DE29911382U1 - Surgical measuring instrument - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Meßinstrument zur Dimensionsbestimmung von anatomischen Ausnehmungen oder Hohlräumen, mit einer Meßeinheit und mit einer
Anzeigeeinheit.The invention relates to a surgical measuring instrument for determining the dimensions of anatomical recesses or cavities, with a measuring unit and with a
display unit.
Während der Durchführung von medizinischen Eingriffen
oder zur Vorbereitung von medizinischen Eingriffen ist es oftmals notwendig, die Dimensionen von anatomischen Ausnehmungen, wie Knochen- oder Gewebeausnehmungen,
oder von anatomischen Hohlräumen, wie beispielsweise
Körperöffnungen, zu bestimmen. Beispielsweise muß bei
der thorakoskopisehen Spondylodese die Größe eines
Knochenspanlagers vermessen werden. Derartige Operationen
oder Eingriffe werden insbesondere auch endoskopisch durchgeführt.During medical procedures
or in preparation for medical interventions, it is often necessary to determine the dimensions of anatomical recesses, such as bone or tissue recesses,
or anatomical cavities, such as
For example, in the case of
the thoracoscopic spondylodesis the size of a
Bone chip deposits can be measured. Such operations
or interventions are also carried out endoscopically.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
gattungsgemäßes chirurgisches Meßinstrument zu
schaffen, welches eine hohe Meßgenauigkeit bei rascher Ermittlung des Meßergebnisses aufweist und insbesondere auch endoskopisch einsetzbar ist.The invention is therefore based on the object of
generic surgical measuring instrument to
which has a high degree of measurement accuracy and rapid determination of the measurement result and, in particular, can also be used endoscopically.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem chirurgischen Meßinstrument der eingangs genannten Art die Meßeinheit einen ersten Meßfühler und
einen zweiten Meßfühler umfaßt, welche relativ zueinander
schwenkbar sind und daß eine Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung des Schwenkwinkels zwischen erstem und zweitem Meßfühler und Umsetzung in ein Dimensionsmaß zur Anzeige auf der Anzeigeeinheit vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that in a surgical measuring instrument of the type mentioned above, the measuring unit comprises a first measuring sensor and
a second sensor, which relative to each other
are pivotable and that a determining device is provided for determining the pivot angle between the first and second measuring sensors and converting it into a dimension for display on the display unit.
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Da das Meßprinzip auf der Messung eines Schwenkwinkels beruht, läßt sich das erfindungsgemäße chirurgische Meßinstrument auch in schmale Öffnungen einführen bzw. in einen Trokar einführen, welcher Zugang für die endoskopisehen Instrumente zum Situs schafft. Auf konstruktiv einfache Weise läßt sich dann über die Meßfühler die zu messende Ausnehmung bzw. der zu messende Hohlraum abtasten. Über die Anzeigeeinheit läßt sich schnell und auf sichere Weise das Meßergebnis ablesen, so daß insbesondere auch eine einfache Bedienbarkeit gewährleistet ist. Das erfindungsgemäße Meßinstrument läßt sich auch in der offenen Chirurgie einsetzen.Since the measuring principle is based on the measurement of a swivel angle, the surgical measuring instrument according to the invention can also be introduced into narrow openings or into a trocar, which creates access to the site for the endoscopic instruments. The recess or cavity to be measured can then be scanned using the measuring sensors in a structurally simple manner. The measuring result can be read quickly and reliably using the display unit, so that ease of use is also guaranteed. The measuring instrument according to the invention can also be used in open surgery.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schwenkbewegung des ersten und zweiten Meßfühlers relativ zueinander durch eine lineare Bewegung eines Betätigungselements betätigbar ist. Dies ermöglicht insbesondere einen Einsatz in der Endoskopie.It is particularly advantageous if the pivoting movement of the first and second measuring sensors relative to one another can be actuated by a linear movement of an actuating element. This enables use in endoscopy in particular.
Es ist dann günstigerweise vorgesehen, daß das Betätigungselement in einem Rohrschaft verschieblich gelagert ist. So ist auf einfache Weise eine Schwenkbewegung der Meßfühler erreichbar.It is then advantageously provided that the actuating element is slidably mounted in a tubular shaft. This makes it easy to achieve a pivoting movement of the measuring sensors.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste und zweite Meßfühler symmetrisch zu einer Längsrichtung des Betätigungselements angeordnet sind. Dadurch läßt sich mit der Schwenkbewegung auf einfache Weise ein Dimensionsmaß der Ausnehmung bzw. des Hohlraums bestimmen, wobei insbesondere ein linearer Zusammenhang zwischenIt is particularly advantageous if the first and second sensors are arranged symmetrically to a longitudinal direction of the actuating element. This makes it easy to determine a dimension of the recess or cavity using the pivoting movement, whereby in particular a linear relationship between
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Schwenkstellung und Dimensionsmaß herstellbar ist. Dazu ist es weiter vorteilhaft, wenn der erste und zweite Meßfühler gegensinnig mit betragsmäßig gleicher Winkelgeschwindigkeit schwenkbar sind, um eine proportionale Beziehung zwischen Schwenkwinkel und Dimensionsmaß zu erreichen. Auf konstruktiv besonders einfache Weise läßt sich die Umsetzung des Schwenkwinkels in ein Dimensionsmaß erreichen, wenn dieser Schwenkwinkel zwischen erstem und zweitem Meßfühler der doppelte Winkel zwischen Längsrichtung des Betätigungselements und Längsrichtung des ersten bzw. zweiten Meßfühlers ist.Swivel position and dimension can be produced. It is also advantageous if the first and second measuring sensors can be swiveled in opposite directions with the same angular speed in order to achieve a proportional relationship between swivel angle and dimension. The swivel angle can be converted into a dimension in a particularly simple construction if this swivel angle between the first and second measuring sensors is twice the angle between the longitudinal direction of the actuating element and the longitudinal direction of the first or second measuring sensor.
Günstigerweise ist bei Bewegung des Betätigungselements in eine distale Richtung der Schwenkwinkel vergrößerbar, um so die Messung genau durchführen zu können und die Kraftbeaufschlagung durch den Operateur gut dosierbar zu machen.Advantageously, the swivel angle can be increased when the actuating element is moved in a distal direction in order to be able to carry out the measurement precisely and to enable the surgeon to easily dose the force applied.
Bei einer Variante einer Ausführungsform ist zur Kraftbeaufschlagung des Betätigungselements am proximalen Ende des Instruments ein Druckgriff vorgesehen. Vorteilhafterweise ist dann ein in proximaler Richtung wirkendes Rückstellelement für das Betätigungselement vorgesehen, um bei Beendigung des Meßvorgangs die Meßfühler wieder automatisch in ihre unverschwenkte Stellung zu bringen.In a variant of an embodiment, a pressure handle is provided for applying force to the actuating element at the proximal end of the instrument. A return element acting in the proximal direction is then advantageously provided for the actuating element in order to automatically return the measuring sensors to their non-pivoted position when the measuring process is completed.
Bei einer weiteren Variante einer Ausführungsform ist zur Kraftbeaufschlagung des Betätigungselements am proximalen Ende des Instruments ein Drehgriff vorge-In a further variant of an embodiment, a rotary handle is provided at the proximal end of the instrument to apply force to the actuating element.
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sehen. Diese Variante ist dann vorteilhaft, wenn das Meßergebnis "fixiert" werden soll.This variant is advantageous if the measurement result is to be "fixed".
Um ein sicheres Meßergebnis zu ermöglichen und andererseits auch Beschädigungen von Gewebe zu vermeiden, weist vorteilhafterweise ein Meßfühler an seinem distalen Ende einen Anlagekörper auf. Dieser ist dann zumindest parallel zur Schwenkebene kantenfrei ausgebildet .In order to enable a reliable measurement result and on the other hand to avoid damage to tissue, a measuring sensor advantageously has a contact body at its distal end. This is then designed to be edge-free at least parallel to the pivoting plane.
Eine Schwenkbewegung der beiden Meßfühler relativ zueinander läßt sich auf konstruktiv einfache Weise erreichen, wenn erster und zweiter Meßfühler drehbar an dem Rohrschaft angeordnet sind. Über ein in dem Rohrschaft geführtes Betätigungselement läßt sich dessen lineare Bewegung auf konstruktiv einfache Weise in eine Schwenkbewegung der Meßfühler umsetzen. Um auf einfache Weise die Dimensionsbestimmung zu ermöglichen, sind günstigerweise erster und zweiter Meßfühler mittels einer gemeinsamen Drehwelle am Instrument angelenkt.A pivoting movement of the two measuring sensors relative to each other can be achieved in a structurally simple manner if the first and second measuring sensors are arranged so that they can rotate on the tubular shaft. The linear movement of the tubular shaft can be converted into a pivoting movement of the measuring sensors in a structurally simple manner using an actuating element guided in the tubular shaft. In order to enable the dimensions to be determined in a simple manner, the first and second measuring sensors are advantageously connected to the instrument by means of a common rotary shaft.
Bei einer besonders vorteilhaften und konstruktiv einfachen Variante einer Ausführungsform ist an dem distalen Ende des Betätigungselements zur Umsetzung der linearen Bewegung des Betätigungselements in eine Schwenkbewegung eines Meßfühlers eine Kopplungseinheit angeordnet, welche ein oder mehrere Kopplungselemente zur Kopplung an ein oder mehrere entsprechende Gegenelemente des Meßfühlers aufweist.In a particularly advantageous and structurally simple variant of an embodiment, a coupling unit is arranged at the distal end of the actuating element for converting the linear movement of the actuating element into a pivoting movement of a measuring sensor, which coupling unit has one or more coupling elements for coupling to one or more corresponding counter elements of the measuring sensor.
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Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßeinheit ist die Kopplungseinheit als Kniehebelverbindung ausgebildet.In a first embodiment of the measuring unit according to the invention, the coupling unit is designed as a toggle lever connection.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel umfaßt die Kopplungseinheit ein Zahnradgetriebe. Konstruktiv besonders einfach ist es, wenn ein Meßfühler in der Nähe seines Anlenkbereiches ein Zahnelement umfaßt, welches zur Schwenkung des Meßfühlers in eine entsprechende Ausnehmung des Kopplungselements eingreift.In a second embodiment, the coupling unit comprises a gear transmission. It is particularly simple in terms of construction if a measuring sensor comprises a toothed element near its articulation area, which engages in a corresponding recess in the coupling element in order to pivot the measuring sensor.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel weist das Verbindungselement einen Verbindungshaken auf, mittels welchem zur Schwenkung eines Meßfühlers auf diesen ein Drehmoment ausübbar ist. Günstigerweise weist dazu eine Längsrichtung einer eine Führungsbahn bildenden Hakenöffnung einen Winkel zur Längsrichtung des Betätigungselements auf, um so auf einfache Weise ein Drehmoment ausüben zu können. Dazu ist der Meßfühler mit einem Zapfen zum Eingriff in der Hakenöffnung versehen. Vorteilhafterweise ist der Zapfen am Meßfühler eines Gelenkpunktes des Meßfühlers so versetzt angeordnet, daß zwischen der Verbindung von Zapfen und Gelenkpunkt und der Senkrechten zur Längsrichtung des Betätigungselements in der nicht kraftbeaufschlagten Stellung des Meßfühlers ein Winkel gebildet ist.In a third embodiment, the connecting element has a connecting hook, by means of which a torque can be exerted on a measuring sensor in order to pivot it. For this purpose, a longitudinal direction of a hook opening forming a guide track advantageously has an angle to the longitudinal direction of the actuating element in order to be able to exert a torque in a simple manner. For this purpose, the measuring sensor is provided with a pin for engagement in the hook opening. Advantageously, the pin on the measuring sensor is arranged offset from a hinge point of the measuring sensor in such a way that an angle is formed between the connection between the pin and the hinge point and the perpendicular to the longitudinal direction of the actuating element in the non-force-loaded position of the measuring sensor.
Um das Meßergebnis auf einfache Weise zu erhalten und ablesen zu können, umfaßt günstigerweise die Anzeigeeinheit einen Zeiger, welcher über die Bewegung des Betätigungselements betätigbar ist.In order to obtain and read the measurement result in a simple manner, the display unit advantageously comprises a pointer which can be actuated via the movement of the actuating element.
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Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zeigerbewegung proportional zum Schwenkwinkel ist. Ein direktes Meßergebnis für die Längendimension erhält man dann über die Zeigerstellung, und durch entsprechende Ausbildung einer Skala der Anzeigeeinheit läßt sich dieses Ergebnis direkt ablesen. Konstruktiv günstig ist es, wenn der Zeiger mittels eines Zahnradantriebs angetrieben ist. Dadurch läßt sich auf einfache Weise die lineare Bewegung des Betätigungselement in eine proportionale Schwenkbewegung des Zeigers umsetzen. Bei linearer Umsetzung der Bewegung des Betätigungselements in eine Schwenkbewegung der Meßfühler ist dann die Schwenkung der Meßfühler proportional zur Zeigerbewegung .It is particularly advantageous if the pointer movement is proportional to the swivel angle. A direct measurement result for the length dimension is then obtained from the pointer position, and by designing a scale on the display unit, this result can be read directly. It is structurally advantageous if the pointer is driven by a gear drive. This makes it easy to convert the linear movement of the actuating element into a proportional swivel movement of the pointer. If the movement of the actuating element is converted linearly into a swivel movement of the measuring sensors, the swivel of the measuring sensors is then proportional to the pointer movement.
Eine hohe Ablesegenauigkeit ist erreichbar, wenn die Anzeigeeinheit einen Schleppzeiger umfaßt, welcher von dem Zeiger antreibbar ist. Dadurch wird das Meßergebnis über den Schleppzeiger auch dann aufbewahrbar, wenn das chirurgische Meßinstrument wieder aus der Ausnehmung bzw. dem Hohlraum entfernt wurde.A high reading accuracy can be achieved if the display unit includes a drag pointer that can be driven by the pointer. This means that the measurement result can be stored via the drag pointer even if the surgical measuring instrument has been removed from the recess or cavity.
Um einfache und sichere Ablesung des Meßergebnisses zu erreichen, ist die Anzeigeeinheit günstigerweise in der Nähe des proximalen Endes des Instruments angeordnet, von dem aus der Operateur dieses bedient.In order to achieve easy and reliable reading of the measurement result, the display unit is conveniently located near the proximal end of the instrument from which the surgeon operates it.
Bei der Variante einer Ausführungsform, welche einen Drehgriff aufweist, ist vorzugsweise zwischen dem Betätigungselement und dem Drehgriff eine GewindeführungIn the variant of an embodiment which has a rotary handle, a thread guide is preferably provided between the actuating element and the rotary handle.
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vorgesehen. Dadurch läßt sich auf konstruktiv einfache Weise eine Verschiebung des Betätigungselements erreichen. Konstruktiv besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ermittlungseinrichtung eine zur Anzeige des Dimensionsmaßes verschiebliche Mutter umfaßt, deren Verschiebung durch Drehung des Drehgriffes bewirkbar ist. Da die Betätigung des Drehgriffes das Betätigungselement, d. h. dessen lineare Verschiebung, bewerkstelligt, läßt sich auf diese Weise eine dem Schwenkwinkel der Meßfühler proportionale Umsetzung der Bewegung des Betätigungselements erreichen.This allows a displacement of the actuating element to be achieved in a structurally simple manner. It is particularly advantageous in terms of construction if the detection device comprises a nut that can be moved to indicate the dimension, and whose displacement can be effected by turning the rotary handle. Since the actuation of the rotary handle brings about the actuating element, i.e. its linear displacement, a conversion of the movement of the actuating element that is proportional to the swivel angle of the measuring sensors can be achieved in this way.
Auf konstruktiv einfache Weise läßt sich eine Verschiebung der Mutter dadurch erreichen, daß zwischen Drehgriff und Mutter eine Gewindeführung vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist dabei die Mutter drehfest verschieblich geführt, so daß diese sich nur linear bewegt. Dadurch kann beispielsweise über eine Zahnleiste und ein Zahnrad die lineare Bewegung auf einfache Weise in eine Schwenkbewegung eines Zeigers umgesetzt werden. Eine drehfeste Verschxebungsführung der Mutter läßt sich auf besonders einfache Weise dadurch erreichen, daß die Ermittlungseinrichtung eine in eine Führungsnut der Mutter eingreifende Führungsleiste für die Mutter umfaßt. Diese verhindert eine Drehung der Mutter.A displacement of the nut can be achieved in a structurally simple manner by providing a threaded guide between the rotary handle and the nut. The nut is advantageously guided in a rotationally fixed manner so that it only moves linearly. This means that the linear movement can be easily converted into a swivel movement of a pointer, for example using a rack and pinion. A rotationally fixed displacement guide of the nut can be achieved in a particularly simple manner by the detection device comprising a guide rail for the nut that engages in a guide groove in the nut. This prevents the nut from rotating.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gewindeführung für die Mutter gegensinnig zur Gewindeführung für das Betätigungselement ist. Auf diese Weise läßt sich die Drehbewegung des Drehgriffes in eine lineare Bewegung sowohl des Betätigungselements als auch der Mutter um-It is particularly advantageous if the thread guide for the nut is in the opposite direction to the thread guide for the actuating element. In this way, the rotary movement of the rotary handle can be converted into a linear movement of both the actuating element and the nut.
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setzen, und durch die (indirekte) Kopplung zwischen Mutter und Betätigungselement wird deren lineare Verschiebung gegenseitig gefördert, d. h. eine Drehung oder Verdrehung (Tilt) ist vermieden.and the (indirect) coupling between nut and actuating element mutually promotes their linear displacement, i.e. rotation or twisting (tilt) is avoided.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention serves to explain in more detail in conjunction with the drawing. They show:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen chirurgischen Meßinstrumentes mit geöffneten Meßfühlern in zweigeteilter Schnittdarstellung;Fig. 1 shows a first embodiment of a surgical measuring instrument according to the invention with opened measuring sensors in a two-part sectional view;
Fig. 2 das Instrument von Fig. 1 mit geschlossenen Meßfühlern;Fig. 2 the instrument of Fig. 1 with closed sensors;
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Meßeinheit;Fig. 3 shows a second embodiment of a measuring unit;
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Meßeinheit undFig. 4 a third embodiment of a measuring unit and
Fig. 5 eine Variante einer Ausführungsform eines Griffteils eines erfindungsgemäßen Meßinstruments in perspektivischer Schnittdarstellung. Fig. 5 shows a variant of an embodiment of a handle part of a measuring instrument according to the invention in a perspective sectional view.
Ein erfindungsgemäßes chirurgisches Meßinstrument, welches in Fig. 1 als Ganzes (aus Darstellungsgründen zweigeteilt) gezeigt ist, umfaßt einen Instrumenten-A surgical measuring instrument according to the invention, which is shown in Fig. 1 as a whole (divided into two parts for reasons of illustration), comprises an instrument
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körper 10 mit einem sich in einer Längsrichtung 12 erstreckenden Rohrschaft 14. Der Rohrschaft 14 ist zylindrisch ausgebildet mit einem Griffteil 16 und einem sich in distaler Richtung 18 an das Griffteil 16 anschließendes Rohrteil 20. Das Griffteil 16 weist einen größeren Außenquerschnitt und auch einen größeren Innenquerschnitt als das Rohrteil 20 auf. An dem distalen Ende 22 des Rohrteils 20 ist eine Meßeinheit 24 gehalten, welche einen ersten Meßfühler 26 und einen zweiten Meßfühler 28 umfaßt, die relativ zueinander und relativ zur Längsrichtung 12 schwenkbar sind. Der erste Meßfühler 26 und der zweite Meßfühler 28 sind über eine gemeinsame Gelenkwelle 29 an dem Rohrschaft 14 angelenkt. Die Gelenkwelle ist dabei senkrecht zur Längsrichtung 12.body 10 with a tubular shaft 14 extending in a longitudinal direction 12. The tubular shaft 14 is cylindrical with a handle part 16 and a tubular part 20 adjoining the handle part 16 in the distal direction 18. The handle part 16 has a larger external cross section and also a larger internal cross section than the tubular part 20. A measuring unit 24 is held at the distal end 22 of the tubular part 20, which comprises a first measuring sensor 26 and a second measuring sensor 28, which can be pivoted relative to one another and relative to the longitudinal direction 12. The first measuring sensor 26 and the second measuring sensor 28 are articulated to the tubular shaft 14 via a common joint shaft 29. The joint shaft is perpendicular to the longitudinal direction 12.
Der Griffteil 16 des Rohrschafts 14 weist eine Anzeigeeinheit 30 auf mit einer mit einer Skala 32 versehenen Anzeigescheibe 34, auf welcher sich mittels eines Zeigers 36 eine Öffnungsweite B von relativ zueinander verschwenkten erstem und zweitem Meßfühler 26, 28 ablesen läßt.The handle part 16 of the tubular shaft 14 has a display unit 30 with an indicator disk 34 provided with a scale 32, on which an opening width B of the first and second measuring sensors 26, 28 pivoted relative to one another can be read by means of a pointer 36.
In dem Rohrschaft 14 ist in Längsrichtung 12 ein Betätigungselement 36 verschieblich geführt. In einem Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, erfolgt die Kraftbeaufschlagung des Betätigungselements an dem proximalen Ende des chirurgischen Meßinstruments über einen Druckgriff 38, der sich in distaler Richtung 18 bzw. der proximalen Gegenrichtung 40 (Fig. 2) bewegen läßt. Der Druckgriff 38 istAn actuating element 36 is guided in the tubular shaft 14 so as to be displaceable in the longitudinal direction 12. In an embodiment shown in Figures 1 and 2, the force is applied to the actuating element at the proximal end of the surgical measuring instrument via a pressure handle 38 which can be moved in the distal direction 18 or the proximal opposite direction 40 (Fig. 2). The pressure handle 38 is
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dabei beispielsweise so ausgebildet, daß er sich zur . Kraftbeaufschlagung in distaler Richtung 18 über einen Teller 42 mit dem Daumen betätigen läßt, und am Griffteil 16 sind Gegengriffe 44 zum Halten durch Zeigefinger und Mittelfinger angeordnet.For example, it is designed in such a way that it can be actuated with the thumb via a plate 42 to apply force in the distal direction 18, and counter-grips 44 are arranged on the handle part 16 for holding by the index finger and middle finger.
Das Betätigungselement 36 weist ein vorderes Teil 46 auf, welches mit dem Druckgriff 38 verbunden ist, beispielsweise über eine formschlüssige Verbindung 48. Das vordere Teil 46 des Betätigungselements 36 ist wiederum formschlüssig mit einem hinteren Teil 50 dieses Betätigungselements 36 verbunden, wobei das hintere Teil 50 die Kopplung an die Meßfühler 26, 28 herstellt. Das vordere Teil 46 weist einen größeren Außenquerschnitt als das hintere Teil 50 auf. Vorzugsweise ist der Durchmesser und die Länge des vorderen Teils 46 so gewählt, daß durch eine Innenwand 52 des Rohrteils 20 eine Führung und Lagerung für das vordere Teil 46 gebildet ist.The actuating element 36 has a front part 46 which is connected to the pressure handle 38, for example via a positive connection 48. The front part 46 of the actuating element 36 is in turn positively connected to a rear part 50 of this actuating element 36, the rear part 50 establishing the coupling to the measuring sensors 26, 28. The front part 46 has a larger external cross-section than the rear part 50. Preferably, the diameter and length of the front part 46 are selected such that a guide and bearing for the front part 46 is formed by an inner wall 52 of the tubular part 20.
Am Innenübergang zwischen Rohrteil 20 und Griffteil 14 ist eine Anlagefläche 56 gebildet, zwischen der und einer korrespondierenden Anlagefläche 58 des vorderen Teils 46 des Betätigungselements 36 eine in proximaler Richtung 40 wirkende Rückstellfeder 59 zur Erzeugung einer Gegenkraft und somit zur Rückstellung des Betätigungselements 36 angeordnet ist.At the inner transition between the tube part 20 and the handle part 14, a contact surface 56 is formed, between which and a corresponding contact surface 58 of the front part 46 of the actuating element 36 a return spring 59 acting in the proximal direction 40 is arranged to generate a counterforce and thus to return the actuating element 36.
An dem distalen Ende des Betätigungselements 36, d. h. an dem distalen Ende des hinteren Teils 50, sitzt eine Kopplungseinheit 60, mittels der die lineare BewegungAt the distal end of the actuating element 36, i.e. at the distal end of the rear part 50, there is a coupling unit 60 by means of which the linear movement
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des Betätigungselements 36 in eine Schwenkbewegung (Fig. 2 zeigt die unverschwenkte Stellung der Meßfühler 26, 28 und Fig. 1 zeigt eine Schwenkstellung) umsetzbar ist.of the actuating element 36 can be converted into a pivoting movement (Fig. 2 shows the non-pivoted position of the measuring sensors 26, 28 and Fig. 1 shows a pivoting position).
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, umfaßt die Kopplungseinheit 60 ein an dem vorderen Teil 46 des Betätigungselements sitzendes Kopplungsteil 62, welches jeweils für den ersten Meßfühler 26 und den zweiten Meßfühler 28 als Kopplungselement einen Kopplungshaken 64 bzw. aufweist. Der Kopplungshaken 64 weist eine Hakenöffnung 68 auf, welche als Führungsbahn für einen an dem zugeordneten Meßfühler 28 ausgebildeten Zapfen 70 ausgebildet ist. Dazu ist zwischen der Längsrichtung der Hakenöffnung 68 und der Längsrichtung 12 ein Winkel beispielsweise in der Größenordnung von 10° vorhanden. Der Zapfen 70 an dem Meßfühler 28 ist dabei so angeordnet, daß er versetzt gegenüber einer Linie 76 ist, die durch einen Gelenkpunkt 74 der Gelenkwelle 29 geht und in der unverschwenkten Stellung 72 der Meßfühler 26, 28 senkrecht zur Längsrichtung 12 liegt. Damit weist eine Verbindungslinie 78 zwischen dem Zapfen 70 einen Winkel zu der Linie 76 auf (in Fig. 1 für den entsprechenden Zapfen des anderen Meßfühlers gezeigt).In a first embodiment, which is shown in Figures 1 and 2, the coupling unit 60 comprises a coupling part 62 which is seated on the front part 46 of the actuating element and which has a coupling hook 64 as a coupling element for the first measuring sensor 26 and the second measuring sensor 28. The coupling hook 64 has a hook opening 68 which is designed as a guide track for a pin 70 formed on the associated measuring sensor 28. For this purpose, an angle of, for example, the order of 10° is present between the longitudinal direction of the hook opening 68 and the longitudinal direction 12. The pin 70 on the measuring sensor 28 is arranged in such a way that it is offset from a line 76 which goes through a hinge point 74 of the universal joint shaft 29 and is perpendicular to the longitudinal direction 12 in the non-pivoted position 72 of the measuring sensors 26, 28. Thus, a connecting line 78 between the pin 70 has an angle to the line 76 (shown in Fig. 1 for the corresponding pin of the other sensor).
Bei einer Variante einer Ausführungsform sind der erste Meßfühler 26 und der zweite Meßfühler 28 gleich aufgebaut und in jeder Stellung und insbesondere in der unverschwenkten Stellung 72 relativ zueinander symmetrisch zur Längsrichtung 12. Bei dieser Variante sindIn a variant of an embodiment, the first sensor 26 and the second sensor 28 are constructed identically and in every position and in particular in the non-pivoted position 72 relative to each other are symmetrical to the longitudinal direction 12. In this variant,
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dann die Kopplungshaken 64 und 66 ebenfalls gleich gebaut, jedoch aufgrund der unterschiedlichen Zuordnung zum ersten Meßfühler 26 bzw. zweiten Meßfühler 28 ist die Führungsbahn so ausgestaltet, daß ein mittels hier ausgeübtes Drehmoment gegensinnig ist. Entsprechend ist auch der Zapfen für den anderen Meßfühler angeordnet.then the coupling hooks 64 and 66 are also constructed in the same way, but due to the different assignment to the first measuring sensor 26 and the second measuring sensor 28, the guide track is designed in such a way that a torque exerted here is in the opposite direction. The pin for the other measuring sensor is also arranged accordingly.
Ein Meßfühler 26 bzw. 28 weist an seinem distalen Ende einen Anlagekörper 80 auf, welcher zumindest parallel zur Schwenkebene der beiden Meßfühler 26, 28 kantenfrei ausgebildet ist. Es kann sich dabei beispielsweise um einen ringförmigen Anlagekörper handeln oder auch um einen kugelförmigen.A measuring sensor 26 or 28 has a contact body 80 at its distal end, which is designed to be edge-free at least parallel to the pivoting plane of the two measuring sensors 26, 28. This can be, for example, a ring-shaped contact body or a spherical one.
Dem Betätigungselement 36 ist eine Ermittlungseinrichtung 130 zur Ermittlung des Schwenkwinkels zwischen den Meßfühlern 26, 28 und Umsetzung in ein Dimensionsmaß zugeordnet. Dann ist das Betätigungselement 36 in seinem vorderen Teil 46, welcher in dem Griffteil 16 geführt ist, mit einer in Längsrichtung 12 angeordneten Zahnleiste 82 versehen. Am Griffteil 16 selber ist ein in die Zahnleiste 82 eingreifendes Zahnrad 84 gehalten mit einer Drehachse senkrecht zur Längsrichtung 12. Drehfest mit dem Zahnrad 84 verbunden ist der Zeiger 86, der zur Anzeige des Dimensionsmaßes B auf der Skala 32 der Anzeigeeinheit 30 dient. Die Anzeigeeinheit 30 weist ferner einen Schleppzeiger 88 mit einer Kopplungslasche 90 auf (Fig. 2), der nicht drehfest mit dem Zahnrad 84 verbunden ist sondern derart, daß er über die Kopplungslasche 90 durch den Zeiger 86 mitnehmbarThe actuating element 36 is assigned a determination device 130 for determining the swivel angle between the measuring sensors 26, 28 and converting it into a dimension. The actuating element 36 is then provided in its front part 46, which is guided in the handle part 16, with a toothed strip 82 arranged in the longitudinal direction 12. A gear 84 engaging in the toothed strip 82 is held on the handle part 16 itself with an axis of rotation perpendicular to the longitudinal direction 12. The pointer 86, which serves to display the dimension B on the scale 32 of the display unit 30, is connected in a rotationally fixed manner to the gear 84. The display unit 30 also has a drag pointer 88 with a coupling bracket 90 (Fig. 2), which is not rotationally fixedly connected to the gear 84 but in such a way that it can be carried along by the pointer 86 via the coupling bracket 90.
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ist, jedoch bei Rückbewegung des Zahnrads 84 und damit des Zeigers 86 an seiner Position bleibt.but remains in its position when the gear 84 and thus the pointer 86 move back.
Bei einer Variante einer Ausführungsform, welche in Fig. 5 gezeigt ist, ist das Betätigungselement 36 mittels eines an dem proximalen Ende des erfindungsgemäßen chirurgischen Meßinstruments angeordneten Drehgriffs 150 betätigbar. Dazu ist der Drehgriff 150 in einem Drehlager 152 drehbar gelagert und ein koaxial zur Längsrichtung 12 liegendes Drehelement 156 ist drehfest mit dem Drehgriff 150 verbunden. Das Drehelement 156 weist eine hülsenförmige Aufnahme 158 mit einem abgefasten distalen Ringende 160 auf. Die Aufnahme 158 ist mit einem Innengewinde 162 versehen, in das ein entsprechendes Gewinde 164 des Betätigungselements 36 eingrifft (das Innengewinde 162 und das Gewinde 164 sind in der Fig. 5 verdeckt). Das Gewinde 164 ist an einem hinteren Teil 166 des Betätigungselements 36 gebildet, welcher in einer Ausnehmung 168 des Griffteils 154 verschieblich geführt ist. Über eine an dem hinteren Teil 166 sitzende Ringscheibe 170 ist ein Führungslager gebildet. In a variant of an embodiment shown in Fig. 5, the actuating element 36 can be actuated by means of a rotary handle 150 arranged at the proximal end of the surgical measuring instrument according to the invention. For this purpose, the rotary handle 150 is rotatably mounted in a rotary bearing 152 and a rotary element 156 lying coaxially to the longitudinal direction 12 is connected to the rotary handle 150 in a rotationally fixed manner. The rotary element 156 has a sleeve-shaped receptacle 158 with a chamfered distal ring end 160. The receptacle 158 is provided with an internal thread 162 into which a corresponding thread 164 of the actuating element 36 engages (the internal thread 162 and the thread 164 are hidden in Fig. 5). The thread 164 is formed on a rear part 166 of the actuating element 36, which is slidably guided in a recess 168 of the handle part 154. A guide bearing is formed via an annular disk 170 seated on the rear part 166.
In der Ausnehmung 168 ist eine mit einer Zahnleiste versehene Mutter 174 verschieblich geführt. Dazu weist die Mutter 174 eine längs verlaufende Führungsnut 176 auf, in die eine Führungsleiste 178, welche in der Ausnehmung 168 sitzt, eingreift, um eine Drehung der Mutter 174 relativ zur Führungsleiste 178 zu sperren. Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante einer Ausführungsform ist die Mutter 174 an ihrer Längsseite offen ausgebil-A nut 174 provided with a toothed strip is slidably guided in the recess 168. For this purpose, the nut 174 has a longitudinal guide groove 176, into which a guide strip 178, which sits in the recess 168, engages in order to block rotation of the nut 174 relative to the guide strip 178. In the variant of an embodiment shown in Fig. 5, the nut 174 is open on its long side.
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det und ein entsprechender Längsrand mit der Zahnleiste 172 versehen.and a corresponding longitudinal edge is provided with the toothed strip 172.
Die Mutter 174 hat ein Innengewinde 180 (in der Fig. 5 verdeckt), welches in ein an dem Drehelement 156 gebildetes Außengewinde 182 eingreift, so daß bei der Drehung des Drehelements 156 über den Drehgriff 150 die Mutter 174 relativ zu dem Drehelement 156 in der Ausnehmung 168 verschieblich ist. Die Gewinde 162, 164 zur linearen Verschiebung des Betätigungselements 36 sind dabei in Relation zu den Gewinden 180, 182 zur Verschiebung der Mutter 174 beispielsweise so ausgebildet, daß eine Verschiebung des Betätigungselements in distaler Richtung 18 eine Verschiebung der Mutter 174 in die proximale Richtung 40 bewirkt bzw. umgekehrt. Die Mutter 174 weist eine Anlagefläche 184 für das abgefaste Ringende 160 des Drehelements 156 auf. Die Gewinde 180, 182 zur Führung der Mutter 174 sind insbesondere gegensinnig zu den Gewinden 162, 164 zur Führung des Betätigungselements 36 ausgebildet.The nut 174 has an internal thread 180 (hidden in Fig. 5) which engages in an external thread 182 formed on the rotary element 156, so that when the rotary element 156 is rotated via the rotary handle 150, the nut 174 is displaceable relative to the rotary element 156 in the recess 168. The threads 162, 164 for the linear displacement of the actuating element 36 are designed in relation to the threads 180, 182 for displacing the nut 174, for example, such that a displacement of the actuating element in the distal direction 18 causes a displacement of the nut 174 in the proximal direction 40 or vice versa. The nut 174 has a contact surface 184 for the chamfered ring end 160 of the rotary element 156. The threads 180, 182 for guiding the nut 174 are in particular designed in the opposite direction to the threads 162, 164 for guiding the actuating element 36.
An dem Griffteil 154 ist ein Zahnrad 186 drehbar gelagert, dessen Zähne in die Zahnleiste 172 eingreifen und welches über die Verschiebung der Mutter 174 drehbar ist. An dem Zahnrad 186 ist drehfest ein Zeiger 188 sowie ein Schleppzeiger 190 gehalten.A gear 186 is rotatably mounted on the handle part 154, the teeth of which engage in the toothed rack 172 and which can be rotated via the displacement of the nut 174. A pointer 188 and a trailing pointer 190 are held on the gear 186 in a rotationally fixed manner.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßeinheit umfaßt, wie in Fig. 3 gezeigt, die Kopplungseinheit 60 eine Kniegelenkverbindung 106 zwischen dem vorderen Teil 46 des BetätigungselementsIn a second embodiment of a measuring unit according to the invention, as shown in Fig. 3, the coupling unit 60 comprises a knee joint connection 106 between the front part 46 of the actuating element
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36 und den Meßfühlern 26, 28. Dazu weist ein Meßfühler 26 bzw. 28 ein in einem Winkel - bezogen auf die unverschwenkte Stellung 107 - zur Längsrichtung 12 sitzendes Gelenkelement 108 auf, mittels welchem der Meßfühler über die Gelenkwelle 29 an dem Rohrschaft 14 angelenkt ist. An dem Gelenkelement 108 wiederum ist ein Zwischenelement 110 angelenkt, das entsprechend auch an das distale Ende des Betätigungselements 36 angelenkt ist. Ein entsprechendes Zwischenelement ist auch für das zugehörige Gelenkelement des anderen Meßfühlers angeordnet. Durch Verschiebung des Betätigungselements 36 in distaler Richtung 18 werden dann die beiden Meßfühler 28 und 26 relativ zueinander verschwenkt.36 and the measuring sensors 26, 28. For this purpose, a measuring sensor 26 or 28 has a joint element 108 which is positioned at an angle - relative to the non-pivoted position 107 - to the longitudinal direction 12, by means of which the measuring sensor is articulated to the tubular shaft 14 via the joint shaft 29. An intermediate element 110 is in turn articulated to the joint element 108, which is also articulated to the distal end of the actuating element 36. A corresponding intermediate element is also arranged for the associated joint element of the other measuring sensor. By moving the actuating element 36 in the distal direction 18, the two measuring sensors 28 and 26 are then pivoted relative to one another.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßeinheit 24, welches in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt die Kopplungseinheit 60 einen an dem distalen Ende des Betätigungselements 36 gehaltenen Käfig 112, an dessen Innenseite jeweils eine dem Meßfühler 26 bzw. 28 zugeordnete Ausnehmung 114 bzw. 116 gebildet ist. Der Meßfühler 28 weist dabei in der Nähe seiner Anlenkung an den Rohrschaft 14 ein Zahnelement 118 auf, welches in die Ausnehmung 116 des Käfigs 112 eingreift. Durch Verschiebung des Betätigungselements in distaler Richtung 18 bewirkt der Eingriff des Zahnelements 118 in die Ausnehmung 116 eine Schwenkung des entsprechenden Meßfühlers 28 relativ zur Längsrichtung 12. Die Kopplung des Meßfühlers 26 ist analog.In a third embodiment of a measuring unit 24 according to the invention, which is shown in Fig. 4, the coupling unit 60 comprises a cage 112 held at the distal end of the actuating element 36, on the inside of which a recess 114 or 116 is formed, respectively, associated with the measuring sensor 26 or 28. The measuring sensor 28 has a toothed element 118 near its articulation on the tubular shaft 14, which engages in the recess 116 of the cage 112. By moving the actuating element in the distal direction 18, the engagement of the toothed element 118 in the recess 116 causes the corresponding measuring sensor 28 to pivot relative to the longitudinal direction 12. The coupling of the measuring sensor 26 is analogous.
Das erfindungsgemäße chirurgische Meßinstrument läßt sich wie folgt einsetzen:The surgical measuring instrument according to the invention can be used as follows:
• «·· ■• «·· ■
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Zur Vermessung einer anatomischen Ausnehmung 122 oder eines anatomischen Hohlraums wird das Instrument in der unverschwenkten Stellung 72 bzw. 107 eingeführt. In dieser Stellung ist der Zeiger 86 bzw. 104 in einer Nullstellung. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist der Schleppzeiger ebenfalls in diese Nullstellung zu bringen.To measure an anatomical recess 122 or an anatomical cavity, the instrument is inserted in the non-pivoted position 72 or 107. In this position, the pointer 86 or 104 is in a zero position. In the embodiment shown in Fig. 2, the trailing pointer must also be brought into this zero position.
Ist das Meßinstrument dann eingeführt, wird bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der Druckgriff 38 in distaler Richtung 18 so lange betätigt, bis die Anlagekörper 80 an Begrenzungswänden 120 der Ausnehmung bzw. des Hohlraums 122 anstehen. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird entsprechend so lange der Drehgriff 150 betätigt. Auf diese Weise werden die beiden Meßfühler 26, 28 relativ zueinander und relativ zur Längsrichtung 12 verschwenkt.Once the measuring instrument has been inserted, in the embodiment shown in Fig. 1 and 2, the pressure handle 38 is actuated in the distal direction 18 until the contact bodies 80 rest against the boundary walls 120 of the recess or cavity 122. In the embodiment shown in Fig. 5, the rotary handle 150 is actuated accordingly. In this way, the two measuring sensors 26, 28 are pivoted relative to one another and relative to the longitudinal direction 12.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante einer Ausführungsform wird durch Drehung des Drehgriffes 150 das Drehelement 156 mitgedreht. Durch die Gewindeverbindung dieses Drehelements 156 mit der Mutter 174, welche wiederum drehfest bezüglich der Führungsleiste 178 ist, wird diese Drehbewegung in eine Verschiebung des Betätigungselements 36 umgesetzt. Diese Drehbewegung bewirkt auch eine entsprechende Verschiebung der Mutter 174 entlang der Führungsleiste 178, wodurch wiederum über das Zahnrad 186 der Zeiger 188 zur Angabe des Dimensionsmaßes auf der Skala verschwenkt wird (die Skala ist in Fig. 5 nicht gezeigt).In the variant of an embodiment shown in Fig. 5, the rotary element 156 is rotated by turning the rotary handle 150. Through the threaded connection of this rotary element 156 with the nut 174, which in turn is rotationally fixed with respect to the guide bar 178, this rotary movement is converted into a displacement of the actuating element 36. This rotary movement also causes a corresponding displacement of the nut 174 along the guide bar 178, which in turn pivots the pointer 188 via the gear 186 to indicate the dimension on the scale (the scale is not shown in Fig. 5).
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Durch die Verschiebung des Betätigungselements 36 wird mittels der Zahnleiste 82 bzw. 172 das zugehörige Zahnrad 84 bzw. 186 in Drehung versetzt und der daran drehfest gehaltene Zeiger 86 bzw. 188 bewegt sich mit. Dadurch wird auch der Schleppzeiger 88 bzw. 190 über die Kopplungslasche 90 mitgenommen.By moving the actuating element 36, the associated gear 84 or 186 is set in rotation by means of the toothed strip 82 or 172 and the pointer 86 or 188 held thereon in a rotationally fixed manner moves with it. As a result, the trailing pointer 88 or 190 is also driven along via the coupling tab 90.
Vorzugsweise erfolgt die Verschwenkung vom ersten Meßfühler 26 und zweiten Meßfühler 28 mit betragsmäßig gleicher Winkelgeschwindigkeit gegensinnig zueinander, so daß der Schwenkwinkel der doppelte Winkel zwischen einer Längsrichtung des jeweiligen Meßfühlers und der Längsrichtung 12 ist. Auf diese Weise läßt sich die Schwenkbewegung der Meßfühler in eine proportionale Schwenkbewegung des Zeigers 86 bzw. 188 umsetzen. Die Bewegung des Zeigers 86 bzw. 188 an der Anzeigescheibe 34 ist dann ein direktes Maß für die Öffnungsbreite B der beiden Meßfühler 26, 28, also das zu bestimmende Dimensionsmaß.Preferably, the first sensor 26 and the second sensor 28 are pivoted in opposite directions to each other at the same angular speed, so that the pivot angle is twice the angle between a longitudinal direction of the respective sensor and the longitudinal direction 12. In this way, the pivoting movement of the sensors can be converted into a proportional pivoting movement of the pointer 86 or 188. The movement of the pointer 86 or 188 on the display disk 34 is then a direct measure of the opening width B of the two sensors 26, 28, i.e. the dimension to be determined.
Vorteilhafterweise ist die Skala 32 direkt mit einer Längenskala versehen, so daß damit direkt die Länge B abgelesen werden kann. Bei der Kalibrierung der Skala 32 ist die Länge eines Meßfühlers 26, 28 sowie die Abmessungen des Anlagekörpers 80 zu berücksichtigen.Advantageously, the scale 32 is provided directly with a length scale so that the length B can be read directly. When calibrating the scale 32, the length of a measuring sensor 26, 28 and the dimensions of the system body 80 must be taken into account.
Bei dem erfindungsgemäßen chirurgischen Instrument gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel läßt der Operateur danach den Druckgriff 38 los und aufgrund der Rückstellkraft des Rückstellelements 59 verschiebt sich dasIn the surgical instrument according to the invention according to the first embodiment, the surgeon then releases the pressure handle 38 and due to the restoring force of the restoring element 59, the
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Betätigungselement 36 in proximaler Richtung 40 und die Meßfühler 26, 28 kehren zurück in die unverschwenkte Stellung 72. Damit kehrt auch der Zeiger 86 in die unverschwenkte Stellung zurück. Der Schleppzeiger bleibt in der Meßstellung, so daß das Meßergebnis erhalten bleibt.Actuating element 36 in the proximal direction 40 and the measuring sensors 26, 28 return to the non-pivoted position 72. The pointer 86 thus also returns to the non-pivoted position. The trailing pointer remains in the measuring position so that the measuring result is retained.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante eines Ausführungsbeispiels muß der Operateur den Drehgriff 150 zur Verschiebung des Betätigungselements 36 in proximaler Richtung 40 in entgegengesetzter Richtung drehen. Auch auf diese Weise kehren die Meßfühler in ihre unverschwenkte Stellung 106 und der Zeiger 188 in seine Anfangsstellung zurück.In the variant of an embodiment shown in Fig. 5, the surgeon must turn the rotary handle 150 in the opposite direction to move the actuating element 36 in the proximal direction 40. In this way, too, the measuring sensors return to their non-pivoted position 106 and the pointer 188 returns to its initial position.
Claims (33)
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Family Applications (1)
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