ES2333509B2 - Instrumento para cirugia endoscopica. - Google Patents
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Abstract
Instrumento para cirugía endoscópica que
comprende un mango (70), una herramienta distal (21) y un mecanismo
de articulación (22) de la herramienta distal enlazado al mango por
medio de un mecanismo de enlace (50), el cual comprende un tubo
prolongador (51) que aloja una varilla de accionamiento (60) y un
tubo intermedio (56) dispuesto entre ambos. El mecanismo de
articulación comprende un balancín (30), una biela corta (29) y una
biela larga (28), de manera que la varilla de accionamiento y las
dos bielas se articulan al balancín en tres puntos del mismo,
respectivamente, y las bielas se articulan a la herramienta distal
en sendos puntos de la misma, enlazándose además la biela larga al
tubo intermedio por medio de un enlace de leva (37, 58), con lo cual
una traslación del tubo intermedio relativa a la varilla de
accionamiento produce la articulación de la herramienta distal
alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del tubo
prolongador.
Description
Instrumento para cirugía endoscópica.
La presente invención se refiere a un
instrumento para cirugía endoscópica que comprende un mango, una
herramienta distal, un mecanismo de enlace, y un mecanismo de
articulación de la herramienta distal enlazado al mango por medio
del mecanismo de enlace.
La cirugía laparoscópica o endoscópica es una
técnica quirúrgica de mínima invasión donde se interviene al
paciente a través pequeñas incisiones. Las herramientas de cirugía
laparoscópica o endoscópica se introducen a través de estas
incisiones permitiendo al cirujano manipularlas desde el exterior
del paciente utilizando diversos instrumentos quirúrgicos como por
ejemplo: disectores, tijeras, retractores, etc.
Aunque se pueden encontrar ejemplos de
instrumentos para cirugía endoscópica o laparoscópica desde hace
muchos años, la evolución más significativa de estas técnicas se
produce en la segunda mitad de los años 70 y la década de los años
80 del siglo XX. Durante los años 90 las herramientas de cirugía
laparoscópica fueron refinando sus diseños a la vez que se
adaptaron a los avances tecnológicos de la electrónica aplicada a la
cirugía endoscópica. Aunque está evolución ha sido importante, las
herramientas siguen sin satisfacer a los cirujanos principalmente
por la pérdida de movilidad que imponen estos instrumentos en sus
operaciones.
Efectivamente, las herramientas de cirugía
laparoscópica o endoscópica tienen dificultades para alcanzar
determinadas posiciones en el interior del paciente y el cirujano
debe adoptar posturas incómodas que pueden producir lesiones
físicas en el paciente y en el propio cirujano. Con objeto de
solventar estos problemas, desde finales de los años 80 hasta la
actualidad se han solicitado algunas patentes que incorporan
articulaciones adicionales. Por ejemplo, la patente US5374277
describe un instrumento para cirugía de mínima invasión que permite
la inclinación (articulación) de la herramienta distal con respecto
al eje longitudinal del instrumento mediante el giro de una rueda
situada en la empuñadura. Este movimiento se transmite por medio de
un elemento flexible, pero la intervención de elementos flexibles
dificulta la sensibilidad al tacto del instrumento quirúrgico.
La patente US5702408 describe un sistema de
articulación de la herramienta basado en un mecanismo de cuatro
barras que es accionado desde la empuñadura para mover la parte
distal de la herramienta. Sin embargo se trata de un mecanismo
completamente diferente al de apertura y cierre de la herramienta
distal que hace que el instrumento quirúrgico sea notablemente
complicado.
La patente US5827323 describe un sistema de
articulación de la herramienta basado en dos piezas alargadas cada
una de las cuales está provista de una zona dentada que engrana con
respectivos engranajes pertenecientes a las mordazas de la
herramienta distal. La traslación del tubo prolongador con respecto
a estas piezas alargadas produce la articulación de la herramienta.
Pero la necesidad de permitir la traslación del tubo prolongador
complica el sistema y también el trabajo del cirujano.
Un objetivo de la presente invención es el de
mejorar la sensibilidad del cirujano en el manejo de la herramienta
distal y la respuesta de ésta al manejo del cirujano.
Entonces, el mecanismo de enlace del instrumento
quirúrgico endoscópico comprende un tubo prolongador que aloja una
varilla de accionamiento y un tubo intermedio dispuesto entre la
varilla de accionamiento y el propio tubo prolongador, y el
mecanismo de articulación comprende un balancín, una biela corta y
una biela larga, de manera que cada una de la varilla de
accionamiento y las dos bielas se articula al balancín en un punto
diferente del mismo, y cada biela también se articula a la
herramienta distal en un punto diferente de la misma, enlazándose
además la biela larga al tubo intermedio por medio de un enlace de
leva, con lo cual una traslación del tubo intermedio relativa a la
varilla de accionamiento produce la articulación de la herramienta
distal alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del
tubo prolongador.
La ausencia de elementos flexibles que
transmitan movimiento mejora la operatividad del instrumento
quirúrgico endoscópico. Además, esta disposición de elementos
simplifica el diseño del instrumento.
En una realización, la biela larga comprende una
ranura de leva y el tubo intermedio comprende un pivote orientado
perpendicularmente al tubo prolongador que actúa como palpador de
dicha leva.
Ventajosamente, la herramienta distal comprende
dos mordazas, estando la biela corta articulada a una de dichas
mordazas a través de un primer orificio provisto en esta mordaza, y
estando la biela larga articulada a la otra mordaza a través de un
segundo orificio provisto en esta mordaza, de modo tal que las
mordazas están articuladas entre sí y al tubo prolongador por medio
de un pasador que se aloja en un tercer orificio de la mordaza y en
un cuarto orificio de la mordaza, de manera que una traslación
solidaria del tubo intermedio y la varilla de accionamiento produce
la apertura o el cierre de dichas mordazas.
En una realización, cuando las dos mordazas
están cerradas, la recta que une los centros de los orificios
primero, segundo, y tercero o cuarto, forma un ángulo de
sustancialmente 45 grados con el plano de cierre de las mordazas.
Esto permite un giro de hasta 90 grados de las mordazas.
Preferiblemente, el mango comprende un primer
accionamiento para la articulación de la herramienta distal
alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del tubo
prolongador, y un casquillo que está roscado sobre la varilla de
accionamiento, es solidario en traslación al tubo intermedio y es
solidario en rotación al primer accionamiento, de manera que al
actuar giratoriamente sobre el primer accionamiento se produce una
traslación del tubo intermedio relativa a la varilla de
accionamiento y la consiguiente articulación de la herramienta.
En una realización, un rebaje del tubo
intermedio está acoplado a una pestaña del casquillo.
Preferiblemente, el mango comprende un segundo
accionamiento para la apertura o el cierre de las mordazas que
puede accionar la varilla de accionamiento, la cual está enlazada
al tubo intermedio a través del casquillo, de manera que, al actuar
sobre el segundo accionamiento, la varilla de accionamiento
desplaza el tubo intermedio por medio del casquillo y se produce
una traslación solidaria de la varilla de accionamiento y el tubo
intermedio, lo cual implica la apertura o el cierre de las
mordazas.
En una realización, el segundo accionamiento es
una manilla pivotante del mango.
Preferiblemente, el mango comprende un tercer
accionamiento para la orientación del tubo prolongador alrededor de
su eje longitudinal, operación que es independiente de la
articulación de la herramienta y de la apertura/cierre de las
mordazas, ya que preferiblemente el tubo intermedio y la varilla de
accionamiento son solidarios en rotación al tubo prolongador.
Ventajosamente, el primer accionamiento y el
tercer accionamiento están montados sobre una parte fija del mango,
la cual comprende una manilla fija.
Preferiblemente, el tubo prolongador es
solidario en traslación a la parte fija del mango, lo cual también
contribuye a mejorar la operatividad del instrumento.
En una realización, el instrumento quirúrgico
endoscópico comprende un conector eléctrico para la cauterización
del tejido intervenido por la herramienta distal.
En otras palabras, el objeto de la presente
invención es proporcionar un instrumento quirúrgico para
aplicaciones de cirugía endoscópica o laparoscópica que comprenda
una herramienta en la zona distal formada por dos mordazas
cooperantes que puede ser articulada mediante el giro con respecto
a un eje perpendicular al eje longitudinal de su tubo prolongador.
Este movimiento permite orientar la herramienta distal entre 0 y 90º
aproximadamente. Además de este movimiento de articulación, la
herramienta situada en la parte distal del instrumento comprende
movimientos de apertura y cierre de las mordazas cooperantes y
movimiento de giro alrededor de un eje que coincide con el eje
longitudinal del tubo prolongador. La invención comprende la
herramienta distal y su mecanismo de articulación, un tubo
prolongador y los accionamientos situados preferentemente en el
mango de la herramienta. La parte distal del instrumento que
incluye a las mordazas cooperantes y su mecanismo de articulación
se denomina sección de articulación. Este sistema puede ser
empleado con cualquier tipo de mango de los empleados habitualmente
en los instrumentos convenciones de cirugía laparoscópica o
endoscópica. Sin embargo, es necesario hacer algunas modificaciones
en el mango para alojar los elementos de accionamiento que la
articulación adicional del instrumento requiere.
Los instrumentos quirúrgicos a que hace
referencia la presente invención pueden utilizar una gran variedad
de herramientas distales formadas en general por dos mordazas
cooperantes, como por ejemplo: tijeras, disectores, garras, etc. El
mango puede tener incorporado un mecanismo de retención si fuese
necesario mantener la posición de apertura de las mordazas. A todas
estas herramientas distales y a sus instrumentos se les puede
aplicar la presente invención. El instrumento quirúrgico que
incorpore este sistema tendrá un peso ligero, no impedirá que pueda
ser empleado con cualquiera de ambas manos, derecha o izquierda, de
forma independientemente y podrá efectuar operaciones de
cauterización cuando sea necesario. Se puede emplear tanto en
herramientas desechables como reutilizables y con tubos
prolongadores que serán de diámetros convencionales de 5 mm, 10 mm
y 12 mm, u otros diámetros si fuera necesario. Además, la
fabricación del sistema será poco costosa.
Las principales ventajas de la presente
invención, frente a otros sistemas de articulación empleados en
herramientas de cirugía laparoscópica o endoscópica, residen en su
sencillez y en la eliminación de elementos flexibles. El sistema de
articulación de la presente invención está formado por un número
pequeño de piezas que resultan muy fáciles de fabricar y montar.
Además, todos los elementos mecánicos que permiten el accionamiento
y transmiten el movimiento son elementos rígidos, lo que permite
tener una mayor sensibilidad en el tacto del instrumento y una mejor
transmisión de esfuerzos. La articulación del instrumento permite
alcanzar ángulos incluso superiores a 90º rotando alrededor del
mismo eje de pivotamiento que es empleado para la apertura y cierre
de las mordazas, lo que simplifica el diseño y mejora la
operatividad del instrumento.
El instrumento está por tanto dividido en una
parte de empuñadura, externa al paciente, y otra parte endoscópica.
En la parte de empuñadura está situado el mango del instrumento que
proporciona los elementos para la sujeción por la mano del cirujano
y comprende el sistema de activación de los diferentes movimientos
de la herramienta distal y la conexión para cauterización. La parte
endoscópica consiste en el tubo prolongador del instrumento, el
mecanismo de articulación de la herramienta distal y la propia
herramienta distal. El mecanismo de articulación está situado entre
el extremo distal del tubo prolongador y la propia herramienta
distal. Un accionamiento situado en la empuñadura del instrumento
permite el pivotamiento selectivo de la herramienta distal
alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del tubo
prolongador. Mediante este accionamiento se permiten giros de la
herramienta distal de aproximadamente 90º. Mediante otro
accionamiento situado preferentemente en el mango se permite la
apertura y cierre de la de las mordazas cooperantes de la
herramienta distal con el objeto de realizar diferentes operaciones
en función del tipo de mordaza que se incorpore. Entre estas
operaciones se incluyen el agarre y la disección de los tejidos en
el interior del cuerpo del paciente.
En una realización preferida, el instrumento
quirúrgico está formado por un tubo prolongador conectado en su
parte proximal a la parte fija del mango del instrumento. Esta
conexión permite el giro del tubo alrededor de su eje longitudinal
con respecto al mango, con el objeto de poder girar la herramienta
distal con una rotación de 360º. Este movimiento se consigue
mediante una rueda de accionamiento situada preferentemente también
en la parte fija del mango. El tubo prolongador no puede
desplazarse en su dirección longitudinal con respecto a la parte
fija del mango. En el interior del tubo prolongador se encuentran
dos elementos que en una realización preferida tienen sección
circular y son concéntricas con respecto a la sección circular del
tubo prolongador. Estos dos elementos se mueven longitudinalmente
con movimiento alternativo con respecto al tubo prolongador. El
primero de estos elementos es un tubo intermedio de longitud mayor
que el tubo prolongador, de forma que su superficie longitudinal
exterior coincide aproximadamente con la superficie longitudinal
interior del tubo prolongador. El extremo distal de este tubo
intermedio se encuentra conectado con el mecanismo de articulación
de la herramienta distal. Por otro lado, el extremo proximal del
tubo intermedio se encuentra unido a una parte del sistema mecánico
de accionamiento del movimiento de articulación situado
preferentemente en la parte fija del mango.
El segundo elemento dispuesto en el interior del
tubo prolongador es la varilla de accionamiento, de longitud mayor
que el tubo prolongador y mayor también que el tubo intermedio, que
se mueve axialmente con movimiento alternativo en el interior del
tubo intermedio. La superficie longitudinal de la varilla de
accionamiento coincide aproximadamente con la superficie
longitudinal interna del tubo intermedio. El extremo distal de la
varilla de accionamiento se encuentra conectado al mecanismo de
articulación de la herramienta distal. De esta forma, la parte
endoscópica del instrumento que abarca el tubo prolongador queda
como un sistema compacto, con movimiento relativo entre los tres
elementos, formado en su núcleo por la varilla de accionamiento, en
su exterior por el tubo prolongador y entre estos dos elementos el
tubo intermedio. A este sistema se le denomina mecanismo de enlace
ya que realiza está función entre el mango del instrumento y la
sección de articulación. La varilla de accionamiento se apoya en la
parte fija del mango y se conecta en su extremo proximal a la parte
móvil del mismo. De esta forma, cuando la mano del cirujano acciona
una manilla pivotante situada en el mango desplaza axialmente la
varilla de accionamiento proporcionando el movimiento de apertura y
cierre de la herramienta distal.
Dependiendo de cómo sea el desplazamiento
relativo del tubo intermedio y la varilla de accionamiento de
producen dos tipos de movimientos en la herramienta distal. Si
únicamente se desplaza el tubo intermedio, permaneciendo estático
la varilla de accionamiento, se activa el movimiento de
articulación de la herramienta distal. Este movimiento de
articulación hace que la herramienta distal gire con sus dos
mordazas solidarias alrededor de un eje perpendicular al eje
longitudinal del tubo prolongador. Este movimiento es selectivo y
abarca una inclinación de entre 0º y 90º aproximadamente para la
herramienta distal. Si en el instante inicial la herramienta distal
se encuentra cerrada permanecerá cerrada durante el movimiento de
articulación. Si en el instante inicial la herramienta distal se
encuentra abierta girará abierta en el movimiento de
articulación.
Por otro lado, si el desplazamiento axial del
tubo intermedio y la varilla de accionamiento se realiza
solidariamente, es decir, sin que exista desplazamiento relativo
entre ambos, se produce la apertura y cierre de la herramienta
distal. La apertura y cierre de la herramienta distal se produce
para cualquier posición en la inclinación de la misma dentro del
rango de ángulos anteriormente mencionados. El valor de la
inclinación de la herramienta distal producido por la articulación
dependerá de la posición relativa del tubo intermedio y la varilla
de accionamiento en el momento inicial del movimiento.
El tercer movimiento de la herramienta distal es
el giro alrededor del eje longitudinal del tubo prolongador. Este
movimiento se activa preferentemente desde el mango a través de la
rueda situada en la parte fija de éste. Cuando se hace girar una
rueda de orientación, activada preferentemente por el dedo del
cirujano, ésta transmite el movimiento al tubo prolongador que a su
vez hace girar solidariamente el tubo intermedio, la varilla de
accionamiento, el mecanismo de articulación y la herramienta
distal.
Realizaciones preferidas de esta invención
incluyen medios para la activación de la articulación de la sección
de articulación desde, preferentemente, el mango. Estos medios
proporcionan cuando sea requerido los tres movimientos descritos
del mecanismo de enlace, esto es: el de articulación, orientación y
el de apertura-cierre de la herramienta distal. En
estas realizaciones preferidas la varilla de accionamiento en su
zona proximal y a la altura de la parte fija del mango comprende
una zona roscada en su dirección longitudinal. Esta parte roscada
queda fuera del tubo intermedio de forma que pueda colocarse un
casquillo cilíndrico que abarque a ambos elementos. El casquillo
cilíndrico en su parte proximal tiene una parte roscada en su
interior que permite roscar dicho casquillo en la parte exterior
roscada de la varilla de accionamiento.
Por otro lado, en su extremo distal el casquillo
cilíndrico está dispuesto externamente sobre el eje intermedio
permitiendo su giro en torno a su eje longitudinal pero no su
desplazamiento relativo en la dirección axial. En otras palabras,
el casquillo cilíndrico y el tubo intermedio tienen un movimiento
alternativo solidario en la dirección longitudinal. Con esta
configuración, cuando la parte móvil del mango del instrumento
desplaza la varilla de accionamiento, el tubo intermedio y la
propia varilla de accionamiento se mueven solidariamente, siendo
impedido el movimiento relativo entre ellos por el casquillo
cilíndrico. De esta forma se consigue el movimiento de apertura y
cierre de la herramienta distal. Por otro lado, cuando, a través de
una segunda rueda de accionamiento situada preferentemente en el
mango fijo, se hace girar el casquillo cilíndrico, se reduce la
distancia relativa entre la varilla de accionamiento y el tubo
intermedio. Esta reducción de distancia proporciona el movimiento
de articulación de la herramienta distal. Esta reducción de
distancia es selectiva permitiendo al cirujano establecer cualquier
ángulo de articulación dentro del rango anteriormente
mencionado.
Una realización preferida de la sección
articulada comprende las dos mordazas cooperantes cuyo movimiento
se realiza a través del mecanismo de enlace. Las dos mordazas
experimentan el movimiento de apertura y cierre girando alrededor
de un eje común situado en su parte proximal y este eje gira
también alrededor de un punto fijo del tubo prolongador en su parte
distal. El mecanismo de articulación está situado entre las mordazas
cooperantes y el mecanismo de enlace. En esta realización preferida
está formado básicamente por un mecanismo de tres elementos. Estos
elementos son: una biela corta con dos enlaces, una biela larga con
tres enlaces y un balancín. Cada una de las mordazas cooperantes se
enlaza en una de las bielas mencionadas mediante un punto que
permite su pivotamiento relativo. A su vez las dos bielas se
enlazan en los extremos del balancín en sendos puntos de
pivotamiento. El mecanismo de enlace se conecta a la sección de
articulación a través de la varilla de accionamiento y el tubo
intermedio. La varilla de accionamiento se conecta en su extremo
distal al balancín en un punto situado aproximadamente en el centro
de este último. Esta conexión permite el pivotamiento entre la
varilla de accionamiento y el balancín.
En una realización preferida el tubo intermedio
comprende un eje de pivotamiento en su extremo distal que sirve
como elemento de enlace con la biela larga en el tercer punto de
enlace de ésta. Este tercer punto de enlace de la biela larga es
una unión de corredera que permite la articulación de la
herramienta distal mediante una conexión de tipo leva con el tubo
intermedio. Mediante esta configuración, cuando la varilla de
accionamiento permanece estática y se activa el movimiento del tubo
intermedio, la sección de articulación gira alrededor del punto de
enlace entre el balancín y la varilla de accionamiento. Cuando la
varilla de accionamiento y el tubo intermedio se desplazan
solidariamente en la dirección longitudinal del tubo prolongador el
mecanismo permite la apertura y cierre de las mordazas de la
herramienta distal.
A continuación se describirá, a título de
ejemplo no limitativo, una realización de la invención, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 es una vista general en perspectiva
de un instrumento de cirugía endoscópica o laparoscópica de acuerdo
con la invención;
la figura 2 es una vista de despiece
explosionado del instrumento quirúrgico de la figura 1 e incluye un
detalle A de una parte del mismo;
la figura 3 representa una sección sobre un
plano central y longitudinal de un casquillo del instrumento
quirúrgico;
la figura 4 es una vista en perspectiva del
instrumento quirúrgico que representa el movimiento de articulación
de la herramienta distal producido por un accionamiento situado en
la empuñadura;
la figura 5 es una vista como la de la figura 4
pero representa el movimiento de orientación de la herramienta
distal producido por otro accionamiento situado en la
empuñadura;
la figura 6 es una vista lateral del instrumento
quirúrgico cuando la herramienta distal se encuentra articulada y
cerrada;
la figura 7 es una vista como la de la figura 6
pero muestra cómo se acciona el movimiento de apertura y cierre de
las mordazas de la herramienta distal;
la figura 8 es una vista esquemática
parcialmente en sección del extremo distal del instrumento
quirúrgico cuando la herramienta distal se encuentra en su posición
neutra (no articulada) y con las mordazas cerradas;
la figura 9 es una vista como la de la figura 8
pero con las mordazas abiertas;
la figura 10 es una vista como la de la figura 8
pero con la herramienta distal en posición articulada, con una
inclinación de aproximadamente 75 grados;
la figura 11 es una vista como la de la figura
10 pero con las mordazas abiertas;
la figura 12 es una vista esquemática
parcialmente en sección de la empuñadura del instrumento quirúrgico
correspondiente a una posición neutra y cerrada de la herramienta
distal;
la figura 13 es una vista como la de la figura
12 pero correspondiente a una posición neutra y abierta de la
herramienta distal; y
la figura 14 es una vista como la de la figura
12 pero correspondiente a una posición articulada y cerrada de la
herramienta distal.
La figura 1 ilustra un instrumento quirúrgico
para aplicaciones en cirugía endoscópica o laparoscópica de acuerdo
con la presente invención. De forma global esta configuración se
designa con la referencia 10. También de forma global, el sistema
comprende una parte endoscópica compuesta por la sección de
articulación 20 y el mecanismo de enlace que se designa globalmente
con la referencia 50. La sección de articulación 20 comprende una
herramienta distal 21 y un mecanismo de articulación 22. La parte no
endoscópica comprende la empuñadura o mango del instrumento que se
designa de forma global con la referencia 70. El mango 70 comprende
una parte fija 71 y los accionamientos 72, 73 y 74. Los
accionamientos 72 y 73 son una rueda de orientación y una rueda de
articulación, respectivamente, que permiten la rotación de la
herramienta distal 21 alrededor de distintos ejes. El accionamiento
74 es una manilla pivotante que permite la apertura y cierre de las
mordazas de la herramienta distal. En la parte fija 71, una manilla
fija 86 permite la sujeción manual del mango 70. Sobre la parte fija
71 del mango también se encuentra una conexión para
electro-cauterización 75.
En la figura 2 se observa una vista explosionada
del instrumento de cirugía laparoscópica o endoscópica. Se muestra
también el detalle A de montaje de la sección de articulación. La
herramienta distal 21 situada en la sección de articulación 20
comprende las mordazas cooperantes 23 y 24 montadas sobre el
pasador 25 en sus respectivos alojamientos 26 y 33 creados para tal
efecto. El mecanismo de articulación 22 está formado por la biela
larga 28, la biela corta 29 y el balancín 30. La biela 28 enlaza
con la mordaza 24 en su orificio 32 a través de un pivote 35 que
permite el pivotamiento entre ambos elementos. De la misma forma,
la biela 29 enlaza a través de su pivote 27 en un orificio similar
31 comprendido en la mordaza 23. La biela 28 cuenta además con una
ranura de leva 37 que sirve como elemento de enlace con el
mecanismo de enlace 50. Cuando ambas mordazas están cerradas, una
recta imaginaria que pase por los tres orificios 31, 26 y 32 forma
un ángulo preferentemente de 45 grados con respecto al plano de
cierre de ambas mordazas (que es el ángulo \alpha representado en
la Fig. 8, donde también se aprecia que la dirección de dicha recta
coincide sustancialmente con la del eje longitudinal del balancín
30). El balancín comprende tres orificios de enlace. El orificio 38
del balancín enlaza con la biela 29 en un pivote 34 de forma que se
permite el movimiento relativo entre ellos. La biela 28 enlaza con
el balancín en el orificio 40 mediante el pivote 36. El tercer
orificio 39 del balancín sirve como elemento de enlace con el
mecanismo de enlace 50 a través del pivote 62 como se describe en
detalle más adelante.
El mecanismo de enlace 50 está formado por el
tubo prolongador 51 en su parte más externa. En su parte distal
este tubo comprende el orificio 53 donde se sitúa el pasador 25 de
forma que permite el giro cooperante de las mordazas 23 y 24 en sus
movimientos de apertura-cierre y articulación. En la
parte distal del tubo prolongador existe también una ranura 52 en
su dirección longitudinal que se extiende aproximadamente desde su
extremo distal. El objeto de la ranura 52 es permitir el movimiento
pivotante de la sección de articulación 20 alrededor del pasador
25. En su parte proximal el tubo prolongador 51 comprende dos
rebajes longitudinales 54 y 55. El rebaje longitudinal 54 tiene por
objeto fijar el mecanismo de enlace a la parte fija del mango 70.
Este rebaje longitudinal permite el giro alrededor del eje
longitudinal del tubo prolongador pero no su desplazamiento en la
dirección longitudinal. El segundo rebaje longitudinal 55 está
situado en su parte más proximal y tiene por objeto situar la rueda
de orientación 72. La rueda de orientación 72 comprende un resalte
que se encaja en una ranura longitudinal del tubo prolongador 51 de
forma que permite el giro solidario de ambos elementos.
El tubo prolongador 51 comprende un tubo
intermedio 56 que está situado en el interior de dicho tubo
prolongador, de forma que su superficie longitudinal externa
coincide aproximadamente con la superficie interna del tubo
prolongador. Como se ha mencionado, el tubo intermedio 56 puede
desplazarse en la dirección longitudinal con respecto al tubo
prolongador 51 pero el giro de ambos tubos con respecto a su eje
longitudinal es solidario. El tubo intermedio 56 comprende en su
parte distal una prolongación 57 que coincide aproximadamente con
el espesor de pared de dicho tubo. Sobre esta prolongación 57 se
sitúa un pivote 58 que es preferentemente perpendicular a un plano
longitudinal del tubo intermedio. Este pivote 58 sirve como palpador
de la leva definida por la ranura 37 de la biela 28, ya que puede
desplazarse por el interior de esta ranura. El tubo intermedio 56
comprende en su parte proximal un rebaje longitudinal 59 que afecta
a todo su perímetro externo y que sirve como elemento de enlace con
un casquillo cilíndrico 76, el cual está alojado en el mango 70 y
enlaza con una varilla de accionamiento dispuesta en el interior
del tubo intermedio 56.
Para ello, la varilla de accionamiento 60
comprende en su zona proximal una parte roscada longitudinalmente
63 que coopera con una rosca hembra 78 del casquillo 76. En el
extremo proximal de la varilla de accionamiento también se
encuentra un enlace 64 con la manilla pivotante 74. La varilla de
accionamiento 60 comprende en su parte distal un rebaje longitudinal
61 donde se sitúa un eje de pivotamiento 62. Este eje de
pivotamiento 62 es perpendicular a un plano longitudinal de la
varilla de accionamiento 60 y sirve como elemento de enlace con el
mecanismo de articulación 22 a través del balancín 30 en su eje de
pivotamiento 39.
En la misma figura 2 se muestran los medios 75 y
87 que permiten la electro-cauterización.
En la figura 3 se muestra una sección
longitudinal del casquillo cilíndrico 76. Este casquillo cilíndrico
76 sirve como elemento de enlace entre el tubo intermedio 56 y la
varilla de accionamiento 60. Dicho casquillo cilíndrico comprende
un orificio longitudinal pasante. Este orificio en su parte distal
comprende una pestaña 77 que enlaza con el rebaje 59 del tubo
intermedio 56. De esta forma el movimiento longitudinal del
casquillo 76 y el tubo intermedio 56 es solidario. Sin embargo,
ambos elementos pueden girar uno con respecto al otro alrededor de
su eje longitudinal común. La parte proximal del orificio
longitudinal del casquillo cilíndrico se encuentra roscada con una
rosca interna 78 que se enrosca en la rosca externa 63 de la varilla
de accionamiento 60.
Volviendo a la figura 2, se observa que la parte
fija 71 del mango 70, que comprende los distintos accionamientos,
comprende a su vez unas secciones complementarias 79 y 80 que se
montan entre sí a través de una serie de protuberancias y se fijan
mediante unos tornillos 81. La parte interna de las dos secciones
complementarias comprenden una serie de huecos o pestañas
escalonadas 82, también complementarias, con formas principalmente
circulares y preparadas para alojar los diversos componentes del
mango 70. Una pestaña circunferencial 83 se emplea para el
alojamiento del tubo prolongador 51 en su rebaje 54. La pestaña
circunferencial 84 se emplea para el alojamiento del casquillo
cilíndrico 76 y permite su desplazamiento alternativo en la
dirección de su eje longitudinal. El hueco 85 permite el
alojamiento de la manilla pivotante 74 y su acoplamiento con la
varilla de accionamiento 60.
El instrumento quirúrgico endoscópico de la
presente invención comprende los accionamientos necesarios para la
articulación y el giro de la parte endoscópica. La figura 4 muestra
los accionamientos para el giro solidario de las dos mordazas de la
herramienta distal 21. La figura 4 muestra también como el giro de
la rueda de articulación 73 permite el giro de la herramienta
distal 21 mediante el mecanismo de articulación 22. Cuando la rueda
de articulación 73 gira en un sentido la herramienta distal 21 gira
alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del tubo
prolongador 51. De esta forma pasa de tener una posición neutral,
alineada con el tubo prolongador, a una posición articulada con un
ángulo de articulación proporcional al ángulo girado por dicha
rueda de orientación 73 y hasta un valor de aproximadamente 90º. Si
la rueda de articulación 73 gira en sentido contrario la
herramienta distal 21 gira de nuevo hacia su posición neutral. La
figura 5 muestra como la rueda de orientación 72 permite el giro de
la herramienta distal 21 alrededor del eje longitudinal del tubo
prolongador 51. La rueda de orientación 72 permite que este giro
sea de 360º y en ambos sentidos, horario y antihorario, si fuese
necesario.
Las figuras 6 y 7 muestran como la presente
invención permite el movimiento de apertura y cierre de la
herramienta distal 21 en cualquier posición cuando ésta se
encuentra articulada. Este movimiento se logra mediante el giro de
la manilla pivotante 74 del mango 70. Como se muestra en la figura
6, cuando la manilla pivotante 74 permanece más próxima a la
manilla fija 86, la herramienta distal 21 se encuentra cerrada y la
superficie de sujeción de las mordazas 23 y 24 está en contacto
entre sí. Por otro lado, como se muestra en la figura 7, cuando la
manilla pivotante 74 gira alejándose de la manilla fija, 86 las
mordazas de la herramienta distal 21 se abren en un ángulo
proporcional al giro producido en la manilla pivotante 74. Este
movimiento es similar para cualquier orientación de la herramienta
distal producida por los movimientos de los accionamientos 72 y 73
y también incluye la posición neutra de las mordazas.
La figura 8 muestra el esquema de la sección de
articulación que incluye el mecanismo de articulación 22 junto con
la herramienta distal 21 y el mecanismo de enlace 50 en su parte
más distal. La posición mostrada en la figura 8 se corresponde con
la posición neutra de la herramienta distal 21, donde su eje
longitudinal está alineado con el eje longitudinal del tubo
prolongador 51. La figura 8 muestra la herramienta distal 21 cerrada
y por tanto la superficie de agarre de las mordazas cooperantes 23
y 24 se encuentran en contacto. En la figura 9 se muestra como
cuando la varilla de accionamiento 60 y el tubo intermedio 56 son
desplazados solidariamente hacia la parte proximal del instrumento
10 se produce la apertura de la herramienta distal 21. Por un lado,
la varilla de accionamiento 60 desplaza el balancín 30 a través del
eje de pivotamiento 62, y el balancín 30 desplaza la biela 29 a
través del enlace entre el orificio 38 y el pivote 34 (ver figura
2). Por otro lado, el tubo intermedio 56 desplaza la biela 28 a
través del enlace de leva 58-37 que existe entre
ambos y del enlace entre el orificio 40 y el pivote 36. El
movimiento conjunto y solidario de los elementos 60 y 56 hace que
la bielas 28 y 29 hagan girar a las mordazas 23 y 24 alrededor del
pasador 25 produciendo el movimiento de apertura. El movimiento de
cierre de ambas mordazas se produce cuando el tubo intermedio 56 y
la varilla de accionamiento 60 son desplazados solidariamente hacia
la parte distal del instrumento 10. El movimiento de apertura o
cierre de las mordazas se consigue mediante el giro de la manilla
pivotante 74.
La figura 10 muestra el esquema de la sección de
articulación 20 de forma similar a como se mostraba en la figura 8,
pero en este caso la herramienta distal 21 se encuentra articulada.
En la figura 10 se muestra una posición intermedia de articulación
de aproximadamente 75º, pero esta herramienta puede ser articulada
en cualquier posición entre 0º y 90º aproximadamente. Para producir
la rotación de la herramienta distal 21 desde su posición neutral,
mostrada en la figura 8, hasta la posición articulada mostrada en la
figura 10 se ha producido únicamente el desplazamiento de el tubo
intermedio 56, permaneciendo estático la varilla de accionamiento
60. Para conseguir este movimiento se gira la rueda de articulación
73 situada en la parte fija 71 del mango 70, permaneciendo inmóviles
la rueda de orientación 72 y la manilla pivotante 74. Este
movimiento hace desplazarse al tubo intermedio 56 hacia la zona
distal del instrumento. El tubo intermedio 56 desplaza a su vez a
la biela 28 a través del enlace formado por el pivote 58 y la leva
37. Por tanto, el movimiento de articulación se consigue en el
mecanismo de articulación 22 mediante un mecanismo equivalente a un
cuadrilátero formado por la biela 28, la biela 29, el balancín 30
(que gira alrededor del pivote 62) y las dos mordazas cooperantes
23 y 24, esta últimas con un movimiento solidario y actuando por
tanto como un solo elemento. La figura 11 muestra la posición de
apertura de las mordazas cooperantes 23 y 24. Para conseguir
alcanzar la posición mostrada en la figura 11 desde la posición
mostrada en la figura 10 basta con desplazar solidariamente la
varilla de accionamiento 60 y el tubo intermedio 56 hacia la parte
proximal del instrumento. Este desplazamiento se consigue mediante
el giro de la manilla pivotante 74. Cuando la manilla pivotante 74
se gira por la acción de la mano del cirujano alejándose de la
parte fija 86 del mismo se produce la apertura de las mordazas
cooperantes 23 y 24. Cuando la manilla pivotante 74 se gira
acercándose a la parte fija del mango 86 se produce el cierre de
ambas mordazas. El desplazamiento solidario de la varilla de
accionamiento 60 y el tubo intermedio 56 desplaza la misma distancia
el pivote 62 y 58 haciendo que las bielas 28 y 29 abran las
mordazas cooperantes 23 y 24 tal y como se muestra en la figura
11.
En las figuras 12 a 14 se muestra los elementos
que comprenden el mango 70 del instrumento, el ensamblaje con el
mecanismo de enlace 50, y el funcionamiento de dicho subconjunto.
La figura 12 muestra los elementos del mango 70 para una posición
neutral y cerrada de la herramienta distal 21, es decir, para la
posición mostrada en la figura 8. La figura 12 muestra como el tubo
prolongador 51 está enlazado con el mango 70 a través de su rebaje
54 en la pestaña 83 que la parte fija 71 dispone para tal efecto.
Este enlace permite el giro del tubo prolongador 51 alrededor de la
parte fija del mango 71 pero no su desplazamiento en la dirección
axial. El montaje de la rueda de orientación 72 se produce en el
rebaje 55 del tubo prolongador 51. Mediante una pequeña ranura
realizada en este rebaje 55 y un pequeño resalte realizado en la
parte interna de la rueda de orientación 72 (no mostrados en las
figuras) se produce el movimiento de rotación solidario de la rueda
de orientación 71 y el tubo prolongador 51. En la figura 12 también
se observa el enlace entre el tubo intermedio 56 y el casquillo
cilíndrico 76. Este enlace se lleva a cabo mediante el rebaje 59
del tubo intermedio 56 y el resalte 77 del casquillo cilíndrico 76
(representado en la figura 3).
Por otro lado, la conexión entre el casquillo
cilíndrico 76 y la varilla de accionamiento 60 se produce a través
de las zonas roscadas 78 y 63 del casquillo cilíndrico 76 y la
varilla de accionamiento 60, respectivamente. La rueda de
articulación 73 se monta concéntricamente sobre el casquillo
cilíndrico 76 de forma que su giro es solidario pero pueden
desplazarse uno con respecto al otro en la dirección longitudinal.
Mediante esta configuración, cuando la rueda de articulación 73
gira respecto del eje longitudinal del mecanismo de enlace 50 se
produce la articulación de la herramienta distal 21 respecto de un
eje perpendicular al eje longitudinal del instrumento 10.
La figura 13 muestra el movimiento de la manilla
pivotante 74 para producir la apertura de la herramienta distal 21
en su posición neutra. Esta figura 13 se corresponde por tanto con
la configuración de la herramienta distal 21 mostrada en la figura
9. Cuando la manilla pivotante 74 gira como se indica en la figura
13 la varilla de accionamiento 60 arrastra al tubo intermedio 56
mediante el casquillo cilíndrico 76, produciendo la apertura de la
herramienta distal.
La figura 14 muestra la configuración del mango
fijo 71 cuando se produce la articulación de la herramienta distal
21 en su posición cerrada. La configuración mostrada en la figura
14 se corresponde con una posición de la herramienta distal similar
a la mostrada en la figura 10. En este caso, el giro de la rueda de
articulación 73 cuando la varilla de accionamiento 60 permanece
estática hace que el casquillo cilíndrico 76 desplace el tubo
intermedio 56 una determinada distancia para producir la
articulación de la herramienta distal 21. Una vez la herramienta
distal ha sido articulada el ángulo deseado, el giro de manilla
pivotante 74 hace que las mordazas cooperantes 23 y 24 se abran o
cierren en función del sentido de giro. En este caso la
configuración de la herramienta abierta se corresponde
aproximadamente con la figura 11.
Para resumir el funcionamiento del instrumento
quirúrgico 10:
- La rueda de orientación 72 produce la rotación
(entre 0º y 360º) de la herramienta distal 21 alrededor del eje
longitudinal del tubo prolongador 51 a base de actuar
giratoriamente sobre éste.
- La rueda de articulación 73 produce la
articulación (entre 0º y aproximadamente 90º) de la herramienta
distal 21 alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del
tubo prolongador 51 a base de actuar giratoriamente sobre el
casquillo cilíndrico 76, el cual, al permanecer estática la varilla
de accionamiento 60, se enrosca sobre ésta desplazando así el tubo
intermedio 56.
- La manilla pivotante 74 produce la apertura y
cierre de las mordazas de la herramienta distal 21 a base de
desplazar linealmente la varilla de accionamiento 60, la cual,
manteniendo estática la rueda de articulación 73, a su vez desplaza
solidariamente el tubo intermedio 56 por medio del casquillo
cilíndrico 76.
Aunque en la presente memoria sólo se han
representado y descrito realizaciones particulares de la invención,
el experto en la materia sabrá introducir modificaciones y
sustituir unas características técnicas por otras equivalentes,
dependiendo de los requisitos de cada caso, sin separarse del
ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Instrumento para cirugía endoscópica que
comprende un mango (70), una herramienta distal (21), un mecanismo
de enlace (50), y un mecanismo de articulación (22) de la
herramienta distal enlazado al mango por medio del mecanismo de
enlace, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de
enlace (50) comprende un tubo prolongador (51) que aloja una varilla
de accionamiento (60) y un tubo intermedio (56) dispuesto entre la
varilla de accionamiento y el propio tubo prolongador, y el
mecanismo de articulación (22) comprende un balancín (30), una
biela corta (29) y una biela larga (28), de manera que la varilla
de accionamiento se articula al balancín en un punto y cada biela
se articula al balancín en un punto, siendo dichos tres puntos
diferentes, y cada biela también se articula a la herramienta distal
en un punto diferente de la misma, enlazándose además la biela
larga al tubo intermedio por medio de un enlace de leva (37, 58),
con lo cual una traslación del tubo intermedio relativa a la
varilla de accionamiento produce la articulación de la herramienta
distal alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del
tubo prolongador.
2. Instrumento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la biela larga (28)
comprende una ranura de leva (37) y el tubo intermedio (56)
comprende un pivote (58) orientado perpendicularmente al tubo
prolongador (51) que actúa como palpador de dicha leva (37).
3. Instrumento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por el hecho de que la herramienta distal (21)
comprende dos mordazas (23, 24), estando la biela corta (29)
articulada a una de dichas mordazas (23) a través de un primer
orificio (31) provisto en esta mordaza, y estando la biela larga
(28) articulada a la otra mordaza (24) a través de un segundo
orificio (32) provisto en esta mordaza, de modo tal que las
mordazas (23, 24) están articuladas entre sí y al tubo prolongador
(51) por medio de un pasador (25) que se aloja en un tercer
orificio (26) de la mordaza (23) y en un cuarto orificio (33) de la
mordaza (24), de manera que una traslación solidaria del tubo
intermedio (56) y la varilla de accionamiento (60) produce la
apertura o el cierre de dichas mordazas.
4. Instrumento según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que, cuando las dos mordazas
(23, 24) están cerradas, la recta que une los centros de los
orificios primero (31), segundo (32), y tercero (26) o cuarto (33),
forma un ángulo de sustancialmente 45 grados con el plano de cierre
de las mordazas.
5. Instrumento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el mango (70) comprende un primer accionamiento (73) para la
articulación de la herramienta distal (21) alrededor de un eje
perpendicular al eje longitudinal del tubo prolongador (51), y un
casquillo (76) que está roscado sobre la varilla de accionamiento
(60), es solidario en traslación al tubo intermedio y es solidario
en rotación al primer accionamiento, de manera que al actuar
giratoriamente sobre el primer accionamiento se produce una
traslación del tubo intermedio relativa a la varilla de
accionamiento.
6. Instrumento según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que un rebaje (59) del tubo
intermedio (56) está acoplado a una pestaña (77) del casquillo
(76).
7. Instrumento según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por el hecho de que el
mango (70) comprende un segundo accionamiento (74) para la apertura
o el cierre de las mordazas (23, 24) que puede accionar la varilla
de accionamiento (60), la cual está enlazada al tubo intermedio (56)
a través del casquillo (76), de manera que, al actuar sobre el
segundo accionamiento, la varilla de accionamiento desplaza el tubo
intermedio por medio del casquillo y se produce una traslación
solidaria de la varilla de accionamiento y el tubo intermedio.
8. Instrumento según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que el segundo accionamiento
(74) es una manilla pivotante del mango (70).
9. Instrumento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el mango (70) comprende un tercer accionamiento (72) para la
orientación del tubo prolongador (51) alrededor de su eje
longitudinal.
10. Instrumento según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que el primer accionamiento
(73) y el tercer accionamiento (72) están montados sobre una parte
fija (71) del mango (70).
11. Instrumento según la reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que la parte fija (71)
comprende una manilla fija (86).
12. Instrumento según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado por el hecho de que el tubo prolongador (51)
es solidario en traslación a la parte fija (71) del mango (70).
13. Instrumento según cualquiera de las
características anteriores, caracterizado por el hecho de
que el tubo intermedio (56) y la varilla de accionamiento (60) son
solidarios en rotación al tubo prolongador (51).
14. Instrumento según cualquiera de las
características anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende un conector eléctrico para la cauterización del
tejido intervenido por la herramienta distal (21).
15. Instrumento según cualquiera de las
características anteriores, caracterizado por el hecho de
que todos sus elementos transmisores de movimiento son sólidos
rígidos.
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