DE102020134921A1 - Trokar und minimalinvasive chirurgische Vorrichtung - Google Patents

Trokar und minimalinvasive chirurgische Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Trokar (1), mit einem Trokargehäuse (2), einer Antriebseinheit (5), die zum Bewegen des chirurgischen Instruments (3) angepasst und ausgebildet ist, einer Kupplungseinheit (6), die zum Ankoppeln und Abkoppeln der Antriebseinheit (4) an und von einer externen Antriebsquelle (7) angepasst und ausgebildet ist, wobei die Kupplungseinheit (6) eine Eingangswelle (8) aufweist, die von dem Trokargehäuse (2) gelagert wird, wobei die Eingangswelle (8) so angepasst und ausgebildet ist, dass sie von der Antriebsquelle (7) angetrieben wird, und ein Getriebe (9), das so angepasst und ausgebildet ist, dass es eine Rotationsbewegung der Eingangswelle (8) um die Eingangswellenlängsachse (A) in eine Translationsbewegung des chirurgischen Instruments (3) innerhalb des Trokars (1) entlang einer Trokarlängsrichtung (T) umsetzt. Ferner bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine minimalinvasive chirurgische Vorrichtung (25), die mit diesem Trokar (1) ausgestattet ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Trokar sowie eine minimalinvasive chirurgische Vorrichtung, vorzugsweise in Form eines chirurgischen Roboters, die mit diesem Trokar ausgestattet/verbunden ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein Trokar ist ein Hilfsmittel, das bei minimalinvasiven Operationen eingesetzt wird, um einen Zugang zum Körper eines Patienten, beispielsweise durch eine Bauchdecke des Körpers, für ein chirurgisches Instrument zu schaffen sowie um einen Operationsort gasdicht von einer Operationsumgebung abzudichten. Der Trokar ist als Trokarrohr/Hülse/Gehäuse ausgebildet, das einen Zugang für das chirurgische Instrument bietet, wobei das chirurgische Instrument durch das Trokarrohr/Hülse/Gehäuse in den Körper eingeführt werden kann. Genauer gesagt hat das Trokargehäuse einen distalen, vorzugsweise klein durchmessrigen Rohrabschnitt, der so angepasst und ausgebildet ist, dass er in den Körper eindringt, sowie einen proximalen, vorzugsweise groß durchmessrigen Rohrabschnitt, der so angepasst und ausgebildet ist, dass er das vorzugsweise minimalinvasive chirurgische Instrument in einer Trokarlängsrichtung extrakorporal in den Trokar einführt.
  • Zum Bewegen und/oder Betätigen des chirurgischen Instruments weist der Trokar eine Antriebseinheit/Antriebsvorrichtung auf, die dazu angepasst und ausgebildet ist, das chirurgische Instrument zumindest in/entlang (und/oder um/herum um) die/der Trokarlängsrichtung zu bewegen, wofür zumindest Teile der Antriebseinheit im Trokargehäuse, insbesondere im proximalen Rohrabschnitt, untergebracht sind. Zur Energieversorgung weist der Trokar eine Kupplungseinheit/Kupplungsvorrichtung auf, die angepasst und ausgebildet ist, um die Antriebseinheit an eine externe Antriebsquelle, z.B. in Form eines Motors, zu koppeln und davon zu entkoppeln.
  • Im Allgemeinen ist in der Chirurgie die Sterilität der Komponenten, die mit dem Körper des Patienten in Berührung kommen, von großer Bedeutung. Daher ist der Trokar als Ganzes in der Regel als Einwegkomponente konzipiert, die nach einmaligem chirurgischen Gebrauch entsorgt wird, einschließlich der im Trokargehäuse untergebrachten Teile der Antriebseinheit.
  • Immer mehr Operationen, insbesondere minimalinvasive Operationen, werden heute roboterunterstützt, d.h. mit Hilfe eines chirurgischen Roboters durchgeführt. Der chirurgische Roboter kann dazu verwendet werden, um Hilfsmittel, wie den Trokar, und/oder Instrumente, wie das chirurgische Instrument, das durch den Trokar eingeführt werden kann, präzise zu halten, zu bewegen und/oder zu betätigen und an ihren Bestimmungsort zu bringen.
  • Da insbesondere in der roboterunterstützten Chirurgie aus wirtschaftlichen Gründen nicht alle Teile des Roboters sterilisiert oder als Einwegkomponente ausgeführt werden können, wird der chirurgische Roboter in eine/einen unsterile/n Zone/Bereich und eine/n sterile/n Zone/Bereich unterteilt, die durch eine Sterilbarriere, z.B. in Form einer Kunststofffolie/Hülle/Mantel, voneinander getrennt sind. Die Hauptteile des Roboters, z.B. einschließlich Antriebsquellen, Gelenke und Schlitten, befinden sich innerhalb des/im unsterilen Bereich, während sich im sterilen Bereich zumindest ein Port/eine Schnittstelle befindet, der/die geeignet ist, sterile Komponenten (insbesondere den Trokar) mit dem Roboter so zu verbinden, dass die sterilen Komponenten gehalten, bewegt und/oder betätigt werden können.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik, z.B. gemäß EP 3 225 207 A1 , ist ein Trokar der vorliegenden Art in Kombination mit einer entsprechenden chirurgischen Vorrichtung in Form eines computergesteuerten Roboterarms bekannt, wonach ein freies Ende des Roboterarms über entsprechende Gelenke oder Schlitten/Teleskope in der Armmechanik einen bestimmten Punkt im Raum anfahren kann. Am freien Ende wird eine Schnittstelle gebildet, an die der Trokar angeschlossen werden kann/ist. Im Inneren des Trokars ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, mit der ein im Trokar gelagertes minimalinvasives Instrument um seine Längsachse gedreht und/oder in/entlang seiner Längsachse bewegt werden kann.
  • Da es sich bei dem Trokar, wie oben beschrieben, um eine Einwegkomponente handelt, sollte die kostenintensive Antriebsquelle für die Antriebseinheit nicht im Trokar selbst, sondern im Roboterarm untergebracht sein. Die Schnittstelle am freien Ende des Roboterarms muss also eine Kupplung aufweisen, durch die eine Antriebskraft von der roboterarmseitigen Antriebsquelle über die Kupplungseinheit des Trokars auf die trokarseitige Antriebseinheit übertragen werden kann und die gleichzeitig die Montage und Demontage des Trokars am/vom Roboterarm ermöglicht.
  • Die bekannten Kupplungen sind jedoch für den vorliegenden Zweck nicht geeignet, da sie weder die geforderte Funktionalität noch die Gestaltung des Trokars als kostengünstiges Einwegteil ermöglichen.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Trokar mit einem eigenen Instrumentenantrieb bereitzustellen, der einfach aufgebaut ist, so dass der Trokar als Einwegkomponente (oder Mehrwegkomponente) zur Verbesserung der Sterilitätsgarantie sowie funktionell und vielseitig einsetzbar ist. Vorzugsweise soll der Trokar einfach und kostengünstig aufgebaut sowie leicht an eine minimalinvasive chirurgische Vorrichtung, wie z.B. einen chirurgischen Roboter, anschließbar und/oder funktionell bedienbar (z.B. beweglich und/oder betätigbar) sein. Ferner ist es das Ziel der vorliegenden Offenbarung, eine minimalinvasive chirurgische Vorrichtung bereitzustellen, die mit einem solchen Trokar ausgestattet ist, wobei die Sterilität gewährleistet ist.
  • Die obigen Aufgaben werden durch einen Trokar mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. eine minimalinvasive chirurgische Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 12 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Offenbarung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist ein Trokar mit einem (eigenen/internen) Instrumentenantrieb, wobei eine Antriebs-/Eingangswelle zur Übertragung einer Antriebskraft/Antriebsleistung von einer (externen) Antriebsquelle auf ein chirurgisches Instrument vorgesehen ist, das im Trokar in dessen Längsrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei die Antriebs-/Eingangswelle den Trokar in seiner Querrichtung/im Wesentlichen in Radialrichtung durchdringt und mindestens ein Rad/Rollen-/ Getriebezusammenbau oder einen Rad-/Rollen-/Getriebeabschnitt innerhalb des Trokars umfasst, der geeignet ist, (vorzugsweise direkt oder indirekt) mit dem chirurgischen Instrument in Eingriff zu kommen, das bereits in den Trokar eingeführt ist, so dass eine Drehung der Antriebs-/Eingangswelle um ihre Längsachse auf das chirurgische Instrument über den Rad-/Rollen-/Getriebenzusammenbau oder den Rad-/Rollen-/Getriebeabschnitt übertragen wird, um das chirurgische Instrument entlang seiner Längsachse innerhalb des Trokars zu verschieben. Die Antriebs-/Eingangswelle und zumindest der Rad-/Rollen-/Getriebenzusammenbau bzw. Rad-/Rollen-/Getriebeabschnitt sind Bestandteile einer Kupplungseinheit des Instrumentenantriebs.
  • Konkret ist eine Kupplungseinheit vorgesehen, bei der die Eingangs- bzw. Antriebswelle (im Folgenden als (erste) Eingangswelle bezeichnet) in einem Trokargehäuse derart gelagert ist, dass die Eingangswelle um ihre Eingangswellenlängsachse relativ zum Trokargehäuse drehbar ist. Die Eingangswellenlängsachse verläuft quer, insbesondere senkrecht, zur Trokarlängsrichtung (wobei die Mittelachse der Welle die Mittelachse des Trokars nicht trifft/schneidet). Die Eingangswelle ist so angepasst und ausgebildet, dass sie von einer Antriebsquelle vorzugsweise reib- und/oder formschlüssig angetrieben wird. Das heißt, die Eingangswelle kann von der externen Antriebsquelle angetrieben werden und sich im Trokargehäuse frei um die Eingangswellenlängsachse drehen. Ferner weist die Kupplungseinheit ein im Trokargehäuse untergebrachtes Getriebe auf, das dazu angepasst und ausgebildet ist, eine Rotationsbewegung der (ersten) Eingangswelle um die Eingangswellenlängsachse in eine Translationsbewegung des chirurgischen Instruments innerhalb/relativ zum Trokar in/entlang der Trokarlängsrichtung umzusetzen. Das Instrument (das auch als Optik o.ä. ausgebildet sein kann) ist nicht Gegenstand des Trokars.
  • Mit anderen Worten wird die Antriebskraft in Form eines Antriebsdrehmoments von der Antriebsquelle auf das chirurgische Instrument über die (erste) Eingangswelle übertragen, deren Eingangswellenlängsachse quer zur Trokarlängsrichtung (das ist die Achse, entlang der die gewünschte Translationsbewegung erzeugt werden soll) angeordnet ist. Ferner wandelt das Getriebe das Antriebsmoment der Eingangswelle in den translatorischen Antrieb für das chirurgische Instrument im Trokargehäuse um. Das heißt, die gewünschte translatorische Bewegung wird über die Rotationsbewegung der Eingangswelle (von außerhalb des Trokars) angetrieben, deren Rotationsbewegung wiederum durch das Getriebe (innerhalb des Trokars) umgesetzt wird.
  • Eine recht einfache Konstruktion der Kupplungseinheit, bestehend aus der Eingangswelle und dem innerhalb des Trokars befindlichen - und damit kostengünstig als Einwegkomponente zu gestaltenden - Getriebe, kombiniert mit einer einfachen, nämlich drehbaren Kopplung zur Antriebsquelle außerhalb des Trokars, ermöglicht es also, das Instrument translatorisch anzutreiben (Axialverschiebung) und durch die einfach konstruierte Schnittstelle in Form der Eingangswelle die Sterilität des Trokars zu gewährleisten. D.h. die Ausstattung des Trokars mit dem zusätzlichen Getriebe innerhalb des Trokars ermöglicht einen vereinfachten Aufbau der Schnittstelle zur äußeren Antriebsquelle und damit eine verbesserte Sterilität. Im Gegensatz zu bekannten Trokaren sind weder trokarinterne Instrumentenantriebe noch komplexe translatorische Kopplungen zur externen Antriebsquelle wie Riemen-/Kettenantriebe etc. notwendig, um eine translatorische Relativverschiebung zwischen den beiden Komponenten, nämlich Trokar und chirurgisches Instrument, zu realisieren.)
  • Nochmals anders ausgedrückt: Der Trokar ist als passiv angetriebene Einheit - also ohne dass die Antriebsquelle direkt/intern an ihm installiert ist - mit der externen Antriebsquelle, die den Trokar mit Antriebskraft versorgt, verbindbar/montierbar, insbesondere austauschbar, z.B. über bekannte Drehkupplungen. Das zum (direkten) Eingriff mit dem chirurgischen Instrument geeignete und im Trokargehäuse untergebrachte Getriebe setzt die Antriebskraft/Drehbewegung der Eingangswelle in die gewünschte Längsbewegung um.
  • Wird der Trokar ausschließlich über die Eingangswelle gehalten und ist die Eingangswelle im Trokargehäuse drehbar gelagert, kann das Trokargehäuse zudem frei (passiv) um die Eingangswelle schwenken, so dass der Trokar um einen invarianten Drehpunkt, der durch den Trokar im Körper des Patienten bestimmt wird, schwenken kann, wenn die Eingangswelle quer zu ihrer Eingangswellenlängsachse bewegt wird. Daher kann das eingesetzte Instrument auch während der Operation gekippt werden. In einem solchen Fall würde zwar jede Relativdrehung zwischen Trokargehäuse und Eingangswelle, die sich aus dem Kippen/Neigen des Trokars ergibt, in eine Längs-/Translationsbewegung des chirurgischen Instruments umgewandelt, doch ist diese Bewegung des Instruments (die sich aus dem Schwingen des Trokargehäuses um die Eingangswelle ergibt) aufgrund des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes gering und kann daher vernachlässigt oder möglicherweise durch Drehen der Eingangswelle in die entsprechende entgegengesetzte Richtung beim Kippen des Trokars ausgeglichen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kupplungseinheit zusätzlich ein (Antriebs-)Verbindungsstück aufweisen, das an einem (ersten) freien Endabschnitt der Eingangswelle ausgebildet ist und seitlich nach außen aus dem Trokargehäuse herausragt. Alternativ kann die Kupplungseinheit eine das Verbindungsstück bildende Welle aufweisen, wobei die Welle die gleiche Achse wie die Eingangswelle aufweist und von der Eingangswelle drehbar (d.h. relativ zur Eingangswelle drehbar) gelagert ist. Das Verbindungsstück ist angepasst und ausgebildet, um das Trokargehäuse ausschließlich an einer externen Haltevorrichtung (Schnittstelle an einem Roboterarm) zu montieren und demontieren. Der Ausdruck „ausschließlich montieren und demontieren“ bedeutet, dass keine andere Halte-/Demontagevorrichtung zum Halten und/oder Bewegen des Trokars/Trokargehäuses vorgesehen ist. Mit anderen Worten: Das Verbindungsstück ist so angepasst und ausgebildet, dass es den Trokar an seinem Bestimmungsort hält und/oder den Trokar zu einem Bestimmungsort im Raum bewegt, d. h. eine Position/Lage oder eine Neigung/Ausrichtung des Trokars verändert. Mit anderen Worten kann die Eingangswellenlängsachse eine Befestigungsachse für den Trokar zur Verbindung mit der externen Haltevorrichtung, z. B. in Form des chirurgischen Geräts, insbesondere eines chirurgischen Roboters, bilden. Das heißt, die Eingangswellenlängsachse bildet nicht nur die Antriebsachse für die translatorische Bewegung des chirurgischen Instruments innerhalb des Trokars, sondern auch die Befestigungsachse für den Trokar als Ganzes. Die Eingangswelle bildet somit sowohl das Verbindungsstück zum Halten und/oder Bewegen des Trokars als auch die Antriebskomponente für die translatorische Bewegung des chirurgischen Instruments, d.h. die Eingangswelle bildet eine (trokarseitige) Schnittstelle zur externen Antriebsquelle und der externen Haltevorrichtung. Folglich wird die Schnittstelle für die Verbindung des Trokars mit dem chirurgischen Gerät, wie dem Roboter, nur durch die Eingangswelle gebildet und ist daher noch einfacher sowie leicht zu sterilisieren (falls erforderlich).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kupplungseinheit zusätzlich ein an einem zweiten (freien) Endabschnitt der Eingangswelle ausgebildetes Trokarverbindungsstück aufweisen, wobei der zweite Endabschnitt im Trokargehäuse untergebracht und axial im Trokargehäuse gesichert ist. Vorzugsweise kann die Eingangswelle lösbar mit dem Trokar (dem Trokargehäuse) verbunden sein. Beispielsweise kann die Eingangswelle durch einen Kugelverschluss oder dergleichen axial im Trokar gehalten werden. So ist es möglich, zunächst die Eingangswelle mit der externen Antriebsquelle zu verbinden und dann den Trokar selbst an der Eingangswelle zu befestigen. Das heißt, in einer Ausführungsform kann der Trokar (das Trokargehäuse) nur dazu angepasst und ausgebildet sein, mit einer Eingangswelle wie oben beschrieben verbunden zu werden, und die Eingangswelle kann nicht Gegenstand des Trokars selbst sein.
  • Mit anderen Worten, gemäß einem zentralen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird der Trokar (das Trokargehäuse) sowohl an der Eingangswellenlängsachse gelagert/montiert als auch durch die Rotation der Eingangswelle um die Eingangswellenlängsachse angetrieben, um die Längsbewegung zu bewirken. Somit kann durch die Bewegung der Eingangswelle eine Position, d.h. eine Lage/Stellung und eine Neigung/Ausrichtung, des Trokargehäuses eingestellt werden. Vorzugsweise ist das Trokargehäuse so auf der Eingangswellenlängsachse gelagert, dass einzelne Komponenten des Trokars durch die Eingangswelle bewegt/angetrieben werden können, ohne die Position des Trokars im Raum zu beeinflussen. Dadurch kann die Schnittstelle wie oben beschrieben vereinfacht werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Antriebseinheit mindestens eine, vorzugsweise genau eine, mit der Eingangswelle gekoppelte Antriebsrolle umfassen, die so angepasst und ausgebildet ist, dass sie auf einem Instrumentenschaft des chirurgischen Instruments abrollt, wenn sie um ihre Antriebsrollenachse gedreht wird, um die Translationsbewegung des chirurgischen Instruments zu bewirken. Mit anderen Worten ist die mindestens eine Antriebsrolle so angepasst und ausgebildet, dass sie das chirurgische Instrument durch den Rollwiderstand (durch die Reibung) zwischen der Antriebsrolle und dem Instrumentenschaft bewegt, d.h. translatorisch entlang der Trokarlängsrichtung mit einer Reibverbindung. Konkret kann die mindestens eine Antriebsrolle einen reibschlüssigen Linearantrieb für das chirurgische Instrument bilden. Die mindestens eine Antriebsrolle ist im Trokargehäuse, insbesondere in dessen proximalem Rohrabschnitt, untergebracht. Gemäß der Ausführungsform kann die mindestens eine Antriebsrolle einstückig mit der Eingangswelle ausgebildet sein (und damit einen Radabschnitt der Eingangswelle bilden), der im Trokargehäuse untergebracht ist.
  • Alternativ kann die mindestens eine Antriebsrolle als Rad ausgebildet sein, das von der Eingangswelle getrennt und mit der Eingangswelle gekoppelt ist. Vorzugsweise kann die separate Antriebsrolle über ein Zwischengetriebe mit der Eingangswelle verbunden/gekoppelt sein. So kann über das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis eingestellt werden. Vorzugsweise ist die Antriebsrollenachse quer, insbesondere senkrecht, zur Eingangswellenlängsachse. Somit kann die Drehbewegung zwischen den Achsen über das Getriebe übertragen werden.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann die mindestens eine Antriebsrolle in ihrem Kontaktbereich zur Instrumentenwelle einen Reibbelag und/oder ein Profil aufweisen. Dadurch kann der Reibschluss bzw. das maximal zu übertragende Drehmoment erhöht werden. Alternativ kann die mindestens eine Antriebsrolle so ausgebildet sein, dass sie das chirurgische Instrument formschlüssig bewegt, z.B. in Form eines Zahnrads/Zahnkranzes.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Antriebsrolle einen angetriebenen Abschnitt aufweisen, der um die Antriebsrollenachse drehbar antreibbar ist, und einen Rollabschnitt, der auf dem chirurgischen Instrument abrollt (oder zum Abrollen ausgebildet ist), so dass die translatorische Bewegung des chirurgischen Instruments bewirkt wird. Der Rollenabschnitt kann den Reibbelag und/oder das Profil wie oben beschrieben aufweisen. Der angetriebene Abschnitt und der Rollenabschnitt können axial beabstandet/nebeneinander entlang der Antriebsrollenachse angeordnet sein, d.h. der angetriebene Abschnitt und der Rollenabschnitt können durch unterschiedliche axiale Abschnitte der Antriebsrolle gebildet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Antriebseinheit mindestens ein Druck-/Klemm-/Vorspannelement, z.B. in Form mindestens eines Druck-/Klemm-/Vorspannrades oder einer vorgespannten/vorgespannten Feder, aufweisen, das dazu angepasst und ausgebildet ist, den Instrumentenschaft gegen die mindestens eine Antriebsrolle zu drücken/vorzuspannen. Dadurch wird verhindert, dass die mindestens eine Antriebsrolle den Instrumentenschaft wegdrückt und damit verrutscht, ohne die Translationskraft zu übertragen. Um ein von der Antriebsrolle auf das Instrument ausgeübtes Biegemoment zu vermeiden, kann das mindestens eine Druckelement vorzugsweise im Wesentlichen auf gleicher Höhe wie die Antriebsrolle entlang der Trokarlängsrichtung angeordnet sein. Vorzugsweise kann das mindestens eine Press-/Klemmelement im Trokargehäuse, insbesondere im proximalen Rohrabschnitt, untergebracht sein. Vorzugsweise kann das mindestens eine Druck-/ Klemmelement, insbesondere in Form des mindestens einen Druck-/Klemmrads, im Trokargehäuse/innerhalb des Trokargehäuses um seine Druckradachse drehbar gelagert sein, um zu vermeiden, dass ein Reibungsmoment auf den Instrumentenschaft ausgeübt wird, das die axiale Verschiebung reduziert/der axialen Verschiebung entgegenwirkt. Ferner können die Druckradlängsachse und die Antriebsrollenachse vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Trokarlängsrichtung angeordnet sein, z.B. achsparallel zueinander. Auf diese Weise wird eine kompakte, funktionsfähige Bauweise gewährleistet.
  • Ferner kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das Druckrad um seine Druckradachse drehbar antreibbar sein. Das heißt, dass das Druckelement auch als Antriebsrolle fungieren kann, die die translatorische Bewegung des chirurgischen Instruments bewirkt. Vorzugsweise kann das Druckrad mit der (ersten) Eingangswelle gekoppelt sein, so dass die Drehung der Eingangswelle das Druckrad um seine Druckradachse dreht. Beispielsweise kann das Druckrad einen angetriebenen Abschnitt aufweisen, der um die Pressradachse drehbar antreibbar ist. Ferner kann der angetriebene Abschnitt so gestaltet sein, dass die Drehung der (ersten) Eingangswelle das Druckrad um seine Druckrad achse dreht. Alternativ kann das Druckrad auch separat und unabhängig von dem Drehantrieb der Antriebsrolle drehbar antreibbar sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Druckrad ferner vorzugsweise einen Klemmabschnitt aufweisen, der das Instrument gegen die Antriebsrolle drückt. Der Klemmabschnitt kann auf dem chirurgischen Instrument abrollen (oder so ausgebildet sein, dass er abrollt), wodurch auch die Translationsbewegung des chirurgischen Instruments verursacht wird. Der angetriebene Abschnitt und der Klemmabschnitt können axial beabstandet/nebeneinander entlang der Druckradachse angeordnet sein, d.h. der angetriebene Abschnitt und der Klemmabschnitt können durch unterschiedliche axiale Abschnitte des Druckrades gebildet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Antriebseinheit mindestens einen Hebel oder Bügel umfassen, der mit dem mindestens einen Druckelement gekoppelt ist und betätigbar ist, um das mindestens eine Druckelement zwischen einer Druck-/Klemmstellung, in der das mindestens eine Druckelement so ausgebildet ist, dass es den Instrumentenschaft gegen die Antriebsrolle drückt, und einer Instrumentenwechselstellung, in der das Druckelement so ausgebildet ist, dass es von dem Instrumentenschaft beabstandet ist, umzuschalten/zu verschieben. Zusätzlich oder alternativ kann die Antriebseinheit mindestens einen Hebel oder eine Halterung umfassen, der/die mit der mindestens einen Antriebsrolle gekoppelt ist und betätigt werden kann, um die mindestens eine Antriebsrolle zwischen einer Druckposition, in der die mindestens eine Antriebsrolle so konfiguriert ist, dass sie den Instrumentenschaft berührt (Einklemmen des Instrumentenschafts zwischen der Antriebsrolle und dem Druckelement), und einer Instrumentenwechselposition, in der die Antriebsrolle so konfiguriert ist, dass sie von dem Instrumentenschaft beabstandet ist, zu wechseln/verschieben. Mit anderen Worten kann die Verriegelung/Klemmung bzw. Entriegelung des chirurgischen Instruments zwischen der mindestens einen Antriebsrolle und dem mindestens einen Andruckelement durch den Hebel betätigt werden. Vorzugsweise kann der mindestens eine Hebel von außerhalb des Trokargehäuses (z.B. manuell) bedienbar/betätigbar/zugänglich sein, insbesondere außerhalb des Trokargehäuses angeordnet und/oder montiert sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Trokar mindestens ein Winkelbestimmungselement umfassen, das derart angepasst und ausgebildet ist, dass ein Drehwinkel des Winkelbestimmungselements durch einen externen Drehwinkelsensor, vorzugsweise durch eine Kontaktdetektion oder eine kontaktlose Detektion des externen Drehwinkelsensors, gemessen wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Trokar mindestens eine Zentrierhülse umfassen, die mit dem Trokargehäuse, insbesondere formschlüssig, (integral) drehbar gekoppelt ist. Vorzugsweise kann die mindestens eine Zentrierhülse eine Hülsenachse aufweisen, die der Eingangswellenlängsachse entspricht. Vorzugsweise kann die mindestens eine Zentrierhülse an der Eingangswelle um die Eingangswellenlängsachse drehbar gelagert sein. Die mindestens eine Zentrierhülse kann einen Winkelbestimmungsabschnitt aufweisen, der an einem Endabschnitt der Zentrierhülse ausgebildet ist. Der Winkelbestimmungsabschnitt kann das Winkelbestimmungselement, insbesondere zur Kontakterkennung, bilden. Das heißt, dass die mindestens eine Zentrierhülse als solche keinen Sensor zur Erfassung ihrer Drehlage aufweist, sondern als (axiale) Verlängerung des Trokargehäuses dient, um durch Erfassung der Drehlage der mindestens einen Zentrierhülse (über den externen Drehwinkelsensor) die entsprechende Drehlage des Trokargehäuses erfassen zu können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Trokar mindestens einen mit dem Trokargehäuse (integral) drehgekoppelten Winkelbestimmungsgeber umfassen. Der Winkelbestimmungsgeber, vorzugsweise in Form eines Magneten, kann das Winkelbestimmungselement, insbesondere zur berührungslosen Erfassung, darstellen. Das heißt, dass der mindestens eine Winkelbestimmungsgeber/Magnet derart angepasst und ausgebildet sein kann, dass der Drehwinkel und damit der Neigungswinkel des Trokars insgesamt durch den externen Drehwinkelsensor berührungslos erfasst werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die mindestens eine Zentrierhülse derart angepasst und ausgebildet sein, dass die Zentrierhülse (nur) in einer vorbestimmten Rotationsorientierung um die Längseingangswellenachse mit dem Trokargehäuse verbunden werden kann, indem sie beispielsweise an ihrem Umfang ein Verriegelungselement aufweist, das dazu ausgebildet ist, in der vorbestimmten Rotationsorientierung in ein entsprechendes Verriegelungsaufnahmeelement des Trokargehäuses einzugreifen. Das Verriegelungsaufnahmeelement kann beispielsweise als ein vorstehender Teil des Trokargehäuses ausgebildet sein, der nur teilweise über einen Innenumfang des Trokargehäuses radial nach innen ragt. Die Erfassung der Drehstellung der Zentrierhülse lässt aufgrund der vorgegebenen Drehorientierung einen eindeutigen Rückschluss auf die Drehstellung des Trokargehäuses zu.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die mindestens eine Zentrierhülse einen Ausrichtungsabschnitt aufweisen, der dazu angepasst und ausgebildet ist, die Zentrierhülse beim Verbinden der Zentrierhülse mit dem Trokargehäuse in der vorbestimmten Drehrichtung auszurichten. Beispielsweise kann der Ausrichtungsabschnitt als eine sich über einen Umfangsabschnitt der Zentrierhülse radial nach innen verjüngende Fläche ausgebildet sein, die sich insbesondere in Richtung des Verriegelungselements radial nach innen verjüngt. Dadurch dreht sich die Zentrierhülse beim axialen Einsetzen in das Trokargehäuse selbsttätig in die vorgegebene Drehrichtung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Trokar eine Sterilbarriere aufweisen. Vorzugsweise kann die Sterilbarriere das Verbindungsstück der Eingangswelle von einem trokarseitigen Endabschnitt der Eingangswelle steril trennen. Vorzugsweise kann die Sterilbarriere den Winkelbestimmungsabschnitt der mindestens einen Zentrierhülse von einem trokarseitigen Endabschnitt der Zentrierhülse steril trennen. Somit ermöglicht die Sterilbarriere, unsterile Abschnitte des Trokars, die mit dem externen chirurgischen Gerät in Kontakt kommen, von sterilen Abschnitten des Trokars, die mit dem Patienten in Kontakt kommen, zu trennen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sterilbarriere so angepasst und ausgebildet sein, dass der Sender zur Winkelbestimmung vom externen Drehwinkelsensor getrennt ist. Durch die berührungslose Erfassung kann ein Signal des Winkelbestimmungsgebers durch die Sterilbarriere hindurch vom externen Drehwinkelsensor erfasst werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Trokargehäuse ein Aufnahmeelement aufweisen, das zur formschlüssigen Aufnahme des chirurgischen Instruments um die Trokarlängsrichtung angepasst und ausgebildet ist. Das Aufnahmeelement kann vorzugsweise einen ovalen Querschnitt aufweisen. Dies verhindert ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Instrumentenschaftes, wenn die Translationsbewegung kraftschlüssig von der Antriebsrolle auf den Instrumentenschaft übertragen wird. Dementsprechend kann der Instrumentenschaft einen entsprechend ovalen Querschnitt aufweisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Kupplungseinheit eine zweite Eingangswelle (zweite Antriebswelle) umfassen, die von dem Trokargehäuse derart gelagert wird, dass die zweite Eingangswelle um eine zweite Eingangswellenlängsachse relativ zu dem Trokargehäuse drehbar ist. Die zweite Eingangswellenlängsachse kann quer zur Trokarlängsrichtung verlaufen, insbesondere die gleiche sein wie die Eingangswellenlängsachse. Das heißt, dass die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle koaxial angeordnet sein/eine gemeinsame Antriebsachse haben können. Zum Beispiel kann die erste Eingangswelle oder die zweite Eingangswelle als Hohlwelle ausgebildet sein, in der die jeweils andere Eingangswelle drehbar gelagert ist. Ferner kann die zweite Eingangswelle so angepasst und ausgebildet sein, dass sie von der Antriebsquelle durch Reibung und/oder Formschluss angetrieben wird. Das heißt, dass die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle so angepasst und ausgebildet sind, dass sie von der gleichen externen Antriebsquelle angetrieben werden. Dabei sind die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle dazu angepasst und ausgebildet, separat und unabhängig voneinander angetrieben zu werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Kupplungseinheit ein im Trokargehäuse untergebrachtes Rotationsgetriebe (Transmission/Gearbox) aufweisen. Das Rotationsgetriebe kann so angepasst und ausgebildet sein, dass es eine Rotationsbewegung der zweiten Eingangswelle um die zweite Eingangswellenlängsachse in eine Rotationsbewegung des chirurgischen Instruments um die Trokarlängsrichtung umsetzt.
  • Mit anderen Worten, die Rotationsbewegung des chirurgischen Instruments um die Trokarlängsrichtung kann durch den zusätzlich mit der zweiten Eingangswelle und dem Rotationsgetriebe versehenen Trokar bewirkt werden. Somit ermöglicht die Ausgestaltung des Trokars, das chirurgische Instrument sowohl entlang als auch um die Trokarlängsrichtung über eine gemeinsame Antriebsachse zu bewegen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der beschriebene Aspekt, wonach der Trokar das Rotationsgetriebe aufweist, auch unabhängig von dem oben beschriebenen Aspekt beansprucht werden kann, wonach der Trokar das Getriebe aufweist. Dies bedeutet, dass der Trokar (nur) die zweite Abtriebswelle aufweisen kann, mit der das chirurgische Instrument um die Trokarlängsrichtung gedreht werden kann. In diesem Fall kann das chirurgische Instrument nicht wie oben beschrieben entlang der Trokarlängsrichtung bewegt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Rotationsgetriebe mindestens einen Radträger aufweisen, der mit der zweiten Eingangswelle drehbar gekoppelt und im Trokargehäuse um die Trokarlängsrichtung drehbar gelagert ist. Der mindestens eine Radträger kann die mindestens eine Antriebsrolle um ihre Antriebsrollenachse und/oder das mindestens eine Druckrad um seine Druckradachse drehbar lagern. Dies hat zur Folge, dass sich die mindestens eine Antriebsrolle und/oder das Druckrad um die Trokarlängsrichtung drehen, wenn sich der mindestens eine Radträger dreht. Dies führt dazu, dass der Instrumentenschaft aufgrund der reibschlüssigen Einspannung des Instrumentenschaftes zwischen der mindestens einen Antriebsrolle und dem mindestens einen Druckrad um die Trokarlängsrichtung gedreht wird. So kann die Rotation des chirurgischen Instruments durch die Rotation des mindestens einen Radträgers über die mindestens eine drehbare Antriebsrolle und das mindestens eine Druckrad erfolgen. Auf diese Weise kann das Rotationsgetriebe kompakt in den Bauraum integriert werden, während die Rotation der zweiten Eingangswelle umgesetzt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Rotationsgetriebe als Schneckengetriebe ausgebildet sein. Das Schneckengetriebe kann vorzugsweise eine mit der zweiten Antriebswelle drehfest oder drehgekoppelt verbundene Schneckenwelle/Spindel und ein mit dem Radträger drehfest oder drehgekoppelt verbundenes Schneckenrad aufweisen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Translationsgetriebe einen Rotationseinsatz aufweisen, der die (erste) Eingangswelle und die Antriebsrolle drehfest miteinander verbindet. Vorzugsweise kann die Achse der Antriebsrolle quer, insbesondere rechtwinklig zur Trokarlängsrichtung und zur Eingangswellenlängsachse verlaufen. Beispielsweise kann die (erste) Eingangswelle über ein erstes Zahnradübertragungselement mit dem Rotationseinsatz drehgekoppelt sein, und der Rotationseinsatz kann über ein zweites Zahnradübertragungselement mit der Antriebsrolle drehgekoppelt sein. Vorzugsweise kann der Rotationseinsatz innerhalb des Trokargehäuses um die Trokarlängsrichtung drehbar gelagert sein. So wird die Drehung um die Eingangswellenlängsachse in die Drehung um die Trokarlängsrichtung und die Drehung um die Trokarlängsrichtung in die Drehung um die Antriebsrollenachse übertragen. Vorzugsweise kann der Rotationseinsatz relativ zum Radträger drehbar gelagert sein.
  • Dementsprechend wird beim Antrieb des Radträgers, d.h. beim Antrieb der zweiten Eingangswelle, eine Relativdrehung zwischen Radträger und Trokargehäuse und damit dem Rotationseinsatz bewirkt und umgekehrt. Folglich bewirkt die Rotation der Eingangswelle eine axiale Bewegung des chirurgischen Instruments sowie eine Rotation des chirurgischen Instruments und die Rotation der zweiten Eingangswelle eine Rotation des chirurgischen Instruments bzw. eine axiale Bewegung des chirurgischen Instruments. Diese Kopplung der beiden angetriebenen Bewegungen (Rotation und Translation) des chirurgischen Instruments kann durch den Antrieb der entsprechenden Eingangswelle in entgegengesetzter Richtung kompensiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Radträger ein Aufnahmeelement aufweisen, das zur formschlüssigen Aufnahme des chirurgischen Instruments gegen Drehung um die Trokarlängsrichtung angepasst und ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Aufnahmeelement vorzugsweise einen ovalen Querschnitt aufweisen. Hierdurch wird ein unbeabsichtigtes Verdrehen des chirurgischen Instruments bei der kraftschlüssigen Übertragung der Translationsbewegung von der Antriebsrolle auf den Instrumentenschaft verhindert und gleichzeitig eine angetriebene Drehung des chirurgischen Instruments, nämlich zusammen mit dem Radträger, ermöglicht.
  • Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung durch eine minimalinvasive chirurgische Vorrichtung, vorzugsweise in Form eines chirurgischen Roboters, gelöst, die mit dem beschriebenen Trokar gemäß mindestens einem der vorstehenden Aspekte ausgestattet ist. Insbesondere weist die chirurgische Vorrichtung einen Haltearm mit der Haltevorrichtung auf, die ausschließlich zum Halten des Trokars angepasst und ausgebildet ist. Ferner weist die chirurgische Vorrichtung die Antriebsquelle auf, die zum Antrieb der Eingangswelle angepasst und ausgebildet ist. Die chirurgische Vorrichtung weist eine Schnittstelle auf, die dazu angepasst und ausgebildet ist, das Verbindungsstück des Trokars über die Eingangswellenlängsachse mit der Haltevorrichtung sowie mit der Antriebsquelle zu verbinden, vorzugsweise in austauschbarer Weise. Somit kann die gewünschte Bewegung des chirurgischen Instruments sowie das Halten des Trokars über dieselbe Achse, nämlich die Eingangswellenlängsachse, realisiert werden. Dadurch kann die Schnittstelle vereinfacht werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Antriebsquelle so angepasst und ausgebildet sein, dass sie die zweite Eingangswelle separat und unabhängig von der Eingangswelle antreibt. Vorzugsweise kann die Schnittstelle dazu angepasst und ausgebildet sein, die zweite Eingangswelle über die Eingangswellenlängsachse mit der Antriebsquelle zu verbinden, vorzugsweise in austauschbarer Weise. So kann auch der Antrieb der zweiten Eingangswelle, der den Rotationsantrieb des chirurgischen Instruments bewirkt, über die eine Achse, nämlich die Eingangswellenlängsachse, realisiert werden. Durch nur zwei koaxial angeordnete Eingangswellen kann die Schnittstelle weiter vereinfacht werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die chirurgische Vorrichtung den Drehwinkelsensor aufweisen, der dazu angepasst und ausgebildet ist, den Drehwinkel des Trokargehäuses zu messen. Vorzugsweise kann die Schnittstelle dazu angepasst und ausgebildet sein, den Winkelbestimmungsabschnitt der Zentrierhülse über die Eingangswellenlängsachse mit dem Drehwinkelsensor zu verbinden, insbesondere austauschbar, vorzugsweise durch Kontaktdetektion oder berührungslose Detektion. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können (der Winkelbestimmungsabschnitt der) Zentrierhülse und der Drehwinkelsensor derart angepasst und ausgebildet sein, dass die Zentrierhülse und der Drehwinkelsensor drehgekoppelt werden können, insbesondere formschlüssig. Vorzugsweise kann (der Winkelbestimmungsabschnitt der) Zentrierhülse und des Drehwinkelsensors derart angepasst und ausgebildet sein, dass die Zentrierhülse und der Drehwinkelsensor (nur) in einer vorbestimmten Drehrichtung um die Eingangswellenlängsachse mit dem Drehwinkelsensor verbunden werden können, beispielsweise mit einem Verriegelungselement an ihrem Umfang, das dazu ausgebildet ist, in ein entsprechendes Verriegelungsaufnahmeelement des Drehwinkelsensors in der vorbestimmten Drehrichtung einzugreifen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Zentrierhülse (und damit das Trokargehäuse) und der Drehwinkelsensor in der vorgegebenen Ausrichtung (Drehposition) zueinander ausgerichtet sind. Somit kann die Änderung der Neigung des Trokars/Drehwinkels des Trokargehäuses im Vergleich zu dieser vorgegebenen Referenz-Drehposition erfasst werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Eingangswellenlängsachse der chirurgischen Vorrichtung als passiv angetriebene Gelenkachse ausgebildet sein. Die passiv angetriebene Gelenkachse (auch als passives Gelenk bezeichnet) lässt einen oder mehrere Freiheitsgrade zu, die Bewegung der Gelenkachse ist jedoch nicht aktiv steuerbar bzw. aktivierbar. Dies ist in der vorliegenden Offenbarung insbesondere dann der Fall, wenn der Trokar bereits in den Körper des Patienten eingeführt ist (und somit an der Zugangsstelle/dem Einstichpunkt gelagert ist, die/der den oben beschriebenen invarianten Punkt bestimmt, z.B. wie ein Kugelgelenk). Dementsprechend führt der (auf der Eingangswellenlängsachse gelagerte) Trokar bei aktiver Bewegung einer anderen, mit der Eingangswellenlängsachse gekoppelten Achse der chirurgischen Vorrichtung eine Dreh-/Schwenkbewegung um den Zugangspunkt aus. Somit folgt die passive Gelenkachse (Eingangswellenlängsachse) der aktiv angetriebenen Bewegung innerhalb der passiven Freiheitsgrade. Weiterhin ist es durch die Zentrierhülse möglich, die Schwenkbewegung/Kippänderung des Trokargehäuses durch Messung der Relativdrehung der Zentrierhülse zu erfassen. Die Schwenk-/Neigebewegung des Trokargehäuses bewirkt eine Rotation der (ersten) Eingangswelle und/oder der zweiten Eingangswelle, wobei die resultierende Bewegung (Translation und/oder Rotation) des chirurgischen Instruments durch den entsprechenden (gegenläufigen) Antrieb der jeweiligen Eingangswelle kompensiert werden kann.
  • Figurenliste
    • Die 1 bis 14 zeigen verschiedene Ansichten einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Trokars gemäß der vorliegenden Offenbarung,
    • 15 zeigt eine schematische Ansicht einer chirurgischen Vorrichtung, die mit dem Trokar gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist,
    • 16 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Trokars gemäß der vorliegenden Offenbarung,
    • 16A zeigt eine schematische Ansicht einer Kupplungseinheit des Trokars gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zu Erläuterungszwecken, und
    • 17A und 17B zeigen schematische Draufsichten auf den Trokar gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
  • Ausgestaltung einer ersten Ausführungsform
  • 1 bis 14 zeigen verschiedene Ansichten einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Trokars 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Trokar 1 umfasst ein Trokargehäuse 2 mit einem distalen (bedienungsentferntem/patientennahen) Rohrabschnitt 2a, vorzugsweise mit kleinem Durchmesser, und einem proximalen (bedienungsnahen/patientenentferntem) Rohrabschnitt 2b, vorzugsweise mit großem Durchmesser. Das heißt, dass der distale Abschnitt 2a einen kleineren (äußeren) Durchmesser als der proximale Abschnitt 2b hat und vorzugsweise über einen vorzugsweise trichterförmigen Rohrabschnitt in den proximalen Abschnitt 2a übergehen kann. Der distale Abschnitt 2a ist angepasst und ausgebildet, um einen Körper eines Patienten zu durchdringen, während der proximale Abschnitt 2b angepasst und ausgebildet ist, um ein vorzugsweise minimalinvasives chirurgisches Instrument 3 extrakorporal in einer Trokarlängsrichtung T, die im Folgenden auch als Trokarrichtung T bezeichnet wird, in den Trokar einzuführen. Das heißt, der Trokar 1 ist ausgebildet, um das chirurgische Instrument 3, das im Folgenden auch als Instrument 3 bezeichnet wird, insbesondere einen vorzugsweise stabförmigen Instrumentenschaft 4 des Instruments (nicht Gegenstand des Trokars 1) aufzunehmen.
  • Der Trokar 1 weist eine Antriebseinheit 5 auf, die dazu angepasst und ausgebildet ist, das chirurgische Instrument 3 zumindest entlang der Trokarlängsrichtung T zu bewegen, wobei zumindest Teile der Antriebseinheit 5 in dem Trokargehäuse 2 aufgenommen sind. Ferner weist der Trokar 1 eine Kupplungseinheit 6 auf, die zum An- und Abkoppeln der Antriebseinheit an eine externe Antriebsquelle 7 angepasst und ausgebildet ist.
  • Die Kupplungseinheit 6 weist eine Eingangswelle 8 auf. Die Eingangswelle 8 ist um eine Eingangswellenlängsachse A drehbar am Trokargehäuse 2 gelagert, d.h. die Eingangswelle 8 und das Trokargehäuse 2 sind um die Eingangswellenlängsachse A relativ zueinander drehbar verbunden/gekoppelt. Die Eingangswellenlängsachse A wird im Folgenden auch als Wellenachse A bezeichnet. Die Eingangswelle 8 kann beispielsweise eine umlaufende Nut aufweisen, die ein Befestigungselement, z. B. in Form eines Stifts, aufnimmt (siehe 3). Das Befestigungselement kann eine Längsachse aufweisen, die in einer Ebene senkrecht zur Wellenachse A angeordnet ist und mit dem Trokargehäuse 2 gekoppelt werden kann. Die Wellenachse A verläuft quer, insbesondere senkrecht, zur Trokarrichtung T, wobei die Wellenachse A die Trokarachse T nicht schneidet. Dadurch wird das Trokargehäuse 2 in die Lage versetzt, um einen invarianten Drehpunkt, der durch den Trokar 1 im Patientenkörper bestimmt wird, frei zu schwenken, wenn die Eingangswelle 8 quer zu ihrer Wellenachse A bewegt wird. Die Eingangswelle 8 ist so angepasst und ausgebildet, dass sie von der Antriebsquelle 7 um ihre Wellenachse A angetrieben wird, insbesondere durch Reib- und/oder Formschluss. Die Eingangswelle 8 bildet somit eine Antriebskomponente zur Bewegung des Instruments 3.
  • Die Kupplungseinheit 6 umfasst ein Übersetzungsgetriebe/Getriebe 9 (Translationsgetriebe 9). Das Übersetzungsgetriebe/Getriebe 9 ist im Trokargehäuse 2, insbesondere im proximalen Rohrabschnitt 2b, untergebracht. Das Getriebe 9 ist so angepasst und ausgebildet, dass es eine Rotationsbewegung der Eingangswelle 8 um die Wellenachse A in eine Translationsbewegung des Instruments 3 innerhalb des Trokars 1 entlang der Trokarrichtung T umwandelt. Somit bewirkt eine relative Rotation zwischen dem Trokargehäuse 2 und der Eingangswelle 8 um die Wellenachse A eine relative Translation zwischen dem Trokargehäuse 2 und dem Instrument 3 entlang der Trokarrichtung T (die quer, insbesondere senkrecht zur Wellenachse A verläuft).
  • Die Kupplungseinheit 6 umfasst ein Verbindungsstück 10, das an einem freien Endabschnitt der Eingangswelle 8 außerhalb des Trokars 2 ausgebildet ist. Das Verbindungsstück 10 ragt seitlich aus dem Trokargehäuse 2 heraus. Das Verbindungsstück 10 ist ausschließlich zur Montage und Demontage des Trokargehäuses 2 an einer externen Haltevorrichtung 11 angepasst und ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Verbindungsstück 10 als einziges Element zum Halten des Trokars 1 an seinem Bestimmungsort und/oder zum Bewegen des Trokars 1 zu einem Bestimmungsort im Raum, d. h. zum Ändern einer Position/Lage oder einer Neigung/Ausrichtung des Trokars 1, angepasst und ausgebildet. Die Eingangswelle 8 bildet somit sowohl das (einzige) Verbindungsstück 10 zum Halten und/oder Bewegen des Trokars 1 als auch die Antriebskomponente für die translatorische Bewegung des Instruments 3 innerhalb des Trokars 2. Die Eingangswelle 8 bildet somit eine (trokarseitige) Schnittstelle zur externen Antriebsquelle 7 und der externen Haltevorrichtung 11. Mit anderen Worten: Die ausschließliche Befestigungsachse sowie die Antriebsachse wird durch die Wellenachse A gebildet.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform kann der Trokar 1 (das Getriebe 9/die Antriebseinheit 5) eine Antriebsrolle 12 aufweisen. Vorzugsweise ist die Antriebsrolle 12 in dem Trokargehäuse 2, insbesondere dem proximalen Rohrabschnitt 2b, untergebracht. Noch bevorzugter kann die Antriebsrolle 12 im Trokargehäuse 2 um ihre Antriebsrollenachse drehbar gelagert sein. Die Antriebsrolle 12 ist fest mit der Eingangswelle 8 verbunden. Die Antriebsrolle 12 ist so angepasst und ausgebildet, dass sie auf der Instrumentenwelle 4 abrollt, wenn sie um ihre Antriebsrollenachse (die in dieser Ausführungsform mit der Wellenachse A identisch ist) gedreht wird, um die Translationsbewegung des Instruments 3 zu bewirken. Vorzugsweise kann eine Außenfläche der Antriebsrolle 12 den Instrumentenschaft 4 direkt berühren. Bei der ersten Ausführungsform entspricht die Antriebsrollenachse der Wellenachse A. Ferner kann die Antriebsrolle 12 an der Eingangswelle befestigt sein, z. B. in Form eines separaten Rads, das fest mit der Eingangswelle 8 verbunden ist, oder in Form eines integrierten Teils der Eingangswelle 8. Alternativ kann die Antriebsrollenachse quer, insbesondere senkrecht zur Wellenachse A, verlaufen. Ferner kann die Antriebsrolle 12 über ein Übertragungselement drehbar mit der Eingangswelle 8 verbunden sein. Vorzugsweise ist die Antriebsrolle 12 als Reibrad mit einem Reibbelag, z.B. in Form einer Materialschicht mit hoher Oberflächenrauhigkeit, oder alternativ als Profilrad mit einem Profil auf der Oberfläche, z.B. in Form von Zähnen, ausgebildet. Somit kann der Instrumentenschaft 4 durch die Antriebsrolle 12 aufgrund des Roll-/Reibungswiderstandes oder des Profileingriffs zwischen der Antriebsrolle 12 und dem Instrumentenschaft 4 translatorisch (d.h. axial) bewegt werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform kann der Trokar 1 (das Getriebe 9 oder die Antriebseinheit 5) ein Druckelement 13 aufweisen. Vorzugsweise kann das Druckelement 13 in dem Trokargehäuse 2, insbesondere dem proximalen Rohrabschnitt 2b, aufgenommen sein. Das Druckelement 13 ist dazu angepasst und ausgebildet, den Instrumentenschaft 4 gegen die Antriebsrolle 12 zu drücken. Mit anderen Worten sind die Antriebsrolle 12 und das Druckelement 13 dazu angepasst und ausgebildet, den Instrumentenschaft 4 derart dazwischen einzuklemmen, dass eine aus der Rotation der Antriebsrolle 12 resultierende Kraft in Trokarrichtung T von der Antriebsrolle 12 auf den Instrumentenschaft 4 übertragen werden kann. Vorzugsweise kann das Druckelement 13 auf gleicher Höhe entlang der Trokarrichtung T angeordnet sein. Ferner kann das Druckelement 13 vorzugsweise als ein um seine Druckradachse drehbar im Trokargehäuse 2 gelagertes Druckrad ausgebildet sein. Ferner kann das Druckrad um seine Druckradachse drehbar antreibbar sein, die auch als Antriebsrolle für die translatorische Bewegung des chirurgischen Instruments 3 fungiert. Die Antriebsrollenachse und die Druckradachse können in einer parallelen Ebene senkrecht zur Trokarrichtung T angeordnet sein, insbesondere in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Trokarrichtung T. Beispielsweise kann die Druckradachse parallel zur Antriebsrollenachse sein (siehe 2).
  • Gemäß der ersten Ausführungsform kann der Trokar 1 (das Getriebe 9 bzw. die Antriebseinheit 5) einen mit dem Druckelement 13 gekoppelten Hebel 14 aufweisen. Der Hebel 14 kann in Form eines Kniehebels oder eines Klemmhebels ausgebildet sein. Der Hebel 14 ist betätigbar, um das Druckelement 13 zwischen einer Andrückposition, in der das Druckelement so ausgebildet ist, dass es den Instrumentenschaft 4 gegen die Antriebsrolle 12 drückt, und einer Instrumentenwechselposition umzuschalten, in der das Druckelement 13 so ausgebildet ist, dass es von dem Instrumentenschaft 14 beabstandet ist, d.h. keinen Kontakt mit dem Instrumentenschaft 4 hat bzw. keine Druckkraft auf den Instrumentenschaft 4 ausübt. Vorzugsweise kann der Hebel 14 von außerhalb des Trokargehäuses 2 betätigt werden. Beispielsweise kann der Hebel 14 außerhalb des Trokargehäuses 2 angeordnet/montiert sein. In der ersten Ausführungsform kann das Druckelement 13 durch Betätigung des Hebels 14 quer zur Trokarrichtung T, insbesondere in eine Richtung weg von der Antriebsrolle 12, verschoben werden.
  • Auch wenn nicht dargestellt, kann das Trokargehäuse 2 gemäß der ersten Ausführungsform vorzugsweise zur formschlüssigen Aufnahme des Instruments 3 gegen eine Drehung um die Trokarrichtung T ausgebildet und gestaltet sein. Beispielsweise kann das Trokargehäuse 2 eine Ausnehmung aufweisen, die zur Aufnahme des Instrumentenschafts 4 ausgebildet und gestaltet ist, wobei die Ausnehmung einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt, z.B. einen ovalen Querschnitt, aufweist. Somit kann der Instrumentenschaft 4 einen entsprechenden ovalen Querschnitt aufweisen, der von der Ausnehmung formschlüssig gegen Drehung um die Trokarrichtung T aufgenommen wird.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform kann der Trokar 1 eine Zentrierhülse 15 aufweisen, deren Hülsenachse mit der Wellenachse A korrespondiert. Vorzugsweise kann die Zentrierhülse 15 an der Eingangswelle 8 um die Wellenachse A drehbar gelagert sein. Die Zentrierhülse 15 kann mit dem Trokargehäuse 2 drehfest, insbesondere formschlüssig, verbindbar sein. Die Zentrierhülse 15 ist derart ausgestaltet und konfiguriert, dass die Zentrierhülse 15 nur in einer vorbestimmten Drehrichtung um die Wellenachse A mit dem Trokargehäuse 2 verbunden werden kann. Beispielsweise kann die Zentrierhülse 15 an ihrem Umfang ein Verriegelungselement 16 aufweisen, das dazu ausgebildet ist, in der vorbestimmten Drehrichtung in ein entsprechendes Verriegelungsaufnahmeelement 17 des Trokargehäuses 2 einzugreifen. Das Verriegelungsaufnahmeelement 17 kann beispielsweise als ein vorstehender Teil des Trokargehäuses 2 ausgebildet sein, der nur teilweise über einen Innenumfang des Trokargehäuses radial nach innen ragt (siehe 3 und 4). Vorzugsweise kann die Zentrierhülse 15 einen Ausrichtungsabschnitt 18 aufweisen, der so angepasst und ausgebildet ist, dass er die Zentrierhülse 15 beim Verbinden der Zentrierhülse 15 mit dem Trokargehäuse 2 in der vorbestimmten Drehrichtung ausrichtet. Der Ausrichtungsabschnitt 18 kann beispielsweise als eine sich über einen Umfangsbereich der Zentrierhülse 15 radial nach innen verjüngende Fläche ausgebildet sein (siehe 4 und 11), insbesondere sich radial nach innen zum Verriegelungselement 16 hin verjüngen. Die Oberfläche kann z. B. konvex gekrümmt oder eben sein. Die Zentrierhülse 15 kann eine Stirnfläche aufweisen, die das Trokargehäuse 2 (außen) entlang der Wellenachse A berührt.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform kann der Trokar 1 mindestens ein Winkelbestimmungselement umfassen, das derart angepasst und ausgebildet ist, dass ein Drehwinkel des Winkelbestimmungselements durch einen externen Drehwinkelsensor 20 gemessen wird, vorzugsweise durch berührende Erfassung oder berührungslose Erfassung des externen Drehwinkelsensors 20.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform kann die Zentrierhülse 15 einen an einem Endabschnitt der Zentrierhülse 15 ausgebildeten Winkelbestimmungsabschnitt 19 aufweisen. Der Winkelbestimmungsabschnitt 19 kann das Winkelbestimmungselement darstellen. Das heißt, der Winkelbestimmungsabschnitt 19 kann so angepasst und ausgebildet sein, dass ein Drehwinkel (oder eine Änderung eines Drehwinkels) des Winkelbestimmungsabschnitts 19 durch den externen Drehwinkelsensor 20 gemessen wird. Das heißt, die Zentrierhülse 15 dient als (axiale) Verlängerung des Trokargehäuses 2, um die entsprechende Drehstellung (bzw. die Änderung der entsprechenden Drehstellung) des Trokargehäuses 2 durch Erfassung der Drehstellung der Zentrierhülse 15 über den externen Drehwinkelsensor 20 erfassen zu können. Dementsprechend ist es beispielsweise möglich, das Trokargehäuse in Bezug auf die Eingangswelle in einem ursprünglichen relativen Drehwinkel als 0°-Position zu kalibrieren und jede Abweichung vom ursprünglichen Drehwinkel während einer Roboterbewegung des Trokars zu erkennen. Alternativ, wenn auch in den Figuren nicht explizit dargestellt, kann der Trokar 1 einen Winkelbestimmungsgeber, insbesondere in Form eines Magneten, aufweisen, der mit dem Trokargehäuse 2 integral drehgekoppelt ist und das Winkelbestimmungselement, insbesondere zur berührungslosen Erfassung, darstellt.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform weist der Trokar 1 eine Sterilbarriere 21 (wie in 14 zu sehen). Die Sterilbarriere 21 ist dazu angepasst und ausgebildet, einen sterilen Bereich des Trokars 1 von einem unsterilen Bereich des Trokars 1 zu trennen. Insbesondere ist die Sterilbarriere 21 so angepasst und ausgebildet, dass sie einen trokarseitigen Endabschnitt der Eingangswelle 8 von einem antriebsquellenseitigen Endabschnitt der Eingangswelle 8, d. h. von dem Verbindungsstück 10, trennt. Ferner kann die Sterilbarriere 21 angepasst und ausgebildet sein, um einen trokarseitigen Endabschnitt der Zentrierhülse 15 von einem antriebsquellenseitigen Endabschnitt der Zentrierhülse 15, dem Winkelbestimmungsabschnitt 19, zu trennen. Ferner kann die Sterilbarriere 21 so angepasst und ausgebildet sein, dass sie den Winkelbestimmungsgeber von dem externen Drehwinkelsensor 20 trennt.
  • Vorzugsweise kann die Sterilbarriere 21 ein Ringelement 22 zur Aufnahme/Verbindung einer Sterilitätsabdeckung, z.B. einer Sterilitätshülse/Folie 36, mit dem Trokar 1 aufweisen. Das Ringelement 22 kann eine Ringachse aufweisen, die mit der Wellenachse A korrespondiert. Vorzugsweise ist das Ringelement 22 drehbar an der Eingangswelle 8 und/oder der Zentrierhülse 15 gelagert, so dass das Ringelement 22 relativ zur Eingangswelle 8 und/oder dem Trokargehäuse 2/der Zentrierhülse 15 um die Wellenachse A rotieren kann. Vorzugsweise kann das Ringelement 22 axial an der Zentrierhülse 15 befestigt sein, insbesondere lösbar, z.B. durch eine Schnappverbindung 23 (wie z.B. in 3 oder 11 zu sehen). Die Sterilitätsabdeckung 36 kann dazu angepasst und ausgebildet sein, die Antriebsquelle 7 und/oder die Haltevorrichtung 11 abzudecken, d.h. die Antriebsquelle 7 und/oder die Haltevorrichtung 11 und/oder den Drehwinkelsensor 20 von dem Trokar 1 zu trennen. Die Sterilitätsabdeckung 36 kann fest mit dem Ringelement 22 verbunden sein, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder durch Einklemmen der Sterilitätsabdeckung 36 zwischen dem Ringelement 22 und einer mit dem Ringelement 22 verbundenen Fixierscheibe 24, z.B. durch eine Schraubverbindung (wie in den 3, 11 und 14 zu sehen ist).
  • Zusätzlich kann der Trokar 1 eine (nicht dargestellte) Dichtung und/oder ein (nicht dargestelltes) Ventil aufweisen, das zum Verschließen eines Zugangs zum Körper des Patienten angepasst und ausgebildet ist und vorzugsweise im distalen Rohrabschnitt 2a angeordnet ist. Beispielsweise kann die Dichtung so angepasst und ausgebildet sein, dass sie einen Spalt zwischen dem Instrumentenschaft 4 und dem Trokargehäuse 2 und/oder einen Spalt zwischen dem Trokargehäuse 2 und dem Zugang zum Körper des Patienten abdichtet.
  • 15 zeigt schematisch eine minimalinvasive chirurgische Vorrichtung 25, vorzugsweise in Form eines chirurgischen Roboters. Die chirurgische Vorrichtung 25 kann mit dem beschriebenen Trokar 1 ausgestattet sein. Die chirurgische Vorrichtung 25 kann einen Haltearm 26 mit der Haltevorrichtung 11 umfassen, der ausschließlich zum Halten des Trokars 1 angepasst und ausgebildet ist. Die Haltevorrichtung 11 kann an einer passiv angetriebenen Gelenkachse des Haltearms 26 ausgebildet sein.
  • Die chirurgische Vorrichtung 25 kann die Antriebsquelle 7 aufweisen, die zum Antrieb der Eingangswelle 8 ausgebildet und eingerichtet ist. Insbesondere kann die Antriebsquelle 7 einen ersten Motor 27 aufweisen, der die Eingangswelle 8 antreibt. Ferner kann die chirurgische Vorrichtung 25 eine Schnittstelle 28 aufweisen, die dazu angepasst und ausgebildet ist, das Verbindungsstück 10 des Trokars 1 mit der Haltevorrichtung 11 sowie mit der Antriebsquelle 7 über die Wellenachse A austauschbar zu verbinden.
  • Die chirurgische Vorrichtung 25 kann den Drehwinkelsensor 20 aufweisen, der zur Messung des Drehwinkels des Trokargehäuses 2 angepasst und ausgebildet ist. Ferner kann die Schnittstelle 28 dazu angepasst und ausgebildet sein, den Winkelbestimmungsabschnitt 19 der Zentrierhülse 15 mit dem Drehwinkelsensor 20 beispielsweise über die Wellenachse A austauschbar zu verbinden, insbesondere kann die Zentrierhülse 15 drehfest, vorzugsweise formschlüssig, mit dem Drehwinkelsensor 20 verbunden sein. Vorzugsweise können die Zentrierhülse 15 und der Drehwinkelsensor 20 in einer vorbestimmten Drehposition miteinander verbunden sein.
  • Funktion der ersten Ausführungsform
  • Zur Montage des vorgenannten Trokars 2 an einer entsprechenden Schnittstelle eines Roboterarms, wie sie beispielsweise in 15 dargestellt ist, wird die Eingangswelle 8 fest mit einem Ausgangselement einer am Roboterarm vorgesehenen Antriebsquelle verbunden, wobei der Trokar 2 ausschließlich von der Eingangswelle 8 gehalten wird. Danach wird ein chirurgisches Instrument in den Trokar 2 in dessen Längsrichtung eingeführt, wobei sich der Hebel 14 noch in einer „offenen“ - Position befindet, so dass der Instrumentenschaft 4 leicht zwischen der Antriebsrolle 12 und dem Druckrad 13 in den Trokarabschnitt 2a gleiten kann. Sobald der Hebel 14 in seine „Schließ“-Stellung geschwenkt wird (wie z.B. in 1 dargestellt), wird der Instrumentenschaft 4 gegen die an der Eingangswelle 8 fixierte Antriebsrolle 12 vorgespannt, so dass das chirurgische Instrument 3 nicht mehr in das Trokargehäuse 2 gleiten kann. Wird die Antriebsquelle z.B. durch eine Steuerung betätigt, wird die Antriebskraft über die Eingangswelle 8 und die Antriebsrolle 12 auf den Instrumentenschaft 4 übertragen, wodurch das Instrument 3 entlang der Trokarachse T verschoben wird.
  • Mit dem Roboterarm 26 kann der Trokar 2 in eine bestimmte, vorher festgelegte Position eines Patienten bewegt werden und dabei z.B. die Bauchdecke des Patienten durchdringen, bis eine bestimmte Ausrichtung relativ zur Bauchdecke erreicht ist. In dieser Position wird der relative Winkel zwischen der Trokarachse T und der Wellenachse A mit Hilfe der Zentrierhülse 15 so kalibriert, dass er mit 0° angenommen wird. Wird der Roboterarm aus diesem Zustand heraus z. B. in Querrichtung zur Wellenachse A bewegt, kann der Trokar frei um die Eingangswelle 8 schwenken, so dass die Bauchdecke nicht belastet wird. Diese Schwenkbewegung (Änderung des relativen Winkels) kann durch den Sensor 20 erfasst werden.
  • Es ist klar, dass die oben beschriebene Schwenkbewegung des Trokars zu einer Auf- und/oder Abwärtsbewegung des Instruments innerhalb des Trokars 2 führen wird. Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes (hier Durchmesser des Antriebsrades 12) ist diese Bewegung des Instrumentes jedoch vernachlässigbar, kann aber auch durch die nicht dargestellte Steuerung anhand der Erfassungssignale des Sensors 20 kompensiert werden.
  • Gestaltung einer zweiten Ausführungsform
  • 16 zeigt schematisch den Trokar 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Zusätzlich zur (ersten) Eingangswelle 8 kann der Trokar 1 (die Kupplungseinheit 6) eine zweite Eingangswelle 29 aufweisen. Die zweite Eingangswelle 29 kann von dem Trokargehäuse 2 derart gelagert werden, dass die zweite Eingangswelle 29 um eine zweite Eingangswellenlängsachse relativ zu dem Trokargehäuse 2 drehbar ist. Die zweite Eingangswellenlängsachse kann quer zur Trokarrichtung T verlaufen, insbesondere mit der Eingangswellenlängsachse identisch sein. So können die (erste) Eingangswelle 8 und die zweite Eingangswelle 29 koaxial angeordnet sein/eine gemeinsame Antriebsachse aufweisen, die die Wellenachse A ist. Beispielsweise kann die (erste) Eingangswelle 8 oder die zweite Eingangswelle 29 als Hohlwelle ausgebildet sein, in der die jeweils andere Eingangswelle 8, 29 drehbar gelagert ist. Die (erste) Eingangswelle 8 und die zweite Eingangswelle 29 können so verbunden sein, dass sie relativ zueinander drehbar sind. Ferner kann die zweite Eingangswelle 29 so angepasst und ausgebildet sein, dass sie von der Antriebsquelle 7 durch Reibung und/oder Formschluss angetrieben wird. Das heißt, die (erste) Eingangswelle 8 und die zweite Eingangswelle 29 sind so angepasst und ausgebildet, dass sie von der gleichen externen Antriebsquelle 7 angetrieben werden.
  • Vorzugsweise kann die zweite Eingangswelle 29 zum Antrieb durch die in 16 nur schematisch angedeutete chirurgische Vorrichtung 25 angepasst und ausgebildet sein. Die chirurgische Vorrichtung 25 kann den (nicht dargestellten) Roboter-/Haltearm 26 mit der Haltevorrichtung 11 wie oben beschrieben, die Antriebsquelle 7 mit dem ersten Motor 27, der die Eingangswelle 8 wie oben beschrieben antreibt, die (nicht dargestellte) Schnittstelle 28, die das Verbindungsstück 10 wie oben beschrieben verbindet, und den Drehwinkelsensor 20, der den Drehwinkel des Trokargehäuses 2 (der Zentrierhülse 15) wie oben beschrieben misst, umfassen. Darüber hinaus kann die Antriebsquelle 7 der chirurgischen Vorrichtung 25 einen zweiten Motor 30 umfassen, der die zweite Eingangswelle 29 antreibt. Dabei sind die (erste) Eingangswelle 8 und die zweite Eingangswelle 29 separat und unabhängig voneinander antreibbar angepasst und ausgebildet. Das Verbindungsstück 10 kann an einem Endabschnitt der Eingangswelle 8 und/oder der zweiten Eingangswelle 29 ausgebildet sein.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Trokar 1 (die Kupplungseinheit 6) das Getriebe 9 (wie oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben) umfassen. Das Übersetzungs-/Getriebegehäuse 9 ist im Trokargehäuse 2, insbesondere im proximalen Rohrabschnitt 2b, untergebracht. Das Übersetzungs-/Getriebegehäuse 9 ist dazu angepasst und ausgebildet, eine Rotationsbewegung der Eingangswelle 8 um die Wellenachse A in eine Translationsbewegung des Instruments 3 innerhalb des Trokars 1 entlang der Trokarrichtung T umzusetzen.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform kann das Getriebe 9 die Antriebsrolle 12 (wie oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben) umfassen. Vorzugsweise ist die Antriebsrolle 12 in dem Trokargehäuse 2, insbesondere dem proximalen Rohrabschnitt 2b, untergebracht. Noch bevorzugter ist die Antriebsrolle 12 im Trokargehäuse 2 um ihre Antriebsrollenachse drehbar gelagert. Die Antriebsrolle 12 ist über ein Übertragungselement drehbar mit der Eingangswelle 8 gekoppelt. Die Antriebsrollenachse kann sowohl senkrecht zur Trokarrichtung T als auch senkrecht zur Wellenachse A verlaufen. Vorzugsweise ist die Antriebsrolle 12 als Reibrad mit einem Reibbelag, z.B. in Form einer Materialschicht mit hoher Oberflächenrauhigkeit, oder alternativ als Profilrad mit einem Profil auf der Oberfläche, z.B. in Form von Zähnen, ausgebildet. So kann der Instrumentenschaft 4 durch die Antriebsrolle 12 aufgrund des Roll-/Reibungswiderstandes oder des Profileingriffs zwischen der Antriebsrolle 12 und dem Instrumentenschaft 4 translatorisch (d.h. axial) bewegt werden.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst das Getriebe 9 das Druckelement 13 (wie oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben). Vorzugsweise ist das Druckelement 13 in dem Trokargehäuse 2, insbesondere dem proximalen Rohrabschnitt 2b, untergebracht. Das Druckelement 13 ist dazu angepasst und ausgebildet, den Instrumentenschaft 4 gegen die Antriebsrolle 12 zu drücken. Vorzugsweise ist das Druckelement 13 auf gleicher Höhe entlang der Trokarrichtung T angeordnet. Ferner ist das Druckelement 13 vorzugsweise als ein um seine Druckradachse drehbar im Trokargehäuse 2 gelagertes Druckrad ausgebildet. Die Druckradachse kann sowohl senkrecht zur Trokarrichtung T als auch senkrecht zur Wellenachse A verlaufen.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform weist das Getriebe 9 den Hebel 14 auf, der mit dem Druckelement 13 gekoppelt ist (wie oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben). Der Hebel 14 kann in Form eines Kniehebels oder eines Klemmhebels ausgebildet sein. Der Hebel 14 ist betätigbar, um das Druckelement 13 zwischen einer Andrückposition („close“ - Position), in der das Druckelement so ausgestaltet ist, dass es den Instrumentenschaft 4 gegen die Antriebsrolle 12 drückt, und einer Instrumentenwechselposition („open“ - Position), in der das Druckelement 13 so ausgestaltet ist, dass es von dem Instrumentenschaft 14 beabstandet ist, d.h. keinen/wenig Kontakt mit dem Instrumentenschaft 4 hat/keine/wenig Druckkraft auf den Instrumentenschaft 4 ausübt, umzuschalten. Vorzugsweise kann der Hebel 14 von außerhalb des Trokargehäuses 2 betätigt werden. Beispielsweise kann der Hebel 14 außerhalb des Trokargehäuses 2 angeordnet/montiert sein. In der ersten Ausführungsform kann das Druckelement 13 durch Betätigung des Hebels 14 quer zur Trokarrichtung T, insbesondere in eine Richtung weg von der Antriebsrolle 12, verschoben werden.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst der Trokar 1 (die Kupplungseinheit 6) ein Rotationsgetriebe 31. Das Rotationsgetriebe 31 ist im Trokargehäuse 2, insbesondere im proximalen Rohrabschnitt 2b, untergebracht. Das Rotationsgetriebe 31 ist dazu angepasst und ausgebildet, eine Rotationsbewegung der zweiten Eingangswelle 29 um die Wellenachse A in eine Rotationsbewegung des chirurgischen Instruments 3 um die Trokarrichtung T umzusetzen.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst das Rotationsgetriebe 31 einen Radträger 32. Der Radträger 32 ist drehbar mit der zweiten Eingangswelle 29 gekoppelt. Der Radträger 32 ist innerhalb des Trokargehäuses 2 um die Trokarrichtung T drehbar gelagert. Vorzugsweise lagert der Radträger 32 die Antriebsrolle 12 um ihre Antriebsrollenachse drehbar. Vorzugsweise stützt der Radträger 32 das Druckrad 13 um dessen Druckradachse drehbar ab. Das Rotationsgetriebe 31 ist als Schneckengetriebe ausgebildet. Vorzugsweise kann das Schneckengetriebe eine mit der zweiten Antriebswelle 29 drehfest oder drehgekoppelt verbundene Schneckenwelle/Spindel 33 und ein mit dem Radträger 32 drehfest oder drehgekoppelt verbundenes Schneckenrad 34 aufweisen. Der Radträger 32 kann ein Aufnahmeelement aufweisen, das zur formschlüssigen, drehfesten Aufnahme des chirurgischen Instruments 3 um die Trokarrichtung T angepasst und ausgebildet ist.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst das Übersetzungsgetriebe/Getriebe 9 einen Rotationseinsatz 35, der die (erste) Eingangswelle 8 und die Antriebsrolle 12 drehbar koppelt. Der Rotationseinsatz 35 bildet das Übertragungselement wie oben beschrieben. Beispielsweise kann die (erste) Eingangswelle 8 über ein erstes Zahnradübertragungselement mit dem Dreheinsatz 35 drehgekoppelt sein, und der Dreheinsatz 35 kann über ein zweites Zahnradübertragungselement mit der Antriebsrolle 12 drehgekoppelt sein. Vorzugsweise kann der Rotationseinsatz 35 im Trokargehäuse 2 um die Trokarrichtung T drehbar gelagert sein. Vorzugsweise ist der Rotationseinsatz 35 relativ zum Radträger 32 drehbar gelagert.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Trokar 1 umfassen, dass das mindestens eine Winkelbestimmungselement derart angepasst und ausgebildet ist, dass der Drehwinkel des Winkelbestimmungselements durch den externen Drehwinkelsensor 20 gemessen wird, vorzugsweise durch berührende Erfassung oder berührungslose Erfassung des externen Drehwinkelsensors 20.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Trokar 1 die Zentrierhülse 15 (wie oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben) umfassen. Die Zentrierhülse 15 weist eine mit der Wellenachse A korrespondierende Hülsenachse auf. Vorzugsweise ist die Zentrierhülse 15 an der Eingangswelle 8 um die Wellenachse A drehbar gelagert. Die Zentrierhülse 15 ist mit dem Trokargehäuse 2 drehfest, insbesondere formschlüssig, verbindbar. Die Zentrierhülse 15 ist derart angepasst und ausgebildet, dass die Zentrierhülse 15 nur in einer vorbestimmten Drehrichtung um die Wellenachse A mit dem Trokargehäuse 2 verbunden werden kann. Die Zentrierhülse 15 weist den an einem Endabschnitt der Zentrierhülse 15 ausgebildeten Winkelbestimmungsabschnitt 19 auf. Der Winkelbestimmungsabschnitt 19 kann das Winkelbestimmungselement darstellen. Vorzugsweise kann der Winkelbestimmungsabschnitt 19 so angepasst und ausgebildet sein, dass ein Drehwinkel des Winkelbestimmungsabschnitts 19 durch einen externen Drehwinkelsensor 20 gemessen wird. Das heißt, die Zentrierhülse 15 dient als (axiale) Verlängerung des Trokargehäuses 2, um durch Erfassung der Drehposition der Zentrierhülse 15 über den externen Drehwinkelsensor 20 die entsprechende Drehposition des Trokargehäuses 2 erfassen zu können. Alternativ, wenn auch in den Figuren nicht explizit dargestellt, kann der Trokar 1 einen Winkelbestimmungsgeber, insbesondere in Form eines Magneten, aufweisen, der mit dem Trokargehäuse 2 drehfest gekoppelt ist und das Winkelbestimmungselement, insbesondere zur berührungslosen Erfassung, darstellt.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Trokar 1 die Sterilbarriere 21 (wie oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben) umfassen. Die Sterilbarriere 21 kann eine Kunststofffolie/Hülle 36 aufweisen/aufnehmen, um einen sterilen Teil des Trokars 1 (linke Seite) von einem nicht sterilen Teil des Trokars 1 (rechte Seite) zu trennen. Die Sterilbarriere 21 kann einen trokarseitigen Endabschnitt der Eingangswelle 8 von einem antriebsquellenseitigen Endabschnitt der Eingangswelle 8 abtrennen. Die Sterilbarriere 21 kann einen trokarseitigen Endabschnitt der Zentrierhülse 15 von einem antriebsquellenseitigen Endabschnitt der Zentrierhülse 15 abtrennen. Die Sterilbarriere 21 kann einen trokarseitigen Endabschnitt der zweiten Eingangswelle 29 von einem antriebsquellenseitigen Endabschnitt der zweiten Eingangswelle 29 abtrennen. Ferner kann die Sterilbarriere 21 so gestaltet und konfiguriert sein, dass sie den Winkelbestimmungssender von dem externen Drehwinkelsensor 20 trennt.
  • 16A zeigt zu Erläuterungszwecken eine schematische Ansicht der Kupplungseinheit 5 des Trokars 1 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform, wobei das Trokargehäuse 2 und andere nicht zur Kupplungseinheit 5 gehörende Elemente weggelassen sind.
  • Wie zu erkennen ist, weist die Kupplungseinheit 6 im Wesentlichen - zum axialen Antrieb des (nicht dargestellten) Instruments 3 - die erste Eingangswelle 8 und das Getriebe 9 auf. Das Getriebe 9 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst vorzugsweise die Antriebsrolle 12, die direkt mit der Eingangswelle 8 (wie in den 1 bis 15 dargestellt) oder über den Rotationseinsatz 35 (Übertragung der Rotation von der Eingangswelle 8 auf die Antriebsrolle 12) gekoppelt sein kann (wie in den 16, 16A, 17A und 17B dargestellt). Die Antriebsrolle 12 ist so gestaltet und konfiguriert, dass sie auf dem Instrument 3 rollt, wenn sie um ihre Antriebsrollenachse gedreht wird, um die Translationsbewegung des Instruments 3 zu bewirken. Das Getriebe 9 gemäß der zweiten Ausführungsform kann ferner vorzugsweise das Druckelement 13 zur Bereitstellung der Gegenkraft, wie oben im Detail beschrieben, umfassen.
  • Ferner weist die Kupplungseinheit 6 zum rotatorischen Antrieb des (nicht dargestellten) Instruments 3 im Wesentlichen die zweite Eingangswelle 29 und das Rotationsgetriebe 31 auf. Das Rotationsgetriebe 31 umfasst vorzugsweise den Radträger 32 (der über die Schneckenwelle 33 und das Schneckenrad 34 mit der zweiten Eingangswelle 29 gekoppelt sein kann). Der Radträger 32 kann so mit dem (nicht dargestellten) Instrument verbunden werden, dass sie sich gemeinsam drehen, beispielsweise durch die Antriebsrolle 12 und das Druckelement 13, die das Instrument 3 zwischen sich einklemmen und um die Radträgerachse drehen.
  • 17A und 17B zeigen schematische Draufsichten auf den Trokar 1 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform. Wie zu erkennen ist, ist die Antriebsrollenachse mit D und die Druckradachse mit P bezeichnet. Die Antriebsrolle 12 und das Druckelement 13 können vorzugsweise diametral gegenüberliegend, d.h. auf gegenüberliegenden Seiten des Instruments 3 angeordnet sein und das Instrument 3 zwischen sich einklemmen. Ferner können die Antriebsrollenachse D und die Druckradachse P in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Trokarrichtung T angeordnet sein.
  • Ferner kann die Antriebsrolle 12 vorzugsweise einen angetriebenen Abschnitt 37 aufweisen, der mit dem Dreheinsatz 35 in Eingriff steht, so dass die Drehung des Dreheinsatzes 35 um die Trokarrichtung die Antriebsrolle 12 um ihre Antriebsrollenachse D dreht. Ferner kann die Antriebsrolle 12 vorzugsweise einen Rollabschnitt 38 aufweisen, der auf dem Instrument 3 abrollt (oder so gestaltet ist, dass er abrollt), so dass die Translationsbewegung des Instruments 3 bewirkt wird. Der angetriebene Abschnitt 37 und der Rollenabschnitt 38 können axial beabstandet/nebeneinander entlang der Antriebsrollenachse D angeordnet sein.
  • Ferner kann das Druckelement (Rad) 13 vorzugsweise um die Druckradachse P drehbar antreibbar sein. Vorzugsweise kann das Druckelement (Rad) 13 durch Eingriff mit dem Dreheinsatz 35 drehbar antreibbar sein. Alternativ kann das Druckelement (Rad) 13 auch separat und unabhängig vom Drehantrieb der Antriebsrolle 12 drehbar antreibbar sein. Das Druckelement (Rad) 13 kann einen angetriebenen Abschnitt 39 aufweisen, der mit dem Dreheinsatz 35 in Eingriff steht, so dass die Drehung des Dreheinsatzes 35 um die Trokarrichtung das Druckelement (Rad) 13 um seine Druckradachse P dreht. Ferner kann das Druckelement (Rad) 13 vorzugsweise einen Klemmabschnitt 40 aufweisen, der das Instrument 3 gegen die Antriebsrolle 12 drückt. Der Klemmabschnitt 40 kann auf dem Instrument 3 rollen (oder so konfiguriert sein, dass er rollt), was ebenfalls die Translationsbewegung des Instruments 3 bewirkt. Das heißt, das Druckelement (Rad) 13 kann auch als Antriebsrolle 12 fungieren, die die Translationsbewegung des Instruments 3 bewirkt. Der angetriebene Abschnitt 39 und der Klemmabschnitt 40 können axial beabstandet/nebeneinander entlang der Druckradachse P angeordnet sein.
  • 17B zeigt den Vorgang des Umschaltens des Druckelements (Rad) 13 zwischen der Pressposition und der Instrumentenwechselposition. In der Druckstellung kann das Druckelement 13 so konfiguriert sein, dass es den Instrumentenschaft 4 gegen die Antriebsrolle 12 drückt. Das heißt, das Druckelement (Rad) 13 (der Klemmabschnitt 40) berührt das Instrument 3. In der Instrumentenwechselstellung kann das Druckelement (Rad) 13 so ausgebildet sein, dass es vom Instrumentenschaft 4 beabstandet ist. Das heißt, das Druckelement (Rad) 13 (der Klemmabschnitt 40) berührt das Instrument 3 nicht. Zum Umschalten zwischen den Positionen kann das Druckelement (Rad) 13 vom Instrument 3 weg (und zum Instrument 3 hin) verschoben werden, insbesondere durch Verschieben der Druckradachse P zu einer verschobenen Druckradachse P', so dass das Druckelement (Rad) 13 die Klemmung des Instruments 3 zwischen dem Druckelement (Rad) 13 und der Antriebsrolle 12 löst.
  • Ferner kann die Antriebsrolle 12 zusätzlich (wie in 17B gezeigt) oder anstelle der Verschiebung des Druckelement 13 (in den Fig. nicht gezeigt) so betätigt werden, dass sie zwischen einer Andrückposition, in der die Antriebsrolle 12 (der Rollenabschnitt 38) so konfiguriert ist, dass sie das Instrument 3 berührt/auf dem Instrument 3 abrollt, und einer Instrumentenwechselposition, in der die Antriebsrolle 12 (der Rollenabschnitt 38) so konfiguriert ist, dass sie von dem Instrument 3 beabstandet ist, umgeschaltet werden kann. Zum Umschalten zwischen den Positionen kann die Antriebsrolle 12 vom Instrument 3 weg (und zum Instrument 3 hin) verschoben werden, insbesondere durch Verschieben der Antriebsrollenachse D zu einer verschobenen Antriebsrollenachse D', so dass die Antriebsrolle 12 die Klemmung des Instruments 3 zwischen dem Druckelement 13 und der Antriebsrolle 12 löst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3225207 A1 [0007]

Claims (14)

  1. Trokar (1) für eine minimalinvasive Chirurgie, mit - einem Trokargehäuse (2) mit einem distalen, vorzugsweise einen kleinen Durchmesser aufweisenden Rohrabschnitt (2a), der so angepasst und ausgebildet ist, dass er den Körper eines Patienten durchdringt, und einem proximalen, vorzugsweise einen großen Durchmesser aufweisenden Rohrabschnitt (2b), der so angepasst und ausgebildet ist, dass er ein vorzugsweise minimalinvasives chirurgisches Instrument (3) extrakorporal in den Trokar (1) in einer Trokarlängsrichtung (T) einführt, - einer Antriebseinheit (5), die dazu angepasst und ausgebildet ist, das chirurgische Instrument (3) zumindest entlang der Trokarlängsrichtung (T) zu bewegen, wobei zumindest Teile der Antriebseinheit (4) im Trokargehäuse (2) aufgenommen sind, - einer Kupplungseinheit (6), die so angepasst und ausgebildet ist, dass sie die Antriebseinheit (4) mit einer externen Antriebsquelle (7) koppelt und von dieser entkoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit (6) aufweist: eine vom Trokargehäuse (2) derart gelagerte Eingangswelle (8), dass die Eingangswelle (8) um eine Eingangswellenlängsachse (A) relativ zum Trokargehäuse (2) drehbar ist, wobei die Eingangswellenlängsachse (A) quer, insbesondere senkrecht, zur Trokarlängsrichtung (T) verläuft, wobei die Eingangswelle (8) zum reib- und/oder formschlüssigen Antrieb durch die Antriebsquelle (7) angepasst und ausgebildet ist, und ein im Trokargehäuse (2) untergebrachtes Getriebe (9), das angepasst und ausgebildet ist, eine Rotationsbewegung der Eingangswelle (8) um die Eingangswellenlängsachse (A) in eine Translationsbewegung des chirurgischen Instruments (3) innerhalb des Trokars (1) entlang der Trokarlängsrichtung (T) umzusetzen.
  2. Trokar (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit ein Verbindungsstück (10) umfasst, das an einem ersten Endabschnitt der Eingangswelle (8) ausgebildet ist und seitlich aus dem Trokargehäuse (2) herausragt, wobei das Verbindungsstück (10) als dasjenige Element angepasst und ausgebildet ist, mit dem das Trokargehäuse (2) ausschließlich an einer externen Haltevorrichtung (11) an- und abmontiert wird, und/oder die Kupplungseinheit ein an einem zweiten Endabschnitt der Eingangswelle (8) ausgebildetes Trokarverbindungsstück umfasst, wobei der zweite Endabschnitt, vorzugsweise lösbar, axial im Trokargehäuse (2) befestigt ist.
  3. Trokar (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (9) mindestens eine mit der Eingangswelle (8) gekoppelte Antriebsrolle (12) umfasst, die so angepasst und ausgebildet ist, dass sie auf einem Instrumentenschaft (4) des chirurgischen Instruments (3) abrollt, wenn sie um ihre Antriebsrollenachse gedreht wird, um die Translationsbewegung des chirurgischen Instruments (3) zu bewirken, wobei die mindestens eine Antriebsrolle (12) vorzugsweise einen Reibbelag und/oder ein Profil aufweist.
  4. Trokar (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens ein Druckelement (13), das zum Andrücken des Instrumentenschaftes (4) gegen die Antriebsrolle (12) angepasst und ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Druckelement (13) vorzugsweise mindestens ein um seine Druckradachse im Trokargehäuse (2) drehbar gelagertes Druckrad ist, wobei die Antriebsrollenachse und die Druckradachse weiter vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Trokarlängsrichtung (T) angeordnet sind.
  5. Trokar (1) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens einen mit dem mindestens einen Druckelement (13) gekoppelten Hebel (14), der betätigbar ist, um das mindestens eine Druckelement (13) zwischen einer Andrückposition, in der das mindestens eine Druckelement (13) zum Andrücken des Instrumentenschafts (4) gegen die Antriebsrolle (12) ausgebildet ist und einer Instrumentenwechselstellung, in der das mindestens eine Druckelement (13) von dem Instrumentenschaft (4) beabstandet ausgebildet ist, umschaltbar ist, wobei der mindestens eine Hebel (14) vorzugsweise von außerhalb des Trokargehäuses (2) betätigbar, insbesondere außerhalb des Trokargehäuses (2) angeordnet ist.
  6. Trokar (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Winkelbestimmungselement derart angepasst und ausgebildet ist, dass ein Drehwinkel des Winkelbestimmungselements durch einen externen Drehwinkelsensor (20) gemessen wird, vorzugsweise durch berührende Erfassung oder berührungslose Erfassung des externen Drehwinkelsensors (20), wobei der Trokar (1) vorzugsweise mindestens eine mit dem Trokargehäuse (2) drehgekoppelte Zentrierhülse (15) mit einem an einem Endabschnitt der mindestens einen Zentrierhülse (15) ausgebildeten Winkelbestimmungsabschnitt (19) aufweist, wobei der Winkelbestimmungsabschnitt (19) das Winkelbestimmungselement, insbesondere zur Kontaktdetektion, darstellt, und/oder der Trokar (1) vorzugsweise einen Winkelbestimmungsgeber, insbesondere in Form eines Magneten, aufweist, der mit dem Trokargehäuse (2) drehfest gekoppelt ist und das Winkelbestimmungselement, insbesondere zur berührungslosen Detektion, darstellt.
  7. Trokar (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Sterilbarriere (21), die das Verbindungsstück (10) der Eingangswelle (8) von einem trokarseitigen Endabschnitt der Eingangswelle (8) und/oder den Winkelbestimmungsabschnitt (19) der mindestens einen Zentrierhülse (15) von einem trokarseitigen Endabschnitt der Zentrierhülse (15) trennt, und/oder die Sterilbarriere (21) zur Trennung des Winkelbestimmungsgebers von dem externen Drehwinkelsensor (20) angepasst und ausgebildet ist.
  8. Trokar (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trokargehäuse (2) mindestens ein Aufnahmeelement aufweist, das zur formschlüssigen Aufnahme des chirurgischen Instruments (3) gegen Drehung um die Trokarlängsrichtung (T) angepasst und ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Aufnahmeelement vorzugsweise einen ovalen Querschnitt aufweist.
  9. Trokar (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit aufweist: eine zweite Eingangswelle (29), die von dem Trokargehäuse (2) derart gelagert wird, dass die zweite Eingangswelle (29) um eine zweite Eingangswellenlängsachse (A) relativ zu dem Trokargehäuse drehbar ist, wobei die zweite Eingangswellenlängsachse (A) quer zu der Trokarlängsrichtung (T) verläuft, insbesondere die zweite Eingangswellenlängsachse (A) mit der Eingangswellenlängsachse (A) korrespondiert, wobei die zweite Eingangswelle (2) zum reib- und/oder formschlüssigen Antrieb durch die Antriebsquelle (7) angepasst und ausgebildet ist, und ein im Trokargehäuse (2) untergebrachtes Rotationsgetriebe (31), das ausgebildet und eingerichtet ist, eine Rotationsbewegung der zweiten Eingangswelle (29) um die zweite Eingangswellenlängsachse (A) in eine Rotationsbewegung des chirurgischen Instruments (3) um die Trokarlängsrichtung (T) umzusetzen.
  10. Trokar (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationsgetriebe (31) mindestens einen Radträger (32) aufweist, der mit der zweiten Eingangswelle (29) drehgekoppelt und im Trokargehäuse (2) um die Trokarlängsrichtung (T) drehbar gelagert ist, wobei der mindestens eine Radträger (32) die mindestens eine Antriebsrolle (12) um ihre Antriebsrollenachse und/oder das mindestens eine Druckrad (13) um seine Druckradachse drehbar lagert.
  11. Trokar (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Radträger (32) mindestens ein Aufnahmeelement aufweist, das zur formschlüssigen Aufnahme des chirurgischen Instruments (3) gegen Verdrehung um die Trokarlängsrichtung (T) angepasst und ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Aufnahmeelement vorzugsweise einen ovalen Querschnitt aufweist.
  12. Minimalinvasive chirurgische Vorrichtung (25), vorzugsweise in Form eines chirurgischen Roboters, ausgestattet mit dem Trokar (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die chirurgische Vorrichtung (25) umfasst - einen Haltearm (26) mit der Haltevorrichtung (11), der ausschließlich zum Halten des Trokars (1) angepasst und ausgebildet ist, - wobei die Antriebsquelle (7) zum Antrieb der Eingangswelle (8) angepasst und ausgebildet ist, und - eine Schnittstelle (28), die zum Verbinden des Verbindungsstücks (10) des Trokars (1) mit der Haltevorrichtung (11) sowie mit der Antriebsquelle (7) über die Eingangswellenlängsachse (A) angepasst und ausgebildet ist.
  13. Minimalinvasive chirurgische Vorrichtung (25) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsquelle (7) dazu angepasst und ausgebildet ist, die zweite Eingangswelle (29) separat und unabhängig von der Eingangswelle (8) anzutreiben, wobei die Schnittstelle (28) dazu angepasst und ausgebildet ist, die zweite Eingangswelle (29) über die Eingangswellenlängsachse (A) mit der Antriebsquelle (7) zu verbinden.
  14. Minimalinvasive chirurgische Vorrichtung (25) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelsensor (20) zur Messung des Drehwinkels des Trokargehäuses (2), vorzugsweise durch Berührungsdetektion oder berührungslose Detektion, angepasst und ausgebildet ist, wobei die Schnittstelle (28) vorzugsweise dazu angepasst und ausgebildet ist, den Winkelbestimmungsabschnitt (19) der Zentrierhülse (15) mit dem Drehwinkelsensor (20) über die Eingangswellenlängsachse (A) zu verbinden, insbesondere zur Berührungsdetektion.
DE102020134921.1A 2020-12-23 2020-12-23 Trokar und minimalinvasive chirurgische Vorrichtung Pending DE102020134921A1 (de)

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