用于机械手辅助外科手术的设备的制造方法_2

文档序号:9875359阅读:来源:国知局
无菌单元与跟耦联单元相连的无菌阀连接时,设置在其初始位置中的第二平移驱动元件与设置在其初始位置中的第二平移被驱动元件可自动地直接接入口 ο
[0035]因此特别有利的是,在无菌单元与无菌阀分离之后第一和/或第二平移被驱动元件借助于弹性可变形元件运动到其初始位置中并且在无菌单元与无菌阀分离之后,第一和/或第二平移驱动元件借助于驱动元件运动到其初始位置中。由此确保,无菌单元与无菌阀的重新连接是可简单实现的并且由此引起的驱动元件与被驱动元件的耦联是可简单实现的。
[0036]此外有利的是,被驱动元件沿着外科手术仪器的纵轴线相继地设置,所述被驱动元件从外科手术仪器的近身体中心的端部以如下顺序设置:第一旋转被驱动元件、第一平移被驱动元件、第二旋转被驱动元件、第二平移被驱动元件。作为选择地,在所述顺序中可以紧接着沿着纵轴线设置电触点和/或光学接口。在无菌单元与无菌阀以及无菌阀与耦联单元的相连接的状态中,与被驱动元件互补的驱动元件、与所述电触点互补的电触点和与所述光学接口互补的光学接口对置地设置。由此能够实现不仅无菌单元而且耦联单元的紧凑的和经济的结构。
[0037]另外有利的是,所述第一旋转被驱动元件无相对转动地与外仪器杆连接,用于使外仪器杆转动。由此通过第一旋转驱动元件经由第一旋转被驱动元件能够简单地实现外仪器杆绕着其纵轴线的转动。
[0038]另外,所述第一平移被驱动元件与沿着外仪器杆的纵轴线方向纵向可移动地设置在外仪器杆中的第一内仪器杆连接,其中,在第一内仪器杆运动时仪器顶端能绕着转动轴线枢转,该转动轴线优选垂直于外科手术仪器的纵轴线延伸。由此,尤其是在借助于第一线性驱动单元驱动平移被驱动元件时,在外科手术仪器的近身体中心的端部上设置的仪器顶端可以弯曲。
[0039]所述第二旋转被驱动元件可以无相对转动地与设置在第一内仪器杆中的第二内仪器杆无相对转动地连接,第二内仪器杆转动实现末端执行器的与外仪器杆不相关的旋转。取代第二内仪器杆或者在第二内仪器杆中可以设有转动或推动杆,该转动或推动杆可以尤其是弹性可变形的并且例如构造为金属丝绳。
[0040]第二平移被驱动元件可以与相对于第一内仪器杆纵向可移动地设置的第二内仪器杆连接,用于操纵末端执行器。由此可以简单地实现尤其是仪器顶端的末端执行器的操纵。
[0041]末端执行器可绕着枢转的转动轴线优选垂直于内仪器杆和外仪器杆的纵轴线。优选地内仪器杆和外仪器杆是彼此无相对转动的。此外,外仪器杆和内仪器杆具有相同的纵轴线、即它们是同轴的。
[0042]另外有利的是,无菌单元具有与第二内仪器杆同轴的且与其导电连接的至少一个第一滑环。由此可以将电能从耦联单元经由滑环传导给末端执行器,以便给例如用于高频外科手术的单极的外科手术仪器供应电能。
[0043]特别有利的是,无菌单元具有与第一内仪器杆同轴地与该第一内仪器杆电连接的第二滑环,其中,第二内仪器杆和第一内仪器杆彼此电绝缘地设置。优选第一内仪器杆和外仪器杆也彼此电绝缘地设置。由此也可以给用于双极的外科手术仪器的电能传递可靠地供应电能。
[0044]特别有利的是,外科手术仪器包括具有两个借助于第二内仪器杆彼此可相对运动的臂的末端执行器并且各臂彼此电绝缘地设置。各臂分别与电缆导电连接,这些电缆在第二内仪器杆中或者在设置在第二内仪器杆中的第三仪器杆中引导。所述电缆优选是用于在无菌单元和末端执行器之间传递电能的被绝缘的导线。由此可以简单地实现高频电能从无菌单元到仪器顶端或者说到末端执行器的简单和可靠的传递。此外,末端执行器的第一臂可以主动运动以便产生各臂彼此的相对运动,而末端执行器的第二臂静止。臂优选是夹持臂、夹紧臂并且可以分别包括切割区域和/或夹紧区域。
[0045]另外有利的是,无菌单元具有第一支承件,用于使外仪器杆相对于无菌单元的可与无菌阀耦联的壳体可转动地支承,并且无菌单元具有至少一个第二支承件,用于使转动和推动杆相对于无菌单元的壳体可转动地支承。由此可以简单地实现仪器杆的元件和被驱动元件的简单和可靠的支承。
[0046]另外有利的是,耦联单元经由供电线与控制单元和/或供电单元的控制电路连接、优选经由至少一个插塞连接器连接,用于给设置在耦联单元中的至少一个电驱动单元供电。优选在耦联单元中设有四个电驱动单元,它们分别驱动一个驱动元件、例如第一旋转驱动元件、第二旋转驱动元件、第一平移驱动元件和/或第二平移驱动元件。
[0047]另外,控制单元可以经由至少一个控制和/或信号单元、优选经由插塞连接器与親联单元连接,以便将控制单元与親联单元连接。親联单元也可以与至少一个供电线连接,以便为高频外科手术输送高频电能。所述高频电能优选经由耦联单元的滑环触点传递给无菌单元的滑环。由此可以实现用于高频外科手术的外科手术仪器的简单使用,其中,向高频外科手术的外科手术仪器的供电在无单独的连接线的情况下简单地通过无菌单元与耦联单元的耦联实现。
[0048]此外,无菌单元和耦联单元可以具有用于对测量和/或控制信号和/或图像信息进行光学和/或电传递的传递器件,以便提供用于照明和/或用于在无菌单元和耦联单元之间的图像传递的光学通路。
[0049]在本发明中,尤其是在无菌单元与无菌阀连接时用于与被驱动元件親联的事先被无菌遮蔽的驱动元件被释放。在无菌单元与无菌阀分离时,至少第一传递器件被再次无菌隔离。优选地,在无菌单元与无菌阀连接和分离时,无菌阀已经与耦联单元连接。优选无菌阀在外科手术的整个时期内保持与耦联单元连接,其中,具有无菌单元的仪器单元多次地与操纵器臂的耦联单元分离并又与其连接并且可以被更换为具有另外的无菌单元的另外的仪器单元。
[0050]通过本发明尤其可能的是,无菌阀未装备有机械和/或电传递器件,从而不仅非无菌操纵器臂和非无菌耦联单元的可靠的无菌隔离而且驱动单元与被驱动单元的可靠的耦联在中间未连接有另外的传递器件、尤其是在中间未连接有另外的机械传递器件的情况下是可能的。无菌遮蔽件尤其是包括无菌的柔性的器材、例如无菌薄膜和至少一个无菌阀。
[0051]有利的是,无菌单元具有至少一个无菌活门,该无菌活门在关闭状态中将第二传递器件无菌隔离。在无菌单元与无菌阀连接时,实现阀活活门和无菌活门相应地从关闭状态运动到打开状态中,从而在第一传递器件和第二传递器件之间的直接传动通过在打开状态中被阀活门和无菌活门释放的开口实现。在无菌单元与无菌阀分离时,实现阀活门和无菌活门相应地从打开状态运动到关闭状态中,从而阀活门在所述分离之后将第一传递器件与无菌区域隔离并且无菌活门在所述分离之后将第二传递器件与无菌区域隔离。
[0052]无菌单元根据说明书开头的定义是第I类和第2类的器材并且因而是无菌的。
[0053]另外有利的是,耦联单元能够与无菌阀的第一连接区域连接并且无菌单元能够与无菌阀的第二连接区域连接。第一连接区域和第二连接区域优选设置在各无菌阀的相互背离侧上。由此可以实现在外科手术之前、外科手术期间和外科手术之后,不仅无菌遮蔽件而且无菌单元的简单耦联并且因而简单的操作。另外特别有利的是,第二连接区域构造为容纳区域,无菌单元在与第二连接区域连接时可被至少部分第容纳在该容纳区域中。由此可以在无菌单元和无菌阀之间形成简单和可靠的连接。尤其是无菌单元可以至少部分地被压入容纳区域中并且在那里被锁止。
[0054]另外有利的是,无菌阀具有第三连接区域,柔性的遮蔽件可与该第三连接区域连接,其中,第三连接区域优选环绕着无菌阀、优选环绕在周面上、优选在第一和第二连接区域之间设置。通过所述无菌阀实现用于将耦联单元与无菌单元耦联的无菌区域和非无菌区域的简单连接,而无菌单元如此不被污染,即无菌单元在与无菌阀分离之后可以不再保持在无菌区域中。
[0055]优选耦联单元设置在操纵器臂的近身体中心的端部上。
[0056]另外有利的是,无菌阀的第一连接区域可经由第一可分离的止动连接件与耦联单元连接,而无菌阀的第二连接区域可经由第二可分离的止动连接件与无菌单元连接。由此无菌阀不仅与耦联单元而且与无菌单元能够可靠地可连接并且能够简单地又与它们分离,从而对不仅具有无菌阀的无菌遮蔽件而且无菌单元的简单操作、尤其是在手术期间的简单操作是可能的。
[0057]特别有利的是,耦联单元包括至少一个耦联传感器,该耦联传感器探测正确地与无菌阀连接的无菌单元的存在。另外,所述设备具有控制单元,只有当借助于耦联传感器探测到正确地与无菌阀连接的无菌单元时,该控制单元才允许在第一传递器件和第二传递器件之间的传递。在另一种有利的实施形式中,耦联传感器借助于设置在无菌单元上的探测元件进行探测,在与无菌阀连接时该探测元件一直伸入到与耦联单元连接的第一连接区域中,使得不仅无菌单元与第二连接区域正确地连接而且耦联单元与第一连接区域正确地连接。控制单元将被驱动元件通过驱动元件的驱动释放,优选只有当耦联传感器已经探测到在无菌单元与第二连接区域之间以及在親联单元与第一连接区域的正确连接时,控制单元才将被驱动元件通过驱动元件的驱动释放或者说允许该驱动。
[0058]附加地可以借助于耦联传感器简单地探测,是否至少无菌单元正确地与无菌阀连接,从而可以由此得出:无菌单元正确地与无菌阀并且经由无菌阀正确地与操纵器臂的耦联单元连接。由此可以通过驱动元件实现被驱动元件的安全的驱动。
[0059]外科手术仪器优选包括可插入患者的身体开口中的至少一个末端执行器,例如夹钳、剪刀、夹持器、针保持器、微型解剖器、夹紧设备、缝合设备、冲洗和/或吸走设备、切割刀片、烧灼探头、导管和/或吸嘴。由此外科手术仪器可以选择性地具有不同的末端执行器,这些末端执行器可以用于常见的微创手术、尤其是在腹腔镜外科手术中的微创手术。但附加地或取代地也可使用其它的外科手术仪器。尤其是外科手术仪器也可以是光学的外科手术仪器,例如内窥镜,该内窥镜于是具有另外的光学和电的传递器件或者接口,例如用于摄像机控制的或光学的光导纤维连接件的图像数据传递的、尤其是用于照明的电触点。
[0060]第二方面涉及一种用于机械手辅助外科手术的布置系统、尤其是用于在无菌区域内部借助无菌外科手术仪器进行远程机械手辅助作业过程的布置系统。该布置系统具有至少一个根据权利要求1或者根据事先给出的扩展方案之一所述的设备、一个显示单元以及至少一个用于输入至少一个输入命令的装置,该显示单元实时地、优选作为图像序列输出手术区的至少一个图像,外科手术仪器的末端执行器可以位于该手术区中,该布置系统还具有控制单元,该控制单元根据输入命令借助于至少一个驱动单元使操纵器臂和经由无菌阀与操纵器臂的耦联单元连接的无菌单元定位。由此可以简单地实现操纵器臂的用于对无菌单元定位的简单控制和/或用于对无菌单元进行操作的操作处理。优选输入装置具有可由操作人员、例如外科医生操纵的操纵元件,其中,输入装置检测操纵元件的空间位置变化并且产生与检测到的空间位置变化相对应的输入命令。控制单元根据输入命令产生至少一个控制命令,通过该控制命令引起无菌单元和/或在远端上设有无菌单元的外科手术仪器的至少一个端部的相同的或按比例缩小的空间位置变化,和/或通过该控制命令引起对在远端上设有无菌单元的外科手术仪器的操纵和或比例缩小的操纵。由此可以简单地实现通过位于手术室内远离患者的或者位于手术室之外的操作人员对外科手术仪器的简单定位和/或操纵。作为实时的图像输出,借助于图像采集单元检测的图像的直接输出优选作为视频序列,而没有超出在图像处理时产生的延迟之外的延迟。
[0061]另外有利的是,所述布置系统具有多个根据权利要求1或者根据给出的扩展方案之一所述用于机械手辅助外科手术的设备。输入装置优选具有至少两个可被操作人员操纵的操纵元件,其中,输入装置检测每个操纵元件的空间位置变化并且相应地产生与所检测到的空间位置变化相对应的输入命令。控制单元根据每个输入命令相应地产生至少一个控制命令,通过该控制命令引起用于机械手辅助外科手术的在操纵时刻配属于相应的操纵元件的设备的在远端上设有无菌单元的外科手术仪器的至少一个端部的相同的或按比例改变的空间位置变化,和/或通过该控制命令引起该外科手术仪器的操纵和或按比例操纵。由此可以利用多个仪器进行手术,这些仪器同时位于手术区中或者说这些仪器在内窥镜手术时同时位于患者的腹腔中。
[0062]无菌阀可以具有两个阀活门,并且和无菌单元可以具有两个无菌活门。
[0063]无菌阀在所有的所述的实施形式中不是用于在操纵器臂和无菌单元之间传递电能、电或光学信号和/或机械能的功能链的组成部分。更确切地说,无菌阀可以包括固定的成
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