DE102005031237A1 - Blade for use in minimal invasive surgery, comprises insert of particularly strong and heat resistant material - Google Patents

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Abstract

The blade (1) for endoscopic surgery comprises a bearing segment (2) with a bore (5) for being joined to the complementary blade and the cutting edge (4) and is used for cutting as well as for coagulating while connected to a power supply. The new design of a blade (1) has a rectangular recess for the accommodation of a special insert (8). The insert (8) is made of high temperature sintered heavy duty ceramic, which can be yttrium-stabilized zircon oxide and is secured to the blade (1) with a synthetic resin adhesive.

Description

Die Erfindung betrifft ein Klingenblatt für Scheren, die insbesondere zum Einsatz in der minimalinvasiven Chirurgie vorgesehen sind. Derartige Klingenblätter weisen in der Regel zum einen ein Lagerteil auf, in dem beispielsweise eine Bohrung für einen Schwenklagerzapfen sowie eine Bohrung für die Anlenkung eines Zug- oder Schubdrahtes zur Scherenbetätigung vorgesehen sind. Zum anderen hat das Klingenblatt ein Klingenteil mit einer Schneide.The The invention relates to a blade for scissors, in particular are intended for use in minimally invasive surgery. Such blades have usually on the one hand a bearing part, in which, for example a hole for a pivot bearing pin and a hole for the articulation of a train or shear wire for scissors operation are provided. On the other hand, the blade has a blade part with a cutting edge.

In der minimalinvasiven Chirurgie werden Scheren mit geraden Klingenblättern oder auch sogenannte Metzenbaumscheren mit gekrümmten Klingenblättern eingesetzt. Derartige Scheren dienen nicht nur zum Trennen von Gewebe, sondern auch zur schnellen Verödung von verletzten Gefäßen während der Operation. Beim Veröden werden die Scherenklingen mit Hilfe einer angelegten elektrischen Spannung erhitzt und an die verletzte Stelle gehalten. Durch die rasche Koagulation des austretenden Blutes wird ein weiterer Blutfluss unterbunden, was verhindert, dass in den Operationsbereich einströmendes Blut die Sicht über das Endoskop trübt. Der Chirurg wird somit in die Lage versetzt, ohne Herausziehen der Instrumente die Operation fortzusetzen.In The minimally invasive surgery will scissors with straight blades or also used so-called Metzenbaumscheren with curved blade blades. Such scissors not only serve to separate tissue, but also for fast desolation of injured vessels during the Surgery. When scorching The scissor blades are made using an applied electrical voltage heated and held in the injured area. Due to the rapid coagulation the escaping blood prevents another blood flow, what prevents blood entering the surgery area the view over the endoscope is clouding. The surgeon is thus enabled, without pulling out of Instruments to continue the operation.

Problematisch bei den bekannten minimalinvasiv-chirurgischen Scheren ist deren starker Verschleiß insbesondere bei häufiger Nutzung der Koagulationsfunktion. Die dabei stattfindende Erhitzung der Klingenblätter führt nämlich zu einer Erweichung des Stahlwerkstoffes mit entsprechend schnellem Stumpf-Werden. Ferner können sich auch oftmals Lichtbögen zwischen den Schneiden (bipolarer) Scheren ausbilden, die zu einem mikro-abrasiven Effekt mit entsprechenden Mikro-Ausbrüchungen im Schneidenbereich führen können. Als Folge ist eine stark nachlassende Schneidwirkung der Scheren zu verzeichnen, was zu einer erheblich erschwerten Operation mit einem eher als „Rupfen" zu bezeichnenden Schneidvorgang führt.Problematic in the known minimally invasive surgical scissors is their heavy wear in particular at more frequent Use of the coagulation function. The thereby taking place heating the sound leaves leads to a softening of the steel material with a correspondingly rapid dulling. Furthermore, can often also arcs form between the cutting edges (bipolar) scissors, which become a micro-abrasive Effect with corresponding micro-Ausbrüchungen in the cutting area to lead can. As a consequence, a severely decreasing cutting action of the scissors to register, resulting in a much more difficult operation with a rather than "plucking" to call Cutting process leads.

Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Klingenblatt für Scheren insbesondere zum Einsatz in der minimalinvasiven Chirurgie zu schaffen, das trotz einer Beheizbarkeit eine erheblich längere Standzeit aufweist.outgoing From the described problem of the invention is the task underlying, a blade blade for Scissors especially for use in minimally invasive surgery to create, despite a Heizbarkeit a significantly longer life has.

Diese Aufgabe wird laut Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 durch einen Schneideinsatz aus Keramikwerkstoff gelöst, der in einer Ausnehmung im Schneidbereich des Klingenteils eingesetzt und an dem die Schneide selbst ausgebildet ist.These Task is according to the characterizing part of claim 1 by a Cutting insert made of ceramic material dissolved in a recess used in the cutting area of the blade part and on which the cutting edge self-trained.

Der Keramikwerkstoff des Schneideinsatzes zeichnet sich durch eine große Härte und Temperaturbeständigkeit aus, sodass das Material aufgrund seiner Abrasions- und Erweichungsfestigkeit ideal für den Schneidbereich des Klingenblattes ist. Das Standvermögen des Klingenblattes wird in diesem Zusammenhang insbesondere dadurch gefördert, dass der Schneideinsatz aus Keramikwerkstoff als gesondertes Teil beispielsweise durch Sintern vorgefertigt und dieses Halbzeug dann in der Ausnehmung am Klingenteil dauerhaft fixiert wird. Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber beispielsweise den im US-Patent US 5 893 846 A offenbarten Klingenblättern für endoskopische Scheren, bei denen die kompletten einander zugewandten Flächen der beiden Klingenblätter mit einer durchgehenden Keramik-Beschichtung versehen sind. Die Haftfähigkeit dieser aus einer Isolier- und Oberflächenlage bestehenden Beschichtung wird durch ein Aufrauhen der Basisfläche des metallischen Klingenteils gewährleistet, jedoch ist die Abrasionsfestigkeit der durch thermisches Spritzen aufgebrachten Beschichtung nicht optimal im Hinblick auf eine möglichst lange Standzeit.The ceramic material of the cutting insert is characterized by a high hardness and temperature resistance, so that the material is ideal for the cutting area of the blade blade due to its abrasion and softening resistance. The stamina of the blade blade is promoted in this context in particular by prefabricating the cutting insert made of ceramic material as a separate part, for example by sintering and then this semi-finished product is permanently fixed in the recess on the blade part. This is a decisive advantage over, for example, that in the US patent US Pat. No. 5,893,846 disclosed blade blades for endoscopic scissors in which the complete facing surfaces of the two blade blades are provided with a continuous ceramic coating. The adhesiveness of this coating consisting of an insulating and surface layer is ensured by roughening the base surface of the metallic blade part, but the abrasion resistance of the coating applied by thermal spraying is not optimal with regard to the longest possible service life.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, deren Merkmale, Einzelheiten und Vorteile aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels deutlich werden. Es zeigen:preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims whose characteristics, Details and advantages of the following description of an embodiment clearly become. Show it:

1 eine Draufsicht auf ein Klingenblatt für eine minimalinvasivchirurgische Schere, und 1 a plan view of a blade for a minimally invasive surgical scissors, and

2 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II nach 1 2 a cross section along the section line II-II after 1

Wie aus den beigefügten Abbildungen deutlich wird, weist ein Klingenblatt 1 für eine Schere zum Einsatz in der minimalinvasiven Chirurgie ein am hinteren Ende gelegenes Lagerteil 2 sowie ein als Ganzes mit 3 bezeichnetes Klingenteil auf, an dem die eigentliche Schneide 4 ausgebildet ist. Im Lagerteil 2 ist ein größeres Lagerauge 5 vorgesehen, in dem der nicht näher dargestellte Verbindungszapfen für die beiden Klingenblätter 1 der Schere sitzt. Mit Abstand hinter diesem Lagerauge 5 auf der dem Klingenteil 3 abgewandten Seite ist noch eine Ösenöffnung 6 eingeformt, in der der Lenker eines entsprechenden Schubdrahtes oder der Schubdraht selbst für die Scherenbetätigung zu befestigen ist. Das Klingenblatt 1 selbst kann in bekannter Weise entweder im Wesentlichen eben oder um seine Querachse leicht gekrümmt sein, wie dies bei einer sogenannten Metzenbaumschere der Fall ist.As will be apparent from the accompanying drawings, a blade sheet 1 For scissors for use in minimally invasive surgery, a bearing part located at the rear end 2 as well as one as a whole 3 designated blade part on which the actual cutting edge 4 is trained. In the warehouse part 2 is a larger bearing eye 5 provided, in which the connecting pin, not shown for the two blades 1 the scissors are sitting. At a distance behind this bearing eye 5 on the blade part 3 opposite side is still a Ösenöffnung 6 molded in which the handlebar of a corresponding push wire or the push wire itself is to be fastened for the scissors operation. The blade sheet 1 itself can either be substantially flat in a known manner or slightly curved about its transverse axis, as is the case with a so-called Metzenbaumschere.

Im Klingenteil 3 ist im eigentlichen Schneidbereich eine im Querschnitt flach-rechteckige, hochkant stehende Ausnehmung 7 in Form einer Ausfräsung des aus medizinischem Edelstahl hergestellten Körpers des Klingenblattes 1 angelegt. In dieser Ausnehmung 7 ist ein Schneideinsatz 8 aus einer Hochtemperatur-gesinterten (Sintertemperatur 1300 bis 1500°C) Hochleistungs-Keramik eingepasst. Der Keramik-Werkstoff ist ein Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid-Keramik-Material, der als vorgeformtes Halbzeug durch Sintern vorgefertigt und dann in der Ausnehmung 7 fixiert wird. Letzteres erfolgt beispielsweise durch einen hochtemperaturbeständigen (mindestens 250°C) Kunstharzkleber oder – wie in 2 leicht angedeutet ist – durch eine Aktivlot-Schicht 9 zwischen Schneideinsatz 8 und Klingenblatt 1. Das Aktivlot 9 ist auf Silber-Kupfer-Titan-Basis hergestellt und führt zu einer dauerhaften Hartverlötung des an das Klingenblatt 1 gefügten Schneideinsatzes 8.In the blade part 3 is in the actual cutting area in a cross-section flat-rectangular, high edged recess 7 in the form of a cutout of the medical stainless steel body of the blade blade 1 created. In this recess 7 is a cutting insert 8th from a high-temperature sintered (sintering temperature 1300 to 1500 ° C) high-performance ceramic fitted. The ceramic material is a yttria-stabilized zirconia ceramic material prefabricated as a preformed semifinished product by sintering and then in the recess 7 is fixed. The latter is done for example by a high temperature resistant (at least 250 ° C) resin adhesive or - as in 2 is easily indicated - by an active solder layer 9 between cutting insert 8th and blade leaf 1 , The active solder 9 is made on silver-copper-titanium base and leads to a durable Hartverlötung of the blade blade 1 joined cutting insert 8th ,

Bezüglich der Fertigungsgenauigkeit des Schneideinsatzes 8 im Vergleich zur Ausnehmung 7 werden keine übergebührlichen Anforderungen gestellt, da nach dem Fixieren des Schneideinsatzes 8 in der Ausnehmung 7 des Klingenblattes 1 letzteres komplett überschliffen und die Schneide 4 am Keramik-Schneideinsatz 8 ausgeformt wird.Regarding the manufacturing accuracy of the cutting insert 8th in comparison to the recess 7 no excessive requirements are made because after fixing the cutting insert 8th in the recess 7 of the blade blade 1 The latter completely ground and the cutting edge 4 on the ceramic cutting insert 8th is formed.

Aus Stabilitäts- und Standfestigkeitsgründen beträgt das Verhältnis der gesamten Dicke D des Klingenblattes 1 zur Dicke d des Schneideinsatzes 8 etwa 1,5:1 bis 1,5:1, die Gesamthöhen H und h dieser Teile verhalten sich wie etwa 3:1 bis 4:1. Typische Dimensionen der Schneide sind dabei eine Länge L = 25 mm, eine Dicke D = 1 mm und eine Höhe H = 5 mm. Die entsprechenden Größen für den Schneideinsatz 8 liegen bei 1 = 18 mm, d = 0,5 mm und h = 1,5 mm.For stability and stability reasons, the ratio of the total thickness D of the blade blade is 1 to the thickness d of the cutting insert 8th from about 1.5: 1 to 1.5: 1, the overall heights H and h of these parts behave as about 3: 1 to 4: 1. Typical dimensions of the cutting edge are a length L = 25 mm, a thickness D = 1 mm and a height H = 5 mm. The appropriate sizes for the cutting insert 8th are 1 = 18 mm, d = 0.5 mm and h = 1.5 mm.

Als weitere Materialien für den Schneideinsatz können beispielhaft auch Siliziumnitrid oder Keramik-Composites der Materialpaarungen Oxidkeramik/Oxidkeramik (z.B. Yttriumoxid/Aluminiumoxid) bzw. Oxidkeramik/Nicht-Oxidkeramik (z.B. aus Oxidkeramikmaterialien wie Yttriumoxid und Aluminiumoxid sowie Nicht-Oxidkeramikmaterialien wie Siliziumnitrid und Molybdändisilizid) genannt werden.When other materials for the cutting insert can for example, silicon nitride or ceramic composites of the material pairings Oxide ceramics / oxide ceramics (e.g., yttria / alumina) or oxide ceramics / non-oxide ceramics (For example, oxide ceramics such as yttria and alumina and non-oxide ceramics such as silicon nitride and molybdenum disilicide) to be named.

Claims (9)

Klingenblatt für Scheren insbesondere zum Einsatz in der minimalinvasiven Chirurgie umfassend – ein Lagerteil (2) und – ein Klingenteil (3) mit einer Schneide (4), gekennzeichnet durch – einen Schneideinsatz (8) aus Keramikwerkstoff, der in eine Ausnehmung (7) im Schneidbereich des Klingenteils (3) eingesetzt und an dem die Schneide (4) ausgebildet ist.Blade blade for scissors, in particular for use in minimally invasive surgery, comprising - a bearing part ( 2 ) and - a blade part ( 3 ) with a cutting edge ( 4 ), characterized by - a cutting insert ( 8th ) made of ceramic material, which in a recess ( 7 ) in the cutting area of the blade part ( 3 ) and at which the cutting edge ( 4 ) is trained. Klingenblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikwerkstoff auf der Basis von Zirkonoxid, Siliziumnitrid oder Keramik-Composites hergestellt ist.Blade according to claim 1, characterized that the ceramic material based on zirconium oxide, silicon nitride or ceramic composites. Klingenblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikwerkstoff ein Yttrium-stabilisierter Zirkonoxid-Keramik-Werkstoff ist.Blade according to claim 2, characterized that the ceramic material is an yttrium-stabilized zirconia-ceramic material is. Klingenblatt nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneideinsatz (8) ein durch Sintern vorgefertigtes Halbzeug ist, das in der Ausnehmung (7) am Klingenteil (3) fixiert ist.Blade according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting insert ( 8th ) is a semifinished product prefabricated by sintering, which in the recess ( 7 ) on the blade part ( 3 ) is fixed. Klingenblatt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneideinsatz (8) in der Ausnehmung (7) vorzugsweise mittels eines hochtemperaturbeständigen Kunstharzklebers verklebt ist.Blade according to claim 4, characterized in that the cutting insert ( 8th ) in the recess ( 7 ) is preferably glued by means of a high temperature resistant synthetic resin adhesive. Klingenblatt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneideinsatz (8) in der Ausnehmung (7) vorzugsweise mittels eines Aktivlotes (9) auf Silber-Kupfer-Titan-Basis hartverlötet ist.Blade according to claim 4, characterized in that the cutting insert ( 8th ) in the recess ( 7 ) preferably by means of an active solder ( 9 ) is brazed to silver-copper-titanium base. Klingenblatt nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Gesamtdicke (D) des Klingenblattes (1) zur Dicke (d) des Schneideinsatzes (8) etwa 1,5:1 bis 2,5:1 beträgt.Blade according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the total thickness (D) of the blade ( 1 ) to the thickness (d) of the cutting insert ( 8th ) is about 1.5: 1 to 2.5: 1. Klingenblatt nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Gesamthöhe (H) des Klingenblattes (1) zur Höhe (h) des Schneideinsatzes (8) etwa 3:1 bis 4:1 beträgt.Blade according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the total height (H) of the blade ( 1 ) to the height (h) of the cutting insert ( 8th ) is about 3: 1 to 4: 1. Schere, insbesondere minimalinvasiv-chirurgische Schere, gekennzeichnet durch zwei Klingenblätter (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche.Scissors, in particular minimally invasive surgical scissors, characterized by two blade blades ( 1 ) according to one of the preceding claims.
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