DE4222121C1

DE4222121C1 - Multidirectional trocar for examining inaccessible location or as endoscope instrument for min. invasive surgery - has flexible distal end section with adjacent hollow cylindrical pivot segments deflected under control of tension cable

Info

Publication number: DE4222121C1
Application number: DE19924222121
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Med Winter; Roland Mueller; Manfred Selig; Rudolf Ullrich
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1993-09-30
Anticipated expiration: 2012-07-07

Abstract

The instrument has a rigid hollow shaft (1) with a flexible distal end section formed by a series of hollow cylindrical pivot segments and a hollow cylindrical end segment. The mantles of each of these segments and the adjacent shaft end have aligned bores for receiving a tension cable (17) used to control the pivoting of the distal end section via a cable reel (18) at the proximal end of the shaft (1). The distal shaft end has four symmetrical noses filtering into corresponding notches in the adjacent pivot segment which in turn has noses fitting into notches of the next pivot segment, providing pivot couplings with two parallel pivot axes.

Description

Die Erfindung betrifft ein steuerbares Gerät, das aus einem starren geraden, längeren hohlen Schaft mit einer am nahen Ende aufgesetzten Bedieneinheit beteht. Über diese kann das flexible Vorderteil am fernen Ende des Schafts geschwenkt wer den.The invention relates to a controllable device that consists of a rigid straight, longer hollow shaft with one near At the end of the control unit attached. This can flexible front part at the far end of the shaft the.

Sinn und Zweck eines solchen Gerätes ist es, in nicht leicht zugänglichen Räumen, in denen manipuliert und/oder beobachtet werden soll, Hindernisse ohne deren Zerstörung zu umgehen oder die optimale Operationsposition einnehmen zu können.The purpose of such a device is not easy accessible spaces where manipulated and / or observed to avoid obstacles without destroying them or to be able to take the optimal surgical position.

Aus dem medizinischen Anwendungsbereich ist ein Retro-Steue rungs-Einsatz der Firmen Richard Wolf bekannt. Der Firmen prospekt von IX.89 zeigt, wie das ferne flexible Ende über eine außen ansetzende Zugeinrichtung einseitig schwenkbar ist.A retro control is from the medical field deployment of the companies Richard Wolf. The company prospectus of IX.89 shows how the distant flexible end is about an outside pulling device can be pivoted on one side.

In dem Firmenprospekt OES20 der Firma Olympus wird ein Gastroskop vorgestellt, dessen distales Ende unsymmetrisch auf- und abwärts schwenkbar und symmetrisch nach links und rechts schwenkbar ist. Neben dem angegebenen aufsetzbaren Zu behör verfügt das System über eine Beobachtungs-, Saug- und Spüleinrichtung am distalen Ende.In the company brochure OES20 from Olympus a Gastroscope presented, the distal end asymmetrical can be swiveled up and down and symmetrically to the left and can be swiveled to the right. In addition to the specified attachable Zu the system has an observation, suction and Flushing device at the distal end.

In der US-3 190 286 schließlich wird eine flexible Vorrichtung für den endoskopischen Einsatz beschrieben. Diese Vorrichtung besteht aus hohlzylinderartigen Kippsegmenten, die wiederum je ein zylindersegmentförmiges Höckerpaar auf einer Stirnseite aufweisen, welches mit seinen beiden Höckerachsen auf einer Achse senkrecht zur Segmentachse liegt. Durch Bohrungen in den Zylinderwänden sind die gestabelten Kippsegmente über Seilzüge miteinander verbunden. Durch Zug auf den entsprechenden Seil zug ist dies aus den Kippsegmenten aufgebaute bewegliche Teil mit seinem fernen Ende hin und her schwenkbar. Der maximale Schwenkbereich wird durch den maximalen Verkippwinkel zweier unmittelbar benachbarter Kippsegmente gegeneinander bestimmt. Die Vorrichtung weist keine ausgezeichnet stabile Ausrichtung zwischen den beiden maximalen Endausschwenkungen auf und muß daher in jeder Stellung dazwischen allein über die Zugkräfte in den Seilzügen in Position gehalten werden.Finally, in U.S. 3,190,286 there is a flexible device described for endoscopic use. This device consists of hollow cylinder-like tilting segments, which in turn each a pair of cylindrical bumps on one end have, which with its two cusp axes on one Axis is perpendicular to the segment axis. Through holes in the Cylinder walls are the tipped tilt segments over cable pulls connected with each other. By pulling on the appropriate rope train this is the moving part made up of the tilting segments with its distal end swiveling back and forth. The maximum Swivel range is determined by the maximum tilt angle of two immediately adjacent tilt segments determined against each other. The device does not have an excellent stable orientation between the two maximum final swings and must therefore in every position in between solely via the tensile forces held in position in the cables.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein steuerbares Gerät zur Verfügung zu stellen, mit dem in einem vorgegebenen rota tionssymmetrischen pilzhutförmigen Bereich jeder Punkt durch entsprechendes Schwenken des steuerbaren Endes erreicht werden kann und mit dem Hindernisse in diesem Bereich umgangen werden können. Mit dem Gerät soll insbesondere in sehr engen und empfindlichen Räumen zuverlässig beobachtet und manipuliert werden können.The invention has for its object a controllable device to make available with the given rota tion-symmetrical mushroom-shaped area through each point corresponding pivoting of the controllable end can be achieved can and with the obstacles in this area be avoided can. The device is designed in particular in very tight and sensitive rooms are reliably observed and manipulated can be.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichen des An spruches 1 gelöst. Die Unteransprüche kennzeichnen vorteil hafte Ausgestaltungen des steuerbaren Vorderteils.The object is achieved by the characteristics of the An Proverb 1 solved. The sub-claims characterize advantage adhesive designs of the controllable front part.

Die Gestaltung der zylinderförmigen Segmente des Vorderteils mit den jeweils zwei Kippachsen verleihen zunächst den inein ander liegenden Segmenten schon eine stabile Lage zueinander im unbelasteten Zustand.The design of the cylindrical segments of the front part with the two tilting axes give each other the first other segments already a stable position to each other in the unloaded state.

Durch das Führen zweier Zugseile in der Wand der Segmente kann das aus diesem gebildete Vorderteil symmetrisch zur Schaftachse in einer Ebene geschwenkt werden. Zum gezielten Steuern des Vorderteils sind die beiden Zugseile in einer über eine Druckfeder abgestützte Bedieneinheit mit einem Ende ver ankert und laufen mit den andern Ende über feststellbare An triebsrollen.By guiding two pull cables in the wall of the segments the front part formed from this symmetrical to Shaft axis can be pivoted in one plane. For targeted Steering the front part are the two pull ropes in one over a compression spring supported control unit with one end ver anchors and run with the other ends over lockable an driving rollers.

Stabilität wird dem Vorderteil durch zwei elastische stabför mige Bauelemente verliehen, die ebenfalls durch die Wand der Segmente geführt, im Endsegment verankert und im Schaftende geführt sind. Durch sie wird ein selbsttätiges Rückstellen der Segmente in die gestreckte Ausrichtung unterstützt und die Segmente vor radialem Verschieben gegeneinander gesichert.The front part is stabilized by two elastic rods lent components, which are also through the wall of the Segments guided, anchored in the end segment and in the shaft end are led. It will automatically reset the Supported segments in the stretched alignment and the Secured segments against radial displacement against each other.

Der Schwenkbereich wird durch die Anzahl der Kippelemente und deren Geometrie festgelegt.Das Schwenken beginnt gezielt am Endsegment, wenn der Kippachsenabstand an den Segmenten sich zum Endsegment hin verringert.The swivel range is determined by the number of tilting elements and their geometry is determined End segment if the tilt axis spacing on the segments changes reduced towards the end segment.

Werden die Segmente durch außen angebrachte Hülsen zueinander in Position gehalten, so ist einerseits ein Schwenken über die beiden Zugseile gegeben und andererseits eine Sicherung gegen radiales Verschieben der Segmente eingerichtet. Die stabförmi gen Federelemente können dann entfallen.The segments are mutually connected by externally attached sleeves held in position, on the one hand is a swivel over the given two traction ropes and on the other hand a safeguard against radial displacement of the segments set up. The rod-shaped then spring elements can be omitted.

Das Vorderteil kann durch ein über die Segmente gestülpten Schutzschlauch von der Umgebung hermetisch abgetrennt werden.The front part can be slipped over the segments Protective hose must be hermetically separated from the environment.

Aufgrund der kleinen herstellbaren Dimensionen ist das steuer bare Gerät ohne aufwendige Modifikation als endoskopisches In strument für die minimal invasive Chirurgie herstellbar.Because of the small dimensions that can be produced, this is tax bare device without extensive modification as an endoscopic device instruments for minimally invasive surgery.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in dem klei nen symmetrischen Schwenkbereich mit starker Schwenkung des fernen Endes. Die Schaftachse und damit die Schwenkebene kann beliebig geschwenkt werden.The advantages achieved with the invention are the small NEN symmetrical swivel range with strong swiveling of the far end. The shaft axis and thus the swivel plane can can be pivoted as required.

Durch die Verankerung der Bedieneinheit über eine Druckfeder kann auf das Vorderteil eine mechanische Vorspannung ausgeübt werden, die eine mechanisch stärkere Belastung in einer belie bigen Schwenkposition erlaubt. Das steuerbare Gerät mit seinem prinzipiellen Aufbau ist an vielfältigen Bereichen je nach seiner konstruktiven Dimension einsetzbar.By anchoring the control unit via a compression spring can be mechanically preloaded on the front part be that a mechanically stronger load in a belie bend swivel position allowed. The controllable device with its basic structure is depending on diverse areas its constructive dimension.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1a das steuerbare Gerät als multidirektionaler Trokar; Fig. 1a, the controllable device as a multidirectional trocar;

Fig. 1b die Seitenansicht von Fig. 1a; Fig. 1b is the side view of Fig. 1a;

Fig. 1c das ausgeschwenkte Vorderteil des Trokars; FIG. 1c shows the pivoted front part of the trocar;

Fig. 2a das Endsegment mit unmittelbar benachbartem Kippsegment; FIG. 2a, the end segment with immediately adjacent tilting segment;

Fig. 2b die Draufsicht auf die Öffnung des Endsegments; FIG. 2b shows a plan view of the opening of the end segment;

Fig. 2c das ferne Schaftende mit unmittelbar folgendem Kippsegment in ganz geschwenkter Stellung;2c shows the distal end of the shaft with tilting segment immediately following across a tilted position.

Fig. 2d die Unteransicht eines Kippelements; Fig. 2d is a bottom view of a rocking member;

Fig. 2e perspektivische Ansicht zweier Kippelemente; Fig. 2e perspective view of two rocking members;

Fig. 3a das Vorderteil mit zum Endsegment hin kleiner werdendem Kippachsenabstand, maximal ausgeschwenkt; FIG. 3a shows the front part of the tip segment toward decreasing Kippachsenabstand maximum swung;

Fig. 3b das Vorderteil mit zum Endsegment hin kleiner werdendem Kippachsenabstand, gerade ausgeschwenkt; FIG. 3b shows the front part of the tip segment toward decreasing Kippachsenabstand just swung out;

Fig. 4a das Vorderteil mit wechselweiser Anordnung aufeinanderfolgen der Kippachsenpaare; FIG. 4a, the front part with changing constitution of the consecutive Kippachsenpaare;

Fig. 4b die Fig. 4a um axial 90° gedreht; FIG. 4b, FIG. 4a rotated by 90 ° axially;

Fig. 4c perspektivische Ansicht dreier Kippelemente, deren Kippachsen jeweils um 90° zueinander versetzt sind; Fig. 4c perspective view of three tilting elements whose pivot axes are each offset by 90 ° to each other;

Fig. 5 den beispielhaft instrumentierten Kanal eines Trokars. Fig. 5 shows the exemplary instrumented channel of a trocar.

Das steuerbare Gerät, das hier im Durchführungsbeispiel ein multidirektionaler Trokar ist, ist prinzipiell gemäß der Figu ren 1a bis 1c aufgebaut:The controllable device, which is a multidirectional trocar in the exemplary embodiment, is in principle constructed according to FIGS. 1 a to 1 c:

Es besteht aus der Bedieneinheit 2, die auf dem nahen Ende des geraden Schafts 1 aufgesetzt ist. Die Bedieneinheit 2 stützt sich über eine Druckfeder 21 am Klemmstück 22 ab. Sie kann sich über einen gewissen Weg entlang der Schaftachse 7 hin- und herbewegen. Diese Bewegungsfreiheit ist nötig, wenn das Vorderteil 3 geschwenkt wird. In Fig. 1a ist die Schwenkebene für das steuerbare Vorderteil 3 symmetrisch und senkrecht zur Bildebene. In Fig. 1b liegt sie in der Bildebene, und Figur 1c schließlich zeigt das ausgeschwenkte Vorderteil.It consists of the control unit 2 , which is placed on the near end of the straight shaft 1 . The control unit 2 is supported on the clamping piece 22 via a compression spring 21 . It can move back and forth along a certain path along the shaft axis 7 . This freedom of movement is necessary when the front part 3 is pivoted. In Fig. 1a, the pivot plane for the controllable front part 3 is symmetrical and perpendicular to the image plane. In Fig. 1b it lies in the image plane, and Fig. 1c finally shows the swung-out front part.

Die beiden hin- und rückführenden Zugseile 17 sind mit ihrem einen Ende fest in der Bedieneinheit 2 verankert und können über den Rollenantrieb 18 wechselweise gezogen oder freigege ben werden. Der Rollenantriebe ist feststellbar, so daß die Position gehalten werden kann.The two back and forth pull cables 17 are firmly anchored at one end in the control unit 2 and can be pulled or released alternately via the roller drive 18 . The roller drives can be locked so that the position can be held.

Die beiden Zugseile 17 laufen zunächst von der Bedieneinheit 2 weg und führen im Bereich des Klemmstückes 22 in den geraden Schaft 1 vor bis zu seinem fernen Ende 6, wo das jeweils hin- und rücklaufende Zugseil 17 in die Wand der Kippsegmente bis vor zum Endsegment 5 führt. Im Endsegment 5 erfahren beide Zugseile 17 dann eine 180°-Umlenkung.The two traction cables 17 initially run away from the control unit 2 and lead in the area of the clamping piece 22 into the straight shaft 1 up to its distal end 6 , where the traction cable 17 running back and forth in the wall of the tilting segments up to the end segment 5 leads. In the end segment 5 , both pull cables 17 then experience a 180 ° deflection.

Der wesentliche, erfinderische Teil des multidirektionalen Trokars ist der Aufbau des steuerbaren Vorderteils 3. Die Fi guren 2a bis 2d zeigen die konstruktive Gestaltung der Seg mente. Fig. 2e zeigt nochmals die perspektivische Darstellung zweier Kippsegmente 4.The essential, inventive part of the multidirectional trocar is the construction of the controllable front part 3 . Figures 2 a to 2 d show the structural design of the segments. Fig. 2e again shows the perspective view of two tilting pads. 4

Die Segmente 4, 5, 6 sind hohlzylinderförmig. Fig. 2b zeigt die Draufsicht auf die Öffnung 28 des Endsegments mit dem dar unterliegenden letzten Kippsegment 4 des Vorderteils 3. Das Kippsegment 4 weist auf seiner zur Bedieneinheit 2 hinweisen den Stirn zwei Vertiefungspaare 12 auf, die auf den Kippachsen 8 und 9 liegen. Die verbleibende Ringfläche 10 liegt konzen trisch und senkrecht zur Segmentachse 16. Auf der dem Endseg ment zugewandten Stirnfläche befinden sich wiederum auf zwei Kippachsen 8, 9 je ein zylindersegmentförmiges Höckerpaar 11. In Fig. 2b tauchen beide Höckerpaare 11 und Vertiefungspaare 12 gestrichelt auf und zeigen ihre Lage auf den Kippachsen 8, 9. In Fig. 2d ist die Unteransicht eines Kippelements 4 darge stellt.The segments 4 , 5 , 6 are hollow cylindrical. FIG. 2b shows a plan view of the opening 28 of the end segment with the last is subject to tilt pad 4 of the front part 3. The tilting segment 4 has two pairs of recesses 12 on its forehead facing the operating unit 2 , which lie on the tilting axes 8 and 9 . The remaining ring surface 10 is concentric and perpendicular to the segment axis 16 . On the end segment facing the end face there are in turn on two tilting axes 8 , 9 each a cylinder segment-shaped pair of bumps 11 . In Fig. 2b, both pairs of bumps 11 and recess pairs 12 appear in phantom to indicate their position and to the tilt axes 8, 9. In Fig. 2d the bottom view of a tilting element 4 is Darge.

Als fernstes oder letztes Segment weist das Endsegment 5 nur noch die beiden Vertiefungspaare 12 auf, und zwar darart, daß das Kippsegment 4 sich mit seinen beiden Höckerpaaren 11 in diese einlegen kann. Damit nun ein Kippen des Endsegments 5 gegen das unmittelbar benachbarte Kippsegment 4 möglich ist, sind die Kippsegmente 4 nach außen beidseitig und symmetrisch abgeschrägt. Zwischen Endsegment 5 und dem unmittelbar folgen den Kippsegment 4 als auch zwischen den Kippsegmenten 4 selbst und schließlich zwischen dem ersten Kippsegment 4 und dem Schaftende 6 entstehen so symmetrische Kerbspalte 19, falls das Vorderteil gerade ausgerichtet ist. As the farthest or last segment, the end segment 5 only has the two pairs of depressions 12 , namely in such a way that the tilting segment 4 with its two pairs of bumps 11 can insert into them. So that a tilting of the end segment 5 against the immediately adjacent tilting segment 4 is now possible, the tilting segments 4 are bevelled symmetrically on both sides. Between end segment 5 and the immediately follow the tilt segment 4 as well as between the tilt segments 4 themselves and finally between the first tilt segment 4 and the shaft end 6 , symmetrical notch gaps 19 are created if the front part is aligned straight.

Diese Anordnung soll nun einerseits um die Kippachse 9 oder 8 schwenkbar sein, ohne daß sich die Segmente radial verschie ben. Hierzu ist in weiteren zwei Bohrungen 24, um 90° zu den Zugseilbohrungen verdreht angebracht, je ein Federdraht 25 ge fädelt, der im Endsegment verankert und im Schaftende 6 ge führt ist. Der Federdraht 25 verhindert radiales Verrücken der Segmente 4, 5, 6 gegeneinander, läßt aber Kippen der Segmente 4, 5, 6 um die Kippachsen 8 oder 9 zu. Beim Kippen der Seg mente 4, 5, 6 biegen sich beide Federdrähte 25 elastisch. Dies ist von Vorteil, da die beiden Federdrähte 25 rücktreibend wirken. Die Stabilität des ausgerichteten Vorderteils 3 rührt dann allerdings von durch die Druckfeder 21 ausgeübte Vorspan nung, die die Segmente 4, 5, 6 über ihre jeweils vier Berüh rungspunkten (Höcker 11 und Vertiefungen 12) aneinanderdrückt. Das maximale Ausschwenken des Endsegmentes 5 in der Schwenk ebene wird durch die Anzahl Kippsegmente 4 und den Öffnungs winkel der Kerbspalte 19 festgelegt. Natürlich ist die Kipp segmenthöhe ebenfalls maßgebend, insbesonder auch was die Sta bilität der Anordnung betrifft. Als vorteilhaft hat sich er wiesen, den Abstand benachbarter Kippachsen von Achse 9 zu 8 kleiner als die Elementhöhe zu halten.This arrangement should now be pivotable on the one hand about the tilt axis 9 or 8 without the segments moving radially ben. For this purpose, in a further two bores 24 , rotated by 90 ° to the pull cable bores, a spring wire 25 is threaded in each case, which is anchored in the end segment and leads in the shaft end 6 . The spring wire 25 prevents radial displacement of the segments 4 , 5 , 6 against one another, but allows the segments 4 , 5 , 6 to tilt about the tilt axes 8 or 9 . When tilting the Seg elements 4 , 5 , 6 , both spring wires 25 bend elastically. This is advantageous since the two spring wires 25 have a driving effect. The stability of the aligned front part 3 , however, then stems from the tension exerted by the compression spring 21 , which presses the segments 4 , 5 , 6 together via their four touch points (bumps 11 and depressions 12 ). The maximum pivoting of the end segment 5 in the swivel plane is determined by the number of tilt segments 4 and the opening angle of the notch column 19 . Of course, the height of the tilting segment is also decisive, especially when it comes to the stability of the arrangement. It has proven to be advantageous to keep the distance between adjacent tilt axes from axis 9 to 8 smaller than the element height.

Der Aufbau der Segmente 4, 5, 6 mit den beiden Kippachsen und den Federdrähten 25 gewährt ein knickfreies Schwenken und eine zusätzlich ausreichende mechanische Belastungsfähigkeit am Endsegment 5. Das federnde Abstützten der Bedieneinheit gegen das am Schaft verankerte Klemmstück läßt zusätzlich eine do sierte Zugseilvorspannung zu.The construction of the segments 4 , 5 , 6 with the two tilting axes and the spring wires 25 guarantees a kink-free pivoting and an additionally sufficient mechanical load capacity at the end segment 5 . The resilient support of the control unit against the anchored to the shaft clamping piece also allows a do cable tension.

Eine perspektivische Ansicht zweier Kippsegmente 4 zeigt Fig. 2e. Der Übersichtlichkeit wegen sind die Bohrungen für die beiden Zugseile und die beiden Federdrähte nicht eingezeich net. A perspective view of two tilting pads 4, Fig. 2e. For the sake of clarity, the holes for the two pull cables and the two spring wires are not shown.

Für den chirurgischen Einsatz ist von Bedeutung, daß das steu erbare Vorderteil des multidirektionalen Trokars vom fernen Ende aus, also dem Endsegment 5, zum Schaftende 6 hin fort schreitend abschwenkt. Dieses definierte Abschwenken wird durch sukzessives Verkleinern des Kippachsenabstandes 8, 9 zum Endsegment 5 hin erreicht. Durch Vergrößerung der Kerbspalte 19 zum Endsegment 5 hin verändern sich die Hebelarme: Zugseil- Kippachse und Kippachse zur Kippachse des unmittelbar folgen den Kippelements. Die Öffnungswinkel der Kerbspalte 19 bleiben unverändert. Das ist fertigungstechnisch einfacher. Fig. 3 zeigt einen solchen Aufbau des Vorderteils 3.For surgical use, it is important that the controllable front part of the multidirectional trocar swivels away from the far end, ie the end segment 5 , towards the shaft end 6 . This defined pivoting is achieved by gradually reducing the tilt axis distance 8 , 9 towards the end segment 5 . By increasing the notch gaps 19 towards the end segment 5 , the lever arms change: the pull rope tilt axis and tilt axis to the tilt axis of the immediately following the tilt element. The opening angles of the notch gaps 19 remain unchanged. This is easier in terms of production technology. Fig. 3 shows such a structure of the front part 3.

Durch das bisher mögliche Schwenken des Vorderteils 3 und Dre hen des Schaftes um seine Schaftachse ist auf einer vorgegebe nen rotationssymmetrischen,Fläche jeder Punkt mit dem Vor derteil des Trokars erreichbar.Due to the previously possible pivoting of the front part 3 and rotating the shaft about its shaft axis, any point can be reached with the front part of the trocar on a predetermined rotationally symmetrical surface.

Vom Bedienablauf her und durch den Operationsort gezwungen, kann es nützlich sein, die Schwenkebene des Vorderteils um die Schaftachse drehen zu können, ohne den Schaft selbst zu dre hen. Hierfür bietet sich ein Aufbau des Vorderteils 3 gemäß den Fig. 4a, 4b und 4c an. Dort sind die Kippsegmente 4 konstruktiv derart modifiziert, daß die Kippachsen 8, 9 unmit telbar aufeinanderfolgender Kippsegmente um 90° zueinander verdreht liegen. Statt der beiden Federdrähte 25 führen noch zusätzlich zwei weitere Zugseile in den Segmenten 4, 5, 6 hin und zurück und sind von der Bedieneinheit 2 her spannbar.Due to the operating sequence and forced by the operating site, it can be useful to be able to turn the swivel plane of the front part about the shaft axis without rotating the shaft itself. A structure of the front part 3 according to FIGS. 4a, 4b and 4c is suitable for this. There, the tilt segments 4 are modified in such a way that the tilt axes 8 , 9 are immediately successive tilt segments rotated by 90 ° to each other. Instead of the two spring wires 25 , two additional pull cables lead in the segments 4 , 5 , 6 back and forth and can be tensioned by the control unit 2 .

Durch diese konstruktive Maßnahme an den Kippsegmenten 4 kann die Schwenkebene für das Vorderteil innerhalb 90° um die Schaftachse 7 gedreht werden, ohne den Schaft selbst zu dre hen. Zur Veranschaulichung zeigt Fig. 4b den gestreckten Auf bau des Vorderteils aus Fig. 4a um 90° in der Ansicht ge dreht. This constructive measure on the tilting segments 4 allows the swivel plane for the front part to be rotated within 90 ° about the shaft axis 7 without rotating the shaft itself. To illustrate, FIG. 4b shows the stretched on construction of the front part of Fig. 4a rotates by 90 ° ge in the view.

Für den Einsatz in der Chirurgie ist nun von großer Bedeutung, daß im Schaftinnern und im steuerbaren Vorderteil ausreichend Platz zum Einführen chirurgischer Geräte vorhanden ist, die für eine Operation notwendig sind.For use in surgery it is now very important that sufficient in the interior of the shaft and in the controllable front part There is room to insert surgical equipment that are necessary for an operation.

In einem Querschnitt durch das Vorderteil bzw. in der Drauf sicht auf die Endsegmentöffnung 28 wird in Fig. 5 die Be stückung eines Trokars von 3,8 mm Außendurchmesser gezeigt, wie es derzeit gefertigt wird.In a cross section through the front part or in plan view of the end segment opening 28 , the loading of a trocar of 3.8 mm outer diameter is shown in FIG. 5, as it is currently being manufactured.

Die lichte Weite im steuerbaren Vorderteil bietet Platz für einen Saugkanal 29 und einen Spülkanal 33. Im verbleibenden Hohlraum sind, vom Schutzschlauch 32 zusammengefaßt, das ei gentliche Operationsinstrument, der Lichtleiter 30, und die Einrichtung zum Beobachten der Operation, der Bildleiter 31. Der Lichtleiter 30 ist hier für die Weiterleitung von Laser licht vorgesehen und, soweit erforderlich, in seinen Übertra gungseigenschaften an das Laserlicht angepaßt.The clear width in the controllable front part offers space for a suction channel 29 and a rinsing channel 33 . In the remaining cavity, summarized by the protective tube 32 , the actual surgical instrument, the light guide 30 , and the device for observing the operation, the image guide 31 . The light guide 30 is provided here for the transmission of laser light and, if necessary, adapted in its transmission properties to the laser light.

Um die Beweglichkeit der Segmente 4, 5, 6 gegeneinander voll aufrecht zu erhalten, ist es von Nutzen, das steuerbare und über den Rollenantrieb 18 in der Bedieneinheit 2 feststellbare Vorderteil mit einem Schutzschlauch zu überziehen, und vor dem Eindringen von Fremdköpern zu schützen, so daß lediglich noch die Endsegmentöffnung 28 freiliegt.In order to fully maintain the mobility of the segments 4 , 5 , 6 against one another, it is useful to cover the controllable front part, which can be ascertained via the roller drive 18 in the operating unit 2, with a protective tube and to protect it against the penetration of foreign bodies that only the end segment opening 28 is still exposed.

Ein solchermaßen aufgebauter Trokar dieser kleinen Dimension ist für die minimal invasive Chirurgie sehr gut geeignet. Ins besondere ist die Bestückung des Trokars nicht festgelegt. Durchaus kommt ein Zweibildleitersystem in Betracht, wenn etwa ausgeprägtes räumliches Sehen für einen Operationsvorgang vor teilhaft wäre. Hierzu ist in Grenzen Bestückungsfreiheit ge geben.Such a trocar of this small dimension is very well suited for minimally invasive surgery. Ins the placement of the trocar is not specified. A two-wire system is definitely an option, if for example pronounced spatial vision for an operation would be partaking. To this end, there is freedom of assembly give.

BezugszeichenlisteReference list

1 Schaft
2 Bedieneinheit
3 Vorderteil
4 Kippsegment
5 Endsegment
6 freies Ende, Schaftende
7 Schaftachse, Achse
8 Gerade, Kippachse, Höckerachse
9 Gerade, Kippachse, Höckerachse
10 Ringfläche
11 Höcker, Höckerpaar
12 Vertiefung, Vertiefungspaar
13 Höckerpaar
14 Bohrung
15 Mantel, Wand
16 Segmentachse
17 Zugseil
18 Rollenantrieb
19 Kerbspalte
20 Segmenthöhe
21 Druckfeder
22 Klemmstück
23 Kippachsenabstand
24 Bohrung
25 Federelement
26 Hülse
27 Zugseil
28 Öffnung
29 Saugkanal
30 Lichtleiter
31 Bildleiter
32 Schutzschlauch
33 Spülkanal 1 shaft
2 control unit
3 front part
4 tilting segments
5 end segment
6 free end, shaft end
7 shaft axis, axis
8 Straight, tilt axis, cusp axis
9 Straight, tilt axis, cusp axis
10 ring surface
11 humps, pair of humps
12 deepening, pair of deepening
13 pair of humps
14 hole
15 coat, wall
16 segment axis
17 pull rope
18 roller drive
19 notch gaps
20 segment height
21 compression spring
22 clamping piece
23 Tilt axis distance
24 hole
25 spring element
26 sleeve
27 pull rope
28 opening
29 suction channel
30 light guides
31 image guide
32 protective hose
33 rinsing channel

Claims

1. Controllable device for introducing various types of instruments for observation and remote handling in difficult and / or inaccessible rooms, consisting of:

a) a rigid, hollow shaft for carrying out the instru ments and putting through drive devices as well as an operating unit mounted in the area of its near end;
b) a swiveling front part adjoining the distal end of the shaft, which consists of a row of hollow cylindrical tilt segments ( 4 ) and an end segment ( 5 ) which also closes at the distal end, wherein in the jacket ( 15 ) of each segment ( 4 , 5 ) and the distal shaft end ( 6 ) bores ( 14 ) run through the traction cables ( 17 ), each of which has a roller drive ( 18 ) in the control unit ( 2 ). characterized in that
c) the distal shaft end ( 6 ) has four cylindrical segment-shaped bumps ( 11 ) along two straight lines perpendicular to the shaft axis ( 7 ) and symmetrical as well as close to this axis ( 7 ), with two of its bump axes ( 8 , 9 ) lie on one of the straight lines and thus form two parallel tilting axes ( 8 , 9 );
d) the tilting segments ( 4 ) have on their one end face the same cusp pairs ( 11 ) and on the other end face the not so deep negative shape thereof as depressions and the end segment ( 5 ) only the not quite as deep negative shape as depressions ( 12 ) which has the cusp pairs of the immediately adjacent tilt segment, so that the axially lined up, interlocking segments assume a stable position, and each tilt segment ( 4 ) forms two tilt axes ( 8 , 9 ) for the following segment ( 4 , 5 );
e) the segments ( 4 , 5 ) with each other and at the distal shaft end ( 6 ) are secured against mutual radial displacement and this securing supports the pivoting back of the front part ( 3 ) into the stretched orientation;
f) between the distal shaft end ( 6 ) and the segments ( 4 , 5 ) in the stretched axial orientation of the front part ( 3 ) on both sides, an outwardly opening notch gap ( 19 ) pointing away from the respective tilt axis ( 8 , 9 ) with a predetermined Opening angle α exists and from the sem, the number of segments ( 7 ) and the segment height ( 20 ) the maximum level swivel range is determined;
2. Controllable device according to claim 1, characterized in that by gradually reducing the mutual tilt axis distance ( 23 ) on the tilt segments ( 4 ) to the end segment ( 5 ) towards the pivoting, starting from the end segment ( 5 ) and gradually to the distal shaft end ( 6 ) continuing, can be achieved.

3. Controllable device according to claim 2, characterized in that in a further two bores ( 24 ) in the distal shaft end ( 6 ) and in the segments ( 4 , 5 ) the remaining bump-free and / or recess-free ring surfaces ( 10 ) between two not at the same time on one of the tilt axes ( 8 , 9 ) lying humps ( 11 ) and / or depressions ( 12 ) halie each, a rod-shaped bendable spring element ( 25 ) which supports the pivoting back of the front part ( 3 ) in the stretched orientation and the segments ( 4 , 5 ) secure against radial displacement.

4. Controllable device according to claim 2, characterized in that in the jacket region of the hump ( 11 ) and pairs of recesses ( 12 ) immediately adjacent segments ( 4 , 5 , 6 ) are guided into one another by externally applied sleeves ( 26 ), whereby the segments ( 4 , 5 ) are secured against radial displacement.

5. Controllable device according to claim 3 or 4, characterized in that the tilt axes ( 8 , 9 ) immediately adjacent ter segments ( 4 , 5 ) are rotated by 90 ° against each other and in addition two returning traction cables ( 27 ), each Weil offset by 90 ° in the segment jacket ( 15 ) against the first two traction cables ( 17 ), whereby the swivel plane for the front part can be rotated up to 90 ° about the shaft axis ( 7 ).

6. Controllable device according to claim 5, characterized in that a protective hose separates the front part up to the opening ( 28 ) at the end segment ( 5 ) from the environment.

7. Controllable device according to claim 6, characterized in that the operating unit ( 2 ) is axially displaceable on the shaft ( 1 ) and is supported via a compression spring ( 21 ) against a clamping piece introduced on the shaft ( 22 ).

8. Controllable device according to claim 7, characterized in that that the device is an endoscopic instrument.