BR112014007752B1 - Dispositivo cirúrgico - Google Patents

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Abstract

instrumento laparoscópico com atuador de extremidade de energia fixável. a presente invenção refere-se a um dispositivo cirúrgico que compreende uma haste alongada que define um eixo longitudinal. a haste compreende uma extremidade distal e uma extremidade proximal. um braço centralmente defletível e compreende um recurso correspondente. um pino alongado é posicionado centralmente em relação ao braço. o pino alongado é deslizável axialmente em relação ao braço entre uma posição travada que impede a deflexão central dos braços e uma posição destravada que permite a deflexão central dos braços. um atuador de extremidade cirúrgico baseado em energia é removível ou fixável de forma seletiva ao recurso correspondente do braço. o atuador de extremidade pode incluir um braço de torque para engatar a haste alongada.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Esta é uma continuação-em-parte do Pedido N° 12/576.546 depositado em 09-10-2009 e uma continuação-em-parte do Pedido N° 12/889.454 depositado em 24-09-2010.
ANTECEDENTES
[002] A presente invenção refere-se em geral a dispositivos e procedimentos cirúrgicos e mais particularmente a cirurgia minimamente invasiva.
[003] Os procedimentos cirúrgicos são usados com frequência para tratar e curar uma ampla gama de doenças, condições e ferimentos. Com frequência, a cirurgia exige acesso ao tecido interno através de procedimentos cirúrgicos abertos ou procedimentos cirúrgicos endoscópicos. O termo "endoscópico" se refere a todos os tipos de procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos incluindo os procedimentos laparoscópico, artroscópico, intraluminal de orifício natural e trans luminal de orifício natural. A cirurgia endoscópica tem inúmeras vantagens em comparação a procedimentos cirúrgicos abertos tradicionais, incluindo trauma reduzido, recuperação mais rápida, risco reduzido de infecção e redução de cicatrizes. A cirurgia endoscópica é realizada com frequência com um fluido insuflatório presente dentro da cavidade do corpo, como dióxido de carbono ou solução salina, para fornecer espaço adequado para executar os procedimentos cirúrgicos pretendidos. A cavidade insuflada fica em geral sob pressão e é algumas vezes mencionada como estando em estado de pneumoperitônio. Os dispositivos de acesso cirúrgico são usados com frequência para facilitar a manipulação cirúrgica do tecido interno, mantendo ao mesmo tempo o pneumoperitônio. Por exemplo, trocartes são usados com frequência para fornecer uma porta através da qual os instrumentos cirúrgicos endoscópicos são passados. Em geral, os trocartes têm uma vedação de instrumento, que evita que o fluido insuflatório escape ao mesmo tempo em que o instrumento é posicionado no trocarte.
[004] Embora os dispositivos de acesso cirúrgico sejam conhecidos, não se produziu ou usou anteriormente os dispositivos cirúrgicos e os métodos de acordo com a presente invenção.
SUMÁRIO
[005] Em uma modalidade, um dispositivo cirúrgico compreende uma haste alongada que define um eixo longitudinal. A haste compreende uma extremidade distal e uma extremidade proximal. Um braço centralmente defletível e compreende um recurso correspondente. Um pino alongado é posicionado centralmente em relação ao braço. O pino alongado é deslizável axialmente em relação ao braço entre uma posição travada que impede a deflexão central dos braços e uma posição destravada que permite a deflexão central dos braços. Um atuador de extremidade cirúrgico baseado em energia é removível ou fixável de forma seletiva ao recurso correspondente do braço. O atuador de extremidade pode incluir um braço de torque para engatar a haste alongada.
[006] Em outra modalidade, o atuador de extremidade baseado em energia pode ser um atuador de extremidade ultrassônico. A extremidade proximal do pino alongado pode ser fixada a um transdutor ultrassônico em que a energia ultrassônica é transmitida para o pino alongado a partir do transdutor. O pino alongado pode ter um comprimento igual a um número integral de metade de comprimentos de onda na frequência acionada do transdutor. O atuador de extremidade ultrassônico pode incluir uma lâmina ultrassônica. A extremidade proximal da lâmina ultrassônica pode incluir uma seção afunilada em que o pino alongado inclui uma seção afunilada. A seção afunilada da lâmina ultrassônica e do pino alongado pode ser projetada para fixar o pino alongado à lâmina ultrassônica de modo que a energia ultrassônica do pino alongado seja transferida para a lâmina ultrassônica. O dispositivo pode incluir um segundo braço idêntico ao primeiro braço e posicionado oposto ao primeiro braço no lado oposto do eixo longitudinal do dispositivo em que o espaço entre os dois braços define uma fenda. O pino alongado pode incluir um recurso que fica na fenda entre os dois braços e em que pelo menos um dos braços inclui um recurso que se estende pelo menos parcialmente para o interior da fenda. O recurso no braço pode interagir com o recurso no pino alongado para evitar que o pino alongado de mova distalmente até que uma força predeterminada fosse aplicada ao pino.
[007] Em ainda outra modalidade, o atuador de extremidade baseado em energia é um atuador de extremidade de RF. O pino alongado pode ser conectado eletricamente a um gerador cirúrgico de RF em que o pino forma um lado do circuito de RF. O atuador de extremidade de RF pode compreender duas garras, cada garra compreendendo um eletrodo conectado eletricamente ao pino alongado, os eletrodos sendo adaptados para entrar em contato com o tecido retido entre as garras. O braço pode ser conectado eletricamente a um gerador cirúrgico de RF, o braço formando um lado do circuito de RF bipolar. O atuador de extremidade de RF pode compreender duas garras, cada garra compreendendo um eletrodo conectado eletricamente ao braço, os eletrodos sendo adaptados para entrar em contato com o tecido retido entre as garras.
[008] Em ainda outra modalidade, o dispositivo cirúrgico pode compreender um alojamento fixado à extremidade proximal da haste. O alojamento pode ser uma interface robótica que tem recursos que conectam o alojamento a um braço de atuação robótico, em que os recursos permitem que o braço de atuação robótico mova o pino alongado para travar e destravar os atuadores de extremidade do dispositivo cirúrgico. Um gerador cirúrgico baseado em energia pode estar situado dentro do alojamento. Uma bateria pode estar situada no alojamento para energizar o gerador cirúrgico.
[009] Em outra modalidade, um dispositivo cirúrgico compreende uma haste alongada que define um eixo longitudinal. A haste compreende uma extremidade distal e uma extremidade proximal. Um pino alongado compreende uma extremidade distal e uma extremidade proximal. O pino alongado é posicionado na haste alongada. Um transdutor ultrassônico é conectado acusticamente à extremidade proximal do pino alongado. Um atuador de extremidade cirúrgico ultrassônico é fixável e removível in vivoà extremidade distal da haste alongada. O atuador de extremidade cirúrgico ultrassônico também é fixável ou removível acusticamente in vivoà extremidade distal do pino alongado.
[0010] Em ainda outra modalidade, um dispositivo cirúrgico compreende uma haste alongada que define um eixo longitudinal, a haste compreendendo uma extremidade distal e uma extremidade proximal. Um pino alongado compreende uma extremidade distal e uma extremidade proximal, o pino alongado sendo posicionado na haste alongada. Uma fonte de energia de RF é conectada eletricamente à extremidade proximal do pino alongado. Um atuador de extremidade cirúrgico de RF é fixável e removível in vivoà extremidade distal da haste alongada. O atuador de extremidade cirúrgico ultrassônico também é fixável ou removível eletricamente in vivoà extremidade distal do pino alongado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0011] Embora o relatório descritivo se encerre com reivindicações que indicam especificamente e reivindicam distintamente a presente invenção, acredita-se que a invenção será melhor compreendida a partir da descrição a seguir considerada em conjunto com os desenhos anexos que ilustram alguns exemplos não limitadores da invenção. Exceto onde indicado em contrário, as Figs. não são necessariamente representadas em escala, mas sim para ilustrar os princípios da invenção.
[0012] A Fig. 1 representa o procedimento cirúrgico com um instrumento e carregador contendo um atuador de extremidade;
[0013] a Fig. 2 representa uma vista ampliada das extremidades distais do instrumento e carregador na Fig. 1;
[0014] a Fig. 3 representa um instrumento sendo inserido em um atuador de extremidade;
[0015] a Fig. 3A representa uma vista em seção transversal isométrica de um atuador de extremidade;
[0016] a Fig. 3B representa uma vista em seção transversal isométrica de um instrumento parcialmente inserido no interior de um atuador de extremidade;
[0017] a Fig. 3C representa um atuador de extremidade com braços de torque fornecidos na superfície lateral do atuador de extremidade;
[0018] a Fig. 3D representa uma ampliação do atuador de extremidade da Fig. 3C;
[0019] a Fig. 3E representa uma seção transversal do atuador de extremidade da Fig. 3D com um instrumento inserido no atuador de extremidade;
[0020] a Fig. 4 representa um instrumento fixado a um atuador de extremidade sendo retirado de um carregador;
[0021] a Fig. 4A representa um carregador com extremidade distal removível;
[0022] a Fig. 5 representa uma vista em perspectiva isométrica ampliada da extremidade distal de um instrumento em uma posição travada;
[0023] a Fig. 6 representa uma vista em perspectiva isométrica ampliada da extremidade distal de um instrumento em uma posição destravada;
[0024] a Fig. 7 representa uma vista em seção transversal isométrica da extremidade distal de um instrumento fixado a um atuador de extremidade;
[0025] a Fig. 7A representa uma vista em seção transversal isométrica da extremidade distal de um instrumento fixado a um atuador de extremidade com o pino avançado distalmente;
[0026] a Fig. 8 representa uma vista em seção transversal isométrica da extremidade distal de um instrumento fixado a um atuador de extremidade em uma configuração desacoplada e destravada;
[0027] a Fig. 9 representa um cabo de instrumento;
[0028] a Fig. 10 representa um atuador de extremidade bipolar com garras;
[0029] a Fig. 11 representa um atuador de extremidade com tesouras de corte;
[0030] a Fig. 12 representa um atuador de extremidade de dissecador Maryland;
[0031] a Fig. 13 representa um atuador de extremidade com tesouras ultrassônicas;
[0032] a Fig. 14 representa uma vista em perspectiva isométrica ampliada da extremidade distal de um instrumento ultrassônico em uma posição travada;
[0033] a Fig. 15 representa uma vista em perspectiva isométrica ampliada da extremidade distal de um instrumento baseado em RF bipolar com uma faca de corte de tecido em uma posição travada;
[0034] a Fig. 16 representa uma vista em perspectiva isométrica ampliada da extremidade distal de outra modalidade de um instrumento baseado em RF bipolar com uma faca de corte de tecido em uma posição travada;
[0035] a Fig. 17 representa uma vista seccional lateral de um atuador de extremidade ultrassônico;
[0036] a Fig. 18 representa uma vista em perspectiva isométrica de um atuador de extremidade de RF bipolar com uma faca;
[0037] a Fig. 19 representa um dispositivo cirúrgico ultrassônico conectado a um gerador;
[0038] a Fig. 20 representa uma variação para conectar o pino alongado;
[0039] a Fig. 21 representa um atuador de extremidade bipolar;
[0040] a Fig. 22 representa um cabo de instrumento conectado a um gerador;
[0041] a Fig. 23 representa uma haste com alojamento robótico; e
[0042] a Fig. 24 representa uma vista detalhada do alojamento robótico.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0043] Conforme mostrado na Fig. 1, o instrumento (20) compreende uma haste alongada (22) que passa através de uma incisão (8) de uma parede de tecido (6). Um carregador (10) compreende uma haste alongada (12) que passa através de uma incisão (4) de uma parede de tecido (2). O atuador de extremidade cirúrgico (30) é seletivamente fixável in vivo e removível in vivo ao mecanismo de fixação (40) localizado na extremidade distal (23) do instrumento (20). Nesse exemplo, o atuador de extremidade é uma pinça para tecido com garras, mas uma variedade de outros atuadores de extremidade também poderia ser usada. O atuador de extremidade (30) pode ser carregado ex vivo na extremidade distal (13) da haste (12) e, então, introduzido no campo cirúrgico através da incisão (4). O carregador (10) retém o atuador de extremidade (30) durante a fixação in vivo e a separação in vivo ao/do instrumento (20). O carregador (10) e o instrumento (20) incluem, individualmente, cabos ex vivo (11, 21) fixados às extremidades proximais das hastes (12, 22) que possibilitam que os cirurgiões usem os dispositivos.
[0044] As anatomias da parede de tecido (2,6) irão variar com base no procedimento cirúrgico, mas alguns exemplos não limitadores incluem incisões percutâneas no abdômen, tórax ou pélvis. As incisões (4, 8) podem ser criadas com um instrumento cortante ou perfurante e, tipicamente, serão espaçadas em relação uma à outra. As paredes de tecido (2, 6) podem ter anatomias iguais ou diferentes. Por exemplo, as paredes de tecido (2, 6) podem ser ambas a parede abdominal. Em outro exemplo, a parede de tecido (2) pode ser um órgão (por exemplo, estômago, cólon, esôfago, etc.) acessado através de um orifício natural, ao passo que a incisão (8) na parede de tecido (6) pode ser percutânea. Em ainda outro exemplo, a incisão (4) pode fornecer acesso ao abdômen, ao passo que a incisão (8) pode fornecer acesso à pélvis. Se pneumoperitônio é desejado, as incisões podem incluir vedações de instrumento, como aquelas comumente encontradas nos trocartes. Nesse exemplo, a vedação de instrumento (5) é esquematicamente mostrada na incisão (4) com o carregador (10) passando através da vedação (5), ao passo que a haste (22) veda diretamente a parede de tecido (6) devido à resiliência do tecido sem o auxílio de um dispositivo vedante.
[0045] A haste de carregador (12) nessa modalidade é rígida e reta, mas a haste (12) poderia ser curva ou flexível, o que seria benéfico para a introdução trans luminal por orifício natural da extremidade distal (13) no campo cirúrgico. O carregador (10) pode incluir uma extremidade distal (13) articulada controlada pelo pegador (14). Tipicamente, a extremidade distal (13) será introduzida e removida através da incisão (4) em linha com a haste (12) e, então, articulada in vivo para facilitar o alinhamento entre o atuador de extremidade (30) e a haste (22). O braço (15) é rigidamente conectado ao cabo (11) para facilitar a pega do cabo e a orientação rotacional da extremidade distal (13) articulada ao redor do eixo da haste (12). Nessa modalidade, a extremidade distal (13) do carregador (10) compreende uma abertura de tubo na ponta distal (17). O tubo é dimensionado para receber o atuador de extremidade (32). O tubo (30) inclui um recurso de engate (16) para reter o atuador de extremidade (32). Embora o recurso de engate (16) possa variar, nessa modalidade uma pluralidade de molas de lâmina propicia um encaixe por interferência ao atuador de extremidade (30) para reter por atrito o atuador de extremidade no tubo. Nessa modalidade, quando o atuador de extremidade (30) é carregado no tubo, a extremidade distal (32) é posicionada no tubo e a extremidade proximal (31) se estende a partir da abertura do tubo (17). Essa disposição evita que as garras do atuador de extremidade se abram. Após a extremidade distal (23) do instrumento (20) ser fixada à extremidade proximal (31) do atuador de extremidade (30), o atuador de extremidade (3) pode ser puxado a partir da extremidade distal (13) do carregador (10).
[0046] A Fig. 3A representa um exemplo de um atuador de extremidade dotado de uma chave de torque (60). A chave de torque, em uma expressão, é fixada de forma fixa à extremidade proximal (31) do atuador de extremidade (30). A chave de torque (60) é dotada de braços de torque (61A, 61B). Os braços de torque (61) pode ser dotado de uma flexão angular central. O atuador de extremidade (30) também pode ser dotado de recessos de braço de torque (62A, 62B) que permitem que os braços de torque (61) deflitam lateralmente criando um diâmetro interno variável do atuador de extremidade (30). A Fig. 3B representa a haste de instrumento (22) inserida parcialmente no interior do atuador de extremidade (30). Nesta representação, os braços de torque (61) são alinhados com superfícies planas na braços de haste (47) e se projetam centralmente para o interior de uma abertura (48) entre os braços de haste (47). Quando a haste (22) é inserida no interior do atuador de extremidade (30) e os braços de torque (61) não estão alinhados com a abertura (48), eles permanecerão defletidos centralmente na reentrância (62) até que a haste (22) seja girada para alinhar os braços de torque (62) com a abertura (48). Quando alinhados com a abertura (48), os braços de torque (61) permitem a transferência da força rotacional a partir da haste para o atuador de extremidade.
[0047] As Figs. 3C e 3D representam outra expressão do atuador de extremidade (30). A extremidade proximal do atuador de extremidade (30) é dotada de braço de torque flexível (63) formado a partir da superfície lateral do atuador de extremidade (30). Quando a haste (22) for inserida no atuador de extremidade (30), o braço de torque (63) pode defletir lateralmente quando a abertura (48) não estiver alinhada com o braço de torque (63). Para facilitar o engate com a haste (22) o braço de torque (63) pode ser dotado de uma superfície chanfrada. Mediante rotação da haste (22), o braço de torque se alinhará com a abertura (48). Quando alinhado com a abertura (48), o braço de torque (63) permite a transferência de força rotacional a partir da haste (22) para o atuador de extremidade (30).
[0048] A Fig. 3E representa uma vista em seção transversal de uma haste (22) inserida no atuador de extremidade (30). Nessa expressão, o atuador de extremidade (30) é dotado de dois braços de torque (63A, 63B). Os braços de torque (63) são alinhados à abertura (48) definida pelos braços de haste (47) criando um encaixe por interferência.
[0049] Em outra expressão do instrumento cirúrgico, os braços de torque (63) podem ser dotados de porções internas rebaixadas que correspondem a projeções na superfície lateral da haste (não mostrada). As projeções de haste podem ser flexíveis para facilitar a entrada da haste no interior do atuador de extremidade. Em ainda outra expressão, o atuador de extremidade pode ser dotado de reentrâncias (não mostradas) localizadas na superfície central do atuador de extremidade que corresponde às projeções na superfície lateral da haste.
[0050] A Fig. 4 representa um atuador de extremidade (30) fixado a um instrumento (20) que é retirado de um carregador (13). A Fig. 4A representa uma modalidade alternativa de um carregador (10) em que a extremidade distal (13) é seletivamente fixável e removível à/da haste (12). Conforme mostrado nesse exemplo, esse recurso é permitido por uma conexão em baioneta (18), mas outras conexões também são contempladas, incluindo conexões de encaixe por pressão, conexões rosqueadas e similares. Uma vantagem dessa modalidade alternativa é que configurações de extremidade distal (13) diferentes podem ser utilizadas para reter os atuadores de extremidade que não podem ser acomodados por um tubo com dimensão única.
[0051] As Figs. 5 e 6 representam uma vista detalhada de uma modalidade de um mecanismo de fixação (40) localizado na extremidade distal (23) da haste (22). O mecanismo de fixação (40) compreende um recurso correspondente na haste (22), que nessa modalidade é um sulco circunferencial (45) posicionado na superfície lateral dos braços de haste (47A, 47B) Os braços de haste (47A, 47B) podem ser resilientemente flexíveis na abertura (48). O mecanismo de fixação (40) também compreende segundos braços (42A, 42B) que se projetam em posição distal a partir da extremidade distal (44) da haste (22). Os segundos braços podem ser axialmente deslizáveis em relação à haste (22) e são resilientemente defletíveis medianamente no vão (46). Cada segundo braço compreende um recurso correspondente, que nessa modalidade compreende um entalhe lateral em etapas (43A, 43B). Um pino alongado (41) é posicionado centralmente em relação aos segundos braços (42) e aos braços de haste (47) e é axialmente deslizável em relação aos segundos braços (42) e aos braços de haste (47) entre uma posição travada que evita a deflexão central dos braços (42 e 47) (um exemplo do qual é mostrado na Fig. 5) e uma posição destravada que permite a deflexão medial dos braços (um exemplo do qual é mostrado na Fig. 6). O pino (41) e os segundos braços (42) pode, cada um, desliza independentemente em relação à haste (22) e aos braços de haste (47). A Fig. 6 mostra o pino (41) completamente retraído dentro da haste (22) permitindo a deflexão central dos braços de haste (47).
[0052] Conforme mostrado na modalidade da Fig. 5, o pino alongado (41) pode incluir uma ponta obturadora pontiaguda. Nessa configuração, a extremidade distal (23) pode ser usada para perfurar a parede de tecido (6). As extremidades distais dos segundos braços (42) e a extremidade distal (44) dos braços de haste (47A, 47B) incluem superfície afuniladas para facilitar a passagem através da incisão (8).
[0053] A Fig. 7 mostra o mecanismo de fixação (40) fixado ao atuador de extremidade (30). O sulco (45) dos braços de haste (47) corresponde à nervura (32) do atuador de extremidade (30) evitando um movimento axial relativo. Os sulcos laterais (43A, 43B) dos segundos braços (42) correspondem ao anel (33) do atuador de extremidade (30) evitando um movimento axial relativo. A nervura (32) é rigidamente conectada à carcaça externa (37) do atuador de extremidade (30) e o anel (33) é rigidamente conectado ao atuador com garras (34) através do acoplamento (35). Quando o pino alongado (41) é complemente avançado, a deflexão central dos segundos braços (42) e dos braços de haste (47) é inibida (consulte a Fig. 7A). Em conformidade, o movimento axial dos braços (42) em relação à haste (22) irá provocar o movimento axial do atuador com garras (34) em relação à carcaça (37), fazendo, desse modo, com que as garras se abram e se fechem.
[0054] Após completar o procedimento cirúrgico, o atuador de extremidade (30) pode ser separado da haste (22). Se anteriormente removido, o carregador (10) pode ser reintroduzido através da vedação (5) no campo cirúrgico. A extremidade distal (32) do atuador de extremidade (30) é assentada na extremidade distal (13) do carregador (10) e o pino (41) movido para sua posição destravada. Os segundos braços (42) são então retirados de forma proximal do anel (33), defletindo de forma central conforme as porções chanfradas dos segundos braços (42) deslizam sobre as superfícies centrais de anel (33). Consequentemente, o dispositivo estará na configuração representada na Fig. 8. A retração de forma proximal dos braços (47) fará com que os braços de haste (47) deflitam de forma central para a abertura (48) conforme as porções chanfradas dos braços de haste (47) deslizam sobre as superfícies centrais das nervuras (32) que simultaneamente fazem com que os segundos braços (42) deflitam de forma central para o vão (46) facilitando uma separação mais fácil do atuador de extremidade (30) da haste (22). O avanço proximal da haste (22) continua até que a nervura (32) se solta do sulco (45). Essa retirada pode ser facilitada pelas garras do atuador de extremidade (30) sendo mantidas em uma posição fechada pelo tubo na extremidade distal do carregador (13). A extremidade distal (23) pode, então, ser retirada do atuador de extremidade (30), separando assim o atuador de extremidade (30) do instrumento (20). O atuador de extremidade será retido no carregador (10) devido ao recurso de engate (16). A remoção do carregador (10) do campo cirúrgico irá remover o atuador de extremidade (30). Um atuador de extremidade diferente pode, então, ser fixado ao instrumento (20), ou o instrumento (20) pode ser retirado do campo cirúrgico.
[0055] A Fig. 9 mostra um exemplo do cabo (21) do instrumento (20). O cabo (21) inclui uma base (50). Um botão (51) gira o mecanismo de fixação (40) ao redor do eixo da haste (22), que também irá girar um atuador de extremidade fixado (30). O gatilho (54) pivota em relação à base (50) provocando o movimento axial dos segundos braços (42) e do pino (41) em relação à haste (22). A operação do gatilho (54) irá operar as garras em um atuador de extremidade fixado (30). O trinco (55) gira em relação à base (50) entre uma posição travada (conforme mostrado na Fig.) para evitar a operação do gatilho (54) e uma posição destravada rebaixada na base (50). Durante o assentamento com o atuador de extremidade (30), o trinco (55) pode ser travado para manter o mesmo espaçamento axial relativo da correspondência entre os recursos correspondentes (43, 45) e os recursos correspondentes (33, 32), resultando em uma retroinformação de "estalo único". A trava de gatilho (56) pode travar/destravar o gatilho na/da posição pressionada. Um atuador (53), que nessa modalidade é um elemento deslizante, controla o movimento axial do pino (41) em relação aos segundos braços (42). A posição mais distal do atuador (53) em relação à base (conforme mostrado na Fig.) coloca o pino (41) em sua posição travada, e a posição mais proximal coloca o pino (41) em sua posição destravada. A trava de pino (52) inclui um pino (52A) que foi inserido no orifício (53A) e mantém o pino (41) e os segundos braços (42) nas posições estendida e travada conforme mostrado na Fig. 5.
[0056] O exposto a seguir descreve um método para fixação do atuador de extremidade (30) à haste (22). A extremidade distal (23) é introduzida na extremidade proximal (31) do atuador de extremidade (30) com o pino (41) na posição destravada. A haste (22) deflete os braços de torque (61) lateralmente para as reentrâncias (62) quando os braços de torque não estiverem alinhados com a abertura (48). Em outra expressão, o braço de torque (63) deflete lateralmente mediante a inserção de haste (22) no atuador de extremidade (30). Quando os braços de torque (61, 63) estão alinhados com a abertura (48), eles não defletem e repousam adjacentes à abertura (48) nas superfícies laterais de braços de haste (47) permitindo a rotação do atuador de extremidade. Quando os braços (42) são avançados axialmente no atuador de extremidade (30), a guia (36) chanfrada do anel (33) deflete medianamente os braços (42) até que o anel (33) seja vedado nos entalhes laterais (43). Simultaneamente, os braços de haste (47) avançam axialmente até o atuador de extremidade (30) e a extremidade (44) chanfrada alinha a nervura (32) ao assento no sulco (45). Em ambos os casos, o cirurgião pode sentir um "estalo" que indica o engate apropriado. Uma vez totalmente assentado no atuador de extremidade (30), o pino (41) pode ser deslizado para a posição travada, fixando assim o atuador de extremidade (30) ao instrumento (20). Uma vez fixado, o cirurgião pode puxar o atuador de extremidade do carregador (10) e o carregador (10) pode, então, ser removido do campo cirúrgico. Quando o atuador de extremidade (30) é fixado à haste (22) e os braços de torque (61, 63) não estão alinhados com a abertura (48), o cirurgião pode segurar o tecido ou outro instrumento e girar o botão (51) até que os braços de torque (61) assentem na abertura (48). O cirurgião pode, então, manipular o tecido com o atuador de extremidade (30) conforme a necessidade do procedimento cirúrgico.
[0057] As Figs. 10 a 13 ilustram alguns exemplos não limitadores de atuadores de extremidade alternativos (30A-D) que podem ser fixados à extremidade distal (23) do instrumento (20). Além do carregador (10) e do instrumento (20), todos ou uma porção dos atuadores de extremidade (30, 30A, 30B, 30C, 30D) podem fazer parte de um kit de forma que o cirurgião possa trocar o atuador de extremidade fixado conforme a necessidade de um procedimento cirúrgico. Todos os exemplos de atuadores de extremidade mostrados aqui têm garras cooperativas; Entretanto, os atuadores de extremidade sem garras também poderiam ser empregadas como facas de gancho, laços e similares. No caso de atuadores de extremidade que requerem energia, mecanismos de transmissão de energia adequados conhecidos na técnica devem ser adicionados ao cabo (21) e à haste (22). Por exemplo, conexões elétricas apropriadas podem ser adicionadas ao atuador de extremidade (30A) com fórceps bipolares. De modo similar, um transdutor ultrassônico e guia de ondas podem ser adicionados ao atuador de extremidade (30D) de tesouras ultrassônicas.
[0058] O exposto a seguir descreve um método para uso dos dispositivos durante um procedimento cirúrgico laparoscópico. Um instrumento (20) é obtido e passado através da incisão (8). A incisão (8) pode ser uma incisão percutânea formada pelo menos parcialmente por uma perfuração formada com o obturador no pino (41) na configuração mostrada na Fig. 5. A trava (52) e o trinco (55) de pino podem ser presos ao atuador (53) e ao gatilho (54), respectivamente. Após a punção, a trava (52) pode ser removida e o atuador (53) pode ser completamente retraído de forma proximal.
[0059] Um carregador (10) e um atuador de extremidade (30) são obtidos. O atuador de extremidade (30) pode ser selecionado a partir de uma pluralidade de atuadores de extremidade fornecidos em um kit. O atuador de extremidade (30) é carregado ex vivo na extremidade distal (13) do carregador (10). A extremidade distal (13) do carregador (10) com o atuador de extremidade (30) carregado é passada através da incisão (4). A segunda incisão (4) também pode ser uma incisão percutânea espaçada em relação à primeira incisão (8) e pode incluir a passagem da extremidade distal (13) com o atuador de extremidade carregado (30) através de um trocarte. A extremidade distal (13) pode ser articulada para facilitar a orientação entre a extremidade proximal (31) do atuador de extremidade (30) e o mecanismo de fixação (40). O atuador (53) é deslizado proximalmente para mover o pino (41) para sua posição destravada. A extremidade distal (23) do instrumento (20) é avançada até a extremidade proximal (31) do atuador de extremidade (30) até que os respectivos recursos correspondentes do instrumento (20) e o atuador de extremidade (30) sejam engatados. O atuador (53) pode, então, ser deslizado distalmente, avançando assim o pino (41) até sua posição travada. O atuador de extremidade (30) está agora fixado in vivo ao instrumento (20). O atuador de extremidade (30) pode, então, ser puxado a partir do carregador (10) e o trinco (55) desengatado do gatilho (54). O tecido é então manipulado pela ativação do gatilho (54) do cabo (21) para operar as garras do atuador de extremidade (30).
[0060] A Fig. 14 mostra uma modalidade alternativa de um mecanismo de fixação (80) localizado na extremidade distal (23) da haste (22). O mecanismo de fixação (80) é projetado para permitir a conexão de um atuador de extremidade ultrassônico (30D) conforme mostrado na Fig. 13. Um acoplamento acusticamente estável é fornecido entre a extremidade distal (23) da haste (22) e o atuador de extremidade ultrassônico (30D). Semelhante à modalidade mostrada nas Figs. 5 e 6, um pino alongado (81) desliza independentemente dos braços de haste (87A, 87B) e dos segundos braços (82A, 82B). Os braços de haste (87A, 87B) engatam o tubo externo (73) no atuador de extremidade ultrassônico (30D). Os segundos braços (82A, 82B) engatam o tubo interno (74) no atuador de extremidade ultrassônico (30D). Uma vez que o tubo interno (74) e o tubo externo (73) são engatados, o pino alongado (81) é empurrado para frente para engatar a porção proximal (75) da lâmina ultrassônica (72) mostrada na Fig. 17. A porção proximal (75) da lâmina ultrassônica (72) inclui uma superfície cônica (76) que engata com a porção afunilada (88) do pino alongado (81). Um exemplo de uma conexão acústica apropriada é descrita na patente U.S. 6.561.983 incorporada no presente documento a título de referência.
[0061] A conexão entre a lâmina ultrassônica (72) e o pino alongado (81) pode ter uma força relativamente alta aplicada à mesma a fim de facilitar uma conexão apropriada. Em uma modalidade, o método para criar essa força é mostrada na Fig. 20 em que os segundos braços (82) incluem rampas proximais (91A, 91B). Um pino pequeno (92) se projeta a partir do pino alongado (81) e conforme o usuário avança o pino alongado (81) seu movimento é resistido por rampas proximais (91) até que uma força suficiente seja acumulada pelo usuário para superar a resistência. Isso então faz com que o pino alongado (81) salte para frente com força suficiente para criar uma junta acústica satisfatória entre o pino alongado (81) e a lâmina ultrassônica (72). Outros métodos para criar essa força, em que incluem molas ou mecanismos sobre o centro, também são contemplados.
[0062] A lâmina ultrassônica (72) é de preferência um número igual de segmentos de meia onda acústicos, a meia onda da lâmina (72) sendo uma função da frequência natural da lâmina (72) e o material usado na lâmina (72). A lâmina ultrassônica (72) mostrada vibra em um modo longitudinal, entretanto outros modos de vibração como torsão e vibração transversal também podem ser usados. Outras frações de uma onda completa também podem ser utilizadas. A lâmina ultrassônica (72) pode ser fixada ao tubo externo (73) em um ponto nodal acústico, o ponto nodal acústico definido como um ponto na lâmina em que o modo primário de vibração está em amplitude mínima. A lâmina ultrassônica (72) pode ser fixada ao tubo externo (73) com com o uso de um pino, um encaixe por pressão, ou qualquer outro método de fixação conhecido na técnica. Com o atuador de extremidade ultrassônico (30D) travado na haste (22) o movimento do gatilho (104) mostrado na Fig. 19 causa um movimento associado dos segundos braços (82) e tubo interno (74) que por sua vez causa faz com que um braço de mandíbula (71) feche sobre a lâmina ultrassônica (72). Vários métodos de conexão do gatilho (104) ao braço de mandíbula (71) são conhecidos, incluindo aqueles mostrados no Pedido de Patente sob N° de série U.S. 11/246.826 aqui incorporado, a título de referência. Na modalidade mostrada, o pino alongado (81) é conectado em sua extremidade proximal (não mostrada) ao transdutor ultrassônico (114) por fios de rosca, encaixe por pressão, ou qualquer outro meio de conexão mecânico.
[0063] O pino alongado (81) tem um comprimento equivalente a um número integral de metade de comprimentos de onda acústicos. Para perfurar o abdômen e inserir a haste (22) o usuário pode aplicar pressão ao instrumento (100), com o uso da seção de seção de ponta afiada (89) do pino alongado (81) para penetrar o tecido. Alternativamente, a ponta distal (89) pode ser cega em vez afiada e dependem da energia ultrassônica para perfurar o tecido. Pressionando-se o comutador de ativação manual (108) ou pedal comutador (119), o gerador ultrassônico (116) fornece energia ao transdutor ultrassônico (114) que por sua vez causa o movimento ultrassônico do pino alongado (81). Esse movimento permite que o usuário empurre a seção de ponta afiada (89) do pino alongado (81) através do tecido com força reduzida e com efeitos hemostáticos aprimorados. Embora o gerador ultrassônico (116) seja mostrado como uma unidade separada, outras modalidades são contempladas em que o gerador ultrassônico (116) e a fonte de alimentação (não mostrada) são incorporados no instrumento (100). Por exemplo, o instrumento (100) pode ser energizado por uma bateria (não mostrado).
[0064] A Fig. 15 mostra uma modalidade alternativa de um mecanismo de fixação (90) localizado na extremidade distal (23) da haste (22). O mecanismo de fixação (90) é projetado para permitir a conexão de um atuador de extremidade bipolar com uma faca (30F) conforme mostrado na Fig. 21. Um acoplamento eletricamente estável é fornecido entre a extremidade distal (23) da he haste (22) e o atuador de extremidade bipolar com uma faca (30F). Um pino alongado (91) desliza independente dos braços de haste (97A, 97B) e dos segundos braços (92A, 92B). Os braços de haste (97A, 97B) engatam o tubo externo (301) no atuador de extremidade bipolar com uma faca (30F). Os segundos braços (92A, 92B) engatam o acionador de garra (302) no atuador de extremidade bipolar com uma faca (30F). Uma vez que o tubo interno (304) e o tubo externo (303) são engatados, o pino alongado (91) é empurrado para frente para engatar a porção proximal (305) da faca (308) mostrada na Fig. 21. A porção proximal (305) da faca (308) inclui uma superfície de engate de encaixe por pressão (306) que engata com a porção rebaixada (93) do pino alongado (91). A superfície de fixação (95) proximal à porção rebaixada (93) é uma etapa que permite que o pino alongado (91) forneça força para avançar a faca (308) quando o pino alongado (91) for avançado. A superfície de fixação (96) distal à porção rebaixada (93) é em rampa para permitir uma desmontagem mais fácil. Nessa modalidade, o pino alongado (91) fornece o lado de potencial de solo do circuito de RF e os segundos braços (92) fornecem o lado de potencial alto do circuito de RF.
[0065] Em uma modalidade alternativa mostrada na Fig. 16, os terceiros braços (409A, 409B) são incluídos. A porção proximal (305) da faca (308) engata na reentrância (403). O pino alongado em avanço (401) trava proximal (305) à faca (308) no mecanismo de fixação (400). Isso permite que os dispositivos em que a força para retrair a faca (308) é suficientemente alta que faria com que a extremidade proximal (305) da faca (308) desengate do mecanismo de fixação (90) mostrado na Fig. 15. Nessa modalidade, os terceiros braços (409) fornecem o lado de potencial de solo do circuito de RF e os segundos braços (402) fornecem o lado de potencial alto do circuito de RF. Em qualquer uma dessas modalidades os lados de potencial alto e de solo do circuito de RF podem ser comutados sem alterar a intenção desse projeto. Além disso, em qualquer uma dessas modalidades, os pinos alongados, braços, segundos braços ou terceiros braços podem ser fixados ao lado de potencial alto ou ao lado de potencial baixo desde que cada um desses seja conectado eletricamente ao eletrodo apropriado nas garras e faca do dispositivo.
[0066] A Fig. 18 representa uma modalidade alternativa de um atuador de extremidade bipolar com a faca (30E) para uso com o mecanismo de fixação (40) mostrado na Fig. 5. Os braços (47) engatam com o tubo externo (201). Os segundos braços (42) engatam com faca (202). O avanço da faca (202) faz com que a garra superior (203) feche sobre a garra inferior (204). Os mecanismos desse tipo são mostrados na Patente U.S. 7.381.209, aqui incorporada, a título de referência. Referindo-se às Figs. 5, 14, 16, 21 e 22, para perfurar o abdômen e inserir a haste (22) o usuário pode aplicar pressão ao instrumento (21), com o uso da seção de seção de ponta afiada (49) do pino alongado (41) para penetrar o tecido. Alternativamente, o usuário pode usar as propriedades de corte bipolares do instrumento (20). Pressionando-se o comutador de ativação manual (502) ou pedal comutador (501), o gerador de RF bipolar (500) fornece energia ao atuador de extremidade (30F). Essa energia permite que o usuário empurre a seção de ponta afiada (49) do pino alongado (41) através do tecido com força reduzida e com efeitos hemostáticos aprimorados. Em uma modalidade alternativa, a ponta distal (49) pode ser cega em vez de afiada, dependendo portanto da energia de RF para perfurar o tecido. Embora o gerador ultrassônico (500) seja mostrado como uma unidade separada, outras modalidades são contempladas em que o gerador ultrassônico (500) e a fonte de alimentação (não mostrada) são incorporados no instrumento (20). Por exemplo, o instrumento (20) pode ser energizado por uma bateria (não mostrado).
[0067] As Figs. 23 e 24 representam uma versão do instrumento (550) que é adaptado para uso em uma estação cirúrgica robótica como aquela mostrada na Patente U.S. 6.783.524. Nessa modalidade, a porção de cabo (21 na Fig. 1) é substituída por um mecanismo de interface robótica (551). Uma série de engrenagens de acionamento (694, 721, 722) são internas ao mecanismo de interface robótica (551). A conexão dos atuadores de extremidade (30) é realiza no mesmo meio que os instrumentos de mão, entretanto, nessa modalidade, o movimento axial do pino alongado (41, Fig. 5) é criado pela engrenagem de acionamento (721). O movimento dos segundos braços (42, Fig. 5) é acionado pela engrenagem de acionamento (722) e a rotação do instrumento em relação ao eixo longitudinal é acionada pela engrenagem de acionamento (694). O movimento do pino alongado (41, Fig. 5) quando feito para travar o mecanismo de fixação pode ser iniciado ou não pelos controles manuais (não mostrados) no robô cirúrgico. Alternativamente, os pedais comutadores, comutadores manuais, algoritmos de movimento que leem movimentos manuais específicos como indicações de ativação ou qualquer outro meio de atuação conhecido na técnica podem ser usados. Além disso, versões mais complexas do mecanismo de fixação (400, Fig. 16) também pode usar engrenagens adicionais (não mostradas) dentro do mecanismo de interface robótica (551). Contempla-se também que as entradas elétricas do robô cirúrgico poderiam ser utilizadas para energizar um gerador baseado em energia localizado dentro do mecanismo de interface robótica.
[0068] Sem limitação, o exposto a seguir descreve alguns dos benefícios e vantagens dos dispositivos e métodos supracitados em relação à técnica anterior. O atuador de extremidade (30) pode ter um diâmetro muito maior do que a haste (22); Consequentemente, a incisão (8) pode ser menor em comparação a instrumentos laparoscópicos mais tradicionais resultando em menos dor e cicatrizes, além de recuperação mais rápida. Isso também facilita uma haste com diâmetro menor (22) (ainda menor do que 3 mm), eliminando potencialmente, desse modo, um trocarte na incisão (8). O mecanismo de fixação (40) fornece trocas rápidas do atuador de extremidade (30) com o instrumento (20), diminuindo assim o tempo de cirurgia. O carregador (10) também facilita as trocas rápidas do atuador de extremidade (30). Um kit de múltiplos atuadores de extremidade pode reduzir os custos do instrumento por meio da consolidação de uma haste (22) única e um cabo (21) para todos os instrumentos. Muitos outros benefícios estarão evidentes aos versados na técnica.
[0069] Tendo mostrado e descrito várias modalidades e exemplos da presente invenção, adaptações adicionais dos métodos e dispositivos aqui descritos podem ser realizadas por meio de modificações adequadas pelo elemento versado na técnica sem se afastar do escopo da presente invenção. Várias dessas possíveis modificações foram mencionadas e outras estarão evidentes aos elementos versados na técnica. Por exemplo, os materiais específicos, as dimensões e a escala dos desenhos serão entendidos como exemplos não limitadores. Consequentemente, o escopo da presente invenção deve ser considerado nos termos das reivindicações a seguir e é entendido como não limitado aos detalhes de estrutura, materiais ou atos apresentados e descritos no relatório descritivo e desenhos.

Claims (14)

1. Dispositivo cirúrgico (20), que compreende: a) uma haste alongada (22) que define um eixo longitudinal, a haste compreendendo uma extremidade distal (23) e uma extremidade proximal; b) um braço (42A, 42B; 82A, 82B; 92A, 92B; 402A, 402B) que compreende um recurso correspondente, o braço sendo defletível de forma central; c) um pino alongado (41, 81, 91, 401) posicionado medianamente em relação ao braço, o pino alongado sendo deslizável axialmente em relação ao braço entre uma posição travada que impede a deflexão medial do braço e uma posição destravada que permite a deflexão medial do braço; e d) um atuador de extremidade cirúrgico (30, 30A, 30B, 30C, 30D, 30E, 30F) baseado em energia removível ou fixável de forma seletiva ao recurso correspondente do braço, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade tendo um braço de torque (61, 63) para engatar a haste alongada (23).
2. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade baseado em energia (30D) é um atuador de extremidade ultrassônico (30D).
3. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade baseado em energia é um atuador de extremidade de RF (30E, 30F).
4. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a extremidade proximal do pino alongado é fixada a um transdutor ultrassônico (114) e em que a energia ultrassônica é transmitida para o pino alongado a partir do transdutor.
5. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pino alongado tem um comprimento igual a um número integral de metade dos comprimentos de onda na frequência acionada do transdutor.
6. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade ultrassônico inclui uma lâmina ultrassônica (72), em que a extremidade proximal (75) da lâmina ultrassônica inclui uma seção afunilada (76) e em que o pino alongado (81) inclui uma seção afunilada (88), a seção afunilada (76) da lâmina ultrassônica (72) e o pino alongado (81) sendo projetados para fixar o pino alongado (81) à lâmina ultrassônica (72) de tal modo que a energia ultrassônica do pino alongado (81) seja transferida para a lâmina ultrassônica (72).
7. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo inclui um segundo braço (82A, 82B) idêntico ao primeiro braço e posicionado oposto ao primeiro braço no lado oposto do eixo longitudinal do dispositivo e em que o espaço entre os dois braços define uma fenda.
8. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o pino alongado (81) inclui um recurso (92) que fica na fenda entre os dois braços (82A, 82B) e em que pelo menos um dos braços inclui um recurso (91A, 91B) que se estende pelo menos parcialmente no interior da fenda, o recurso (91A, 91B) no braço (82A, 82B) interagindo com o recurso (92) no pino alongado (81) para evitar que o pino alongado (81) se mova distalmente até que uma força predeterminada seja aplicada ao pino.
9. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o pino alongado (91) é conectado eletricamente a um gerador cirúrgico de RF (500), o pino formando um lado do circuito de RF.
10. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade de RF (30F) compreende duas garras, cada garra compreendendo um eletrodo conectado eletricamente ao pino alongado (91), em que os eletrodos são adaptados para entrar em contato com o tecido retido entre as garras.
11. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o braço (92A, 92B) é conectado eletricamente a um gerador cirúrgico de RF (500), o braço (92A, 92B) formando um lado do circuito de RF bipolar.
12. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o atuador de extremidade de RF (30F) compreende duas garras, cada garra compreendendo um eletrodo conectado eletricamente ao braço, em que os eletrodos são adaptados para entrar em contato com o tecido retido entre as garras.
13. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um alojamento (21, 80, 551) fixado à extremidade proximal da haste (22).
14. Dispositivo cirúrgico (20), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o alojamento é uma interface robótica (551) que tem recursos que conectam o alojamento a um braço de atuação robótico e em que os recursos permitem que o braço de atuação robótico mova o pino alongado para travar e destravar os atuadores de extremidade do dispositivo cirúrgico.
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