BR112012011435B1

BR112012011435B1 - Mecanismo de instrumento cirúrgico, conjunto robótico de instrumento cirúrgico e sistema robótico de instrumento cirúrgico

Info

Publication number: BR112012011435B1
Application number: BR112012011435-2A
Authority: BR
Inventors: Gregory W. Dachs; Gregory W. Dachs Ii; Todd E. Murphy; William McDonald; Bruce M. Schena; William A. Burbank
Original assignee: Intuitive Surgical Operations, Inc.
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2020-06-23
Also published as: US20230372033A1; US11660152B2; JP2013510686A; CN102596087A; US10779896B2; US20170367775A1; EP3381397B1; US20200382921A1; EP2498710B1; US9763740B2; US8640788B2; US20110118754A1; KR20120100916A; KR101999802B1; EP3381397A1; JP2015144830A; KR102115312B1; BR112012011435A2; KR101800723B1; EP2498710A1

Abstract

A presente invenção refere-se a mecanismos, conjuntos, sistemas, ferramentas e métodos que incorporam o uso de um eixo de transmissão deslocado dentro de um membro independentemente giratório. Um mecanismo de exemplo inclui uma base e um eixo principal montado para girar em relação à base, um primeiro eixo de transmissão montado no interior do eixo principal e um primeiro recurso de transmissão encaixado com o primeiro eixo de transmissão. O eixo principal inclui uma extremidade proximal, uma extremidade distal e um eixo geométrico rotacional de eixo principal definido entre eles. O primeiro eixo de transmissão é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal. Um eixo geométrico rotacionak de primeiro recurso de transmissão é definido para o primeiro recurso de transmissão e é fixo em relação â base à medida que o eixo principal gira. O primeiro recurso de transmissão gira o primeiro eixo de transmissão

Description

REFERÊNCIAS CRUZADAS A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica o benefício segundo 35 U.S.C. § 119(e) do Pedido de Patente dos Estados Unidos N° 61/260.919 (depositado em 13 de novembro de 2009, intitulado "Motor Interface For Parallel Drive Shafts Within An Independent Rotating Member"), que é aqui incorporado através de referência. Esse pedido também está relacionado com o Pedido de Patente dos Estados Unidos N° xx/xxx. xxx (simultaneamente depositado, intitulado "Wrist Articulation By Linked Pull Rods") [Pasta do Procurador No. ISRG 02320/US], Pedido de Patente dos Estados Unidos No. xx/xxx, xxx (simultaneamente depositado; intitulado "Double Universal Joint") [Pasta do Procurador No. ISRG 02340/US], Pedido de Patente dos Estados Unidos No. xx/xxx, xxx (simultaneamente depositado, intitulado "Surgical Tool Containing Two Degree of Freedom Wrist") [Pasta do Procurador No. ISRG 02350/US], e Pedido de Patente dos Estados Unidos No. xx/xxx,xxx (simultaneamente depositado, intitulado "End Effector With Redundant Closing Mechanisms") [Attorney Docket No. ISRG 02330/US], todos os quais são aqui incorporados através de referência.

ANTECEDENTES

[002] Técnicas cirúrgicas minimamente invasivas são objetivadas na redução da quantidade de tecido estranho que é danificado durante procedimentos de diagnóstico ou cirúrgicos, assim, reduzindo o tempo de recuperação do paciente, o desconforto e os efeitos colaterais prejudiciais. Como uma consequência, a duração média de uma internação hospitalar para cirurgia padrão pode ser encurtada significativa- mente, usando técnicas cirúrgicas minimamente invasivas. Também, tempos de recuperação do paciente, o desconforto do paciente, os efeitos colaterais cirúrgicos e tempo longe do trabalho também podem ser reduzidos com cirurgia minimamente invasiva.

[003] Uma forma comum de cirurgia minimamente invasiva é a endoscopia e uma forma comum de endoscopia é a laparoscopia, que é a inspeção e a cirurgia minimamente invasivas no interior da cavidade abdominal. Em cirurgia laparoscópica padrão, o abdômen de um paciente é insuflado com gás e luvas de cânula são passadas através de pequenas incisões (aproximadamente, meia polegada ou menos) para proporcionar orifícios de entrada para instrumentos laparoscópi- cos.

[004] Instrumentos cirúrgicos laparoscópicos, em geral, incluem um endoscópio (por exemplo, laparoscópio) para visualização do campo cirúrgico e instrumentos para trabalhar no local cirúrgico. Os instrumentos de trabalho, tipicamente, são similares àqueles usados em cirurgia convencional (aberta), exceto que a extremidade de trabalho ou efetor de extremidade de cada instrumento é separado de seu cabo por um tubo de extensão (também conhecido como, por exemplo, um eixo de instrumento ou um eixo principal). O efetor de extremidade pode incluir, por exemplo, um grampo, pinça, tesoura, grampeador, instrumento de cautério, cortador linear ou suporte de agulha.

[005] Para realizar procedimentos cirúrgicos, o cirurgião passa instrumentos de trabalho através de luvas de cânula até um local cirúrgico interno e os manipula do lado de fora do abdômen. O cirurgião vê o procedimento a partir de um monitor que mostra uma imagem do local cirúrgico tomada do endoscópio. Técnicas endoscópicas similares são empregadas, por exemplo, em artroscopia, retroperitoneosco- pia, pelviscopia, nefroscopia, cistoscopia, cisternoscopia, sinoscopia, histeroscopia, uretroscopia e semelhantes.

[006] Sistemas robóticos telecirúrgicos , minimamente invasivos, estão sendo desenvolvidos para aumentar a dextreza de um cirurgião , quando trabalhando em um local cirúrgico interno, bem como para permitir a um cirurgião operar um paciente a partir de uma localização remota (fora do campo estéril). Em um sistema de telecirurgia, ao cirurgião, frequentemente, é proporcionada uma imagem do local cirúrgico em um console de controle. Enquanto vê uma imagem tridimensional do local cirúrgico em um visor ou tela adequado, o cirurgião realiza os procedimentos cirúrgicos no paciente através da manipulação de dispositivos mestre de entrada ou de controle do console de controle. Cada um dos dispositivos mestre de entrada controla o movimento de um instrumento cirúrgico servomecanicamente atuado/ articulado. Durante o procedimento cirúrgico, o sistema telecirúrgico pode proporcionar atuação mecânica e controle de uma variedade de instrumentos ou ferramentas cirúrgicas tendo efetores de extremidade que desempenham diversas funções para o cirurgião, por exemplo, sustentação ou acionamento de uma agulha, agarramento de um vaso sanguíneo, dessecando tecido ou semelhante em resposta à manipulação dos dispositivos mestre de entrada.

[007] A manipulação e o controle desses efetores de extremidade é um aspecto particularmente benéfico dos sistemas cirúrgicos robóticos. Por essa razão, é desejável proporcionar instrumentos cirúrgicos que incluem mecanismos que proporcionam três graus de movimento rotacional de um efetor de extremidade para imitar a ação natural do pulso de um cirurgião. Esses mecanismos serão apropriadamente dimensionados para uso em um procedimento minimamente invasivo e relativamente simples em desenho para reduzir possíveis pontos de falha. Além disso, esses mecanismos proporcionarão uma faixa adequada de movimento para permitr que o efetor de extremidade seja manipulado em uma ampla variedade de posições.

[008] Dispositivos lineares, não robóticos, de agarramento, corte e grampeamento têm sido empregados em muitos procedimentos cirúrgicos diferentes. Por exemplo, esse dispositivo pode ser usado para ressecar um tecido canceroso ou anômalo de um trato gastrointestinal. Infelizmente, muitos dispositivos cirúrgicos conhecidos, incluindo dispositivos lineares de agarramento, corte e grampeamento, frequentemente, têm garras opostas que podem ser difíceis de manobrar dentro de um paciente. Para dispositivos conhecidos tendo garras opostas que são manobráveis dentro de um paciente, esses dispositivos podem não gerar força de aperto suficiente para algumas aplicações cirúrgicas (por exemplo, aperto de tecido, grampeamento de tecido, corte de tecido, etc.), que pode reduzir a eficácia do dispositivo cirúrgico.

[009] Desse modo, acredita-se ser uma necessidade de um aperfeiçoamento na capacidade de manobra de efetores de extremidade cirúrgicos, particularmente com relação à cirurgia minimamente invasi- va. Além disso, acredita-se haver uma necessidade de efetores de extremidade cirúrgicos com alta força de atuação, por exemplo, força elevada de agarramento.

BREVE SUMÁRIO

[0010] Mecanismos, conjuntos, sistemas, instrumentos e métodos são proporcionados, muitos dos quais incorporam o uso de um eixo de transmissão deslocado dentro de um membro independentemente giratório. Esses mecanismos, conjuntos, sistemas, instrumentos e métodos podem ser particularmente benéficos para uso em cirurgia, por exemplo, em cirurgia minimamente invasiva, em cirurgia robótica minimamente invasiva, bem como outros tipos de cirurgia. A combinação de um eixo de transmissão deslocado montado para rotação dentro de um eixo de instrumento girável independentemente permite que energia de atuação significativa seja transferida para um efetor de extremidade enquanto deixa uma região central do eixo de instrumento disponível para roteamento de outros componentes, por exemplo, cabos de controle, fios de controle, cateteres ou outros desses componentes. A atuação de eixo de transmissão pode ser usada para articular e/ ou orientar um efetor de extremidade , por exemplo, de modo a proporcionar uma força de aperto relativamente alta desejada, tal como para corte ou grampeamento, opcionalmente, com uma taxa de resposta limitada. A atuação de cabo pode ser usada para articulação e/ ou orientação de força relativamente menor do efetor de extremidade , quando uma taxa de resposta maior é desejada, tal como quando agarrando e manipulando tecidos, telecirurgicamente. Sistemas híbridos, atuados por cabo/ eixo exemplificativos podem atuar, seletivamente, uma única junta de garras de agarramento/ tratamento, usando uma transmissão de eixo de grande força ou uma transmissão por cabo de grande resposta. Embora as várias modalidades aqui divulgadas sejam descritas, principalmente, com relação às aplicações cirúrgicas, mecanismos, conjuntos, sistemas, instrumentos e métodos podem encontrar uso em uma ampla variedade de aplicações, dentro e fora do corpo humano, bem como em aplicações não cirúrgicas.

[0011] Em um primeiro aspecto, um mecanismo incluindo um eixo de transmissão deslocado montado dentro de um eixo principal rotativo é proporcionado. O mecanismo inclui uma base, um eixo principal e um primeiro recurso de transmissão encaixado com o primeiro eixo de transmissão. O eixo principal inclui uma extremidade proximal, uma extremidade distai e um eixo geométrico rotacional de eixo principal. O eixo geométrico rotacional de primeiro recurso de transmissão é definido para o primeiro recurso de transmissão e é fixo em relação à base à medida que o eixo principal gira. O primeiro recurso de transmissão gira o primeiro eixo de transmissão.

[0012] Várias abordagens podem ser usadas para girar o primeiro eixo de transmissão via o primeiro recurso de transmissão. Por exem- pio, o eixo geométrico rotacional de eixo principal e o eixo geométrico rotacional de primeiro recurso de transmissão podem ser coincidentes. O encaixe entre o primeiro recurso de transmissão e o primeiro eixo de transmissão pode permitir um movimento axial do primeiro eixo de transmissão em relação à base. O primeiro recurso de transmissão pode ser encaixado com o primeiro eixo de transmissão através de uma abertura no eixo principal. O primeiro eixo de transmissão pode incluir um segundo recurso de transmissão que se projeta através da abertura do eixo principal e encaixa o primeiro recurso de transmissão. O segundo recurso de transmissão pode incluir dentes de engrenagem externa. O primeiro recurso de transmissão pode incluir uma engrenagem de anel interno.

[0013] Em muitas modalidades, o mecanismo inclui um terceiro recurso de transmissão para girar o eixo principal. Por exemplo, um terceiro recurso de transmissão, tendo um eixo geométrico rotacional de terceiro recurso de transmissão pode encaixar o eixo principal. O eixo geométrico rotacional de terceiro recurso de transmissão pode ser fixado em relação à base 20, à medida que o terceiro recurso de transmissão gira o eixo principal.

[0014] Em muitas modalidades, um segundo eixo de transmissão é montado no interior do eixo principal e deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal. Um quarto recurso de transmissão, tendo um eixo geométrico rotacional de quarto recurso de transmissão, pode ser encaixado com o segundo eixo de transmissão. Um eixo geométrico rotacional de quarto recurso de transmissão pode ser fixo em relação à base à medida que o eixo principal gira. O quarto recurso de transmissão pode girar o segundo eixo de transmissão pode ser encaixado com o segundo eixo de transmissão através de uma abertura no eixo principal.

[0015] Em muitas modalidades, o suporte do primeiro eixo de transmissão é integrado no eixo principal. Por exemplo, o eixo principal pode incluir uma reentrância configurada para interface com um mancai suportando o primeiro eixo de transmissão e o mecanismo ainda pode incluir o mancai que suporta o primeiro eixo de transmissão. O mecanismo ainda pode incluir um anel de retenção para reter o mancai que suporta o primeiro eixo de transmissão.

[0016] Em muitas modalidades, um efetor de extremidade é acoplado com a extremidade distal do eixo principal. O efetor de extremidade pode ser acoplado com o primeiro eixo de transmissão e/ ou com o segundo eixo de transmissão. O efetor de extremidade pode ser girado através de uma rotação do eixo principal. Uma rotação do primeiro eixo de transmissão e/ ou do segundo eixo de transmissão pode atuar o efetor de extremidade.

[0017] Em muitas modalidades, o mecanismo ainda compreende um recurso de transmissão de cabo de controle e um cabo de controle encaixado com o recurso de transmissão de cabo de controle. O cabo de controle pode ser roteado dentro do eixo principal entre as extremidades proximal e distal do eixo principal. O mecanismo ainda pode compreender um efetor de extremidade acoplado com o cabo de controle. Um movimento do cabo de controle pode atuar o efetor de extremidade.

[0018] Em outro aspecto, um conjunto robótico, incluindo um eixo de transmissão deslocado, montado dentro de um eixo principal giratório, é proporcionado. O conjunto robótico inclui uma base; um eixo principal montado para girar em relação à base; um eixo de transmissão montado no interior do eixo principal ; um conjunto de atuação acoplado com o eixo principal e o eixo de transmissão; e um efetor de extremidade acoplado com o eixo principal. O eixo principal inclui uma extremidade proximal , uma extremidade distai e um eixo geométrico rotacional de eixo principal definido entre elas. O eixo de transmissão é deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal. O conjunto de atuação é operável para girar, independentemente, o eixo principal em relação à base e girar o eixo de transmissão em relação ao eixo principal. O efetor de extremidade inclui um mecanismo de eixo acionado acoplado com o eixo de transmissão.

[0019] Em muitas modalidades, o conjunto robótico ainda compreende um segundo eixo de transmissão montado no interior do eixo principal e deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal. O conjunto de atuação ainda pode ser operável para girar, independentemente, o segundo eixo de transmissão em relação ao eixo principal. O efetor de extremidade pode ainda compreender um mecanismo de atuação de segundo eixo acionado, acoplado operativamente com o segundo eixo de transmissão.

[0020] Em muitas modalidades, o conjunto robótico ainda compreende um cabo de controle acoplado com o efetor de extremidade. O cabo de controle pode ser roteado dentro do eixo principal entre as extremidades proximal e distal do eixo principal. Um movimento do cabo de controle pode atuar o efetor de extremidade.

[0021] Em outro aspecto, um conjunto robótico incluindo um eixo de transmissão deslocado montado dentro do eixo principal giratório é proporcionado. O sistema robótico inclui uma base; um eixo principal montado para girar em relação à base; um primeiro eixo de transmissão montado no interior do eixo principal ; um segundo eixo de transmissão montado no interior do eixo principal ; um conjunto de atuação acoplado com o eixo principal , o primeiro eixo de transmissão e o segundo eixo de transmissão; um controlador; e um efetor de extremidade acoplado com o eixo principal de modo que o efetor de extremidade é girado através de rotação do eixo principal. O eixo principal inclui uma extremidade proximal , uma extremidade distai e um eixo geométrico rotacional de eixo principal definido entre elas. O primeiro eixo de transmissão e o segundo eixo de transmissão são deslocados do eixo geométrico rotacional de eixo principal. O controlador inclui uma entrada e uma saída.A entrada é acoplada com um dispositivo de entrada para receber pelo menos um sinal de entrada do dispositivo de entrada. A saída é acoplada com o conjunto de atuação para enviar pelo menos um sinal de controle para o conjunto de atuação. O controlador inclui um processador e um meio tangível contendo instruções que, quando executadas fazem o processador gerar pelo um sinal de controle em resposta ao pelo menos um sinal de entrada, de modo que o dispositivo de entrada pode ser usado por um usuário para girar, independentemente, o eixo principal em relação à base, girar o primeiro eixo de transmissão em relação ao eixo principal e girar o segundo eixo de transmissão em relação ao eixo principal. O efetor de extremidade inclui um mecanismo acionado pelo primeiro eixo acoplado com o primeiro eixo de transmissão e um mecanismo de atuação acionado pelo segundo eixo, acoplado com o segundo eixo de transmissão.

[0022] Em muitas modalidades, o conjunto de atuação compreende componentes adicionais. Por exemplo, o conjunto de atuação pode incluir um primeiro motor acoplado com o primeiro eixo de transmissão e o controlador. O conjunto de atuação pode incluir um segundo motor acoplado com o segundo eixo de transmissão e o controlador. O conjunto de atuação pode incluir um motor de eixo principal acoplado com o eixo principal e o controlador. O conjunto de atuação pode incluir um primeiro codificador acoplado com o primeiro motor e o controlador. O primeiro codificador pode enviar um sinal de posição de primeiro motor para o controlador em resposta a uma posição do primeiro motor. O conjunto de atuação pode incluir um segundo codificador acoplado com o segundo motor e o controlador. O segundo codificador pode enviar um sinal de posição de segundo motor para o controlador em resposta a uma posição do segundo motor. O conjunto de atuação pode incluir um codificador de eixo principal acoplado com o motor de eixo principal e o controlador. O codificador de eixo principal pode enviar um sinal de posição de eixo principal para o controlador, em resposta a uma posição do motor de eixo principal.

[0023] Em muitas modalidades, o sistema robótico ainda compreende um cabo de controle acoplado com o efetor de extremidade. O cabo de controle pode ser roteado dentro do eixo principal entre as extremidades proximal e distal do eixo principal. Um movimento do cabo de controle pode atuar o efetor de extremidade.

[0024] Em outro aspecto, um instrumento robótico, incluindo um eixo de transmissão deslocado, montado dentro do eixo principal giratório, é proporcionado. O instrumento robótico é configurado para montagem em um manipulador tendo uma interface de instrumento com primeiro, segundo e terceiro recursos de transmissão. O instrumento robótico inclui um chassi de instrumento proximal montável, liberavel- mente, na interface de instrumento, um efetor de extremidade distai, tendo um grau distai de liberdade e um mecanismo de atuação acionado por eixo; um eixo principal tendo uma extremidade proximal adjacente ao chassi, uma extremidade distai adjacente ao efetor de extremidade , um furo que se estende entre eles e uma abertura lateral distalmente da extremidade proximal ; e um sistema híbrido de trans-missão de cabo/ eixo acoplando operativamente os recursos de transmissão da interface de instrumento ao efetor de extremidade, quando o chassi é montado na interface de instrumento. A atuação do primeiro recurso de transmissão gira o eixo principal e o efetor de extremidade em relação ao chassi em torno de um eixo geométrico rotational de eixo principal. Cabos que se estendem do chassi distalmente dentro do furo do eixo principal acoplam o grau distai de liberada do efetor de extremidade ao segundo recurso de transmissão. O primeiro eixo de transmissão acopla o mecanismo de atuação acionado por ei- xo do efetor de extremidade ao terceiro recurso de transmissão através da abertura lateral no eixo principal. O primeiro eixo de transmissão é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal.

[0025] Em outro aspecto, um método para a transmissão de torque através de um eixo de transmissão deslocado, roteado dentro de um eixo principal girável, é proporcionado. O método inclui o suporte de um eixo principal para girar em relação a uma base, de modo que o eixo principal gira em torno de um eixo geométrico rotacional de eixo principal, suportando um eixo de transmissão para girar em relação ao eixo principal ,. De modo que o eixo de transmissão gira em torno de um eixo geométrico rotacional de eixo de transmissão, que é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal , encaixando o eixo de transmissão com um recurso de transmissão, tendo um eixo geométrico rotacional de recurso de transmissão que é fixo em relação à base, à medida que o eixo principal gira, girando o eixo principal em relação à base e girando o recurso de transmissão em relação ao eixo principal , de modo a girar o eixo de transmissão em relação ao eixo principal. Em muitas modalidades, o eixo principal gira em relação à base e o eixo de transmissão gira em relação ao eixo principal , simultaneamente.

[0026] Em outro aspecto, um método cirúrgico, minimamente inva- sivo, é proporcionado. O método inclui a introdução de um efetor de extremidade em um local cirúrgico interno dentro de um paciente através de uma abertura minimamente invasiva ou orifício natural por meio da manipulação de uma base, girando o efetor de extremidade em relação à base e realizando uma tarefa cirúrgica de modo que o primeiro eixo de transmissão atua o efetor de extremidade. No método, o efetor de extremidade é suportado em relação à base por um eixo de instrumento alongado, o efetor de extremidade é girado em relação à base pela rotação do eixo de instrumento em relação à base em torno de um eixo geométrico rotacional de transmissão de instrumento e o eixo geométrico rotacional de primeiro eixo de transmissão que é desloca-do do eixo geométrico rotacional de eixo de instrumento. Em muitas modalidades, o método ainda compreende a atuação do efetor de ex-tremidade por meio da rotação de um segundo eixo de transmissão em relação ao eixo de instrumento, o segundo eixo de transmissão girando em torno de um eixo geométrico rotacional de segundo eixo de transmissão, que é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo de instrumento.

[0027] Para uma melhor compreensão da natureza e das vantagens da presente invenção, referência será feita à descrição detalhada e seguir e dos desenhos anexos. Outros aspectos, objetivos e vantagens da invenção se tornarão evidentes dos desenhos e da descrição detalhada que segue.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0028] A figura 1 é uma vista de plano de um sistema cirúrgico ro- bótico minimamente invasivo sendo usado para realizar uma cirurgia, de acordo com muitas modalidades.

[0029] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um console de controle de cirurgião para um sistema de cirurgia robótico, de acordo com muitas modalidades.

[0030] A figura 3 é uma vista em perspectiva de um carrinho eletrônico para um sistema cirúrgico robótico, de acordo com muitas modalidades.

[0031] A figura 4 ilustra, diagramaticamente, um sistema cirúrgico robótico, de acordo com muitas modalidades.

[0032] A figura 5A é uma vista frontal de um carrinho do lado do paciente (robô cirúrgico) de um sistema cirúrgico robótico, de acordo com muitas modalidades.

[0033] A figura 5B é uma vista frontal de um instrumento cirúrgicorobótico.

[0034] A figura 6 ilustra, diagramaticamente, um conjunto robótico tendo dois eixos de transmissão deslocados dentro de um eixo principal girável, de acordo com muitas modalidades.

[0035] A figura 7 ilustra diagramaticamente a integração de componentes do conjunto robótico da figura 6 com um controlador, de acordo com muitas modalidades.

[0036] A figura 8 ilustra diagramaticamente um instrumento robótico e um sistema robótico associado, de acordo com muitas modalidades.

[0037] A figura 9 é uma vista em perspectiva de um instrumento robótico que é montável liberavelmente em um manipulador de instrumento robótico, de acordo com muitas modalidades.

[0038] A figura 10 é uma vista em perspectiva da extremidade proximal de um instrumento robótico da figura 9, mostrando um conjunto de atuação, de acordo com muitas modalidades.

[0039] A figura 11 é uma vista em perspectiva de uma seção transversal do conjunto de atuação da figura 10, ilustrando componentes usados para atuar um primeiro eixo de transmissão deslocado interno, de acordo com muitas modalidades.

[0040] A figura 12 é uma vista em perspectiva ilustrando componentes do conjunto de atuação da figura 10 que são usados para atuar um segundo eixo de transmissão deslocado interno, de acordo com muitas modalidades.

[0041] A figura 13 é uma vista em perspectiva de uma seção transversal do conjunto de atuação da figura 10, ilustrando vários componentes e o roteamento de cabos de controle de efetor de extremidade , de acordo com muitas modalidades.

[0042] A figura 14 é uma vista seccional transversal do conjunto de atuação da figura 10, ilustrando vários componentes e o roteamento dos cabos de controle de efetor de extremidade , de acordo com muitas modalidades.

[0043] A figura 15A é uma vista em perspectiva de uma montagem de acoplamento de eixo principal usada para acoplar um eixo principal girável com um chassi de instrumento proximal, mostrando aberturas através das quais eixos de transmissão deslocados, montados internamente, são acionados e dentes de engrenagem externa que são usados para girar o eixo principal , de acordo com muitas modalidades.

[0044] A figura 15B é uma vista em perspectiva de um subconjunto interno que inclui dois eixos de transmissão deslocados internos e montagens de suporte associadas, de acordo com muitas modalidades.

[0045] A figura 15C é uma vista em perspectiva mostrando a combinação dos componentes das figuras 15A e 15B, de acordo com muitas modalidades.

[0046] A figura 16 é uma vista em perspectiva de um conjunto de atuação tendo uma configuração de contagem de parte reduzida, de acordo com muitas modalidades.

[0047] A figura 17 é uma vista seccional transversal em perspectiva do conjunto de atuação da figura 16.

[0048] As figuras 18A e 18B são vistas de extremidades proximal e distai, respectivamente, do conjunto de atuação da figura 16.

[0049] A figura 19 é uma ilustração em vista de plano da integração do conjunto de atuação da figura 16 dentro de um chassi de instrumento proximal, de acordo com muitas modalidades.

[0050] A figura 20 é uma ilustração diagramática simplificada de um conjunto cirúrgico, de acordo com muitas modalidades.

[0051] A figura 21 é um fluxograma de um método para transmissão de torque através de um eixo de transmissão deslocado roteado dentro de um eixo principal girável, de acordo com muitas modalidades.

[0052] A figura 22 é um fluxograma de um método cirúrgico minimamente invasivo, de acordo com muitas modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0053] Mecanismos, conjuntos, sistemas, instrumentos e métodos incorporando o uso de um eixo de transmissão deslocado dentro de um membro independentemente giratório são proporcionados. Esses mecanismos, conjuntos, sistemas, instrumentos e métodos podem ser particularmente benéficos para uso em cirurgia, por exemplo, em cirurgia minimamente invasiva, cirurgia robótica minimamente invasiva, bem como outros tipos de cirurgia. Embora as várias modalidades aqui divulgadas serem descritas principalmente com relação às aplicações cirúrgicas, mecanismos, conjuntos, sistemas, instrumentos e métodos podem ser usados em uma ampla variedade de aplicações, no interior e fora do corpo humano, bem como em aplicações não cirúrgicas.

Cirurgia Robótica Minimamente Invasiva

[0054] Fazendo referência agora aos desenhos, em que numerais de referência semelhantes representam partes semelhantes por todas as diversas vistas, a figura 1 é uma ilustração em vista de plano de um sistema Cirúrgico Robótico Minimamente Invasivo (MIRS) 10, tipicamente usado para realização de um procedimento diagnóstico ou cirúrgico minimamente invasivo em um Paciente 12, que está deitado sobre uma mesa de operação 14. O sistema pode incluir um Console de Cirurgião 16 para uso por um cirurgião 18 durante o procedimento. Um ou mais Assistentes 20 também podem participar no procedimento. O sistema de MIRS 10 pode ainda incluir um Carrinho do Lado do Paciente 22 (robô cirúrgico) e um Carrinho Eletrônico 24. O Carrinho do Lado do Paciente pode manipular pelo menos um conjunto de instrumento acoplado removivelmente 26 (daqui em diante referido, sim- plesmente, como "instrumento") através de uma incisão minimamente invasiva no corpo de paciente 12, enquanto o cirurgião 18 vê o local cirúrgico através do console 16. Uma imagem do local cirúrgico pode ser obtida por um endoscópio 28, tal como um endoscópio estereoscópico , que pode ser manipulado pelo Carrinho do Lado do Paciente 22, de modo a orientar o endoscópio 28. O Carrinho Eletrônico 24 pode ser usado para processar as imagens do local cirúrgico para exposição subsequente para o Cirurgião 18 através do Console de Cirurgião 16. O número de instrumentos cirúrgicos 26 usados de uma vez, em geral, dependerá do procedimento diagnóstico ou cirúrgico e as restrições do espaço dentro da sala de operações entre outros fatores. Se for necessário mudar um ou mais dos instrumentos 26 que estão sendo usados durante um procedimento, um Assistente 20 pode remover o instrumento 26 do Carrinho do Lado do Paciente 22 e substi- tuí-lo por outro instrumento 26 de uma bandeja 30 na sala de operações.

[0055] A figura 2 é uma vista em perspectiva do Console de Cirurgião 16. O Console de Cirurgião 16 inclui um visor para o olho esquerdo 32 e um visor para o olho direito 34 para apresentar o Cirurgião 18 com uma visão estéreo coordenada do local cirúrgico , que permite percepção de profundidade. O console 16 ainda um ou mais dispositivos de controle de entrada 36, que, por sua vez, faz o Carrinho do Lado do Paciente 22 (mostrado na figura 1) para manipular um ou mais instrumentos. Os dispositivos de controle de entrada 36 proporcionarão os mesmos grãos de liberdade que seus instrumentos associados 26 (mostrados na figura 1) de modo a proporcionar ao Cirurgião tele- presença ou a percepção de que os dispositivos de controle de entrada 36 são integrais com os instrumentos 26, de modo que o Cirurgião tem um forte sendo de controle direto dos instrumentos 26. Com essa finalidade, sensores de posição, força e realimentação tátil (não mos- trados) podem ser empregados para transmitir posição, força e sensações táteis dos instrumentos 26 de volta para as mãos do Cirurgião através dos dispositivos de controle de entrada 36.

[0056] O Console de Cirurgião 16, usualmente, está localizado na mesma sala que o paciente, de modo que o Cirurgião pode monitorar, diretamente, o procedimento, estar presente fisicamente, se necessário, e falar para um Assistente diretamente, em lugar de através do telefone ou outro meio de comunicação. Contudo, o Cirurgião pode estar localizado em uma sala diferente, um prédio completamente diferente ou outra localização remota do Paciente, permitindo procedimentos cirúrgicos remotos (isto é, operando do lado de fora do campo estéril).

[0057] A figura 3 é uma vista em perspectiva do Carrinho Eletrônico 24. O Carrinho Eletrônico 24 pode ser acoplado com o endoscópio 28 e pode incluir um processador para processar imagens capturadas para subsequente visualização, tal como para um Cirurgião no Console de Cirurgião ou em outra tela adequada localizada localmente e/ ou remotamente. Por exemplo, onde um endoscópio estereoscópico é usado, o Carrinho Eletrônico 24 pode processar as imagens capturadas de modo a apresentar ao Cirurgião imagens estéreos coordenadas do local cirúrgico. Essa coordenação pode inclui alinhamento entre as imagens opostas e pode incluir o ajusta da distância de trabalho estéreo do endoscópio estereoscópico. Como outro exemplo, o processamento de imagem pode incluir o uso de parâmetros de calibra- ção de câmera previamente determinados de modo a compensar erros de formação de imagens do dispositivo de captura de imagens, tais como aberrações ópticas.

[0058] A figura 4 ilustra diagramaticamente um sistema cirúrgico robótico 50 (tal como o sistema Ml RS 10 da figura 1). Como discutido acima, um Console de Cirurgião 52 (tal como o Console de Cirurgião 16 na figura 1) pode ser usado por um Cirurgião para controlar um Carrinho do Lado do Paciente (robô cirúrgico) 54 (tal como um Carrinho do Lado do Paciente 22 na figura 1), durante um procedimento minimamente invasivo. O Carrinho do Lado do Paciente 54 pode usar um dispositivo de formação de imagens, tal como um endoscópio estereoscópico, para capturar imagens do local do procedimento e enviar as imagens capturadas para um Carrinho Eletrônico 56 (tal como o Carrinho Eletrônico 24 na figura 1). Como discutido acima, o Carrinho Eletrônico 56 pode processar as imagens capturadas em uma variedade de maneiras antes de qualquer visualização subsequente. Por exemplo, o Carrinho Eletrônico 56 pode sobrepor as imagens capturadas com uma interface de controle virtual antes da exposição das imagens combinadas ao Cirurgião via o Console de Cirurgião 52. O Carrinho do Lado do Paciente 54 pode enviar as imagens capturadas para processamento do lado de fora do Carrinho Eletrônico 56. Por exemplo, o Carrinho do Lado do Paciente 54 pode enviar as imagens capturadas para um processador 58, que pode ser usado para processar as imagens capturadas. As imagens também podem ser processadas através de uma combinação do Carrinho Eletrônico 56 e do processador 58, que podem ser acoplados juntos de modo a processar as imagens capturadas conjuntamente, sequencialmente e/ ou outras combinações dos mesmos. Uma ou mais telas separadas 60 também podem ser acopladas com o processador 58 e/ ou o Carrinho Eletrônico 56 para visualização local e/ ou remota de imagens, tais como imagens do local do procedimento ou outras imagens relacionadas.

[0059] As figuras 5A e 5B mostram um Carrinho do Lado do Paciente 22 e um instrumento cirúrgico 62, respectivamente. O instrumento cirúrgico 62 é um exemplo dos instrumentos cirúrgicos 26. O Carrinho do Lado do Paciente 22 mostrado proporciona a manipulação de três instrumentos cirúrgicos 26 e um dispositivo de formação de imagens 28, tal como um endoscópio estereoscópico usado para a captura de imagens do local do procedimento. A manipulação é proporcionada por mecanismos robóticos tendo um número de juntas robóticas. O dispositivo de formação de imagens 28 e os instrumentos cirúrgicos 26 podem ser posicionados e manipulados através de incisões no paciente, de modo que um centro remoto cinemático é mantido na incisão, de modo a minimizar o tamanho da incisão. Imagens do local cirúrgico podem incluir imagens das extremidades distais dos instrumentos cirúrgicos 26, quando são posicionados dentro do campo de visão do dispositivo de formação de imagens 28.

Eixo(s) de Transmissão Deslocado(s) Dentro de um Eixo Girável

[0060] A figura 6 ilustra diagramaticamente um conjunto robótico 70 tendo dois eixos de transmissão deslocados dentro de um eixo principal girável, de acordo com muitas modalidades. O conjunto robótico 70 inclui um efetor de extremidade 72 que é acoplado com a extremidade distal de um eixo principal girável 74 e um conjunto de atuação 76 acoplado com o eixo principal 74 e o efetor de extremidade 72.

[0061] O efetor de extremidade 72 inclui uma base de efetor de extremidade, um primeiro mecanismo de atuação 78, um segundo mecanismo de atuação 80 e mecanismo(s) de cabo de controle 82. A base de endoscópio estereoscópico é acoplada articuladamente ao eixo principal girável 74. O primeiro mecanismo de atuação 78 e o segundo mecanismo de atuação 80 são eixos acionados e podem ser usados para atuar e/ ou articular uma variedade de recursos e/ ou dispositivos de efetor de extremidade , por exemplo, um recurso de aperto, um recurso de corte móvel, um dispositivo de corte e grampeamento ou ou-tro recurso e/ ou dispositivo de efetor de extremidade adequado que pode ser atuado e/ ou articulado com um mecanismo acionado por eixo. O(s) mecanismo(s) de cabo de controle 82 também pode(m) ser usado(s) para atuar e/ ou articular uma variedade de recursos e/ ou dispositivos de efetor de extremidade, particularmente aqueles onde uma resposta rápida é desejada, por exemplo, um recurso de aperto, um eixo principal para o pulso de base de efetor de extremidade que é usado para articular a base do efetor de extremidade em relação ao eixo principal ou outro recurso e/ ou dispositivo adequado que pode ser atuado e/ ou articulado via um ou mais cabos de controle.

[0062] A base do efetor de extremidade é acoplada com o eixo principal girável 74, de modo que uma rotação do eixo principal 74 em torno de um eixo geométrico rotacional de eixo principal produz uma rotação correspondente da base de efetor de extremidade. Conforme discutido acima, a capacidade de girar independentemente o eixo principal 74 proporciona capacidade aumentada de manobra do efetor de extremidade em relação a um eixo principal não giratório, o que pode ser benéfico durante certos procedimentos cirúrgicos, por exemplo, durante certos procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos. A base de efetor de extremidade também pode ser acoplada com o eixo principal girável 74 com um mecanismo de pulso adequado 84 que proporciona capacidade de manobra de efetor de extremidade adicional.

[0063] Dois eixos de transmissão são usados para acionar os mecanismos de atuação acionados por eixo de efetor de extremidade. Um primeiro eixo de transmissão 86 é montado para rotação em torno de um eixo geométrico rotacional de primeiro eixo de transmissão, que é deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal. O primeiro eixo de transmissão 86 é acoplado operativamente com o primeiro mecanismo de atuação 78. Igualmente , um segundo eixo de transmissão 88 é montado para rotação em torno de um eixo geométrico rotacional de segundo eixo de transmissão, que é deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal. O segundo eixo de transmissão 88 é acoplado operativamente com o segundo mecanismo de atuação 80.

[0064] O conjunto de atuação 76 é acoplado com o eixo principal girável 74, o primeiro eixo de transmissão 86, o segundo eixo de transmissão 88 e o(s) mecanismo(s) de cabo de controle 82. O eixo principal girável 74 é montado para rotação em relação a uma base do conjunto de atuação 76. O conjunto de atuação 76 é operável para produzir a rotação do eixo principal girável 74 em relação à base. O conjunto de atuação 76 também é operável para gerar qualquer combinação de rotação do eixo principal girável 74 em relação à base, rotação do primeiro eixo de transmissão 86 em relação ao eixo principal girável 74 e rotação do segundo eixo de transmissão 88 em relação ao eixo principal girável 74.

[0065] O conjunto de atuação 76 é configurado para proporcionar a funcionalidade descrita acima em que o primeiro eixo de transmissão 86 e o segundo eixo de transmissão 88 pode ser girados independentemente em relação ao eixo principal girável 74, mesmo durante a rotação do eixo principal girável 74 em relação à base. O conjunto de atuação 76 inclui um motor de eixo principal 90 acoplado com um codificador de eixo principal 92 e uma interface de eixo principal 94, um primeiro motor 96 acoplado com um primeiro codificador 98 e uma primeira interface 100, um segundo motor 102 acoplado com um segundo codificador 104 e uma segunda interface 106 e um (nos) motor (es) de cabo de controle 108 acoplado com um(ns) codificador(es) de cabo de controle 110 e uma(s) interface(s) de cabo de controle 112. A interface de eixo principal 94 é acoplada com o eixo principal girável 74 de modo a transferir movimento rotacional do motor de eixo princi-pal 90 para o eixo principal girável 74. O motor de eixo principal 90 pode ser acoplado fixamente com a base de modo que o movimento rotacional transferido resulta na rotação do eixo principal girável 74 em relação à base. O codificador de eixo principal 92 mede a orientação do motor de eixo principal 90, a interface de eixo principal 94 e/ ou o eixo principal girável 74 e pode ser acoplado com um controlador (não mostrado na figura 6) de modo a proporcionar ao controlador a orientação medida. A primeira interface 100 é acoplada com o primeiro eixo de transmissão 86 de modo a ser operável para transferir movimento rotacional do primeiro motor 96 para o primeiro eixo de transmissão 86 durante qualquer orientação e/ ou movimento rotacional do eixo principal girável 74. O primeiro codificador 98 mede a orientação do primeiro motor 96, a primeira interface 100 e/ ou o primeiro eixo de transmissão 86 e pode ser acoplado com o controlador de modo a proporcionar ao controlador a orientação medida. A segunda interface 106 é acoplada com o segundo eixo de transmissão 88 de modo a ser operável para transferir movimento rotacional do segundo motor 102 para o segundo eixo de transmissão 88 durante qualquer orientação e/ ou movimento rotacional do eixo principal girável 74. O segundo codificador 104 mede a orientação do segundo motor 102, da segunda interface 106 e/ ou do segundo eixo de transmissão 88 e pode ser acoplado com o controlador de modo a proporcionar ao controlador a orientação medida. A(s) interface(s) de cabo de controle 112 é acoplada com o(s) cabo(s) de controle 114 que são acoplados operativamente com o(s) mecanismo^) de cabo de controle 82. O(s) cabo de controle 114 podem ser roteados de modo a tolerar uma faixa de orientações rotacionais do eixo principal girável 74, por exemplo, ao serem roteados nas proximidades do eixo geométrico rotacional do eixo principal para minimizar mudanças no comprimento do cabo de controle devido à rotação do eixo principal girável 74. e por serem configurados para tolerar qualquer torção de cabo(s) de controle e/ ou torção entre cabos de controle que podem resultar para algumas orientações rotacionais do eixo principal 74 (por exemplo, tendo uma construção que tolera atrito de cabo com cabo). O(s) codificador(es) de cabos de controle 110 mede a orientação do(s) motor(es) de cabo(s) de controle 108 e/ ou a(s) interfa- ce(s) de cabo de controle 112 e pode ser acoplado com o controlador de modo a proporcionar ao controlador a orientação medida.

[0066] A figura 7 é um diagrama em blocos ilustrando a integração de componentes do conjunto robótico 70 com um controlador 116, de acordo com muitas modalidades. O controlador 116 inclui pelo menos um processador 118, que se comunica com um número de dispositivos periféricos via um subsistema de barramento 120. Esses dispositivos periféricos incluem, tipicamente, um subsistema de armazenamento 122.

[0067] O subsistema de armazenamento 122 mantém a programação básica e construções de dados que proporcionam a funcionalidade do controlador 116. Módulos de software para implementação da funcionalidade do conjunto robótico, discutida acima são armazenados tipicamente no subsistema de armazenamento 122. O subsistema de armazenamento 122 inclui, tipicamente, um subsistema de memória 124 e um subsistema de armazenamento de arquivo 126.

[0068] O subsistema de memória 124 inclui, tipicamente um número de memórias incluindo uma memória de acesso randômico principal (RAM) 128 para armazenamento de instruções e dados durante a execução do programa e uma memória somente de leitura (ROM) 130, em que instruções fixas são armazenadas.

[0069] O subsistema de armazenamento de arquivo 126 proporciona armazenamento persistente (não volátil) para arquivos de programas e de dados e pode incluir uma unidade de disco rígido, uma unidade de disco ou outra memória não volátil, tal como uma memória flash. Um dispositivo de entrada, por exemplo, uma unidade de disco, pode ser usado para entrada de módulos de software discutidos acima. Alternativamente, outras estruturas conhecidas, alternativamente, podem ser usadas para introdução dos módulos de software, por exemplo, uma porta USB.

[0070] Neste contexto, o termo "subsistema de barramento" é usado genericamente de modo a incluir qualquer mecanismo para deixar os vários componentes e subsistemas se comunicarem uns com os outros, como pretendido. O subsistema de barramento 120 é mostrado esquematicamente como um barramento único, mas um sistema típico tem um número de barramentos, tais como um barramento local e um ou mais barramentos de expansão (por exemplo, ADB, SCSI, ISA, EISA, MCA, NuBus ou PCI), bem como portas seriais e paralelas.

[0071] O controlador 116 controla componentes do conjunto robótico 70 em resposta aos variados sinais recebidos, incluindo sinais do(s) dispositivo(s) de controle de entrada 36 (mostrados na figura 2), bem como do codificador de eixo principal 92, o primeiro codificador 98, o segundo codificador 104 do(s) codificador(es) de cabo de controle 110. Os componentes controlados incluem o motor de eixo principal 90, o primeiro motor 96, o segundo motor 102 e o(s) motor(es) de cabo de controle 108. Componentes adicionais (não mostrados), tais como conversores de digital/ analógico, podem ser usados para interface de componentes com o controlador 116.

[0072] A figura 8 é um diagrama em blocos simplificado, ilustrando a integração de um instrumento cirúrgico robótico 132 dentro de um sistema cirúrgico robótico 132, de acordo com muitas modalidades. O instrumento 132 inclui um chassi de instrumento proximal 134, configurado para ser montável, liberavelmente em um manipulador 136 tendo uma interface de instrumento, configurada para interface com o instrumento proximal 134. O instrumento 132 ainda inclui um eixo principal alongado 74, que é montado para girar em relação ao chassi de instrumento proximal 134, quando girado por um motor de eixo principal, conforme discutido acima. Um efetor de extremidade 140 está acoplado com uma extremidade distal do eixo principal 74 de modo a girar junto com o eixo principal. Um sistema de controle principal 142 é acoplado operativamente com o manipulador 136. Um sistema de controle principal 142 também pode ser acoplado operativamente com o manipulador 136. A combinação do sistema de controle principal 142 e do sistema de controle auxiliar 144 pode ser usada para controlar todas as articulações possíveis do instrumento 132 via o manipulador 136. Por exemplo, o sistema de controle auxiliar 144 pode controlar os motores de acionamento para rotação de primeiro eixo de transmissão e rotação de segundo eixo de transmissão. O sistema de controle principal 142 pode controlar um motor de acionamento para rotação do eixo principal e um ou mais motores de acionamento de cabos de controle. Esse controlador auxiliar pode ser usado para suplementar configurações existentes de cirurgia robótica, de modo a permitir o uso dos instrumentos robóticos presentemente divulgados, tendo um ou mais eixos de transmissão deslocados roteados dentro de um eixo principal independentemente giratório.

[0073] A figura 9 é uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico robótico 132, de acordo com muitas modalidades. Conforme discutido acima, o instrumento 132 inclui um chassi de instrumento proximal 134, configurado para ser montável de modo liberável em um manipulador de instrumento 136. O eixo principal girável 74 acopla o efetor de extremidade 140 com o chassi de instrumento proximal 134.

[0074] A figura 10 é uma vista em perspectiva do chassi de instrumento proximal 134 da figura 9 (sem a cobertura), mostrando um conjunto de atuação 142, de acordo com muitas modalidades. O conjunto de atuação 142 inclui um primeiro motor 96 para atuação de um primeiro eixo de transmissão deslocado e um segundo motor 102 para atuação de um segundo eixo de transmissão deslocado.. Os vários codificadores discutidos acima (por exemplo, o codificador de eixo principal 92, o primeiro codificador 98, o segundo codificador 104 e o(s) codificador(es) de cabo de controle 110) podem ser integrados dentro do conjunto de atuação 142. O primeiro motor 98 é acoplado com um conjunto de pinos de conexão elétrica 144, configurados para acoplar com o conector elétrico correspondente que é acoplado com um controlador para acionar, seletivamente, o primeiro motor 96. Igualmente, o segundo motor 102 é acoplado com um conjunto de pinos de conexão elétrica 146, configurados para acoplar com um conector elétrico correspondente, que é acoplado com o controlador para acionar, seletivamente, o segundo motor 102.

[0075] A figura 11 é uma vista em perspectiva de uma seção transversal do conjunto de atuação 142 da figura 10, ilustrando componentes usados para atuar um primeiro eixo de transmissão deslocado interno, de acordo com muitas modalidades. O primeiro motor 96 é acoplado rotacionalmente com um engrenagem de primeiro motor 148. A engrenagem de primeiro motor 148 encaixa e aciona uma engrenagem proximal de primeiro eixo de acoplamento 150, que aciona um primeiro eixo de acoplamento 152. O eixo de acoplamento 152, por sua vez, gira uma engrenagem distai de primeiro eixo de acoplamento 154 encaixa uma primeira engrenagem anular 156, que inclui dentes de engrenagem externa 158, que encaixam a engrenagem distai de primeiro eixo de acoplamento 154 e dentes de endoscópio interna de anel 160. A primeira engrenagem anular 156 é montada para girar em torno da linha central do eixo principal girável 74 via um primeiro mancai de engrenagem anular 162. O primeiro eixo de transmissão 86 é montado em torno de um eixo geométrico rotacional de primeiro eixo de transmissão que é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal girável. O primeiro eixo de transmissão 86 é montado no eixo principal via dois mancais de suporte de primeiro eixo de transmissão 164. O primeiro eixo de transmissão 86 é acoplado com uma engrenagem de primeiro eixo de transmissão 166, que inclui dentes de engrenagem externa que se projetam CE uma abertura em uma montagem de acoplamento de eixo principal 168 de modo a encaixar os dentes de engrenagem interna 160 da primeira engrenagem anular 156. Em operação, a rotação do primeiro motor 96 gira a engrenagem de primeiro motor 148, que gira a engrenagem proximal de primeiro eixo de acoplamento 150, que gira o eixo de acoplamento 162, que gira a engrenagem distai de primeiro eixo de acoplamento 154, que gira a engrenagem de primeiro eixo de acoplamento 166, que gira o primeiro eixo de transmissão 85 em relação ao eixo principal 74.

[0076] Em muitas modalidades, o conjunto de atuação 142 é destinado a acomodar uma faixa de movimento axial do primeiro eixo de transmissão 86, por exemplo, através de projeção da primeira engrenagem anular 156 e da abertura na montagem de acoplamento de eixo principal 168 para uma faixa de movimento axial do primeiro eixo de transmissão 86 (por exemplo, através do aumento da dimensão da abertura e da engrenagem anular 156 na direção do movimento axial do primeiro eixo de transmissão 86 através de um tamanho suficiente para acomodar os dentes de engrenagem projetantes da engrenagem de primeiro eixo de transmissão 166, assim, permitindo que a engrenagem de primeiro eixo de transmissão 166 deslize axialmente em relação aos dentes de engrenagem interna de anel da primeira engrenagem anular 156). Esse movimento axial do primeiro eixo de transmissão 86 pode ocorrer durante articulação de uma base de efetor de extremidade em relação ao eixo principal onde a base de efetor de ex-tremidade gira em torno de um eixo pulso que é deslocado da linha central do primeiro eixo de transmissão 86.

[0077] A figura 11 também ilustra componentes de atuação usados para atuar o segundo eixo de transmissão interno 88, de acordo com muitas modalidades. O segundo eixo de transmissão 88 é montado para girar em torno de um eixo geométrico rotacional de segundo eixo de transmissão que é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal girável. O segundo eixo de transmissão 88 é montado no eixo principal via segundos mancais de suporte de eixo de transmissão 170. O segundo eixo de transmissão 88 é acoplado com uma engrenagem de segundo eixo de transmissão 172, que inclui dentes de engrenagem externa que se projetam de uma abertura em uma montagem de acoplamento de eixo principal 168 de modo a encaixar dentes de engrenagem interna de anel de uma segunda engrenagem anular 174. A segunda engrenagem anular 174 é montada para girar em torno da linha central do eixo principal girável 74 via um segundo mancai de engrenagem anular 175. Conforme discutido acima com relação ao primeiro eixo de transmissão, o conjunto de atuação 142 também pode ser projetado para acomodar uma faixa de movimento axial do segundo eixo de transmissão 88, por exemplo, através da projeção da segunda engrenagem anular 174 e da abertura na montagem de acoplamento de eixo principal 158 para uma faixa de movimento axial do segundo eixo de transmissão 88.

[0078] A figura 12 é uma vista em perspectiva ilustrando componentes do conjunto de atuação 142 da figura 10 que são usados para atuar um segundo eixo de transmissão deslocado interno, de acordo com muitas modalidades.O segundo motor 102 é acoplado rotacio- nalmente com uma engrenagem de segundo motor 176. A engrenagem de segundo motor 176 encaixa e aciona uma engrenagem proximal de segundo eixo de acoplamento 178, que aciona um segundo eixo de acoplamento 180. O segundo eixo de acoplamento 180, por sua vez, gira um engrenagem distai de segundo eixo de acoplamento 182. A engrenagem distai de segundo eixo de acoplamento 182 encaixa a segunda engrenagem anular 174, que inclui dentes de engrenagem externa que encaixam a engrenagem distai de segundo eixo de acoplamento 182 e os dentes de engrenagem interna de anel. A segunda engrenagem anular 174 é montada para girar em torno da linha central do eixo principal girável via um segundo mancai de engrenagem anular. Em operação, a rotação do segundo motor 102 gira a engrenagem de segundo motor 176, que gira a engrenagem proximal de segundo eixo de acoplamento 182, que gira a segunda engrenagem anular 174., que gira a engrenagem de segundo eixo de transmissão 172, que gira o segundo eixo de transmissão88 em relação ao eixo principal girável 74.

[0079] Em muitas modalidades, a montagem de acoplamento de eixo principal 168 inclui dentes de engrenagem externa 184 encaixados com uma interface de eixo principal 94 (não mostrada) que é acionada pelo motor de eixo principal 90 (na mostrado). A interface de eixo principal 94 e o motor de eixo principal 90 podem estar localizados em um manipulador de instrumento 136 (mostrado na figura 8) de modo a ser acoplado com a montagem de acoplamento de eixo principal 168, quando o chassi de instrumento proximal 134 é montado em um manipulador de instrumento 136.

[0080] A figura 13 é uma vista em perspectiva de uma seção transversal de componentes do conjunto de atuação da figura 10, ilustrando vários componentes e o roteamento de cabos de controle de efetor de extremidade , de acordo com muitas modalidades. O chassi de instrumento proximal 134 inclui uma base 186 que proporciona uma base de montagem para vários componentes. A montagem de acoplamento de eixo principal 168 é montada para girar em relação à base 186 via dois mancais 188. A montagem de acoplamento de eixo principal 168 suporta o epg68 suporta o eixo principal girável 74. O eixo principal 74 tem um furo axial 20 através do qual o primeiro eixo de transmissão 86, o segundo eixo de transmissão 88 e dois pares de cabos de controle 144 são roteados. O primeiro eixo de transmissão 86 e o segundo eixo de transmissão 88 são deslocados da linha central da montagem de acoplamento de eixo principal 168 e do eixo principal girável 74, que permite que os cabos de controle 114 sejam roteados ao longo da linha central do eixo principal. Em muitas modalidades, a rotação do eixo principal em relação à base produz a torção dos cabos de controle 114 devido à rotação correspondente da base de efetor de extremidade em relação à base de chassi proximal 186. O roteamento dos cabos de controle 114 ao longo da linha central do eixo principal pode ajudar a reduzir impactos prejudiciais à operação dos cabos de controle que podem ocorrer em conexão com essa torção, por exemplo, através da redução das forças de atrito de cabo com cabo e/ ou pela redução de estiramento de cabo de controle associado.

[0081] Em muitas modalidades, um par de cabos de controle é atuado por um mecanismo de atuação comum, por exemplo, por um eixo tracionador em torno do qual o par de cabos de controle é enrolado. Esse mecanismo de atuação comum pode ser usado para retrair um cabo de controle de um par de cabos de controle enquanto o outro cabo de controle do par é deixado sair por uma quantidade correspondente. A figura 13 ilustra um primeiro eixo tracionador 190 para atuar um primeiro par de cabos de controle e um segundo eixo tracionador 192 para atuar um segundo par de cabos de controle.

[0082] Em muitas modalidades, o primeiro eixo de transmissão 86 é acoplado rotacionalmente com uma extensão de primeiro eixo de transmissão 200 via um primeiro acoplamento 194 que acopla uma extremidade distal do primeiro eixo de transmissão 86 com uma extremidade proximal da extensão do primeiro eixo de transmissão 200. O primeiro acoplamento estriado 194 também pode proporcionar a acomodação de uma faixa de movimento axial da extensão do primeiro eixo de transmissão 200, que, conforme discutido acima, pode resultar durante a articulação da base de efetor de extremidade em relação ao eixo principal , devido à extensão 200 do primeiro eixo de transmissão 200 ser deslocada da linha central do eixo principal Igualmente, um segundo acoplamento estriado 196 pode ser usado em conexão com o segundo eixo de transmissão deslocado 88 e pode proporcionar benefícios similares.

[0083] A figura 14 é uma vista seccional transversal de componentes do conjunto de atuação da figura 10, ainda ilustrando vários componentes e o roteamento dos cabos de controle do efetor de extremidade , de acordo com muitas modalidades. O dentes de engrenagem interna de anel da primeira engrenagem anular 156 interagem com a engrenagem de primeiro eixo de transmissão 166 de modo que a rotação da primeira engrenagem anular 156 em relação à montagem de acoplamento de eixo principal produz uma rotação correspondente do primeiro eixo de transmissão 86 em relação à montagem de acoplamento de eixo principal. Os dentes de engrenagem interna de anel da segunda engrenagem anular 174 em relação à montagem de acoplamento de eixo principal produz uma rotação correspondente do se-gundo eixo de transmissão 88 em relação à montagem de acoplamento de eixo principal.

[0084] A figura 15A é uma vista em perspectiva da montagem de acoplamento de eixo principal 168, de acordo com muitas modalidades. A montagem de acoplamento de eixo principal 168 inclui um número de aberturas, fendas, furos de prendedores, bem como dentes de engrenagem externa. Uma primeira abertura 206 acomoda os dentes de engrenagem projetantes da engrenagem de segundo eixo de transmissão 172. Uma terceira abertura 210 acomoda um recurso pro- jetante de uma montagem de suporte de mancai de eixo de transmissão, usada para suportar a extremidade proximal do segundo eixo de transmissão. Um número de furos de prendedores 212 são proporcionados que acomodam recursos de montagem de mancai de suporte de eixo de transmissão. Em muitas modalidades, a montagem de acoplamento de eixo principal 168 inclui recursos simétricos de modo apermitir instalação reversível do primeiro e segundo eixos de transmissão. Os dentes de engrenagem externa 184 são usados para girar a montagem de acoplamento de eixo principal 168 em relação à base do chassi de instrumento proximal. Duas fendas 214 acomodam o primeiro acoplamento estriado 194 e o segundo acoplamento estriado 196.

[0085] A figura 15B é uma vista em perspectiva de um subconjunto interno que inclui os dois eixos de transmissão deslocados internos e componentes de montagem de mancai de suporte, de acordo com muitas modalidades. A porção proximal de primeiro eixo de transmissão 198 e a porção proximal de segundo eixo de transmissão 202 são recebidas dentro dos mancais que são suportados por quatro montagens de suporte internas 216. As quatro montagens de suporte internas 216 são mantidas em posição dentro da montagem de acoplamento de eixo principal 168 via quatro montagens de suporte externas 218, que são acopladas com as montagens de suporte internas 216 via dois prendedores 220 por par de montagem.

[0086] As figuras 15C e 15D são vistas mostrando a combinação dos componentes das figuras 15A e 15B, de acordo com muitas modalidades. A figura 15C é uma vista em perspectiva da combinação e a figura 15D mostra uma vista de extremidade, que mostra os prendedores 220, dentes de engrenagem externa 184, uma montagem de suporte externa 218, a engrenagem de primeiro eixo de transmissão 166, a engrenagem de segundo eixo de transmissão 172, duas montagens de suporte internas 216 e um anel retentor 222 usado para prender a extremidade proximal de segundo eixo de transmissão em relação a uma montagem de suporte interna 216. um espaço central 224 localizado entre montagens de suporte internas adjacentes 216 acomoda o roteamento dos cabos de controle (não mostrados).

[0087] Abordagens alternativas podem ser usadas para suportar um eixo de transmissão deslocado interno. Por exemplo, a figura 16 é uma vista em perspectiva de um conjunto de atuação 230 tendo uma configuração de contagem de parte reduzida. O conjunto de atuação 230 proporciona a atuação independente dos dois eixos de transmissão deslocados 86, 88 descritos acima, mas elimina alguns dos componentes descritos acima usados para suportar os dois eixos de transmissão deslocados 86, 88. O conjunto de atuação 230 inclui alguns dos componentes descritos acima, por exemplo, o primeiro eixo de transmissão 86 (oculto da visão), o segundo eixo de transmissão 88, a primeira engrenagem anular 156 e a segunda engrenagem anular 174. O conjunto de atuação 230 inclui uma montagem de acoplamento de eixo principal 168A que é configurada com suporte integrado para os mancais de suporte de eixo de transmissão. Similar à montagem de acoplamento de eixo principal 168 descrita acima, a monta-gem de acoplamento de eixo principal 168A inclui dentes de engrenagem externa 184 para encaixe com a interface de eixo principal 94 descrita acima (não mostrada).

[0088] A figura 17 é uma vista seccional transversal do conjunto de atuação 230, ilustrando detalhes da integração do suporte para os mancais de eixo de transmissão na montagem de acoplamento de eixo principal 168A. A montagem de acoplamento de eixo principal 168A é configurada com reentrâncias acessíveis externamente 232, 234, 236 que fazem interface com mancais de suporte de primeiro eixo de transmissão 164A, 164B e mancais de suporte de segundo eixo de transmissão 170A, 170B. anéis retentores 244, 246 são usados para reter os mancais de suporte 164A, 164B dentro da reentrância 234. Os anéis retentores 240, 242 são usados para reter os mancais de suporte 170A, 170B dentro da reentrância 236. A reentrância disposta dis- talmente 232 é moldada para acomodar a extremidade distal do primeiro eixo de transmissão 86. A reentrância disposta distalmente 232 é moldada para acomodar a extremidade distal do primeiro eixo de transmissão 86. A reentrância disposta proximalmente 234 é moldada para suportar os mancais de suporte dispostos proximalmente 164A, 164B e acomodar a extremidade proximal do primeiro eixo de trans-missão 86. A montagem de acoplamento de eixo principal 168A inclui um furo 238 configurado para receber deslizavelmente e acomodar o primeiro eixo de transmissão 86. A reentrância disposta distalmente 236 é moldada para suportar os mancais de suporte 170A, 170B e acomodar o segundo eixo de transmissão 88.

[0089] O primeiro eixo de transmissão 86 pode ser montado no conjunto de atuação 230 usando a seguinte sequência de montagem. Primeiro, o mancai de suporte 164A é colocado em sua posição de instalado. O anel retentor 244 é, então, movido da extremidade proximal da montagem de acoplamento de eixo principal 168A para sua posição de instalado. Um subconjunto compreendendo a primeiro engrenagem anular 156 e o mancai de primeira engrenagem anular 162 é, então, movido da extremidade proximal da montagem de acoplamento de eixo principal 168A para sua posição de instalado. Um subconjunto compreendendo a primeira engrenagem anular 156 e o primeiro mancai de engrenagem anular 162 é, então, movido da extremidade proximal da montagem de acoplamento de eixo principal 168a para sua posição de instalado. O primeiro eixo de transmissão 86 é, então, instalado, através de rosqueamento da extremidade distal do primeiro eixo de transmissão 86 através do mancai de suporte 164A e através do furo 238. O mancai de suporte 164B é, então, deslizado ao longo da reentrância 234 para sua posição de instalado. Finalmente, o anel retentor 246 é, então, movido da extremidade proximal da montagem de acoplamento de eixo principal 168A para sua posição de instalado. Uma sequência similar pode ser usada para a instalação do segundo eixo de transmissão 88 no conjunto de atuação 230.

[0090] As figuras 18a e 18B são vistas de extremidades proximal e distal, respectivamente, do conjunto de atuação 230. A figura 18A mostra o mancai de suporte localizado proximalmente 164B em relação à reentrância proximal 234 e ao primeiro eixo de transmissão 86. Os anéis retentores 240, 242, 244, 246 são moldados localmente para acomodar os mancais de suporte 170A, 170B, 164A, 164B, respectivamente. A figura 18B mostra as extremidades distais do primeiro eixo de transmissão 86 e do segundo eixo de transmissão 88, das reentrâncias associada 234, 236 na montagem de acoplamento de eixo principal 168A, bem como o mancai de suporte 170A disposto na reentrância 236.

[0091] A figura 19 é uma ilustração em vista de plano da integração do conjunto de atuação 230 dentro de um chassi de instrumento proximal 250, de acordo com muitas modalidades. Além de suportar e atuar o conjunto de atuação 230, o chassi de instrumento proximal 250 ainda inclui a atuação e o roteamento de componentes para três pares de cabos de controle que são roteados dentro do eixo principal girável.

[0092] A figura 20 é uma ilustração diagramática em vista em perspectiva simplificada de um conjunto cirúrgico 260, de acordo com muitas modalidades. O conjunto cirúrgico 260 inclui um mecanismo de atuação proximal 262, um eixo principal girável 264, um efetor de extremidade 266 e um mecanismo de pulso 268. O efetor de extremidade 266 pode incluir um ou mais mecanismos acionados de eixo (por exemplo, um mecanismo de aperto, um mecanismo de corte linear, um mecanismo de grampeamento). O conjunto cirúrgico 260 também pode incluir um ou mais mecanismos atuados por cabos, por exemplo, um mecanismo de atuação de cabo que articula uma base do efetor de extremidade em relação ao eixo principal via o mecanismo de pulso 268 e/ ou um mecanismo de atuação de cabo, que articula uma porção do efetor de extremidade em relação à base de efetor de extremidade. O mecanismo de atuação proximal 262 pode incluir o mecanismo de atuação discutido acima para a montagem e a atuação de um ou mais eixos de transmissão deslocados rateados dentro do eixo principal girável 264. O mecanismo de atuação proximal 262 pode ser configurado para uso em uma variedade de aplicações, por exemplo, como um dispositivo portátil com atuação manual e/ ou automatizada para a rotação do eixo principal 264 e/ ou um ou mais eixos de transmissão internos. Como tal, o conjunto cirúrgico 260 pode ter aplicações além da cirurgia robótica minimamente invasiva, por exemplo, cirurgia não robótica minimamente invasiva, cirurgia robótica não minimamente invasiva,cirurgia não minimamente invasiva não robótica, bem como outras aplicações onde o uso do um ou mais eixos de transmissão deslocados dentro de um eixo externo girável poderia ser benéfico.

[0093] A figura 21 é um diagrama de fluxo simplificado de um método 270 para transmitir torque através de um eixo de transmissão deslocado roteado dentro de um eixo principal girável,de acordo com muitas modalidades. Na etapa 272, um eixo principal é suportado para girar em relação a uma base. Na etapa 274, um eixo de transmissão é suportado para girar em relação ao eixo principal em torno de um eixo geométrico rotacional de esteira transportadora que é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal. na etapa 276, o eixo de transmissão deslocado é encaixado dom um recurso de transmissão tendo um eixo geométrico rotacional que é fixo em relação à base. Na etapa 278, o eixo principal é girado em relação à base. Na etapa 280, o eixo de transmissão é girado em relação ao eixo principal através da rotação do recurso de transmissão em relação ao eixo principal. As etapas do método 270 podem ser realizadas, por exemplo, usando as modalidades discutidas acima com relação às figuras de 6 a 19.

[0094] A figura 22 é um diagrama simplificado de um método cirúrgico minimamente invasivo 290, de acordo com muitas modalidades. Na etapa 292, um efetor de extremidade de um instrumento cirúrgico é introduzido em um local cirúrgico , por exemplo, um local cirúrgico interno, via uma abertura minimamente invasiva ou orifício natural do corpo. O efetor de extremidade é montado em uma extremidade distai de um eixo de instrumento alongado montado para girar em relação a uma base, de modo que o efetor de extremidade possa ser girado com o eixo de instrumento em relação à base. O efetor de extremidade é acoplado operativamente com um primeiro eixo de transmissão de modo que a rotação do primeiro eixo de transmissão em relação ao eixo de instrumento atua um primeiro mecanismo de efetor de extremidade , o primeiro eixo de transmissão sendo montado para girar em relação ao eixo de instrumento em torno de um eixo geométrico rotacional de primeiro eixo de transmissão que é deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo de instrumento que é deslocado do eixo geométrico rotacional do instrumento. Na etapa 294, o efetor de extremidade é girado através da rotação do eixo de instrumento. Na etapa 296, uma tarefa cirúrgica é realizada com o efetor de extremidade por meio da atuação do primeiro mecanismo de efetor de extremidade.

[0095] Em muitas modalidades, o método 290 envolve o uso de um efetor de extremidade que é atuado por dois eixos de transmissão. Uma ampla faixa de mecanismos de efetor de extremidade pode ser atuado por eixo de transmissão. Por exemplo, o efetor de extremidade pode incluir um recurso de aperto atuado pelo primeiro eixo de transmissão. O efetor de extremidade pode incluir um recurso de corte móvel atuado pelo segundo eixo de transmissão. A tarefa cirúrgica pode incluir tecido de aperto com recurso de aperto e tecido de corte com recurso de corte móvel. O segundo eixo de transmissão pode ser montado para girar em relação ao eixo do instrumento em torno de um eixo geométrico rotacional de segundo eixo de transmissão, que é deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo de instrumento. A efetor de extremidade pode incluir um dispositivo de corte e de grampeamento astuado pelo segundo eixo de transmissão. A tarefa cirúrgica pode incluir tecido de aperto com o recurso de aperto, tecido de grampeamento com o dispositivo de corte e grampeamento e tecido de corte com o dispositivo de corte e grampeamento..

[0096] Deve ser compreendido que os exemplos e modalidades aqui descritos são para fins ilustrativos e que várias modificações ou mudanças à luz dos mesmos serão sugeridas para pessoas habilidades na técnica e devem ser incluídos dentro do espírito e do alcance deste pedido e do escopo das reivindicações anexas. Numerosas combinações diferentes são possíveis e essas combinações devem ser consideradas como sendo parte da presente invenção.

Claims

Mecanismo de instrumento cirúrgico caracterizado pelo fato de que compreende:
uma base de instrumento cirúrgico (186);

um eixo principal de instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) montado para girar em relação à base do instrumento cirúrgico (186) e compreendendo uma extremidade proximal, uma extremidade distai e um eixo geométrico rotacional de eixo principal entre a extremidade proximal e a extremidade distai, e sobre o qual o eixo principal de instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) gira;

um primeiro eixo de transmissão (86, 198) montado no interior do eixo principal de instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e deslocado do eixo geométrico rotacional de eixo principal; e

um primeiro recurso de transmissão (156) encaixado com o primeiro eixo de transmissão (86, 198), em que:

um primeiro eixo geométrico rotacional de recurso de transmissão sobre o qual o primeiro recurso de transmissão (156) gira é definido para o primeiro recurso de transmissão (156) e é fixo em relação à base do instrumento cirúrgico (186) à medida que o eixo principal de instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) gira e o primeiro eixo de rotação do recurso de transmissão é coincidente com o eixo de rotação do eixo principal; e

o primeiro recurso de transmissão (156) gira o primeiro eixo de transmissão (86, 198) independente da rotação do eixo principal de instrumento cirúrgico (74, 168A, 264);

um recurso de transmissão do cabo de controle (190) acoplado à base do instrumento cirúrgico (186); e

um cabo de controle (114) engatado com o recurso de cabo de controle, o cabo de controle (114) sendo roteado dentro do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) entre as extremida- des proximal e distal do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo geométrico rotacional de eixo principal e o eixo geométrico rotacional de primeiro recurso de transmissão (156) são coincidentes.
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma extensão de primeiro eixo de transmissão (200), em que o encaixe entre a extensão de primeiro eixo de transmissão (200) e o primeiro eixo de transmissão (86, 198) permite um movimento axial da extensão de primeiro eixo de transmissão (86, 198) em relação à base do instrumento cirúrgico (186).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro recurso de transmissão (156) é encaixado com o primeiro eixo de transmissão (86, 198) através de uma abertura (206) no eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro eixo de transmissão (86, 198) compreende um segundo recurso de transmissão (166) que se projeta através da abertura (206) no eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e encaixa o primeiro recurso de transmissão (156).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que:
o segundo recurso de transmissão (166) compreende dentes de engrenagem externa; e

o primeiro recurso de transmissão (156) compreende uma engrenagem interna de anel (160).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um segundo recurso de transmissão (184), em que:
um eixo geométrico rotacional de segundo recurso de transmissão é definido para o segundo recurso de transmissão (166);

o segundo recurso de transmissão (166) é encaixado com o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264); e

o eixo geométrico rotacional do segundo recurso de transmissão permanece fixo em relação à base do instrumento cirúrgico (186), enquanto o segundo recurso de transmissão (166) gira o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
um segundo eixo de transmissão (88) montado no interior do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal; e

um terceiro recurso de transmissão (174) encaixado com o segundo eixo de transmissão, em que:

um eixo geométrico rotacional de terceiro recurso de transmissão é definido para o terceiro recurso de transmissão (174),

o eixo geométrico rotacional do terceiro recurso de transmissão é fixo em relação à base do instrumento cirúrgico (186), à medida que o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) gira; e

o terceiro recurso de transmissão (174) gira o segundo eixo de transmissão (88).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
um segundo eixo de transmissão (88, 202) montado no interior do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal; e

um segundo recurso de transmissão (166) encaixado com o segundo eixo de transmissão (88, 202), em que:

um eixo geométrico rotacional de segundo recurso de transmissão é definido para o segundo recurso de transmissão (166),

o eixo geométrico rotacional do segundo recurso de transmissão (166) é fixo em relação à base do instrumento cirúrgico (186), à medida que o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) gira; e

o segundo recurso de transmissão (166) gira o segundo eixo de transmissão (88, 202).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o segundo recurso de transmissão (166) é encaixado com o segundo eixo de transmissão (88, 202) através de uma abertura (208) no eixo principal.
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo principal do ins-trumento cirúrgico (168A) compreende uma reentrância (234) configurada para interface com um mancai (164A, 164B) suportando o primeiro eixo de transmissão (86, 198) e o mecanismo do instrumento cirúrgico ainda compreende o mancai (164A, 164B) suportando o primeiro eixo de transmissão (86, 198).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um anel de retenção (244, 246) para reter o mancai (164A, 164B) que suporta o primeiro eixo de transmissão (86, 198).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) acoplado com a extremidade distal do eixo principal do instrumento cirúrgico (74,168A, 264) e ao primeiro eixo de transmissão (86, 198), em que:
o efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) é girado por uma rotação do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264); e

uma rotação do primeiro eixo de transmissão (86, 198) em relação ao eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) atua o efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266).
Mecanismo de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) acoplado com o cabo de controle (114), em que um movimento do cabo de controle (114) atua o efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266).
Conjunto robótico de instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende:
um mecanismo de instrumento cirúrgico como definido na reivindicação 1;

um conjunto de atuação (76) acoplado com o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e o eixo de transmissão (89,198), o conjunto de atuação (76) operável para girar, independentemente, o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) em relação à base do instrumento cirúrgico (186); e

girar o eixo de transmissão (89, 198) em relação ao eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264); e

um efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) acoplado com o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 264), o efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) compreendendo um mecanismo de atuação acionado por eixo (78) acoplado com o primeiro eixo de transmissão (86, 198).
Conjunto robótico de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um segundo eixo de transmissão montado no interior do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal, em que o conjunto de atuação ainda é operável para girar, independentemente, o segundo eixo de transmissão em relação ao eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e em que o efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) ainda compreende um mecanismo de atuação acionado por segundo eixo acoplado com o segundo eixo de transmissão.
Sistema robótico de instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende:
um mecanismo de instrumento cirúrgico como definido na reivindicação 1;

um segundo eixo de transmissão (88) montado no interior do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e deslocado do eixo geométrico rotacional do eixo principal;

um conjunto de atuação (76) acoplado com o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264), o primeiro eixo de transmissão (86, 198) e o segundo eixo de transmissão (88);

um controlador (116) compreendendo uma entrada e uma saída, a entrada acoplada com um dispositivo de entrada (36) para receber pelo menos um sinal de entrada do dispositivo de entrada (36), a saída acoplada com o conjunto de atuação (76) para enviar pelo menos um sinal de controle para o conjunto de atuação (76), o controlador (116) compreendendo um processador (118) e um meio tangível (122) contendo instruções que, quando executadas fazem o processador (118) gerar pelo menos um sinal de controle em resposta ao pelo menos um sinal de entrada, de modo que o dispositivo de entrada (36) pode ser usado por um usuário para, independentemente, girar o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) em relação à base do instrumento cirúrgico (186), girar o primeiro eixo de transmissão (86, 198) em relação ao eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e girar o segundo eixo de transmissão (88) em relação ao eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264); e

um efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) acoplado com o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) de modo que o efetor de extremidade (72, 266) é girado por uma rotação do eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264), o efetor de extremidade do instrumento cirúrgico (72, 266) compreendendo:

um mecanismo de atuação acionado pelo primeiro eixo (78), acoplado com o primeiro eixo de transmissão (86, 198) e

um mecanismo de atuação acionado por um segundo eixo de transmissão (80) acoplado com o segundo eixo de transmissão (88);

em que um movimento do cabo de controle (114) aciona o efetor de extremidade (72, 266).
Sistema robótico de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o conjunto de atuação (76) compreende:
um primeiro motor acoplado com o primeiro eixo de transmissão (86, 198) e o controlador (116);

um segundo motor acoplado com o segundo eixo de transmissão (88) e o controlador (116); e

um motor de eixo principal acoplado com o eixo principal do instrumento cirúrgico (74, 168A, 264) e o controlador (116).
Sistema robótico de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o conjunto de atuação (76) ainda compreende:
um primeiro codificador acoplado com o primeiro motor e o controlador (116), o primeiro codificador enviando um sinal de posição de primeiro motor para o controlador (116) em resposta a uma posiçãodo primeiro motor;

um segundo codificador acoplado com o segundo motor e o controlador (116), o segundo codificador enviando um sinal de posição de segundo motor para o controlador (116) em resposta a uma posição do segundo motor; e

um codificador de eixo principal acoplado com o motor de eixo principal e o controlador (116), o codificador de eixo principal enviando um sinal de posição de eixo principal para o controlador (116) em resposta a uma posição do motor do eixo principal.