BR102016013379A2

BR102016013379A2 - aparelho e método para cirurgia assistida por robô

Info

Publication number: BR102016013379A2
Application number: BR102016013379A
Authority: BR
Inventors: Marcel Seeber
Original assignee: avateramedical GmBH
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2016-12-27
Also published as: US10092365B2; US20160361122A1; JP2017000772A; RU2016122866A; BR102016013379B1; CN106236266A; RU2719919C2; EP3103410B1; DE102015109371A1; JP6804877B2; CN106236266B; EP3103410A1; RU2016122866A3

Abstract

a invenção refere-se a um aparelho para cirurgia assistida por robô além de um método para auxiliar no posicionamento de um braço manipulador (16) de um aparelho para cirurgia assistida por robô. o aparelho compreende uma unidade de instrumento (300) que é conectada a uma unidade de acoplamento (100) do braço manipulador (16). a unidade de instrumento (300) possui um instrumento cirúrgico (500) com um eixo de instrumento (512), a extremidade proximal (514) do qual passa através de um orifício do corpo de um paciente (18) para uma área alvo (30, 31, 916). quando da conexão da unidade de instrumento (300) à unidade de acoplamento (100), o vetor de distância (v), que é ortogonal ao eixo geométrico longitudinal (510) do eixo de instrumento (512) do instrumento cirúrgico (500), entre o eixo geométrico longitudinal (510) e a área alvo (30, 31, 916) definida pelas coordenadas (xz, yz, zz) é determinada. uma primeira informação de controle é gerada quando a quantidade de vetor de distância determinado (v) está em e/ou abaixo de um primeiro valor predeterminado. uma unidade de saída (41, 47) envia um sinal dependente da primeira informação de controle.

Description

APARELHO E MÉTODO PARA CIRURGIA ASSISTIDA POR ROBÔ [1] A invenção refere-se a um aparelho e um método para cirurgia assistida por robô para auxiliar no posicionamento de um braço manipulador em um sistema de coordenadas de um aparelho para cirurgia assistida por robô. O aparelho possui uma unidade de instrumento que compreende um instrumento cirúrgico com um eixo de instrumento. A extremidade proximal do eixo de instrumento passa através de um orifício do corpo de um paciente para uma área alvo. A unidade de instrumento é conectável a um braço manipulador do aparelho.

[2] Na cirurgia minimamente invasiva, os chamados sistemas telemanipuladores, também referidos como sistemas de assistência por robô ou geralmente como aparelho para cirurgia assistida por robô, instrumentos cirúrgicos são controlados em sua posição e orientação com base nos registros de usuário. Os instrumentos cirúrgicos são adicionalmente acoplados de forma mecânica, elétrica e/ou ótica ao sistema tele manipulador de modo a poder implementar um posicionamento e orientação ativos do instrumento cirúrgico além de um acionamento desejado de um instrumento cirúrgico. Para tal, os instrumentos cirúrgicos, que em adição aos instrumentos com operadores de extremidade também compreendem endoscópios e aparelhos médicos a serem operados, possuem uma interface de acoplamento que pode ser projetado como uma unidade de acoplamento e também é referido como uma unidade estéril. O aparelho para cirurgia assistida por robô possui adicionalmente pelo menos um braço manipulador, na extremidade proximal da qual a unidade de acoplamento é fornecida, à qual a unidade estéril é conectável a fim de permitir o acoplamento mecânico, elétrico e/ou ótico entre o braço manipulador e o instrumento cirúrgico.

[3] Aparelhos nos quais os braços manipuladores e as unidades de acoplamento dos braços manipuladores não são estéreis e os instrumentos cirúrgicos são estéreis são conhecidos. O campo cirúrgico estéril é protegido contra os elementos não estéreis do sistema tele manipulador por meio de uma cobertura estéril. Essa cobertura estéril pode compreender uma trava estéril que é fornecida entre a unidade de acoplamento do braço manipulador e a unidade estéril de um instrumento cirúrgico. Tal trava estéril permite a cobertura estéril dos elementos de acoplamento não estéreis da unidade de acoplamento do braço manipulador depois da separação da unidade estéril da unidade de instrumento do braço manipulador. Tal disposição com uma trava estéril é, por exemplo, conhecida a partir do pedido de patente não pré-publicado DE 10 2014 117 407.0 e DE 10 2014 117 408.9.

[4] Adicionalmente, a partir do documento U.S. 7.666.191 Bl, um sistema tele manipulador é conhecido no qual os braços manipuladores não estéreis são cobertos por meio de uma cortina estéril. A unidade de acoplamento do braço manipulador compreende quatro acionadores de rotação que são acoplados a um primeiro lado de um adaptador estéril integrado à cortina estéril. Esse adaptador estéril compreende quatro meios de transmissão montados de forma rotativa e integrados que são interconectados entre a unidade de acoplamento do braço manipulador e a unidade estéril de um instrumento cirúrgico.

[5] A partir do documento DE 102 42 953 Al, é conhecida a criação de um conjunto de dados de um corpo de paciente por meio de um método de criação de imagem e para representar o mesmo em um sistema de coordenadas. Adicionalmente, três pontos de referência que não se encontram em um plano são associados com o sistema de coordenadas.

[6] Quando da configuração de aparelhos conhecidos para cirurgia assistida por robô, os pontos de entrada dos instrumentos cirúrgicos são determinados para um paciente deitado na mesa de cirurgia e, com base nisso, os instrumentos cirúrgicos com as pontas de instrumento, instrumentos esses que são acoplados aos braços manipuladores, são orientados com relação aos pontos de entrada determinados. A orientação dos instrumentos com relação a uma área cirúrgica alvo é realizada pelo usuário com base em sua experiência. Um monitoramento técnico ou um possível controle da orientação do braço manipulador do instrumento cirúrgico com relação à área cirúrgica alvo não é fornecido no estado da técnica.

[7] É um objetivo da presente invenção se especificar um aparelho e um método para cirurgia assistida por robô onde uma orientação fácil dos instrumentos cirúrgicos incluindo endoscópios com relação a uma área alvo planejada é possível.

[8] Esse objetivo é solucionado por um aparelho apresentando as características da reivindicação 1 e por um método possuindo as características da reivindicação de método independente. Modalidades adicionais da invenção são especificadas nas reivindicações dependentes.

[9] Um aparelho inventivo para cirurgia assistida por robô possui uma unidade de instrumento compreendendo um instrumento cirúrgico, a extremidade proximal do qual passa através de um orifício de corpo de um paciente para uma área alvo definida pelas coordenadas de um sistema de coordenadas do aparelho.

[10] O aparelho compreende pelo menos um braço manipulador ao qual a unidade de instrumento é conectável. O aparelho compreende uma unidade de controle, que, quando a unidade de instrumento é conectada ao braço manipulador, determina o vetor de distância, que é ortogonal ao eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento, entre o eixo geométrico longitudinal e a área alvo definida pelas coordenadas, e que gera e preferivelmente envia uma primeira informação de controle quando a quantidade do vetor de distância determinado está em e/ou abaixo de um primeiro valor predeterminado.

[11] Por meio de tal aparelho para cirurgia assistida por robô, é alcançado que o braço manipulador pode ser facilmente posicionado de modo que a unidade de instrumento que é conectada ao braço manipulador esteja em uma posição correta com relação a um ponto de entrada planejado no corpo de um paciente a ser operado da mesma forma que com relação a uma área alvo definida pelas coordenadas xz, yz, zz em um sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho. A posição compreende em particular a localização e a orientação do eixo geométrico longitudinal de um eixo de instrumento de um instrumento cirúrgico da unidade de instrumento.

[12] Como resultado disso, é possível uma orientação fácil do braço manipulador do aparelho para cirurgia assistida por robô antes de uma cirurgia no paciente. Isso permite que o posicionamento e a orientação dos braços manipuladores não necessitam ser realizados por um médico, mas possam ser realizados por uma equipe adequada. O médico só é, então, responsável pela verificação da posição das unidades de instrumento. Instrumentos cirúrgicos no sentido da invenção são, em particular, endoscópios, tais como endoscópios de haste, ou instrumentos cirúrgicos com um operador de extremidade.

[13] É vantajoso quando a unidade de controle gera e preferivelmente envia pelo menos uma segunda informação de controle sempre que a quantidade de vetor de distância determinado estiver em ou abaixo de um segundo valor predeterminado. Por meio da segunda informação de controle, dessa forma, a orientação correta da posição do eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento de uma unidade de instrumento com relação à área alvo pode ser indicada.

[14] Preferivelmente, o segundo valor predeterminado é igual a zero ou um valor aproximado de zero de modo que o eixo geométrico longitudinal do instrumento cirúrgico corra através da área alvo. Como resultado disso, é possível um posicionamento particularmente fácil do braço manipulador com relação à sua posição no espaço e sua orientação com relação ao eixo geométrico longitudinal do instrumento cirúrgico.

[15] A quantidade determinada do vetor de distância ortogonal é preferivelmente a quantidade do vetor de distância ortogonal mais curto entre o eixo geométrico longitudinal e a área alvo.

[16] Adicionalmente, é vantajoso quando o aparelho possui uma unidade de saída que envia um primeiro sinal acústico e/ou um primeiro sinal ótico com base na primeira informação de controle e/ou apenas envia um segundo sinal acústico ou segundo sinal ótico com base na segunda informação de controle. Por meio dos sinais óticos e/ou acústicos, um usuário pode facilmente ser informado sobre a orientação correta ou orientação ainda a ser corrigida da unidade de instrumento conectada ao braço manipulador de modo a corrigir o posicionamento do braço manipulador antes de uma cirurgia ser assistida de forma fácil.

[17] Adicionalmente, é vantajoso quando o primeiro sinal acústico é um tom que aumenta e diminui ou uma sequência de tons com uma primeira taxa de repetição e quando o segundo sinal acústico é um tom contínuo. A sequência de tom compreende preferivelmente vários tons idênticos. A taxa de repetição pode aumentar com uma redução da quantidade determinada do vetor de distância de modo que um usuário seja acusticamente informado através da taxa de repetição sobre uma aproximação a ou uma distância da área alvo.

[18] O sinal acústico pode ser enviado na unidade de controle ou em um painel de controle.

[19] Alternativamente ou adicionalmente, o primeiro sinal ótico pode ser um sinal de luz piscando com uma primeira taxa de piscar e o segundo sinal ótico pode ser um sinal de luz contínuo. Aqui, a luz do primeiro sinal de luz e a luz do segundo sinal de luz podem ter o mesmo comprimento de onda ou o mesmo espectro de comprimento de onda. O sinal piscando pode, em particular, ser gerado por um raio de luz pulsado. O sinal de luz contínuo pode, em particular, ser gerado por meio de um raio de luz contínuo. A taxa do piscar pode aumentar com uma redução na quantidade de vetor de distância para a área alvo e reduzir com um aumento da quantidade de vetor de distância para a área alvo. O sinal ótico pode ser enviado em uma unidade de controle ou um painel de controle.

[20] Alternativamente ou adicionalmente, é vantajoso quando, para a geração do primeiro sinal ótico, a luz com um primeiro comprimento de onda e para geração do segundo sinal ótico a luz com um segundo comprimento de onda diferente do primeiro comprimento de onda é emitido. Para a geração de sinais óticos, a luz com um comprimento de onda na faixa visível é utilizada. Preferivelmente, a luz do primeiro comprimento de onda é a luz vermelha e a luz do segundo comprimento de onda é a luz verde. Dessa forma, o usuário obtém uma informação sobre a posição e orientação do braço manipulador que pode ser percebida de forma fácil e intuitiva por meio de sinais luminosos. O sinal ótico pode ser enviado na unidade de controle ou em um painel de controle, em particular, em uma tela.

[21] Adicionalmente, é vantajoso quando a unidade de instrumento é conectável ao braço manipulador através de uma trava estéril conectada à unidade de acoplamento do braço manipulador. Através dessa trava estéril, uma separação estéril da unidade de acoplamento não estéril a partir da área estéril pode ser realizada. Quando do acoplamento da unidade estéril da unidade de instrumento com a trava estéril, abas estéreis da trava estéril são preferivelmente abertas de modo que uma conexão direta entre os elementos da unidade estéril e a unidade de acoplamento possa ser estabelecida. Preferivelmente, a unidade estéril possui abas estéreis que, quando conectando a unidade estéril à trava estéril, são abertas de modo que uma conexão direta entre os elementos de transmissão, em particular dos elementos de acionamento mecânico, entre a unidade de acoplamento e a unidade estéril é possível. Depois da separação da unidade estéril da trava estéril, ambas as abas de trava e as abas estéreis são fechadas novamente, de modo que ambos os elementos transmissores da unidade estéril e os elementos transmissores da unidade de acoplamento sejam cobertos de forma estéril.

[22] Um segundo aspecto se refere a um método para o posicionamento de um braço manipulador em um sistema de coordenadas de um aparelho para cirurgia assistida por robô, onde as coordenadas xz, yz, zz de uma área alvo de um paciente são determinadas. Para posicionamento do braço manipulador do aparelho para cirurgia assistida por robô em particular em preparação para uma cirurgia em um paciente, uma unidade de instrumento é conectada a uma unidade de acoplamento do braço manipulador. A unidade de instrumento compreende um instrumento cirúrgico. O eixo geométrico longitudinal do instrumento cirúrgico é em particular o eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento do instrumento cirúrgico. Quando da conexão da unidade de instrumento ao braço manipulador, a quantidade de um vetor de distância que é ortogonal ao eixo geométrico longitudinal, entre o eixo geométrico longitudinal e a área alvo definida pelas coordenadas xz, yz, zz é determinado por meio da unidade de controle. Um primeiro sinal ótico e/ou acústico é enviado, quando a quantidade determinada está em e/ou caiu abaixo de um primeiro valor predeterminado. Dessa forma, é garantido que o eixo geométrico longitudinal do instrumento cirúrgico corre através do orifício de corpo de operação planejado, em particular já marcado ou existente do paciente e através da área alvo. Como resultado disso, um posicionamento correto, intuitivo e fácil do braço manipulador, em particular em preparação do aparelho para cirurgia assistida por robô para uma cirurgia é facilmente possível. Para tal, nenhuma equipe médica especificamente treinada é necessária, em particular, nenhum médico.

[23] Adicionalmente, é vantajoso quando um segundo sinal acústico e/ou ótico é enviado sempre que a quantidade determinada do vetor de distância estiver em ou abaixo de um segundo valor predeterminado. Preferivelmente, esse segundo valor predeterminado é igual a zero.

[24] O braço manipulador é preferivelmente manualmente orientado de modo que o eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento corra através de um orifício de corpo de operação planejado, em particular, marcado ou existente do paciente. Para tal, o instrumento pode ser orientado de modo que a ponta do instrumento, em particular um operador de extremidade, aponte para o orifício de corpo ou seja inserido para dentro de um trocarte inserido no orifício de corpo. Adicionalmente, o braço manipulador é orientado de modo que o primeiro e/ou segundo sinal ótico e/ou acústico seja enviado.

[25] É vantajoso quando o braço manipulador é orientado em uma primeira etapa de modo que a extremidade proximal do eixo de instrumento aponte para um orifício do corpo de operação planejado ou existente de um paciente e, dessa forma, o eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento corra através do orifício planejado ou existente do corpo. O braço manipulador é então movido em uma segunda etapa de modo que a distância, que é determinada pela unidade de controle, entre o eixo geométrico longitudinal correndo através do orifício de corpo de operação planejado ou existente do paciente e área alvo definida pelas coordenadas esteja em ou abaixo da segunda distância predeterminada de modo que o segundo sinal ótico e/ou acústico seja enviado. Para tal, o braço manipulador é movido automaticamente pelo aparelho propriamente dito ou manualmente. Da mesma forma, uma parte do movimento de orientação pode ocorrer automaticamente pelo aparelho propriamente dito e uma parte do movimento de orientação pode ocorrer manualmente por um usuário.

[26] Alternativamente, o braço manipulador pode ser orientado em uma primeira etapa de modo que a quantidade do vetor de distância, que é determinado por meio da unidade de controle, entre o eixo geométrico longitudinal e as coordenadas xz, yz, zz da área alvo esteja em ou abaixo da segunda distância predeterminada. O braço manipulador é então orientado em uma segunda etapa de modo que o eixo geométrico longitudinal corra através do orifício do corpo de operação planejado, em particular marcado, do paciente e o eixo geométrico longitudinal permanece orientado para a área alvo. Aqui, o braço manipulador pode ser movido automaticamente pelo aparelho propriamente dito e/ou manualmente por um usuário na primeira e/ou segunda etapa.

[27] Pelas soluções ilustradas para o objetivo da invenção, por meio de reivindicações independentes e dependentes, é possível se alcançar um pré-posicionamento ideal da unidade de instrumento por um pré-posicionamento manual e/ou automático dos braços manipuladores do aparelho para cirurgia assistida por robô.

[28] O braço manipulador pode ter uma disposição telescópica para mover a unidade de acoplamento na direção do eixo geométrico telescópico da disposição telescópica. O eixo geométrico telescópico corre em paralelo ao eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento de modo que o eixo de instrumento mova ao longo de seu eixo geométrico longitudinal estendido durante a extensão e retração da disposição telescópica.

[29] Pelas soluções indicadas o usuário reconhece se o posicionamento (a ponta do instrumento aponta para o ponto desejado de entrada no local) e a orientação do eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento (cor correspondente do sinal ótico, por exemplo, verde e/ou tom correspondente do sinal acústico) foram determinados simultaneamente de forma bem-sucedida. Nessa posição, um trocarte inserido no local pode ser conectado da melhor forma possível a uma interface de acoplamento do braço manipulador opcionalmente fornecido para isso. Em qualquer caso, nessa posição, o braço manipulador está na melhor posição inicial possível para uma cirurgia planejada.

[30] Preferivelmente, as áreas relevantes da anatomia do paciente, em particular a área alvo, são definidas pelas coordenadas x'z, y'z, z'z em um sistema de coordenadas de paciente X', Y', Z1. A origem de coordenação do sistema de coordenadas de paciente X', Y', Z' pode, por exemplo, ser definida no ponto de cruzamento dos planos medianos com o plano dianteiro se encontrando de forma dorsal além de um plano transversal. As coordenadas do sistema de coordenadas de paciente estão em uma relação conhecida fixa com relação a um sistema de coordenadas X, Y e Z do aparelho para cirurgia assistida por robô de modo que as coordenadas x, y, z dos elementos do aparelho possam ser facilmente convertidas em coordenadas x1, y1, z1 do sistema de coordenadas de paciente X', Y1, Z1 e coordenadas x'z, y'z, z'z do sistema de coordenadas de paciente X1, Y', Z1, tal como as coordenadas x'z, y'z, z'z da área alvo, podem ser facilmente convertidas em coordenadas xz, yz, zz do sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho.

[31] Por exemplo, as coordenadas x'z, y'z, z'z de uma área alvo no sistema de coordenadas de paciente X1, Y1, Z1 podem ser determinadas visto que uma medição manual do paciente, por exemplo, por meio de uma fita métrica, seja realizada. Aqui, uma determinação precisa até nos centímetros das coordenadas xz, yz, zz da área alvo nas coordenadas do sistema de coordenadas de paciente X1, Y', Z1 e sua transformação em coordenadas xz, yz, zz do sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho fornece uma precisão suficiente para poder posicionar e orientar o instrumento cirúrgico suficientemente bem. Alternativamente, a medição da área alvo também pode ocorrer diretamente nas coordenadas xz, yz, zz do sistema de coordenadas do aparelho.

[32] Adicionalmente, os métodos de criação de imagem modernos, tal como a tomografia computadorizada ou a tomografia de ressonância magnética, fornecem dados que tornam uma determinação mais precisa das coordenadas no sistema de coordenadas de paciente X1, Y1, Z' e, com base nisso, no sistema de coordenadas do aparelho, possível.

[33] O eixo da unidade de instrumento possui preferivelmente um comprimento que, no estado estendido da disposição telescópica do braço manipulador, é longo o suficiente para que a extremidade proximal do eixo de instrumento seja inserida por aproximadamente 1 cm a 5 cm em um trocarte inserido no local. Nesse estado, um retentor de trocarte opcionalmente presente no braço manipulador pode ser conectado ao trocarte. No estado retraído da disposição telescópica, a extremidade proximal do eixo de instrumento se moveu através da área alvo. De acordo com tal orientação do braço manipulador, o retentor de trocarte é posicionado corretamente de forma automática por uma conexão ao trocarte quando a extremidade proximal do eixo de instrumento é inserida no trocarte.

[34] Em combinação com os dados determinados de forma pré-operacional da área alvo, em particular por meio de uma tomografia computadorizada ou uma tomografia de ressonância magnética, a posição da extensão do eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento com relação à área alvo pode ser ilustrado durante uma operação de configuração e atracação por meio da unidade de instrumento de acordo com a abordagem mencionada acima em um monitor adicional montado no campo de visão do usuário. Para tal, preferivelmente um plano, que é ortogonal ao eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento, através do conjunto de dados CT e/ou MRT do paciente é ilustrado. O plano através do conjunto de dados CT e/ou MRT corre através da área cirúrgica alvo. Dessa forma, o usuário recebe uma ferramenta de decisão adicional, em adição à informação acústica e ótica sobre a distância entre o eixo geométrico longitudinal do instrumento cirúrgico e a área alvo, a fim de poder configurar os braços manipuladores do aparelho para cirurgia assistida por robô para a cirurgia planejada da melhor forma possível. O aparelho para cirurgia assistida por robô possui preferivelmente vários, em particular quatro ou cinco braços manipuladores, dos quais preferivelmente um é conectado a um endoscópio e os braços manipuladores adicionais são conectados às unidades de instrumento com instrumentos cirúrgicos com operadores de extremidade para realização da cirurgia. Em particular, os braços manipuladores fornecidos para as unidades de instrumento com esses instrumentos cirúrgicos com operadores de extremidade são preferivelmente sucessivamente posicionados e orientados por meio da abordagem inventiva a fim de realizar subsequentemente as manipulações necessárias para cirurgia. As coordenadas da área alvo podem indicar preferivelmente uma área espacial de modo que a área alvo relevante para configuração dos braços manipuladores tenha uma dimensão espacial, ou possa ser definida por um ponto. Da mesma forma, para cada instrumento cirúrgico, uma área alvo separada pode ser fornecida, onde as áreas alvo podem se sobrepor pelo menos parcialmente uma à outra.

[35] A unidade de controle do aparelho para cirurgia assistida por robô em particular serve para: [36] registrar e armazenar as coordenadas da área alvo no sistema de coordenadas de paciente e/ou sistema de coordenadas do aparelho;

[37] calcular a orientação do instrumento a ser inserido a partir das posições dos segmentos do braço manipulador;

[38] enviar o sinal ótico e/ou acústico tal como pelo envio de estados: luz desligada, apenas luz verde ligada, apenas luz vermelha ligada; ou pelos estados: luz branca ligada, apenas luz verde ligada, apenas luz vermelha ligada e/ou pelos estados: tom desligado, primeira sequência de tons, segunda sequência de tons.

[39] É particularmente vantajoso quando um retentor trocarte fornecido no braço manipulador é conectado em uma primeira etapa a um trocarte inserido no corpo do paciente. Em uma segunda etapa, a unidade de instrumento é conectada à unidade de acoplamento do braço manipulador, onde a extremidade proximal ou a ponta de um eixo de instrumento de um instrumento cirúrgico da unidade de instrumento é inserido em uma abertura do trocarte. Depois da conexão da unidade de instrumento com a unidade de acoplamento, o vetor de distância, que é ortogonal ao eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento do instrumento cirúrgico, entre esse eixo longitudinal e a área alvo definida pelas coordenadas é determinado preferivelmente por meio de uma unidade de controle, e uma primeira informação de controle é gerada quando a quantidade de vetor de distância determinado está em e/ou abaixo de um primeiro valor predeterminado. Dependendo da primeira informação de controle preferivelmente um sinal ótico e/ou acústico é enviado por meio de uma unidade de saída.

[40] Em uma abordagem alternativa, a unidade de instrumento pode ser conectada à unidade de acoplamento do braço manipulador em uma primeira etapa e um retentor de trocarte do braço manipulador pode ser conectado a um trocarte inserido no corpo do paciente em uma segunda etapa, onde quando da conexão do retentor de trocarte com o trocarte, a ponta do eixo de instrumento do instrumento cirúrgico da unidade de instrumento é inserida na abertura do trocarte. Depois disso, em uma terceira etapa, o vetor de distância é determinado como descrito antes entre o eixo geométrico longitudinal do eixo de instrumento e a área alvo definida pelas coordenadas e quando a quantidade de vetor de distância determinada estiver em e/ou abaixo de um primeiro valor predeterminado, a primeira informação de controle é gerada.

[41] Em todas as abordagens descritas acima, a equipe na área de operação, em particular a equipe auxiliar, é assistida na orientação ideal do instrumento cirúrgico para a cirurgia respectiva, sem o instrumento ser inserido no corpo do paciente já além do trocarte.

[42] Uma informação de controle adicional pode ser enviada quando a quantidade do vetor de distância determinado for maior do que o primeiro valor predeterminado. Dependendo dessa informação de controle adicional, um sinal adicional ou alternativo correspondente pode ser enviado de modo que um usuário seja informado que o eixo geométrico longitudinal está relativamente distante da área alvo.

[43] A mudança de orientação e/ou posição da unidade de instrumento conectada à unidade de acoplamento pode ocorrer pelos movimentos manuais do braço manipulador de modo que a distância entre o eixo geométrico de instrumento e a área alvo seja alterada. É particularmente vantajoso quando a frequência de um sinal acústico e/ou ótico de saída indica se o vetor de distância se torna maior ou menor. Quando se alcança ou se cai abaixo de um segundo valor predeterminado para a quantidade de vetor de distância, um segundo sinal ótico e/ou acústico é enviado sinalizando uma orientação ideal do eixo geométrico de instrumento para a área alvo.

[44] A área alvo é em particular uma área cirúrgica alvo. Alternativamente ou adicionalmente, a área alvo pode ser definida por um ponto alvo, tal como pelo ponto central de uma área cirúrgica alvo ou por um ponto dependente da posição de outro instrumento cirúrgico. Quando o outro instrumento cirúrgico é um endoscópio já inserido pelo menos em parte no corpo do paciente, tal como um endoscópio de haste, ou outro sistema de criação de imagem para captura de imagens de pelo menos um detalhe de uma área cirúrgica alvo, é vantajoso quando a área alvo é dependente da posição do endoscópio ou outro sistema de criação de imagem. Por exemplo, a área alvo pode ser definida por um ponto no eixo geométrico ótico dos elementos óticos do endoscópio ou o eixo geométrico ótico dos elementos óticos de outro sistema de criação de imagem. O ponto alvo é, em particular, um ponto na profundidade do campo, por exemplo, o ponto focal, ou um ponto entre o ponto focal e a extremidade proximal do endoscópio.

[45] O outro sistema de criação de imagem pode, em particular, ser um sistema ótico com base em luz não visível, em particular um sistema de raios X, um sistema de tomografia computadorizada, um sistema de tomografia de ressonância magnética ou outro sistema de criação de imagem adequado.

[46] Em geral, uma extremidade de um elemento arbitrário voltado para o paciente é considerada proximal. Em geral, uma extremidade de um elemento arbitrário voltado para longe do paciente é considerada distai.

[47] Características e vantagens adicionais resultam da descrição a seguir que explica a invenção em maiores detalhes com base nas modalidades com relação às figuras incluídas.

[48] A figura 1 ilustra uma vista lateral esquemática de um sistema para cirurgia assistida por robô compreendendo um manipulador possuindo quatro braços manipuladores, aos quais uma unidade de instrumento é conectável.

[49] A figura 2 ilustra uma vista dianteira esquemática do sistema de acordo com a figura 1.

[50] A figura 3 ilustra uma disposição para conexão de uma unidade de instrumento disposta em uma área estéril a uma unidade de acoplamento não estéril de um braço manipulador.

[51] A figura 4 ilustra uma parte do braço manipulador com a unidade de acoplamento e a unidade de instrumento conectada à unidade de acoplamento com uma disposição telescópica estendida do braço manipulador de acordo com uma primeira modalidade.

[52] A figura 5 ilustra a disposição de acordo com a figura 4 onde a disposição telescópica é retraída de modo que o instrumento cirúrgico seja passado para dentro da área cirúrgica alvo ou além da mesma.

[53] A figura 6 mostra a ilustração esquemática da unidade de instrumento e da área cirúrgica alvo em um sistema de coordenadas do aparelho.

[54] A figura 7 mostra uma ilustração esquemática para a orientação da unidade de instrumento conectada ao braço manipulador com relação à área cirúrgica alvo de acordo com uma primeira abordagem.

[55] A figura 8 mostra uma ilustração esquemática para orientação da unidade de instrumento conectada ao braço manipulador com relação à área cirúrgica alvo de acordo com uma segunda abordagem.

[56] A figura 9 mostra um detalhe de um corpo de paciente com quatro posições marcadas para os orifícios planejados do corpo do paciente, onde um trocarte é inserido em cada um.

[57] A figura 10 ilustra uma disposição com uma parte de um braço manipulador com uma unidade de acoplamento e a unidade de instrumento conectada à unidade de acoplamento com a disposição telescópica retraída do braço manipulador de acordo com uma segunda modalidade com um retentor de trocarte.

[58] A figura 11 mostra a disposição de acordo com a figura 10 com a disposição telescópica estendida, onde o retentor de trocarte do braço manipulador é conectado a um trocarte inserido em um paciente.

[59] A figura 12 ilustra a disposição de acordo com a figura 11 com a disposição telescópica retraída.

[60] A figura 13 ilustra uma disposição com uma parte de um braço manipulador com uma unidade de acoplamento e uma unidade de instrumento conectada à unidade de acoplamento com a disposição telescópica estendida do braço manipulador de acordo com uma terceira modalidade com um retentor de trocarte para conexão do braço manipulador com um trocarte inserido no corpo do paciente e com um endoscópio pelo menos parcialmente inserido no corpo do paciente através de um trocarte adicional.

[61] A figura 14 mostra a disposição de acordo com a figura 13, onde a posição da disposição telescópica estendida foi alterada por meio de uma engrenagem de acoplamento de modo que o eixo geométrico longitudinal de um instrumento cirúrgico da unidade de instrumento corra para uma área alvo definida no corpo do paciente; e [62] A figura 15 ilustra a disposição de acordo com a figura 13 com a disposição telescópica retraída.

[63] A figura 1 ilustra uma vista lateral esquemática de um sistema 10 para cirurgia assistida por robô com um manipulador 12 possuindo um acessório 14 e quatro braços manipuladores 16a a 16d. O manipulador 12 é geralmente referido também como um aparelho para cirurgia assistida por robô. O sistema 10 serve para realizar uma cirurgia em um paciente 18 posicionado em uma mesa de cirurgia 34. Com base na anatomia do paciente 18 e na operação a ser realizada, as coordenadas x'z, y'z, z'z de uma área cirúrgica alvo 30 em um sistema de coordenadas de paciente X1, Y', Z1 foram determinadas e essas coordenadas x'z, y'z, z'z, foram armazenadas de uma forma predeterminada. O manipulador 12 possui um sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho, a origem de coordenadas do qual é disposta em uma base de montagem 24 de um acessório 14 do manipulador 12. O acessório 14 possui um braço de montagem em formato de L 28, na extremidade do qual que é remota da base de montagem 24 os braços manipuladores 16a a 16d são conectados através de um cabeçote de montagem 20.

[64] A mesa de cirurgia 34 possui uma coluna de mesa de operação 32 onde uma unidade de controle 36 da mesa de cirurgia 34 é disposta e onde uma superfície de suporte de paciente 38 compreendendo vários segmentos é disposta. A unidde de controle 36 serve para controlar o movimento de elementos da mesa de cirurgia 34, em particular do ajuste de comprimento da coluna de mesa de cirurgia 32 e, dessa forma, para ajustar a altura da superfície de suporte de paciente 38 e para ajustar segmentos individuais além da inclinação e oscilação da superfície de suporte de paciente 38. Preferivelmente, no entanto, o ajuste de segmentos da mesa de cirurgia 34 é bloqueado durante uma cirurgia por meio de manipulador 12. O sistema 10 compreende adicionalmente uma unidade de controle 46 do manipulador 12 além de uma unidade de controle central 40, a unidade de controle central 40 sendo conectada à unidade de controle 46 do manipulador 12, a unidade de controle 36 da mesa operacional 34 além de um painel de controle 42 com uma unidade de exibição 44 através das linhas de dados. A unidade de controle 40 possui uma unidade de saída 41 e a unidade de controle 46 possui uma unidade de saída 47, pela qual os sinais ótico e/ou acústico podem ser enviados, respectivamente.

[65] A superfície da superfície de suporte de paciente 38 forma um plano frontal no qual o paciente 18 é posicionado de forma dorsal. Adicionalmente, através da origem de coordenada do sistema de coordenadas de paciente X', Y', Z', um plano transversal no qual os eixos geométricos de coordenadas X1 e Y1 se encontram, corre. Adicionalmente, um plano mediano no qual os eixos de coordenadas Z' e Y1 se encontram corre através da origem de coordenada.

[66] As coordenadas x'z, y'z, z'z da área cirúrgica alvo 30 no sistema de coordenadas de paciente X', Y', Z' são conhecidas e, devido à posição conhecida do sistema de coordenadas de paciente X1, Y', Z1 com relação ao sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho 12, podem ser facilmente levadas em consideração no controle dos braços manipuladores 16a a 16d além da unidade de instrumento conectada aos braços manipuladores 16a a 16d para realizar uma cirurgia por meio do manipulador 12, em particular podem ser convertidas em coordenadas xz, yz, zz do sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho.

[67] A posição das coordenadas y'z, z'z do centro da área cirúrgica alvo 30 é indicada na figura 1 com relação aos eixos de coordenadas Y1 e T por meio das linhas interrompidas [68] A posição das coordenadas y'z, z'z do centro da área cirúrgica alvo 30 é indicada na figura 1 com relação aos eixos geométricos de coordenadas Y1 e Z' por meio de linhas interrompidas correndo através da área de coordenadas alvo 30.

[69] A figura 2 ilusra uma vista dianteira esquemática do sistema 10 de acordo com a figura 1. Na extremidade proximal dos braços manipuladores 16a a 16d, uma unidade de acoplamento 100a a lOOd é disposta, para cada uma das quais uma unidade de instrumento 330a a 300d para realização da cirurgia é conectada. Os eixos de instrumento do instrumento cirúrgico respectivo das unidades de instrumento 300a a 300d são indicados por linhas interrompidas, que, na figura 2, se estendem das unidades de acoplamento 100a, 100b, 100c, lOOd e as unidades estéreis 400a, 400b, 400c, 400d das unidades de instrumento 300a, 300b, 300c, 300d conectadas às unidades de acoplamento 100a, 100b, 100c, lOOd e ilustradas na figura 3 até a área cirúrgica alvo 30. As linhas interrompidas indicam os eixos geométricos longitudinais ou os eixos geométricos longitudinais estendidos dos eixos de instrumento. Por meio de linhas interrompidas correndo através da área cirúrgica alvo 30 e correndo em paralelo ao eixo geométrico de coordenadas X1 e Z', as coordenadas y'z, z'z do centro 31 da área cirúrgica alvo 30 com relação aos eixos geométricos de coordenadas X' e Z' são indicadas.

[70] A seguir, o acoplamento da unidade de instrumento 300a à unidade de acoplamento 100a do braço manipulador 16a através de uma trava estéril 200a é descrita com referência ao braço manipulador 16a. As declarações se aplicam da mesma forma aos braços manipuladores adicionais 16b a 16d e às unidades de instrumento 300b a 300d conectadas a esses braços manipuladores 16b a 16d através de travas estéreis 200b e 200d. Por motivos de simplificação, os dígitos de sinal de referência são utilizados a seguir sem utilização de letras minúsculas utilizadas para distinguir entre os braços manipuladores individuais.

[71] A figura 3 ilustra a unidade de acoplamento 100 do braço manipulador 16, a trava estéril 200 e a unidade de instrumento 300 com a unidade estéril 400 e um instrumento cirúrgico 500 possuindo um operador de extremidade 514. A unidade de acoplamento 100, a trava estéril 200 e a unidade de instrumento 300 são ilustrados antes da conexão subsequente da unidade estéril 400 com a trava estéril 200. Uma folha estéril flexível projetada como uma folha estéril 201 é conectada à trava estéril 200 ao longo de um aro de conexão circunferencial 202 da trava estéril 200 através de uma conexão adequada tal como fixação, adesivo, gancho e alça e/ou conexão de solda de modo que a folha estéril 201 forme juntamente com a trava estéril 200 uma cobertura estéril fechada em torno das áreas do braço manipulador 16 projetando para dentro de uma área de operação estéril.

[72] Para uma melhor ilustração, apenas um detalhe da folha estéril 201 em torno da trava estéril 200 é ilustrado na figura 3. Nas figuras a seguir, a folha estéril 201 é parcialmente não ilustrada.

[73] Para o acoplamento da unidade estéril 400 à unidade de acoplamento 100, a trava estéril 200 é disposta entre a unidade estéril 400 e a unidade de acoplamento 100 e permite no estado acoplado da unidade estéril 400 com a unidade de acoplamento 100 um acoplamento direto de um primeiro dispositivo de transmissão 102 da unidade de acoplamento 100 e um segundo dispositivo de transmissão não ilustrado da unidade estéril 400.

[74] Na presente modalidade, ambas as energias mecânicas e elétricas são transmitidas entre a unidade de acoplamento 100 e a unidade estéril 400 por meio do primeiro dispositivo de transmissão 102. Para tal, o primeiro dispositivo de transmissão 102 da unidade de acoplamento 100 possui, por exemplo, pelo menos quatro elementos de acionamento mecânico 110 a 116 e o segundo dispositivo de transmissão 406 da unidade estéril 400 possui quatro elementos acionados complementares aos elementos de acionamento 110 a 116. Adicionalmente, os primeiros dispositivos de transmissão 102 possuem um elemento de transmissão elétrico 104 com dois contatos elétricos 106,108 e o segundo elemento de transmissão possui um elemento de transmissão elétrico que é complementar ao elemento de transmissão elétrico 104 do primeiro dispositivo de transmissão 102.

[75] O primeiro elemento de transmissão 102 compreende adicionalmente um dispositivo de transmissão ótico 109 para transmitir luz e/ou sinais óticos. Os elementos de acionamento do primeiro dispositivo de transmissão 102 compreendem um primeiro elemento de acionamento por translação 110 e um segundo elemento de acionamento por translação 112, cada vez para transmitir um movimento de translação além de um primeiro elemento de acionamento rotativo 114 e um segundo elemento de acionamento rotativo 116 para transmitir um movimento rotativo. O primeiro e segundo elementos de acionamento por translação 110, 112 são, cada um, projetados como um garfo de elevação linear e o primeiro e segundo elementos de acionamento rotativo 114,116 são projetados com pinhões de acionamento com dentes no lado de extremidade. Adicionalmente, a unidade de acoplamento 100 possui um sensor de acoplamento disposto em um recesso e detectando um primeiro elemento de detecção formado por um primeiro pino de detecção projetado a partir da unidade estéril 400 quando a trava estéril 200 é acoplada corretamente à unidade de acoplamento 100 e a unidade estéril 400 é corretamente acoplada à trava estéril 200.

[76] Em outras modalidades, o primeiro e segundo dispositivos de transmissão também podem ter mais ou menos elementos de acionamento, elementos acionados e elementos de transmissão elétricos que transmitem energia mecânica e/ou elétrica por um acoplamento direto. Aqui, como um acoplamento direto, um acoplamento do dispositivo de transmissão é considerado, onde nenhum elemento de transmissão adicional é fornecido entre o primeiro dispositivo de transmissão e o segundo dispositivo de transmissão para uma transmissão de energia mecânica e/ou elétrica e/ou raios óticos, onde, em particular, nenhum elemento de transmissão elétrico, mecânico ou ótico são fornecidos em uma proteção estéril, tal como a trava estéril 200, disposta entre a unidade de acoplamento 100 e a unidade estéril 400. A unidade de acoplamento 100 possui adicionalmente uma unidade de leitura e escrita RFID 121 por meio do qual um transponder RFID 494 da unidade estéril 400 é passível de ser lido e/ou escrito.

[77] Para conexão da unidade de acoplamento 100 à trava estéril 200, a unidade de acoplamento 100 possui sulcos guia opostos 122, 124, dentro dos quais os pinos guia 204, 206 da trava estéril 200 são inseridos até que tenham alcançado a extremidade dianteira 123,125 do sulco guia respectivo 122,124. Em uma primeira extremidade da trava estéril 200, os pinos guia 204, 206 se projetam para fora em lados opostos. Depois disso, a segunda extremidade oposta da trava estéril 200 é empurrada para baixo de modo que a trava estéril 200 seja girada em torno de um eixo geométrico de rotação correndo através dos pinos guia 204, 206 até que um nariz de encaixe por pressão 126 de um elemento de encaixe por pressão 128 engate com uma área de encaixe por pressão complementar da trava estéril 200.

[78] O botão de destravamento 134 é montado de forma oscilante em torno de um eixo geométrico de rotação e é mantido em sua posição encaixada por pressão ilustrada na figura 3 por uma mola. Para desconectar a conexão de encaixe por pressão, um botão de destravamento 134 do elemento de encaixe por pressão 128 é pressionado por um dedo de modo que uma mola seja tensionada e o elemento de encaixe por pressão 128 juntamente com o nariz de encaixe por pressão 126 seja girado de modo que o nariz de encaixe por pressão 126 seja desengatado do elemento de encaixe por pressão complementar da trava estéril 200. Como resultado disso, a segunda extremidade da trava estéril 200 previamente engatada com o nariz de encaixe por pressão 126 pode novamente ser articulada para fora da unidade de acoplamento 100. Depois que essa segunda extremidade de trava estéril 200 foi articulada para fora da unidade de acoplamento 100, a trava estéril 200 pode novamente ser completamente separada da unidade de acoplamento 100 visto que a trava estéril 200 é puxada para fora dos sulcos guia 122,124 ao longo dos últimos juntamente com os pinos guia 204, 206 engatados com os sulcos guia 122,124 até que os elementos guia 204, 206 não estejam mais engatados com os sulcos guia 122,124. Entre os sulcos guia 122,124 e o elemento de encaixe por pressão 128, uma área de recebimento formada por um recesso correspondente no alojamento da unidade de acoplamento 100 é fornecida, que na presente modalidade cerca a trava estéril 200 em três lados e pelo menos em parte no lado inferior.

[79] A trava estéril 200 possui abas de trava 208, 210 que são montados de forma oscilante através das articulações. Por meio dessas articulações, as abas de trava 208, 210 podem ser osciladas a partir do estado fechado ilustrado na figura 3 para um estado aberto. No estado aberto das abas de travamento 208, 210 um acoplamento direto do primeiro meio de transmissão 102 da unidade de acoplamento 100 para o segundo dispositivo de transmissão da unidade estéril 400 pode ser realizado.

[80] No lado de fora das paredes laterais e paredes de extremidade da trava estéril 200, uma borda circunferencial 202 é formada, com a qual a folha estéril 201 da cobertura estéril é conectada de forma adequada [81] A unidade estéril 400 possui adicionalmente elementos de encaixe por pressão e acionamento dispostos de forma oposta 438, 440, pelos quais uma conexão de encaixe por pressão novamente liberável é estabelecida quando da conexão da unidade estéril 400 com a trava estéril 200 [82] A figura 4 ilustra uma parte do braço manipulador 16, na extremidade proximal do qual a unidade de acoplamento 100 é conectada através de uma disposição telescópica 60. A disposição telescópica 60 possui partes 62, 64, 66 móveis com relação uma à outra e é ilustrada na figura 4 em um estado estendido. As partes 62, 64, 66 da disposição telescópica 60 podem ser retraídas e estendidas por meio de uma unidade de acionamento 68 de modo que o operador de extremidade 514 do instrumento cirúrgico 500 possa ser movido ao longo do eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512. O braço manipulador 16 possui vários elementos móveis com relação um ao outro, a posição relativa dos quais pode ser alterada. A disposição telescópica 60 é adicionalmente acoplada de forma articulada através de uma engrenagem de acoplamento 59 aos segmentos adicionais do braço manipulador 16 de modo que a localização e orientação do eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 do instrumento cirúrgico 500 esteja em posição, isso é, tanto em sua orientação quanto em sua localização, possa ser alterado por um registro de usuário no painel de controle 42. Para configuração de cada braço manipulador 16 antes de uma cirurgia, a unidade de acoplamento 100 deve ser orientada de modo que o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 do instrumento cirúrgico 500 conectado à unidade de acoplamento 100 corra através de um orifício de corpo planejado ou existente 802 do paciente 18 a ser operado e através de uma área cirúrgica alvo definida 30. Na figura 4, um trocarte 800 é inserido no corpo do paciente 18 no ponto de entrada do corpo 802, através desse trocarte, então, a parte dianteira do eixo 512 do instrumento cirúrgico 500 passa juntamente com o operador de extremidade 514 até a área cirúrgica alvo 30 para realização da cirurgia.

[83] Antes de uma cirurgia, o braço manipulador 16 é orientado juntamente com a unidade de acoplamento 100 do braço manipulador 16 automaticamente ou por um usuário de modo que o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 corra através da abertura do trocarte 800. Aqui, o operador de extremidade 514 do instrumento cirúrgico 500 pode ser inserido na abertura do trocarte 800 de modo que uma orientação centralizada do eixo geométrico longitudinal 510 para o ponto de entrada do corpo desejado ou existente 802 aconteça. Adicionalmente, a unidade de controle 46 do manipulador e/ou unidade de controle central 46 determina a quantidade de vetor de distância entre o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 514 para a área cirúrgica alvo 30, em particular a quantidade do vetor de distância ortogonal a partir do eixo geométrico longitudinal 510 para a área cirúrgica alvo 30. Aqui, é possível se determinar ambas a quantidade do vetor de distância para a borda da área cirúrgica alvo 30 e, alternativamente ou adicionalmente, a quantidade do vetor de distância para o centro 31 da área cirúrgica alvo 30.

[84] Na presente modalidade, o eixo geométrico longitudinal 510 corre através do centro 31 da área cirúrgica alvo 30 de modo que a quantidade de vetor de distância na presente modalidade entre o eixo geométrico longitudinal 1510 e a área cirúrgica alvo 30 é zero, visto que o eixo geométrico longitudinal 510 corre através da área cirúrgica alvo 30. A distância para o centro 31 da área cirúrgica alvo 30 é igual a zero também visto que o eixo geométrico longitudinal 510 corre através do centro 31 da área cirúrgica alvo 30. Quando a quantidade de vetor de distância ortogonal cai abaixo de um primeiro valor, um primeiro sinal ótico e/ou acústico pode ser enviado par aum usuário. Tão logo a quantidade de vetor de distância alcança ou cai abaixo de um segundo valor, um segundo sinal ótico e/ou acústico pode ser enviado. O segundo valor pode, em particular, ser igual a zero de modo que o segundo sinal ótico e/ou acústico seja enviado sempre que o eixo geométrico longitudinal 510 correr através da área cirúrgica alvo 30 ou seu centro 31. Adicionalmente, dependendo da quantidade determinada de vetor de distância, o sinal ótico e/ou acústico de saída pode mudar continuamente com as mudanças de distâncias em várias etapas de modo que o usuário seja informado acusticamente e/ou oticamente se o eixo geométrico longitudinal 510 sai da área cirúrgica alvo 30 ou se aproxima da mesma. Deve-se levar em consideração que durante a orientação do braço manipulador 16 ou durante a operação de configuração do dispositivo para cirurgia assistida por robô, apenas o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 e não o eixo de instrumento 512 propriamente dito corre através da área cirúrgica alvo 30 ou é orientado além da área cirúrgica alvo 30 em uma distância lateral.

[85] A figura 5 ilustra a disposição de acordo com a figura 4, onde as partes 62 a 66 da disposição telescópica 60 são ilustradas em um estado retraído, em contraste com a figura 4. O braço manipulador 16 é preferivelmente posicionado de modo que durante a configuração o operador de extremidade 514 do eixo de instrumento 512 do instrumento cirúrgico 500 projete para dentro do trocarte 800 inserido no corpo do paciente 18 quando a disposição telescópica 60 é retraída. Aqui, o braço manipulador 16 é posicionado de modo que o operador de extremidade 514 projete para dentro do trocarte 800 preferivelmente por um comprimento na faixa de entre 1 cm e 5 cm, preferivelmente em uma faixa entre 1,5 cm e 3 cm, em particular 2 cm.

[86] A partir da posição ilustrada na figura 4, a disposição telescópica 60 pode ser retraída de modo que o operador de extremidade 514 do instrumento cirúrgico 500 passe através do trocarte 800 para dentro da área cirúrgica alvo 30. Como ilustrado na figura 5, o operador de extremidade 514 também pode ser movido através da área cirúrgica alvo 30 na direção do eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 e além da área cirúrgica alvo 30.

[87] A figura 6 ilustra a ilustração esquemática da unidade estéril 400 da unidade de instrumento 300 juntamente com o eixo de instrumento 512 do instrumento cirúrgico 500 e da área cirúrgica alvo 30 no sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho ou manipulador 12. A extensão espacial da área cirúrgica alvo 30 foi determinada por meio de um método de criação de imagem adequado para o paciente específico 18 e pode ser definido como um simples corpo geométrico, tal como por uma esfera, ou pela extensão espacial específica de uma área cirúrgica alvo 30 determinada e/ou definida para uma cirurgia específica no paciente 18 por uma pluralidade de coordenadas. A área cirúrgica alvo 30 pode ser determinada para um paciente 18 em particular por meio de um método de criação de imagem ou pode ser definida automaticamente ou por um usuário quando da avaliação das imagens determinadas. Como um método de criação de imagem, um método de raios X, um método de tomografia computadorizada, um método de ressonância magnética ou outro método adequado pode ser utilizado. As dimensões externas da área cirúrgica alvo 30 são definidas em um sistema de coordenadas bidimensionais 26 ilustrado na figura 11 pelas coordenadas xzi e xZ3 na direção X além de pelas coordenadas yZ3 no eixo geométrico X. O centro 31 da área cirúrgica alvo determinada 30 é definido pela coordenada xZ2 no eixo geométrico X e yZ2 no eixo geométrico Y. Da mesma forma, a extensão espacial da área cirúrgica alvo 30 no eixo geométrico Z correndo de forma ortogonal ao plano de imagem é conhecida ou definida. As coordenadas do ponto de interseção do vetor V e o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 são identificadas na figura 6 com xm, ym, zm.

[88] Como já explicado, o braço manipulador 16 juntamente com a unidade de acoplamento 100 deve ser posicionado antes de uma cirurgia no paciente 18 de modo que o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 corra através de um orifício de corpo desejado 802, e o eixo geométrico longitudinal 510 corra através da área cirúrgica alvo 30. A fim de, em particular, auxiliar um usuário na orientação correta do braço manipulador 16 da unidade de acoplamento 100, a unidade de controle 46 determina a quantidade de vetor de distância tridimensional V que se estende ortogonalmente com relação ao eixo geométrico longitudinal 510 ao longo da distância mais curta entre o eixo geométrico longitudinal 510 e o centro 31 da área cirúrgica alvo 30. Se a quantidade de vetor de distância V alcançar ou cair abaixo de um primeiro valor, um primeiro sinal ótico e/ou acústico é enviado, se alcançar ou cair abaixo de um segundo valor, então um segundo sinal ótico e/ou acústico é enviado de modo que uma informação ótica e/ou acústica sobre a orientação correta da unidade de acoplamento 100 seja enviada para o usuário. Como resultado disso, uma possibilidade fácil e confortável foi criada para auxiliar um usuário na configuração do braço manipulador 12 e no posicionamento dos braços manipuladores 16a a 16d antes da cirurgia real.

[89] A figura 7 ilustra uma ilustração esquemática para orientação da unidade estéril 400 conectada à unidade de acoplamento 100 com relação à área cirúrgica alvo 30 de acordo com uma primeira abordagem. Nessa abordagem, o braço manipulador 16 juntamente com a unidade de acoplamento 100 é orientado em uma primeira etapa de modo que o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 corra através da abertura de inserção de instrumento do trocarte 800. Com essa orientação, a quantidade de vetor de distância V é maior do que um valor predeterminado de modo que a unidade de controle 46 gere uma informação de controle que indica que o eixo geométrico longitudinal 510 não corre através da área cirúrgica alvo 30. A quantidade de vetor de distância V é, no entanto, tão alta que excede um primeiro valor predeterminado de modo que nem um sinal ótico nem um sinal acústico seja enviado. Se a unidade de acoplamento 100 for articulada juntamente com a unidade estéril 400 ou juntamente com toda a unidade de instrumento 300 a partir da posição PI na direção da seta Al para a posição P2, a quantidade de vetor de distância V entre o centro 31 da área cirúrgica alvo 30 e o eixo geométrico longitudinal 510' do eixo de instrumento 512' é menor do que um primeiro valor predeterminado de modo que um primeiro sinal acústico seja enviado e/ou luz de outro espectro e/ou um espectro parcial da luz emitida antes seja emitido de modo que um usuário possa reconhecer com facilidade a aproximação o eixo geométrico longitudinal 510' para a área cirúrgica alvo 30 com base na mudança de cor.

Então, a unidade de acoplamento 100 juntamente com a unidade estéril 400' é articulada adicionalmente a partir da posição P2 na direção da seta A2 até que o eixo de instrumento 512" tenha alcançado a posição P3 e a quantidade de vetor de distância V seja adicionalmente reduzida até que tenha, em particular, alcançado um valor igual a zero de modo que um segundo valor predeterminado da quantidade de vetor de distância V" seja alcançado ou ultrapassado. Se esse for o caso, um segundo sinal ótico e/ou acústico é enviado, pelo qual o usuário é informado sobre a orientação correta do eixo geométrico longitudinal 510" com relação à área cirúrgica alvo 30. O segundo sinal ótico pode ter um espectro de comprimento de onda diferente ou um comprimento de onda diferente com relação ao primeiro sinal ótico de modo que o usuário seja informado sobre a orientação correta do braço manipulador 16 pela mudança de cor. Alternativamente ou adicionalmente, o segundo sinal ótico pode ter uma taxa de piscar diferente com relação ao primeiro sinal ótico.

[90] Quando do fornecimento de dois valores limite, com os quais a quantidade de vetor de distância V é comparada cada vez, dessa forma, três estados são detectáveis de modo que um sinal ótico e/ou acústico correspondente possa ser enviado para o usuário já no caso de uma aproximação da área cirúrgica alvo 30 e um sinal ótico e/ou acústico adicional possa ser enviado no caso de uma orientação correta da unidade estéril 400 com relação à área cirúrgica alvo 30. Quando do fornecimento de apenas um valor limite, dois estados podem ser distinguidos, em particular, uma distância entre a área cirúrgica alvo 30 e o eixo geométrico longitudinal 510 existe, isso é, um eixo geométrico longitudinal 510 não corre através da área cirúrgica alvo 30, e o estado no qual o eixo geométrico longitudinal 510 corre através da área cirúrgica alvo.

[91] A figura 8 ilustra uma ilustração esquemática para orientação da unidade estéril 400 conectada ao braço manipulador 16 com relação à área cirúrgica alvo 30 de acordo com uma segunda abordagem, na qual, em contraste com a primeira abordagem, o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 é orientado em uma primeira etapa de modo que corra através da área cirúrgica alvo 30 e um sinal ótico e/ou acústico correspondente seja enviado para o usuário. Aqui, a orientação do eixo geométrico longitudinal 510 com relação à área cirúrgica alvo 30 pode ocorrer como explicado na etapa 2 da primeira abordagem com relação à figura 7. Dessa forma, aqui também, o usuário pode ser informado oticamente e/ou acusticamente sobre a distância e/ou aproximação do eixo geométrico longitudinal 510 com a área cirúrgica alvo 30. Quando o eixo geométrico longitudinal 510 corre através da área cirúrgica alvo 30, como ilustrado para o eixo de instrumento 512 da figura 8, o último é articulado na direção da seta A3 até que o eixo geométrico longitudinal 510' do eixo de instrumento 512' incida na abertura de instrumento do trocarte 800.

[92] Diferentemente do descrito com relação à figura 7 e 8, a unidade de saída 41, 47 e/ou unidade de exibição 44 só pode enviar um sinal ótico e/ou acústico ou, por exemplo, fornecer ao usuário uma informação através de uma sequência de pulso do sinal acústico e/ou ótico, em particular através da largura de pulso e/ou duração de pulso, sobre o quão alta a quantidade do vetor de distância ortogonal V para a área cirúrgica alvo 30 e/ou para o centro 31 da área cirúrgica alvo 30 é.

[93] A figura 9 ilustra um detalhe do corpo do paciente 18 com quatro orifícios de corpo TI a T4, dentro de cada um dos quais um trocarte 800a a 800d é inserido. Através do trocarte 800b inserido no ponto de entrada Tl, um endoscópio de haste da unidade de instrumento 300b conectada à unidade de acoplamento 100b do braço manipulador 16b é inserido no corpo do paciente 18. Através do trocarte 800a inserido no corpo do paciente 18a na posição T2, um instrumento cirúrgico 500a da unidade de instrumento 300a conectada à unidade de acoplamento 100a do braço manipulador 16a é inserido no corpo do paciente 18. Através de um trocarte 800c inserido na posição T3, um instrumento cirúrgico 500c da unidade de instrumento 300c conectada à unidade de acoplamento 100c do braço manipulador 16c é inserido no corpo do paciente 18. Através do trocarte 800d inserido no corpo do paciente 18 na posição T4, um instrumento cirúrgico 500d da unidade de instrumento 300d conectada à unidade de acoplamento lOOd do braço manipulador 16d é inserido no corpo do paciente 18.

[94] A figura 10 ilustra uma disposição com a extremidade proximal do braço manipulador 16 com a unidade de acoplamento 100 e a unidade de instrumento 300 conectada à unidade de acoplamento 100 com a disposição telescópica retraída 60 do braço manipulador 16de acordo com uma segunda modalidade. A disposição da segunda modalidade de acordo com as figuras 10 a 12 difere da primeira modalidade ilustrada e explicada nas figuras 4 e 5 meramente pelo fato de um retentor de trovar 17 ser firmemente conectado ao braço manipulador 16. O retentor de trocarte 17 possui um elemento de conexão 19 para conectar o retentor de trocarte 17 ao trocarte 800. O posicionamento e a orientação do braço manipulador 16 por meio da unidade de instrumento 300 ocorre da mesma forma que a descrita com relação à primeira modalidade. Elementos possuindo a mesma função ou a mesma estrutura possuem os mesmos sinais de referência. Na figura 11, a disposição de acordo com a figura 10 é ilustrada, onde o retentor de trocarte 17 do braço manipulador 16 é conectado a um trocarte 800 inserido no paciente 18 e a disposição telescópica 60 está em um estado estendido. 0 eixo de instrumento 512 com o operador de extremidade 514 é inserido na abertura de instrumento do trocarte 800 por cerca de 2 cm.

[95] A figura 12 ilustra a disposição de acordo com a figura 11, que ilustra a disposição telescópica 60 em um estado retraído. A disposição telescópica 60 foi movida da posição estendida ilustrada na figura 11 para sua posição retraída ilustrada na figura 12, sem a orientação do braço manipulador 16 e do retentor de trocarte 17 ter sido alterada. Quando da retração e extensão da disposição telescópica 60, um movimento de compensação por meio de uma articulação da unidade de acoplamento 100 com relação à disposição telescópica 60 e uma articulação da disposição telescópica 60 para o braço manipulador 16 através da engrenagem de acoplamento 59 é implementado de modo que o instrumento cirúrgico 500 possa ser movido exatamente ao longo do eixo geométrico longitudinal 510 dos eixos de instrumento 512 quando a disposição telescópica 60 é estendida e retraída. A disposição telescópica 60 pode ser retraída até que o operador de extremidade 514 do instrumento cirúrgico 500 tenha alcançado a área cirúrgica alvo 30 ou se estenda além da área cirúrgica alvo 30 na direção do eixo geométrico longitudinal 510 do instrumento cirúrgico 500.

[96] A figura 13 ilustra uma disposição com uma parte de um braço manipulador 16 com uma unidade de acoplamento 100 e um endoscópio 900 de acordo com uma terceira modalidade. A disposição telescópica 60 do braço manipulador 16 é ilustrada em um estado estendido. Uma unidade de instrumento 300 com um instrumento cirúrgico 500 é acoplada à unidade de acoplamento 100. Na terceira modalidade, também, um retentor de trocarte 17 é fornecido, conectando um trocarte 800 inserido no corpo do paciente 18 ao braço manipulador 16. Em outras modalidades, no entanto, o retentor de trocarte 17 pode ser eliminado. O endoscópio 900 é um endoscópio de haste. Pelo menos uma parte da ótica de criação de imagem do endoscópio de haste 900 é disposta dentro de uma haste 912, a extremidade proximal da qual é inserida através de um trocarte 810 através de um segundo orifício do corpo 812 dentro do corpo do paciente 18. Por meio de endoscópio de haste 900 imagens de pelo menos uma parte da área cirúrgica alvo 30 são capturadas. O endoscópio de haste 900 possui uma parte dianteira 910 através da qual o endoscópio de haste 900 é conectado ao painel de controle 42 e//ou a unidade de exibição 44 do sistema 10 para cirurgia assistida por robô. Como resultado disso, a imagem capturada por meio do endoscópio 900 pode ser exibida para o usuário, em particular o cirurgião, no painel de controle 42 ou unidade de exibição 44.

[97] Através da parte dianteira 910, o endoscópio de haste 900 também pode ser acoplado a uma unidade de acoplamento adicional 100, em particular, um braço manipulador adicional 16 O percurso de raio 914 da ótica de criação de imagem é ilustrado pelas linhas interrompidas. O eixo geométrico ótico da ótica de criação de imagem do endoscópio 900, isso é, o eixo geométrico ótico do endoscópio de haste 900, se encontra no centro do percurso de raio 914. O ponto focal da ótica de criação de imagem do endoscópio de haste 900 é identificado por 916.

[98] Na presente modalidade, o vetor de distância ortogonal V entre o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 do instrumento cirúrgico 500 e o ponto focal 916 da ótica de criação de imagem do endoscópio de haste900 é determinado. O ponto focal 916, dessa forma, serve como um ponto alvo. O vetor de distância ortogonal determinado V indica a distância atual entre o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 e o ponto focal 916. A avaliação da posição e orientação do braço manipulador 16 com o instrumento cirúrgico 500 ocorre da mesma forma que já explicado com relação às primeiras duas modalidades com relação às figuras 4 a 12.

[99] Na figura 13, a extremidade proximal do eixo de instrumento 512 com o operador de extremidade 514 foi inserida na abertura de instrumento do trocarte 800. Preferivelmente, o operador de extremidade projeta por cerca de 2 cm para dentro da abertura de instrumento do trocarte 800. Em outras modalidades, a ponta do operador de extremidade 514 também pode ser inserida na extremidade proximal do trocarte 800 dentro de sua abertura de instrumento ou menos de 2 cm dentro da abertura de instrumento do trocarte 800. A disposição telescópica 60 está em um estado estendido. Depois disso, a posição da unidade de instrumento 300 acoplada à unidade de acoplamento 100 é alterada juntamente com pelo menos uma parte dos segmentos do braço manipulador 16 de modo que o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 tenha se aproximado do ponto focal 916 servindo como um ponto alvo até um primeiro e/ou segundo valor de distância predeterminado, ou como ilustrado na figura 14, o eixo geométrico longitudinal 510 do eixo de instrumento 512 corre através do ponto focal 916. Para tal, na figura 14, a disposição telescópica 60 do braço manipulador foi articulada com relação à posição ilustrada na figura 13 por meio da engrenagem de acoplamento 59.

[100] Na figura 15, a disposição de acordo com as figuras 13 e 14 com disposição telescópica retraída 60 é ilustrada. Pela retração da disposição telescópica, o operador de extremidade 514 foi movido para dentro do campo de visão do endoscópio de haste 900 e para dentro da área cirúrgica alvo 30, e pode ser acionado e posicionado pelo controle visual. Por meio da abordagem descrita, é, dessa forma, possível se predeterminar a posição, isso é, a orientação e localização, de um instrumento cirúrgico 500 a ser utilizado de modo que passe par a área cirúrgica alvo 30 e seja confiavelmente colocado no campo de visão do endoscópio de haste 900. O ponto alvo ou a área alvo pode ser definido pelas coordenadas xz, yz, zz do sistema de coordenadas X, Y, Z do aparelho ou pelas coordenadas x'z, y'z, z'z do sistema de coordenadas do paciente X', Y1, Z' e, se necessário, ser convertido em coordenadas do outro sistema de coordenadas respectivo.

[101] Além disso, na primeira e na segunda modalidades de acordo com as figuras 4 a 12, um ponto alvo, tal como o centro 31 da área cirúrgica alvo definida 30 ou um ponto alvo dependente da localização de outro instrumento cirúrgico 900, pode ser definido em vez da área cirúrgica alvo 30. Adicionalmente, em vez do endoscópio 900, na terceira modalidade outro sistema de criação de imagem para captura de imagens de pelo menos um detalhe de uma área cirúrgica alvo 30 pode ser utilizado. A área alvo é então dependente da localização de outro sistema de criação de imagem. O ponto alvo é, em particular, um ponto na profundidade do campo da ótica de criação de imagem do endoscópio ou sistema de criação de imagem, tal como o ponto focal da ótica de criação de imagem ou um ponto entre o ponto focal e a extremidade proximal do endoscópio 900. A área alvo pode alternativamente ou adicionalmente ser definida por uma distância em torno de um ponto.

Lista de Sinais de Referência 10 sistema 12 manipulador 14 acessório 16,16a a 16d braço manipulador 17 retentor de trocarte 18 paciente 19 elemento de conexão 20 cabeçote de montagem 24 base de montagem 28 braço de montagem 30 área cirúrgica alvo 31 centro de área cirúrgica alvo 32 coluna de mesa de operação 34 mesa de operação 36 unidade de controle da mesa de operação 38 superfície de suporte de paciente 40 unidade de controle central do aparelho 41 unidade de saída 42 painel de controle 44 unidade de exibição 46 unidade de controle do manipulador 47 unidade de saída 59 engrenagem de acoplamento 60 disposição telescópica 62, 64, 66 partes da disposição telescópica 68 unidade de acionamento 100,100a a lOOd unidade de acoplamento 102 primeiro dispositivo de transmissão 104 segundo dispositivo de transmissão 106,108 contato elétrico 109 dispositivo de transmissão ótico 110 primeiro elemento de acionamento por translação 112 segundo elemento de acionamento por translação 114 primeiro elemento de acionamento rotativo 116 segundo elemento de acionamento rotativo 120 sensor de acoplamento 121 unidade de leitura e escrita RFID 122.124 sulco guia 123.125 extremidade dianteira do sulco guia 126 nariz de encaixe por pressão 128 elemento de encaixe por pressão 134 botão de destravamento 200 trava estéril 201 folha estéril 202 aro de conexão 204,206 pino guia 208,210 aba de travamento 300, 300a a 300d unidade de instrumento 400, 400a a 400d 400', 400" unidade estéril 438, 440 elemento de encaixe por pressão e acionamento 494 transponder RFID 500, 500a a 500d instrumento cirúrgico 510,510',510" eixo geométrico longitudinal 512 eixo de instrumento 514 operador de extremidade 800 troca rte 802 orifício de corpo 810 trocarte 812 orifício de corpo 900 endoscópio de haste 910 parte de cabeçote 912 haste 914 percurso de raio 916 ponto focal Al a A3 direção de movimento PI a P3 posição TI a T4 orifício de corpo planejado V, V vetor de distância Xz,yz,zz coordenadas da área alvo no sistema de coordenadas do aparelho X, Y, Z sistema de coordenadas do aparelho XI, Y1, Z1 sistema de coordenadas de paciente x'z, y'z, z'z coordenadas da área alvo no sistema de coordenadas de paciente.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Aparelho para cirurgia assistida por robô, caracterizado pelo fato de compreender: uma unidade de instrumento (300) possuindo um instrumento cirúrgico (500) com um eixo de instrumento (512), a extremidade proximal do qual passa através de um orifício do corpo (802) de um paciente (18) para uma área alvo (30, 31, 916) definida pelas coordenadas (xz, yz, zz) de um sistema de coordenadas (X, Y, Z) do aparelho (30), pelo menos uma unidade de acoplamento (100) de um braço manipulador (16), ao qual, opcionalmente, a unidade de instrumento (300) é conectável, uma unidade de controle (40, 46), que, quando a unidade de instrumento (300) é conectada à unidade de acoplamento (100), determina o vetor de distância (V), que é ortogonal ao eixo geométrico longitudinal (510) do eixo de instrumento (512) do instrumento cirúrgico (500), entre o eixo geométrico longitudinal (510) e a área alvo (30, 31, 916) definida pelas coordenadas (xz, yz, zz), que gera uma primeira informação de controle quando a quantidade do vetor de distância determinado (V) está em e/ou abaixo de um primeiro valor predeterminado, e compreendendo uma unidade de saída (41, 47 que envia um sinal dependente da primeira informação de controle.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a unidade de controle (40, 46) gerar pelo menos uma segunda informação de controle, quando a quantidade de vetor de distância determinado (V) está em e/ou abaixo de um segundo valor predeterminado, e de a unidade de saída (41, 47) enviar um sinal.

3. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a unidade de saída (41, 47) do aparelho enviar um primeiro sinal acústico e/u um primeiro sinal ótico om base na primeira informação de controle, e/ou de a unidade de saída (41, 47) enviar apenas um segundo sinal acústico e/ou um segundo sinal ótico com base na segunda informação de controle.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o primeiro sinal acústico ser um tom que aumenta e diminui ou uma sequência de tons com uma primeira taxa de repetição e de o segundo sinal acústico ser um tom contínuo.

5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo fato de o primeiro sinal ótico ser um sinal de luz intermitente com uma primeira taxa de intermitência e o segundo sinal ótico ser um sinal de luz com uma segunda taxa de intermitência, que também pode ser igual a zero.

6. Método para posicionamento de um braço manipulador em um sistema de coordenadas (X, Y, Z) de um aparelho para cirurgia assistida por robô, caracterizado pelo fato de as coordenadas (xz, yz, zz) de uma área alvo (30, 31, 916) em um paciente (18) serem determinadas, onde para posicionamento de um braço manipulador (16) uma unidade de instrumento (300) é conectada a uma unidade de acoplamento (100) do braço manipulador (16), onde a unidade de instrumento (300) compreende um instrumento cirúrgico (500) possuindo um eixo de instrumento (512) com um eixo geométrico longitudinal (510), onde, quando a unidade de instrumento (300) é conectada à unidade de acoplamento (100), o vetor de distância (V), que é ortogonal ao eixo geométrico longitudinal (510), entre o eixo geométrico longitudinal (510) e a área alvo (30, 31, 916) definida pelas coordenadas (xz, yz, zz) é determinada por meio de uma unidade de controle (40, 46), e onde um primeiro sinal ótico e/ou acústico é enviado por meio de uma unidade de saída (41, 47) quando a quantidade do vetor de distância determinado (V) está em e/ou abaixo de um primeiro valor predeterminado.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de um segundo sinal ótico e/ou acústico ser enviado quando a quantidade do vetor de distância determinado (V) tiver alcançado e/ou estiver abaixo de um segundo valor predeterminado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de o braço manipulador (16) ser orientado de modo que o eixo geométrico longitudinal (510) do eixo de instrumento (512) corra através de um orifício do corpo de operação planejado ou real (802) de um paciente (18) e o primeiro e/ou segundo sinal ótico e/ou acústico ser enviado.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 6 a 8, caracterizado pelo fato de o braço manipulador (16) ser orientado em uma primeira etapa de modo que o eixo geométrico longitudinal (510) do eixo de instrumento (512) corra através de um orifício do corpo de operação planejado ou existente (802) do paciente (18) e de o braço manipulador (16) ser movido em uma segunda etapa até que a quantidade do vetor de distância (V), determinada por meio da unidade de controle (40, 46), entre o eixo geométrico longitudinal (510) correndo através do orifício de corpo de operação planejado ou existente (802) do paciente (18) e a área alvo (30, 31, 916) definida pelas coordenadas (xz, yz, zz) alcance ou se encontre abaixo do primeiro e/ou segundo valor, onde o braço manipulador (16) é movido automaticamente pelo aparelho propriamente dito e/ou manualmente.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 6 a 9, caracterizado pelo fato de o braço manipulador (16) ser orientado em uma primeira etapa de modo que a quantidade de vetor de distância (V), que é determinada por meio da unidade de controle (40, 46), entre o eixo geométrico longitudinal (510) e a área alvo (30, 31, 916) definida pelas coordenadas (xz, yz, zz) alcance e/ou caia abaixo do primeiro e/ou segundo valor, e de o braço manipulador (16) ser orientado em uma segunda etapa de modo que o eixo geométrico longitudinal (510) do eixo de instrumento (512) corra através do orifício de corpo de operação existente ou planejado (802) do paciente (18), onde o braço manipulador (16) é movido automaticamente pelo aparelho propriamente dito e/ou manualmente.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de a extremidade proximal (514) do eixo de instrumento (512) ser inserida no orifício do corpo (802) do paciente (18) ou dentro de um trocarte (800) inserido no paciente (18).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a extremidade proximal do eixo de instrumento (512) para orientação do braço manipulador (16) em uma primeira etapa de acordo com a reivindicação 9 ou em uma segunda etapa de acordo com a reivindicação 10 ser inserida no orifício de corpo (802) ou no trocar (800).

13. Aparelho ou método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de a área alvo ser definida por uma área cirúrgica alvo (30), por um centro (31) de uma área cirúrgica alvo (30) ou pela posição de outro instrumento cirúrgico (300, 900).

14. Aparelho ou método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de a área alvo ser definida pela posição de um endoscópio (900) pelo menos parcialmente inserido no corpo do paciente (18) ou outro sistema de criação de imagem para captura de imagens de pelo menos um detalhe de uma área cirúrgica alvo (30), preferivelmente pelo eixo geométrico ótico e/ou ponto focal (916) da ótica de criação de imagem do endoscópio (900) ou sistema de criação de imagem.