расположен на внутренней стороне корпуса 11 и посредством которого блокировочный элемент 51 должен быть захвачен для своего перехода от одного положения к другому. Другие стопорные средства, например, в форме упруго закрепленных язычков и соотнесенных с ними выемок, нагруженных пружиной шариков, устройств с пружинной защелкой или подобных приспособлений также могут находить применение.
При предпосылке прежнего функционального описания инструмент 10 работает согласно фиг. 7-10, как указано ниже.
Сначала инструмент 10 находится в исходном состоянии согласно фиг. 7. Приводной рычаг 14 пребывает в дистальном положении. Оба ползуна 29, 41 пребывают в нерабочем положении. Блокировочный элемент 51 пребывает в блокировочном положении, в котором стопор 56 захватывает соответствующую выемку ползуна 29 и стопорит его таким образом. Следящий элемент 53 располагается своей блокировочной поверхностью на кулачке 54. Блокировочный элемент 51 заперт вследствие этого в его блокировочном положении. Пользователь не может, как бы сильно он не приводил в действие приводной элемент 52, вызвать какое-либо разблокирование ползуна 29 и, таким образом, какое-либо приведение в действие ножа.
Если приводной рычаг 14 перемещается теперь согласно фиг. 8 к рукоятке 13, ползун 29 остается сначала по-прежнему в его отведенном назад проксимальном, то есть не активном, положении. Участок 32 блокировочной кулисы 31 сначала препятствует приводному рычагу 14 в том, чтобы он своим верхним концом заметно поворачивался в дистальном направлении. Однако это первое перемещение приводного рычага 14 приводит, как это описано в связи с фиг. 1-6, к тому, что ползун 41 перемещается в проксимальном направлении. Таким образом, посредством тянущих элементов 20, 21 рабочий орган закрывается. Приводной рычаг 14 и тем самым блокировочная кулиса 31 скользит в этой первой фазе перемещения вдоль первого участка 32 на штифте 34 по направлению к шестерне 26.
После того как штифт 34 попадает на место блокировочной кулисы 31, в котором встречаются участки 32, 33, блокировочный элемент 51 предотвращает сначала дальнейшее перемещение ползуна 29. Блокировочный элемент 51 блокирует посредством стопорного выступа 54 дистальное перемещение ползуна 29. Тем самым также шестерня 26 и верхний конец приводного рычага 14 заблокированы в их перемещении. Приводной рычаг 14 не может перемещаться далее по направлению к рукоятке 13.
Фиг. 8 иллюстрирует инструмент 10 в конце этой первой части перемещения, в котором бранши рабочего органа 15 закрыты.
Теперь оператор может освободить дальнейшее перемещение рукоятки 14 и, таким образом, приведение в действие ножа, в то время как он поворачивает при использовании приводного элемента 52 блокировочный элемент 51 из блокировочного положения в положение освобождения, которое изображено на фиг. 9. При этом блокировочный элемент 51 наезжает своим стопорным отверстием 55 на стопорный выступ 57 и стопорится в положении освобождения. Теперь блокировочный элемент 51 застопорен в этом положении. Вследствие этого дистальное перемещение ползуна 29 освобождается. В результате последующего перемещения приводного рычага 14, которое теперь точно так же освобождено, шестерня 26 перемещается в направлении рукоятки 13, обкатывая зубчатую рейку 28 в дистальном направлении. Ползун 29 соответственно перемещается с двойной величиной хода в данном направлении. Фиг. 9 показывает отпертый блокировочный элемент 51 инструмента 10, все еще перед приведением в действие приводного рычага 14. Фиг. 10 иллюстрирует инструмент 10 в конце второй части перемещения, в ходе которой нож был выдвинут.
При последующем освобождении пользователем приводного рычага 14 шестерня 26 и ползун 29 незамедлительно возвращаются под действием пружины в их проксимальное начальное положение. Теперь система снова находится в ситуации, как на фиг. 9, то есть блокировочный элемент 51 находится еще в положении освобождения. Может быть произведен последующий разрез.
Если приводной рычаг 14 перемещается, напротив, пользователем активно в дистальном направлении и таким образом рабочий орган 15 открывается, ползун 41 перемещается снова в его дистальное нерабочее положение. При этом кулачок 54 набегает на обращенную к нему скошенную поверхность следящего элемента 53 и оттесняет вверх наконечник 58. Блокировочный элемент 51 переводится вследствие этого при преодолении его стопорящего наклона в блокировочное положение, в котором стопор 56 захватывает выемку ползуна 29. Ползун 29 заблокирован таким образом снова в нерабочем положении. Альтернативно для представленного решения, блокировочный элемент 51 может возвращаться в его исходное положение также посредством пружины. Он может защелкиваться наверх, например, уже после обратного хода ползуна 29. За счет соответствующих контуров на ползуне 29 и в блокировочном элементе 51 блокировочный элемент во время перемещения ножа должен удерживаться в этом случае в положении освобождения. Застопоренные положения в данном случае не нужны. Тем не менее при таких решениях приводной элемент 52 должен быть удержан в начале перемещения ножа.
Инструмент 10 согласно изобретению имеет кулисный привод с блокировочной кулисой 31 и служащей для передачи усилий и управления кулисой 40 для поочередного создания первоначально тянущего перемещения тянущих элементов 20, 21 и последующего сдвигающего перемещения сдвигающего элемента 23. Концепция обеспечивает невосприимчивую к допускам и надежную в эксплуатации конструкцию.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10
инструмент
11
корпус
12
шток
13
рукоятка
14
приводной рычаг
15
рабочий орган
16, 17
бранши
18, 19
поворотная опора
20, 21
тянущие элементы
22
нож
23
сдвигающий элемент
24
передаточный механизм
25
захватное отверстие
26
шестерня
27
вильчатый конец
28
зубчатая рейка на корпусе 11
29
ползун
30
зубчатое зацепление ползуна
31
блокировочная кулиса
32, 33
участки блокировочной кулисы 31
34
штифт
36
кулисная цапфа
37
двуплечный рычаг
38
первое плечо рычага 37
39
второе плечо рычага 37
40
кулиса
41
ползун
42
кулисная цапфа
43
упругий элемент
44
блокировочное устройство
45
блокировочный рычаг
46
ограничитель
47
рычажный передаточный механизм
Р1
первый временный центр вращения для перемещения бранши
Р2
второй временный центр вращения для перемещения ножа
50
блокировочное устройство
51
блокировочный элемент
52
приводной элемент
53
следящий элемент
54
кулачок
55
стопорное отверстие
56
стопор
57
стопорный выступ
58
наконечник