RU122281U1 - ROBOTIZED DEVICE FOR MINIMALLY INVASIVE ENDOSCOPIC OPERATIONS - Google Patents

Abstract

1. Роботизированное устройство для проведение малоинвазивных эндоскопических операций, характеризующееся тем, что состоит из четырех взаимосвязанных между собой узлов-модулей: модуля хирурга, включающего в себя четыре блока: блок главных контроллеров, блок стереоскопического окуляра, блок левой и правой боковой панелей, обеспечивающих функцию пользовательского интерфейса для конфигурации системы, и блок панели ножного выключателя, позволяющей оператору-хирургу управлять камерой, инструментами и электрохирургическим блоком, не извлекая голову из стереоскопического окуляра; модуля-манипулятора, состоящего из, по меньшей мере, двух инструментальных манипуляторов, выполненных с возможностью перемещения в трех плоскостях и вращения, манипулятора видеокамеры и сенсорного дисплея; модуля тележки пациента, выполненной секционной, и предназначенного для поддержки инструментальных манипуляторов и манипулятора камеры работы с инструментами; и модуля технического зрения, состоящего из следующих компонентов: осветителя, эндоскопов, головки трехмерной стереоскопической камеры; блоков управления камерой; регулятора фокуса; системы селекторной связи; разделительного трансформатора и разветвителя питания.2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что тележка пациента выполнена с возможностью регулировки положения всех ее секций с помощью пульта дистанционного управления.3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что модуль-манипулятор содержит шесть инструментальных манипуляторов.4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что блок панели ножного выключателя состоит из пяти ножных выключателей.1. A robotic device for minimally invasive endoscopic operations, characterized by the fact that it consists of four interconnected unit-modules: a surgeon's module, which includes four blocks: a block of main controllers, a block of a stereoscopic eyepiece, a block of left and right side panels providing the function a user interface for system configuration, and a footswitch panel unit that allows the surgeon to operate the camera, instruments and electrosurgical unit without removing the head from the stereoscopic eyepiece; a manipulator module, consisting of at least two tool manipulators, made with the possibility of movement in three planes and rotation, a video camera manipulator and a touch display; a sectional patient trolley module designed to support instrument manipulators and a manipulator of the instrument chamber; and a technical vision module, consisting of the following components: an illuminator, endoscopes, a head of a three-dimensional stereoscopic camera; camera control units; focus regulator; intercom systems; isolation transformer and power splitter 2. The device according to claim 1, characterized in that the patient trolley is made with the possibility of adjusting the position of all its sections using a remote control. The device according to claim 1, characterized in that the manipulator module contains six tool manipulators. The device according to claim 1, characterized in that the footswitch panel assembly consists of five footswitches.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к медицине, а более конкретно, к медецинской роботизированной технике, применяемой при провении различных хирургических операций, в частности малоинвазивных эндоскопических операций.The utility model relates to medicine, and more specifically to a medical-robotic technique used in various surgical operations, in particular minimally invasive endoscopic operations.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время в медицинской практике все чаще стали применяться различные роботизированные устройства или комплексы в помощь хирургам при проведении различных хирургических операций.Currently, in medical practice, various robotic devices or systems have begun to be used to assist surgeons in carrying out various surgical operations.

Известно множество источников информации, в частности европейская заявка ЕР 2482746 А1, 08.08.2012, А61В 19/00, заявка KR 20110129293 А, 01.12.2011, в которых описаны хирургические комплексы для проведения операций без непосредственного контакта хирурга с пациентом.Many sources of information are known, in particular, European application EP 2482746 A1, 08.08.2012, AB61/1900, application KR 20110129293 A, 01.12.2011, which describe surgical complexes for performing operations without direct contact of the surgeon with the patient.

В часности, из патента RU 2295927 С1, 27.03.2007, А61В 17/56, известна роботизированная система для репозиции отломков при переломе костного скелета, содержащая пульт дистанционного управления и электрические приводы, отличающаяся тем, что она выполнена в виде двух одинаковых модулей, соединенных гидроцилиндрами с возможностью подвижности, каждый из которых содержит основание, неподвижную и подвижную тумбы, панель, узел репозиции и узлы движения.In particular, from the patent RU 2295927 C1, 03/27/2007, АВВ 17/56, a robotic system is known for reposition of fragments during a bone skeleton fracture, comprising a remote control and electric drives, characterized in that it is made in the form of two identical modules connected hydraulic cylinders with the possibility of mobility, each of which contains a base, fixed and movable curbstones, panel, reposition unit and movement units.

Из патента RU 2182468 С1, 20.05.2002, А61В 17/00, известна хирургическая система, включающая в себя первое хирургическое устройство, второе хирургическое устройство, входное устройство, формирующее управляющий сигнал для первого хирургического устройства или второго хирургического устройства, и интерфейс, имеющий первый входной канал, соединенный со входным устройством, первый выходной канал, соединенный с первым хирургическим устройством, и второй выходной канал, соединенный со вторым хирургическим устройством, при этом указанный интерфейс имеет селекторный канал, выполненный с возможностью подключения первого входного канала к другому выходному каналу.From the patent RU 2182468 C1, 05.20.2002, A61B 17/00, a surgical system is known including a first surgical device, a second surgical device, an input device generating a control signal for a first surgical device or a second surgical device, and an interface having a first an input channel connected to an input device, a first output channel connected to a first surgical device, and a second output channel connected to a second surgical device, wherein said interface has elektorny channel configured to connect the first input channel to a different output channel.

Из патента RU 2412799 С1, 27.02.2011, В25J 9/00, известна Медицинская роботизированная система для выполнения медицинских процедур, содержащая робот-манипулятор для роботизированного манипулирования медицинским инструментом, причем робот-манипулятор содержит основание, руку манипулятора, имеющую по существу вертикальную часть, поддерживаемую основанием, и по существу горизонтальную часть, поддерживаемую вертикальной частью, запястный шарнир манипулятора, поддерживаемый рукой манипулятора, и исполнительный блок, поддерживаемый запястным шарниром манипулятора и скомпонованный для удержания медицинского инструмента, при этом рука манипулятора имеет цилиндрическую кинематическую конфигурацию, имеющую призматическое первое сочленение для изменения высоты вертикальной части путем обеспечения поступательной степени свободы вдоль по существу вертикальной оси, вращательное второе сочленение для изменения угла поворота между вертикальной частью и горизонтальной частью путем обеспечения вращательной степени свободы вокруг по существу вертикальной оси, и призматическое третье сочленение для изменения досягаемости горизонтальной части путем обеспечения поступательной степени свободы вдоль по существу горизонтальной оси.From patent RU 2412799 C1, 02.27.2011, B25J 9/00, a medical robotic system for performing medical procedures is known, comprising a robot manipulator for robotic manipulation of a medical instrument, the robot manipulator comprising a base, a manipulator arm having a substantially vertical part, supported by the base, and essentially the horizontal part, supported by the vertical part, the wrist joint of the manipulator supported by the arm of the manipulator, and the actuator unit supported by the wrist joint m of the manipulator and arranged to hold the medical instrument, while the arm of the manipulator has a cylindrical kinematic configuration having a prismatic first joint for changing the height of the vertical part by providing a translational degree of freedom along a substantially vertical axis, a rotational second joint for changing the angle of rotation between the vertical part and the horizontal partly by providing a rotational degree of freedom around a substantially vertical axis, and a prismatic third ochlenenie to change the distance from the horizontal part by providing a translational degree of freedom along an essentially horizontal axis.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в снижении возможности послеоперационного рецидива и повышение степени ремиссии пациентов.The problem to which the present utility model is directed is to reduce the possibility of postoperative relapse and increase the degree of remission of patients.

Поставленная задача решается за счет того, что роботизированное устройство для проведение малоинвазивных эндоскопических операций, согласно полезной модели, состоит из четырех взаимосвязанных между собой узлов-модулей: модуля хирурга, включающего в себя четыре блока: блок главных контроллеров, блок стереоскопического окуляра, блок левой и правой боковой панелей, обеспечивающих функцию пользовательского интерфейса для конфигурации системы, и блок панели ножного выключателя, позволяющей оператору-хирургу управлять камерой, инструментами и электрохирургическим блоком, не извлекая голову из стереоскопического окуляра; модуля-манипулятора, состоящий из, по меньшей мере, двух инструментальных манипуляторов, выполненных с возможностью перемещения в трех плоскостях и вращения, манипулятор видеокамеры и сенсорный дисплей; модуля тележки пациента, выполненной секционной, и предназначенный для поддержки инструментальных манипуляторов и манипулятора камеры работы с инструментами; и модуля технического зрения, состоящий из следующих компонентов: осветителя, эндоскопов, головки трехмерной стереоскопической камеры; блоков управления камерой; регулятора фокуса; системы селекторной связи; разделительного трансформатора и разветвителя питания.The problem is solved due to the fact that the robotic device for conducting minimally invasive endoscopic operations, according to the utility model, consists of four interconnected nodes-modules: a surgeon's module, which includes four blocks: the main controller unit, the stereoscopic eyepiece block, the left and the right side panels providing the user interface function for system configuration, and the foot switch panel unit allowing the surgeon operator to control the camera, instrument s and electrosurgical unit, without removing the head from the stereoscopic eyepiece; a manipulator module, consisting of at least two instrumental manipulators configured to move in three planes and rotate, a camcorder manipulator and a touch display; module of the patient trolley, made sectional, and designed to support instrumental manipulators and the manipulator of the camera working with tools; and a technical vision module, consisting of the following components: illuminator, endoscopes, head of a three-dimensional stereoscopic camera; camera control units; focus adjuster; intercom systems; isolation transformer and power splitter.

Тележка пациента выполнена с возможностью регулировки положения всех ее секций с помощью пульта дистанционного управления.The patient trolley is configured to adjust the position of all its sections using the remote control.

Модуль-манипулятор содержит шесть инструментальных манипулятора.The manipulator module contains six instrumental manipulators.

Блок панели ножного выключателя состоит из пяти ножных выключателей.The footswitch panel unit consists of five footswitches.

Техническим результатом полезной модели является упрощение хода операции с минимизированием времени на ее проведение, при одновременном повышении точности выполняемых работ.The technical result of the utility model is to simplify the course of an operation while minimizing the time it takes to conduct it, while improving the accuracy of the work performed.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Роботизированное устройство (РХК) состоит из четырех взаимосвязанных между собой узлов-модулей.A robotic device (RCC) consists of four interconnected module nodes.

Модуль хирургаSurgeon module

Это центр управления системой. Оператор модуля хирурга должен находиться вне стерильной зоны хирургического блока, управлять манипулятором с инструментами и трехмерным эндоскопом руками, используя контроллеры, и ногами, используя педали.This is the system control center. The operator of the surgeon's module should be outside the sterile area of the surgical unit, control the manipulator with tools and a three-dimensional endoscope with your hands using controllers and legs using pedals.

На модуле хирурга должны иметься функциональные кнопки для эргономичной настройки рабочего места оператора.The surgeon's module must have functional buttons for ergonomic adjustment of the operator's workplace.

В стереоскопическом окуляре, концы инструментов должны выравниваться руками хирурга, лежащими на главных контроллерах. Такая конструкция будет предназначаться для симулирования естественного выравнивания глаз, рук, а также инструмента при проведении различных хирургических операций. Естественное выравнивание, в свою очередь, поможет оптимизировать координацию в системе глаз-рука. Это будет означать, что данная система позволит хирургу быть столь же ловким, как и в открытой хирургии, оперируя в минимально инвазивной среде. Дальнейшее управление должно обеспечиваться масштабированием движений и уменьшением тремора, что минимизирует влияние естественного дрожания рук или нежелательных движений. Оператор модуля хирурга также может изменять вид с полноэкранного режима на режим нескольких изображений, который должен показывать трехмерное изображение операционного поля наряду с двумя дополнительными изображениями от вспомогательных входов.In a stereoscopic eyepiece, the ends of the instruments should be aligned with the hands of the surgeon lying on the main controllers. This design will be designed to simulate the natural alignment of the eyes, hands, and also the instrument during various surgical operations. Natural alignment, in turn, will help optimize coordination in the eye-arm system. This will mean that this system will allow the surgeon to be as dexterous as in open surgery, operating in a minimally invasive environment. Further control should be ensured by scaling of movements and reduction of tremor, which minimizes the effect of natural hand shake or unwanted movements. The operator of the surgeon's module can also change the view from full-screen mode to multi-image mode, which should show a three-dimensional image of the surgical field along with two additional images from the auxiliary inputs.

Модуль хирурга должен состоять из следующих блоков:The surgeon's module should consist of the following blocks:

- Главные контроллеры;- The main controllers;

- Стереоскопический окуляр;- Stereoscopic eyepiece;

- Левая и правая боковые панели;- Left and right side panels;

- Панель ножного выключателя.- Panel foot switch.

Главные контроллеры будут давать хирургу возможность управлять инструментами и эндоскопом внутри пациента. Главные контроллеры должны обеспечивать естественную амплитуду движений и эргономический комфорт, даже в течение длительных операций.The main controllers will give the surgeon the ability to control instruments and the endoscope within the patient. The main controllers must provide a natural range of motion and ergonomic comfort, even during long operations.

Чтобы использовать главные контроллеры, оператор модуля хирурга должен захватывать каждый контроллер своими указательным и большим пальцами. Оператор активизирует и управляет манипулятором и инструментами, сводя и разводя большой и указательный пальцы; он перемещает инструменты и эндоскоп в теле пациента, перемещая кисти и/или предплечья своих рук. Эти перемещения точно и плавно копируются тележкой пациента, таким образом, виртуально перемещая руки оператора в операционное поле.To use the main controllers, the operator of the surgeon's module must grab each controller with his forefinger and thumb. The operator activates and controls the manipulator and tools, bringing together and spreading the thumb and forefinger; he moves the instruments and the endoscope in the patient’s body, moving the hands and / or forearms of his hands. These movements are accurately and smoothly copied by the patient’s cart, thus virtually moving the operator’s hands into the surgical field.

Стереоскопический окуляр должен создавать графический интерфейс для оператора модуля хирурга и эргономично сконструированный порт стереоскопического окуляра обеспечивать поддержку головы и шеи для комфортного расположения во время выполнения операции. Настройка высоты стереоскопического окуляра должны осуществляться путем нажатия кнопок со стрелками «Вверх» и «Вниз», расположенных сбоку левой боковой панели.The stereoscopic eyepiece should create a graphical interface for the operator of the surgeon module and the ergonomically designed port of the stereoscopic eyepiece provide support for the head and neck for a comfortable location during the operation. The height adjustment of the stereoscopic eyepiece should be carried out by pressing the buttons with the Up and Down arrows located on the side of the left side panel.

Когда эндоскоп будет активизирован, интегрированные левые и правые телевизионные каналы стереоскопического окуляра обеспечат оператору непрерывное трехмерное видео, виртуально перемещая глаза оператора в хирургическое поле. Порт обзора также должен отображать сообщения и символы, передающие состояние РХК оператору модуля хирурга.When the endoscope is activated, the integrated left and right television channels of the stereoscopic eyepiece provide the operator with continuous three-dimensional video, virtually moving the operator’s eyes into the surgical field. The review port should also display messages and symbols that convey the status of the MLC to the operator of the surgeon module.

Левая и правая боковые панели должны быть расположены с обеих сторон подлокотника модуля хирурга. Панели обеспечивают функции пользовательского интерфейса для конфигурации системы.The left and right side panels should be located on both sides of the armrest of the surgeon module. The panels provide user interface functions for system configuration.

Панель ножного выключателя должна позволять оператору-хирургу управлять камерой, инструментами и электрохирургическим блоком, не извлекая голову из стереоскопического окуляра.The footswitch panel should allow the surgeon to control the camera, instruments and electrosurgical unit without removing the head from the stereoscopic eyepiece.

Панель должна состоять из пяти ножных выключателей, маркированных следующим образом:The panel shall consist of five foot switches marked as follows:

- захват;- capture;

- камера;- camera;

- управление фокусировкой;- focus control;

- электрокоагуляция;- electrocoagulation;

- вспомогательный.- auxiliary.

Ножные выключатели ЗАХВАТ и КАМЕРА управляются в двух режимах: «нажать и удерживать», «кратко наступить».CAPTURE and CAMERA foot switches are controlled in two modes: “press and hold”, “briefly step on”.

Нажатие и удерживание ножного выключателя ЗАХВАТ отключает главные контроллеры от управления инструментами и делает главные контроллеры свободно перемещаемыми в пространстве. Это позволит оператору-хирургу перемещать главные контроллеры для эргономического комфорта, и исправлять ситуацию, когда главные контроллеры покидают рабочую область. Когда педаль освобождается, главные контроллеры возобновляют управление инструментами.Pressing and holding the CAPTURE footswitch disables the main controllers from tool management and makes the main controllers freely movable in space. This will allow the surgeon to move the main controllers for ergonomic comfort, and correct the situation when the main controllers leave the work area. When the pedal is released, the main controllers resume control of the instruments.

В то время как оператор модуля хирурга будет перемещать главные контроллеры, инструменты остаются в неподвижном состоянии «замороженными» до тех пор, пока хирург не возобновит управление, отпустив педаль ЗАХВАТ.While the operator of the surgeon module will move the main controllers, the instruments remain stationary “frozen” until the surgeon resumes control by releasing the CAPTURE pedal.

Быстрое краткое нажатие ножного выключателя ЗАХВАТ переключит управление инструментальными манипуляторами, которые связаны с одним и тем же главным контроллером.A quick brief press of the CAPTURE footswitch will switch the control of the tool manipulators that are connected to the same main controller.

Нажатие и удерживание ножного выключателя КАМЕРА отключает главные контроллеры от управления инструментами и дает управление эндоскопом. В этом режиме, оператор модуля хирурга использует оба главных контроллера одновременно, чтобы уменьшить поле зрения или увеличить поле зрения, вести эндоскоп из стороны в сторону или повернуть его.Pressing and holding the CAMERA footswitch disables the main controllers from instrument control and gives control of the endoscope. In this mode, the surgeon module operator uses both main controllers at the same time to reduce the field of view or increase the field of view, guide the endoscope from side to side or rotate it.

Когда педаль отпущена, главные контроллеры снова будут управлять инструментами.When the pedal is released, the main controllers will again control the instruments.

Быстрое краткое нажатие ножного выключателя КАМЕРА переключает режимы стереоскопического окуляра с полноэкранного на режим нескольких изображений (многооконный дисплей) и наоборот.A quick brief press of the CAMERA footswitch switches the stereoscopic eyepiece modes from full-screen to multiple-image mode (multi-window display) and vice versa.

Ножной выключатель управления фокусировкой управляет фокусированием и расфокусированием.The focus control foot switch controls focus and defocus.

Ножной выключатель ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИЯ инициирует монополярные электрохирургические инструменты, генераторы которых совместимы с системой.The ELECTROCOAGULATION foot switch initiates monopolar electrosurgical instruments, the generators of which are compatible with the system.

РХК должен обеспечивать одновременное расположение и работу (управление) шестью манипуляторами и универсальную систему крепления стандартных (уже используемых в существующих роботохирургических комплексах) инструментов, а также манипуляции с инструментом, позволяющие перемещать последние вдоль осей X, Y, Z.The RCC should provide the simultaneous location and operation (control) of six manipulators and a universal system for attaching standard (already used in existing robotic surgical complexes) instruments, as well as manipulations with the instrument, allowing them to be moved along the X, Y, Z axes.

протяженность перемещения:travel distance:

ось X - до 200 мм;X axis - up to 200 mm;

ось Y - до 200 мм;Y axis - up to 200 mm;

ось Z - до 150 мм;Z axis - up to 150 mm;

точность позиционирования:positioning accuracy:

ось Х - 0,1 мм;X axis - 0.1 mm;

ось Y - 0,1 мм;Y axis - 0.1 mm;

ось Z - 0,1 мм;Z axis - 0.1 mm;

погрешность при повторяемости (10 циклов):repeatability error (10 cycles):

ось Х - 0,1 мм;X axis - 0.1 mm;

ось Y - 0,1 мм;Y axis - 0.1 mm;

ось Z - 0,1 мм;Z axis - 0.1 mm;

вращение вокруг осей X, Y, Zrotation around the axes X, Y, Z

угол вращения:rotation angle:

ось Х - до 270°;X axis - up to 270 °;

ось Y - до 270°;Y axis - up to 270 °;

ось Z - до 360°;Z axis - up to 360 °;

точность позиционирования:positioning accuracy:

ось Х - 0,5°;X axis - 0.5 °;

ось Y - 0,5°;Y axis - 0.5 °;

ось Z - 0,5°;Z axis - 0.5 °;

погрешность при повторяемости (10 циклов):repeatability error (10 cycles):

ось X - 0,8°;X axis - 0.8 °;

ось Y - 0,8°;Y axis - 0.8 °;

ось Z - 0,8°;Z axis - 0.8 °;

Манипулятор должен обладать системой крепления, позволяющей регулировать его положение (в комплекте с приспособлением) в следующем диапазоне: протяженность перемещения:The manipulator must have a fastening system that allows you to adjust its position (complete with the device) in the following range: travel distance:

ось X - до 400 мм;X axis - up to 400 mm;

ось Y - до 1000 мм;Y axis - up to 1000 mm;

ось Z - до 250 мм;Z axis - up to 250 mm;

точность позиционирования:positioning accuracy:

ось X - 5 мм;X axis - 5 mm;

ось Y - 5 мм;Y axis - 5 mm;

ось Z - 5 мм;Z axis - 5 mm;

вращение вокруг осей X, Y, Zrotation around the axes X, Y, Z

угол вращения:rotation angle:

ось Х - до 90°;X axis - up to 90 °;

ось Y - до 90°;Y axis - up to 90 °;

ось Z - до 180°;Z axis - up to 180 °;

точность позиционирования:positioning accuracy:

ось Х - 3°;X axis - 3 °;

ось Y - 3°;Y axis - 3 °;

ось Z - 3°;Z axis - 3 °;

При этом расчет расположения точек закрепления робота должен выполняться автоматически.In this case, the calculation of the location of the robot attachment points should be performed automatically.

Конструкция РХК должна предусматривать возможность пересечения отдельных манипуляторов на сектор до 35°.The design of the RCC should include the possibility of intersection of individual manipulators per sector up to 35 °.

Тележка пациентаPatient trolley

Тележка пациента - операционный модуль системы и ее основная функция должна состоять в поддержке инструментальных манипуляторов и манипулятора камеры.The patient trolley is the operating module of the system and its main function should consist in supporting instrumental manipulators and a camera manipulator.

РХК должен использовать технологию периферийного центра. Периферийный центр - фиксированная точка в пространстве, вокруг которой двигаются манипуляторы тележки пациента. Технология периферийного центра позволит системе маневрировать инструментами и эндоскопами в хирургическом поле, оказывая минимальное давление на стенку тела пациента.RCC should use peripheral center technology. The peripheral center is a fixed point in the space around which the manipulators of the patient cart move. The technology of the peripheral center will allow the system to maneuver instruments and endoscopes in the surgical field, exerting minimal pressure on the patient’s body wall.

Оператор модуля-тележки пациента должен находиться в стерильной хирургической зоне, помогая оператору модуля хирурга, заменяя инструменты и эндоскопы и выполняя другие действия около пациента. Оператор тележки пациента должен видеть операционное поле, используя интегрированный монитор с сенсорным экраном. Чтобы гарантировать безопасность пациента, действия оператора тележки пациента должны иметь приоритет над действиям оператора модуля хирурга.The operator of the patient trolley module must be in the sterile surgical area, assisting the operator of the surgeon module, replacing instruments and endoscopes, and performing other operations around the patient. The patient trolley operator must see the surgical field using the integrated touch screen monitor. To ensure patient safety, the actions of the operator of the patient cart must take precedence over the actions of the operator of the surgeon module.

Тележка пациента должен соответствовать следующим основным требованиям:The patient trolley must meet the following basic requirements:

- электрогидравлическая регулировка положения всех секций с помощью пульта дистанционного управления;- electro-hydraulic adjustment of the position of all sections using the remote control;

- гидравлическая регулировка в 2-х плоскостях вверх\вниз, тренделенбург\антитренделенбург;- hydraulic adjustment in 2 planes up / down, trendelenburg \ antitrendelenburg;

- рентгенпроницаемая рабочая поверхность панелей; мягкое, электропроводящее, легко чистящееся покрытие устойчивое к дез. растворам;- X-ray permeable working surface of the panels; soft, conductive, easy to clean coating resistant to des. solutions;

- съемная обивка панелей для наилучшей дезинфекции;- removable panel upholstery for the best disinfection;

- сиденье с вырезом для гинекологичеких вмешательств;- a seat with a cutout for gynecological interventions;

- минимальные зазоры между покрытиями, никакой опасности для вмятин;- minimum gaps between coatings, no danger to dents;

- станина, рамовая конструкция из хромникелевой стали двойной обработки;- bed, frame construction made of chrome-nickel steel of double processing;

- боковые шины 10×25 мм по обеим сторонам стола для крепления принадлежностей;- side tires 10 × 25 mm on both sides of the table for attaching accessories;

- основание, закрытое сверху и снизу пластиковыми чехлами, на колесах;- the base, closed at the top and bottom with plastic covers, on wheels;

- четыре двойных колеса, диаметром 125 мм, с защитой от попадания жидкости, электропроводные;- four double wheels, with a diameter of 125 mm, with protection against liquid ingress, electrically conductive;

- педаль для центральной фиксации стола;- pedal for central fixation of the table;

- педаль для регулировок поверхности стола;- pedal for adjusting the surface of the table;

- двойной рычаг для предварительного выбора направления регулировки поверхности стола;- double lever for preliminary selection of the direction of adjustment of the table surface;

- рычаг для пневматического изменения положения спинной секции;- a lever for pneumatically changing the position of the back section;

- приспособления для крепления робота.- devices for mounting the robot.

Тележка пациента должна размещаться в стерильной зоне. Тележка пациента должна иметь место в операционном блоке, где тележку пациента можно будет укрыть перед перемещением на место у операционного стола. Это должна быть область операционной, где тележка не будет соприкасаться с нестерильными объектами или препятствовать движению в операционной. После укрытия тележки пациента, расположения пациента на столе, обработки и отграничения операционного поля, введения портов, используйте моторный привод тележки пациента, чтобы переместить ее в стерильную зону.The patient cart should be placed in a sterile area. The patient trolley should be in the operating unit, where the patient trolley can be covered before moving to a place near the operating table. This should be the area of the operating room where the cart will not come into contact with non-sterile objects or impede movement in the operating room. After sheltering the patient trolley, placing the patient on the table, processing and delimiting the surgical field, introducing ports, use the motor drive of the patient trolley to move it to the sterile area.

Тормоза тележки должны быть устроены так, чтобы автоматически включаться, когда моторный привод не используется. Замки колес должны быть расположены на задних колесах тележки технического зрения. Они должны быть заперты после того, как тележка установлена для выполнения операции.Trolley brakes must be designed to automatically engage when the motor drive is not in use. Wheel locks should be located on the rear wheels of the technical vision trolley. They must be locked after the trolley is installed to carry out the operation.

Тележка технического зрения должна размещаться рядом с тележкой пациента, непосредственно у стерильной зоны, чтобы позволить оператору тележки пациента видеть составные части дисплея. Тележка технического зрения должна находиться достаточно близко к тележке пациента, чтобы позволять неограниченные перемещения кабеля камеры в течение всей операции.The vision cart must be located next to the patient cart, directly at the sterile area, to allow the patient cart operator to see the components of the display. The vision cart must be close enough to the patient cart to allow unlimited movement of the camera cable throughout the operation.

Модуль тележки технического зренияVision Cart Module

Данный модуль должен содержать следующие блоки:This module should contain the following blocks:

- Осветитель;- Lighter;

- Эндоскопы;- Endoscopes;

- Головка стерео камеры;- The head of the stereo camera;

- Блоки управления камерой;- Camera control units;

- Регулятор фокуса;- Focus adjuster;

- Система селекторной связи;- Intercom system;

- Разделительный трансформатор и разветвитель питания.- Isolation transformer and power splitter.

Свет от осветителя должен доставляться к эндоскопу через волоконную оптику, раздвоенный световод и проецироваться в операционное поле.The light from the illuminator should be delivered to the endoscope through fiber optics, a bifurcated fiber, and projected into the surgical field.

С РХК должны поставляться эндоскопы различных размеров (в зависимости от требований и области применения): трехмерный эндоскоп (прямой или угловой) и двухмерный эндоскоп.Endoscopes of various sizes (depending on requirements and scope) should be supplied with RCC: a three-dimensional endoscope (straight or angular) and a two-dimensional endoscope.

Свет от осветителя должен идти по стволу эндоскопа через волоконно-оптические кабели, а затем проецироватьсятся в операционное поле. Тепло от волоконно-оптических кабелей должно минимизировать образование тумана на линзе эндоскопа. Телевизионное изображение хирургической области, захваченное эндоскопом, будет посылаться назад по левому и правому каналам к головке камеры. Головка камеры должна соединяться с левым и правым блоком управления камерой, а также с регулятором фокуса.The light from the illuminator should go through the barrel of the endoscope through fiber optic cables, and then project into the surgical field. The heat from fiber optic cables should minimize the formation of fog on the endoscope lens. A television image of the surgical area captured by the endoscope will be sent back through the left and right channels to the camera head. The camera head must be connected to the left and right camera control unit, as well as to the focus control.

С хирургической системой используются две головки камеры: стандартная 60-градусная широкоугольная головка камеры и 45-градусная головка камеры большого увеличения. Изображения от эндоскопа преобразуются головкой камеры в электрические сигналы, которые посылаются к обрабатывающим видео компонентам тележки технического зрения и модуля хирурга. Головка стерео камеры должна давать среднее увеличение 6-10х.The surgical system uses two camera heads: a standard 60-degree wide-angle camera head and a 45-degree high-magnification camera head. Images from the endoscope are converted by the camera head into electrical signals that are sent to the video-processing components of the Vision Cart and surgeon module. The head of the stereo camera should give an average magnification of 6-10x.

Головка камеры, наряду с манипулятором камеры, должна укрываться полимерной стерильной пленкой, чтобы сохранялась стерильность операционного поля.The camera head, along with the camera manipulator, should be covered with a sterile polymer film in order to maintain the sterility of the surgical field.

Например, при сложной операции восстановления митрального клапана хирургическое поле должно быть увеличено в 6-10х по сравнению с тем, что видно при открытой хирургической операции без лупы.For example, with a complex mitral valve restoration operation, the surgical field should be increased by 6-10x compared to what is seen with an open surgery without a magnifying glass.

Блоки управления камерой должны преобразовывать сигнал от головки камеры в аналоговые видеосигналы. После преобразования, видеосигналы посылаются в модуль хирурга для дальнейшей обработки. С помощью блоков управления камерой пользователи (операторы) могут установить баланс белого и баланс черного цвета, уровень усиления, а также выполнить дополнительные установки монитора по стандартным цветным полосам.Camera control units must convert the signal from the camera head to analog video signals. After conversion, the video signals are sent to the surgeon's module for further processing. Using camera control units, users (operators) can set the white balance and black balance, gain level, as well as perform additional monitor settings using standard color bars.

Регулятор фокуса должен быть предназначен для регулировки фокуса линзы эндоскопа, чтобы сделать хирургическое изображение более четким. Оператор модуля хирурга может также отрегулировать фокус при помощи панели ножного выключателя.The focus adjuster should be designed to adjust the focus of the endoscope lens to make the surgical image clearer. The surgeon module operator can also adjust the focus using the footswitch panel.

Инструменты должны быть устроены так, чтобы предоставить хирургам естественную ловкость при большей амплитуде движений, чем даже у человеческой руки. Это даст большую точность при оперировании в минимально инвазивной среде. Комплект инструментов должен обеспечивать самое быстрое и самое точное пришивание, диссекцию и манипуляцию тканями среди всех хирургических платформ.Instruments should be designed to provide surgeons with natural agility with a greater range of motion than even a human hand. This will give greater accuracy when operating in a minimally invasive environment. The tool kit should provide the fastest and most accurate sewing, dissection and manipulation of tissues among all surgical platforms.

Система РХК управления эндоскопическими инструментами предназначена, для их точного управления.The RHC control system for endoscopic instruments is designed for their precise control.

В РХК используются следующие виды инструментов жесткие эндоскопы, тупые и острые эндоскопические диссекторы, ножницы, скальпели, ультразвуковые ножницы, щипцы/захваты, иглодержатели, эндоскопические ретракторы, стабилизаторы, электрокаутеры и принадлежности для эндоскопических манипуляций тканями, включая захватывание, пересечение, тупую и острую диссекцию, сопоставление, лигирование, электрокаутеризацию, сшивание, размещение микроволновых зондов для абляции и принадлежностей в ходе урологических хирургических процедур, общих лапароскопических хирургических процедур, гинекологических лапароскопических хирургических процедур, общих не сердечно-сосудистых торакоскопических хирургических процедур и торакоскопически-ассистированных кардиотомических процедур.The following types of instruments are used in the RHC: rigid endoscopes, blunt and sharp endoscopic dissectors, scissors, scalpels, ultrasound scissors, forceps / grabs, needle holders, endoscopic retractors, stabilizers, electrocautery and accessories for endoscopic tissue manipulations, including grabbing, crossing, blunt and sharp dissection , matching, ligation, electrocautery, stitching, placement of microwave probes for ablation and accessories during urological surgical procedures, common paws Roscopic surgical procedures, gynecological laparoscopic surgical procedures, general non-cardiovascular thoracoscopic surgical procedures, and thoracoscopically assisted cardiotomy procedures.

Claims (4)

1. Роботизированное устройство для проведение малоинвазивных эндоскопических операций, характеризующееся тем, что состоит из четырех взаимосвязанных между собой узлов-модулей: модуля хирурга, включающего в себя четыре блока: блок главных контроллеров, блок стереоскопического окуляра, блок левой и правой боковой панелей, обеспечивающих функцию пользовательского интерфейса для конфигурации системы, и блок панели ножного выключателя, позволяющей оператору-хирургу управлять камерой, инструментами и электрохирургическим блоком, не извлекая голову из стереоскопического окуляра; модуля-манипулятора, состоящего из, по меньшей мере, двух инструментальных манипуляторов, выполненных с возможностью перемещения в трех плоскостях и вращения, манипулятора видеокамеры и сенсорного дисплея; модуля тележки пациента, выполненной секционной, и предназначенного для поддержки инструментальных манипуляторов и манипулятора камеры работы с инструментами; и модуля технического зрения, состоящего из следующих компонентов: осветителя, эндоскопов, головки трехмерной стереоскопической камеры; блоков управления камерой; регулятора фокуса; системы селекторной связи; разделительного трансформатора и разветвителя питания.1. A robotic device for conducting minimally invasive endoscopic operations, characterized in that it consists of four interconnected nodes-modules: a surgeon's module, which includes four blocks: a block of main controllers, a block of a stereoscopic eyepiece, a block of left and right side panels that provide the function user interface for system configuration, and the footswitch panel block allowing the surgeon to control the camera, instruments and electrosurgical unit bending his head from a stereoscopic eyepiece; a manipulator module, consisting of at least two instrumental manipulators configured to move in three planes and rotate, a camcorder manipulator and a touch screen; module of the patient trolley, made sectional, and designed to support instrumental manipulators and the manipulator of the camera working with tools; and a technical vision module, consisting of the following components: illuminator, endoscopes, head of a three-dimensional stereoscopic camera; camera control units; focus adjuster; intercom systems; isolation transformer and power splitter. 2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что тележка пациента выполнена с возможностью регулировки положения всех ее секций с помощью пульта дистанционного управления.2. The device according to claim 1, characterized in that the patient's trolley is configured to adjust the position of all its sections using a remote control. 3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что модуль-манипулятор содержит шесть инструментальных манипуляторов.3. The device according to claim 1, characterized in that the module-manipulator contains six instrumental manipulators. 4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что блок панели ножного выключателя состоит из пяти ножных выключателей. 4. The device according to claim 1, characterized in that the foot switch panel unit consists of five foot switches.