医疗器械和方法与流程

医疗器械和方法
1.本发明涉及一种医疗器械，其具有长型的轴、在所述轴的远侧端部的可移动工具、在所述轴的近侧端部的具有可移动握持部分的手柄、和力传递元件，所述力传递元件可以在所述器械的纵向方向上移动并且可操作地连接到所述可移动握持部分和所述工具，使得所述可移动握持部分的致动转换为所述工具的运动。
2.本发明还涉及一种用于固定和启动医疗器械的可移动工具的可动性的方法。
3.被设计为例如手术切割和抓取钳的医疗器械从公司宣传册storz-the world of endoscopy,volume laparoscopy in surgery,gynecology,urology第8版2/2016/us中获知。手术钳具有长型的轴、在轴的远侧端部的具有一个或多个用于切割或抓取的钳口部分的工具和在轴的近侧端部的具有可移动握持部分的手柄。借助于在轴的纵向方向上延伸的力传递元件，可移动握持部分的致动转换为一个或多个多个钳口部分的运动，例如以打开或闭合器械的工具。
4.例如，在具有钳口部分的抓取钳的情况下，其中至少一个钳口部分是可移动的，当外科医生通过致动可移动握持部分已经将钳口部分闭合到牢固地抓取待抓取物体的程度时，他们通常希望能够释放可移动握持部分或至少减少手力，而钳口部分不会重新打开到被抓取的物体从工具上掉落的程度。
5.为此目的，在已知器械的情况下，咬合锁定机构布置在手柄上在握持部分之间，所述咬合锁定机构具有多个咬合锁定齿，这使得可以在工具的打开方向上固定可移动握持部分。通过固定可移动握持部分，力传递元件在对应于工具的打开的运动方向上的纵向运动被锁定并且工具不能以不希望的方式打开。
6.然而，用于固定器械的工具的咬合锁定机构具有以下缺点：咬合锁定仅在预定距离处才有可能，该距离由相邻齿的距离预定。这可能例如导致外科医生不得不将可移动握持部分移动得比需要的更远，以便牢固地抓取物体以便到达下一个咬合锁定点。这又会导致被抓取的物体(例如手术针)被钳口部分用过大的力抓取并且可能因此被损坏。此外，力传递元件中可能会出现过大的张力，这可能导致力传递元件被损坏。在力传递元件的高张力下可移动握持部分的锁定会导致力传递元件撕裂。
7.从ep 2 564 794 a1中已知一种医疗器械，其轴可相对于手柄绕其纵向轴线旋转。在这种器械的情况下，存在具有腿弹簧的弹簧组件，该弹簧组件缠绕在握持元件周围以便相对于彼此以旋转固定的方式保持轴和手柄，然而，其中当致动元件被致动以使轴旋转时，旋转运动是可能的。
8.专利申请us 2009/0177039 a1也公开了一种医疗器械，其具有可绕其纵向轴线旋转的轴。为了使轴旋转，将致动元件附接到手柄。在轴的近侧端部处的摩擦元件阻止其旋转，除非从致动元件施加扭矩。
9.专利us 5,588,581 a教导了在手柄中使用腿弹簧，以便将其可压缩握持部分返回到它们展开的起始位置。
10.本发明的目的是提供一种开头所述类型的医疗器械，其具有对工具的可动性的持续固定。
11.本发明的进一步目的是指出一种用于固定和启动医疗器械的可移动工具的可动性的方法。
12.根据本发明，第一个提及的目的通过一种医疗器械得以实现，所述医疗器械具有长型的轴、在所述轴的远侧端部的可移动工具、在所述轴的近侧端部的具有可移动握持部分的手柄、和力传递元件，所述力传递元件可以在所述器械的纵向方向上移动并且可操作地连接到所述可移动握持部分和所述工具，使得所述可移动握持部分的致动转换为所述工具的运动，并且具有弹簧组件，所述弹簧组件布置在所述手柄上并且具有销和至少一个腿弹簧，所述腿弹簧具有至少一个绕圈和两个腿，其中所述至少一个绕圈绕所述销延伸，其中当所述可移动握持部分被致动时，力被施加到所述腿弹簧的所述腿中的至少一个，所述力减小了所述绕圈和所述销之间的摩擦，使得所述腿弹簧可以绕所述销旋转并且所述力传递元件和所述工具可以移动，而当力从所述工具沿其纵向方向传递到所述力传递元件时，所述腿弹簧不能绕所述销旋转，使得所述力传递元件和所述工具不能移动。
13.在根据本发明的医疗器械的情况下，实现了工具的持续自锁，其瞬时抵消来自工具施加在力传递元件上的任何力并且当没有通过致动可移动握持部分以期望的方式致动工具的运动时，阻止工具的运动。如果工具例如被配置为抓取工具并且如果物体用工具抓取，则物体在工具的打开方向上对工具施加力。由物体施加的力被传递到力传递元件，当外科医生释放可移动握持部分时，该力传递元件在没有根据本发明提供的自锁的情况下将在纵向方向上移动。然而，在根据本发明的器械的情况下，当释放握持部分时，由于腿弹簧的至少一个绕圈与销之间的摩擦接合，工具运动的自锁立即生效。从工具传递到力传递元件的力甚至可以通过甚至更紧密地围绕销缠绕绕圈而增加腿弹簧的至少一个绕圈与销之间的摩擦。当可移动握持部分未被致动以有意地移动工具时，自锁在工具的任何位置自动发生。根据本发明的器械的自锁优选地在工具的整个可能的移动路径上是连续的。相反，如果致动可移动握持部分，则腿弹簧的至少一个绕圈与销之间的摩擦减小，使得腿弹簧可以绕销旋转。摩擦的减小还可以包括完全消除任何摩擦。因此，根据本发明的器械的自锁机构不仅是连续的，而且还具有进一步的优点，即不需要单独操作释放机构来释放自锁，这简化了医疗器械的操作，并且还保持了自锁机构的低结构复杂度。
14.根据本发明的医疗器械的配置不仅有利于抓取钳或抓取器械，而且有利于切割钳或切割器械。在切割器械的情况下，该工具被设计为切割工具并且具有例如两个以切割方式彼此作用的钳口部分。根据本发明的自锁机构可以例如防止工具的不期望的闭合，即工具的闭合只能通过致动可移动握持部分来实现。
15.腿弹簧的至少一个绕圈优选地在静止状态下已经紧密地围绕销缠绕，程度为使得腿弹簧在静止状态下由于摩擦不能绕销旋转。
16.这里的优点是，即使在从工具传递到力传递元件的力最小的情况下，自锁也是有效的，由此始终确保自锁。
17.自锁机构也可以被设计成使得从工具在其纵向方向上传递到力传递元件的力被施加到腿中的至少一个，由此增加至少一个绕圈与销之间的摩擦。
18.在这种配置中，从工具传递到力传递元件的力作用在腿弹簧的一个或多个腿上，其方式为通过甚至更紧密地围绕销缠绕绕圈来增加摩擦。
19.基本上可以规定，自锁仅在工具的闭合方向上起作用，或仅在工具的打开方向上
起作用。然而，自锁可以优选地在工具的打开和闭合两个方向上都有效。
20.因此，可以规定，当通过工具作用在力传递元件上的力指向远侧时以及当通过工具作用在力传递元件上的力指向近侧时，力传递元件的纵向运动和工具的运动二者都被锁定。
21.换言之，自锁总是有效的，无论从工具传递的力是试图向远侧拉力传递元件还是向近侧推它。
22.类似地，当可移动握持部分在其两个致动方向上移动时，力传递元件的纵向运动的自由可动性可以在远侧方向和近侧方向上都是自由的。为此，优选地规定，在可移动握持部分的两个致动方向上，力被施加到腿弹簧的腿中的每一个，所述力减小绕圈与销之间的摩擦。
23.因此，工具运动的自锁和自由可动性在每种情况下都可以双向有效。
24.当可移动握持部分可绕旋转轴线枢转时，如在一种配置中提供的，销优选地与旋转轴线对齐。
25.一方面，由此实现了弹簧组件的节省空间的布置。另一方面，产生有利的杠杆比，以便通过致动可移动握持部分在一个腿或多个腿上施加力，所述力减小了腿弹簧的至少一个绕圈与销之间的摩擦。
26.在一种结构上简单的配置中，可移动握持部分具有驱动器，当可移动握持部分被致动时，该驱动器将力施加到腿弹簧的腿中的至少一个上，以减少绕圈与销之间的摩擦。驱动器可以例如将一个腿相对于另一个腿移动，从而增大绕圈的直径并因此减小与销的摩擦。
27.腿弹簧的腿优选地从至少一个绕圈朝向同一侧突出并且驱动器布置在腿弹簧的腿之间。
28.当可移动握持部分沿一个致动方向移动时，驱动器可以作用在腿弹簧的两个腿中的第一个腿上并将其从腿弹簧的第二端移开，由此弹簧绕圈与销之间的摩擦例如减少。如果可移动握持部分在相反的运动方向上被致动，则驱动器可以将腿弹簧的第二端从腿弹簧的第一端移开，由此弹簧绕圈与销之间的摩擦又例如减少。从轴的纵向方向看，腿可以轴向地前后布置，而驱动器在包含轴的纵向轴线的平面中横向于轴的纵向方向延伸。
29.可移动握持部分可以具有用于将力传递元件的近侧端部连接到可移动握持部分的接收部分，并且至少一个腿、优选地两个腿可以直接或间接地固定地连接到接收部分。
30.当力从工具作用在力传递元件上并试图沿远侧或近侧方向移动力传递元件时，该力从接收部分传递到腿弹簧的腿，而弹簧绕圈与销的摩擦没有减少，因此自锁是有效的。然而，这样的力可以将腿弹簧的绕圈更紧密地围绕销缠绕，因此增加了绕圈与销之间的摩擦。
31.弹簧组件可以具有至少两个腿弹簧，它们优选布置在轴的纵向中心轴线的两侧。
32.由于握持区域的空间原因，弹簧组件的偏心布置是有利的。弹簧组件与纵向中心轴线相关的两侧布置的优点在于，由于通过至少两个弹簧绕圈增加了摩擦以及自锁机构的对称载荷分布，改善了自锁效果。销可以在轴的纵向中心轴线的两侧上延伸，或者在每种情况下销存在于纵向中心轴线的两侧上。
33.弹簧组件也可以具有多于两个的腿弹簧，例如四个腿弹簧，它们成对布置在轴的纵向中心轴线的两侧。
34.弹簧组件的自锁效果随着腿弹簧的数量而提高，因为腿弹簧的数量越多，腿弹簧的绕圈与一个销或多个销之间的摩擦就越大。
35.替代地或附加地，至少一个腿弹簧可以具有多个绕圈。以这种方式也可以在腿弹簧与销之间产生更大的摩擦。
36.此外，弹簧组件可以具有抗扭转机构，其确保一个或多个腿弹簧稳定以防止扭转。
37.此外，提供了一种用于固定和启动医疗器械的可移动工具的可动性的方法，所述医疗器械具有长型的轴、在所述轴的远侧端部的所述可移动工具、在所述轴的近侧端部的具有可移动握持部分的手柄、和力传递元件，所述力传递元件可以在所述器械的纵向方向上移动并且可操作地连接到所述可移动握持部分和所述工具，其中当所述可移动握持部分未被致动时，所述工具和所述可移动握持部分的可动性被立即阻止，并且其中所述工具的可动性通过致动所述可移动握持部分而立即启用。
38.该方法具有与根据本发明的器械相同的优点。
39.进一步的优点和特征从以下描述和附图中显现。
40.应当理解的是，上面提到的和下面还要解释的特征不仅可以用于分别指出的组合，而且可以用于其他组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。
41.本发明的示例性实施方式在附图中表示并且在下文中参考它们更详细地描述，其中示出：
42.图1主要表示的医疗器械的侧视图；
43.图2以透视图表示的具有自锁机构的手柄的一部分，其可以在图1中的器械中实现；
44.图3图2中的布置的侧视图；
45.图4图3中的布置的放大部分；
46.图5图2中的布置从近端看的视图；以及
47.图6图2中的布置以透视图表示的立体分解图。
48.图1示出了具有总体附图标记10的医疗器械。医疗器械10可以特别是手术钳。手术钳可设计成切割例如组织，或抓取组织或其他物体，诸如例如手术针、植入物等。
49.通常，器械10具有长型的轴12，在其远侧端部布置有工具14。工具14可具有第一钳口部分16和第二钳口部分18。两个钳口部分16、18中的至少一个设置在轴的远侧端部上以便可移动，例如可枢转。因此，如双箭头19所示，钳口部分16和18可以相互靠近移动以闭合工具14，并且它们可以相互远离以打开工具14。
50.工具14可以设计成其他配置，例如作为牵拉器官或组织的工具或作为施用器。因此，具有钳口部分16和18的工具14的配置仅是示例性的。工具14的运动也可以由工具14的平移运动组成。
51.手柄20布置在轴12的近侧端部。手柄20具有固定握持部分22和可移动握持部分24。然而，在此处未示出的其他配置中，握持部分22和24两者也可以是可移动的。可移动握持部分24可以可移动地安装以便可绕旋转轴线25枢转，如双箭头27所示。
52.在示例性实施方式中，握持部分22和握持部分24分别配备有指环28、30，使得可以用同一只手的两个手指握住和致动手柄20。然而，此处所示的作为剪刀式握持组件的手柄20的配置仅是示例性的。在其他配置中，手柄20可以设计成例如杆握持组件，其可以被手包
围并被致动。
53.器械10还具有长型的力传递元件32，其在轴12的纵向方向上通常在轴12的内部从手柄20延伸到工具14。如图5中所示，力传递元件32具有例如球形头部34，其容纳在可移动握持部分24上的对应接收部分36(也参见图2和6)中。接收部分36被设计为以与头部34互补的方式对应于头部34的形状，在本示例性实施方式中，接收部分36可相应地设计为球座。
54.在远侧端部，力传递元件32(其也可以设计为拉杆或压杆)可操作地连接到工具14。力传递元件32可在其纵向延伸方向上纵向移动，其中纵向可动性用于移动工具14。力传递元件32的纵向可动性在图1中用双箭头37示出。当例如可移动握持部分24朝向固定握持部分22枢转时，力传递元件32向近侧移动。力传递元件32的这种指向近侧的纵向运动用于在第一方向上移动工具，在本示例性实施方式中用于打开工具14。可移动握持部分24的反向枢转运动在纵向方向上向远侧推力传递元件32，其中力传递元件32的这种纵向运动用于以相反的方式移动工具14，这里为闭合工具14。然而，这种类型的致动机构仅是示例性的。例如，在其他配置中，力传递元件32的指向近侧的运动可用于打开工具14，而力传递元件32的指向远侧的纵向运动用于闭合工具14。
55.手柄20还具有用于将轴固定到手柄20的外壳38。
56.参照图2至图6，下面描述自锁机构40，当力作用在工具14上时，其防止工具14移动，而当致动可移动握持部分24时，工具14的移动是自由的。自锁机构40可以在图1中的器械10中实施。在图2至图6中，与图1中相同的附图标记因此用于对应于图1中器械10的部件或元件的元件或部件。图2至图6仅示出了手柄20，其中仅部分地示出了可移动握持部24。为了清楚起见，省略了轴12和工具14。力传递元件32在图5中在其近侧区域中示出。
57.布置于手柄20上的自锁机构40具有弹簧组件42。弹簧组件42具有至少一个腿弹簧44。在本示例性实施方式中，弹簧组件42具有总共四个腿弹簧44a、44b、44c和44d。腿弹簧44a、44b、44c和44d可以彼此相同。个体腿弹簧44a、44b、44c和44d在下文中也统称为腿弹簧44。
58.腿弹簧44(其也可以称为扭转弹簧)例如由弹簧丝形成。腿弹簧44具有至少一个绕圈46和两个腿48、50。“至少一个绕圈”应理解为腿弹簧在缠绕区域中延伸至少360
°
。腿弹簧也可以具有多个绕圈46。腿弹簧44的腿48和50从至少一个绕圈46向同一侧突出。
59.弹簧组件42还具有销52，在所示的示例性实施方式中，弹簧组件42具有两个销52a、52b，它们在下面也统称为销52。腿弹簧44a和44b置于销52a上并且腿弹簧44c和44d置于销52b上。如结合图6在图2中可以看出，腿弹簧中的两个(即一方面的腿弹簧44a、44b和另一方面的腿弹簧44c和44d)成对地布置在轴12的纵向轴线80的两侧上。
60.腿弹簧44的至少一个绕圈46绕销52延伸。腿弹簧44的绕圈46因此可以紧密地围绕销52缠绕，使得处于静止状态的腿弹簧44，即当没有力施加到腿48、50时，由于摩擦接合而不能相对于销52旋转。然而，腿弹簧44也可以仅如此紧密地围绕销52缠绕，使得处于静止状态的腿弹簧44可以相对于销旋转。
61.销52以旋转固定的方式布置在手柄20上。销52可如本示例性实施方式中所示布置成使得其与旋转轴线25对齐。销52可具有突出部53，销52通过其在连接点57上以旋转固定的方式固定在不可移动握持部分22，可移动握持部分24可移动地安装在该连接点上。突出部53可被引导通过可移动握持部分24的部分56中的开口54。突出部53可用作可移动握持部
分24的轴。
62.用于固定力传递元件32的近侧端部的接收部分36具有块58a和58b，它们固定地例如一体地连接到接收部分36。块58a和58b在下文中也统称为块58。腿弹簧44的腿50通过紧固元件60固定在块58上。紧固元件60可以具有垫片62和一个或多个螺钉64，螺钉拧入块58上的螺纹孔66中。腿50相应地夹在垫片62和块58之间。对于腿48，紧固元件67设置有垫片68和一个或多个螺钉70，以在块58的与腿50相对的一侧将腿48固定到所述块。以这种方式，腿48、50通过块58固定地连接到接收部分36。
63.如例如在图4中可以看出，从轴的纵向方向看腿弹簧44的腿48和50轴向地前后布置并且彼此轴向地间隔开。在所示的示例性实施方式中，腿48和50彼此平行运行。
64.自锁机构40还具有驱动器72，其中，在本示例性实施方式中，存在两个驱动器72a和72b，它们在下文中也统称为驱动器72。
65.驱动器72相对于可移动握持部分24的旋转轴线25偏心地布置在可移动握持部分24上。当可移动握持部分24枢转时，驱动器72也移动。在本示例性实施方式中，可移动握持部分24在山形部分56中具有用于固定驱动器72的孔74。驱动器72布置在腿弹簧44的腿48和50之间，如图4中可见。
66.具有块58的接收部分36以可旋转移动的方式固定在可移动握持部分24上，并且为此具有孔口75。接收部分36例如通过驱动器72的突出部73固定地连接到可移动握持部分24，该突出部通过部分56上的孔74接合到接收部分36上的孔75中。当可移动握持部分24枢转时，接收部分36移动，并且因此驱动器72连同可移动握持部分24一起移动，即绕旋转轴线25移动。相反，当可移动握持部分24枢转时，销52是不可移动的。
67.端板86固定在销52a、52b的横向外端，并与通过孔88穿过固定握持部分22的凸舌90一起形成用于腿弹簧44的抗扭转机构。
68.下面将描述自锁机构40的功能。
69.当可移动握持部分24被致动时，根据可移动握持部分24的致动方向，力作用在腿48上或腿50上，所述力减小绕圈46与销52之间的摩擦，使得腿弹簧44可以绕销52旋转。这在示例性实施方式中实现，使得当可移动握持部分24沿图4中箭头92的方向移动时，驱动器72用力(箭头96)向近侧压在腿48上，并且当可移动抓握部分24沿箭头94的方向移动时，驱动器向远侧压腿50(箭头98)。在这两种情况下，握持部分24的致动都会导致绕圈46的直径增大，即使只是稍微增大，从而减小或甚至完全消除绕圈46与销52之间的摩擦，从而可以使腿弹簧44在销52上旋转。可移动握持部分24的致动也转换为力传递元件32向远侧或近侧的纵向运动，这取决于可移动握持部分24的致动方向。力传递元件32的纵向运动导致工具14在轴12的远侧端部运动。
70.相反，如果力作用在工具14上并试图移动工具14，则该力因此从工具14传递到力传递元件32，即在其纵向上，并通过接收部分36传递至弹簧组件42，使得该力现在不像上面描述的那样作用在内侧，而是作用在腿48或50的外侧(箭头100、102)，从而绕圈46甚至更紧密地围绕销52缠绕并且增加的摩擦接合阻止腿弹簧44能够在销52上旋转。因此，工具14的和力传递元件32的任何可动性被锁定。
71.当试图移动工具14的力发生在工具14上时，自锁机构40立即起作用。无论试图打开工具的力是否作用在工具14上，就像当物体被抓取在钳口部分16和18之间那样，或者力
是否试图闭合钳口部分16、18，自锁都会发生。在这两种情况下，腿弹簧44的绕圈46围绕销52的摩擦接合没有被克服。这种旋转固定的连接可以仅通过驱动器72致动可移动握持部分24使腿48和50彼此远离来消除。工具14的自锁和自由可动性两者(当可移动握持部分24被致动时)双向作用。
72.自锁机构40特别地以连续的方式起作用，即自锁变得有效不取决于可移动握持部分24沿着可移动握持部分24的可能移动路径的位置。
73.自锁机构40不需要释放机构，而是当可移动握持部分24在一个或另一个运动方向(图4中的箭头92、94)上被致动时自动释放。
74.一种医疗器械具有长型的轴12、在所述轴12的远侧端部的可移动工具14、在所述轴12的近侧端部的具有可移动握持部分24的手柄20、和力传递元件32，所述力传递元件可以在所述器械的纵向方向上移动并且可操作地连接到所述可移动握持部分24和所述工具14，使得所述可移动握持部分24的致动转换为所述工具14的运动。所述器械1具有弹簧组件42，所述弹簧组件布置在所述手柄20上并且具有销52和至少一个腿弹簧44，所述腿弹簧具有至少一个绕圈46和两个腿48、50，其中所述至少一个绕圈46绕所述销52延伸。当所述可移动握持部分24被致动时，力被施加到所述腿弹簧44的所述腿48、50中的至少一个，所述力减小了所述绕圈46和所述销52之间的摩擦，使得所述腿弹簧44可以绕所述销52旋转并且所述力传递元件32和所述工具14可以移动。当力从所述工具14沿其纵向方向传递到所述力传递元件32时，所述腿弹簧44不能绕所述销52旋转，使得所述力传递元件32和所述工具14不能移动。应当理解的是，上面提到的和解释的特征不仅可以用于分别指出的组合，而且可以用于其他组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。