CN110638505A - 套管针保持器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机器人手术系统的操纵器的套管针保持器。这样的套管针保持器包括用于将套管针保持器固定在操纵器上的基部元件(19)，并包括夹紧元件(20)，所述夹紧元件通过联接机构与基部元件(19)可替换地连接。在所述夹紧元件上形成两个相对于彼此在夹紧平面中可移动的支腿(21)。所述支腿通过背部(23)连接并具有自由尖端(22)。最后，所述套管针保持器还具有用于打开和闭合支腿(21)的夹紧机构。根据本发明，所述套管针保持器包括用于套管针(18)的接纳元件(24)。

Description

套管针保持器

技术领域

本发明涉及一种用于机器人手术系统的操纵器的套管针保持器。这种套管针保持器包括用于将套管针保持器固定到操纵器上的基部元件。此外，它包括具有两个支腿的夹紧元件，所述夹紧元件通过联接机构与基部元件可替换地连接。两个支腿可相对于彼此移动并通过背部彼此连接；它们形成为具有自由尖端。最后，套管针保持器包括用于打开和闭合支腿并因而打开和闭合夹具的夹紧机构。

背景技术

目前，机器人手术系统用于越来越多的微创手术，特别是在难以接近的位置。这种手术系统通常包括多个操纵臂，所述操纵臂在其一端与支撑装置联接并且在其另一端具有器械支撑装置。它们一起组成了一个操纵器。通过操作台进行控制，操作台不一定必须位于操纵器的紧邻处。

通过操作台，操作者即外科医生通常操作多个机器人控制的臂，所述臂保持器械，以便执行手术的各个步骤。外科医生通过操作台或通过适当的联接机构经由相应的运动控制系统的操纵臂，该联接机构将外科医生的手的运动转换成相应器械的运动。操纵器是多部件系统，其中各个部件通过接头彼此连接。一部分部件用于相对于同一机器人系统的其他操纵器定位操纵器，使得操纵器不会相互阻碍。这部分部件也称为调整装置，所述的定位在手术之前实现，因此也称为预定位。

另一部分部件用于在物体上定位和引导工具，例如将手术器械或内窥镜定位在患者外部组织中的开口区域中。这部分部件也称为器械支撑装置。操纵器的部件在运动学意义上作为开放的运动链相互连接，因为不是进一步的接头而是工具位于最后一个部件上。所有其他部件通过接头以链的方式彼此连接。

为了进行微创介入，使用所谓的套管针，它是这样的医疗器械：利用它首先可访问体内，例如腹腔内。然后通过套管针保持该访问开放，该套管针呈筒状。该筒用于将外科器械或内窥镜摄像机引入体内。在手术期间，套管针不应改变其位置，即应保持稳定地布置在预定位置，除非另有要求。

套管针也用在机器人手术系统中并且在手术期间保持就位。为此，器械支撑装置通常配备有套管针保持器，通过该套管针保持器于是可以将器械引导到体内。在将套管针保持器预定位在机器人手术系统的各种操纵器上之后，可以引入套管针并随后引入器械。这里应注意将引入套管针的位置处的组织的应力保持尽可能低。此外，套管针保持器和套管针的区域应保持无菌。套管针可以配置为一次性或可重复使用的部件；这同样适用于套管针保持器。重要的是，套管针保持器同样可以更换，例如为了准备新的手术或者安置不同的套管针。

通常通过基部元件进行夹紧元件在操纵器上的固定，使得在组装或连接状态下两者之间的相对运动被排除，因为通过基部元件必要时还产生与器械引导件或与操纵器的电接触，这例如允许夹具的电气打开和闭合。在这种情况下，为了遵守使用无菌器械的规定，将确保这种条件的灭菌膜或类似装置安插在夹具中，然后夹具保持套管针。由于套管针保持器本身不是无菌的，但是在相对很接近患者的情况下被引导，因此在某些情况下存在提高的感染风险。

关于机器人手术系统，在现有技术中已知各种套管针保持器，采用它们通常可套管针相对于患者定位。

在WO 03/092518 A1中，在图11A-D中示出了各种夹紧装置，利用它们可以将套管针固定在闭合夹具的相应开口中。器械本身然后可以沿着套管针轴移动，该轴被称为z轴。此外，在WO 03/092518 A1的图11.E中，示出了用于将夹紧元件联接到轴向可旋转的杆上的形成为快速锁合件的联接机构。联接机构包括夹紧元件和可旋转杆之间的插接，以及具有保持位置的滑动套筒，该滑动套筒包围夹紧元件的杆以及可旋转杆的区域。可旋转杆通过锥齿轮传动器与马达连接并且可以轴向旋转。然而，WO 03/092518 A1中描述的套管针保持器并非旨在用于机器人系统，而是仅用于在腹腔镜手术中稳定地定位套管针。

在EP 3 111 876 A2中描述了一种可与机器人手术系统一起使用的夹紧装置。在闭合状态下，夹紧装置直接保持套管针或套管针保持器，它为了打开和关闭夹具而具有杠杆机构，例如在EP 3 111 876 A2的图19A和19B中所示。夹具的内部可以衬有无菌布。只有对于特定的套管针直径或套管针保持器的特定直径才能实现牢固保持。通过基部元件可以将夹具与操纵器臂连接。在这种情况下，套管针或套管针保持器只能沿轴向移动；所有其他调整必须借助于操纵器臂本身进行，基部元件牢固固定在操纵器臂本身上。对于不同的套管针直径的适配在如下意义上是可能的：即在夹具本身中仅固定套管针保持器的头部，筒附接在所述头部上，所述筒通常具有远小于头部的直径，从而可以实现不同的直径。

在EP 3 103 410 A1中，图11、12和15示出了套管针800，其可倾斜地支承在套管针保持器17上。未提出用于简单地更换套管针或套管针保持器的装置。然而，可倾斜性使得没计更紧凑并且对患者的组织施加更小的压力。

发明内容

本发明的目的是改进一种开篇所述类型的用于机器人手术系统的套管针保持器，使得一方面产生容易的可更换性，能够以更简单的方式实现对套管针的不同直径的适配，其中对于所有直径都要保证同样牢固的保持，并且在这种情况下对患者的压力还应保持尽可能低。

根据本发明，该目的通过开篇所述类型的套管针保持器实现，所述套管针保持器包括用于套管针的接纳元件。

用夹紧机构打开和关闭支腿，当支腿被打开时套管针与接纳元件可以一起被移除和例如更换。以这种方式，可以在没有特别耗费的情况下更换用于不同套管针的接纳元件，例如用于接纳手术刀的套管针的接纳元件可以由用于内窥镜的较厚的接纳元件替换。由于接纳元件可以最佳地适配于各种套管针，因此总是产生最佳可能的保持。接纳元件尤其也可以通过例如将其优选地由合成材料一体生产而与套管针固定连接。

当支腿闭合时，优选将接纳元件通过它们围绕位于夹紧平面中的第一旋转轴线可旋转地保持。以这种方式，实现了套管针保持器的自由度，使得它可围绕其纵向轴线上的枢转点枢转，由此实现更紧凑的结构并且实现置入套管针时对患者组织的应力的减轻。

在一种优选配置中，在两个支腿中的每个支腿的尖端区域中形成所谓的径向轴承，即对于轴或轴线既防止径向移动又防止沿轴线方向的轴向移动(例如借助于止挡件)的轴承。通过使用两个径向轴承，轴向运动可以沿轴线在两个方向上受到限制。在这种情况下，接纳元件本身形成为轴并且由两个径向轴承夹紧，使得当支腿闭合时由径向轴承防止接纳元件轴向运动。为了套管针的贯穿，接纳元件具有垂直穿过轴线的贯通开口。开口可以是简单的环形开口，其内径大致对应于套管针的外径。根据套管针的直径，可以使用具有不同直径的不同接纳元件。以这种方式，套管针始终最佳地保持在接纳元件中并因此最佳地保持在套管针保持器中，因为可以通过不同的接纳元件精确地且无需特别耗费地实现对不同直径的适配。这提高了手术系统的操纵的安全性。

用于机器人手术系统的常用套管针具有直径相当大的器械接纳体和连接于其上的直径小于器械接纳体的贯穿元件；通常，贯穿元件配置为圆柱形筒。因此，至少由器械接纳体防止器械滑动，它支承在其中并且可选地也固定。如果使用关于本发明具体情况特别适合的套管针(其筒不是设计为圆柱形的，而是其中贯穿元件具有截头圆锥形状，其从器械接纳体突出而变细，从而远离器械接纳体，其中锥角选择得非常窄，使得用肉眼几乎看不出与圆柱形的差异)，则可以通过接纳元件中的贯通开口的直径在限定的范围内控制并且至少限定套管针的穿入深度。

用于基部元件和夹紧元件之间的连接的联接机构优选地配置为快速锁合件，其可手动操作而无需其他辅助。例如，卡扣连接件特别合适。然后将基部元件牢固安装在操纵器上，并通过卡扣连接件将夹紧元件固定在基部元件上，于是排除基部元件和夹紧元件之间的相对运动。于是，夹紧元件本身是机械的，即用手操作。通过在两个元件之间的连接产生之前在两个元件之间引入灭菌薄膜，可以实现夹紧元件和基部元件之间的无菌分离。它可以例如在两个元件之间保持夹紧或者可拆卸地或牢固地与夹紧元件连接。因此，与现有技术相比，无菌区域最终可以进一步远离患者放置，这改善了卫生安全性。为此，灭菌薄膜的面向患者的那一侧的所有部分必须设计成无菌的，这至少包括接纳元件、夹紧元件和夹紧机构；当然还有套管针。

在一种特别优选的配置中，至少接纳元件、夹紧元件和基部元件由合成材料制成。由合成材料形成使得可以降低生产成本并且至少还将夹紧元件和接纳元件提供为一次性部件，即单次使用，这进一步改善了卫生条件。

夹紧元件的两个支腿和背部特别优选地形成为单件。特别是当支腿和背部一体地生产时(同时也在其他类型的连接的情况下，例如螺钉或粘合连接)由支腿和背部形成的夹具有利地具有弹簧作用，这导致支腿在离开静止位置(其中没有回复力起作用的零位置)弹性偏转的情况下如果偏转所需的力作用消除或者它们不再被保持在其偏转位置，则支腿弹性地弹回到静止位置。因此，至少一个支腿有利地以弹性方式与背部连接。通过力作用进行离开零位置的弹性偏转，该力作用例如可以通过夹紧机构施加。

夹紧机构能够以不同的方式实现，其中必须注意接纳元件与套管针可靠地保持在一起并且防止意外释放。在一个有利的配置中，夹紧机构包括至少一个销，该销以相对于夹紧平面不同于零的角度固定在所涉及的支腿中。此外，夹紧机构则包括可沿着或围绕运动轴线相对于夹紧元件可移动的引导元件，在其中引入至少一个具有窄边和长边的长孔。在这种情况下，长孔的数量对应于销的数量，其中可以在每个支腿中设置一个销。优选地由金属、特别是不锈钢制成的至少一个销在至少一个长孔中引导，其中至少一个长孔的两个窄边距运动轴线以不同的距离而置，使得至少一个支腿对应于销的数量地在引导元件沿着或围绕运动轴线运动期间打开或闭合。优选使用两个销，即在两个支腿的每一个中各固定一个销，优选地垂直于夹紧平面。这提高了稳定性并改善了操纵。

通过引导元件的运动进行销和长孔之间的相对运动，其受到长孔的窄边的限制。如果销位于更靠近运动轴线的窄边上，则所述夹具或相关的支腿闭合。如果销位于长孔的另一个窄边上，则夹具或支腿打开。

能够以不同的方式实现夹紧机构。在一种可能的配置中，运动轴线位于夹紧平面中并且与(通常是对称的)两个支腿同等程度地间隔开，即恰好位于两者之间的中点。在这种情况下，引导元件形成为引导滑架，其可沿运动轴线移位。至少一个长孔可以实施为直的，以便实现夹具的相对于位移即走过的行程的线性打开或闭合。其他弯曲的长孔是可能的，以便例如减少逐渐打开时的力消耗，这意味着在逐渐打开时对于预定角度滑架的移位距离变大，因为曲率减小。

如果运动轴线形成为第二旋转轴线，则夹紧机构可以设计得更紧凑，该第二旋转轴线与夹紧平面成不同于零的角度，优选地是直角。在这种情况下，引导元件可绕第二旋转轴线旋转，其中至少一个长孔(也称为滑槽)至少部分地弯曲。在这种情况下，第二旋转轴线优选地穿过引导元件。

通过围绕第二旋转轴线旋转引导元件在示例性但非限制性地使用两个销的情况下，销在末端位置(即长孔的窄边)之间在两个长孔中根据旋转方向来回移动。相对于第二旋转轴线具有最短径向距离的长孔的窄边于是限定闭合的夹具或闭合的支腿的状态，这里销最靠近引导元件的第二旋转轴线。然后，最远离第二旋转轴线的其他窄边限定打开的夹具或打开的支腿的位置。在这种情况下，两个销也分别实际到达末端位置即窄边不是必须的，重要的是，如果运动方向反转，则引导元件的运动导致两个支腿向着彼此或远离彼此的相对运动。

在这种情况下，原则上只要一个臂设置有销并且引导元件具有单个长孔即可，销在该长孔中被引导。以这种方式，已可以通过在夹紧平面中将一个支腿远离另一个支腿或朝向它移动来打开和闭合夹具。

然而，提供两个长孔与两个销是有利的，这使得一方面与仅使用一个长孔相比，如果长孔的窄边相对于移动轴线的距离保持相同，则可以更宽地打开夹具。另一方面，由此提高了系统的稳定性并使操纵更容易，因为为了实现支腿尖端之间的相同距离与仅仅移动一个支腿相比两个支腿的偏转来得更小，使得可以减少力消耗并且减少由于弯曲期间的弹性变形引起的材料疲劳。

在这种情况下有利地并且特别简单地操作的是一种夹紧机构，其中，销在运动轴线也形成为旋转轴线的情况下连同旋转轴线垂直于夹紧平面地布置。

为了避免夹紧机构在例如移动套管针时不自觉地打开或闭合，所述至少一个销可以相对于至少一个长孔具有过盈配合，其程度使得在小的用力的情况下不用操作者使劲仍然可以进行机械位移。

在运动轴线是第二旋转轴线的情况下，其中，引导元件围绕该第二旋转轴线可旋转，所述引导元件可以特别有利地可旋转地固定在与夹紧元件连接的舌部上，所述舌部特别有利地固定在夹紧元件的背部。舌部可以与背部一体形成。可旋转的引导元件具有优于可移动的引导元件的优点，即它总是布置在夹紧元件的相同区域中，由此能够以简单、紧凑的方式实现紧凑的布置以及在夹紧元件本身上的固定，所述固定还固定第二旋转轴线并进一步使装置稳定。

在另一优选配置中，在面向运动轴线的长边上，引导元件中的至少一个长孔在窄边的进一步远离运动轴线的区域中具有沿运动轴线方向的隆起，至少一个销当支腿打开时卡位到所述隆起中。当背部和支腿一体形成时，这是特别有意义的，并且由于支腿打开时的弹性弯曲，销由于回复力而被压入隆起中。因此，更好地固定打开位置，并且在更换接纳元件时操纵变得更加安全。

在这种情况下，引导元件有利地具有用于操作夹紧机构的杠杆，特别是当运动轴线形成为第二旋转轴线时。然后，杠杆在一侧把握在旋转轴线上并且在大致径向方向上远离旋转轴线延伸。当操作杠杆时，引导元件因此围绕旋转轴线旋转。

在这种情况下，优选在杠杆和夹紧元件上形成彼此相应的(即相互对应的)固定机构，例如作为卡位连接，通过该固定机构，杠杆至少在支腿闭合时固定在其位置上。这另外阻碍了无意识打开的可能性，但是也保护套管针保持器免于在意外接触时意外打开。

于是在投影到夹紧平面上的俯视图中，杠杆优选地位于夹紧元件的轮廓内部或者与夹紧元件齐平地终止，这同样构成防止意外打开的附加保障。

在另一个配置中，接纳元件牢固地与套管针(18)连接并且优选地与其一体地形成。因此可以防止套管针意外地从接纳元件滑出。

如果在引导元件上安置至少一个相对于第二旋转轴线偏心布置的偏心元件来代替销，则产生夹紧机构的一种变型，其具有可围绕与夹紧平面成非零角度的第二旋转轴线旋转的引导元件，这使得当引导元件围绕第二旋转轴线旋转时，由于偏心元件的作用，至少一个支腿打开或闭合。在这种情况下，偏心元件可以在引导元件上单独布置或形成，优选地形成为盘状，但是它也可以是手柄的一部分，这通过它在与引导元件连接的区域中具有相应变化的曲率而实现。在闭合状态下，于是至少一个偏心元件不与相应的支腿接触或仅仅靠在其上，使得支腿不处在预应力下。通过引导元件的旋转，偏心元件然后被引导到支腿的区域中并且在夹紧平面中将其挤压离开第二旋转轴线。在此也优选使用两个偏心元件，但是它们可以与杠杆一体形成。

应当理解，在不脱离本发明的框架的情况下，上述特征和下面还要解释的特征不仅能够以所给的组合使用，而且还能够以其他组合使用或单独使用。

附图说明

下面参考附图示例性地更详细地解释本发明，附图还公开了本发明的基本特征。其中：

图1a)、b)示出机器人手术系统的整体视图，

图2以透视图示出具有套管针保持器和套管针的器械支撑装置，

图3以透视图示出具有套管针的套管针保持器，

图4示出具有套管针的套管针保持器的分解图，

图5a)从下方示出套管针保持器的夹紧元件，

图5b)从下方示出套管针保持器的接纳元件，

图5c)从下方示出套管针保持器的引导元件，

图6a)、b)从上方和下方示出处于闭合状态的套管针保持器，

图7示出夹紧元件，其具有插入的处于闭合状态的接纳元件，

图8示出在打开状态下从中移除了接纳元件的夹紧元件，并且

图9示出具有套管针和灭菌膜的套管针保持器。

具体实施方式

图1首先以概略图示出了机器人手术系统。在图1b)中示出了机器人手术系统的支撑结构，该支撑结构搁置在基座1上，在基座1上布置有高度可调节的支撑柱2，其具有从其突出的悬臂3和在悬臂3的自由端上的叉形结构4。举例来说，在具有叉形结构4的悬臂3上布置总共四个具有器械保持器6的操纵器5。在具有器械保持器6的操纵器5下方，在平躺基座8上布置手术台7，待手术的患者9位于手术台7上。手术台7可以可旋转地支承在平躺基座8上。机器人手术系统的支撑结构和手术台7也可以有利地相对于彼此平移运动。

机器人手术系统还具有控制装置10，其在图1a)中示出并且同样是相对于支撑结构可相对运动的，这里是可移动。它由受过专门训练的外科医生操作，并月外科医生在控制装置10的手柄11上的运动被传递到操纵器5或保持在器械保持器6中的器械。在这种情况下，外科医生可以借助于观察装置12监视手术区域。

操纵器5是多部件系统，其对应于活动的运动链。一部分部件形成定位装置，也称为操纵臂，并且部件的剩余部分形成器械支撑装置，器械保持器6安装在后者上。

图2示出了这种器械支撑装置13，但没有器械保持器6。器械保持器6通过可平移移动的滑架14联接到器械支撑装置13。器械支撑装置13包括第一臂部件15，器械支撑装置13用该第一臂部件15联接到操纵器5的定位装置。它还包括第二臂部件16，其可相对于第一臂部件15围绕共同的纵向轴线旋转。第二臂部件16将第一臂部件15与第三臂部件17连接，第三臂部件17可围绕垂直于第一和第二臂部件的共同纵向轴线取向的轴线旋转。在第一臂部件15和第二臂部件16的延伸部中，在第二臂部件16的尖端上安置具有套管针18的套管针保持器，下面基本上参考图3和4的透视图更详细地解释套管针保持器。图5a)至c)详细示出了套管针保持器的各个部分，图6a)至b)以两个视图示出了闭合的套管针保持器，而图7和图8示出了套管针保持器的打开和闭合。

图3示出了图2的套管针保持器，其具有套管针18，但没有器械支撑装置13。套管针保持器包括基部元件19，其用于将套管针保持器固定在操纵器5或操纵器5的器械支撑装置13上。此外，套管针保持器包括夹紧元件20，其通过联接机构可更换地与基部元件19连接。在夹紧元件20上形成两个具有自由尖端22的支腿21，所述支腿相对于彼此在夹紧平面中可移动。此外，夹紧元件20具有用于打开和闭合支腿21的夹紧机构。支腿21在其与尖端22相对的末端通过背部23连接。最后，套管针保持器包括用于套管针18的接纳元件24，当支腿21闭合时，接纳元件24由它们围绕位于夹紧平面中的第一旋转轴线可旋转地保持。

用于将基部元件19与夹紧元件20连接的联接机构可以在没有其它辅助工具的情况下用手操作，并且形成为快速锁合件，这里是卡扣连接件。为此，在夹紧元件20上存在卡扣元件25，在卡扣元件25上形成一个或多个卡扣榫26。在基部元件19上存在一个开口(这里未示出)，卡扣元件25插入其中并相应地接合。为了快速释放卡位连接，在基部元件19上存在两个机械按钮27，它们被压在一起以释放卡扣连接件。这可以用一只手进行；另一只手可以保持夹紧元件20。在操作之前，在将夹紧元件20和基部元件19放在一起之前，在它们之间放置灭菌膜，其通过卡扣连接件在组装状态下被固定。

两个支腿21可在夹紧平面中相对于彼此移动。夹紧平面是两个支腿所在的平面，并且还借助于夹紧机构在其中产生支腿的相对运动。因此，当夹紧机构被操作时，两个支腿中的至少一个被移动。

套管针18可围绕其旋转的第一旋转轴线也位于夹紧平面中。为了使得旋转成为可能，在两个支腿21的每一个的尖端22的区域中形成径向轴承28。接纳元件24形成为轴，并且当支腿闭合时防止径向轴承28轴向运动。为此，它用轴线末端区域29位于径向轴承28中。此外，为了套管针18垂直贯穿轴线，接纳元件24具有贯通开口30。套管针18插入其中。接纳元件24是可更换的并且能够以不同的尺寸提供，即具有不同直径的开口。以这种方式，始终可实现对相应的套管针18的最优适配，因为不同的套管针可以用于不同的器械。例如，用于内窥镜的套管针比用于剪刀或手术刀的套管针稍厚。

套管针18具有器械接纳体44，贯穿元件45从其突出地连接到其上。在这种情况下，贯穿元件45具有从器械接纳体44突出的截锥体渐细形状。锥角非常尖锐，优选小于1°，特别优选小于0.1°；以这种方式，可以预定相应的穿入深度：如果使用相同的接纳元件24，则锥角越尖锐，穿入深度越大。由于锥形形状非常尖锐，因此仍然可以实现套管针18在接纳元件24中的牢固安放。

夹紧元件的支腿和背部优选地形成为一体的并且优选地由合成材料制成。这一方面实现低生产成本并且另一方面使得可以将夹紧元件设计为一次性物品，其在每次手术之后被丢弃，这在卫生方面是有利的。

特别是当支腿21和背部23一体地形成时，但是也在其他类型的连接的情况下，例如螺钉或粘合连接，由支腿和背部形成的夹具优选地具有弹簧效果，这导致当弹性偏离静止位置时，例如这里如图5a)所示，如果偏转所需的力作用停止或者如果它们不再被保持在其偏转位置，则支腿21弹性地弹回静止位置。因此，至少一个支腿21有利地以弹簧加载的方式与背部23连接，以产生这种弹簧效果。在这种情况下，原则上可以自由选择静止位置，例如在注射成型的情况下不受限制，即支腿在静止位置不一定平行，如图5a)所示，而是也可以朝着他们的尖端22会聚或略微发散。

在夹具的弹簧效应的情况下，接纳元件24原则上也可以用手插入到支腿21的尖端22处的径向轴承28中，但这是费力且麻烦的，在这种情况下如果操纵不当也可能损坏夹紧元件21。

为了使接纳元件24更容易插入夹紧元件20中，套管针保持器因此还具有用于打开和闭合支腿的夹紧机构。夹紧机构包括至少一个销31，销31以相对于夹紧平面不等于零的角度固定在支腿21中。在附图中以举例的方式示出了两个销31，它们以相对于夹紧平面不等于零的角度固定在支腿21中，在每个支腿21中固定可以例如由不锈钢制成的销31。这些销31在图4的分解图中显示在支腿21的外部，在图5a)、图6a-b)、图7和图8中，销31插入支腿21中并固定在那里。固定能够以力锁合方式、形状锁合方式和/或材料锁合方式进行。在这里示出的情况下，销31以力锁合和形状锁合的方式与支腿21连接，它们具有相对于支腿21中的开口的轻微过盈配合，它们被驱使到所述开口中。

此外，夹紧机构还包括引导元件32，在其中引入与销31的数量对应的数量的长孔33，所述长孔具有窄边34和长边35。在所示的实例中，引导元件32因此具有两个长孔33，引导元件32在图5c)中以仰视图表示。引导元件32可相对于运动轴线运动；两个销31在长孔33中被引导。通过每个长孔33的两个窄边34位于距运动轴线不同距离处，实现支腿21的打开和闭合。运动轴线可以是位移轴线，其位于夹紧平面中并且与两个支腿21均等地间隔开，即它与背部中心的点和两个尖端22之间的距离的一半的点相交，因此它平行于支腿21。然后将引导元件配置为例如滑架，并且至少一个销21相对于长孔33从靠近运动轴线的窄边到远离运动轴线的窄边的运动打开支腿21或夹具，反向运动闭合夹具。

使得更紧凑且更稳定的结构形式成为可能并且在附图中示出的实例中实现的另一种可能性在于将运动轴线配置为第二旋转轴线36，该第二旋转轴线垂直于夹紧平面，在图5至8中垂直于纸面。然后，至少一个长孔33至少部分地弯曲。这里，每个长孔35的两个窄边34也位于距第二旋转轴线不同的距离处，引导元件32的旋转在图5c中示例性示出那样，引起销31和长孔33之间在窄边34之间的相对运动，由于窄边34相对于第二旋转轴线36的距离不同，在引导元件32围绕旋转轴线36旋转期间通过支腿21的相应运动实现夹具的打开或夹具的闭合；第二旋转轴线延伸穿过引导元件32。

在未偏转状态下，即在闭合状态下，支腿21处于其静止位置，即没有结构导致的内部回复力作用在其上。因此，为了更容易地闭合夹具，有利的是至少一个长孔33的靠近窄边34的区域更靠近第二旋转轴线36并且限定夹具的闭合状态，实施为长孔33的直线区段37，该直线区段37没有弯曲并且起到所谓的死区的作用，因为在该区域中不进行调节。以这种方式，可以考虑可能的制造公差，并且可以确保引导元件32可以进入静止位置并固定在那里。在此，销31垂直于夹紧平面布置，第二旋转轴线36也是如此。销31可以相对于长孔33具有过盈配合，以防止不自觉的位置变动。作为替代或补充，引导元件32也可以固定在两个末端位置，所述末端位置限定最大可能的开口和闭合的夹具。为了将夹具固定在打开状态并且使得可以安全地更换接纳元件24，靠近运动轴线的长孔33在窄边34的与打开的夹具对应的区域中具有隆起38，相应的销31可以由于夹具的内在回复力而接合在所述隆起中。同样在另一个窄边34的区域中，如果夹紧元件20的支腿21应当总是保持预张紧，则可以提供这样的隆起，因此通过引导元件32防止其到达没有回复力的静止位置。在这种情况下，也可以省去长孔33的直线区段37。

在这里所示的实施方式中，引导元件32可旋转地固定在与夹紧元件20连接的舌片39上，例如在图5a)、图6b)和图8中示出。通过使用舌片39，套管针保持器的稳定性显著提高，并且引导元件32的旋转更容易，因为舌片39上的固定也排除了倾斜。舌片39优选地形成在夹紧元件20的背部23上并且优选地与其一体地形成，使得当支腿21被打开或闭合时，引导元件32相对于背部23保持位置固定。

特别是在这里如图5c)中所示并且围绕第二旋转轴线36旋转的引导元件32的情况下，有利的是引导元件32具有用于操作夹紧机构的杠杆40，因为这样减小了要由操作者花费的力消耗，并且通常使操作更简单。原则上也可以的是例如提高这里实施成圆盘形的引导元件32的直径，使得它比图3中所示的更明显地延伸超出两个支腿21的距离，并且使用者可以从外部旋转它，这通过抓住引导元件32的圆周进行，为此可以设置有沟纹或其他有助于更好地抓住引导元件32的元件。

在这里示出的实施方式中，引导元件32具有杠杆40。关于图7和图8，图7从上方示出了夹紧元件20，其中杠杆处于关闭位置，图8示出了夹紧元件20，其中杠杆40和支腿21处于打开位置。图5c)以仰视图示出了引导元件32，具有安置于其上的杠杆40。杠杆40也可以在图4的分解图中看到。在杠杆40上形成抓握元件41，其特别是在图3和图4的透视图中可见。由此使得杠杆40的操作更容易。

为了将引导元件32固定在打开位置，长孔在其内侧、即在靠近运动轴线(这里是第二旋转轴线36)的长边35上在对应于打开状态的相应的窄边34的区域中具有隆起38，如上所述。作为替代或补充，对于封闭状态也可以在另一个窄边34和另一个长边35处安置相应的隆起38，其中仅在夹具处于预张紧状态时才确保其中的保持。

附加地或替代地，优选地形成为卡位连接的固定机构有利地形成或布置在杠杆40和夹紧元件20上，通过它将杠杆40至少在支腿21闭合时固定在其位置中。作为示例，这里的卡位连接包括布置在背部23的区域中的夹紧元件上的卡扣榫42和形成在杠杆40上的对应于卡扣榫42的卡扣孔43。以这种方式，防止杠杆40并因此防止引导元件32在夹具闭合时无意开启，这尤其在夹具未处于预张紧状态时是有利的。

作为图7和图8所示的夹紧机构的实施方式的替代，也可以使用偏心元件代替销31，偏心元件相对于第二旋转轴线35偏心地布置在引导元件22上。它们可以单独地形成在引导元件22上并且例如具有圆柱形状，其例如布置在窄边34的区域中，该区域更远离第二旋转轴线36。然而，它们也可以遵循长孔33的形状并且形成为弯曲的细长凸起。最后，它们也可以整合在杠杆40的区域中，该区域将杠杆40与引导元件22连接，即围绕第二旋转轴线36的区域。然后，该区域的倒圆面或者在图7和图8中垂直于纸面的圆化面可以形成有相应的曲率和更大的曲率。在偏心元件的所有实施方式中，在引导元件22围绕第二旋转轴线36旋转期间，通过偏心元件的作用打开或闭合支腿31。

该最后提及的实施方式也可以与具有销的实施方式组合，以保证更高的安全性。另外，在具有偏心元件的实施方式中，也可以省去销31，这简化了生产并使其更具成本效益，因为夹紧机构不再需要金属部件。

最后，图9示出了具有灭菌膜46的套管针保持器，该灭菌膜46布置在基部元件19和夹紧元件20之间。在操作之前，在将夹紧元件20和基部元件19组合在一起之前，可以将灭菌膜放置在它们之间，然后通过卡扣连接件将灭菌膜46在组装状态下固定。然而，如果夹紧元件20在与接纳元件24和套管针18以及夹紧机构组合下，设计为一次性元件并且在生产过程中以无菌方式包装，则灭菌膜46也可以不可拆卸地与夹紧元件20连接。

上述套管针保持器由于其易于使用的夹紧功能实现了接纳元件24的简单更换，因此可以在不同直径的套管针18之间进行简单的更换。由于套管针18的额外的倾斜自由度，减小了患者外部组织的应力，使得引导套管针保持器的装置可以设计得更紧凑。通过使用灭菌膜在夹紧元件20和基部元件19之间产生无菌边界，使得在这里无菌区域相对于与患者的距离具有非常大的范围，这保证了最大可能的安全性。特别地，夹紧元件20和基部元件19以及诸如接纳元件24、引导元件32、杠杆40等的其他重要部件由合成材料制造，使得可以进行成本有效的生产，并且夹紧元件20也可以设计为一次性元件，这进一步提高了安全性。

附图标记列表

1 基座

2 支撑柱

3 悬臂

4 叉形结构

5 操纵器

6 器械保持器

7 手术台

8 平躺基座

9 患者

10 控制装置

11 手柄

12 观察装置

13 器械支撑装置

14 滑架

15 第一臂部件

16 第二臂部件

17 第三臂部件

18 套管针

19 基部元件

20 夹紧元件

21 支腿

22 尖端

23 背部

24 接纳元件

25 卡扣元件

26 卡扣榫

27 按钮

28 径向轴承

29 轴线末端区域

30 开口

31 销

32 引导元件

33 长孔

34 窄边

35 长边

36 旋转轴线

37 直线区段

38 隆起

39 舌片

40 杠杆

41 抓握元件

42 卡扣榫

43 卡扣孔

44 器械接纳体

45 贯穿元件

46 灭菌膜

Claims (19)

1.一种用于机器人手术系统的操纵器的套管针保持器，包括：

用于将套管针保持器固定在操纵器上的基部元件(19)

夹紧元件(20)，夹紧元件通过联接机构与基部元件(19)可替换地连接，并且在夹紧元件上形成两个相对于彼此在夹紧平面中能够移动的、通过背部(23)连接的、具有自由尖端(22)的支腿(21)，以及

用于打开和闭合支腿(21)的夹紧机构，其特征在于，

套管针保持器包括用于套管针(18)的接纳元件(24)。

2.根据权利要求1所述的套管针保持器，其特征在于，当支腿(21)闭合时，将接纳元件(24)通过支腿围绕位于夹紧平面中的第一旋转轴线能够旋转地保持。

3.根据权利要求1或2所述的套管针保持器，其特征在于，

在两个支腿(21)中的每个支腿的尖端(22)的区域中形成径向轴承(28)，

接纳元件(24)形成为轴，并且具有垂直穿过轴线的用于套管针(18)贯穿的贯通开口(30)，

当支腿(21)闭合时由径向轴承(28)防止接纳元件(24)轴向运动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，联接机构设计为能够手动操作而无需其他辅助的快速锁合件，优选设计为卡扣连接件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，夹紧机构包括：

至少一个销(31)，所述销以相对于夹紧平面不同于零的角度固定在支腿(21)之一中，以及

沿着或围绕运动轴线相对于夹紧元件(20)能够移动的引导元件(22)，在引导元件中引入至少一个具有窄边(34)和长边(35)的长孔(33)，其中，

至少一个销(31)在至少一个长孔(33)中引导，

至少一个长孔(33)的两个窄边(34)距运动轴线以不同的距离而置，使得至少一个支腿(21)在引导元件(22)沿着或围绕运动轴线运动期间打开或闭合。

6.根据权利要求5所述的套管针保持器，其特征在于，运动轴线位于夹紧平面中并且与两个支腿(21)同等程度地间隔开，并且引导元件形成为引导滑架，引导滑架能够沿运动轴线移位。

7.根据权利要求5所述的套管针保持器，其特征在于，运动轴线形成为第二旋转轴线(36)，第二旋转轴线与夹紧平面成不同于零的角度，并且引导元件(22)能够围绕第二旋转轴线(36)旋转，至少一个长孔(33)至少部分地弯曲。

8.根据权利要求7所述的套管针保持器，其特征在于，引导元件(22)固定在与夹紧元件(20)连接的舌片(39)上。

9.根据权利要求8所述的套管针保持器，其特征在于，舌片(39)形成在夹紧元件(20)的背部(23)上。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，第二旋转轴线(36)和/或至少一个销(31)垂直于夹紧平面地布置。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，夹紧元件(20)在两个支腿(21)的每一个中包括固定在支腿中的销(31)。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，销(31)相对于长孔(33)具有过盈配合。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，在面向运动轴线的长边(35)上，至少一个长孔(33)在窄边(34)的进一步远离运动轴线的区域中，具有沿运动轴线方向的隆起(38)，至少一个销(31)当支腿(21)打开时，卡位到隆起中。

14.根据权利要求5至13中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，引导元件(22)具有用于操作夹紧机构的杠杆(40)。

15.根据权利要求14所述的套管针保持器，其特征在于，在杠杆(40)和夹紧元件(20)上形成固定机构，优选作为卡位连接，通过所述固定机构，将杠杆(40)至少在支腿(31)闭合时固定在其位置上。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，夹紧机构包括能够围绕与夹紧平面成非零角度的第二旋转轴线(36)旋转的引导元件(22)，在引导元件(22)上安置至少一个相对于第二旋转轴线(36)偏心布置的偏心元件，使得当引导元件(22)围绕第二旋转轴线(36)旋转时，由于偏心元件的作用，使支腿(31)中的至少一个打开或闭合。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，

至少夹紧元件、基部元件和接纳元件由合成材料制造，和/或

夹紧元件(20)的支腿(21)和背部(23)一体地制造，和/或

支腿(21)中的至少一个以弹性方式与背部(23)连接。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，将灭菌膜(46)固定在基部元件(19)与夹紧元件(20)之间，至少夹紧元件(20)、接纳元件(24)和夹紧机构设计为无菌的。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的套管针保持器，其特征在于，接纳元件(24)与套管针(18)固定连接，优选与套管针一体地制造。

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