Brazo robotizable para cirugía laparoscópica.Este brazo comprende:

un cuerpo tubular (1), acoplable a un cabezal robotizable (2) equipado con unos medios motrices de accionamiento; una pieza fija (11) dispuesta en el extremo anterior del brazo; una pinza (3) compuesta por dos mordazas (31, 32) de accionamiento independiente; una pieza abatible (4) provista de unas articulaciones (41, 42) para su acoplamiento con la pieza fija (11) y con las mordazas (31, 32); y unos medios de accionamiento, que pasan por el interior del cuerpo tubular (1) y conectan la pieza abatible (4) y las mordazas (31, 32) con sus medios motrices. Los medios de accionamiento están constituidos por unos cables (5) tipo "Push-Pull", que pasan libremente por el interior de respectivas cánulas (6) antifricción, flexibles y de material biocompatible, alojadas con posibilidad de desplazamiento longitudinal en respectivas fundas exteriores (7) articuladas

Brazo robotizable para cirugía laparoscópica.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un brazo robotizable para cirugía laparoscópica; del tipo de los que disponen de: - un cuerpo tubular, acoplable a un cabezal conectable a un sistema robotizado o alternativamente a una unidad mecánica de accionamiento manual, equipado con unos medios motrices de accionamiento, que presenta en su extremo anterior una pieza fija; - una pinza compuesta por dos mordazas de accionamiento independiente; - una pieza abatible provista de una primera articulación y una segunda articulación, perpendiculares entre sí y al eje longitudinal del cuerpo tubular, para su acoplamiento respectivo con la mencionada pieza fija del cuerpo tubular y con las mordazas de la pinza; y - unos medios de accionamiento, que pasan por el interior del cuerpo tubular y conectan de forma independiente, la pieza abatible y cada una de las mordazas de la pinza con los respectivos medios motrices de accionamiento. Este brazo robotizable presenta unas características orientadas a simplificar los medios de accionamiento de la pieza abatible y de las mordazas constitutivas de la pinza.

Campo de la invención

La presente invención es aplicable en el campo de la cirugía laparoscópica robótica mínimamente invasiva.

Antecedentes de la invención

Las actuales técnicas quirúrgicas incluyen la cirugía laparoscópica robótica que consiste en introducir en el paciente a través de pequeñas incisiones varios brazos robotizados para acceder a la zona a intervenir, empleándose esta técnica especialmente en aquellos casos en los que dicha zona es de un acceso complicado, o bien cuando se requiere una precisión difícilmente alcanzable con las técnicas de cirugía convencionales.

Una de las características de la cirugía laparoscópica robótica es que resulta mínimamente invasiva para el paciente y reduce de forma notable el tiempo de recuperación del mismo.

Actualmente este tipo de cirugía es ampliamente utilizada sustituyendo en un número elevado de casos a la cirugía laparoscópica convencional.

En este tipo de cirugía laparoscópica robótica es habitual que uno de los brazos a introducir en el paciente disponga en su extremo anterior de una pinza para la sujeción o pinzado de diferentes elementos, órganos o partes del cuerpo.

Esta pinza está constituida habitualmente por dos mordazas montadas sobre una pieza abatible que dispone de una primera articulación para su abatimiento respecto a una pieza fija, dispuesta en el extremo anterior del cuerpo tubular del brazo robótico y de una segunda articulación, perpendicular al anterior para el abatimiento independiente de las mordazas de la pinza respecto a la pieza abatible.

La combinación de movimientos sobre ambas articulaciones perpendiculares permite disponer la pinza con diferentes orientaciones y alcanzar prácticamente cualquier punto de una superficie semiesférica.

Uno de los problemas que presenta la fabricación de estos brazos robotizados para cirugía laparoscópica se centra en los medios de accionamiento de la pieza abatible y de las mordazas de la pinza, ya que dichos medios de accionamiento deben de pasar por el interior del cuerpo tubular del brazo robótico, que puede tener un diámetro exterior de unos 8 milímetros y transmitir de forma fiable y segura el movimiento proporcionado desde el cabezal robotizado hasta la pieza abatible y las mordazas de la pinza, que se encuentran situadas en el extremo opuesto del mencionado cuerpo tubular.

Además hay que tener en cuenta que por el interior del cuerpo tubular es frecuente que pasen otros elementos, tales como: conductos para suero, cables eléctricos y otros, por lo que la sección interior del cuerpo tubular destinada al paso de los medios de accionamiento de la pinza y de la pieza abatible es ciertamente pequeña.

Hasta la fecha se han utilizado diferentes medios de accionamiento que no resuelven satisfactoriamente el problema planteado.

Por ejemplo en la patente americana US6969385 se describe una pinza laparoscópica destinada a utilizarse en un dispositivo robótico y que esta formada por unas garras que se encuentran montadas en un cuerpo también giratorio. Estas garras están formadas por unos dedos o mordazas accionables, en rotación, de forma independiente mediante unos medios de transmisión constituidos por unos cables que se enrollan en unas poleas acanaladas montadas en correspondencia con el eje de las mordazas. Dado que estos cables deben adaptarse también a los movimientos de giro de la pieza abatible que soporta los dedos o mordazas de la pinza, en la mencionada patente se contempla el montaje de unas poleas adicionales que van montadas sobre la pieza abatible y que conforman unos medios para el guiado de los ramales conductor y conducido de los cables de accionamiento de las mordazas a su paso por la pieza abatible.

Estas poleas auxiliares constituyen una complejidad constructiva, al igual que utilizar cables de accionamiento que forman un bucle sobre la polea correspondiente, ya que ello supone el paso por el interior del cuerpo tubular del brazo robotizado de dos ramales por cada cable, es decir, un ramal conductor y un ramal conducido.

Otra de las soluciones propuestas para el accionamiento de las mordazas de la pinza se encuentra descrita en el documento US2009192521 que se refiere a un instrumento quirúrgico formado por unas pinzas que incluyen un dedo fijo y un dedo móvil, siendo accionado el dedo móvil a través de un tren de engranajes.

Esta solución además de resultar compleja limita la posibilidad de maniobra de las pinzas al ser uno de sus dedos fijo.

Las soluciones propuestas en los documentos mencionados anteriormente complican considerablemente la fabricación del mecanismo de la pinza debido fundamentalmente a que los cables de transmisión de movimiento tienen que pasar por la pieza abatible que relaciona las mordazas de la pinza con el cuerpo tubular del brazo robotizado y adoptar diferentes curvaturas a medida que dicha pieza abatible cambia de posición angular.

Esto impide la utilización de un cable con un único ramal para conseguir un movimiento preciso de las mordazas, dado que dicho cable debe tener una sección muy reducida para pasar con el resto de cables por el interior del cuerpo tubular del brazo, pudiendo curvarse de forma incontrolada en el tramo que pasa sobre la pieza abatible, especialmente cuando las mordazas y/o dicha pieza abatible se disponen con un pronunciado ángulo de inclinación respecto al eje geométrico del cuerpo tubular del brazo robotizado.

Descripción de la invención

El brazo robotizable para la cirugía laparoscópica objeto de esta invención dispone de un cuerpo tubular, acoplable a un cabezal conectable a un sistema robotizado o alternativamente a una unidad mecánica de accionamiento manual, equipado con unos medios motrices de accionamiento, que presenta en su extremo anterior una pieza fija sobre la que se encuentra montada, por medio de una primera articulación una pieza abatible que dispone de una segunda articulación, perpendicular a la anterior, para su acoplamiento con las mordazas de la pinza; disponiendo el brazo robotizado de unos medios de accionamiento que pasan por el interior del cuerpo tubular y conectan de forma independiente la pieza abatible y cada una de las mordazas de la pinza con los respectivos medios motrices de accionamiento.

Las características esenciales de la invención se centran en los medios de accionamiento de la pieza abatible y de cada una de las mordazas de la pinza, presentando dichos medios motrices unas características constructivas que simplifican considerablemente la construcción del brazo robotizable y que garantizan una correcta y precisa transmisión del movimiento desde los medios motrices hasta la pieza abatible y cada una de las mordazas de la pinza.

De acuerdo con la invención dichos medios de accionamiento están constituidos por unos cables tipo "Push - Pull", cada unos de los cuales conforma un único ramal de accionamiento tanto a tracción como a compresión y que pasan libremente por el interior de respectivas cánulas antifricción, flexibles y de material biocompatible alojadas a su vez con posibilidad de desplazamiento longitudinal en respectivas fundas exteriores y articuladas que se extienden por el interior del cuerpo tubular del brazo robotizable y conectan mecánicamente la pieza abatible y cada una de las mordazas con los respectivos...

1. Brazo robotizable para cirugía laparoscópica; del tipo de los que disponen de:

- un cuerpo tubular (1), acoplable a un cabezal robotizable (2) equipado con unos medios motrices de accionamiento, y que presenta en su extremo anterior una pieza fija (11),

- una pinza (3) compuesta por dos mordazas (31, 32) de accionamiento independiente;

- una pieza abatible (4) provista de una primera articulación (41) y una segunda articulación (42), perpendiculares entre sí y al eje longitudinal del cuerpo tubular (1), para su acoplamiento respectivamente con la mencionada pieza fija (11) del cuerpo tubular y con las mordazas (31, 32) de la pinza (3); y

- unos medios de accionamiento, que pasan por el interior del cuerpo tubular (1) y conectan de forma independiente, la pieza abatible (4) y cada una de las mordazas (31, 32) de la pinza (3) con los respectivos medios motrices de accionamiento; caracterizado porque:

- dichos medios de accionamiento están constituidos por unos cables (5) tipo "Push-Pull", cada uno de los cuales conforma un único ramal de accionamiento, tanto a tracción como a compresión, y que pasan libremente por el interior de respectivas cánulas (6) antifricción, flexibles y de material biocompatible, alojadas con posibilidad de desplazamiento longitudinal en respectivas fundas exteriores (7) articuladas;

- las cánulas (6) comprenden: - un primer tramo extremo (61) que se desplaza conjuntamente con el respectivo cable (5) durante su accionamiento por parte de los medios motrices ubicados en el cabezal robotizable (2); - un segundo tramo extremo (62) asociado a la pieza fija (11) o la pieza abatible (4) en una zona próxima a la articulación (41, 42) de la pieza abatible (4) o de la mordaza (31, 32) a accionar respectivamente, y posibilitado de desplazamiento longitudinal relativo respecto al cable (5) correspondiente; y - un tramo intermedio (63), extensible, encargado de absorber las diferencias producidas en longitud total de la cánula (6) durante el cambio de posición angular de las mordazas (31, 32) y/o de la pieza abatible (4).

2. Brazo, según la reivindicación 1, caracterizado porque los extremos de las fundas exteriores (7) se encuentran dispuestos entre unos topes (21), definidos en el cabezal robotizable (2) y la pieza fija (11), e impedidos de desplazamiento longitudinal.

3. Brazo, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer tramo extremo (61) de las cánulas y los cables (5), presentan en los extremos posteriores sendos terminales (64, 51) de conexión con unos actuadores (8) de desplazamiento lineal accionados por los respectivos medios motrices (9) del cabezal robotizable y que provocan el avance o retroceso simultáneo del cable (5) con el primer tramo extremo (61) de la cánula correspondiente.

4. Brazo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; caracterizado porque los cables (5) de accionamiento comprenden en su extremo anterior unos terminales (52) de acoplamiento con respectivas poleas (43, 31a, 32a) solidarias en el giro con la correspondiente pieza abatible (4) o mordaza (31, 32) a accionar.

5. Brazo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo tramo extremo (62) de las cánulas (6) correspondientes a los cables (5) de accionamiento de la pieza abatible (4) y de las mordazas (31, 32) comprenden un terminal (65) de acoplamiento con la pieza fija (11), o con la pieza abatible (4).

6. Brazo, según la reivindicación 5, caracterizado porque el terminal (65) del segundo tramo extremo (62) de la cánula correspondiente al cable de accionamiento de la pieza abatible (4) se encuentra fijada a la pieza fija (11) en una zona próxima a la primera articulación (41) de la pieza abatible (4).

7. Brazo, según la reivindicación 5, caracterizado porque el terminal (65) del segundo tramo extremo (62) de las cánulas correspondientes a los cables de accionamiento de las mordazas (31, 32) se encuentran fijados a la pieza abatible (4) en una zona próxima a la segunda articulación (42) que relaciona dicha pieza abatible (4) con las mordazas (31, 32) de la pinza, cubriendo dicho segundo tramo extremo (62) las porciones de cable (5) comprendidas entre la pieza fija (11) y la mencionada segunda articulación (42) de las mordazas (31, 32) con la pieza abatible (4).

8. Brazo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tramo intermedio (63) de cada una de las cánulas (6) está constituido por un muelle a compresión.