Sistema cooperativo de telecirugía mínimamente invasiva.

Un sistema quirúrgico robótico (1) que comprende:

una pluralidad de brazos manipuladores (416);



una pluralidad de instrumentos quirúrgicos (100), montado cada instrumento (100) en un brazo asociado (416);

un controlador maestro (200) que tiene una pantalla maestra (202) para su visualización por un operador, un primer dispositivo de entrada (404) para manipulación por una primera mano del operador, y un segundo dispositivo de entrada (404) para manipulación por una segunda mano del operador; un controlador de ayudante (205) que tiene un dispositivo de entrada de ayudante (404) para manipulación por la mano de un ayudante; y

un procesador (SC1, SC0, STP, CTP, CE 1, CE2, CE3) configurado para conmutar asociaciones entre la pluralidad de brazos manipuladores (416) y los dispositivos de entrada (404) de los controladores maestro (200) y de ayudante (205) como respuesta a las entradas de selección recibidas del operador para acoplar funcionalmente los brazos manipuladores (416) seleccionados por el operador a los dispositivos de entrada seleccionados (404) por el operador de manera que el operador y el ayudante puedan realizar en cooperación un procedimiento de telecirugía.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09171392.

Solicitante: Intuitive Surgical Operations, Inc.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1266 KIFER ROAD SUNNYVALE, CALIFORNIA 94086 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: NIEMEYER, GUNTER, D., GUTHART, GARY, S., NOWLIN, WILLIAM, C., TIERNEY, MICHAEL, J., Salisbury,Kenneth J. Jr, Blumenkranz,Steven J, Ramans,Andris D, Rosa,David J, Moll,Frederick H.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B17/00 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › Instrumentos, dispositivos o procedimientos quirúrgicos, p. ej. torniquetes (A61B 18/00 tiene prioridad; dispositivos anticonceptivos, pesarios, dispositivos para su introducción A61F 6/00; cirugía ocular A61F 9/007; cirugía otorrina A61F 11/00).
  • A61B19/00

PDF original: ES-2381462_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sistema cooperativo de telecirugía mínimamente invasiva.

REFERENCIAS CRUZADAS A SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud es una continuación en parte y reivindica el beneficio de prioridad de la Solicitud nº serie 09/399.457, presentada el 17 de septiembre de 1999 para un "Sistema cooperativo de telecirugía mínimamente invasiva"; la Solicitud nº serie 09/374.643, presentada el 16 de agosto de 1999 para un "Sistema cooperativo de telecirugía mínimamente invasiva"; y también reivindica el beneficio de prioridad de la Solicitud Provisional nº serie 60/116.891, presentada el 22 de enero de 1999, para "Asociación dinámica de maestro y esclavo en un sistema de telecirugía mínimamente invasiva"; la Solicitud Provisional nº serie 60/116.842, presentada el 22 de enero de 1999, para "Recolocación y reorientación de relación maestro/esclavo en telecirugía mínimamente invasiva"; y la Solicitud Provisional nº serie 60/109.359, presentada el 20 de noviembre de 1998, para "Aparato y procedimiento para seguimiento y control del movimiento cardiaco durante cirugía cardiaca sin cardioplejía".

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud se dirige en general a dispositivos médicos, y sistemas. En una forma de realización en particular, la invención proporciona sistemas robóticos de telecirugía que acoplan de forma flexible y seleccionable dispositivos de entrada a brazos de manipulación robótica durante la cirugía.

Puede encontrarse una visión general del estado de la técnica con respecto a la tecnología de telecirugía en "Computer Integrated Surger y : Technology and Clinical Applications" (MIT Press, 1996) . Por otra parte, los sistemas anteriores para telecirugía se describen en los documentos WO-98/25.666, WO-97/29.690, WO00/07.503, US-5.808.665, US-5.572.999 y US-5.784.542.

El documento WO-00/33.726 describe un sistema de telecirugía que permite la conmutación de la asociación operativa de partes que pueden asirse manualmente entre efectores finales y un endoscopio cuando un operador pisa un pedal, de manera que los efectores finales se mueven como respuesta al movimiento del operador de las partes que pueden asirse manualmente antes de pisar el pedal y el endoscopio se mueve como respuesta al movimiento del operador de las partes que pueden asirse manualmente después de pisar el pedal.

Los avances en tecnología quirúrgica mínimamente invasiva podrían aumentar espectacularmente el número de intervenciones quirúrgicas realizadas de manera mínimamente invasiva. Las técnicas médicas mínimamente invasivas pretenden reducir la cantidad de tejido extracutáneo que es dañada durante procedimientos diagnósticos o quirúrgicos, reduciendo con ello el tiempo de recuperación del paciente, las molestias y los efectos secundarios perjudiciales. La duración media de una estancia hospitalaria para una cirugía estándar puede abreviarse también significativamente mediante el uso de técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas. Así, una adopción mayor de técnicas mínimamente invasivas podría ahorrar millones de días en hospitales, y millones de dólares anualmente sólo en costes de estancia en hospitales. Los tiempos de recuperación de los pacientes, las molestias en los pacientes, los efectos quirúrgicos secundarios y el tiempo de ausencia en el trabajo también pueden reducirse con una cirugía mínimamente invasiva.

La forma más común de cirugía mínimamente invasiva puede ser la endoscopia. Probablemente la forma más común de endoscopia es la laparoscopia, que es la inspección y cirugía mínimamente invasivas en el interior de la cavidad abdominal. En la cirugía laparoscópica estándar, el abdomen del paciente se insufla con gas, y se hacen pasar manguitos de cánula a través de pequeñas incisiones (aproximadamente 1, 27 cm (1/2 pulgadas o menos) ) para proporcionar orificios de entrada para instrumentos quirúrgicos laparoscópicos. Los instrumentos quirúrgicos laparoscópicos incluyen generalmente un laparoscopio (para visualización del campo quirúrgico) y herramientas de trabajo. Las herramientas de trabajo son similares a las usadas en cirugía convencional (abierta) , con la salvedad de que el extremo de trabajo o efector final de cada herramienta está separado de su mango por un tubo alargador. Según se usa en la presente memoria descriptiva, el término "efector final" se refiere a la parte de trabajo real del instrumento quirúrgico y puede incluir abrazaderas, pinzas, tijeras, grapas, lentes de captura de imágenes y portaagujas, por ejemplo. Para realizar procedimientos quirúrgicos, el cirujano hace pasar estas herramientas o instrumentos de trabajo a través de los manguitos de cánula hasta un sitio quirúrgico interno y los manipula desde el exterior del abdomen. El cirujano monitoriza el procedimiento por medio de un monitor que muestra una imagen del sitio quirúrgico tomada del laparoscopio. Se emplean técnicas endoscópicas similares, por ejemplo, en artroscopia, retroperitoneoscopia, pelviscopia, nefroscopia, cistoscopia, cisternoscopia, senoscopia, histeroscopia, uretroscopia, y similares.

Existen numerosos inconvenientes relativos a la tecnología actual de cirugía mínimamente invasiva (MIS) . Por ejemplo, los instrumentos MIS existentes impiden al cirujano la flexibilidad de la colocación de las herramientas que es propia de la cirugía abierta. La mayoría de las herramientas laparoscópicas actuales tienen vástagos rígidos, de manera que puede ser difícil el abordaje al sitio de trabajo a través de la pequeña incisión. Además, la longitud y la construcción de muchos instrumentos endoscópicos reduce la capacidad del cirujano de sentir las fuerzas ejercidas por los tejidos y órganos en el efector final de la herramienta asociada. La ausencia de destreza y sensibilidad de las herramientas endoscópicas es un impedimento importante para la expansión de la cirugía mínimamente invasiva.

Se están desarrollando sistemas robóticos de telecirugía mínimamente invasiva para aumentar la destreza del cirujano cuando trabaja en el interior del sitio quirúrgico interno, así como permitir que un cirujano opere a un paciente desde un lugar remoto. En un sistema de telecirugía, el cirujano tiene a menudo a su disposición una imagen del sitio quirúrgico en una estación de trabajo informática. Mientras visualiza una imagen tridimensional del sitio quirúrgico en una pantalla o elemento de visualización adecuado, el cirujano realiza los procedimientos quirúrgicos en el paciente manipulando los dispositivos de entrada o de control del elemento maestro de la estación de trabajo. El maestro controla el movimiento de un instrumento quirúrgico accionado por medios servomecánicos. Durante el procedimiento quirúrgico, el sistema de telecirugía puede proporcionar accionamiento y control mecánicos de una diversidad de herramientas o instrumentos quirúrgicos que tienen efectores finales como, por ejemplo, pinzas para tejidos, guías de agujas, o similares, que realizan diversas funciones para el cirujano, por ejemplo, sujetando o dirigiendo una aguja, asiendo un vaso sanguíneo, o diseccionando tejido, o similares, como respuesta a la manipulación de los dispositivos de control del elemento maestro.

Mientras los sistemas de cirugía robótica propuestos ofrecen un potencial importante para aumentar el número de procedimientos que pueden realizarse de forma mínimamente invasiva, son deseables todavía mejoras adicionales. En particular, las propuestas previas de cirugía robótica ponen a menudo el acento en la sustitución directa de la conexión mecánica entre los mangos y los efectores finales de herramientas quirúrgicas mínimamente invasivas conocidas con un servomecanismo robótico. El trabajo en relación con la presente invención sugiere que la integración de capacidades robóticas en el quirófano puede beneficiarse de cambios importantes en este modelo de sustitución de uno por uno. La materialización del potencial completo de cirugía asistida robóticamente puede beneficiarse en su lugar de revisiones importantes en las interacciones y los roles de los miembros del equipo, en comparación con los roles asumidos por los miembros del equipo quirúrgico durante procedimientos quirúrgicos abiertos y mínimamente invasivos conocidos.

A la luz de lo anterior, sería beneficioso proporcionar dispositivos, sistemas y procedimientos quirúrgicos robóticos mejorados para realizar cirugía robótica. Sería beneficioso si estas técnicas mejoradas fomentaran las capacidades globales de la telecirugía reconociendo, acogiendo y facilitando los nuevos roles que pueden ser ejecutados por... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sistema quirúrgico robótico (1) que comprende:

una pluralidad de brazos manipuladores (416) ; una pluralidad de instrumentos quirúrgicos (100) , montado cada instrumento (100) en un brazo asociado (416) ; un controlador maestro (200) que tiene una pantalla maestra (202) para su visualización por un operador, un primer dispositivo de entrada (404) para manipulación por una primera mano del operador, y un segundo dispositivo de entrada (404) para manipulación por una segunda mano del operador; un controlador de ayudante (205) que tiene un dispositivo de entrada de ayudante (404) para manipulación por la mano de un ayudante; y un procesador (SC1, SC0, STP, CTP, CE 1, CE2, CE3) configurado para conmutar asociaciones entre la pluralidad de brazos manipuladores (416) y los dispositivos de entrada (404) de los controladores maestro (200) y de ayudante (205) como respuesta a las entradas de selección recibidas del operador para acoplar funcionalmente los brazos manipuladores (416) seleccionados por el operador a los dispositivos de entrada seleccionados (404) por el operador de manera que el operador y el ayudante puedan realizar en cooperación un procedimiento de telecirugía.

2. El sistema quirúrgico robótico (1) de la reivindicación 1, en el que el procesador (SC1, SC0, STP, CTP, CE1, CE2, CE3) está configurado para recibir una entrada de selector de brazo para seleccionar entre una pluralidad de modos, en el que un primer brazo (416) se asocia funcionalmente con el controlador de ayudante (205) cuando el procesador (SC1, SC0, STP, CTP, CE1, CE2, CE3) está en un primer modo, y en el que el primer brazo (416) se asocia funcionalmente con el controlador maestro (200) cuando el procesador (SC1, SC0, STP, CTP, CE1, CE2, CE3) está en un segundo modo, con el brazo asociado funcionalmente (416) moviendo el instrumento quirúrgico (100) asociado como respuesta al movimiento del dispositivo de entrada (404) asociado funcionalmente.

3. El sistema quirúrgico robótico (1) de la reivindicación 2, en el que un segundo brazo (416) se asocia funcionalmente con el controlador maestro (200) cuando el procesador (SC1, SC0, STP, CTP, CE1, CE2, CE3) está en el primer modo, y en el que el segundo brazo (416) se asocia funcionalmente con el controlador de ayudante (205) cuando el procesador (SC1, SC0, STP, CTP, CE1, CE2, CE3) está en el segundo modo.


 

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