ES2695274T3 - Soporte de instrumento médico - Google Patents
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Abstract
Un soporte de instrumento médico - el cual debe combinarse con un objeto externo (300) que se mueve alrededor de un centro de movimiento remoto (8); y - que tiene un primer miembro (100) orientado en línea con un eje (1) con su origen en el centro de movimiento remoto (8) de dicho objeto (300); - que tiene un segundo miembro (200) el cual se conecta por medio de un conector giratorio (2) al primer miembro (100) en un extremo y tiene medios de acoplamiento (5) para sostener dicho objeto externo (300) en el otro extremo; y en donde - el primer miembro (100) se configura para permitir un desplazamiento longitudinal y circunferencial del conector giratorio (2) a lo largo de dicho eje (1) del primer miembro (100), para permitir que dicho objeto externo (300) se mueva alrededor de dicho centro de movimiento remoto (8).
Description
DESCRIPCION
Soporte de instrumento medico
Campo de la invencion
La presente invencion se dirige a un soporte el cual debe combinarse con un objeto externo de manera que el objeto externo se mueve alrededor de un centro de movimiento remoto. El objeto externo preferentemente es un instrumento medico tal como una canula o trocar de manera que el centro de movimiento remoto es la incision en el abdomen del paciente. El soporte puede usarse para soportar otro objeto, en una modalidad particular una camara, conveniente para realizar cirugfa endoscopica, que se incluye en cirugfa toracoscopica asistida por video, cirugfa laparoscopica y cirugfa artroscopica; y se equipa con medios para generar movimiento, tanto de manera longitudinal como rotacional que sigue las coordenadas XYZ. El soporte de la presente invencion es particularmente util para trabajar en areas pequenas ya que ocupa solo un pequeno espacio de cabecera, sin sacrificar el area de trabajo funcional del instrumento montado en el soporte.
Antecedentes de la invencion
En la cirugfa abdominal laparoscopica estandar, se hacen incisiones en el abdomen, seguidamente se insufla el abdomen del paciente con gas, y se pasan canulas a traves de las incisiones pequenas (aproximadamente 1/2 pulgada) para proporcionar puertos de entrada para los instrumentos quirurgicos laparoscopicos. Los instrumentos quirurgicos laparoscopicos generalmente incluyen un laparoscopio para ver el campo quirurgico, y herramientas de trabajo tales como grapas, pinzas, tijeras, grapadoras y soportes de agujas. Las herramientas de trabajo son similares a aquellas usadas en la cirugfa convencional (abierta), excepto que las herramientas de trabajo son a menudo delgadas y largas con un extremo de las herramientas trabajando en el campo quirurgico y en el otro extremo la empunadura manipulada por un cirujano. Para realizar procedimientos quirurgicos, el cirujano pasa los instrumentos a traves de las canulas y los manipula dentro del abdomen deslizandolos hacia adentro y hacia afuera a traves de las canulas, rotandolos en las canulas, y "haciendo palanca" (girando) alrededor de los centros de rotacion definidos de manera aproximada por las incisiones en los musculos de la pared abdominal. Este punto se conoce generalmente como el Centro de Movimiento Remoto (RCM). Para mantener un control posicional preciso de un instrumento durante la cirugfa, el cirujano puede necesitar restringirlo manualmente para que gire alrededor del RCM coincidente con la incision. El soporte manual del punto de giro es particularmente importante cuando el cirujano emplea laparoscopios u otros instrumentos pesados. Los dispositivos de grapado mecanico se usan para soportar los instrumentos en orientaciones fijas, pero estos dispositivos no proporcionan un centro de rotacion remoto para posicionar los instrumentos alrededor del RCM.
Por consiguiente, se han desarrollado diferentes posicionadores de RCM que se basan en diferentes enfoques para proporcionar un centro de rotacion remoto y ayudar a los cirujanos en una cirugfa mmimamente invasiva. Los enfoques actuales para guiar los instrumentos alrededor del RCM pueden clasificarse de acuerdo con el mecanismo cinematico usado. Uno de los mecanismos mas conocidos es el empleado en el brazo RCM del sistema quirurgico daVinci® (US 7.108.688) y se basa en un paralelogramo doble para restringir un instrumento quirurgico para moverse alrededor de un centro de rotacion fijo. La principal desventaja de este mecanismo de doble paralelogramo es que requiere una gran cantidad de espacio de trabajo encima del paciente.
Otros sistemas emplean arcos de seguimiento circular (tal como el EndoBot del Instituto Politecnico Rensselaer), un isocentro fijo (tal como el CLEM del Instituto Albert Bonniot), unos mecanismos de enlace esferico (tal como el RAVEN de la Universidad de Washington), un altamente complejo tren de engranajes (tal como el CoBRASurge de la Universidad de Nebraska-Lincoln), un sistema de cintas smcronas (tal como el MicroHand A de la Universidad de Tianjin) o un conjunto de enlaces paralelos conectados de manera giratoria a una agarradera a distancias fijas del centro de movimiento remoto (tal como el sistema VESALIUS descrito en el documento US2012/0132018). Otro sistema robotico, basado en un dispositivo de centro de movimiento remoto plano se describe en el documento US2013/123798, como se describe en el artfculo de revision de Kuo Dai, 2009 "Robotics for Minimally Invasive Surgery: A Historical Review from the Perspective of Kinematics", en el "International Symposium on History of Machines and Mechanisms", Springer Holanda, ISBN: 978-1-4020-9484-2; paginas 343-351.
Un objetivo de la presente invencion es proporcionar un soporte de instrumento el cual no necesariamente tiene que tener un centro de movimiento remoto fijo pero debe combinarse con un objeto externo (por ejemplo una canula, un trocar, ...) de manera que el objeto externo se mueve alrededor de un RCM (fijo o no), en particular durante la cirugfa toracoscopica asistida por video, cirugfa laparoscopica y cirugfa artroscopica; mas en particular la cirugfa laparoscopica. En gran contraste con el documento US2013/331644, que describe un control de camara autonomo e inteligente para la robotica con aplicaciones medicas, militares y espaciales, que requiere multiples miembros con una multitud de tipos de acoplamiento entre dichos miembros para permitir el posicionamiento espacial completo de la camara, el soporte de instrumento de la presente es mucho mas simple en el diseno con solo dos miembros base para permitir que el objeto externo se mueva alrededor de un RCM. En comparacion con el sistema descrito en el documento US2013/331644, la presente invencion difiere en que el primer miembro no solo se configura para permitir un desplazamiento longitudinal de su conexion con el segundo miembro sino que se configura igualmente para permitir la rotacion del primer miembro alrededor de su eje longitudinal. En el documento US2013/331644, se requiere un miembro de hombro adicional en su
lugar. Esto no solo tiene un impacto en el espacio ocupado por el soporte de instrumento, sino que tambien significa que se requieren acoplamientos mas complejos entre dicho miembro de hombro y el miembro de codo adicional presente en el documento US2013/331644. No se requiere un miembro de hombro intermedio adicional en el soporte de instrumento de la presente invencion, lo que reduce significativamente el espacio ocupado y se basa en un primer miembro configurado para permitir tanto un movimiento longitudinal como rotacional de su conexion con el segundo miembro a lo largo de su eje longitudinal, el diseno adicional se simplifica enormemente sin perdida de funcionalidad.
El documento US 6,406,472 describe un soporte de instrumento medico el cual debe combinarse con un objeto externo que se mueve alrededor de un centro de movimiento remoto, que tiene un primer miembro orientado en lmea con un eje con su origen en el centro de movimiento remoto de dicho objeto, que tiene un segundo miembro el cual se conecta por medio de un conector giratorio al primer miembro en un extremo y en donde el primer miembro se configura para permitir un desplazamiento circunferencial del conector giratorio a lo largo de dicho eje del primer miembro.
Resumen de la invencion
En general, el objetivo de la presente invencion es proporcionar un soporte de instrumento medico para un objeto, en una modalidad particular una camara, durante la cirugfa laparoscopica u otras cirugfas de alta precision, es decir procedimientos quirurgicos mmimamente invasivos tales como la cirugfa toracoscopica asistida por video, y la cirugfa artroscopica, que debe combinarse con otro objeto, en una modalidad particular una canula o trocar que se mueve alrededor de un centro de movimiento remoto (la incision en el paciente, por ejemplo la incision en el abdomen del paciente en el caso de la cirugfa laparoscopica). Expresado de manera diferente, el objeto externo se mantiene en un isocentro (su centro de movimiento remoto) y se conecta al soporte en donde el soporte se configura para seguir el movimiento del objeto externo alrededor del isocentro (alrededor del centro de movimiento remoto). El RCM puede ser un RCM fijo o no fijo.
En un primer aspecto, la presente invencion proporciona un soporte de instrumento medico, dicho soporte que tiene un primer miembro orientado en lmea con un eje, por ejemplo, el eje X de la coordenada XYZ, con su origen en el centro de movimiento remoto. El soporte comprende ademas un segundo miembro, el cual se conecta en un extremo de manera giratoria (conector giratorio) al primer miembro y que tiene medios de acoplamiento en el otro extremo para conectar un determinado objeto (el objeto externo) que puede moverse alrededor de un centro de movimiento remoto, preferentemente un instrumento medico tal como una canula o trocar; dichos medios de acoplamiento pueden ser flexibles, en donde dichos medios de acoplamiento permiten la rotacion en al menos dos planos y en donde dichos medios de acoplamiento se desplazan lateralmente con respecto a dicho eje X por medio de dicho segundo miembro. Ademas, el primer miembro del soporte se configura para permitir un desplazamiento longitudinal del conector giratorio a lo largo de dicho eje. Expresado de manera diferente, el soporte comprende; - un primer miembro orientado en lmea con un eje, por ejemplo el eje X de la coordenada XYZ, con su origen en el centro de movimiento remoto; - un segundo miembro, el cual se conecta en un extremo de manera giratoria (conector giratorio) al primer miembro y que tiene un acoplamiento flexible en el otro extremo para conectar un determinado objeto (el objeto externo) que puede moverse alrededor de un centro de movimiento remoto; caracterizado porque el primer miembro se configura para permitir un desplazamiento longitudinal del conector giratorio a lo largo de dicho eje; y para permitir que dicho conector giratorio gire alrededor de dicho eje.
Con referencia a las modalidades ejemplificadas de aqrn en lo adelante, en una modalidad el desplazamiento longitudinal y el desplazamiento circunferencial del conector giratorio a lo largo del eje longitudinal del primer miembro se realiza mediante una posicion fija del conector giratorio en el primer miembro y elementos de configuracion que permiten un desplazamiento del primer miembro a lo largo de su eje longitudinal y que permiten la rotacion del primer miembro a lo largo de su eje longitudinal. En otra modalidad, el desplazamiento longitudinal y el desplazamiento circunferencial del conector giratorio a lo largo del eje longitudinal del primer miembro se realiza mediante una posicion deslizable del conector giratorio en el primer miembro y elementos de configuracion en el primer miembro que incluyen grnas para el conector giratorio a lo largo de su eje longitudinal y elementos de configuracion que permiten la rotacion del primer miembro a lo largo de su eje longitudinal.
En una modalidad particular, el acoplamiento flexible es intercambiable. En esta modalidad el segundo miembro comprende un adaptador, que permite que dicho acoplamiento flexible se coloque en el extremo libre del segundo miembro.
Donde la configuracion mencionada anteriormente permite que el soporte siga el movimiento del objeto externo alrededor de su centro de movimiento remoto, es otro objetivo de la presente invencion usar el soporte para asegurar el objeto externo en una posicion deseada. Por tanto en una modalidad adicional el soporte comprende medios para bloquear los miembros moviles del soporte durante la manipulacion del objeto externo alrededor de su centro de movimiento remoto. Los elementos moviles incluyen los elementos de configuracion del primer miembro para permitir un desplazamiento longitudinal del conector giratorio a lo largo de dicho eje X y para permitir que dicho conector giratorio gire alrededor de dicho eje X, en donde los elementos de configuracion pueden permitir un desplazamiento lineal (3) y/o concavo curvo (4) de la conexion giratoria (2) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro (100). Los miembros moviles incluyen ademas la conexion giratoria entre el primer y segundo miembro y eventualmente el acoplamiento flexible entre el segundo miembro y el objeto externo. En una modalidad el soporte comprende medios para bloquear
uno o mas de los miembros moviles del soporte, seleccionandose dichos miembros moviles de entre los elementos de configuracion del primer miembro para permitir un desplazamiento longitudinal del conector giratorio a lo largo de dicho eje X; los elementos de configuracion del primer miembro para permitir la rotacion del conector giratorio alrededor de dicho eje X; la conexion giratoria entre el primer y segundo miembro; y el acoplamiento flexible entre el segundo miembro y el objeto externo. En una modalidad particular el soporte de instrumento medico comprende medios para bloquear los elementos de configuracion del primer miembro para permitir un desplazamiento longitudinal del conector giratorio a lo largo de dicho eje X; los elementos de configuracion del primer miembro para permitir la rotacion del conector giratorio alrededor de dicho eje X; y opcionalmente la conexion giratoria entre el primer y segundo miembro. En una modalidad particular el soporte comprende medios para bloquear los elementos de configuracion del primer miembro para permitir un desplazamiento longitudinal del conector giratorio a lo largo de dicho eje X; los elementos de configuracion del primer miembro para permitir la rotacion del conector giratorio alrededor de dicho eje X; la conexion giratoria entre el primer y segundo miembro, y opcionalmente el acoplamiento flexible entre el segundo miembro y el objeto externo.
Como sera evidente para el experto en la materia, el soporte puede usarse de manera pasiva, en donde el movimiento del soporte sigue de manera pasiva la manipulacion del objeto externo alrededor de su isocentro. Alternativamente, el soporte se usa activamente y controla el movimiento del objeto externo alrededor de su isocentro. En consecuencia, en una modalidad adicional, que no forma parte de la invencion, el dispositivo comprende medios para generar movimiento, tanto de manera longitudinal como rotacional siguiendo las coordenadas XYZ, manteniendo de esta manera un objeto dado, tal como una camara.
Breve descripcion de los dibujos
Con referencia espedfica ahora a las figuras, se destaca que los detalles mostrados son solamente a manera de ejemplo y con fines de discusion ilustrativa de las diferentes modalidades de la presente invencion. Estas se presentan con el objetivo de proporcionar lo que se cree que es la descripcion mas util y facil de los principios y aspectos conceptuales de la invencion. Con respecto a esto no se intenta mostrar detalles estructurales de la invencion con mas detalles que los necesarios para una comprension fundamental de la invencion. La descripcion tomada con los dibujos hace evidente para aquellos expertos en la tecnica como las diversas formas de la invencion pueden llevarse a la practica.
La Figura 1: Vista general esquematica de una modalidad de un soporte de instrumento de acuerdo con la invencion. Que muestra un primer miembro (100) contenido dentro de un cuerpo fijo (14) con cojinetes, un segundo miembro (200) y el objeto externo (300) (por ejemplo, un trocar, una canula, ...) acoplado al mismo y que se mantiene restringido de manera espacial en un isocentro (8). En esta modalidad, los medios de acoplamiento flexibles (5) y el objeto externo (300) se fijan entre sf. Puede insertarse un laparoscopio (10) dentro del objeto externo (300).
En esta modalidad, el primer miembro (100) puede girar dentro del cuerpo fijo (14) alrededor de su eje longitudinal, es decir un eje X (1) como se representa en la presente. Ademas, la conexion giratoria (2) entre el primer (100) y el segundo (200) miembro sigue a traves de un elemento de configuracion (grna lineal (11)) en el primer miembro (100) un desplazamiento longitudinal a lo largo del eje X (1), que permite un desplazamiento lineal (3) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro (100). Estando restringido de manera espacial en un isocentro (8) el objeto externo debena poder seguir un espacio esferico alrededor de dicho isocentro (8), por lo tanto, requiere la capacidad de un movimiento rotacional alrededor de una primera direccion (indicada mediante la flecha (6)) y una segunda direccion (indicada mediante la flecha (7)).
En la presente modalidad del soporte de instrumento, el movimiento rotacional (6) se hace posible mediante el movimiento provocado por la conexion giratoria (2) y el acoplamiento flexible (5) junto con el desplazamiento longitudinal de la conexion giratoria (2) en la grna lineal (11), mientras que el movimiento rotacional (7) se hace posible debido al movimiento rotacional del primer miembro (100) dentro del cuerpo fijo (14) a lo largo de su eje longitudinal (1). Juntos estos elementos de configuracion permiten el movimiento del acoplamiento flexible de acuerdo con el movimiento rotacional (6) y (7).
La Figura 2: Vista general esquematica de una modalidad de un soporte de instrumento de acuerdo con la invencion. Que muestra un primer miembro (100) contenido dentro de un cuerpo fijo (14) con cojinetes, un segundo miembro (200) y el objeto externo (300) (por ejemplo, un trocar, una canula, ...) acoplado al mismo y que se mantiene restringido de manera espacial en un isocentro (8). En esta modalidad la conexion (en particular una conexion liberable) (5) es una conexion flexible (por ejemplo, una rotula). En esta modalidad el acoplamiento flexible (5) y el objeto externo (300) no se fijan entre sf. Puede insertarse un laparoscopio (10) dentro del objeto externo (300), en donde el area de acceso del objeto externo (300) es el organo (9) del paciente.
En esta modalidad, el primer miembro (100) puede girar dentro del cuerpo fijo (14) alrededor de su eje longitudinal, por ejemplo, un eje X (1). Ademas, la conexion giratoria (2) entre el primer (100) y segundo (200) miembro sigue a traves de un primer elemento de configuracion (grna lineal (11)) en el primer miembro (100) un desplazamiento longitudinal a lo largo del eje X (1), que permite un desplazamiento lineal (3) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro (100). Ademas, en esta modalidad, el segundo miembro comprende un conector grna adicional (13) que se fija en un segundo
elemento de configuracion (12) (una gma curva concava (12)) en el primer miembro (100), y sigue principalmente un desplazamiento curvo (4) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro (100).
Por tanto, en esta modalidad el movimiento rotacional (6) se hace posible mediante el movimiento provocado por la conexion giratoria (2), el conector gma (13) y el acoplamiento flexible (5), mientras que el movimiento rotacional (7) se hace posible debido a el movimiento rotacional del primer miembro (100) dentro del cuerpo fijo (14) a lo largo de su eje longitudinal (1), permitiendo de esta manera y junto con los elementos de configuracion anteriores, el movimiento del acoplamiento flexible de acuerdo con el movimiento rotacional (6) y (7).
La Figura 3: Vista general esquematica, que muestra tres posiciones (A, B y C) para un soporte de instrumento de acuerdo con la invencion y se provocan mediante el desplazamiento longitudinal del segundo miembro (200) a lo largo de los elementos de configuracion (11, 12) en el primer miembro (100) del soporte. A que muestra la posicion completamente retrafda. B que muestra una posicion intermedia. C que muestra una posicion completamente extendida. La Figura 4: Vista general esquematica de una modalidad de un soporte de instrumento de acuerdo con la invencion. Que muestra un primer miembro (100) contenido dentro de un cuerpo fijo (14) con cojinetes, un segundo miembro (200) y el objeto externo (300) (por ejemplo, un trocar, una canula, ...) acoplado al mismo y que se mantiene restringido de manera espacial en un isocentro fijo (8). En esta modalidad, el segundo miembro (200) comprende dos brazos, un brazo superior (X) e inferior (Y), cada uno que comprende una gma lineal (11X), y (11Y) en el primer miembro. La gma del brazo inferior (11Y) comprende incluso una gma concava curva (12) y un conector gma (13). Ademas, cada brazo tiene sus propios medios de acoplamiento (5X y 5Y), dichos medios de acoplamiento se fijan juntos al objeto externo (300). Puede insertarse un laparoscopio (10) dentro del objeto externo (300).
En esta modalidad, el primer miembro (100) puede girar dentro del cuerpo fijo (14) alrededor de su eje longitudinal, es decir un eje (1) que cruza el isocentro (8) como se representa en la presente. Ademas, la conexion giratoria (2) entre el primer (100) y el segundo (200) miembro sigue a traves de un elemento de configuracion (gma lineal (11Y)) en el primer miembro (100) un desplazamiento longitudinal a lo largo del eje X (1). Ademas, el brazo superior X que tiene medios flexibles cerca del cuerpo fijo (14) impone el angulo del movimiento. Estando restringido de manera espacial en un isocentro (8) el objeto externo debena poder seguir un espacio esferico (frontal-, posterior-, lateral, ...) alrededor de dicho isocentro (8), por lo tanto, requiere la capacidad de un movimiento rotacional alrededor de una primera direccion (indicada mediante la flecha (6X y 6y )). En la presente modalidad del soporte de instrumento el movimiento rotacional (6X y 6Y) se hace posible mediante el movimiento provocado por la conexion giratoria (2) y los medios de acoplamiento (5Xy 5Y) junto con el desplazamiento longitudinal de la conexion giratoria (2) en las gmas lineales (11Xy 11Y), durante esta accion, el brazo inferior seguira el movimiento rotacional, mientras que el brazo superior permite la generacion de un isocentro fijo (8). Evidentemente, la velocidad de ambos brazos contenidos dentro del primer miembro vana durante el movimiento ya que es funcion tanto del movimiento rotacional como de la distancia entre los brazos superior e inferior. La Figura 5: Vista general esquematica de una modalidad alternativa de un soporte de instrumento de acuerdo con la invencion. Que muestra un primer miembro (100) contenido dentro de un cuerpo fijo (14) con cojinetes, un segundo miembro (200) y el objeto externo (300) (por ejemplo, un trocar, una canula, ...) acoplado al mismo y que se mantiene restringido de manera espacial en un isocentro (8). En esta modalidad el primer miembro se configura para girar a lo largo de su eje longitudinal y comprende dos brazos (15X y 15Y) dispuestos a una distancia, en paralelo entre sf y configurados para permitir un desplazamiento longitudinal a lo largo del eje longitudinal del primer miembro en una relacion fija con respecto al primer miembro. Dicho primer y segundo brazo se acoplan de manera giratoria al segundo miembro a distancias respectivas del isocentro (2X y 2Y) en una relacion igual a la relacion de desplazamiento traslacional de los dos brazos con respecto al primer miembro, y se caracteriza porque el objeto externo se acopla al segundo miembro por medio de un acoplamiento flexible (5).
Descripcion detallada de la invencion
La presente invencion proporciona un soporte para un objeto (externo) (300), en una modalidad particular una canula o trocar para procedimientos quirurgicos mmimamente invasivos, dicho soporte que tiene dos miembros. La Figura 1 es una vista general esquematica de una modalidad del soporte. En esta modalidad el soporte en sf mismo no necesita tener un centro de movimiento remoto, por tanto, cuando se usa durante procedimientos quirurgicos mmimamente invasivos debe combinarse con otro objeto (300), en una modalidad particular una canula o trocar que se mueve alrededor de un centro de movimiento remoto (la incision en el paciente) (8). El soporte de instrumento de la presente solicitud puede usarse durante un procedimiento quirurgico mmimamente invasivo de cirugfa toracoscopica asistida por video, cirugfa laparoscopica, y cirugfa artroscopica; mas en particular cirugfa laparoscopica. En dicha ultima modalidad el centro de movimiento remoto coincide con la incision en el abdomen del paciente. La invencion no puede limitarse a la cirugfa laparoscopica, varias herramientas o instrumentos como canulas y trocares que tienen un centro de movimiento remoto, como los puntos de entrada estrechos en cirugfa laparoscopica u otra cirugfa de alta precision, pueden soportarse mediante esta invencion. En dicha modalidad en donde el objeto es una canula o trocar, varias herramientas, como un laparoscopio (10) pueden insertarse en dicha canula o trocar y en consecuencia sostenerse mediante el soporte de la presente solicitud.
Como ya se senalo anteriormente en la presente, el soporte de la presente invencion comprende un primer miembro (100) el cual puede contenerse dentro de un cuerpo fijo (14), y un segundo miembro (200) conectados de manera giratoria entre s^ por medio de un conector giratorio (2); el segundo miembro que tiene un acoplamiento (acoplamiento de objeto) (5) para conectar el soporte a un objeto (externo) (300) que tiene un isocentro (8), y el primer miembro que comprende miembros moviles para permitir que el acoplamiento de objeto (5) siga el movimiento del objeto externo alrededor del isocentro.
El mismo primer miembro (100) se orienta aproximadamente en lmea con el eje X (1) de la coordenada XYZ con su origen en el centro de movimiento remoto (8) del objeto externo (300). Para esta orientacion inicial del primer miembro a lo largo de dicho eje X, el soporte se monta tfpicamente en un tnpode o accesorio de montaje en la proximidad del isocentro del objeto externo.
El segundo miembro (200) se conecta en un extremo de manera giratoria (conexion giratoria) (2) al primer miembro (100) y tiene medios de acoplamiento (5) en el otro extremo para acoplar un objeto (externo) (300), un instrumento medico como una canula o trocar en particular. Ademas, dichos medios de acoplamiento pueden ser flexibles, permitiendo de esta manera la rotacion en al menos dos planos y un desplazamiento lateralmente relativo a dicho eje X por medio de dicho segundo miembro.
Ademas, el primer miembro (100) del soporte se configura para permitir un desplazamiento longitudinal del conector giratorio (2) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro y para permitir que dicho conector giratorio rote alrededor de dicho eje.
En una cierta modalidad el desplazamiento longitudinal y el desplazamiento circunferencial del conector giratorio (2) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro (100) se realiza mediante una posicion fija del conector giratorio (2) en el primer miembro (100) y elementos de configuracion que permiten un desplazamiento longitudinal del primer miembro (100) a lo largo de su eje longitudinal y que permiten la rotacion del primer miembro (100) a lo largo de su eje longitudinal.
En otra modalidad el desplazamiento longitudinal y el desplazamiento circunferencial del conector giratorio (2) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro (100) se realiza mediante una posicion deslizable del conector giratorio (2) en el primer miembro (100) y elementos de configuracion en el primer miembro (100) que incluyen grnas para el conector giratorio (2) a lo largo de su eje longitudinal y elementos de configuracion que permiten la rotacion del primer miembro (100) a lo largo de su eje longitudinal. En dependencia de de la forma de las grnas en el primer miembro, estas grnas pueden permitir el desplazamiento longitudinal de una manera lineal (11), concava curva (12) o una combinacion de las mismas (infra).
En una modalidad particular, el soporte se equipa con medios para bloquear los miembros moviles del soporte durante la manipulacion del objeto externo alrededor de su centro de movimiento remoto (8), tal como por ejemplo con acoplamientos de friccion para el punto de giro (2) entre el primer (100) y el segundo (200) miembro, asf como tambien para los elementos de configuracion (por ejemplo grnas) del primer miembro (100) que permiten el desplazamiento longitudinal y rotacional del conector giratorio (2) a lo largo del eje X (1). Una vez que la orientacion del primer (100) y el segundo (200) miembro se han elegido de acuerdo con los deseos de la persona que opera el soporte de instrumento, estos acoplamientos de friccion pueden bloquearse usando un manipulador. En una modalidad particular, el manipulador usa presion de aire para bloquear los acoplamientos de friccion. En dichos casos en los que el objeto externo recibe un instrumento adicional (tal como por ejemplo un laparoscopio (10) insertado en un trocar) el primero puede comprender medios de acoplamiento liberables para retener dicho instrumento adicional dentro del objeto externo en una posicion deseada. En dicha modalidad, estos medios de acoplamiento liberables del objeto externo podnan consistir igualmente en un acoplamiento de friccion y en una modalidad preferida se controlan mediante el mismo manipulador que el usado para liberar y acoplar los acoplamientos de friccion presentes en el soporte. Como tal, cuando libera los componentes de friccion, el manipulador tiene control total para posicionar el instrumento adicional alrededor del centro de movimiento del objeto externo (300) acoplado al soporte de la solicitud inmediata. Para mejorar la empleabilidad del soporte, en otra modalidad el acoplamiento flexible (5) es intercambiable. En esta modalidad el segundo miembro comprende un adaptador, que permite que dicho acoplamiento flexible se coloque en el extremo libre del segundo miembro.
Ademas, en una cierta modalidad, la conexion giratoria (2) entre el primer (100) y el segundo (200) miembro sigue en su desplazamiento longitudinal a lo largo del eje X (1) un desplazamiento lineal, el cual es el resultado de un elemento de configuracion lineal, denominado grna lineal (11) en el primer miembro (100) del soporte. En otra modalidad, el punto de giro (2) que conecta el segundo miembro al primer miembro no sigue simplemente una lmea recta a lo largo del eje X de la coordenada XYZ con su origen en el centro de movimiento remoto de dicho objeto (300), al desplazarse longitudinalmente a lo largo de dicho eje. En una modalidad particular el desplazamiento longitudinal de dicho punto incluye un desplazamiento concavo curvo (4), en donde el punto de giro del concavo se orienta lejos de dicho eje X. En esta modalidad, el segundo miembro (200) comprende ademas de la primera conexion giratoria desplazada linealmente (2), un conector grna adicional (13) que se fija en un segundo elemento de configuracion (12) (una grna concava curva (12)) en el primer miembro, y sigue principalmente un desplazamiento curvo (4) a lo largo del eje longitudinal del primer miembro. Esta modalidad da como resultado un movimiento mas restringido del soporte en comparacion con la
modalidad que tiene solo un desplazamiento lineal y facilita que el manipulador realice una rotacion mas esferica (frontal-, posterior-, lateral) del acoplamiento de objeto (5) que se conecta el objeto externo (300) al segundo miembro (200) alrededor del centro de movimiento remoto (8) del objeto externo. En una modalidad particular, el conector gma (13) y la conexion giratoria (2) son lo mismo.
Finalmente, el soporte se hace de materiales sostenibles, los cuales en una cierta modalidad son estables al calor y por lo tanto adecuados para la esterilizacion por calor.
Para resumir, la presente invencion proporciona un soporte para instrumento medico, particularmente util como soporte para instrumento (camara) en procedimientos quirurgicos mmimamente invasivos y se diferencia de los manipuladores de RCM actuales en que el soporte en sf mismo no necesita tener un RCM. El rCm se presenta en el objeto portado por el soporte (en la presente tambien conocido como el objeto externo). En una modalidad preferida este objeto externo es un trocar para cirugfa laparoscopica o toracoscopica asistida por video y se inserta dentro de la incision del abdomen o torax del paciente. Cuando se inserta este trocar se restringe de manera espacial en dicho punto de incision, lo que hace que este punto se comporte como un centro de movimiento remoto para el trocar. Acoplar el objeto al soporte de la solicitud inmediata no restringe ademas la manipulacion del objeto. En consecuencia el soporte proporciona una solucion compacta para mantener un laparoscopio o endoscopio en la orientacion deseada, sin hacer concesiones en el area operativa de manipulacion. Esta gran area operativa de manipulacion es por ejemplo evidente en la Figura 2 que muestra el area de acceso del objeto externo (300), en dicho ejemplo de un trocar, al organo (9) en el paciente.
Claims (14)
1. Un soporte de instrumento medico
- el cual debe combinarse con un objeto externo (300) que se mueve alrededor de un centro de movimiento remoto (8); y
- que tiene un primer miembro (100) orientado en lmea con un eje (1) con su origen en el centro de movimiento remoto (8) de dicho objeto (300);
- que tiene un segundo miembro (200) el cual se conecta por medio de un conector giratorio (2) al primer miembro (100) en un extremo y tiene medios de acoplamiento (5) para sostener dicho objeto externo (300) en el otro extremo; y en donde
- el primer miembro (100) se configura para permitir un desplazamiento longitudinal y circunferencial del conector giratorio (2) a lo largo de dicho eje (1) del primer miembro (100), para permitir que dicho objeto externo (300) se mueva alrededor de dicho centro de movimiento remoto (8).
2. El soporte de la reivindicacion 1, en donde el desplazamiento longitudinal y el desplazamiento circunferencial del conector giratorio (2) a lo largo de dicho eje (1) del primer miembro (100) se realizan mediante una posicion fija del conector giratorio en el primer miembro y elementos de configuracion que permiten un desplazamiento longitudinal del primer miembro a lo largo de su eje longitudinal y que permiten la rotacion del primer miembro a lo largo de su eje longitudinal.
3. El soporte de la reivindicacion 1, en donde el desplazamiento longitudinal y el desplazamiento circunferencial del conector giratorio (2) a lo largo de dicho eje (1) del primer miembro (100) se realizan mediante una posicion deslizable del conector giratorio (2) en el primer miembro (100) y elementos de configuracion que permiten la rotacion del primer miembro a lo largo de su eje longitudinal.
4. El soporte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el desplazamiento longitudinal del conector giratorio (2) es lineal.
5. El soporte de la reivindicacion 3, en donde el primer miembro (100) se equipa con una grna lineal (11) para la posicion deslizable del conector giratorio (2).
6. El soporte de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde el desplazamiento longitudinal del conector giratorio (2) incluye un desplazamiento concavo curvo (4), en donde el punto de giro del concavo se orienta lejos de dicho eje (1).
7. El soporte de la reivindicacion 6, en donde el segundo miembro (200) comprende un conector grna adicional (13).
8. El soporte de las reivindicaciones 6 o 7, en donde el primer miembro (100) se equipa con una grna lineal (11), una grna concava curva (12) y un conector grna (13)
9. El soporte de la reivindicacion 1, en donde dichos medios de acoplamiento (5) son flexibles.
10. El soporte de la reivindicacion 9, en donde dichos medios de acoplamiento permiten la rotacion en al menos dos planos.
11. El soporte de la reivindicacion 10, en donde dichos medios de acoplamiento (5) se desplazan lateralmente en relacion a dicho eje (1) por medio de dicho segundo miembro (200).
12. El soporte de la reivindicacion 9 a 11, en donde dichos medios de acoplamiento (5) son intercambiables.
13. El soporte de la reivindicacion 1, donde el objeto externo (300) es un instrumento medico o herramienta medica.
14. El soporte de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, donde dicho soporte se equipa con medios para bloquear el primer (100) y/o el segundo miembro (200).
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