“CONJUNTO ATUADOR DE FERRAMENTA PARA UM DISPOSITIVO CIRÚRGICO PORTÁTIL, E, DISPOSITIVO CIRÚRGICO PORTÁTIL” CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção geralmente relaciona-se a instrumentos e ferramentas portáteis. Em formas preferidas, a presente invenção relaciona-se a instrumentos cirúrgicos portáteis, especialmente aqueles empregados de forma útil para procedimentos cirúrgicos oftálmicos.
FUNDAMENTO E SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Procedimentos cirúrgicos oftálmicos requerem o uso de instrumentos miniaturizados tais como, por exemplo, fórceps, tesouras e similares para permitir o cirurgião operar sobre e dentro de um olho do paciente. Um instrumento bem conhecido que é usado para tais procedimentos cirúrgicos oftálmicos é o denominado instrumento de tipo Sutherland, comercialmente disponível de Alcon Grieshaber. O instrumento de tipo Sutherland tem um cabo em forma de caneta e usa uma alavanca como um atuador para atuar ferramentas carregadas por mola mecanicamente operáveis, tais como fórceps, tesouras, facas e similares, que são rosqueadas ou de outra forma operativamente conectadas à extremidade distai do cabo.
Recentemente, melhoramentos para tais instrumentos de tipo Sutherland foram propostos em Patente US No. 5.634.918 (o conteúdo inteiro de qual está expressamente incorporado aqui por referência). Em geral, os melhoramentos propostos pela Patente ‘918 incluem prover uma série circunferencialmente arranjada de gatilhos em forma de alavanca que são articulados em resposta a uma força radial sendo aplicada a eles. Movimentos de pivô radialmente para dentro e para fora de um gatilho serão, por sua vez, convertidos respectivamente em translação à direita e à esquerda do retentor de gatilho e é acompanhado por mesmo movimento simultâneo de todos os outros gatilhos. Assim, qualquer ferramenta de trabalho presa operável ao retentor de gatilho igualmente transladará à direita e à esquerda com ela.
Melhoramentos adicionais em instrumentos de tipo Sutherland são expostos em co-pendente Pedido de Patente US Serial No. 09/549.469, depositado em 14 de abril de 2000, o conteúdo inteiro de qual está expressamente incorporado aqui por referência, no qual uma faixa de atuador radialmente flexível está assentada em um canal circunferencial geralmente em forma de V, definido entre um par de anéis, pelo menos um de quais é longitudinalmente móvel. Em resposta a uma força radialmente compressiva, a faixa de atuador será portanto flexionada radialmente para dentro, assim para mover longitudinalmente pelo menos um dos anéis de deslizamento, e conseqüentemente uma ferramenta distalmente montada operativamente conectada a ele. A presente invenção é dirigida a melhoramentos adicionais em instrumentos cirúrgicos do tipo Sutherland. Nesta consideração, a presente invenção é dirigida amplamente a instrumentos portáteis que podem ser empregados para atuar uma ferramenta distalmente montada por aplicação de força radial sobre a totalidade da circunferência de instrumento (isto é, é omni-atuável). Em formas preferidas, a presente invenção é concretizada em instrumentos portáteis que têm um cabo que inclui um conjunto atuador para atuar uma ferramenta, em que o conjunto atuador inclui uma pluralidade de alavancas atuadoras geralmente em forma de L circunferencialmente separadas, definindo superfícies de apoio arqueadas respectivas ao longo de regiões de borda exteriores da mesma, e um anel de retenção, que circunferencialmente liga as alavancas atuadoras ao redor de ditas regiões de borda exteriores da mesma. O anel de retenção mais preferivelmente define uma superfície de guia arqueada estacionária interior em relação de forma associada às superfícies de apoio de ditas alavancas atuadoras.
Em concretizações especialmente preferidas, as alavancas de atuação são estruturas de peça única, que incluem uma seção de braço manualmente atuável proximalmente se estendendo, e uma seção de perna geralmente se estendendo radialmente para baixo. Superfícies de apoio são definidas ao longo de regiões de borda exteriores das alavancas a junções respectivas entre estas seções de braço e perna, assim para cooperar com a superfície de guia de forma conformada do anel de retenção.
Mais preferivelmente, as alavancas têm seções de braço proximalmente se estendendo, que são elementos estruturais planares orientados coincidentemente em planos radiais respectivos que emanam do eixo longitudinal do dispositivo. Estas seções de braço proximalmente se estendendo assim definem regiões de borda que estabelecem geratrizes de uma superfície curvada (que pode ser curvada convexamente e/ou concavamente) em relação circundante ao eixo longitudinal do dispositivo.
Estes como também outros aspectos e vantagens da presente invenção se tomarão mais claros depois que consideração cuidadosa é dada à descrição detalhada seguinte das concretizações exemplares preferidas da mesma.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS ACOMPANHANTES
Referência será feita em seguida aos desenhos acompanhantes, em que mesmos numerais de referência ao longo das várias Figuras denotam mesmos elementos estruturais, e em que Figura 1 é uma vista de perspectiva de um instrumento cirúrgico portátil de acordo com uma concretização presentemente preferida da invenção;
Figura 2 é uma vista de perspectiva aumentada do conjunto atuador empregado no instrumento cirúrgico de Figura 1;
Figuras 3 e 4, cada uma descreve uma vista de elevação de seção transversal do conjunto atuador da presente invenção em condições em repouso e operativa do mesmo, respectivamente; e Figuras 5A e 5B descrevem concretizações alternativas das alavancas de atuação que podem ser empregadas na presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Figura 1 acompanhante descreve uma concretização exemplar de um instrumento cirúrgico portátil 10 de acordo com a presente invenção. Nesta consideração, o instrumento cirúrgico 10 inclui um cabo alongado 12 dimensionado e configurado para permitir o instrumento 10 ser operado manualmente por um cirurgião durante procedimentos cirúrgicos. O cabo 12 inclui um conjunto atuador manualmente operado 10-1, que serve para atuar uma ferramenta 11 operativamente presa, e se estendendo da extremidade distai do cabo. A ferramenta 11, por exemplo, pode ser uma fórceps em miniatura 11-1 posicionado na extremidade mais distai da mesma, que abre e fecha em resposta à atuação do conjunto atuador 10-1 de uma maneira que será descrita em maior detalhe abaixo.
Como é talvez mostrado mais claramente em Figura 2 acompanhante, a extremidade distai 12-1 do cabo 12 inclui um rebaixo cilíndrico axialmente alongado 12-2, que recebe uma parte de haste correspondentemente configurada proximal 14-1 do retentor de pino de atuação 14. A parte de haste 14-1 do retentor de pino de atuação 14 é mais preferivelmente fixada de forma imóvel dentro do rebaixo 12-2 por qualquer técnica conveniente, por exemplo, através de encaixe por pressão e/ou adesivos, de forma que o retentor de pino de atuação 14 seja uma extensão distai rígida do cabo 12. A extremidade distai do retentor de pino de atuação 14 é provida com uma parte de cabeça macho circunferencialmente aumentada 14-3, que é acoplada rosqueadamente a uma parte de rebaixo fêmea rosqueada 16-1 do alojamento de alavanca 16, o propósito e função de qual serão descritos em maior detalhe abaixo. O retentor de pino de atuação 14 também define uma cavidade cilíndrica, axialmente orientada, distalmente aberta 14-2, que é dimensionada assim para receber de forma móvel com ela a parte de tambor proximal 18-1 do pino de atuação 18. A parte de tambor 18-1 é portanto capaz de movimentos deslizantes coaxialmente longitudinais dentro da cavidade 14-2 do retentor de pino 14, assim para se mover axialmente entre condições avançada e retraída. Nesta consideração, as estruturas são mostradas em Figura 2 acompanhante como estando, em suas condições respectivas de repouso ou "normal". Assim, a condição "normal" para o pino de atuação 18 é em sua condição retraída como mostrado nela. A extremidade distai do pino de atuação 18 inclui uma protuberância de apoio geralmente conicamente formada 18-2, que se projeta distalmente de um flange axialmente transversal 18-3. Um canal anular 18-4 é definido entre o flange transversal 18-3 e a parte de tambor proximalmente disposta 18-1 e recebe as regiões de extremidade terminais de cada uma das alavancas de atuação circunferencialmente separadas (algumas de quais estão identificadas em Figura 2 por numeral de referência 20).
Como mostrado, cada uma das alavancas de atuação 20 é geralmente em forma de L e inclui uma seção de braço proximalmente se estendendo 20-1 de comprimento substancialmente maior quando comparado à seção de pema de distai 20-2. As alavancas 20 são mais preferivelmente estruturas de peça única e definem uma superfície de contato de forma arqueada 20-3 ao longo de uma região de borda exterior geralmente na junção das seções de braço e pema 20-1, 20-2. O alojamento 16 define uma pluralidade de fendas radialmente orientadas que correspondem em número ao número de alavancas de atuação 20. As fendas 16-2 são circunferencialmente separadas uma da outra por uma distância angular igual, de forma que cada uma receba nela uma respectiva das alavancas de atuação 20 geralmente na junção entre as seções de braço e pema 20-1 e 20-2. As alavancas 20 são assim também circunferencialmente separadas uma da outra sobre o eixo longitudinal central A\ (veja Figura 2) do dispositivo 10, e assim o pino de atuação 18 também. De tal maneira, as seções de braço 20-1 de cada alavanca 20 se estendem proximalmente para fora do alojamento 16 e assim ligam o espaço entre o alojamento 16 e a extremidade afilada distai 12-3 do cabo 12 em relação coaxialmente circunferencialmente circundante ao retentor de pino de atuação 14. Estas numerosas seções de braço 20-1 expostas de cada alavanca de atuação 20 por esse meio apresentam ao cirurgião assistente uma sensação tátil de uma superfície aparentemente "sólida" circundando o eixo longitudinal central do dispositivo 10. Assim, as regiões de borda exteriores proximalmente se estendendo expostas das seções de braço 20-1 estabelecerão as geratrizes de uma superfície curvada que coaxialmente circunda o eixo longitudinal Al do dispositivo 10 e essencialmente liga a distância entre o alojamento de alavanca distai 16 e o cabo proximal 12.
As alavancas de atuação 20 são fisicamente retidas em cada uma de suas fendas respectivas por um anel de retenção anular 22, que liga o alojamento 16 e as alavancas de atuação individuais 20 dispostas nas fendas 16-2. O anel de retenção 22 define uma superfície de guia estacionária de seção transversal arqueada interior 22-1, que associa conformavelmente com a superfície de contato 20-3 de cada uma das alavancas de atuação 20. Assim, os raios de curvatura de cada uma das superfícies 22-1 e 20-3 são coincidentes entre si.
Como será observado particularmente em Figuras 1 e 2, as alavancas de atuação individuais 20 são mais preferivelmente estruturas planares relativamente finas, que são orientadas nas fendas radiais 16-2 do alojamento 16, assim para serem dispostas coincidentes com planos radiais do eixo central A(. As regiões de borda proximal exterior expostas de cada uma das alavancas 20 pode assim ser provida com serrilhados 20-4, assim para promover um tato mais áspero para o cirurgião assistente. Outros meios também podem ser empregados para melhorar a sensação tátil e/ou sentimento das alavancas 20, tal como, por exemplo, cobrindo pelo menos as bordas expostas externas das alavancas com um material de fricção (por exemplo, um material elastomérico) ou similar. A operação do conjunto atuador 10-1 empregado no dispositivo cirúrgico portátil 10 de acordo com a presente invenção é descrita geralmente em Figuras acompanhantes 3 e 4. Nesta consideração, a extremidade proximal 11-2 da ferramenta 11 (veja Figura 1) pode ser conectada, rosqueadamente e removida ao bocal rosqueado 16-3 coaxialmente se estendendo distalmente do alojamento 16. Embora não mostrada, a ferramenta 11 convencionalmente terá uma haste de atuador que se estende pelo bocal 16-3 proximalmente em engate operativo com a protuberância de apoio 18-2. Além do mais, a ferramenta 11 é convencionalmente provida com um elemento de mola que impele a haste de atuação da mesma em contato com a protuberância de ativação 18-2. Assim, a força do elemento de mola da ferramenta fará com que o pino de atuação 18 seja deslocado proximalmente dentro do retentor 14, de forma que ele assuma sua condição "normal" ou de repouso, como mostrado em Figura 3.
Na aplicação de uma força radialmente dirigida para dentro (como notado pelas setas Af em Figura 3), os braços de alavanca 20-1 são causados se moverem coletivamente para o retentor 14 (quer dizer, serem movidos para uma posição mais próxima ao eixo central Al, do dispositivo 10). Mais especificamente, as superfícies de apoio 20-3 das alavancas 20 são causadas deslizarem ao longo da superfície de guia de seção transversal arqueada 22-1 do anel de retentor 22, de forma a causar a perna de alavanca radialmente dirigida para dentro 20-2 ser movida geralmente articuladamente de sua condição de repouso, como mostrado em Figura 3, para sua condição ativa, como mostrado em Figura 4. Como será observado, como as extremidades terminais de cada uma das pernas 20-2 são recebidas dentro do canal anular 18-4 do pino de atuação 18, tal movimento (ou "curso") das pernas de alavanca 20-2 transformarão em movimento linear coaxial do pino atuador 18 (e conseqüentemente sua protuberância de atuação distalmente se estendendo 18-2) de sua posição de repouso, como mostrado em Figura 3, para sua condição de atuação na direção de seta Am, como mostrado em Figura 4. Assim, a protuberância 18-2 empurrará a haste de atuação da ferramenta (não mostrada) distalmente contra a força de impulsão do elemento de mola da ferramenta (também não mostrado) para causar atuação dos elementos de trabalho da ferramenta 11, tais como o fórceps em miniatura 11-1, como descrito em Figura 1.
Deveria ser notado aqui que, embora a ferramenta 11 esteja dentro ou ela mesma convencional e do tipo que pode ser empregado geralmente em combinação com instrumentos do tipo de Sutherland - quer dizer, terá seu próprio elemento de mola auto-contido - os dispositivos cirúrgicos 10 de acordo com esta invenção poderíam altemativamente (ou adicionalmente) ser providos com um elemento de mola. Por exemplo, um elemento de mola podería ser posicionado dentro da cavidade 14-2 do retentor 14 e exercer uma força de impulsão apropriada no pino de atuação 18, como pode ser requerido ou desejado.
Figuras acompanhantes 5A e 5B descrevem concretizações alternativas do conjunto atuador 10-1 que pode ser empregado nos dispositivos da presente invenção. Nesta consideração, cada uma das montagens de atuador 10-Γ e 10-1" mostradas em Figuras 5A e 5B, respectivamente, é geralmente idêntica ao conjunto atuador 10-1, com as exceções principais sendo as configurações das alavancas 20 e do anel de retenção 22. Assim, elementos estruturais idênticos entre as várias concretizações são notados pelos mesmos numerais de referência.
Por meio de exemplo, a concretização descrita em Figura 5A inclui alavancas de atuação 20', que definem uma superfície de contato geralmente semi-circular 20-3' provida geralmente na junção entre as seções de braço de alavanca proximalmente se estendendo 20-1' e as seções de perna radialmente se projetando para baixo 20-2.' Esta superfície de contato 20-3' portanto contata contra, e coopera, com uma superfície de guia de forma semi-circular 22-1' definida em seção transversal pelo anel de retenção 22'. Um rebordo de retenção 20-5 também é provido como uma extensão de tipos da superfície de contato 20-3' e portanto se projeta algo distalmente ao redor da superfície de guia 22-Γ, assim para ajudar no movimento deslizante da superfície de contato 20-3' contra a superfície de guia estacionária 22-Γ.
As extremidades terminais das seções de perna de alavanca 20-2' terminam em uma borda terminal ligeiramente arqueada 20-4', que é recebida dentro do canal rebaixado 18-4 do pino de atuação 18. O centro da borda terminal arqueada 20-4' é coincidente com centros da superfície de contato semi-circular 20-3' e superfície de guia 22-1', capturando as alavancas 20' entre elas. As bordas arqueadas 20-4' das seções de perna 20-2' por esse meio ajudam a assegurar articulação relativamente suave das alavancas 20-1' ao redor dos centros coincidentes dos arcos definidos pelas superfícies 20-3', 22-1' e 20-4' e assim movimentos relativamente suaves do pino de atuação 18. Os centros coincidentes dos arcos definidos por superfícies 20-3', 22-1' e 20-4' podem se achar fora do diâmetro principal do cabo.
Também será observado que as seções de perna 20-2' se projetam para baixo e algo proximalmente quando comparadas às seções de perna 20-2 previamente discutidas. Assim, em vez das seções de braço e perna 20-1 e 20-2, formando respectivamente um ângulo substancialmente reto (ou minimamente obtuso) entre eles, as seções de braço e perna 20-11 e 20-2' formam um ângulo um pouco agudo entre elas.
As alavancas 20" mostradas em Figura 5B são substancialmente idênticas às alavancas 20' mostradas em Figura 5Δ, exceto para a curvatura das seções de braço 20-1" das mesmas. Nesta consideração, será observado que, enquanto as seções de braço proximalmente se estendendo 20-1' das alavancas 20' mostradas em Figura 5A têm uma curvatura convexa leve, as seções de braço 20-1" têm uma curvatura côncava leve. Certamente, as alavancas que podem ser empregadas na práfica desta invenção podem ter virtualmente qualquer configuração geométrica e/ou combinação de curvatura (incluindo alavancas tendo seções respectivas de curvaturas convexas e côncavas) como pode ser desejado por uma preferência pessoal do médico individual. Assim, por exemplo, em vez de ter qualquer curvatura (côncava e/ou convexa), as alavancas podem definir uma borda linear que é substancialmente paralela ou mesmo algo angularmente disposta relativa ao eixo longitudinal Ai.
Enquanto a invenção foi descrita em conexão com o que é considerado ser presentemente a concretização mais prática e preferida, é para ser entendido que a invenção não é para ser limitada à concretização exposta, mas pelo contrário, é pretendida cobrir várias modificações e arranjos equivalentes incluídos dentro do espírito e extensão das reivindicações anexas.