Instrumento quirúrgico con cabeza de instrumento elásticamente movible.

Un instrumento quirúrgico que comprende

un generador de señales mecánico (1) de preferencia en forma de un asidero de instrumento o una interfaserobótica,

un árbol de instrumento (2) que tiene un extremo distal y un extremo proximal en donde se conecta el generador deseñales (1),

una cabeza de instrumento (4) pivotablemente vinculada al extremo distal del árbol de instrumento (2) vía unaarticulación (17) y que comprende un efector (3) giratoriamente soportado en dicha cabeza de instrumento (4)entorno de su eje longitudinal así como una herramienta quirúrgica mantenida por dicho efector (3), yun sistema de transmisión mecánico dispuesto por lo menos parcialmente dentro de dicho árbol de instrumento (2)que transmite y/o convierte señales de operación mecánica de dicho generador de señales (1) a dicha cabeza deinstrumento (4) por lo menos para movimientos de pivotaje y/o giratorios, y

un husillo hueco (30) flexible a la curvatura así como rígido a la torsión que bordea dicha articulación (17) y conectadirectamente dicho efector (3) con el sistema de transmisión mecánico para transmitir por lo menos señales de giro apartir de dicho generador de señales (1) vía dicho husillo (30) a dicho efector (30), en dondedicho husillo hueco (30) flexible a la curvatura así como rígido a la torsión es un resorte espiral, el cual se montasobre uno de los extremos a un árbol tubular giratorio (24) soportado por lo menos giratoriamente dentro de dichoárbol de instrumento (2) como un miembro de dicho sistema de transmisión, caracterizado porque el paso de dichoresorte espiral (30) se ajusta de modo que en caso de que el resorte espiral (30) se curve al máximo de conformidadcon la posición de pivotado máxima de la cabeza de instrumento (4) las espiras de resorte en el lateral interno delresorte con respecto a la dirección de curvatura están justo en contacto entre sí o separadas las unas de las otras.

Instrumento quirúrgico con cabeza de instrumento elásticamente movible

Origen del invento

1. Campo del invento

El presente invento se refiere a un instrumento quirúrgico especialmente para cirugía mínimamente invasiva que tiene una cabeza de instrumento distal conectada de forma móvil a un instrumento o árbol tubular.

2. Exposición del arte anterior

Por ejemplo, por la DE 100 36 108, se conoce un instrumento quirúrgico de este tipo. Este consiste sustancialmente en un tubo o árbol instrumental en un extremo próximo del cual se dispone un asidero de instrumento para la operación de una cabeza de instrumento dispuesta en el extremo distal opuesto del árbol tubular vía una trayectoria de transmisión. La cabeza de instrumento puede curvarse, o mas bien inclinarse con respecto al árbol tubular y, además, retiene un efector giratoriamente soportado en la cabeza de instrumento en forma de un tipo de forceps o lenguas, una mordaza del cual está soportada pivotablemente sobre el efector y asimismo operable por medio del asidero de instrumento.

En términos mas concretos la transmisión faculta por lo menos un primer movimiento del asidero de instrumento, de conformidad con este arte anterior para ser disparado mediante el giro de la mano del operador, para transformarse en un giro del efector a un ratio de transmisión predeterminado con respecto a este movimiento operativo. Esto hace posible que gire el efector a pesar de la posibilidad relativamente limitada de movimiento de una mano humana entorno de 300º, por ejemplo, y, por tanto, realizar movimientos complejos sin cambiar el agarre del asidero. Además un segundo movimiento del asidero del instrumento, por ejemplo, curvarlo con respecto al árbol tubular, se convierte en un movimiento de inclinación de la cabeza de instrumento.

La transmisión proporcionada en el interior del asidero de instrumento y el árbol tubular se diseña de modo que se permita una operación lo mas ampliamente separada de cada movimiento individual de la cabeza de instrumento y el efector. Sin embargo, una transmisión de esta índole es necesariamente extremadamente compleja y por consiguiente requiere también espacio de montaje suficiente. Además, no se asegura totalmente un desacoplamiento completo de los movimientos individuales.

En la WO 2009/001 497 A2 se describe otro instrumento quirúrgico que comprende un asidero de instrumento, un árbol de instrumento que tiene un extremo distal y un extremo proximal en el que se conecta el asidero y una cabeza de instrumento, pivotablemente vinculada al extremo distal del árbol de instrumento. La cabeza de instrumento comprende un efector soportado de forma giratoria en la cabeza de instrumento entorno de su eje longitudinal así como una herramienta quirúrgica soportada por el efector. Se proporciona un sistema de transmisión mecánico por lo menos parcialmente dentro del árbol de instrumento transmitiendo y/o convirtiendo las señales de operación mecánica del asidero a la cabeza de instrumento por lo menos para movimientos de pilotaje y/o giro. Por último se interconecta un husillo hueco flexible a la doblez así como rígido a la torsión en el sistema de transmisión bordeando la articulación y conectando directamente el efector con el sistema de transmisión mecánico para transmitir por lo menos señales de giro del asidero al efector. Aquí el husillo hueco flexible a la doblez así como rígido a la torsión es un resorte espiral, que se monta sobre uno de sus extremos a un árbol tubular giratorio soportado por lo menos de forma giratoria dentro del árbol de instrumento como un miembro de dicho sistema de transmisión. La forma de dos partes de la reivindicación 1 se basa en este documento.

En vista de este arte anterior es un objeto el presente invento el proporcionar un instrumento quirúrgico de este tipo genérico en donde los movimientos de una cabeza de instrumento así como de un efector pueden llevarse a cabo utilizando una transmisión que tiene un diseño simple especialmente en el área de la cabeza de instrumento. Otro objetivo del invento es proporcionar espacio libre especialmente en el área de la cabeza de instrumento simplificando el diseño de la transmisión cuyo espacio puede utilizarse para aplicar funciones adicionales al instrumento quirúrgico que son útiles para el tratamiento quirúrgico. Otro objetivo del invento es proporcionar un instrumento quirúrgico apto para cirugía de un solo puerto de conformidad con la definición común en el campo de cirugía mínimo invasiva.

Resumen del invento

Este objeto se obtiene con un instrumento quirúrgico que comprende las características técnicas de conformidad con la reivindicación de patente 1. Otras configuraciones ventajosas del invento constituyen la materia objeto de las reivindicaciones dependientes.

El concepto básico del invento se refiere a la disposición de un husillo flexible que es rígido en torsión de modo que el husillo es apto para transmitir fuerza de torsión. Este husillo forma un miembro de la transmisión entre un generador de señal que proporciona señales mecánicas como un asidero de instrumento que tiene una pluralidad de disparadores, pomos, etc., una interfase robótica o motores conductores como cilindros, elementos piezoeléctricos, motores paso a paso, etc. y una cabeza de instrumento vinculada a un árbol de instrumento vía una articulación mecánica (que comprende un árbol o espigas de articulación) . Además el husillo se dispone para bordear la articulación con el fin de conectar un efector soportado dentro de la cabeza de instrumento (directamente) con la transmisión, cuyo árbol tubular giratorio está soportado dentro del árbol de instrumento para transmitir señales de giro mecánicas desde el generador de señales al efector. Este diseño (especialmente la combinación de la articulación con el husillo flexible) resulta en un movimiento de curvatura guiado (controlado) del husillo cuando la cabeza de instrumento pivota frente al árbol de instrumento de modo que el husillo puede diseñarse predeciblemente para transferencia de fuerza de torsión máxima. Adicionalmente será posible que un cambio en la longitud axial del husillo durante el movimiento curvo pueda minimizarse y/o predecirse con precisión.

Mas concretamente el instrumento quirúrgico de conformidad con el invento comprende un generador de señales mecánicas especialmente un asidero de instrumento, un árbol de instrumento que tiene un extremo distal y un extremo proximal en donde se vincula el generador de señales, una cabeza de instrumento, vinculada pívotablemente al extremo distal del árbol de instrumento vía un árbol o espigas de articulación que comprenden un efector giratoriamente soportado en la cabeza de instrumento entorno de su eje longitudinal así como una herramienta quirúrgica soportada por el efector, y un sistema de transmisión mecánico que se dispone por lo menos parcialmente dentro del árbol de instrumento para transmitir señales de operación mecánica desde el generador de señales a la cabeza de instrumento para, por lo menos, movimientos de pivotado y/o giratorios. De conformidad con el invento se proporciona un husillo hueco flexible a la doblez así como rígido a la torsión, bordeando la articulación de pivotado y conectando directamente el efector con el sistema de transmisión mecánico (eje de giro) para transmitir por lo menos señales giratorias vía el husillo al efector. Con la disposición de derivación, que significa que el husillo se dispone de forma separada a la articulación, puede obtenerse que la cabeza de instrumento cuando pivota entorno del eje de articulación fijo crea un movimiento de curvatura del husillo combinado con una acción compresora o de abultamiento del husillo.

El husillo hueco flexible a la doblez así como rígido a la torsión, de conformidad con el invento, es un resorte espiral, que se monta sobre uno de sus extremos a un árbol giratorio (tubo) que está soportado por lo menos giratoriamente y opcionalmente desplazable en sentido axial dentro del árbol de instrumento como un miembro del sistema de transmisión. El árbol giratorio (tubo) tiene de preferencia un orificio axial interno que entra en el husillo hueco para formar una canal cerrada, a través de la cual pueden alimentarse elementos adicionales tales como elementos de push/pull y/o cableado eléctrico, como se expondrá mas adelante. En caso de que el husillo sea un resorte en espiral la acción de compresión anterior conduce a un acortamiento de su longitud axial de... [Seguir leyendo]

1. Un instrumento quirúrgico que comprende un generador de señales mecánico (1) de preferencia en forma de un asidero de instrumento o una interfase robótica, un árbol de instrumento (2) que tiene un extremo distal y un extremo proximal en donde se conecta el generador de señales (1) , una cabeza de instrumento (4) pivotablemente vinculada al extremo distal del árbol de instrumento (2) vía una articulación (17) y que comprende un efector (3) giratoriamente soportado en dicha cabeza de instrumento (4) entorno de su eje longitudinal así como una herramienta quirúrgica mantenida por dicho efector (3) , y un sistema de transmisión mecánico dispuesto por lo menos parcialmente dentro de dicho árbol de instrumento (2) que transmite y/o convierte señales de operación mecánica de dicho generador de señales (1) a dicha cabeza de instrumento (4) por lo menos para movimientos de pivotaje y/o giratorios, y un husillo hueco (30) flexible a la curvatura así como rígido a la torsión que bordea dicha articulación (17) y conecta directamente dicho efector (3) con el sistema de transmisión mecánico para transmitir por lo menos señales de giro a partir de dicho generador de señales (1) vía dicho husillo (30) a dicho efector (30) , en donde dicho husillo hueco (30) flexible a la curvatura así como rígido a la torsión es un resorte espiral, el cual se monta sobre uno de los extremos a un árbol tubular giratorio (24) soportado por lo menos giratoriamente dentro de dicho árbol de instrumento (2) como un miembro de dicho sistema de transmisión, caracterizado porque el paso de dicho resorte espiral (30) se ajusta de modo que en caso de que el resorte espiral (30) se curve al máximo de conformidad con la posición de pivotado máxima de la cabeza de instrumento (4) las espiras de resorte en el lateral interno del resorte con respecto a la dirección de curvatura están justo en contacto entre sí o separadas las unas de las otras.

2. Un instrumento quirúrgico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por un árbol tubular de empuje

(12) desplazablemente soportado en el interior del árbol de instrumento (2) y vinculado a la cabeza de instrumento

(4) vía un medio de palanca (19) para transmitir señales de pivotado a partir del generador de señales (1) a la cabeza de instrumento (4) , en donde el árbol tubular giratorio (24) está soportado en el interior del árbol tubular de empuje (12) .

3. Un instrumento quirúrgico de conformidad con una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por una varilla de accionamiento (25) soportada de forma desplazable en el interior del árbol tubular giratorio (24) para transmitir señales de accionamiento desde dicho generador de señales (1) a la herramienta quirúrgica de dicho efector (3) .

4. Un instrumento quirúrgico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque dicha herramienta quirúrgica es un forceps o un medio de tijera que comprende dos mordazas, respectivamente, en donde por lo menos una de estas está soportada pivotablemente por dicho efector (3) y vinculada a dicha varilla de accionamiento (25) o a dicho árbol tubular giratorio (24) vía un medio de palanca y/o elementos de conexión flexibles especialmente en forma de por lo menos un cable (33, 34) de modo que un desplazamiento axial de dicha varilla de accionamiento (25) o de dicho árbol tubular giratorio (24) causado por señales operativas respectivas en dicho generador de señales (1) se transmite vía dichos medios de palanca y/o elementos de conexión flexibles a dicha por lo menos una mordaza para movimiento pivotante.

5. Un instrumento quirúrgico apto para cirugía de un solo puerto especialmente de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4 que comprende un generador de señales mecánico (1) de preferencia en forma de un asidero de instrumento o una interfase robótica, un árbol de instrumento (2) que tiene un extremo distal y un extremo proximal al cual está vinculado el generador de señales mecánicas (1) , una cabeza de instrumento (4) , pivotablemente vinculada al extremo distal del árbol de instrumento (2) vía una articulación (17) y que comprende un efector (3) soportado de forma giratoria en dicha cabeza de instrumento (4) entorno de su eje longitudinal así como una herramienta quirúrgica mantenida por dicho efector (3) , y un sistema de transmisión mecánico dispuesto por lo menos parcialmente dentro de dicho árbol de instrumento (2) que transmite y/o convierte señales de operación mecánicas de dicho generador de señales (1) a dicha cabeza de instrumento (4) por lo menos para movimientos de pivotado y/o giratorios, caracterizado porque el árbol de instrumento (2) adopta la forma de una C simple a lo largo de su dirección longitudinal o comprende por lo menos una o una pluralidad de porciones curvas simples que tienen radios idénticos o diferentes entre sí y siguiendo la misma dirección de curvatura.

6. Un instrumento quirúrgico, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque dicho sistema de transmisión mecánico comprende un árbol tubular giratorio (24) soportado por lo menos giratoriamente dentro de dicho árbol de instrumento (2) y que tiene características de flexión a la curvatura así como rigidez a la torsión para transmitir señales de giro a partir del generador de señales (1) al efector (3) .

7. Un instrumento quirúrgico, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado por una varilla de accionamiento

(25) desplazablemente soportada en el interior del árbol tubular giratorio (24) para transmitir señales de accionamiento del generador de señales (1) a la herramienta de cirugía mantenida por el efector (3) .

8. Un instrumento quirúrgico, de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho husillo (30) tiene un diámetro externo de 5, 5 mm de máximo y un diámetro interno de 0, 3 mm de mínimo.

9. Un instrumento quirúrgico, de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicho

husillo (30) tiene un diámetro externo Da y un diámetro interno Di que satisface la forma Da/Di <= 18, 33 en donde 10 Di> 0 y Da <= 5, 5 mm.

Un instrumento quirúrgico, de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dentro de dicha varilla de accionamiento (25) se sitúa fijamente por lo menos un hilo o cable, de preferencia dos hilos o cables eléctricos (33, 34) cuyo (s) cable (s) (33, 34) sobresale (n) del extremo distal de la varilla de accionamiento (25)

y se inserta (n) en el husillo hueco (30) en una forma deslizante en donde el (los) cable (s) (33, 34) se vincula (n) al efector (3) especialmente la herramienta quirúrgica para su activación mecánica y/o para aplicar corriente eléctrica para generar por lo menos calor puntual.

11. Un instrumento quirúrgico, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque dentro de dicho

husillo hueco (30) se inserta un tubo de soporte, de preferencia en forma de un tubo de resina, mediante el cual se soporta de forma deslizante el (los) cable (s) (33, 34) .