EP4572701A1 - Verfahren zum montieren und/oder befestigen von lenkelementen an einer räumlich verstellbaren scheibe mittels mindestens eines klemmelementes, lenkelemente zum bewegen einer distalseitigen gelenkmechanik, medizinisches instrument und roboter - Google Patents

Verfahren zum montieren und/oder befestigen von lenkelementen an einer räumlich verstellbaren scheibe mittels mindestens eines klemmelementes, lenkelemente zum bewegen einer distalseitigen gelenkmechanik, medizinisches instrument und roboter

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Publication number
EP4572701A1
EP4572701A1 EP23757891.9A EP23757891A EP4572701A1 EP 4572701 A1 EP4572701 A1 EP 4572701A1 EP 23757891 A EP23757891 A EP 23757891A EP 4572701 A1 EP4572701 A1 EP 4572701A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spatially adjustable
steering
adjustable disk
steering elements
medical instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23757891.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dominik Längle
Janosz SCHNEIDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Storz SE and Co KG
Original Assignee
Karl Storz SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl Storz SE and Co KG filed Critical Karl Storz SE and Co KG
Publication of EP4572701A1 publication Critical patent/EP4572701A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/71—Manipulators operated by drive cable mechanisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B2034/301—Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes

Definitions

  • the invention relates to a method for mounting and/or fastening steering elements on a spatially adjustable disk, wherein a distal-side joint mechanism for bending a distal end section of a medical instrument can be moved by means of the steering elements, and the spatially adjustable disk has a hole with a cross section for each steering element through a thickness of the spatially adjustable disk, at least partially has an internal cavity, an outer surface, an inner surface and a deflection contour for deflecting the steering wires.
  • the invention further relates to steering elements for moving a distal-side joint mechanism for bending a distal end section of a medical instrument, a medical instrument and a robot.
  • bendable instruments are often used, which can be designed as hand-held and/or robotic instruments.
  • To bend the shaft of a medical instrument To enable this, four or more external steering wires and/or steering cables are usually arranged around pivot members of a distal joint mechanism.
  • the use of a large number of thin steering wires is advantageous in order to enable uniform movement and force distribution in all bending directions.
  • the steering wires must be fixed in a tensioned state on the distal side (far from the user) and proximal side (close to the user).
  • each steering wire must first be pre-tensioned individually and then screwed to the swashplate. In addition to taking a lot of time, this can also lead to damage to the steering wires. Furthermore, the threaded holes on the swashplate and the corresponding screws, which are usually inserted and attached in and on the radially circumferential side wall of the swashplate, require a lot of installation space.
  • the object of the invention is to improve the state of the art.
  • the task is solved by a method for mounting and/or fastening steering elements on a spatially adjustable disk, wherein a distal-side joint mechanism for bending a distal end section of a medical instrument can be moved by means of the steering elements, and the spatially adjustable disk for each steering element Hole with a cross section through a thickness of the spatially adjustable disk, at least partially having an internal cavity, an outer surface, an inner surface and a deflection contour for deflecting the steering elements, with the following steps:
  • This provides a method with which the steering elements are quickly and easily mounted on a spatially adjustable disk and the steering element ends passed through the spatially adjustable disk are fastened to the spatially adjustable disk by means of the at least one clamping element. It is particularly advantageous that the steering elements are connected in a tensioned state to the spatially adjustable disk in a force-fitting manner. Consequently, steering elements are provided which are optimally fixed to the spatially adjustable disk with a fixed, predetermined tension in the tensioned state. By clamping using the at least one clamping element, the steering elements are uniformly fastened and thus homogeneously prestressed. It is particularly advantageous that only one clamping element is necessary for this, so that all sections of the steering elements that are passed through can be clamped at the same time.
  • a proximal drive movement on the spatially adjustable disk is optimally transmitted to the distal components of a distal joint mechanism for angling the distal end section of the medical instrument by means of the force-fitting and tensioned steering elements.
  • the materials are: Connection partner freely selectable.
  • the steering elements can therefore, for example, have a nickel-titanium alloy and the spatially adjustable disk can have a chrome-nickel-molybdenum stainless steel.
  • a cohesive connection by means of welding would require that both the steering wires and the spatially adjustable disk have a nickel-titanium alloy. Consequently, the steering wires can have Nitinol as a nickel-titanium alloy without requiring increased effort in forming the connection between the steering elements and the spatially adjustable disk.
  • Nitinol offers the advantage that it is very elastic and very robust under alternating loads.
  • the non-positive connection enables quick and easy assembly without the steering elements cutting into and/or setting in the joint mechanism after tensioning. It is particularly advantageous that the clamping of the guided sections of the steering elements is carried out flexibly on the outer surface, the deflection contour and/or the inner surface of the spatially adjustable disk by means of the at least one clamping element.
  • both a flat and a contoured outer surface and/or inner surface and/or a specific deflection contour can be used to guide and clamp the guided sections of the steering elements.
  • the guided sections of the steering elements are pressed against the outer surface, the deflection contour and / or the inner surface of the spatially adjustable disk, whereby, due to the clamping force of the at least one clamping element, the steering elements are fastened to the spatially adjustable disk in such a way that they Depending on the coefficient of friction of the respective materials, they are firmly fixed in and/or on the spatially adjustable disk. Consequently, the clamping by means of the at least one clamping element prevents the steering elements from slipping up to a defined load.
  • the tensile load on the steering elements can also be increased in a targeted manner by selecting the materials of the connecting partners through frictional forces and/or deflection along the outer surface, the deflection contour and/or the inner surface.
  • the guided sections of the steering elements are at least partially guided along the outer surface, the deflection contour and/or the inner surface of the spatially adjustable disk and are clamped between the clamping element and the outer surface, the deflection contour and/or the inner surface, there is no or non-positive connection
  • the strands of the steering elements will fray and make assembly more difficult or that a new steering element will even have to be inserted and/or threaded through a hole in the spatially adjustable disk. Consequently, the Assembly of the steering elements within the joint mechanism is significantly simplified and can be carried out more quickly.
  • a core idea of the invention is that the proximal steering element ends are individually passed through the respective hole of the spatially adjustable disk and are guided on the proximal side of the spatially adjustable disk in a targeted manner at least partially along the outer surface, the deflection contour and/or the inner surface of the spatially adjustable disk and the guided sections of the steering elements are clamped by means of the at least one clamping element in a local position on the outer surface, the deflection contour and / or the inner surface, forming a non-positive connection, and thereby the steering elements are fastened to the spatially adjustable disk, without being next to the at least one Clamping element additional auxiliary materials and / or fasteners are required.
  • a change in direction in the guidance of the steering elements along the surface of the spatially adjustable disk can be specifically exploited, thereby improving the strength of the non-positive connection and preventing the steering elements from slipping.
  • both friction between the materials of the steering elements and the spatially adjustable disk as well as a flat transmission of the clamping force by guiding the steering elements along the outer surface, the deflection contour and / or the inner surface on the spatially adjustable disk can be used specifically for a stationary fixation.
  • a “steering element” is in particular a thin and long shaped flexible element.
  • the elongated steering element in particular has a metal and/or a metal alloy.
  • a steering element can be a steering wire and/or a steering cable.
  • a steering wire is particularly a thin and long-shaped flexible metal.
  • a steering element has in particular a nickel-titanium alloy and thus Nitinol, stainless steel and/or tungsten.
  • a steering wire preferably consists entirely of Nitinol.
  • the steering wire in particular has a smooth surface.
  • a steering cable is an elongated, tensile element consisting of twisted or braided wires. According to the twisting or braiding, a steering cable in particular has a structured surface.
  • a steering cable for example, has a stainless austenitic chrome-nickel-molybdenum steel (1.4401).
  • a steering element can in principle have any cross-sectional shape, for example a circular, oval and/or curved cross-section, a flat-edge, square or profile wire cross-section.
  • the steering element preferably has a round cross section.
  • > 3 or 4 preferably 10 or any number of steering elements are used in a joint mechanism inside the shaft.
  • the opposite distal steering element ends are each fixed on the inside of the bendable distal end section.
  • the steering elements are arranged, in particular, radially on the outside around pivot members and/or link bodies, by means of which a delicate bending of the distal end section is achieved.
  • a movement of the spatially adjustable disk caused by a proximal drive is transmitted into a corresponding relative movement of the distal pivot members via the steering elements connected to the disk, which are tensioned along the longitudinal direction of the shaft up to the distal steering element ends fixed in the distal end section and thus causes the distal end section to bend.
  • a large number of thin steering elements are used in particular in order to achieve a more uniform distribution of force and thus relative movements in all possible bending directions.
  • a “joint mechanics” has in particular a “distal joint mechanics” and a “proximal joint mechanics”.
  • the “proximal-side joint mechanism” has in particular the at least one clamping element, the spatially adjustable disk, associated shafts and the proximal-side steering element sections.
  • the steering elements are brought together, for example via a guide ring or a serrated lock washer, in the direction of the distal tip at a closer distance of the steering elements from the longitudinal axis of the shaft, so that they enter essentially parallel at the proximal end of the shaft and within of the shaft are guided to the distal end section.
  • the diameter of the steering elements radially surrounding the longitudinal axis of the shaft is narrowed from 18 mm to 4 mm.
  • the associated shaft of the spatially adjustable disk is connected to a main shaft in the distal direction, the rotation of the shaft being able to be realized via the latter.
  • the proximal-side joint mechanism can be arranged in particular in the transition between the hand and/or holding part of the medical instrument and the shaft or in the hand and/or holding part.
  • the “distal joint mechanics” particularly affects the distal side Steering element sections and the pivot members, through which the distal end section can be bent.
  • a “spatially adjustable disc” (also called a “swash plate”) is in particular a disc which is mounted in such a way that when it is moved by a proximal drive relative to the center of the disc, it produces an external pivoting movement transversely to the longitudinal axis through the disc and thus an up and down movement on both sides Ab movement (tumbling movement).
  • the swashplate has in particular a gimbal bearing.
  • the spatially adjustable disk is connected in particular to a distal-side ball shaft or a distal-side ball joint and a proximal-side ball shaft or a distal-side ball joint.
  • the steering elements are guided by the thickness of the spatially adjustable disk.
  • the section of the swash plate lying at the top transversely to the longitudinal direction of the shaft is displaced towards the distal end, while the section at the bottom is displaced towards the proximal end, the distal end section being due to the corresponding movement of the steering elements fixed to the swash plate angled downwards accordingly.
  • the spatially adjustable disk has in particular a stainless steel, a stainless steel alloy, aluminum and/or plastic.
  • the diameter of the spatially adjustable disk depends in particular on the desired angulation angle of the distal joint mechanism.
  • the swash plate can have a diameter in a range from 10 mm to 50 mm, in particular from 15 mm to 40 mm, preferably from 20 mm to 30 mm.
  • the “shaft” of the medical instrument is designed in particular as an elongated tube.
  • the shaft in particular has a diameter in a range of 2 mm to 10 mm.
  • the shaft can in particular have further components, such as an optical waveguide for illuminating the object field, a working channel or several working channels for supplying rinsing fluid or a tool, such as a biopsy needle or an electrode.
  • a central actuating element for example a pull/push cable, for actuating a tool, for example a jaw part, can be arranged on the angled, distal instrument tip from its proximal to distal end inside the shaft.
  • distal side and distal are understood to mean an arrangement and/or a corresponding end or section that is close to the patient's body and therefore away from the user. Accordingly, “proximal side” or “proximal” is understood to mean an arrangement or a corresponding end or section that is close to the user and therefore away from the patient's body.
  • An “actuation unit” is in particular a component or consists of several components which act on the proximal drive.
  • An actuation unit can in particular have one or more actuation elements.
  • the actuating elements can be for example, a push button or a rotary wheel, by means of whose movement the proximal drive is actuated.
  • an actuating element of the actuating unit can also be an electronic control signal.
  • the actuation unit can therefore be a manually operable handle or a structural unit designed for robotic use and operable without any manual action.
  • a “clamping element” is in particular a component with which the proximal steering element ends are non-positively connected to the spatially adjustable disk.
  • a clamping element is in particular any component that causes a clamping force and/or spring force and thereby clamps the sections of the steering elements or the ends of the steering element.
  • the sections of the guided steering elements are preferably clamped between a surface of the clamping element and a surface of the spatially adjustable disk.
  • the clamping element can have any shape and/or any clamping mechanism.
  • the clamping element serves in particular to form a releasable and/or non-positive connection between the sections of the steering elements and the spatially adjustable disk.
  • a “deflection contour” is in particular an area of the outline of the spatially adjustable pane, which stands out from the surface of the spatially adjustable pane.
  • the deflection contour in particular has a specific shape, such as a curvature, an S-shape and/or a rib shape.
  • the direction of the steering elements guided in the proximal direction is changed by means of the deflection contour.
  • the steering elements are guided in particular around the deflection contour and accordingly run around the outline of the deflection contour.
  • the deflection contour can be formed and/or arranged on the outer surface, the proximal end, the end face and/or on the inner surface of the spatially adjustable disk.
  • the clamping of the guided sections of the steering elements is carried out by means of a second clamping element, a third clamping element and/or further clamping elements.
  • the deflection contour is arranged at a proximal end of the spatially adjustable disk and a deflection of the guided sections of the steering elements is carried out along and/or around the deflection contour of the spatially adjustable disk.
  • At least one groove is introduced into the outer surface, the deflection contour and/or the inner surface and the clamping of the sections carried out is carried out Steering elements by means of the clamping element and/or the respective clamping element takes place between a wall of the groove and the clamping element and/or the respective clamping element.
  • a clamping element and/or a locking ring can be inserted into a preferably circumferential groove, whereby the guided steering elements are pressed into this groove.
  • the corresponding section of the steering elements is guided along the surface of the spatially adjustable disk and along the shape of the groove.
  • the steering element sections are fixed locally in the groove in such a way that they are fixed depending on the clamping force of the clamping element and/or the spring force of the locking ring and the Friction coefficients of the materials of the steering elements, the spatially adjustable disk, the clamping element and / or the locking ring are firmly attached to and / or in the spatially adjustable disk. Consequently, the static friction of the steering elements is increased by the non-positive fixing of the steering elements by the clamping element and/or the locking ring in combination with a preferably circumferential groove, thereby preventing the steering elements from slipping up to a defined load.
  • a “groove” is in particular an elongated depression in the surface of the spatially adjustable disk.
  • a respective groove can be arranged in particular on the outer surface, the deflection contour or the inner surface of the spatially adjustable disk.
  • the groove can in particular be designed to be circumferential, continuous or offset.
  • the groove can have a rectangular cross section, a trapezoidal shape or the shape of a dovetail and/or another shape.
  • the clamping element and/or the locking ring can be inserted and/or positioned in the groove.
  • the ends of the steering elements can be received in the groove and arranged on a wall of the groove.
  • the groove can be introduced horizontally, vertically or obliquely into the respective surface of the spatially adjustable disk.
  • the at least one receiving element or several receiving elements can be specifically inserted into the groove before the clamping element and/or the securing element is introduced.
  • a receiving element can, for example, be a slot and thus a further recess in the groove or drill holes in the wall of the groove into which the respective steering element ends are inserted before the clamping element and/or the locking ring are inserted into the groove becomes.
  • the proximal ends of the steering elements can either rest bluntly on a wall of the groove or are received in one or more receiving elements of the inner surface and/or the groove.
  • a swash plate is used as the spatially adjustable disk.
  • the spatially adjustable disc with a distal spherical shaft is inserted into a main shaft of the proximal joint mechanism and after the non-positive fastening has been formed, the non-positive fastening is used to pretension attached steering elements, the spatially adjustable disk with the distal side ball shaft is partially pulled out of the main shaft in the proximal direction.
  • a “ball shaft” is specifically a shaft with a ball joint.
  • the spatially adjustable disk (swash plate) in particular has a proximal-side spherical shaft for transmitting the drive movement of the proximal drive to the spatially adjustable disk in the form of a pivoting movement.
  • the swash plate has in particular a receptacle for sliding on the ball head of the spherical shaft and thus a movable receptacle around all axes.
  • the spatially adjustable disk has a distal-side spherical shaft for prestressing the fixed steering elements on the spatially adjustable disk for connecting to the main shaft and/or for transmitting the movement to the main shaft.
  • the object is achieved by steering elements for moving a distal-side joint mechanism for bending a distal end section of a medical instrument, the steering elements being attached to a spatially adjustable disk by means of a previously described method.
  • non-positively connected steering elements which, when used in a shaft in a medical instrument, enable stepless and very fluid control of the distal joint mechanics for bending the distal end section of the medical instrument.
  • a shaft with steering elements which are attached according to the methods described above, are provided, which enable optimal, reliably controllable joint mechanics in the shaft due to the reliable non-positive connection by means of clamping, rubbing and/or deflection and the uniform, defined tension.
  • the shaft is in particular releasably connectable to the hand and/or holding part of a medical instrument and/or reusable and/or designed for one-time use.
  • the steering elements have a nickel-titanium alloy and the spatially adjustable disk and/or the at least one clamping element have a material with a higher material hardness than the nickel-titanium alloy.
  • At least the spatially adjustable disk has a higher material hardness than the steering elements.
  • the clamping element and/or the locking ring can have the same or higher material hardness than the steering elements.
  • the locking ring has, for example, hardened steel.
  • the locking ring and/or the clamping element can also have the same or a different nickel-titanium alloy as the steering elements.
  • a “nickel-titanium alloy” is in particular a nickel-titanium intermetallic compound.
  • a nickel-titanium alloy is, in particular, Nitinol.
  • Nitinol is specifically an intermetallic phase NiTi with an ordered, cubic crystal structure, which differs from that of titanium and nickel.
  • the nickel-titanium alloy and Nitinol usually have a slightly larger proportion of nickel, for example 55%, and titanium.
  • Nitinol can also contain 50% nickel and 50% titanium and/or other alloy ratios and/or additional alloy components in small amounts.
  • Nitinol particularly exhibits thermal shape memory and superelasticity. In particular, after plastic deformation, Nitinol returns to its original shape when the Nitinol is heated.
  • This thermal shape memory and the mechanical one Shape memory as superelasticity is caused in particular by a thermoelastic, martensitic transformation in the solid state.
  • Conventional methods of component manufacturing at room temperatures are usually not suitable due to the extreme elasticity of Nitinol and/or its thermal shape memory. In principle, machining processes for shaping are possible, but these involve considerable tool wear.
  • the steering elements made of Nitinol are manufactured in particular by pulling, with the wire being soft-annealed between drawing processes. Nitinol can be shaped, for example, by grinding or electrical erosion.
  • the steering elements made of Nitinol can be bent more strongly than, for example, steering elements made of stainless steel.
  • the steering elements made of Nitinol can be bent several times but still remain controllable.
  • Nitinol maintains its shape even under tension and is kink-resistant.
  • the medical instrument has a second clamping element, optionally a third clamping element and/or further clamping elements for non-positively fastening the steering elements to the spatially adjustable disk and/or a second deflection contour, optionally a third deflection contour and/or further deflection contours for deflecting the Steering elements.
  • two or more deflection contours can be arranged at different positions on the inner and/or outer surface of the spatially adjustable disk and have different shapes and/or material thicknesses compared to the surrounding surface of the spatially adjustable disk.
  • the clamping element, the respective clamping element or the clamping elements is or are designed as an outer locking ring and/or as an inner locking ring.
  • the at least one deflection contour, the respective deflection contour or the deflection contours is or are a curved contour, a contour raised above the surface of the spatially adjustable disk and/or a curved and/or thickened edge at a proximal end of the spatially adjustable disc.
  • a deflection contour can also be designed differently in sections.
  • a deflection contour can initially be designed as a conical extension in the longitudinal direction of the steering elements and have an adjoining section with a curved contour or a terminal semicircular contour.
  • the object is achieved by a robot with at least one robot arm for holding and/or positioning a medical instrument and/or with an actuator for controlling a distal joint mechanism of the medical instrument, the medical instrument being a previously described one is a medical instrument, so that the medical instrument can be positioned by means of the at least one robot arm and / or the distal-side joint mechanism can be actuated by the action of the actuator of the robot on the proximal drive of the medical instrument.
  • the steering elements attached to a spatially adjustable disk can also be used in a robotically guided instrument in addition to a hand-held medical instrument.
  • the robot ensures that the medical instrument is held firmly at the end of the at least one robot arm and that the medical instrument is aligned in a precise position.
  • the joint mechanics and the angling of the distal end section of the medical instrument as an end effector can be guided very precisely via an input device on the robot, for example by means of a joystick on the control console and/or input handles of the robot attached to the hand.
  • the proximal drive of the medical instrument can also be arranged in the distal end of the robot arm and a coupling and/or interface between the distal end of the robot arm and the holding unit of the medical instrument can be designed accordingly.
  • a “robot” is a medical robot.
  • a robot is, in particular, a surgical robot.
  • the robot is usually a telemanipulator, which uses the surgeon's inputs and/or controls on one side to control the medical instrument as an end effector on the end of a robotic arm on the other side.
  • the robot preferably has a plurality of robot arms, with a camera, in particular a three-dimensional camera, being arranged on a robot arm and on the robot arm or the other robot arms have one or more interchangeable medical instruments.
  • Each robot arm is designed to move in 3 to 8 axes. Instead of one robot with several arms, several robots can of course be used, each with one arm or even just two arms, which are controlled together.
  • the camera can also be held endoscopically or exoscopically.
  • the proximal drive of the medical instrument can be actuated by means of the actuator of the robot arm.
  • Any drive component or unit that converts an electrical signal into a mechanical movement can be used as an actuator.
  • Figure 1 is a schematic, three-dimensional representation of connected steering wires on a swashplate
  • Figure 2 is a schematic representation of a proximal joint mechanism with the swash plate, the connected steering wires and a main shaft,
  • Figure 3 is a schematic, three-dimensional representation of the proximal joint mechanism from Figure 2 in a distal view
  • Figure 4 is a three-dimensional representation of a video endoscope with an angled tip of a shaft
  • Figure 5 is a highly schematic representation of a surgical robot with an endoscopic instrument attached to a robot arm
  • the joint mechanism has ten steering wires 105 made of Nitinol, which are fastened on the inside in the area of the bendable tip 131 on the distal side and tensioned through the shaft 129 to the opposite proximal end of the shaft 129 to the proximal-side joint mechanism 103.
  • the swash plate 109 has an outer surface 114 proximal to the steering ring 111 and an encompassing, thickened deflection contour 115 at the proximal end.
  • the deflection contour 115 merges into an inner surface 116 on the inside around the cavity 110.
  • the steering wires 105 are evenly distributed radially circumferentially through a through hole 113 each and further along the outer surface 114 in the proximal direction 145 around the deflection contour 115 and thereby returned in the opposite direction in the distal direction, the proximal steering wire sections 106 guided in this way ending in proximal steering wire ends 107 pass over, which rest on the wall 118 of the groove 117 and impinge bluntly on the proximal wall 125 of the swash plate 109, which is arranged perpendicular to the wall 118.
  • a locking ring 119 is inserted into the groove 117, with this its outer surface clamps the proximal steering wire ends 107 radially all around between its outer surface and the wall 118 of the groove 117.
  • the respective proximal steering wire sections 106 of the steering wires 105 are each passed through a through hole 113 of the integrated steering ring 111 of the swashplate 109, so that the respectively passed-through proximal steering wire sections 106 are arranged on the proximal side of the swashplate 109 (step 203, FIG. 6).
  • the proximal steering wire ends 107 are clamped radially all around between the outside of the locking ring 119 and the wall 119 (step 209), whereby the steering wires 105 are attached to the swashplate 109 on the proximal side in a non-positive and secure position.
  • steps 203 to 209 have first been carried out, with an external locking ring (not shown) being placed, and then, after the deflection contour 115 with a complete deflection 207 in the distal direction, a repetition 211 takes place with a further guiding of the steering wire sections 106 along the inner surface 114 and the wall 118 in the groove 117 (step 207) and clamping the steering wire ends 107 in the groove by means of the locking ring 119 (step 209).
  • the invention further relates to steering elements, a medical instrument and a robot.
  • Proximal is a spherical wave

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkelementen an einer räumlich verstellbaren Scheibe, wobei die räumlich verstellbare Scheibe zumindest teilweise einen innenliegenden Hohlraum, eine Außenfläche, eine Innenfläche und eine Umlenkkontur zum Umlenken der Lenkelemente aufweist, mit folgenden Schritten: – Durchführen der Lenkelemente mit einem jeweiligen Lenkelementende durch ein jeweiliges Loch der räumlich verstellbaren Scheibe, sodass ein jeweiliger durchgeführter Abschnitt der Lenkelemente mit dem jeweiligen Lenkelementende an einer proximalen Seite der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnet ist, – Führen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente zumindest teilweise entlang der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe, und – Einklemmen der durchgeführten Abschnitte (106) der Lenkelemente mittels mindestens eines Klemmelementes an der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe, sodass die Lenkelemente kraftschlüssig an der räumlich verstellbaren Scheibe befestigt sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung Lenkelemente, ein medizinisches Instrument und einen Roboter.

Description

Verfahren zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkelementen an einer räumlich verstellbaren Scheibe mittels mindestens eines Klemmelementes, Lenkelemente zum Bewegen einer distalseitigen Gelenkmechanik, medizinisches Instrument und Roboter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkelementen an einer räumlich verstellbaren Scheibe, wobei mittels der Lenkelemente eine distalseitige Gelenkmechanik zum Abwinkeln eines distalen Endabschnittes eines medizinischen Instrumentes bewegbar ist, und die räumlich verstellbare Scheibe für jedes Lenkelement ein Loch mit einem Querschnitt durch eine Dicke der räumlich verstellbaren Scheibe, zumindest teilweise einen innenliegenden Hohlraum, eine Außenfläche, eine Innenfläche und eine Umlenkkontur zum Umlenken der Lenkdrähte aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung Lenkelemente zum Bewegen einer distalseitigen Gelenkmechanik zum Abwinkeln eines distalen Endabschnittes eines medizinischen Instrumentes, ein medizinisches Instrument und einen Roboter.
In medizinischen und nicht-medizinischen Anwendungen werden häufig abwinkelbare Instrumente eingesetzt, welche als handgeführte und/oder robotische Instrumente ausgebildet sein können. Um eine Abwinkelung des Schaftes eines medizinischen Instrumentes zu ermöglichen, sind üblicherweise vier oder mehrere außenliegende Lenkdrähte und/oder Lenkseile um Schwenkglieder einer distal sei tigen Gelenkmechanik angeordnet. Zur exakten und homogenen Steuerung des distalen, abwinkelbaren Endes des Schaftes und/oder des Roboterarms ist der Einsatz einer Vielzahl von dünnen Lenkdrähten vorteilhaft, um eine gleichmäßige Bewegung und Kraftverteilung in alle Abwinkelungsrichtungen zu ermöglichen. Dazu müssen die Lenkdrähte distalseitig (benutzerfern) und proximal sei tig (benutzernah) in einem gespannten Zustand fixiert sein.
Aus der US 2017/0281296 Al ist ein medizinisches Instrument mit Lenkkabeln zum Bewegen eines Endeffektors bekannt, bei dem die Lenkkabel durch Öffnungen einer Kardanplatte und einer Verriegelungsplatte geführt werden, welche an den sich gegenüberliegenden Seiten jeweils Verriegelungskeile aufweisen, welche beim Aneinandersetzen der Kardanplatte und der Verriegelungsplatte durch Verschieben die Lenkkabel einklemmen. Zur Fixierung werden anschließend die Kardanplatte und die Verriegelungsplatte miteinander verschraubt. Nachteilig ist hierbei, dass Fertigungstoleranzen beim Fertigen der Kardanplatte und der Verriegelungsplatte dazu führen, dass die Spannungen, mit denen die Lenkkabel fixiert werden, variieren können. Zudem besteht die Gefahr, dass durch scharfe Kanten an der Kardanplatte und der Verriegelungsplatte und/oder durch das Einklemmen die Lenkkabel beschädigt werden können. Dadurch besteht der Nachteil, dass die einzelnen Litzen des Lenkkabels ausfransen und somit die Montage erheblich stören oder erschweren. Aufgrund der notwendigen Handhabung von mehreren Bauteilen und der Verschraubung ist die Montage sehr aufwändig.
Zudem ist es bekannt, die Lenkdrähte an einer proximal sei tigen, antreibbaren Taumelscheibe zu verschrauben. Hierzu muss zunächst jeder Lenkdraht einzeln vorgespannt und anschließend an der Taumelscheibe verschraubt werden. Neben einem hohen Zeitaufwand kann dies ebenfalls zur Vorschädigung der Lenkdrähte führen. Des Weiteren benötigen die Gewindebohrungen an der Taumelscheibe und die entsprechenden Schrauben, welche üblicherweise in und an der radial umlaufenden Seitenwand der Taumelscheibe ein- und angebracht werden, einen hohen Bauraum.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkelementen an einer räumlich verstellbaren Scheibe, wobei mittels der Lenkelemente eine distalseitige Gelenkmechanik zum Abwinkeln eines distalen Endabschnittes eines medizinischen Instrumentes bewegbar ist, und die räumlich verstellbare Scheibe für jedes Lenkelement ein Loch mit einem Querschnitt durch eine Dicke der räumlich verstellbaren Scheibe, zumindest teilweise einen innenliegenden Hohlraum, eine Außenfläche, eine Innenfläche und eine Umlenkkontur zum Umlenken der Lenkelemente aufweist, mit folgenden Schritten:
Durchführen der Lenkelemente mit einem jeweiligen Lenkelementende durch das jeweilige Loch der räumlich verstellbaren Scheibe, sodass ein jeweiliger durchgeführter Abschnitt der Lenkelemente mit dem jeweiligen Lenkelementende an einer proximalen Seite der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnet ist,
Führen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente zumindest teilweise entlang der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe, und
Einklemmen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente mittels mindestens eines Klemmelementes an der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe, sodass die Lenkelemente kraftschlüssig an der räumlich verstellbaren Scheibe befestigt sind.
Dadurch wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem schnell und in einfacher Weise die Lenkelemente an einer räumlich verstellbaren Scheibe montiert und die durch die räumlich verstellbare Scheibe durchgeführten Lenkelementenden mittels des mindestens einen Klemmelementes an der räumlich verstellbaren Scheibe befestigt werden. Es ist besonders vorteilhaft, dass dadurch die Lenkelemente in einem gespannten Zustand an der räumlich verstellbaren Scheibe kraftschlüssig verbunden werden. Folglich werden Lenkelemente bereitgestellt, welche an der räumlich verstellbaren Scheibe optimal mit einer festen, vorgegebenen Spannung im gespannten Zustand fixiert sind. Durch das Einklemmen mittels des mindestens einen Klemmelementes sind die Lenkelemente einheitlich befestigt und somit homogen vorgespannt. Es ist besonders vorteilhaft, dass hierzu lediglich ein Klemmelement notwendig ist, sodass alle durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente gleichzeitig eingeklemmt werden können.
Folglich wird eine proximale Antriebsbewegung auf die räumlich verstellbare Scheibe mittels der kraftschlüssig verbundenen und gespannten Lenkelemente optimal auf die distalen Komponenten einer distalen Gelenkmechanik zum Abwinkeln des distalen Endabschnittes des medizinischen Instrumentes übertragen.
Dadurch, dass die Lenkelemente mittels des mindestens einen Klemmelementes kraftschlüssig an der räumlich verstellbaren Scheibe verbunden werden, sind die Materialien der Verbindungspartner frei wählbar. Somit können die Lenkelemente beispielsweise eine Nickel- Titan-Legierung und die räumlich verstellbare Scheibe einen Chrom-Nickel-Molybdän-Edel- stahl aufweisen. Dagegen würde eine stoffschlüssige Verbindung mittels Schweißen erfordern, dass sowohl die Lenkdrähte als auch die räumlich verstellbare Scheibe eine Nickel-Titan-Legierung aufweisen. Folglich können die Lenkdrähte Nitinol als Nickel-Titan-Legierung aufweisen, ohne dass ein erhöhter Aufwand bei der Ausbildung der Verbindung zwischen den Lenkelementen und der räumlich verstellbaren Scheibe notwendig ist. Gegenüber anderen Materialien, wie Edelstahl, bietet Nitinol den Vorteil, dass es sehr elastisch und bei Wechselbeanspruchung sehr robust ist. Durch die kraftschlüssige Verbindung wird eine schnelle und einfache Montage ermöglicht, ohne dass sich die Lenkelemente nach dem Spannen in der Gelenkmechanik einschneiden und/oder setzen. Es ist besonders vorteilhaft, dass das Einklemmen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente mittels des mindestens einen Klemmelementes flexibel an der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe durchgeführt wird. Somit kann sowohl eine ebene als auch eine konturierte Außenfläche und/oder Innenfläche und/oder eine spezifische Umlenkkontur zum Führen und Einklemmen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente wahlweise verwendet werden. Dadurch werden mittels des mindestens einen Klemmelementes die durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente gegen die Außenfläche, die Umlenkkontur und/oder die Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe gedrückt, wodurch aufgrund der Klemmkraft des mindestens einen Klemmelementes die Lenkelemente an der räumlich verstellbaren Scheibe derart befestigt werden, dass diese je nach Reibungskoeffizienten der jeweiligen Materialien fest in und/oder an der räumlich verstellbaren Scheibe fixiert sind. Folglich wird durch das Einklemmen mittels des mindestens einen Klemmelementes ein Verrutschen der Lenkelemente bis zu einer definierten Last verhindert. Neben dem Einklemmen kann gezielt durch Wahl der Materialien der Verbindungspartner die Zugbelastung der Lenkelemente auch zusätzlich durch Reibungskräfte und/oder Umlenken entlang der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche erhöht werden.
Da die durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente zumindest teilweise entlang der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe geführt werden und zwischen dem Klemmelement und der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche eingeklemmt werden, besteht bei der kraftschlüssigen Verbindung nicht oder nur eine sehr geringe Gefahr, dass sich die Litzen der Lenkelemente auffasern und die Montage erschweren oder sogar ein neues Lenkelement durch ein Loch der räumlich verstellbaren Scheibe durchgeführt und/oder eingefädelt werden muss. Folglich wird die Montage der Lenkelemente innerhalb der Gelenkmechanik deutlich vereinfacht und ist schneller durchführbar.
Ein Kemgedanke der Erfindung ist es, dass die proximalen Lenkelementenden einzeln durch das jeweilige Loch der räumlich verstellbaren Scheibe durchgeführt und auf der proximalen Seite der räumlich verstellbaren Scheibe gezielt zumindest teilweise entlang der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe geführt und die entlang geführten Abschnitte der Lenkelemente mittels des mindestens einen Klemmelementes in einer örtlichen Position an der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche unter Ausbilden einer kraftschlüssigen Verbindung eingeklemmt und dadurch die Lenkelemente an der räumlich verstellbaren Scheibe befestigt werden, ohne dass neben dem mindestens einen Klemmelement weitere Hilfsstoffe und/oder Befestigungsmittel erforderlich sind. Hierbei kann je nach Form der Außenfläche, der Innenfläche und/oder der Umlenkkontur gezielt eine Richtungsänderung in der Führung der Lenkelemente entlang der Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe ausgenutzt und dadurch die Festigkeit der kraftschlüssigen Verbindung verbessert und ein Verrutschen der Lenkelemente verhindert werden. Dadurch ist sowohl eine Reibung zwischen den Materialien der Lenkelemente und der räumlich verstellbaren Scheibe als auch eine flächige Übertragung der Spannkraft durch die Führung der Lenkelemente entlang der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche auf die räumlich verstellbare Scheibe gezielt für ein ortsfestes Fixieren nutzbar.
Folgendes Begriffliche sei erläutert:
Ein „Lenkelement“ ist insbesondere ein dünnes und langes, geformtes biegsames Element. Das langestreckte Lenkelement weist insbesondere ein Metall und/oder eine Metalllegierung auf. Bei einem Lenkelement kann es sich um einen Lenkdraht und/oder ein Lenkseil handeln. Ein Lenkdraht ist insbesondere ein dünnes und lang geformtes, biegsames Metall. Ein Lenkelement weist insbesondere eine Nickel-Titan-Legierung und somit Nitinol, Edelstahl und/oder Wolfram auf. Bevorzugt besteht ein Lenkdraht vollständig aus Nitinol. Der Lenkdraht weist insbesondere eine glatte Oberfläche auf. Ein Lenkseil ist ein aus zusammengedrehten oder geflochtenen Drähten bestehendes längliches, zugfestes Element. Entsprechend dem Zusammendrehen oder Flechten weist ein Lenkseil insbesondere eine strukturierte Oberfläche auf. Ein Lenkseil weist beispielsweise ein nichtrostender austeniti scher Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl (1.4401) auf. Ein Lenkelement kann prinzipiell jede Querschnittsform, beispielsweise einen kreisförmigen, ovalen und/oder gebogenen Querschnitt, einen Flachkant-, Vierkant- oder Profildrahtquerschnitt aufweisen. Bevorzugt weist das Lenkelement einen runden Querschnitt auf. Üblicherweise werden > 3 oder 4, bevorzugt 10 oder beliebig viele Lenkelemente in einer Gelenkmechanik im Inneren des Schaftes eingesetzt. Neben der proximal sei tigen Befestigung der Lenkelementenden an der räumlich verstellbaren Scheibe sind die gegenüberliegenden distalen Lenkelementenden jeweils innenliegend an dem abwinkelbaren distalen Endabschnitt fixiert.
Im Bereich des distalen abwinkelbaren Endabschnittes sind die Lenkelemente insbesondere außen radial umlaufend um Schwenkglieder und/oder Gliederkörper angeordnet, mittels welchen eine feingliedrige Abwinkelung des distalen Endabschnittes realisiert wird. Über eine mittels eines proximalen Antriebs bewirkte Bewegung der räumlich verstellbaren Scheibe wird über die mit der Scheibe verbundenen Lenkelemente, welche entlang der Längsrichtung des Schaftes bis zu den im distalen Endabschnitt fixierten distalen Lenkelementenden gespannt sind, in eine entsprechende relative Bewegung der distal sei tigen Schwenkglieder übertragen und somit ein Abwinkeln des distalen Endabschnittes bewirkt. Für eine feinmotorische Steuerung des distalen Endabschnittes des medizinischen Instrumentes werden hierzu insbesondere eine Vielzahl an dünnen Lenkelementen verwendet, um eine gleichmäßigere Kraftverteilung und somit relative Bewegungen in alle möglichen Abwinkelungsrichtungen zu erzielen.
Eine „Gelenkmechanik“ weist insbesondere eine „distal sei tige Gelenkmechanik“ und eine „proximal sei tige Gelenkmechanik“ auf. Die „proximalseitige Gelenkmechanik“ weist insbesondere das mindestens eine Klemmelement, die räumlich verstellbare Scheibe, zugehörige Wellen und die proximal seitigen Lenkelementabschnitte auf. Auf der distalen Seite der proximalseitigen Gelenkmechanik sind insbesondere die Lenkelemente beispielsweise über einen Führungsring oder eine Fächerscheibe in Richtung auf die distale Spitze auf einen engeren Abstand der Lenkelemente von der Längsachse des Schaftes zusammengeführt, sodass diese im Wesentlichen parallel am proximalen Ende des Schaftes eintreten und innerhalb des Schaftes bis zum distalen Endabschnitt geführt sind. Beispielsweise findet eine Verengung des Durchmessers der radial die Längsachse des Schaftes umgebenden Lenkelemente von 18 mm auf 4 mm statt. Auf der distalen Seite der proximal seitigen Gelenkmechanik ist in distaler Richtung insbesondere die zugehörige Welle der räumlich verstellbaren Scheibe mit einer Hauptwelle verbunden, wobei über letztere die Rotation des Schaftes realisierbar ist. Die proximalseitige Gelenkmechanik kann insbesondere im Übergang zwischen Hand- und/oder Halteteil des medizinischen Instrumentes und dem Schaft oder im Hand- und/oder Halteteil angeordnet sein. Die „distal sei tige Gelenkmechanik“ weist insbesondere die distal seitigen Lenkelementabschnitte und die Schwenkglieder auf, durch welche ein Abwinkeln des distalen Endabschnittes realisierbar ist.
Eine „räumlich verstellbare Scheibe“ (auch „Taumelscheibe“ genannt) ist insbesondere eine Scheibe, welche derart gelagert ist, dass diese bei Bewegung durch einen proximalen Antrieb relativ zur Scheibenmitte eine äußere Schwenkbewegung quer zur Längsachse durch die Scheibe und somit beidseitig eine Auf- und Ab-Bewegung (Taumelbewegung) ausführt. Die Taumelscheibe weist insbesondere eine kardanische Lagerung auf. Zur Übertragung der jeweiligen proximalseitigen und distal sei tigen Bewegung ist die räumlich verstellbare Scheibe insbesondere mit einer distalseitigen Kugelwelle oder einem distal sei tigen Kugelgelenk und einer proximal sei tigen Kugelwelle oder einem distalseitigen Kugelgelenk verbunden. Durch die Dicke der räumlich verstellbaren Scheibe sind die Lenkelemente geführt. Somit wird beispielsweise bei Betrachtung des Schaftes im Längsquerschnitt der quer zur Längsrichtung des Schaftes obenliegende Abschnitt der Taumelscheibe in Richtung zum distalen Ende verschoben, während der untenliegende Abschnitt zum proximalen Ende verschoben wird, wobei aufgrund der entsprechenden Bewegung der an der Taumelscheibe fixierten Lenkelemente der distale Endabschnitt entsprechend nach unten abgewinkelt wird. Folglich werden insbesondere je nach Anordnung der gespannten und fixierten Lenkelemente an der Taumelscheibe durch Schwenkbewegung der Taumelscheibe simultan einige Lenkelemente geschoben und andere Lenkelemente gezogen. Die räumlich verstellbare Scheibe weist insbesondere einen rostfreien Stahl, eine rostfreie Stahllegierung, Aluminium und/oder Kunststoff auf. Der Durchmesser der räumlich verstellbaren Scheibe hängt insbesondere vom gewünschten Ab- winkelungswinkel der distalseitigen Gelenkmechanik ab. Beispielsweise kann die Taumelscheibe einen Durchmesser in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm, insbesondere von 15 mm bis 40 mm, bevorzugt von 20 mm bis 30 mm, aufweisen.
Ein „medizinisches Instrument“ ist insbesondere jegliche mechanische oder mechanischelektrische Wirkeinheit, welche zur Diagnose und/oder Behandlung von Menschen oder Tieren geeignet ist. Das medizinische Instrument wird insbesondere zur Inspektion einer menschlichen oder einer tierischen Körperhöhle und/oder zur Manipulation von menschlichem oder tierischem Gewebe verwendet. Das medizinische Instrument weist insbesondere einen Handgriff oder Handteil, einen Schaft und ein Werkzeug und/oder ein optisches System zur Betrachtung eines Sichtbereiches auf. Das medizinische Instrument kann insbesondere ein Fasswerkzeug, ein Schneidwerkzeug, einen Nadelhalter, einen Clipsetzer und/oder ein andersartiges Werkzeug aufweisen. Bei einem medizinischen Instrument handelt es sich beispielsweise um ein Endoskop mit einem langen Schaft und einem abwinkelbaren Endabschnitt. Bei dem medizinischen Instrument kann es sich um ein handgehaltenes und/oder handgeführtes Instrument handeln. Das medizinische Instrument kann auch als Endeffektor an einem Roboterarm eines Chirurgieroboters angeordnet und somit ein robotergestütztes Instrument sein. Das medizinische Instrument weist insbesondere einen flexiblen oder starren Schaft auf.
Der „Schaft“ des medizinischen Instrumentes ist insbesondere als langgestreckte Röhre ausgestaltet. Der Schaft weist insbesondere einen Durchmesser in einem Bereich von 2 mm bis 10 mm auf. Der Schaft kann insbesondere weitere Komponenten, wie einen Lichtwellenleiter zur Beleuchtung des Objektfeldes, einen Arbeitskanal oder mehrere Arbeitskanäle zum Zuführen von Spülflüssigkeit oder eines Werkzeuges, wie einer Biopsienadel oder einer Elektrode, aufweisen. Insbesondere im Falle eines starren Schaftes kann von seinem proximalen bis distalen Ende im Inneren des Schaftes ein zentrales Betätigungselement, beispielsweise ein Zug-/Schubseil, zum Betätigen eines Werkzeuges, beispielsweise eines Maulteils, an der abwinkelbaren, distalen Instrumentenspitze angeordnet sein.
Unter „distalseitig“ und „distal“ wird eine patientenkörpernahe und somit benutzerferne Anordnung und/oder ein entsprechendes Ende oder Abschnitt verstanden. Dementsprechend wird unter „proximalseitig“ oder „proximal“ eine benutzernahe und somit patientenkörperferne Anordnung oder ein entsprechendes Ende oder Abschnitt verstanden.
Bei einem „proximalen Antrieb“ handelt es sich um eine Antriebseinheit zur Einwirkung und somit zum Verschwenken der räumlich verstellbaren Scheibe. Somit wird insbesondere die Antriebsbewegung des proximalen Antriebs in eine Schwenkbewegung der räumlich verstellbaren Scheibe und durch die an der räumlich verstellbaren Scheibe befestigten Lenkelemente auf eine entsprechende Relativbewegung der distal seitigen Schwenkglieder und/oder Gliederkörper zum Verschwenken des Endabschnittes des medizinischen Gerätes übertragen. Bei dem proximalen Antrieb kann es sich um einen manuellen Antrieb aufgrund beispielsweise der Drehbewegung eines Betätigungselementes handeln oder um einen motorisierten Antrieb. Im Falle eines motorisierten Antriebs weist dieser einen Motor oder mehrere Motoren und/oder ein Getriebe, wie beispielsweise angetriebene Zahnräder, auf. Der proximale Antrieb ist insbesondere im Hand- und Halteteil angeordnet.
Eine „Betätigungseinheit“ ist insbesondere ein Bauteil oder besteht aus mehreren Bauteilen, welche auf den proximalen Antrieb einwirken. Eine Betätigungseinheit kann insbesondere ein oder mehrere Betätigungselemente aufweisen. Bei den Betätigungselementen kann es sich beispielsweise um einen Druckknopf oder ein Drehrad handeln, mittels dessen Bewegung der proximale Antrieb betätigt wird. Bei einem Betätigungselement der Betätigungseinheit kann es sich jedoch auch um ein elektronisches Steuersignal handeln. Somit kann es sich bei der Betätigungseinheit um eine manuell betätigbare Handhabe oder auch um eine für den roboti- schen Einsatz ausgelegte und frei von einer manuellen Handlung betätigbaren Baueinheit handeln.
Ein „Loch“ ist insbesondere ein üblicherweise runder Durchbruch durch eine Dicke und/oder einen Abschnitt der räumlich verstellbaren Scheibe. Das jeweilige Loch kann beispielsweise durch einen Lenkring der räumlich verstellbaren Scheibe ausgebildet sein. Das Loch ist insbesondere durchgängig im Wesentlichen in Längsrichtung des Schaftes und/oder einer Welle der proximal sei tigen Gelenkmechanik ausgebildet. Das Loch kann beispielsweise mittels Laser- oder Wasserstrahlschneiden, Erodieren oder Bohren in die räumlich verstellbare Scheibe eingebracht sein. Auch können die Löcher direkt beim Fertigen der räumlich verstellbaren Scheibe und somit beim formgebenden Prozess, wie Gießen oder Sintern, eingebracht werden. Das Loch muss jedoch nicht zwingend einen runden Querschnitt haben, sondern kann auch eine unrunde oder eine der Form des Lenkelementes angepassten Form aufweisen. Jedes Loch weist jeweils einen Querschnitt auf, welcher größer als der Außendurchmesser des durch das jeweilige Loch geführten Lenkelementes ist.
Ein „Klemmelement“ ist insbesondere ein Bauteil, mit welchem die proximalen Lenkelementenden kraftschlüssig an der räumlich verstellbaren Scheibe verbunden werden. Ein Klemmelement ist insbesondere jegliches Bauteil, welches eine Klemmkraft und/oder Federkraft bewirkt und dadurch ein Einklemmen der Abschnitte der Lenkelemente oder der Lenkelementenden. Bevorzugt werden die Abschnitte der geführten Lenkelemente zwischen einer Oberfläche des Klemmelementes und einer Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe eingeklemmt. Prinzipiell kann das Klemmelement jegliche Form und/oder jeglichen Klemmmechanismus aufweisen. Das Klemmelement dient insbesondere zum Ausbilden einer lösbaren und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen den durchgeführten Abschnitten der Lenkelemente und der räumlich verstellbaren Scheibe. Bei einem Klemmelement kann es sich beispielsweise um eine Schraubklemme, eine Klemmleiste, eine Federklemme oder einen Sicherungsring handeln. Ein Klemmelement kann einteilig, zweiteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Klemmelement zwei Halbringe mit einer dazwischen angeordneten Spannfeder aufweisen. Eine „kraftschlüssige Verbindung“ ist insbesondere eine lösbare Verbindung, bei der eine Normalkraft auf die miteinander zu verbindenden Flächen wirkt. Die gegenseitige Verschiebung der verbundenen Flächen ist insbesondere verhindert, solange die durch die Haftreibung bewirkte Gegenkraft nicht überschritten wird. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen geführten Abschnitt des Lenkelementes und der Taumelscheibe wird insbesondere mittels des mindestens einen Klemmelementes bewirkt.
Bei der „Außenfläche“ handelt es sich insbesondere um eine Fläche oder einen Abschnitt einer Fläche an der Außenseite der räumlich verstellbaren Scheibe. Die „Innenfläche“ ist dementsprechend eine Fläche oder ein Abschnitt einer Fläche an einer Innenseite der räumlich verstellbaren Scheibe. Somit ist die Innenfläche an einer einem umhüllenden Raum zugewandten Seite angeordnet. Insbesondere ist die Innenfläche eine Oberfläche angrenzend an den innenliegenden Hohlraum der räumlich verstellbaren Scheibe.
Eine „Umlenkkontur“ ist insbesondere ein Bereich des Umrisses der räumlich verstellbaren Scheibe, welcher sich von der Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe abhebt. Die Umlenkkontur weist insbesondere eine spezifische Form, wie beispielsweise eine Wölbung, eine S-Form und/oder eine Rippenform auf. Mittels der Umlenkkontur wird insbesondere die Richtung der in proximaler Richtung geführten Lenkelemente verändert. Die Lenkelemente werden insbesondere um die Umlenkkontur herumgeführt und verlaufen dementsprechend um den Umriss der Umlenkkontur. Die Umlenkkontur kann an der Außenfläche, dem proximalen Ende, der Stirnfläche und/oder an der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe ausgebildet und/oder angeordnet sein.
In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens wird das Einklemmen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente mittels eines zweiten Klemmelementes, eines dritten Klemmelementes und/oder weiterer Klemmelemente durchgeführt.
Somit können die durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente an unterschiedlichen Positionen entlang der Außenfläche, Umlenkkontur und/oder Innenfläche mittels zwei oder optional mehrerer Klemmelemente an der räumlich verstellbaren Scheibe festgeklemmt und somit die Haltekraft vergrößert und die Gefahr des Verrutschens der Lenkelemente verringert werden.
Bei dem zweiten, dritten und/oder weiteren Klemmelement handelt es sich bezüglich der Funktion um ein oben definiertes Klemmelement. Jedoch können die Klemmelemente unterschiedliche Formen, Klemmmechanismen und/oder Klemmkräfte aufweisen. Um möglichst alle durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente simultan einzuklemmen, kann ein Sicherungsring oder können zwei oder mehrere Sicherungsringe als das mindestens eine Klemmelement, das zweite Klemmelement, das dritte Klemmelement und/oder als weitere Klemmelemente verwendet werden.
Folglich kann bereits mittels eines einzigen Sicherungsringes ein Befestigen aller Lenkelemente gleichzeitig an der räumlich verstellbaren Scheibe erfolgen.
Ein „Sicherungsring“ (auch „Nutenring“ genannt) ist insbesondere ein Bauteil zur Lagesicherung und somit zur Befestigung der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente an der räumlich verstellbaren Scheibe. Bei einem Sicherungsring kann es sich insbesondere um einen Außen-Sicherungsring handeln, welcher insbesondere auf einen Abschnitt der Außenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe gesetzt wird und zwischen seiner Innenfläche und der Außenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe die durchgeführten und entlang geführten Abschnitte der Lenkelemente einklemmt. Ebenso kann es sich bei dem Sicherungsring um einen Innen-Sicherungsring handeln, welcher mit seiner Außenseite die Abschnitte der Lenkelemente gegen die Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe drückt. Ein Außen-Sicherungsring und ein Innen-Sicherungsring sind entsprechend auch zum Einklemmen der Abschnitte der Lenkelemente an der Umlenkkontur in Abhängigkeit der Position und/oder der Form der Umlenkkontur an der räumlich verstellbaren Scheibe einsetzbar. Bei einem Sicherungsring handelt es sich insbesondere um ein Normteil. Bei einem Sicherungsring kann es sich auch um einen Sprengring, einen Lamellenring oder eine Sicherungsscheibe handeln. Dementsprechend wird für die Montage und/oder Demontage des Lamellenringes und der Sicherungsscheibe nicht eine Sicherungsringzange benötigt. Bevorzugt ist der Sicherungsring in eine Nut in der Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe positioniert. Das kraftschlüssige Einklemmen und Fixieren der Abschnitte der Lenkelemente ist insbesondere von der jeweiligen Spannkraft des Sicherungsringes abhängig. Zwei oder mehrere Sicherungsringe können in ihrer Form, ihrem Durchmesser, ihrer Materi al stärke und/oder ihrer Spannkraft sowie in weiteren Eigenschaften voneinander abweichen.
In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens ist die Umlenkkontur an einem proximalen Ende der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnet und ein Umlenken der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente wird entlang und/oder um die Umlenkkontur der räumlich verstellbaren Scheibe durchgeführt. Durch die Anordnung der Umlenkkontur am proximalen Ende der räumlich verstellbaren Scheibe können die durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente zunächst in proximaler Richtung entlang der Außenoberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe geführt werden und anschließend mittels der endständigen, proximal sei tigen Umlenkkontur entlang der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe entgegengesetzt in distaler Richtung geführt werden. Folglich kann mittels der Umlenkkontur ein Richtungswechsel der Führungsrichtung der Abschnitte der Lenkelemente von im Wesentlichen 180° realisiert werden. Dadurch, dass ein Umlenken erfolgt und die durchgeführten und entlang der Oberfläche geführten Abschnitte der Lenkelemente an der Außenfläche und der Innenfläche entgegengesetzte Richtungen aufweisen können, wird ein Verrutschen der eingeklemmten Abschnitte der Lenkelemente zusätzlich verhindert und die Lenkelemente können sowohl außen an der Umlenkkontur als auch bei einer umgreifenden Ausbildung der Umlenkkontur innen im Bereich des Hohlraums von der Außenoberfläche über das proximale Ende zu der Innenfläche optimal fixiert werden.
Somit wird durch das Einklemmen, die Wirkung der Reibkraft zwischen den Lenkelementen und der räumlich verstellbaren Scheibe und durch den Richtungswechsel aufgrund des Umlenkens ein ortsfestes Positionieren und kraftschlüssiges Verbinden der durchgeführten und entlang der räumlich verstellbaren Scheibe geführten Abschnitte der Lenkelemente erzielt. Durch diese drei Mechanismen wird ein Verrutschen der Lenkelemente auch bei hohen Zug- und/oder Druckbelastungen beim Betätigen der proximal sei tigen Gelenkmechanik verhindert.
Um das Klemmelement und/oder den Sicherungsring exakt an der räumlich verstellbaren Scheibe zu positionieren und/oder die proximalen Enden der Lenkelemente positionsgenau aufzunehmen, wird in die Außenfläche, die Umlenkkontur und/oder die Innenfläche mindestens eine Nut eingebracht und das Einklemmen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente mittels des Klemmelements und/oder des jeweiligen Klemmelementes erfolgt zwischen einer Wand der Nut und dem Klemmelement und/oder dem jeweiligen Klemmelement.
Somit kann nach Durchführen der Lenkelemente durch ein jeweiliges Loch der räumlich verstellbaren Scheibe und Entlangführen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente ein Klemmelement und/oder ein Sicherungsring in eine bevorzugt umlaufende Nut eingesetzt werden, wodurch die geführten Lenkelemente in diese Nut gedrückt werden. Dabei wird der jeweils entsprechende Abschnitt der Lenkelemente entlang der Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe und entlang der Form der Nut geführt. Durch Einklemmen sind die Lenkelementabschnitte derart in der Nut örtlich fixiert, dass diese in Abhängigkeit der Klemmkraft des Klemmelements und/oder der Federkraft des Sicherungsrings und der Reibungskoeffizienten der Materialien der Lenkelemente, der räumlich verstellbaren Scheibe, des Klemmelementes und/oder des Sicherungsringes fest an und/oder in der räumlich verstellbaren Scheibe befestigt sind. Folglich wird das durch das kraftschlüssige Fixieren der Lenkelemente durch das Klemmelement und/oder den Sicherungsring in Kombination mit einer bevorzugt umlaufenden Nut die Haftreibung der Lenkelemente erhöht und dadurch ein Rutschen der Lenkelemente bis zu einer definierten Last verhindert.
Eine „Nut“ ist insbesondere eine längliche Vertiefung in der Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe. Eine jeweilige Nut kann insbesondere an der Außenfläche, der Umlenkkontur oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnet sein. Die Nut kann insbesondere umlaufend, durchlaufend oder abgesetzt ausgebildet sein. Die Nut kann einen rechteckigen Querschnitt, eine Trapezform oder die Form eines Schwalbenschwanzes und/oder eine sonstige Form aufweisen. In die Nut kann das Klemmelement und/oder der Sicherungsring eingesetzt und/oder positioniert werden. In der Nut können die Enden der Lenkelemente aufgenommen und an einer Wand der Nut angeordnet sein. Je nach Position der Nut in der Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe kann die Nut horizontal, vertikal oder schräg in die jeweilige Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe eingebracht sein.
In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens weist die Innenfläche und/oder die Nut mindestens ein Aufnahmeelement oder jeweils ein Aufnahmeelement zum Aufnehmen der Lenkelementenden oder eines jeweiligen Lenkelementendes auf.
Somit kann das mindestens eine Aufnahmeelement oder können mehrere Aufnahmeelemente gezielt in die Nut vor dem Einbringen des Klemmelementes und/oder des Sicherungselementes eingebracht werden. Bei einem Aufnahmeelement kann es sich beispielsweise um einen Schlitz und somit eine weitere Vertiefung in der Nut oder um Bohrlöcher in der Wand der Nut handeln, in welchen oder welche die jeweiligen Lenkelementenden eingesteckt werden, bevor das Klemmelement und/oder der Sicherungsring in die Nut eingebracht wird. Somit können die proximalen Enden der Lenkelemente entweder stumpf an einer Wand der Nut anliegen oder werden in ein Aufnahmeelement oder mehrere Aufnahmeelemente der Innenfläche und/oder der Nut aufgenommen.
Um die gesamte radial umlaufende Außenfläche und/oder Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe zum Einklemmen auszunutzen, wird als räumlich verstellbare Scheibe eine Taumelscheibe verwendet. Um eine spannungsfreie Montage und ein anschließendes Vorspannen zu ermöglichen, wird in einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens vor dem Einklemmen die räumlich verstellbare Scheibe mit einer distal sei tigen Kugelwelle in eine Hauptwelle der proximal seitigen Gelenkmechanik eingeschoben und nach Ausbilden der kraftschlüssigen Befestigung wird zum Vorspannen der kraftschlüssig befestigten Lenkelemente die räumlich verstellbare Scheibe mit der distal seitigen Kugelwelle teilweise aus der Hauptwelle in proximaler Richtung gezogen.
Eine „Kugelwelle“ ist insbesondere eine Welle mit einem Kugelgelenk. Die räumlich verstellbare Scheibe (Taumelscheibe) weist insbesondere eine proximalseitige Kugelwelle zum Übertragen der Antriebsbewegung des proximalen Antriebs auf die räumlich verstellbare Scheibe in Form einer Schwenkbewegung auf. Hierzu weist die Taumelscheibe insbesondere eine Aufnahme zum Gleiten auf dem Kugelkopf der Kugelwelle und somit eine bewegliche Aufnahme um alle Achsen auf. Des Weiteren weist die räumlich verstellbare Scheibe eine distalseitige Kugelwelle zum Vorspannen der fixierten Lenkelemente an der räumlich verstellbaren Scheibe zum Verbinden mit der Hauptwelle und/oder zum Übertragen der Bewegung auf die Hauptwelle auf.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch Lenkelemente zum Bewegen einer distalseitigen Gelenkmechanik zum Abwinkeln eines distalen Endabschnittes eines medizinischen Instrumentes, wobei die Lenkelemente an einer räumlich verstellbaren Scheibe mittels eines zuvor beschriebenen Verfahrens befestigt sind.
Somit werden kraftschlüssig verbundene Lenkelemente bereitgestellt, welche bei Verwendung in einem Schaft in einem medizinischen Instrument eine stufenlose und sehr flüssige Steuerung der distalen Gelenkmechanik zur Abwinkelung des distalen Endabschnittes des medizinischen Instrumentes ermöglichen.
Des Weiteren wird ein Schaft mit Lenkelementen, welche nach oben beschriebenen Verfahren befestigt sind, bereitgestellt, welche aufgrund der verlässlichen kraftschlüssigen Verbindung mittels des Einklemmens, des Reibens und/oder des Umlenkens und der gleichmäßigen definierten Spannung eine optimale, verlässlich steuerbare Gelenkmechanik im Schaft ermöglichen. Der Schaft ist insbesondere lösbar mit dem Hand- und/oder Halteteil eines medizinischen Instrumentes verbindbar und/oder wiederverwendbar und/oder für den einmaligen Gebrauch ausgelegt. In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein medizinisches Instrument mit einem langgestreckten Schaft, wobei an einem proximalen Ende des Schaftes eine Betätigungseinheit zum Betätigen eines proximalen Antriebes und an einem distalen Ende ein Endabschnitt angeordnet sind, und der Endabschnitt mittels einer distal sei tigen Gelenkmechanik relativ zu einer Längsachse des Schaftes abwinkelbar ist, mehrere Lenkelemente durch den langgestreckten Schaft geführt sind und den proximal sei tigen Antrieb mit der di stal sei tigen Gelenkmechanik verbinden, wobei der proximal sei tige Antrieb auf eine räumlich verstellbare Scheibe einwirkbar ist und die Lenkelemente mit einem jeweiligen proximalen Lenkelementende durch ein jeweiliges Loch durch eine Dicke der räumlich verstellbaren Scheibe geführt sind, wobei proximal der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnete Abschnitte der Lenkelemente entlang einer Außenfläche, einer Umlenkkontur und/oder einer Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnet und mittels mindestens eines Klemmelementes an der räumlich verstellbaren Scheibe kraftschlüssig verbunden sind.
In einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Instrumentes weisen die Lenkelemente eine Nickel-Titan-Legierung und die räumlich verstellbare Scheibe und/oder das mindestens eine Klemmelement ein Material mit einer höheren Werkstoffhärte als die Nickel-Titan-Le- gierung auf.
Bevorzugt weist zumindest die räumlich verstellbare Scheibe eine höhere Werkstoffhärte als die Lenkelemente auf. Das Klemmelement und/oder der Sicherungsring kann eine gleiche oder höhere Werkstoffhärte als die Lenkelemente aufweisen. Der Sicherungsring weist beispielsweise gehärteten Stahl auf. Ebenso kann der Sicherungsring und/oder das Klemmelement auch dieselbe oder eine andere Nickel-Titan-Legierung wie die Lenkelemente aufweisen.
Eine „Nickel-Titan-Legierung“ ist insbesondere eine Nickel-Titan-intermetallische Verbindung. Bei einer Nickel-Titan-Legierung handelt es sich insbesondere um Nitinol. „Nitinol“ ist insbesondere eine intermetallische Phase NiTi mit einer geordnet, kubischen Kristall Struktur, welche sich von der von Titan und Nickel unterscheidet. Die Nickel-Titan-Legierung und Nitinol weisen üblicherweise einen etwas größeren Anteil von Nickel, beispielsweise 55 %, und Titan auf. Nitinol kann aber auch 50 % Nickel und 50 % Titan und/oder andere Legierungsverhältnisse und/oder zusätzliche Legierungsbestandteile in geringen Mengen enthalten. Nitinol weist insbesondere ein thermisches Formgedächtnis und Superelastizität auf. Nitinol kehrt insbesondere nach einem plastischen Verformen in seine ursprüngliche Gestalt zurück, wenn das Nitinol erwärmt wird. Dieses thermische Formgedächtnis und das mechanische Formgedächtnis als Superelastizität sind insbesondere durch eine thermoelastische, martensi- tische Umwandlung im festen Zustand bedingt. Üblicherweise sind herkömmliche Verfahren der Bauteilfertigung bei Raumtemperaturen wegen der extremen Elastizität von Nitinol und/oder seines thermischen Formgedächtnisses nicht geeignet. Prinzipiell sind spanabhebende Verfahren zur Formgebung möglich, diese sind jedoch mit einem erheblichen Werkzeugverschleiß verbunden. Diesbezüglich ist vorteilhaft, dass im Falle der Fertigung der Lenkelemente und des Klemmelementes beide in Nitinol, die Taumelscheibe aus einem anderen Material gefertigt und zerspant werden kann. Die Lenkelemente aus Nitinol werden insbesondere mittels Durchziehens hergestellt, wobei zwischen den Ziehvorgängen der Draht weichgeglüht wird. Eine Formgebung von Nitinol kann beispielsweise durch Schleifen oder Elektroerosion erfolgen. Aufgrund der superelastischen Eigenschaften können die Lenkelemente aus Nitinol insbesondere stärker gebogen werden als beispielsweise aus Edelstahl gefertigte Lenkelemente. Zudem können die Lenkelemente aus Nitinol mehrfach gebogen werden, bleiben aber dennoch steuerbar. Des Weiteren hält Nitinol seine Form auch bei Spannung aufrecht und ist knickfest.
In einer weiteren Ausführungsform weist das medizinische Instrument ein zweites Klemmelement, optional ein drittes Klemmelement und/oder weitere Klemmelemente zum kraftschlüssigen Befestigen der Lenkelemente an der räumlich verstellbaren Scheibe und/oder eine zweite Umlenkkontur, optional eine dritte Umlenkkontur und/oder weitere Umlenkkonturen zum Umlenken der Lenkelemente auf.
Somit können zwei oder mehrere Umlenkkonturen an unterschiedlichen Positionen an der Innen- und/oder Außenoberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnet sein und unterschiedliche Formen und/oder Materi al stärken im Vergleich zur umgebenden Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe aufweisen.
Um die Lenkelemente radial umlaufend gleichmäßig an der Außenfläche, der Innenfläche und/oder der Umlenkkontur einzuklemmen und zu befestigen, ist oder sind das Klemmelement, das jeweilige Klemmelement oder die Klemmelemente als Außen-Sicherungsring und/oder als Innen-Sicherungsring ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform des medizinischen Instrumentes ist oder sind die mindestens eine Umlenkkontur, die jeweilige Umlenkkontur oder die Umlenkkonturen eine gebogene Kontur, eine über die Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe erhabene Kontur und/oder ein gebogener und/oder verdickter Rand an einem proximalen Ende der räumlich verstellbaren Scheibe.
Selbstverständlich kann eine Umlenkkontur auch abschnittsweise unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Umlenkkontur zunächst gerade als konische Erweiterung in Längsrichtung der Lenkelemente ausgebildet sein und einen sich anschließenden Abschnitt mit einer gebogenen Kontur oder einer endständigen halbkreisförmige Kontur aufweisen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Roboter mit mindestens einem Roboterarm zum Halten und/oder Positionieren eines medizinischen Instrumentes und/oder mit einem Aktuator zum Ansteuern einer distal sei tigen Gelenkmechanik des medizinischen Instrumentes, wobei das medizinische Instrument ein zuvor beschriebenes medizinisches Instrument ist, sodass das medizinische Instrument mittels des mindestens einen Roboterarms positionierbar und/oder durch Einwirken des Aktuators des Roboters auf den proximalen Antrieb des medizinischen Instrumentes die distalseitige Gelenkmechanik betätigbar ist.
Somit können die an einer räumlich verstellbaren Scheibe befestigten Lenkelemente neben einem handgeführten medizinischen Instrument auch in einem robotisch geführten Instrument eingesetzt werden. Hierbei wird durch den Roboter zum einen ein festes Halten des medizinischen Instrumentes am Ende des mindestens einen Roboterarms als auch ein positionsgenaues Ausrichten des medizinischen Instrumentes gewährleistet. Zum anderen können die Gelenkmechanik und das Abwinkeln des distalen Endabschnittes des medizinischen Instrumentes als Endeffektor sehr genau über eine Eingabeeinrichtung am Roboter geführt werden, beispielsweise mittels eines Joysticks der Kontrollkonsole und/oder an der Hand befestigten Eingabegriffen des Roboters. Prinzipiell kann der proximale Antrieb des medizinischen Instrumentes auch in dem distalen Ende des Roboterarms angeordnet werden und eine Koppel- und/oder Schnittstelle zwischen dem distalen Ende des Roboterarms und der Halteeinheit des medizinischen Instrumentes entsprechend ausgelegt werden.
Ein „Roboter“ ist ein medizinischer Roboter. Ein Roboter ist insbesondere ein Operationsroboter. Der Roboter ist üblicherweise ein Telemanipulator, welcher auf der einen Seite die Eingabe- und/oder Bedienelemente des Chirurgen verwenden, um das medizinische Instrument als Endeffektor auf der anderen Seite am Ende eines Roboterarms zu steuern. Der Roboter weist bevorzugt mehrere Roboterarme auf, wobei an einem Roboterarm eine Kamera, insbesondere eine dreidimensionale Kamera, angeordnet ist und an dem Roboterarm oder den anderen Roboterarmen ein oder mehrere auswechselbare medizinische Instrumente. Jeder Roboterarm ist insbesondere 3- bis 8-achsig beweglich ausgelegt. Statt einem Roboter mit mehreren Armen können selbstverständlich auch mehrere Roboter mit jeweils einem Arm oder auch nur zwei Armen verwendet werden, welche gemeinsam angesteuert werden. Auch kann die Kamera endoskopisch oder exoskopisch gehalten sein.
Durch eine Koppel- und/oder Schnittstelle zwischen dem Ende des Roboterarms, welcher das medizinische Instrument hält, und dem medizinischen Instrument kann mittels des Aktuators des Roboterarms der proximale Antrieb des medizinischen Instruments betätigt werden. Hierbei kann als Aktuator jegliches antriebstechnische Bauteil oder eine Baueinheit verwendet werden, welche ein elektrisches Signal in eine mechanische Bewegung umsetzt.
Weitere Ausführungsformen sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren deutlich und besser verständlich. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische, dreidimensionale Darstellung von verbundenen Lenkdrähten an einer Taumelscheibe,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer proximal sei tigen Gelenkmechanik mit der Taumel scheibe, den verbundenen Lenkdrähten und einer Hauptwelle,
Figur 3 eine schematische, dreidimensionale Darstellung der proximalseitigen Gelenkmechanik aus Figur 2 in distal sei tiger Ansicht,
Figur 4 eine dreidimensionale Darstellung eines Videoendoskops mit einer abwinkelbaren Spitze eines Schaftes,
Figur 5 eine stark schematische Darstellung eines chirurgischen Roboters mit einem an einem Roboterarm befestigten endoskopischen Instrument, und
Figur 6 ein Fließdiagramm eines Verfahrens zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkdrähten. Ein medizinisches Instrument 101 umfasst ein Videoendoskop 127, wobei das Videoendoskop 127 einen Handgriff 133 und einen flexiblen Schaft 129 aufweist. An dem Handgriff 133 sind mehrere äußere Bedienelemente 135 zum Bedienen des Videoendoskopes 127 durch einen Benutzer angeordnet. Des Weiteren ist der Handgriff 133 des Videoendoskops 127 mit einem Versorgungsschlauch 137 verbunden, an dessen Ende ein Stecker 141 angeordnet ist. Der flexible Schaft 129 des Videoendoskops 127 weist eine abwinkelbare Spitze 131 auf, welche mittels einer innenliegenden Gelenkmechanik im Schaft 129 über die Bedienelemente 135 abwinkelbar ist (Figur 4).
Eine Gelenkmechanik des Schaftes 129 weist eine innenliegende proximal sei tige Gelenkmechanik 103 auf, welche eine Taumelscheibe 109 aus Edelstahl mit einem äußeren, integrierten Lenkring 111 aufweist. Der Lenkring 111 weist zehn durchgehenden Durchgangsbohrungen 113 auf. Innenliegend weist die Taumelscheibe 109 einen Hohlraum 110 auf. Durch den Hohlraum 110 der Taumelscheibe 109 ist entlang einer Längsmittelachse 143 eine Hauptwelle 120 mit einer proximalseitigen Kugelwelle 121 und einer distal seitigen Kugelwelle 123 durchgeführt (siehe Figur 2 und 3). Mittels eines nicht gezeigten Antriebes wird über die proximalseitige Kugelwelle 121 der Taumelscheibe 109 eine Schwenkbewegung aufgeprägt. Des Weiteren weist die Gelenkmechanik zehn Lenkdrähte 105 aus Nitinol auf, welche innenliegend im Bereich der abwinkelbaren Spitze 131 distalseitig befestigt und gespannt durch den Schaft 129 zum gegenüberliegenden proximal seitigen Ende des Schafts 129 zur proximalseitigen Gelenkmechanik 103 geführt sind.
Des Weiteren weist die Taumelscheibe 109 proximal sei tig des Lenkrings 111 eine Außenfläche 114 und am proximalen Ende eine umgreifende, verdickte Umlenkkontur 115 auf. Die Umlenkkontur 115 geht innenseitig um den Hohlraum 110 in eine Innenfläche 116 über. In der Innenfläche 116 ist eine Nut 117 mit einer in Figur 1 horizontal ausgerichteten Wand 118 und einer senkrechten, proximal seitigen Wand 125 angeordnet.
Proximal seitig sind die Lenkdrähte 105 gleichmäßig radial umlaufend verteilt durch jeweils eine Durchgangsbohrung 113 und weiter entlang der Außenfläche 114 in proximaler Richtung 145 um die Umlenkkontur 115 herum und dadurch entgegengesetzt in distaler Richtung zurückgeführt, wobei die so geführten proximalen Lenkdrahtabschnitte 106 endständig in proximale Lenkdrahtenden 107 übergehen, welche an der Wand 118 der Nut 117 anliegen und stumpf auf die senkrecht zur Wand 118 angeordnete proximal sei tige Wand 125 der Taumelscheibe 109 auftreffen. In die Nut 117 ist ein Sicherungsring 119 eingesetzt, wobei dieser mit seiner Außenoberfläche die proximalen Lenkdrahtenden 107 radial umlaufend zwischen seiner Außenoberfläche und der Wand 118 der Nut 117 einklemmt.
Zum Befestigen der Lenkdrähte 105 aus Nitinol an der Taumelscheibe 109 aufweisend Edelstahl werden in einem Verfahren 201 zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkdrähten 105 folgende Arbeits schritte durchgeführt (Figur 6):
Die jeweiligen proximalen Lenkdrahtabschnitte 106 der Lenkdrähte 105 werden durch jeweils eine Durchgangsbohrung 113 des integrierten Lenkringes 111 der Taumelscheibe 109 durchgeführt, sodass die jeweils durchgeführten proximalen Lenkdrahtabschnitte 106 auf der proximalen Seite der Taumelscheibe 109 angeordnet sind (Schritt 203, Figur 6). Nachfolgend werden die durchgeführten Lenkdrahtabschnitte 106 entlang der Außenfläche 114 der Taumelscheibe 109 geführt (Schritt 205) und anschließend erfolgt ein Umlenken der Lenkdrahtabschnitte um die endständige, verdickte Umlenkkontur 115 (Schritt 207), sodass die in proximaler Richtung 145 geführten Lenkdrahtabschnitte 106 nach dem Umlenken mittels der Umlenkkontur 115 innenseitig um den Hohlraum 110 in entgegengesetzter Richtung entlang der Innenfläche 114 und der Wand 118 geführt werden und die proximalen Lenkdrahtenden 107 stumpf auf die proximal sei tige Wand 125 quer zur Längsmittelachse 143 auftreffen. Anschließend werden durch Einsetzen des Sicherungsrings 119 in die Nut 117 die proximalen Lenkdrahtenden 107 radial umlaufend zwischen der Außenseite des Sicherungsrings 119 und der Wand 119 eingeklemmt (Schritt 209), wodurch die Lenkdrähte 105 proximal seitig, kraftschlüssig und lagesicher an der Taumelscheibe 109 befestigt werden.
In einer nicht in Figur 2 gezeigten Alternative der Taumelscheibe 109 ist zusätzlich proximalseitig des integrierten Lenkringes 111 nachfolgend ein Außen-Sicherungsring auf die proximalseitigen Lenkdrahtabschnitte 106 aufgesetzt worden und somit ein Wiederholen 211 des Schrittes 209 erfolgt (Figur 6).
In einer weiteren Alternative sind erst die Schritte 203 bis 209 durchgeführt worden, wobei ein nicht gezeigter Außen-Sicherungsring gesetzt wurde, und anschließend erfolgt nach der Umlenkkontur 115 mit einem vollständigen Umlenken 207 in distaler Richtung ein Wiederholen 211 mit einem weiteren Führen der Lenkdrahtabschnitte 106 entlang der Innenfläche 114 und der Wand 118 in der Nut 117 (Schritt 207) und das Einklemmen der Lenkdrahtenden 107 in der Nut mittels des Sicherungsringes 119 (Schritt 209). Im Falle einer weiteren Alternative mit einem mehrteiligen Klemmelement können auch die Schritte 203 bis 209 jeweils nacheinander wiederholt werden (Schritt 211), sodass der jeweilige Lenkdraht 105 oder zwei oder mehrere Lenkdrähte 105, jedoch nicht alle zehn Lenkdrähte 105, durch die jeweils zugehörige Durchgangsbohrung 113 geführt (203), entlang der entsprechenden Oberfläche 116, 114 der Taumelscheibe 109 geführt (205), um die Umlenkkontur 115 umgelenkt (207) und dann durch Einklemmen der Lenkdrahtabschnitte 106 (Schritt 209) befestigt wird oder werden. Anschließend werden alle Schritte 203 bis 209 nacheinander für einen Lenkdraht 105 oder mehrere Lenkdrähte 105 der noch nicht durchgeführten Lenkdrähte 105 wiederholt (211, Figur 6).
In einer Alternative des medizinischen Instrumentes ist ein endoskopisches Instrument 301 als Endeffektor eines chirurgischen Roboters 341 ausgebildet. Der chirurgische Roboter 341 weist einen Standfuß 347 mit vier Roboterarmen auf, wobei in Figur 5 nur der Roboterarm 343 gezeigt ist, welcher das endoskopische Instrument 301 hält. Die in Figur 2 gezeigte, proximalseitige Gelenkmechanik 103 ist in einem Schaft 329 des endoskopischen Instruments 301 angeordnet, wobei das endoskopische Instrument 301 an seinem distalen Ende eine abwinkelbare Spitze 331 mit einem endständigen Maulwerkzeug 335 aufweist (das Maulwerkzeug 335 ist in Figur 5 nicht maßstabsgerecht dargestellt). Am proximalen Ende des Schafts 329 weist das endoskopische Instrument 301 eine Halteeinheit 333 auf, welche am Ende des Roboterarms 343 des chirurgischen Roboters 341 gehalten wird. Zwischen der Halteeinheit 333 des endoskopischen Instruments 301 und dem Ende des Roboterarms 343 ist zur Kopplung eine Schnittstelle 345 angeordnet, an welcher über einen in Figur 5 nicht gezeigten, innenliegenden Aktuator des chirurgischen Roboters 341 ein ebenfalls innenliegender proximaler Antrieb des endoskopischen Instrumentes 301 betätigt wird. Dadurch wird über die proximalseitige Kugelwelle 121 eine Schwenkbewegung der Taumelscheibe 109 aufgeprägt, wobei aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung der Lenkdrähte 105 an der Taumelscheibe 109 und dem Spannungszustand der Lenkdrähte 105 die induzierte Schwenkbewegung auf die abwin- kelbare Spitze 331 in eine entsprechende Abwinkelungsbewegung übertragen wird.
Somit wird ein medizinisches Instrument 101 mit einem Videoendoskop 127 sowie ein chirurgischer Roboter 341 mit einem endoskopischen Instrument 301 bereitgestellt, bei denen durch kraftschlüssige Verbindung der proximalen Lenkdrahtenden 107 und Lenkdrahtabschnitte 106 der Lenkdrähte 105 mit der Taumelscheibe 109 eine stufenlose, homogene und flüssige Bewegung der jeweiligen abwinkelbaren Spitze 131, 331 bewirkt wird. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkelementen an einer räumlich verstellbaren Scheibe, wobei die räumlich verstellbare Scheibe zumindest teilweise einen innenliegenden Hohlraum, eine Außenfläche, eine Innenfläche und eine Umlenkkontur zum Umlenken der Lenkelemente aufweist, mit folgenden Schritten:
- Durchführen der Lenkelemente mit einem jeweiligen Lenkelementende durch ein jeweiliges Loch der räumlich verstellbaren Scheibe, sodass ein jeweiliger durchgeführter Abschnitt der Lenkelemente mit dem jeweiligen Lenkelementende an einer proximalen Seite der räumlich verstellbaren Scheibe angeordnet ist,
- Führen der durchgeführten Abschnitte der Lenkelemente zumindest teilweise entlang der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe, und
- Einklemmen der durchgeführten Abschnitte (106) der Lenkelemente mittels mindestens eines Klemmelementes an der Außenfläche, der Umlenkkontur und/oder der Innenfläche der räumlich verstellbaren Scheibe, sodass die Lenkelemente kraftschlüssig an der räumlich verstellbaren Scheibe befestigt sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung Lenkelemente, ein medizinisches Instrument und einen Roboter.
Bezugszeichenliste
101 Medizinisches Instrument
103 proximal sei tige Gelenkmechanik
105 Lenkdraht
106 proximaler Lenkdrahtabschnitt
107 proximales Lenkdrahtende
109 Taumelscheibe
110 Hohlraum
111 Lenkring
113 Durchgangsbohrung
114 Außenfläche Umlenkkontur
Innenfläche
Nut
Wand
Sicherungsring
Hauptwelle
Proximal sei tige Kugel welle
Distalseitige Kugel welle
Proximal seitige Wand
Videoendoskop
Schaft abwinkelbare Spitze
Handgriff
Bedienelemente
Versorgungsschlauch
Stecker
Längsmittelachse proximale Richtung
Verfahren zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkdrähten
Durchführen von Lenkdrahtabschnitten
Führen von Lenkdrahtabschnitten entlang einer Oberfläche
Umlenken von Lenkdrahtabschnitten um die Umlenkkontur
Einklemmen der Lenkdrahtabschnitte
Wiederholen
Endoskopisches Instrument
Schaft abwinkelbare Spitze
Halteeinheit
Maulwerkzeug
Chirurgischer Roboter
Roboter arm
Schnittstelle
Standfuß

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren (201) zum Montieren und/oder Befestigen von Lenkelementen (105) an einer räumlich verstellbaren Scheibe (109), wobei mittels der Lenkelemente (105) eine distalseitige Gelenkmechanik zum Abwinkeln eines distalen Endabschnittes (131, 331) eines medizinischen Instrumentes (101, 301) bewegbar ist, und die räumlich verstellbare Scheibe (109) für jedes Lenkelement (105) ein Loch (113) mit einem Querschnitt durch eine Dicke der räumlich verstellbaren Scheibe (109), zumindest teilweise einen innenliegenden Hohlraum (110), eine Außenfläche (114), eine Innenfläche (116) und eine Umlenkkontur (115) zum Umlenken der Lenkelemente (105) aufweist, mit folgenden Schritten:
- Durchführen (203) der Lenkelemente (105) mit einem jeweiligen Lenkelementende (107) durch das jeweilige Loch (113) der räumlich verstellbaren Scheibe (109), sodass ein jeweiliger durchgeführter Abschnitt (106) der Lenkelemente (105) mit dem jeweiligen Lenkelementende (107) an einer proximalen Seite der räumlich verstellbaren Scheibe (109) angeordnet ist,
- Führen (205) der durchgeführten Abschnitte (106) der Lenkelemente (105) zumindest teilweise entlang der Außenfläche (114), der Umlenkkontur (115) und/oder der Innenfläche (116) der räumlich verstellbaren Scheibe (109), und
- Einklemmen (209) der durchgeführten Abschnitte (106) der Lenkelemente (105) mittels mindestens eines Klemmelementes (119) an der Außenfläche (114), der Umlenkkontur (115) und/oder der Innenfläche (116) der räumlich verstellbaren Scheibe (109), sodass die Lenkelemente (105) kraftschlüssig an der räumlich verstellbaren Scheibe (109) befestigt sind.
2. Verfahren (201) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einklemmen der durchgeführten Abschnitte (106) der Lenkelemente (105) mittels eines zweiten Klemmelementes, eines dritten Klemmelementes und/oder weiterer Klemmelemente (119) durchgeführt wird. Verfahren (201) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherungsring (119) oder zwei oder mehrere Sicherungsringe als das mindestens eine Klemmelement, das zweite Klemmelement, das dritte Klemmelement und/oder als weitere Klemmelemente verwendet wird oder werden. Verfahren (201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkkontur (115) an einem proximalen Ende der räumlich verstellbaren Scheibe (109) angeordnet ist und ein Umlenken (207) der durchgeführten Abschnitte (106) der Lenkelemente (105) entlang und/oder um die Umlenkkontur (115) der räumlich verstellbaren Scheibe (109) durchgeführt wird. Verfahren (201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Außenfläche (114), die Umlenkkontur (115) und/oder die Innenfläche (116) mindestens eine Nut (117) eingebracht wird und das Einklemmen (209) der durchgeführten Abschnitte (106) der Lenkelemente (105) mittels des Klemmelementes und/oder des jeweiligen Klemmelementes (119) zwischen einer Wand (118) der Nut (117) und dem Klemmelement und/oder dem jeweiligen Klemmelement (119) erfolgt. Verfahren (201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (116) und/oder die Nut (117) mindestens ein Aufnahmeelement oder jeweils ein Aufnahmeelement zum Aufnehmen der Lenkelementenden oder eines jeweiligen Lenkelementendes (107) aufweist oder aufweisen. Verfahren (201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als räumlich verstellbare Scheibe eine Taumelscheibe (109) verwendet wird. Verfahren (201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einklemmen (207) die räumlich verstellbare Scheibe (109) mit einer distalseitigen Kugelwelle (123) in eine Hauptwelle (120) der proximal sei tigen Gelenkmechanik (103) eingeschoben wird und nach Ausbilden der kraftschlüssigen Befestigung zum Vorspannen der kraftschlüssig befestigten Lenkelemente (105) die räumlich verstellbare Scheibe (109) mit der distalseitigen Kugelwelle (123) teilweise aus der Hauptwelle (120) in proximaler Richtung (145) gezogen wird. Lenkelemente (105) zum Bewegen einer distalseitigen Gelenkmechanik zum Abwinkeln eines distalen Endabschnittes (131, 331) eines medizinischen Instrumentes (101,301), dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkelemente (105) an einer räumlich verstellbaren Scheibe (109) mittels eines Verfahrens (201) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 befestigt sind. Medizinisches Instrument (101, 301) mit einem langgestreckten Schaft (129, 329), wobei an einem proximalen Ende des Schaftes (129, 329) eine Betätigungseinheit zum Betätigen eines proximalen Antriebes und an einem distalen Ende ein Endabschnitt (131, 331) angeordnet sind, und der Endabschnitt (131, 331) mittels einer distalseitigen Gelenkmechanik relativ zu einer Längsachse des Schaftes abwinkelbar ist, mehrere Lenkelemente (105) durch den langgestreckten Schaft (129, 329) geführt sind und den proximal seitigen Antrieb mit der distalseitigen Gelenkmechanik verbinden, wobei der proximal sei tige Antrieb auf eine räumlich verstellbare Scheibe (109) einwirkbar ist und die Lenkelemente (105) mit einem jeweiligen proximalen Lenkelementende (107) durch ein jeweiliges Loch (113) durch eine Dicke der räumlich verstellbaren Scheibe (109) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass proximal der räumlich verstellbaren Scheibe (109) angeordnete Abschnitte (106) der Lenkelemente (105) entlang einer Außenfläche (114), einer Umlenkkontur (115) und/oder einer Innenfläche (116) der räumlich verstellbaren Scheibe (109) angeordnet und mittels mindestens eines Klemmelementes (119) an der räumlich verstellbaren Scheibe (109) kraftschlüssig verbunden sind. Medizinisches Instrument (101, 301) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkelemente (105) eine Nickel-Titan-Legierung und die räumlich verstellbare Scheibe (109) und/oder das mindestens eine Klemmelement (119) ein Material mit einer höheren Werkstoffhärte als die Nickel-Titan-Legierung aufweisen. Medizinisches Instrument (101, 301) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Instrument (101, 301) ein zweites Klemmelement, ein drittes Klemmelement und/oder weitere Klemmelemente (119) zum kraftschlüssigen Befestigen der Lenkelemente (105) an der räumlich verstellbaren Scheibe (109) und/oder eine zweite Umlenkkontur, eine dritte Umlenkkontur und/oder weitere Umlenkkonturen (115) zum Umlenken der Lenkelemente (105) aufweist. Medizinisches Instrument (101, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement, das jeweilige Klemmelement oder die Klemmelemente als Außensicherungsring und/oder als Innensicherungsring (119) ausgebildet ist oder sind. Medizinisches Instrument (101, 301) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Umlenkkontur, die jeweilige Umlenkkontur oder die Umlenkkonturen (115) eine gebogene Kontur, eine über eine Oberfläche der räumlich verstellbaren Scheibe erhabene Kontur und/oder ein gebogener und/oder verdickter Rand an einem proximalen Ende der räumlich verstellbaren Scheibe (109) ist oder sind. Roboter (341) mit mindestens einem Roboterarm (343) zum Halten und/oder Positionieren eines medizinischen Instrumentes und/oder mit einem Aktuator zum Ansteuern einer distalseitigen Gelenkmechanik des medizinischen Instrumentes (101, 301), dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Instrument (101, 301) ein medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 10 bis 14 ist, sodass das medizinische Instrument (101, 301) mittels des mindestens einen Roboterarm (343) positionierbar und/oder durch Einwirkens des Aktuators des Roboters (341) auf den proximalen Antrieb des medizinischen Instrumentes (101, 301) die distalseitige Gelenkmechanik betätigbar ist.
EP23757891.9A 2022-08-17 2023-08-16 Verfahren zum montieren und/oder befestigen von lenkelementen an einer räumlich verstellbaren scheibe mittels mindestens eines klemmelementes, lenkelemente zum bewegen einer distalseitigen gelenkmechanik, medizinisches instrument und roboter Pending EP4572701A1 (de)

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