形件和至少具有阀活门的阀活门系统,该阀活门系统如此将耦联单元的非无菌的驱动元件隔离,使得其与整个耦联单元在装上具有无菌阀的无菌遮蔽件之后相对于无菌环境是无菌隔离的。阀活门系统的打开机构在此结构上优选设计为,使得该打开机构不能够通过无意的操纵从外面被打开。此外,被驱动元件也可以被无菌单元的无菌壳体和尤其是被无菌单元的至少一个无菌活门无菌地隔离。
[0064]驱动元件和被驱动元件优选如此设计,使得腹腔镜外科手术仪器可以以总共四个自由度运动,即:
[0065]1.仪器杆的旋转;
[0066]2.仪器顶端不依赖于仪器杆的旋转;
[0067]3.仪器顶端相对于仪器杆的弯曲;
[0068]4.外科手术仪器的操纵,尤其是用于引起两个相对彼此可运动地设置的元件的相对运动、例如仪器顶端或者剪切刀片的夹持运动。
[0069]无菌单元的无菌壳体在与无菌阀连接期间优选被压入第二连接区域的容纳区域中并且通过在无菌阀上的机械止动件防止意外的松开。因此机械止动件引起在无菌阀和无菌单元之间的止动连接。为了将无菌单元与无菌阀分离,手动地对解锁键进行操纵,使得无菌单元可以与第二连接区域分离、优选从第二连接区域的容纳区域中被取出。
[0070]—般性而言,任意的元件的面向患者的一端被视为近身体中心(端)。一般性而言,元件的背离患者的一端被视为远身体中心(端)。
【附图说明】
[0071]另外的特征和优点在下述说明中得出,下述说明借助于实施例并结合附图对本发明进行详细地解释。在附图中:
[0072]图1是用于机械手辅助外科手术的具有操纵器的系统的示意图,该系统具有四个操纵器臂,仪器单元的一个无菌单元可分别与这些操纵器臂连接;
[0073]图2是在图1中所示的操纵器的前视图;
[0074]图3是操纵器臂的一个部段的透视图,该部段具有用于将操纵器臂与包括无菌单元的仪器单元親联的親联单元、与親联单元親联的无菌阀和仪器单元的与无菌阀親联的无菌单元;
[0075]图4是根据图3的布置系统的另一个透视图;
[0076]图5是用于将设置在无菌区域中的仪器单元与操纵器臂的非无菌的耦联单元连接的布置系统;
[0077]图6是操纵器臂的耦联单元的示意图;
[0078]图7是隐去壳体上侧的根据图6的耦联单元;
[0079]图8是没有上壳体部分的根据图6和7的親联单兀;
[0080]图9是根据图6至8的耦联单元的纵剖视图;
[0081]图10是具有关闭的和锁止的无菌活门的无菌阀的透视图;
[0082]图11是具有无菌单元的打开的无菌活门的仪器单元的透视图;
[0083]图12是具有关闭的无菌活门的根据图11的仪器单元的透视图;
[0084]图13是移去底板的根据图11和12的仪器单元;
[0085]图14是根据图13的仪器单元的局部的剖视图,该仪器单元具有多个可借助于耦联单元的驱动元件被驱动的元件;
[0086]图15是耦联单元、无菌阀和仪器单元的布置系统的俯视图;
[0087]图16是在用于将仪器单元与跟耦联单元耦联的无菌阀连接的第一位置中的根据图15的布置系统沿着剖切线0-0的剖视图;
[0088]图17是在用于将仪器单元与跟耦联单元耦联的无菌阀连接的第二位置中的根据图15的布置系统沿着剖切线0-0的剖视图;
[0089]图18是在用于将仪器单元与跟耦联单元耦联的无菌阀连接的第三位置中的根据图15的布置系统沿着剖切线0-0的剖视图;
[0090]图19是仪器单元、无菌阀和耦联单元在连接状态中的剖视图;
[0091]图20是根据第二实施形式的仪器单元的局部;
[0092]图21是根据第二实施形式的具有无菌阀的无菌遮蔽件;
[0093]图22是根据第三实施形式的仪器单元的局部;并且
[0094]图23是根据第三实施形式的具有无菌阀的无菌遮蔽件。
【具体实施方式】
[0095]图1示出一种用于机械手辅助外科手术的系统10的示意图,该系统具有操纵器12,该操纵器具有一个支架14和四个操纵器臂16a至16d。在其它的实施例中,操纵器12也可以具有更多的或者更少的操纵器臂I6a至l6d。每个操纵器臂16a至16d经由操纵器臂16a至16d的親联单元与无菌仪器单元300a至300d连接。仪器单元300a至300d是无菌的并且除了用于将仪器单元300a至300d与操纵器臂16a至16d的耦联单元耦联的无菌单元以外还包括外科手术仪器、尤其是末端执行器,其中,末端执行器可以借助于操纵器臂16a至16d的耦联单元运动和/或被操纵。取代外科手术仪器,仪器单元300a至300d也可以包括光学仪器、尤其是内窥镜和/或医疗设备、尤其是用于涂敷药物的医疗设备、用于排出冲洗液的医疗设备和/或用于吸走清洗液和/或分泌物的医疗设备。
[0096]支架14具有立在手术室的地板上的支架脚24。操纵器臂16a至16d与支架14的支架头20连接。在其它的实施形式中所述支架也可以是天花板支架。
[0097]支架头20的位置可以借助于第一驱动单元22和设置在支架脚24中的第二驱动单元26进行调节。借助于驱动单元22可以使各支架臂28、30彼此相对运动。借助于驱动单元26可以使支架臂30相对于支架脚24的安装面的倾角发生改变和/或使支架臂30绕着竖直转动轴线转动。一般而言,在对患者进行手术之前实现支架头20的定位。在手术期间,支架头20相对于手术台34的支柱32的位置通常不改变。借助于控制单元36对操纵器12进行控制。控制单元36经由数据和/或控制线与输入和输出单元37连接,该输入和输出单元借助于至少一个显示单元尤其是将手术区的图像实时地输出给操作人员。操作人员进行输入操作,通过该输入操作在患者手术期间对仪器单元300a至300d进行定位和操纵。输入和输出单元37因此也用作人机界面。
[0098]控制单元36还经由控制和/或数据连接线与手术台34的未示出的控制单元连接。经由该控制和/或数据连接线确保:手术台34的患者支承面的位置或者患者支承面的部分的位置只有在如下情况下才可以发生变化,即这基于仪器单元300a至300d的定位对于待进行手术的患者无危险时。
[0099]手术台34以及仪器单元300a至300d设置在无菌手术区39中。操纵器臂16a至16d和支架14不是无菌的。操纵器12的伸入无菌手术区39中的区域、即操纵器臂16a至16d、支架头20和支架臂28的一部分被无菌地包裹在借助于虚线表示的柔性的无菌套38、例如无菌薄膜中,使得所述操纵器臂、支架头和支架臂的一部分可以无危险地设置在无菌手术区39中。输入和输出单元37设置在无菌区域39外部并且因而无需被无菌包裹。
[0100]在多次手术的情况下,在手术期间根据手术进程必须多次更换仪器单元300a至300do因此必须在操纵器臂16a至16d和仪器单元300a至300d之间设置无菌接口,该无菌接口确保:在仪器单元300a至300d分离之后,操纵器臂16a至16d的耦联单元的非无菌部件也被无菌遮蔽。此外,由于接触了操纵器臂16a至16d的親联单元的非无菌元件,仪器单元300a至300d的被污染的元件在仪器单元300a至300d与操纵器臂16a至16d分离之后必须被无菌遮蔽,从而仪器单元300a至300d可以放置在无菌区域39中,而不会污染在无菌区域39中的其它元件。对此在操纵器臂16a至16d的耦联单元和仪器单元300a至300d之间设有无菌阀,该无菌阀具有至少一个阀活门,当没有仪器单元300a至300d与无菌阀连接时,该阀活门是关闭的,从而无菌区域39的非无菌耦联单元借助于柔性的无菌套38和集成到该无菌套中的无菌阀与无菌区域39隔离。
[0101]在图2中示出根据图1的操纵器12的前视图。操纵器12的操纵器臂16a至16d分别具有多个部段40a至58a,这些部段可借助于集成的驱动单元彼此相对运动,使得各仪器单元300a至300d能够在无碰撞的情况下精确地定位。用于隔离操纵器臂16a至16d的一部分的无菌套38在图2中未示出。操纵器臂16a的各部段用附图标记40a至58a表示。其它的操纵器臂16b至16d具有相同的结构并且具有在图2中出于清楚原因未示出的部段40b至58b、40c至58c和40d至58d。操纵器臂16a至16d的相同元件具有相同的附图标记并且标记有附加的字母以区分各操纵器臂16a至16d。在后续说明中给出的实施形式针对操纵器臂16a和仪器单元300a,它们在后面用操纵器臂16和仪器单元300表示。操纵器臂16a的部段40a至58a在后面被表示为部段40至58。但所述实施形式以相同方式适用于相同构造的操纵器臂16b至16d和仪器单元300b至300d。具有相同结构和/或相同功能的元件用相同的附图标记表示。
[0102]图3示出操纵器臂16的一个部段的透视图,该部段具有用于将操纵器臂16与包括无菌单元400的仪器单元300親联的親联单元100。为此,親联单元100与集成到无菌套38中的无菌阀200连接。无菌阀200不仅可以与耦联单元100而且也可以与无菌单元400连接和可再次分离。在图3中无菌阀200不仅与耦联单元100而且与无菌单元400耦联地示出。耦联单元100设置在伸缩组件60的远端上。
[0103]伸缩组件60具有可相对彼此移动的部段62、64、66并且在图3中在移出状态中示出。伸缩组件60的部段62、64、66可以借助于驱动单元68移入和移出,使得仪器单元300的外科手术仪器500可以沿着仪器杆512的纵轴线510与耦联单元100、无菌阀200和无菌单元400 —起运动。借助于集成到部段52中的驱动单元可以使部段54与设计为活节臂的部段56 —起绕着转动轴线57转动。部段58经由耦联传动装置59与部段56连接,使得在激活与耦联传动装置59相连的驱动单元之后部段58可以绕着转动轴线61枢转。另外,耦联单元100经由在图3中不可见的耦联传动装置可相对于部段66绕着转动轴线67转动地设置。该耦联传动装置也可经由与该耦联传动装置相连的驱动单元被驱动,使得在激活该驱动单元时耦联单元100绕着转动轴线67转动。在此这样控制耦联传动装置的驱动单元,使得在操纵器臂16和其部段运动时仪器杆512的纵轴线510绕着在空间中位置固定的枢转点69枢转,由此使得在手术时优选通过套针插到患者身上的仪器杆512的纵轴线绕着枢转点69转动,从而确保通过仪器500的运动使得患者在仪器500在患者中的进入部位上仅受小的负荷并且尤其是防止患者的在仪器杆512的进入部位上受伤。
[0104]在图4中示出了根据图3的布置系统的另一个透视图,其中,不同于图3,伸缩组件60的部段62、64、66在移入状态中示出,由此仪器单元300沿着仪器杆512的纵轴线510的方向朝向外科手术仪器500的近身体中心的末端移动。由此通过伸缩组件60的移入使得仪器单元300沿着仪器500的纵轴线510朝向仪器500的近身体中心的末端方向移动。但在此,枢转点69的位置保持不变。即使在部段56、58、60绕着转动轴线57转动时,通过耦联传动装置59的驱动单元的对应控制,枢转点69在其空间位置中也可不变,其方式为:部段60绕着转动轴线61进行对应的转动并且耦联单元100绕着转动轴线67进行对应的转动。此外通过耦联传动装置的对应的驱动装置产生的虚拟转动轴线(未示出)穿过枢转点69,该虚拟转动轴线平行于转动轴线61、67并且垂直于转动轴线57延伸。
[0105]构造为活节臂的部段56的转动轴线57和仪器500的纵轴线510在枢转点69处相交。枢转点69也被称为枢轴点。
[0106]图5示出了在无菌阀200与親联单元100接合之前以及在无菌单元400与无菌阀200接下来的接合之前的耦联单元100、无菌阀200以及具有无菌单元400和外科手术仪器500的仪器单元300,该外科手术仪器有末端执行器514。设计为无菌薄膜的柔性的无菌套38在无菌阀200的环绕的连接边缘202上经由合适的连接、例如压合连接、粘接连接和/或焊接连接与该无菌阀固定连接,使得无菌薄膜38与无菌阀200 —起构成围绕与无菌区域39待隔离的非无菌元件16、100的封闭的无菌遮蔽件,例如这也在图1、3和4中示出。为了更好地表示,在图5中仅示出无菌薄膜38的围绕无菌阀200的部分。在后面的附图中无菌薄膜38部分地未不出。
[0107]为了将