Empuñadura reductora de interferencias para instrumentos quirúrgicos articulados.

Dispositivo (100) corporalmente invasivo, que puede ser direccionado,

que tiene un extremo proximal (201) y un extremo distal (205), comprendiendo:

i) un mecanismo de direccionado (50) que tiene:

- una parte proximal de curvado (202),

- una parte distal de curvado (204), y

- una parte intermedia (203) dispuesta entre la parte proximal de curvado (202) y la parte distal 10 de curvado (204), configurada mecánicamente para transmitir fuerzas aplicadas en el extremo proximal (201) al extremo distal (205), el mecanismo de direccionado está configurado de tal modo que la parte distal de curvado (204) se mueve con respecto a la parte intermedia (203) obedeciendo a los movimientos de la parte proximal de curvado (202) con respecto a la parte intermedia (203),

ii) una empuñadura (206) acoplada a la parte proximal de curvado (202) para realizar un curvado manual; en el que - la empuñadura (206) comprende por lo menos un elemento de sujeción,

- la parte distal de curvado (204) está configurada para un movimiento, por lo menos en dos planos diferentes que se cruzan obedeciendo al movimiento de la parte proximal de curvado (202), y en la que el dispositivo (100) está dotado además de un dispositivo extremo que produce el efecto en el extremo distal de la parte distal de curvado (204), en la que el mecanismo de direccionado (50) está configurado de tal modo que el dispositivo extremo que produce el efecto está fijado de forma giratoria con respecto a la parte distal de curvado (204), y el dispositivo extremo que produce el efecto puede girar cuando la parte distal de curvado (204) está en una posición curvada, por medio de una rotación complementaria de la parte proximal de curvado (202), caracterizado porque por lo menos, un elemento de sujeción (210) se extiende en sentido distal, por lo menos, sobre el extremo terminal proximal (171) de la parte proximal de curvado (202).

Empuñadura reductora de interferencias para instrumentos quirúrgicos articulados SECTOR TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a una empuñadura para instrumentos articulados o videoscopios que tiene un control mejorado, la cual puede ser utilizada en aplicaciones médicas o de alta precisión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La cirugía se caracteriza por una búsqueda continua de una invasividad mínima.

Desde los años 80, la cirugía abierta ha sido sustituida en gran parte por un planteamiento endoscópico en el que se introducen instrumentos largos a través de trocares en un abdomen expandido por CO2.

La cirugía laparoscópica, conocida por sus ventajas confirmadas de una hospitalización más corta, menos dolor postoperatorio y una recuperación más temprana, es más exigente para el cirujano.

Una disección precisa, la realización de suturas y el atado de nudos en la cirugía de acceso mínimo constituyen una habilidad avanzada. En especial cuando la línea de sutura y el eje del soporte de la aguja no son paralelos esta habilidad es difícil de dominar.

Son pasos recientes en la evolución hacia una invasividad mínima la Single Port Surger y (SPS) (Cirugía de Abertura Única) y la Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surger y (NOTES) (Cirugía Endoscópica en Orificios Naturales Transluminales) . Ambos planteamientos tienen como resultado una curación sin cicatrices. En la SPS, los instrumentos son introducidos a través de un gran trocar, a través, por ejemplo, del ombligo. La NOTES es una técnica quirúrgica en que se realizan operaciones abdominales con un endoscopio que pasa a través de un orificio natural, por ejemplo, la boca, a través de una incisión interna en el estómago, la vesícula o el colon. En estos procedimientos la cirugía se ha hecho más problemática debido a las limitaciones espaciales y a la carencia de triangulación.

Un inconveniente de la cirugía endoscópica es la reducción de la destreza del cirujano. Esto se debe principalmente al efecto de punto de apoyo y a la falta de movimientos de tipo muñeca en la punta del instrumento. El reconocimiento de este inconveniente aumenta cuando se realizan procedimientos de endoscopia más complejos y operaciones quirúrgicas de abertura única (caracterizadas por la esgrima de los instrumentos) .

El efecto de punto de apoyo se explica por los largos instrumentos que pivotan a nivel del trocar introducido en el abdomen. Un movimiento de la empuñadura hacia la izquierda se traduce en un movimiento hacia la derecha en el dispositivo que produce el efecto (por ejemplo, un par de tijeras) . Es sorprendente ver lo rápidamente que se adaptan los cirujanos a estos movimientos inversos.

La falta de movimientos del tipo de muñeca es más difícil de superar. El robot Da Vinci (cirugía intuitiva) proporciona una solución del estado de la técnica actual. En este sistema de patrón/esclavo todos los movimientos de las manos del cirujano en la consola son transformados en movimientos fluyentes en la punta de los instrumentos. Esta solución es muy costosa, lo que lleva al desarrollo de instrumentos manuales más económicos con una punta articulada omnidireccional.

La mayor parte del problema se explica por la reducción de la destreza. Un instrumento laparoscópico rígido convencional presenta solamente 4 grados de libertad (rotación, inclinación ascendente/descendente, inclinaciones izquierda/derecha, movimientos de entrada/salida) .

Para superar esta limitación de los movimientos se han desarrollado diversos diseños para instrumentos que pueden ser direccionados:

1. En su forma más simple, un instrumento articulado consiste en un tubo flexible previamente curvado que se desliza saliendo de un tubo rígido recto (instrumentos articulados unidireccionales) . Esta punta solamente se puede curvar en una dirección y no puede soportar una fuerza lateral de una magnitud apropiada. En otra solución, la punta del instrumento es accionada por medio de trenes de engranajes, figura 9.

2. Son alternativas más avanzadas los instrumentos que permiten movimientos de curvado de la punta en un plano, por ejemplo de izquierda a derecha y viceversa, figuras 8 a 10. Debido a la naturaleza de la disposición, se crea una punta básicamente estable. Estos instrumentos bidireccionales necesitan ser dirigidos hasta el punto de interés mediante su curvado en una dirección y a continuación girando todo el instrumento alrededor de su propio eje. Esto no es intuitivo.

3. Unos movimientos de muñeca verdaderos solamente son posibles con sistemas omnidireccionales, figuras 11 a

17. Los instrumentos articulados omnidireccionales se componen principalmente de un extremo proximal y un

extremo distal, una parte proximal y distal de curvado y una parte intermedia entre ambas. El movimiento del extremo distal es transformado en un movimiento en el extremo distal.

En la patente U.S.A. número 7.410.483, figura 11, y en la patente U.S.A. número 8.105.350, figura 15, se describen ejemplos en los que se basa el preámbulo de la reivindicación 1. Por el contrario, el documento U.S.A. 2003/0109898 da a conocer un instrumento en el que el extremo distal está limitado al movimiento en un plano.

De manera similar a la cirugía robótica, los instrumentos articulados omnidireccionales proporcionan 7 grados de libertad (se añade la rotación axial y la desviación de la punta en dos planos a los instrumentos rígidos convencionales de 4 DOF (grados de libertad) ) . Una combinación de movimientos ascendentes/descendentes y de izquierda/derecha en el lado proximal permite alcanzar cualquier punto en el lado distal del dispositivo que produce el efecto sin necesidad de una rotación alrededor de su propio eje.

El incremento de la maniobrabilidad se contrarresta por una importante disminución de la estabilidad de la punta. Para resolverlo, unas soluciones híbridas tales como el sistema Kymerax@ (Terumo) y el sistema Jaimy@ (EndoControl) lo compensan mediante la utilización de potentes motores eléctricos para recuperar la estabilidad de la punta. En la solicitud de patente U.S.A., publicación número US 2011/0004157 se presenta una solución alternativa para proporcionar una estabilidad apropiada de la punta. El mecanismo de direccionado se basa en una estructura tubular con cortes longitudinales. Los instrumentos articulados omnidireccionales presentan, en comparación con los sistemas robóticos, las ventajas de unos costes reducidos y una retroalimentación táctil.

Sin embargo, todos estos instrumentos articulados omnidireccionales son propensos a interferencias, un conflicto entre dos movimientos diferentes, figura 21.

El curvado de la zona proximal -202-con el objeto de desviar la punta distal del instrumento -205-tiene como resultado una oscilación involuntaria adicional de todo el instrumento alrededor de su punto de articulación a nivel del trocar -221-en el abdomen, figura 21. La punta distal -205-se moverá en la dirección opuesta.

En otras palabras, para ajustar la dirección de la punta articulada -205-, es necesario cambiar la orientación de la mano del cirujano. Esto es posible por medio de una rotación de la mano del cirujano alrededor de la muñeca del mismo, figura 21. No obstante, esto tiene asimismo el resultado de un movimiento de la parte proximal -202-que puede ser curvada alrededor de la muñeca del cirujano. Esto último tiene el resultado de un movimiento de la totalidad del instrumento alrededor del punto de apoyo a nivel del trocar -221-en el abdomen.

Los movimientos de la mano del cirujano están implicados, por lo tanto, en la posición de la punta articulada así como en la dirección de todo el instrumento.

Una solución de la técnica anterior para superar el problema de la interferencia se da a conocer en la Patente U.S.A. número 8.105.350, figura 15. Se utiliza una característica -150-de "bloqueo" para mantener la punta del instrumento en un ángulo constante. Una vez que el cirujano tiene la punta del instrumento en la posición curvada deseada, se bloquea el ángulo. A continuación, el instrumento se utiliza como un instrumento convencional previamente curvado. Esto tiene como resultado una pérdida completa de los movimientos intuitivos del tipo de muñeca.

Una segunda solución de la técnica anterior para superar el problema de la interferencia es la utilización de instrumentos controlados por el pulgar (utilizando una pequeña palanca de mando ("joystick") ) , figura 12, en vez de instrumentos controlados con la muñeca, figura 11. Esto ha sido investigado recientemente por Linde M. Okken. En Surg Endosc (Cirugía endoscópica) (2012) 26:1977-1985, defiende que el control con el pulgar... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (100) corporalmente invasivo, que puede ser direccionado, que tiene un extremo proximal (201) y un extremo distal (205) , comprendiendo:

i) un mecanismo de direccionado (50) que tiene:

- una parte proximal de curvado (202) , -una parte distal de curvado (204) , y -una parte intermedia (203) dispuesta entre la parte proximal de curvado (202) y la parte distal de curvado (204) , configurada mecánicamente para transmitir fuerzas aplicadas en el extremo proximal (201) al extremo distal (205) , el mecanismo de direccionado está configurado de tal modo que la parte distal de curvado (204) se mueve con respecto a la parte intermedia (203) obedeciendo a los movimientos de la parte proximal de curvado (202) con respecto a la parte intermedia (203) , ii) una empuñadura (206) acoplada a la parte proximal de curvado (202) para realizar un curvado manual; en el que -la empuñadura (206) comprende por lo menos un elemento de sujeción, -la parte distal de curvado (204) está configurada para un movimiento, por lo menos en dos planos diferentes que se cruzan obedeciendo al movimiento de la parte proximal de curvado (202) , y en la que el dispositivo (100) está dotado además de un dispositivo extremo que produce el efecto en el extremo distal de la parte distal de curvado (204) , en la que el mecanismo de direccionado (50) está configurado de tal modo que el dispositivo extremo que produce el efecto está fijado de forma giratoria con respecto a la parte distal de curvado (204) , y el dispositivo extremo que produce el efecto puede girar cuando la parte distal de curvado (204) está en una posición curvada, por medio de una rotación complementaria de la parte proximal de curvado (202) , caracterizado porque por lo menos, un elemento de sujeción (210) se extiende en sentido distal, por lo menos, sobre el extremo terminal proximal (171) de la parte proximal de curvado (202) .

2. Dispositivo (100) , según la reivindicación 1, en el que la parte proximal de curvado (202) está configurada para un movimiento, por lo menos, en dos planos diferentes que se cruzan.

3. Dispositivo (100) , según la reivindicación 1 ó 2, en el que la empuñadura (206) comprende dos elementos de sujeción (210) , uno configurado para acoplar el pulgar de una mano, el otro configurado para acoplar un dedo de la 35 misma mano, estando dispuestos dichos elementos de sujeción para mantener abierta la palma de la mano.

4. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que existen dos elementos de sujeción dispuestos cada uno de ellos con un anillo o un segmento anular para acoplar un dedo, en el que uno o ambos elementos de sujeción (210) son palancas, y la posición de una o de ambas palancas no está desviada.

5. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el extremo terminal distal (170) de, por lo menos, un elemento de sujeción (210) en la configuración recta original está a una distancia de, por lo menos, 20 mm de dicho mecanismo de direccionado (50) para impedir colisiones con dicho mecanismo de direccionado (50) .

6. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la inclinación de un plano definido por medio de un elemento de sujeción (210) con respecto al eje longitudinal de la parte intermedia (203) de dicho mecanismo de direccionado está comprendida entre 0º y 75º.

7. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la inclinación de un plano definido por 50 medio de un elemento de sujeción (210) con respecto al eje longitudinal de la parte intermedia (203) de dicho mecanismo de direccionado es ajustable.

8. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la empuñadura (206) está fijada de forma desmontable a la parte proximal de curvado (202) de dicho mecanismo de direccionado (50) . 55

9. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la empuñadura (206) está fijada de forma rígida a la parte proximal de curvado (202) de dicho mecanismo de direccionado (50) .

10. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la empuñadura (206) está montada 60 de manera flexible en la parte intermedia (203) de dicho mecanismo de direccionado (50) .

11. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la empuñadura (206) comprende un elemento base (219) para el acoplamiento a la parte proximal de curvado (202) y, por lo menos, a un elemento de sujeción (210) .

12. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que una placa base (211) está fijada a la parte proximal de curvado de dicho mecanismo de direccionado según un ángulo comprendido entre 0º y 85º.

13. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la empuñadura (206) puede ser bloqueada a la rotación con respecto a la parte proximal de curvado (202) .

14. Dispositivo (100) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende un endoscopio, un videoscopio o un catéter vascular.