ES2884356T3 - Sistema de endoscopia robótico flexible mejorado - Google Patents

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ES2884356T3 ES16846971T ES16846971T ES2884356T3 ES 2884356 T3 ES2884356 T3 ES 2884356T3 ES 16846971 T ES16846971 T ES 16846971T ES 16846971 T ES16846971 T ES 16846971T ES 2884356 T3 ES2884356 T3 ES 2884356T3
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Soon Christopher Lee Shih Hao Sam
Isaac David PENNY
Naoyuki Naito
Tetsu Hirayama
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Abstract

Un sistema de endoscopia que comprende: (a) un endoscopio con un cuerpo de control, una parte de inserción, una primera interfaz de usuario y una pluralidad de canales, (i) en donde los canales incluyen al menos uno de un canal de alimentación de gas, un canal de alimentación de agua y un canal de succión; (b) una unidad de control de válvulas a la que está conectado el endoscopio, que comprende: (i) una o más válvulas eléctricas para controlar el flujo a través de al menos uno del canal de alimentación de gas, el canal de alimentación de agua y el canal de succión, en donde la primera interfaz de usuario controla funciones de válvula, mediante la unidad de control de válvulas, de al menos una de la alimentación de gas, la alimentación de agua y la succión; (c) una unidad de consola de cirujano (SCU) dispuesta distante de y conectada a la unidad de control de válvulas, incluyendo la SCU una segunda interfaz de usuario, en donde la segunda interfaz de usuario controla funciones de válvula, mediante la unidad de control de válvulas, de al menos una de la alimentación de gas, la alimentación de agua y la succión; (d) un módulo de control de prioridad conectado a la unidad de control de válvulas para procesar una o más señales de control de la primera interfaz de usuario y la segunda interfaz de usuario basándose en una prioridad predeterminada, en donde las señales de control se trasmiten, mediante la unidad de control de válvulas, para controlar las correspondientes válvulas eléctricas; caracterizado por que el sistema comprende, además: (e) un sistema de acoplamiento de endoscopio conectado al módulo de control de prioridad y al endoscopio, comprendiendo el sistema de acoplamiento de endoscopio un sensor de detección de acoplamiento configurado para detectar un estado de acoplamiento de endoscopio de modo que se determinen una pluralidad de prioridades basándose en el estado de acoplamiento de endoscopio, determinando la pluralidad de prioridades el control de las funciones de válvula de la primera interfaz de usuario, la segunda interfaz de usuario o ambas.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de endoscopia robótico flexible mejorado
CAMPO TÉCNICO
La presente divulgación se refiere a un sistema de endoscopia robótico flexible que incluye un cuerpo de endoscopio y un eje alargado flexible que se extiende desde el mismo en el que puede insertarse al menos un instrumento endoscópico robótico accionado por un tendón; una estación de acoplamiento o un sistema de acoplamiento de endoscopio con el que el cuerpo del endoscopio puede acoplarse de forma liberable; y un mecanismo de traslación operable para desplazar selectiva y longitudinalmente el instrumento o instrumentos endoscópicos dentro del eje alargado flexible cuando el cuerpo del endoscopio está acoplado. La presente divulgación se refiere además a diversas mejoras del sistema de endoscopia robótico flexible, en particular la inclusión de un bloque de acoplamiento; control de un freno de estación de acoplamiento; ajuste y/o relajación de la tensión del alambre; protección frente a daños de instrumentos quirúrgicos mediante detección del ángulo de flexión; la inclusión de un chip de memoria en el endoscopio; la inclusión de una caja de control de válvulas; un mecanismo de limpieza para una lente relacionada con formación de imágenes (por ejemplo, de un endoscopio de formación de imágenes); disposiciones de lúmenes particulares; y un sensor o sensores de posición distales del instrumento quirúrgico del sistema de endoscopia. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las Figuras 1A -1D son ilustraciones relacionadas con un bloque de acoplamiento para el sistema de endoscopia, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 2A -2C son ilustraciones relacionadas con el control de freno de la estación de acoplamiento para sistema de endoscopia, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 3A -3E son ilustraciones relacionadas con el ajuste y/o relajación de tensión del alambre para el sistema de endoscopia, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 4A -4B son ilustraciones relacionadas con un chip de memoria para el sistema de endoscopia, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 5A -5B son ilustraciones relacionadas con una caja de control de válvulas para el sistema de endoscopia, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 6A -6F son ilustraciones relacionadas con un mecanismo de limpieza para una lente relacionada con formación de imágenes, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 7A -7C son ilustraciones relacionadas con disposiciones de lúmenes particulares para el sistema de endoscopia, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 8 es una ilustración relacionada con un sensor o sensores de posición distales de instrumento quirúrgico para el sistema de endoscopia, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La invención y las realizaciones preferentes de la misma se definen en la reivindicación independiente 1 y las reivindicaciones dependientes.
En la presente divulgación, la descripción de un elemento dado o consideración o uso de un número de elemento particular en una Figura o una referencia al mismo en el material descriptivo correspondiente puede abarcar el mismo, un elemento equivalente o análogo o número de elemento identificado en otra Figura o material descriptivo asociado con el mismo. El uso de T en una Figura o texto asociado se entiende que significa "y/o" a menos que se indique de otro modo. Se ha de entender que la enumeración de un valor numérico o intervalo de valores particular en el presente documento incluye o es una enumeración de un valor numérico o intervalo de valores aproximado, por ejemplo, dentro de / - 20 %, / - 15 %, / - 10 %, o / - 5 %.
Como se usa en el presente documento, el término "conjunto" corresponde o se define como una organización finita no vacía de elementos que exhibe matemáticamente una cardinalidad de al menos 1 (es decir, un conjunto como se define en el presente documento puede corresponder a una unidad, singlete o conjunto de un elemento individual, o un conjunto de elementos múltiples), de acuerdo con definiciones matemáticas conocidas (por ejemplo, de forma correspondiente a la descrita en An Introduction to Mathematical Reasoning: Numbers, Sets, and Functions, "Chapter 11: Properties of Finite Sets" (por ejemplo, como se indica en la pág. 140), de Peter J. Eccles, Cambridge University Press (1998)). En general, un elemento de un conjunto puede incluir o ser un sistema, un aparato, un dispositivo, una estructura, un objeto, un proceso, un parámetro físico o un valor, dependiendo del tipo de conjunto en consideración.
Un sistema de endoscopia de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce del documento de la técnica anterior JP H11 123174.
Realizaciones representativas de un sistema de endoscopia
Las realizaciones de acuerdo con la presente divulgación se refieren a sistemas de endoscopia robóticos flexibles maestro -esclavo, que incluyen un sistema del lado maestro y un sistema del lado esclavo que puede controlarse o se controla por el sistema del lado maestro. Dependiendo de los detalles de la realización, una o más partes de un sistema de endoscopia robótica flexible maestro -esclavo de acuerdo con la presente divulgación pueden corresponder o ser análogas a o incluir uno o más tipos de elementos, estructuras y/o dispositivos descritos (a) en el documento de Solicitud de Patente Internacional n.° PCT/SG2013/000408; y/o (b) el documento de Publicación de Patente Internacional n.° WO 2010/138083.
Un sistema de endoscopia robótico flexible maestro -esclavo de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye un maestro/sistema maestro/sistema del lado maestro (por ejemplo, unidad de consola de cirujano) que tiene elementos del lado maestro asociados al mismo, y un esclavo/sistema esclavo/sistema de lado esclavo (por ejemplo, sistema de carro del lado del paciente) que tiene elementos del lado esclavo asociados al mismo.
En diversas realizaciones, hay un extremo distal de un aparato de endoscopia dispuesto en un sistema esclavo o del lado esclavo, el sistema maestro y el sistema esclavo están configurados para la comunicación de señales entre sí de modo que el sistema maestro pueda dar órdenes al sistema esclavo y el sistema esclavo puede controlar, maniobrar, manipular, posicionar y/u operar con precisión (a) un conjunto de brazos robóticos y los correspondientes efectores terminales transportados o soportados por un endoscopio (también denominado en el presente documento endoscopio de transporte) del sistema esclavo, y posiblemente (b) un endoscopio de formación de imágenes o un miembro de sonda de formación de imágenes transportado o soportado por el endoscopio de transporte, en respuesta a las entradas del sistema maestro. En algunas realizaciones, el endoscopio de transporte no incluye el endoscopio de formación de imágenes para reducir el diámetro exterior del endoscopio de transporte. Esto sería útil para mantener el endoscopio de transporte más pequeño para su inserción en el cuerpo y para hacer que el endoscopio de transporte sea más flexible con fines de maniobrabilidad. En lugar del endoscopio de formación de imágenes, el endoscopio de transporte puede tener una lente de cámara o un pequeño dispositivo de formación de imágenes dispuesto en el extremo distal del endoscopio de transporte.
En diversas realizaciones, el endoscopio de formación de imágenes o el miembro de la sonda de formación de imágenes está configurado habitualmente para al menos un desplazamiento de ondulación y posiblemente también un movimiento de balanceo (por ejemplo, alrededor de un eje central o longitudinal del endoscopio de formación de imágenes o el miembro de la sonda de formación de imágenes) en respuesta a señales de control recibidas del sistema maestro y/o un conjunto de controles que lleva el endoscopio de transporte. En algunas realizaciones, el endoscopio de formación de imágenes/miembro de sonda de formación de imágenes está configurado para movimiento de oscilación vertical, oscilación transversal y/o cabeceo, tal como mediante tendones transportados internamente, en cuyo caso el endoscopio de formación de imágenes/miembro de sonda de formación de imágenes puede denominarse endoscopio de formación de imágenes/miembro de sonda de formación de imágenes controlado robóticamente. Las señales de control para manipular espacialmente un endoscopio de formación de imágenes/miembro de sonda de imágenes controlado robóticamente pueden generarse por el sistema maestro, y/o un conjunto de controles del sistema esclavo, tales como botones de control, interruptores, una palanca de mando o similares transportados por el endoscopio de transporte.
Los sistemas maestro y esclavo pueden estar configurados además de modo que el sistema esclavo pueda proporcionar dinámicamente señales de retroalimentación táctil/háptica (por ejemplo, señales de retroalimentación de fuerza) al sistema maestro a medida que los brazos robóticos y/o efectores terminales asociados a ellos se posicionan, manipulan u operan. Tales señales de retroalimentación táctil/háptica están correlacionadas o se corresponden con las fuerzas ejercidas sobre los brazos robóticos y/o efectores terminales en un entorno en el que residen los brazos robóticos y efectores terminales.
Diversas realizaciones de acuerdo con la presente divulgación se refieren a situaciones o entornos quirúrgicos, por ejemplo, procedimientos de Cirugía endoscópica transluminal con orificios naturales (NOTES) realizados en un paciente o sujeto mientras está dispuesto en una mesa o plataforma quirúrgica. En tales realizaciones, al menos partes del sistema esclavo están configuradas para residir en una sala de endoscopia, quirófano (OT) o sala de operaciones (OR). Dependiendo de detalles de la realización, el sistema maestro puede residir dentro o fuera (por ejemplo, cerca o lejos) de la sala de endoscopia, OT u OR. La comunicación entre el sistema maestro y el sistema esclavo puede producirse directamente (por ejemplo, a través de un conjunto de líneas de comunicación local y/o comunicación inalámbrica local), o indirectamente a través de una o más redes (por ejemplo, una red de área local (LAN), una red de área amplia (WAN) y/o Internet) de acuerdo con detalles de la realización.
En una realización, el sistema maestro incluye un marco o estructura de consola que porta manipuladores o dispositivos de entrada háptica de consola de cirujano izquierdo y derecho, un conjunto de dispositivos/botones de entrada operados con la mano adicionales/auxiliares; un conjunto de controles o pedales operados con el pie; un dispositivo de visualización; y un módulo de procesamiento. La estructura del marco/consola puede incluir un conjunto de ruedas de modo que el sistema maestro sea fácilmente portátil/posicionable en un entorno de uso previsto (por ejemplo, OT/OR, o una habitación externa o alejada del mismo); y un conjunto de apoyabrazos. Durante un procedimiento de endoscopia representativo, un cirujano se coloca o sienta con respecto al sistema maestro de modo que sus manos izquierda y derecha puedan sostener o interactuar con los dispositivos de entrada háptica izquierdo y derecho y sus pies puedan interactuar con los pedales. El módulo de procesamiento procesa las señales recibidas de los dispositivos de entrada háptica, los dispositivos de entrada operados con la mano adicionales/auxiliares y los pedales, y emite las órdenes correspondientes al sistema esclavo para manipular/posicionar/controlar los brazos robóticos y efectores terminales correspondientes a ello, y posiblemente manipular/posicionar/controlar el endoscopio de formación de imágenes. El módulo de procesamiento puede recibir además señales de retroalimentación táctil/háptica del sistema esclavo y transmitir dichas señales de retroalimentación táctil/háptica a los manipuladores de la consola del cirujano/dispositivos de entrada háptica. Se describen con detalle formas representativas de generar señales de retroalimentación táctil/háptica en el documento de Solicitud de Patente Internacional n.° WO 2010/138083. El módulo de procesamiento incluye recursos informáticos/de procesamiento y comunicación (por ejemplo, una o más unidades de procesamiento, memoria/recursos de almacenamiento de datos, incluyendo memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria de solo lectura (ROM) y posiblemente uno o más tipos de unidades de disco, y una unidad de comunicación en serie y/o una unidad de comunicación en red) de forma fácilmente comprensible para el experto en la materia pertinente.
En una realización, el sistema esclavo incluye un endoscopio o un endoscopio de transporte que tiene un eje alargado flexible; un sistema de acoplamiento/estación de acoplamiento de endoscopio al que el endoscopio de transporte puede acoplarse de forma selectiva/seleccionable (por ejemplo, montar/acoplar y desmontar/desacoplar); un subsistema de formación de imágenes; un subsistema de función de soporte de endoscopia y una unidad de control de válvulas asociada o caja controladora de válvulas (VCB); una unidad de accionamiento o caja de motores; y una unidad de control principal. En varias realizaciones, el sistema esclavo incluye además un carro, soporte o estante del lado del paciente configurado para portar al menos algunos elementos del sistema esclavo. El carro del lado del paciente incluye habitualmente ruedas para facilitar la portabilidad y posicionamiento del sistema esclavo (por ejemplo, en una ubicación deseada dentro de un OT/OR).
En resumen, el subsistema de formación de imágenes facilita la provisión o suministro de iluminación al endoscopio de formación de imágenes, así como el procesamiento y presentación de las señales ópticas capturadas por el endoscopio de formación de imágenes. El subsistema de formación de imágenes incluye un dispositivo de visualización ajustable configurado para visualizar (por ejemplo, en tiempo real) las imágenes capturadas por el endoscopio de formación de imágenes, de forma fácilmente comprensible para el experto en la materia pertinente. El subsistema de función de soporte de endoscopia en asociación con la caja controladora de válvulas facilita la provisión controlada selectiva de insuflación o presión positiva, succión o presión negativa/de vacío, e irrigación al endoscopio de transporte, como también entenderá fácilmente el experto en la materia pertinente. La unidad de accionamiento/caja de motores proporciona una pluralidad de accionadores o motores configurados para impulsar los brazos robóticos y los efectores terminales bajo el control de la unidad de control principal, que incluye un conjunto de controladores de motores.
La unidad de control principal gestiona además la comunicación entre el sistema maestro y el sistema esclavo, y procesa las señales de entrada recibidas desde el sistema maestro para operar los brazos robóticos y efectores terminales de forma que se correspondan directa y precisamente con la manipulación del cirujano de los dispositivos de entrada háptica del sistema maestro. En múltiples realizaciones, la unidad de control principal genera además las señales de retroalimentación táctil/háptica mencionadas anteriormente, y comunica dichas señales de retroalimentación táctil/háptica al sistema maestro en tiempo real. Se describen con detalle formas representativas de generar señales de retroalimentación táctil/háptica en el documento de Solicitud de Patente Internacional n.° WO 2010/138083. La unidad de control principal incluye procesamiento de señales/datos, memoria/almacenamiento de datos y recursos de comunicación de señales (por ejemplo, uno o más microprocesadores, RAM, ROM, posiblemente una unidad de disco de estado sólido u otro tipo, y una unidad de comunicación en serie y/o unidad de interfaz de red) de forma fácilmente comprensible para el experto en la materia pertinente.
Montajes alargados flexibles que pueden insertarse en o retirarse del endoscopio de transporte de acuerdo con una realización de la presente descripción. Los montajes alargados flexibles pueden comprender los montajes de accionamiento y un montaje de endoscopio de formación de imágenes flexible.
Los montajes de accionamiento pueden ser, incluir o estar unidos a brazos robóticos/instrumentos quirúrgicos/instrumentos quirúrgicos robóticos. Algunos ejemplos incluyen una pinza y una espátula de cauterización, de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Además, el montaje de endoscopio de formación de imágenes flexible puede ser una sonda de endoscopio de formación de imágenes de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
El endoscopio de transporte comprende un cuerpo principal en un extremo proximal y un eje alargado flexible que se extiende hacia un extremo distal. El endoscopio de transporte incluye además un montaje de conector de función de soporte de endoscopia mediante el que el cuerpo principal del endoscopio de transporte puede acoplarse a la caja controladora de válvulas, de forma fácilmente comprensible para el experto en la materia pertinente. El cuerpo principal puede estar hecho de materiales rígidos tales como plásticos duros o metales y el eje alargado flexible está hecho de materiales flexibles tales como caucho, materiales similares al caucho y/o materiales plásticos blandos.
El cuerpo principal incluye o define una parte proximal, límite, superficie o extremo del endoscopio de transporte y proporciona una pluralidad de entradas de inserción a través de las que son accesibles los canales o pasos que se extienden dentro y a lo largo del eje alargado flexible del endoscopio de transporte. El cuerpo principal comprende una parte de extremo proximal o extremo proximal y una parte de extremo distal o extremo distal, y un alojamiento que se extiende entre o desde el extremo próximo al extremo distal. El alojamiento comprende una pluralidad de superficies y la pluralidad de entradas de inserción. La pluralidad de entradas de inserción está portada por el extremo proximal del cuerpo principal, por ejemplo, de modo que la pluralidad de entradas de inserción resida en al menos una superficie del alojamiento en el extremo proximal del cuerpo principal (por ejemplo, una superficie superior o un conjunto de superficies superiores del alojamiento en el extremo proximal del cuerpo principal).
En varias realizaciones, el cuerpo principal proporciona además una interfaz de control para el endoscopio de transporte, mediante la que un endoscopista puede ejercer control de navegación sobre el eje alargado flexible del endoscopio de transporte. Por ejemplo, el cuerpo principal puede incluir una diversidad de elementos de control, tales como uno o más botones, tiradores, interruptores, palancas, palancas de mando y/u otros elementos de control para facilitar el control del endoscopista sobre las operaciones del endoscopio de transporte, de forma fácilmente comprensible para el experto habitual en la materia pertinente.
El eje alargado flexible está configurado para extenderse lejos del extremo distal del cuerpo principal y terminar en un extremo distal del endoscopio de transporte. El eje alargado flexible comprende un extremo proximal, un extremo distal, un eje central (no ilustrado) y una pluralidad de canales dentro del mismo para transportar partes de montajes alargados flexibles y una abertura dispuesta en, próxima a o cerca del extremo distal del eje alargado flexible para cada uno de la pluralidad de canales.
La pluralidad de canales puede comprender un conjunto de canales de instrumentos que portan montajes de accionamiento. En diversas realizaciones, los canales también pueden comprender pasos para permitir la administración de insuflación o presión positiva, succión o presión de vacío, e irrigación a un entorno en el que reside el extremo distal del eje alargado flexible.
Cada montaje de accionamiento comprende habitualmente a un tipo dado de herramienta endoscópica. Por ejemplo, en una implementación representativa, un primer montaje de accionamiento puede portar un primer brazo robótico que tiene una pinza o un tipo similar de efector terminal; y un segundo montaje de accionamiento puede portar un segundo brazo robótico que tiene una espátula de cauterización o un tipo similar de efector terminal de cauterización. El conjunto de canales de instrumentos incluye al menos un canal configurado para portar partes de un montaje de accionamiento flexible que puede insertarse y retirarse del endoscopio de transporte. Cada montaje de accionamiento incluye un brazo robótico y un efector terminal que corresponde a ello; elementos de control flexibles, elementos de tendón, o tendones mediante los que el brazo robótico y el efector terminal pueden posicionarse o manipularse de acuerdo con un número predeterminado de DOF; y una interfaz o adaptador mediante el que los tendones flexibles del montaje de accionamiento pueden acoplarse y desacoplarse mecánicamente de accionadores específicos dentro de la caja de motores. En diversas realizaciones, cada tendón reside dentro de una funda flexible correspondiente (por ejemplo, una bobina helicoidal). En algunas realizaciones, el montaje de accionamiento puede ser desechable. En una realización, un montaje de accionamiento dado incluye un brazo robótico y su correspondiente efector terminal, un manguito exterior alargado flexible y/o una bobina que porta internamente una pluralidad de elementos de tendón/funda, de modo que puedan aplicarse selectivamente fuerzas de tensión o mecánicas a elementos de tendón particulares para manipular y controlar con precisión el funcionamiento del brazo robótico y/o el efector terminal; y un adaptador de entrada de instrumento mediante el que pueden acoplarse mecánicamente tendones dentro del manguito exterior a los accionadores correspondientes dentro de la caja de motores, como se detalla posteriormente. Se describen detalladamente tipos representativos de elementos de tendón/funda, brazos robóticos y efectores terminales, así como formas representativas en las que los elementos del tendón pueden acoplarse a y controlar partes de un brazo robótico (por ejemplo, articulaciones/primitivas de articulación) y/o un efector terminal correspondiente para proporcionar maniobrabilidad/manipulabilidad relativa a los DOF disponibles en (a) el documento de Solicitud de Patente Internacional n.° PCT/SG2013/000408; y/o (b) el documento de Publicación de Patente Internacional n.° WO 2010/138083. Un tendón dado y su correspondiente funda pueden definirse como un elemento de tendón/funda. El brazo robótico, el efector terminal, y partes del manguito/bobina exterior pueden insertarse en un canal de instrumentos del eje alargado flexible del endoscopio de transporte, de modo que el brazo robótico y el efector terminal alcancen o alcancen aproximadamente, y puedan extenderse una distancia predeterminada más allá del extremo distal del eje alargado flexible. Como se describe con detalle posteriormente, el manguito/bobina exterior del montaje de accionamiento, y por tanto el brazo robótico y el efector terminal, pueden trasladarse o elevarse selectiva y longitudinalmente (es decir, desplazarse distal o proximalmente con respecto al extremo distal del eje alargado flexible) mediante un módulo, unidad, etapa o mecanismo de traslación de modo que las posiciones proximal -distal del brazo robótico y el efector terminal con respecto al extremo distal del eje alargado flexible pueden ajustarse en un entorno más allá del extremo distal del eje flexible eje alargado, hasta una distancia máxima predeterminada lejos del extremo distal del eje alargado flexible, para realizar un procedimiento endoscópico.
En realizaciones particulares, el montaje de accionamiento incluye un elemento de collar, cuello o banda que rodea al menos una parte del manguito/bobina exterior a una distancia predeterminada de la punta distal del efector terminal. Como se detalla posteriormente, el elemento de collar está diseñado para enganchar por acoplamiento con un receptor del mecanismo de traslación, de modo que la traslación longitudinal/ondulatoria del elemento de collar a lo largo de una distancia dada con respecto al extremo distal del eje alargado flexible dé como resultado la correspondiente traslación longitudinal/ondulatoria del brazo robótico y el efector terminal.
En varias realizaciones, la pluralidad de canales provistos dentro del eje alargado flexible del endoscopio de transporte incluye además un canal de endoscopio de formación imágenes, que está configurado para portar partes de un montaje de endoscopio de formación de imágenes flexible que puede insertarse y/o retirarse del endoscopio de transporte. De forma análoga o en general análoga a la descrita anteriormente para el montaje de accionamiento, en una realización, el montaje de endoscopio de formación de imágenes incluye un manguito, bobina o eje exterior flexible que rodea o forma una superficie exterior del endoscopio de formación de imágenes flexible; un adaptador de entrada de formación de imágenes mediante el que un conjunto de tendones correspondientes a, o dentro de, el endoscopio de formación imágenes puede acoplarse mecánicamente a los accionadores correspondientes dentro de la caja de motores de modo que una parte distal del endoscopio de imágenes pueda maniobrarse o posicionarse selectivamente de acuerdo con uno o más DOF (por ejemplo, movimiento de oscilación vertical y/o transversal) en un entorno, cerca y/o más allá del extremo distal del eje alargado flexible; y un montaje de conector de formación de imágenes mediante el que los elementos electrónicos y/u ópticos (por ejemplo, fibras ópticas) del endoscopio de formación de imágenes pueden acoplarse electrónica y/u ópticamente, respectivamente, a una unidad de procesamiento de imágenes del subsistema de formación de imágenes. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el endoscopio de formación de imágenes puede incluir o acoplarse a tendones de modo que un extremo o cara distal del endoscopio de formación de imágenes pueda capturar de forma selectiva/seleccionable imágenes anterógradas y retrógradas de los brazos robóticos y efectores terminales durante un procedimiento endoscópico. Se describen realizaciones representativas de endoscopios de formación de imágenes y elementos de control tales como tendones asociados a los mismos que pueden incorporarse a un montaje de endoscopio de formación de imágenes de acuerdo con una realización de la presente divulgación en el documento de Solicitud de Patente Internacional n.° PCT/SG2013/000408 a esto. En algunas realizaciones, el montaje de endoscopio de formación de imágenes puede ser desechable.
De forma idéntica, esencialmente idéntica o análoga a la del montaje de accionamiento, el manguito exterior del montaje de endoscopio de formación de imágenes y, por tanto, el extremo distal del endoscopio de formación de imágenes, se puede trasladarse/ondularse selectiva y longitudinalmente con respecto al extremo distal del eje alargado flexible mediante el mecanismo de traslación, de modo que la posición longitudinal o proximal -distal del endoscopio de formación de imágenes pueda ajustarse en, cerca y/o más allá del extremo distal del eje alargado flexible a través de un intervalo predeterminado de distancia proximal -distal en asociación con un procedimiento endoscópico.
En diversas realizaciones, el montaje de endoscopio de formación de imágenes incluye un elemento de collar que rodea al menos partes del manguito exterior del montaje de endoscopio de formación de imágenes a una distancia predeterminada lejos del extremo distal del endoscopio de formación de imágenes. El elemento de collar está configurado para enganchar por acoplamiento con un receptor o estructura de recepción del mecanismo de traslación, de modo que el desplazamiento longitudinal/ondulatorio del elemento de collar a lo largo de una distancia dada con respecto al extremo distal del eje alargado flexible dé como resultado el correspondiente desplazamiento longitudinal/ondulatorio del extremo distal del endoscopio de formación de imágenes.
Como resultado, en varias realizaciones, el endoscopio de transporte puede tener dos brazos robóticos y los correspondientes efectores terminales portados por el mismo, así como un endoscopio de formación imágenes flexible, posicionado en un entorno más allá de un extremo distal de un endoscopio de transporte de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
En una realización, los montajes alargados flexibles que comprenden montajes de accionamiento y un montaje de endoscopio de formación de imágenes flexible pueden ser insertables en la pluralidad de canales dentro del eje alargado flexible a través de las entradas de inserción, siendo los ejes de los montajes alargados flexibles paralelos al eje central del eje alargado flexible. De forma correspondiente o equivalente, cada una de las entradas de inserción puede tener un eje de inserción correspondiente a ello, a lo largo del que es insertable un montaje de accionamiento o el montaje de endoscopio de formación de imágenes flexible, de modo que los ejes de inserción de las entradas de inserción sean paralelos al eje central del eje alargado flexible en la región proximal o el extremo del eje alargado flexible. Para una entrada de inserción dada, un plano de una apertura o abertura de la entrada de inserción en y a través del que es insertable/se inserta un montaje de accionamiento o el montaje de endoscopio de formación de imágenes flexible, es transversal o perpendicular a su eje de inserción.
Cuando los montajes de accionamiento y el montaje de endoscopio de formación de imágenes flexible se han insertado completamente en el endoscopio de transporte antes de su manipulación en un entorno externo al extremo distal del eje alargado flexible durante un procedimiento endoscópico, cada elemento de collar permanece fuera y al menos ligeramente alejado del eje alargado flexible y, en diversas realizaciones, fuera y al menos ligeramente alejado del cuerpo principal del endoscopio de transporte, de modo que pueda producirse libremente movimiento de traslación longitudinal u ondulación de un elemento de collar dado a través de un intervalo de distancia proximal -distal predeterminado mediante la unidad de traslación, sin interferencia del eje alargado flexible y/o del cuerpo principal.
De ese modo, el manguito/bobina exterior de cada montaje de accionamiento debe extenderse distalmente una longitud suficiente lejos de un límite distal de su elemento de collar de modo que el efector terminal alcance o alcance aproximadamente el extremo distal del eje alargado flexible cuando el elemento de collar reside en la posición más proximal con respecto a la unidad de traslación. De forma similar, el manguito exterior del montaje de endoscopio de formación de imágenes debe extenderse distalmente una longitud suficiente lejos de su elemento de collar de modo que el extremo distal del endoscopio de formación de imágenes resida en una posición pretendida en, próxima a o cerca del extremo distal del eje alargado flexible cuando el elemento de collar está en la posición más proximal con respecto a la unidad de traslación.
El cuerpo principal puede comprender un alojamiento que se extiende hasta el extremo proximal, y un agarre hacia el extremo distal. Además, el cuerpo principal puede comprender además una funda de alivio de tensión que conecta el cuerpo principal y el eje alargado flexible. En una realización más refinada, el alojamiento puede incluir o ser una estructura cuboide o generalmente cuboide (por ejemplo, un tubo rectangular o generalmente rectangular cuboide), y pueden formarse una pluralidad de entradas de inserción en una superficie superior y/o por encima de la misma hacia el extremo proximal del alojamiento. Además, puede proporcionarse un miembro de unión engancha el endoscopio de transporte con otros elementos del sistema esclavo, por ejemplo, el sistema de acoplamiento o la estación de acoplamiento del endoscopio, en una superficie lateral del alojamiento. El agarre proporciona una región, parte o estructura que un médico (por ejemplo, un endoscopista o cirujano) puede sostener para acoplar o enganchar el endoscopio de transporte con otros elementos del sistema esclavo, y ajustar, posicionar o mover espacialmente partes del endoscopio de transporte con respecto a otros elementos del sistema esclavo y/o el sujeto o paciente.
A continuación, se describen diversas realizaciones representativas y realizaciones de mejoras del sistema de endoscopia robótico flexible mencionado anteriormente.
Realizaciones representativas de un bloque de acoplamiento
Las Figuras 1A -1D ilustran diversas vistas del bloque de acoplamiento 4 en una realización de la invención. El bloque de acoplamiento 4 incluye un eje longitudinal 12 y una cavidad de pasador de bloqueo 14. El bloque de acoplamiento 4 es de forma rectangular y está diseñado para ser una interfaz entre el endoscopio y el sistema de endoscopia robótico flexible, y está unido permanentemente al extremo proximal del cuerpo de control 3 del endoscopio. El bloque de acoplamiento 4 comprende dos o más conectores/Luer de canal de instrumento, una característica de posición de alineación descentrada y una cavidad de pasador de bloqueo 14. La característica de posición de alineación descentrada está dispuesta lejos del centro geométrico o centroide, o eje simétrico, del bloque de acoplamiento 4. La cavidad de pasador de bloqueo 14 proporciona una región o un receptáculo para recibir un pasador de bloqueo o un dispositivo de bloqueo para asegurar el bloque de acoplamiento 4. El bloque de acoplamiento 4 se usa para ayudar o asistir al endoscopio a alinearse y conectarse con el mecanismo de acoplamiento.
Con respecto a la ubicación del bloque de acoplamiento 4 en el cuerpo de control 3 del endoscopio, es necesario considerar la operatividad del endoscopio durante el procedimiento (por ejemplo, inserción del endoscopio dentro del cuerpo humano) y la insertabilidad del instrumento quirúrgico en cada lumen del endoscopio. Considerando la operatividad del endoscopio, es deseable disponer o ubicar el bloque de acoplamiento 4 en el cuerpo de control del endoscopio 3 de modo que no perturbe la operativa del médico. Considerando la insertabilidad del instrumento quirúrgico en el lumen del endoscopio, es deseable hacer que las trayectorias del instrumento sean lo más rectas posibles sin introducir una flexión, tal como una curva en Y o una curva en S en la entrada del instrumento 5 ya que dañaría los instrumentos quirúrgicos internos dentro de los lúmenes. Para cumplir los requisitos anteriores, 1) el bloque de acoplamiento 4 está dispuesto o ubicado en un extremo proximal del cuerpo de control 3 del endoscopio; 2) la entrada del lumen del instrumento quirúrgico está dispuesta o ubicada en un extremo proximal del bloque de acoplamiento 4; y 3) la trayectoria del lumen del instrumento en el bloque de acoplamiento 4 es recta.
El bloque de acoplamiento 4 está diseñado para permitir que el endoscopio se acople a la estación de acoplamiento o al sistema de acoplamiento del endoscopio. El bloque de acoplamiento 4 encapsula las entradas de instrumento quirúrgico 5 y permite que salgan de la cara superior del bloque de acoplamiento 4 a través de conectores/Luer de canal. El bloque de acoplamiento 4 está unido al extremo proximal del cuerpo de control del endoscopio 3. La unión puede ser por medios temporales, medios permanentes o medios semipermanentes. Esta configuración permite acoplar el endoscopio al mecanismo de acoplamiento de la estación de acoplamiento mientras alinea las entradas de instrumento quirúrgico 5 con las respectivas cajas de motores de instrumento quirúrgico, y el bloque de acoplamiento 4 está unido al cuerpo del endoscopio con durabilidad mecánica y estanqueidad.
El bloque de acoplamiento 4 está diseñado de modo que solo pueda insertarse en la estación de acoplamiento o en el sistema de acoplamiento del endoscopio en dos orientaciones posibles: una correctamente y otra incorrectamente.
Por ejemplo, el bloque de acoplamiento 4 puede tener un perfil rectangular, generalmente rectangular, trapezoidal o generalmente trapezoidal. Con la característica de posición de alineación descentrada en la parte trasera del bloque de acoplamiento 4, el endoscopio puede insertarse en la estación de acoplamiento en una sola orientación. Si un usuario o endoscopista intenta insertar el endoscopio en otra orientación, el usuario o endoscopista experimentará un impedimento (debido a la característica de acoplamiento descentrado en el mecanismo de acoplamiento que impide que el endoscopio se inserte más) después de insertar el endoscopio en la estación de acoplamiento aproximadamente de 15 a 20 mm y no puede insertar más el endoscopio. Esto activará o alertará al usuario para que cambie a otra orientación para el acoplamiento del endoscopio. En particular, el usuario o endoscopista necesitará cambiar la orientación del endoscopio en 180 grados e insertar el endoscopio nuevamente.
La Figura 1C muestra la característica de posición de alineación descentrada y la cavidad de pasador de bloqueo 14 en el bloque de acoplamiento 4. La característica de posición de alineación descentrada permite que el conector de acoplamiento se inserte solo en una única orientación predefinida. La cavidad de pasador de bloqueo 14 es una característica en la que un pasador cargado por resorte del mismo diámetro que la cavidad se inserta automáticamente cuando el pasador y la cavidad quedan alineados axialmente. Las características de posición de alineación descentrada y la cavidad de pasador de bloqueo 14 están diseñadas con filetes generosos para permitir que se use un dedo y una toallita/paño químico para ayudar en el proceso de limpieza del endoscopio después de un procedimiento de endoscopia. Por consiguiente, el bloque de acoplamiento 4 es fácil de limpiar ya que no hay características profundas o cóncavas presentes en las superficies exteriores del bloque de acoplamiento 4. La Figura 1D muestra una vista en corte del bloque de acoplamiento 4.
Realizaciones representativas del control de freno de estación de acoplamiento
Diversas referencias de la técnica anterior describen el uso de frenos y control de frenos en endoscopios o aparatos de endoscopia. El documento de Patente US 4.854.301 (Aparato de endoscopio que tiene una silla con un interruptor) desvela la operación de un endoscopio al unir el endoscopio a un brazo que tiene un soporte de endoscopio. Se implementa un freno electromagnético en el brazo, y la conexión/desconexión del freno electromagnético se controla usando un botón que se implementa en el soporte del endoscopio. El documento de Patente US 6.569.084 (Soporte de endoscopio y dispositivo de endoscopio) desvela la operación de un endoscopio por unión del endoscopio a un brazo que tiene un soporte de endoscopio. El endoscopio puede operarse usando el controlador que está implementado en el brazo. Se implementa un freno electromagnético en el brazo, y la conexión/desconexión del freno electromagnético se controla usando un botón que se implementa en el soporte del endoscopio. El documento de Patente JP 4402444 (Soporte de endoscopio y dispositivo de endoscopio) desvela la operación de un endoscopio por unión del cuerpo de control del endoscopio 3 al brazo que tiene un soporte de endoscopio y soporte de la parte de inserción del endoscopio mediante el soporte que está implementado en otro brazo. Se implementa un freno electromagnético en un brazo, y la conexión/desconexión del freno electromagnético se controla usando un botón que se implementa en el soporte del endoscopio.
Un problema técnico asociado a las referencias de la técnica anterior mencionadas anteriormente es que un endoscopista no puede operar el botón/interruptor de control de freno que está implementado en el brazo o soporte del endoscopio usando su mano izquierda, mientras que opera el endoscopio que está unido al soporte del endoscopio. Cuando el endoscopista opera el endoscopio que está unido al soporte del endoscopio, el endoscopista debe soltar su mano izquierda, que sostiene el cuerpo de control del endoscopio 3, del cuerpo de control del endoscopio 3. Alternativamente, el endoscopista tiene que operar el control de freno usando su mano derecha, que sostiene la parte de inserción del endoscopio.
De ese modo, un objetivo es mejorar la operatividad del control de freno para mejorar la eficacia del tratamiento endoscópico. El endoscopista podría operar el control del freno, mientras sostiene el cuerpo de control del endoscopio 3 con su mano izquierda. El endoscopista también podría sostener el cuerpo de control del endoscopio 3 y la parte de inserción con la mano, mientras controla el freno.
Una posible solución es implementar un botón o interruptor o sensor de control del freno en el cuerpo de control del endoscopio 3. Existen varias condiciones para la implementación del botón/interruptor/sensor de control del freno. La ubicación del botón/interruptor/sensor de control del freno es donde un endoscopista puede controlarlo usando la mano izquierda, o donde un endoscopista puede controlar el botón/interruptor/sensor cuando está agarrando el cuerpo de control del endoscopio 3 con la mano izquierda. Las condiciones de trabajo del freno son las siguientes:
(a) Mientras el dedo de la mano izquierda del endoscopista está presionando el botón o el sensor detecta que el endoscopista está agarrando el cuerpo de control 3 con la mano izquierda, el freno está desactivado. De ese modo, el endoscopista puede seguir pulsando el botón o trabajando sobre el sensor.
(b) Una vez se presiona el botón o se conecta el interruptor, se puede cambiar el control del freno, CONECTADO < -> DESCONECTADO. El endoscopista puede pulsar fácilmente el botón/interruptor o trabajar sobre el sensor.
Cuando el endoscopista no pretende operar el botón/interruptor/sensor, el botón/interruptor/sensor no funciona. El endoscopio está conectado eléctricamente al sistema (Procesador principal PSC/Procesador principal SCU) que controla el control del freno.
Además de la condición de trabajo (a) anterior, existen diversas realizaciones del botón/interruptor/sensor mientras se mantiene presionado y el freno está apagado, como se describe a continuación.
Las Figuras 2A -2C ilustran realizaciones que usan una función de control de freno 1 ubicada en el cuerpo de control del endoscopio 3, los botones de succión y alimentación de gas y agua 2, el bloque de acoplamiento 4 y las entradas de instrumento 5. Los complementos o componentes de estas realizaciones incluyen: un botón de control remoto como en los endoscopios comerciales; e implementación del botón en el cuerpo de control 3, donde puede tener acceso el dedo del endoscopista. La Figura 2C ilustra la función de control de freno 1 en el lugar 2C -100 en la Estación de acoplamiento.
Las realizaciones pueden usar un interruptor de tipo palanca, por ejemplo, un botón de palanca o palanca de pulsación. Los complementos o componentes de estas realizaciones incluyen un interruptor de tipo palanca que se implementa en la etapa del cuerpo de control 3 y se usa como un gatillo de pistola. Cuando el interruptor de palanca está conectado, el dedo medio del endoscopista se usa para pulsar el interruptor. El interruptor puede incluir una característica de recuperación elástica: para desconectar el freno, el endoscopista continúa pulsando la palanca; y para conectar el freno, el endoscopista suelta la palanca.
Las realizaciones pueden incluir un interruptor de tipo tirador, por ejemplo, un botón de palanca giratorio. Los complementos o componentes de estas realizaciones incluyen un tirador adicional, tal como una palanca de giro, que se implementa con tiradores de control de angulación 6. El tirador adicional se opera usando el pulgar de la mano izquierda del endoscopista. El interruptor puede incluir una característica de recuperación elástica: para desconectar el freno, el endoscopista gira el tirador desde la posición inicial a una posición de angulación especificada y detiene el tirador en esta posición; y para conectar el freno, el endoscopista suelta el tirador. Alternativamente, el interruptor no incluye la característica de recuperación elástica: para desactivar el freno, el endoscopista gira el tirador desde la posición inicial a una posición de angulación especificada (el endoscopista puede soltar el pulgar del tirador); y para activar el freno, el endoscopista gira el tirador de vuelta a la posición inicial. Algunos ejemplos de implementación de tal interruptor/sensor incluyen el uso de un interruptor de botón mecánico que se implementa dentro del cuerpo de control 3 y funciona mediante un tirador giratorio. Otro ejemplo es el uso de sensores de angulación.
La Figura 2B ilustra realizaciones que usan una función de control de freno 1 (que puede ser un botón o sensor) ubicada en el lado izquierdo o derecho de la empuñadura del cuerpo de control 3. Los sensores detectan si el endoscopista está sujetando la empuñadura del cuerpo de control 3. El sensor/botón se implementa en el lado derecho o izquierdo de la empuñadura del cuerpo de control 3. Para el lado derecho, el endoscopista usa los dedos para trabajar el sensor o pulsar el botón. Para el lado izquierdo, el endoscopista usa la palma para trabajar el sensor o pulsar el botón. Algunos ejemplos de tal botón/interruptor/sensor incluyen botón mecánico, sensor luminoso, sensor táctil, sensor de temperatura y sensor de presión.
Además de la condición de trabajo (b) anterior, existen diversas realizaciones del botón/interruptor/sensor una vez se presiona o se conecta, de modo que el freno se puede cambiar entre conectado y desconectado, como se describe a continuación.
En realizaciones que usan un botón de pulsación como se ilustra en la Figura 2A, el botón es el botón de control remoto como en los endoscopios comerciales, y el botón se implementa en el cuerpo de control 3, donde puede tener acceso el dedo del endoscopista. En otras realizaciones, el botón es el botón de control remoto como en los endoscopios comerciales.
En realizaciones que usan un interruptor de tipo palanca, se implementa un interruptor de tipo palanca en la etapa del cuerpo de control 3 y se usa como un gatillo de pistola. Cuando el interruptor de palanca está conectado, el dedo medio del endoscopista se usa para pulsar el interruptor. El interruptor puede incluir una característica de recuperación elástica. Para desconectar el freno, el endoscopista empuja la palanca (puede soltar el dedo de la palanca). Para conectar el freno, el endoscopista vuelve a empujar la palanca (puede soltar el dedo de la palanca).
En realizaciones que usan un interruptor de tipo tirador, se implementa un tirador adicional, por ejemplo, una palanca de giro, con tiradores de control de angulación 6 en la Figura 2B. El tirador adicional se opera usando el pulgar de la mano izquierda del endoscopista. El interruptor puede incluir una característica de recuperación elástica. Para desconectar el freno, el endoscopista gira el tirador de la posición inicial a una posición de angulación especificada (puede soltar el dedo del tirador). Para conectar el freno, el endoscopista gira nuevamente el tirador de la posición inicial a una posición de angulación especificada (puede soltar el dedo del tirador). Algunos ejemplos de tal función de control de freno incluyen un interruptor que se implementa dentro del cuerpo de control 3 y funciona mediante un tirador giratorio, así como sensores de angulación.
En otras realizaciones, pueden usarse sensores para detectar señales del endoscopista directamente, por lo que tardes sensores se implementan en el sistema. El endoscopista no tiene que usar ambas manos ni todos los dedos. Un ejemplo de tal función de control de freno 1 es un sensor de voz.
La Figura 4A muestra un diagrama de bloques de un sistema que implementa el control de freno de estación de acoplamiento. El control de freno para la estación de acoplamiento o el sistema de acoplamiento de endoscopio proporciona una función de seguridad adicional, en particular la prevención del accionamiento no intencionado de la CONEXIÓN/DESCONEXIÓN del freno. Puede implementarse un botón/interruptor/sensor de seguridad; y el botón/interruptor/sensor para cada función puede combinarse con la función de seguridad. Es deseable que el endoscopista pueda confirmar visualmente la CONEXIÓN/DESCONEXIÓN del freno durante el procedimiento de endoscopia. Por ejemplo, la condición de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN del freno puede indicarse en un monitor principal, monitor secundario y/o equipo de indicación dedicado. Otra función de seguridad del control de freno de estación de acoplamiento es la prevención de confusión operativa entre cirujano y endoscopista durante el procedimiento. Específicamente, no permite que el endoscopista desconecte el freno mientras un cirujano está operando instrumentos robóticos en la consola o unidad de consola de cirujano (SCU).
Un efecto ventajoso del control del freno de estación de acoplamiento es una mejora de la eficacia del tratamiento endoscópico, como resultado de la mejora de operatividad. El endoscopista puede operar fácilmente el control del freno, sosteniendo el cuerpo de control de endoscopio con la mano izquierda. El endoscopista puede sostener el cuerpo de control de endoscopio y la parte de inserción con la mano, cuando también está controlando el freno.
Realizaciones representativas del ajuste y/o relajación de tensión de alambre
En el protocolo de procedimiento de disección submucosa endoscópica (ESD), el endoscopio se inserta en primer lugar en el tracto gastrointestinal (GI) del paciente para alcanzar el sitio objetivo. A continuación, se insertan los instrumentos quirúrgicos en los lúmenes del endoscopio. Estas etapas son similares a los procedimientos convencionales de ESD. Es más fácil para los médicos o endoscopistas insertar solo el endoscopio, porque una vez se insertan los instrumentos quirúrgicos en el endoscopio, el endoscopio se vuelve más rígido y se requiere más torsión para que el usuario gire los tiradores de control del endoscopio. El endoscopio se endurece aún más cuando se aplica la tensión adecuada a los tendones de los instrumentos quirúrgicos. Si se necesita más torsión para controlar los tiradores, los alambres de control del endoscopio pueden dañarse y desgastarse con mayor rapidez debido a la mayor tensión aplicada.
Con el diseño actual del instrumento quirúrgico en el que la tensión del tendón no está preestablecida en el adaptador del instrumento quirúrgico, la tensión puede aplicarse y relajarse utilizando accionadores en la caja de motores. Los algoritmos de pretensado automático aprovechan este diseño para aplicar una tensión óptima dependiendo de la tortuosidad de los instrumentos quirúrgicos. Podría usarse una técnica similar para cambiar la tensión de tendón antes de ajustar los tiradores de control del endoscopio. Esto podría reducir potencialmente el daño a los alambres de control del endoscopio y facilitar al usuario cambiar la angulación de flexión del extremo distal del endoscopio.
Para relajar total o parcialmente la tensión de tendón de los instrumentos quirúrgicos, puede haber un botón en el endoscopio o en el sistema de acoplamiento del endoscopio/estación de acoplamiento donde se acopla el endoscopio. Después de ajustar la angulación de flexión del endoscopio, este botón podría usarse nuevamente para la retención de los instrumentos quirúrgicos. Dependiendo del cambio de angulación, podría aplicarse la misma tensión. Alternativamente, podría aplicarse una nueva tensión óptima para la nueva trayectoria usando los algoritmos de pretensado automático. Esta secuencia puede realizarse sin desconectar el adaptador de instrumental quirúrgico de la caja de motores.
La liberación de tensión puede realizarse automáticamente si existe un tensor, tal como codificadores, para los tiradores de control de angulación 6 del endoscopio. Tan pronto como el usuario o endoscopista gira los tiradores de control, el procesador principal PSC transmite y procesa las señales de los sensores y detecta el movimiento de la sección de flexión del endoscopio. Posteriormente, se libera total o parcialmente la tensión de los instrumentos quirúrgicos. Si está disponible cualquier información del endoscopio, tal como angulación de flexión del endoscopio, tortuosidad total del endoscopio en la trayectoria, entre otras, y puede transferirse desde el endoscopio al sistema, este conocimiento podría usarse para ajustar parcialmente la tensión de tendón en lugar de relajar completamente la tensión.
Diversas referencias de la técnica anterior desvelan relajar o la relajación de alambres o tensión de alambre. El documento de Patente WO 2014/123019 A1 desvela un aparato de flexión. El documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -172905 desvela un codificador giratorio óptico o codificador de revestimiento en piezas móviles. El documento de Patente US 7.828.725 B2 desvela un mecanismo para mantener el estado flexionado de un endoscopio, así como un mecanismo de bloqueo de angulación de los endoscopios convencionales. El documento Patente WO 2013/136583 A1 desvela un dispositivo de control de operación para un aparato de inserción, en donde se restringe el movimiento de las juntas que se encuentran en los canales del endoscopio.
Un problema técnico asociado a las referencias de la técnica anterior mencionadas anteriormente es que los lúmenes de endoscopio y/o instrumentos robóticos pueden dañarse si se opera el endoscopio mientras los alambres del instrumento robótico están tensados. Los instrumentos robóticos pueden dañar la cavidad corporal del paciente si se opera el endoscopio mientras los alambres del instrumento están tensados. Aunque el documento de Patente WO 2013/136583 A1 de la técnica anterior desvela la prevención de que se dañen el endoscopio y los instrumentos, no tiene en cuenta la operación del endoscopio durante una cirugía.
De ese modo, un objetivo es relajar los alambres del instrumento robótico mientras un endoscopista está operando el endoscopio.
Una solución A sería permitir que el endoscopista y/o un cirujano conecten o desconecten la tensión del alambre del instrumento. Puede implementarse o usarse una función de control de tensión 16 en el cuerpo de control 3 del endoscopio o en el controlador en la unidad de consola del cirujano. La Figura 3A ilustra realizaciones de una implementación de la solución A 3A -100. Se sitúa una función de control de tensión 16 para cambiar la tensión del alambre en el cuerpo de control del endoscopio 3 o el controlador en la unidad de consola del cirujano. La posición de la función de control de tensión A 16 puede ser similar a los botones de control remoto de los endoscopios convencionales. En esta configuración, un usuario o endoscopista puede cambiar conscientemente la situación de los alambres del instrumento (relajar o tensar) pulsando el botón. La Figura 3B ilustra una configuración de alambre 3B -100 y la Figura 3C muestra un diagrama de flujo 3C -100 para el control de tensión. La Figura 3D ilustra la configuración de alambre 3D -100 en el sistema de endoscopio. La Figura 3E ilustra la función de control de tensión 16 en una ubicación alternativa en una unidad de consola de cirujano 3E -100.
Una solución B sería relajar automáticamente la tensión del alambre de los brazos robóticos al detectar la operación de angulación. Puede usarse un codificador giratorio para detectar el movimiento de giro de una polea en el cuerpo de control 3. Además, o alternativamente, puede usarse un codificador lineal para detectar el movimiento de los alambres de angulación en el cuerpo de control 3. Las realizaciones de una implementación de solución B con codificadores lineales tienen juntas en el cuerpo de control 3 que conecta alambres de angulación para cada dirección de flexión y alambres de polea. Pueden usarse alambres y codificadores para angulación hacia arriba y hacia abajo. En un lado lateral de la junta, se sitúa un patrón que el sensor detecta. El patrón se lee o detecta usando el sensor situado en el lado de la junta. Se requiere al menos un codificador lineal para detectar el movimiento de flexión hacia arriba y hacia abajo del endoscopio, y el uso de dos codificadores reduce el efecto de la holgura.
La Figura 3B ilustra realizaciones de una implementación de la solución B 3B -100 con codificadores giratorios. Se lee o detecta un patrón en la superficie o la pared lateral de la polea. Si se necesita información de ubicación, se realiza la inicialización de la posición de referencia a medida que se endereza la sección de flexión antes de operar el endoscopio. De lo contrario, el sensor de posición de referencia se ubica por separado. Pueden usarse codificadores ópticos o magnéticos. También pueden usarse codificadores de tipo absoluto.
Una solución C sería usar un método de detección de forma o movimiento para detectar el movimiento de la sección de flexión del endoscopio. Pueden usarse sensores magnetométricos como los de los sistemas de navegación del colon que muestran la forma de una parte de inserción del endoscopio durante una operación; pueden usarse fibras ópticas para detectar la forma de la sección de flexión; y/o puede usarse un acelerómetro en el extremo distal del endoscopio. Hay dos formas de detectar el movimiento de flexión mediante el uso de sensores magnetométricos. Uno de ellos es situar al menos dos antenas a través del extremo distal hasta el extremo proximal de la sección de flexión, y preferentemente se sitúa una antena en el extremo distal y la otra en el extremo proximal de la sección de flexión. Las antenas captan intensidad magnética del generador de campo magnético que está situado en el lado del paciente. A continuación, el movimiento de flexión puede detectarse a partir de la posición relativa de las dos antenas. Si el endoscopio tiene más antenas en la sección de flexión, puede estimarse el ángulo de flexión. La otra forma de detección con magnetometría es situar al menos dos bobinas en la sección de flexión, y la intensidad magnética de las bobinas se detecta mediante un receptor en el lado del paciente. Se usa al menos un sensor de fibra óptica en la sección de flexión; y se usa al menos un acelerómetro en el extremo distal o en la sección de flexión para detectar el movimiento del extremo distal.
La Figura 3C ilustra un diagrama de flujo 3C -100 que detalla las etapas para cambiar la condición del alambre entre relajado y tenso (para las soluciones B y C).
Una solución D sería usar el interruptor de control de freno de estación de acoplamiento como interruptor de tensión del alambre de instrumento. Cuando el freno del soporte del endoscopio en la estación de acoplamiento se DESCONECTA para operar el endoscopio, los brazos se relajan y retroceden al canal. La estación de acoplamiento tiene un botón para desbloquear el freno del soporte del endoscopio como se ilustra en la Figura 2C. El botón de desbloqueo también puede estar en el cuerpo de control 3 del endoscopio o en un pedal. Cuando se desbloquea el freno, la tensión del alambre del instrumento se relaja automáticamente y retrocede al canal del endoscopio. Usar los brazos robóticos cuando el freno está desbloqueado es peligroso para los pacientes. En caso de emergencia, como hemorragia y perforación, el endoscopio necesita operarse de inmediato. Por tanto, tal proceso automático ahorra etapas complejas para los usuarios/endoscopistas.
Una solución E usaría el bloqueo de angulación del endoscopio como interruptor de tensión de alambre de instrumento. Cuando se desbloquea la angulación Arriba/Abajo o Derecha/Izquierda, los brazos se relajan y retroceden al canal. La Figura 3D muestra realizaciones de una implementación de la solución E. Se añaden interruptores a la palanca de bloqueo de angulación Arriba/Abajo y al tirador de bloqueo de angulación Derecha/Izquierda. Los dos interruptores están conectados en serie. Cuando se desbloquea la angulación Arriba/Abajo o Derecha/Izquierda, la tensión de alambre de instrumento se relaja automáticamente y retrocede al canal del endoscopio. Para usar los instrumentos robóticos, ambas angulaciones de endoscopio necesitan bloquearse por seguridad (véase la siguiente Tabla). Similar a la solución D, esto reduce las etapas que necesitan realizarse en caso de emergencia.
Tabla 1: Blo ueo de an ulación tensión de alambre de instrumento
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Para cada una de las soluciones A a E, la condición de alambre de instrumento (es decir, los instrumentos robóticos están listos para usarse o no) se indica en una pantalla principal, una pantalla secundaria y/o un equipo de indicación dedicado. Los usuarios no pueden aplicar electricidad de alta frecuencia a un dispositivo de cauterización robótica mientras los alambres están relajados. Las soluciones A a E pueden usarse conjuntamente en cualquier combinación. Por ejemplo, el uso de la detección de angulación (solución B) puede combinarse con el interruptor para usuarios (solución A) para mejorar la seguridad frente a usos indebidos.
Hay varios efectos ventajosos en la implementación de las soluciones anteriores, enumerados a continuación:
• Evita que se dañe el endoscopio.
• Evita se dañen que los instrumentos.
• Reduce el riesgo de dañar el cuerpo del paciente con un instrumento que sobresale durante la operación del endoscopio.
• Reduce el tiempo de operación dado que los instrumentos no necesitan retirarse manualmente del endoscopio para operar el endoscopio durante una cirugía.
• Dado que la tensión de alambre de instrumento se indica en la pantalla, un endoscopista y un cirujano pueden comprender fácilmente la operación del otro.
• Es más seguro dado que la corriente de alta frecuencia no fluye involuntariamente a través del dispositivo de cauterización hacia el cuerpo del paciente mientras un endoscopista está operando el endoscopio.
Realizaciones representativas de la protección de daño de instrumento quirúrgico por detección del ángulo de flexión La detección del ángulo de flexión del endoscopio puede usarse para proteger los instrumentos quirúrgicos de dañarse dentro del endoscopio. El radio de flexión de la sección de flexión del endoscopio está altamente relacionado con la utilizabilidad de la inserción del endoscopio. En términos generales, cuanto más pequeño sea el radio de flexión, más fácil será para los médicos insertar el endoscopio en el cuerpo del paciente. Este parámetro de diseño está limitado por otros factores de diseño como el diámetro exterior del endoscopio, el número de lúmenes dentro del endoscopio, entre otros. Idealmente, los instrumentos quirúrgicos están diseñados para pasar a través de trayectorias tortuosas dentro de los lúmenes del endoscopio. Sin embargo, para minimizar el diámetro exterior del endoscopio, se requiere que los lúmenes se mantengan más pequeños. Esto dificulta que los instrumentos quirúrgicos pasen por una angulación de flexión mayor con un radio de flexión pequeño en el extremo distal del endoscopio. Si el instrumento quirúrgico no puede insertarse sin dañarse a sí mismo o al endoscopio, debería mostrarse una señal de advertencia al usuario o al mecanismo para evitar la inserción forzada y evitar que el usuario inserte aún más los instrumentos quirúrgicos en los lúmenes del endoscopio.
El endoscopio puede tener un mecanismo de detección o sensores en el interior para medir el ángulo de flexión de la punta o extremo distal del endoscopio. Alternativamente, pueden situarse sensores en otras ubicaciones del endoscopio, por ejemplo en el extremo proximal para obtener un calibre estimado, como comprenderá fácilmente el experto en la materia. Los sensores incluyen, pero no se limitan a, sensores electromagnéticos, fibras ópticas, rayos X y ultrasonidos. Otro enfoque es estimar el ángulo de flexión a partir de la tensión aplicada a los alambres de control, la posición detectada en los tiradores de control del endoscopio, entre otros.
Cuando el ángulo de flexión de la sección de flexión excede el ángulo de flexión máximo en el que puede insertarse el instrumento quirúrgico, puede mostrarse una señal de advertencia en el sistema para instar al usuario a que no siga empujando el instrumento quirúrgico a lo largo de la sección de flexión o a que relaje la angulación de flexión para empujar aún más el instrumento quirúrgico sin dañar el endoscopio y/o al mismo. Puede usarse un mecanismo de accionamiento para evitar que el instrumento quirúrgico se empuje hacia el endoscopio si el ángulo de flexión es demasiado grande. Este mecanismo puede diseñarse dentro del endoscopio.
Realizaciones representativas de un chip de memoria en endoscopio
Con respecto a un endoscopio GI, existen algunos tipos predefinidos, predeterminados o conocidos de longitud de la parte de inserción de acuerdo con el tracto GI (GI superior o GI inferior). Para centrarse en el mismo tipo de endoscopio GI de longitud de parte de inserción, existen algunas tolerancias de cada parte debido a las tolerancias de piezas y tolerancias de fabricación montadas en el endoscopio.
Cuando ESD se realiza usando dispositivos ESD manuales, los médicos usan dispositivos de diferente longitud para cada longitud de parte de inserción del endoscopio o usan herramientas especiales para ajustar la posición del dispositivo hacia adelante o hacia atrás para hacer más eficaz el procedimiento ESD (como se describe en el documento de Patente WO 2013/065509). Cuando el procedimiento ESD se realiza usando dispositivos ESD robóticos controlados por un controlador, los médicos también necesitan ajustar la posición del dispositivo hacia adelante o hacia atrás (como se describe en el documento de Patente WO 2015/012163). Para ambas técnicas, es común que se usen las manos de los médicos o asistentes para el ajuste de la posición del dispositivo en el lumen del endoscopio.
Si se considera cuando se realiza ESD mediante un instrumento robótico insertado en el endoscopio y controlado de forma remota, por ejemplo, sistemas maestro y esclavo, el rendimiento del instrumento robótico no sería suficiente para realizar el procedimiento ESD cuando la longitud del instrumento robótico no es adecuada para la longitud del lumen del endoscopio. Si se considera usar control maestro y esclavo para operar instrumentos robóticos de forma remota, los instrumentos necesitan trasladarse hacia adelante o hacia atrás mediante el motor en la etapa de traslación para ajustar la posición del instrumento en el lumen del endoscopio para un procedimiento ESD eficaz. Cuando la longitud del instrumento es menor que el lumen del endoscopio, el efector terminal del instrumento no puede acceder al objetivo ESD dentro del cuerpo. Cuando la longitud del instrumento es mayor que el lumen del endoscopio, el efector terminal del instrumento no puede situarse en la posición inicial en el lumen del endoscopio para ESD eficaz. Es difícil para el operador observar el procedimiento ESD a través del sensor de formación de imágenes que se implementa en el extremo distal del endoscopio, porque la distancia del extremo distal a la lesión diana ESD es demasiado grande para realizar ESD.
En el caso de que la longitud del eje del instrumento sea mucho mayor que la longitud del lumen del endoscopio y el espacio para trasladar instrumentos a la posición óptima sea suficientemente largo (por ejemplo, la carrera del motor en la etapa de traslación), el tamaño del sistema aumenta, especialmente la etapa de traslación: es necesario dejar suficiente espacio en la etapa de traslación para trasladar cada instrumento a la posición óptima. Además, el sistema en su conjunto tiene mayor complicación. Es necesario implementar sensores de posición en uno o ambos extremos distales del endoscopio y/o instrumentos para ajustar la posición de los instrumentos usando un controlador remoto.
Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, cuando los instrumentos robóticos se operan a través del lumen del endoscopio mediante el sistema maestro y esclavo, la posición de los instrumentos en el lumen del endoscopio es importante para que el procedimiento ESD sea eficaz.
Con respecto a los instrumentos robóticos controlados por el sistema maestro y esclavo, los instrumentos robóticos que se insertan en el lumen del endoscopio pueden trasladarse hacia adelante y hacia atrás, ya que los instrumentos tienen motores asociados que se implementan en la estación de acoplamiento. Uno de los problemas técnicos es que los instrumentos robóticos que se insertan en los lúmenes del endoscopio no pueden trasladarse a la posición óptima para el procedimiento ESD usando instrumentos robóticos, considerando las tolerancias de la longitud de los lúmenes del endoscopio. La primera preocupación es el tamaño creciente de la etapa de traslación, ya que es necesario dejar suficiente espacio en la etapa de traslación para trasladar cada instrumento a la posición óptima. La segunda preocupación es la complicación de la configuración del sistema, ya que es necesario implementar sensores de posición en uno o ambos extremos distales del endoscopio y/o instrumentos para trasladar cada instrumento a la posición óptima. Otro problema técnico es la imposibilidad de evitar el uso indebido de instrumentos cuya longitud de eje de inserción es diferente para diferentes tractos GI (GI superior o GI inferior) (hay algunos tipos de instrumento cuya parte de eje de inserción es diferente para diferentes tractos GI).
De ese modo, un objetivo es permitir que el instrumento robótico se traslade a la posición óptima (posición inicial) en el lumen del endoscopio para cada endoscopio con una longitud de lumen diferente.
Una solución posible sería implementar un chip de memoria en el endoscopio. Más particularmente, puede implementarse una memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente (EEPROM) en el espacio disponible del endoscopio. Los datos escritos en EEPROM pueden leerse mediante el sistema (procesador principal PSC y/o procesador principal SCU). Los datos de la longitud de lumen del endoscopio medidos en el proceso de fabricación se escriben en la EEPROM del endoscopio. El sistema (procesador principal PSC y/o procesador principal SCU) lee los datos para reconocer la longitud de instrumento usada previamente en el procedimiento ESD. Los instrumentos robóticos en la etapa de traslación se trasladan automáticamente a la posición óptima para el procedimiento ESD de acuerdo con la longitud de lumen del endoscopio y la longitud del instrumento. El endoscopio está conectado eléctricamente al sistema que controla la posición de los instrumentos.
Un endoscopio diseñado especialmente es parte del sistema. Puede ser útil intercambiar y compartir información entre los procesadores principales y el endoscopio. Los datos pueden enviarse entre el endoscopio y el procesador principal PSC u otro dispositivo para leer y/o escribir datos en el chip del endoscopio. Pueden transmitirse a través de cables de datos o de forma inalámbrica. En la Figura 4A, el endoscopio está eléctrica e indirectamente conectado (a través de otro sistema; por ejemplo, una caja controladora de válvulas como se describe posteriormente) 4A -100 al procesador principal PSC. La Figura 4B ilustra una comparación 4B -100 entre un sistema de endoscopio con EEPROM y sin Ee PROM para ilustrar un ejemplo de error posicional durante la inicialización del instrumento quirúrgico.
En la implementación, el sistema (procesador principal PSC y/o procesador principal SCU) para los instrumentos de control remoto lee los datos de la longitud del lumen del endoscopio de la EEPROM en el endoscopio. Los datos almacenados en el chip pueden usarse para comprobar si la combinación instalada de endoscopio e instrumentos quirúrgicos es correcta. Dependiendo del tipo de procedimiento, dónde insertar el endoscopio y/o las preferencias del médico, puede cambiar la longitud de trabajo del endoscopio. Por ejemplo, los endoscopios del GI superior son habitualmente más cortos que los del GI inferior. Hay algunas longitudes de trabajo de los endoscopios disponibles incluso para GI inferior. Si los instrumentos quirúrgicos están diseñados para depender de la longitud total del endoscopio, el sistema necesita informar al usuario si los instrumentos quirúrgicos instalados en el sistema son correctos. Si el instrumento quirúrgico es más corto, su punta puede no salir del extremo distal del endoscopio.
El ajuste de la posición inicial del instrumento para el procedimiento ESD está de acuerdo con los datos de longitud del lumen del endoscopio escritos en la EEPROM. Las tolerancias de la longitud total del endoscopio que afectan a la inicialización de los instrumentos quirúrgicos pueden acomodarse. Actualmente, existen algunas tolerancias de cada parte debido a las tolerancias de piezas y tolerancias de fabricación montadas en el endoscopio. Las tolerancias acumuladas de la longitud total del endoscopio puede afectar al control intuitivo de teleoperación de los instrumentos quirúrgicos porque la posición de los efectores terminales se estima bien a partir del extremo proximal de los instrumentos quirúrgicos mediante sensores tales como codificadores de motores. Por tanto, conocer la longitud total del endoscopio mitiga este problema.
El sistema (procesador principal PSC y/o procesador principal SCU) conectado al endoscopio puede reconocer el número de serie y nombre del modelo del endoscopio. El sistema (procesador principal PSC y/o procesador principal SCU) para los instrumentos de control remoto escribe los datos adicionales de historias clínicas desde su sistema a la EEPROM del endoscopio. Las historias clínicas incluyen el historial de los instrumentos insertados en el endoscopio (basándose en números de serie/fabricación); el historial de recuento de uso de instrumentos insertados en el endoscopio; el historial de recuento de uso del endoscopio conectado a la estación de acoplamiento; y la información de la instalación en la que se usa el sistema (por ejemplo, nombre de instalación, máquina de limpieza (lavador -desinfectador, reprocesador de endoscopio automatizado, detergente, desinfectante y/o esterilizante).
Los datos también pueden almacenarse en el chip del endoscopio y transferirse al procesador principal PSC para el ajuste fino de los parámetros de control de los instrumentos quirúrgicos, si están disponibles datos de calibración del endoscopio que puedan mejorar el rendimiento de los instrumentos quirúrgicos. Por ejemplo, si se mide y almacena con antelación la fricción de los lúmenes del endoscopio en el chip, los datos pueden transferirse al sistema para ajustar la fuerza de traslación de los instrumentos quirúrgicos para adaptarse a la fricción.
Los datos y parámetros almacenados en el chip de memoria o EEPROM pueden transferirse o trasladarse a otro endoscopio en el caso de que el endoscopio en el que reside actualmente la EEPROM esté dañado. También pueden realizarse análisis de datos, incluyendo registros de errores, registros de datos de reparaciones, trabajos de limpieza, tipos de instrumentos, utilizabilidad de los instrumentos (por ejemplo, con respecto a las dimensiones), datos de calibración y adaptación a las fuerzas de fricción en los instrumentos que afecta al rendimiento del motor para mover los instrumentos.
Es posible restringir la operación del instrumento en la unidad de la consola del cirujano, cuando el sistema no lee los datos de la EEPROM del endoscopio. Los instrumentos no pueden operarse en la unidad de la consola del cirujano cuando el endoscopio no está conectado al procesador principal PSC o la caja controladora de válvulas.
En un endoscopio principal -secundario, la implementación de la EEPROM puede usarse en el mismo para trasladar el endoscopio secundario a la posición óptima. Se implementan EEPROM tanto en el ámbito principal como en el secundario. El sistema (procesador principal PSC y/o procesador principal SCU) lee los datos de la longitud de lumen del endoscopio principal y la longitud del tubo de inserción del endoscopio secundario de ambas EEPROM, y puede trasladar el endoscopio secundario a la posición óptima para el endoscopio principal al inicio del procedimiento ESD (posición inicial).
Hay varios efectos ventajosos en la implementación de un chip de memoria o EEPROM en el endoscopio, enumerados a continuación:
• Permite que el instrumento robótico se traslade fácilmente a la posición óptima (posición inicial) en el lumen del endoscopio para cada endoscopio con una longitud de lumen diferente.
• Evita el uso indebido de instrumentos cuya longitud del eje de inserción es diferente para diferentes tractos gastrointestinales (GI superior o GI inferior).
• Útil para el mantenimiento periódico y análisis de fallos del sistema, debido a que puede registrar el historial de uso del sistema.
• Útil para el mantenimiento periódico y análisis de fallos del sistema, debido a que puede registrar la información de cada instalación.
Realizaciones representativas de una caja controladora de válvulas
Diversas referencias de la técnica anterior describen la implementación de cajas controladoras de válvulas o unidades de control de válvulas en sistemas de endoscopia o endoscopios. El documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -90721 (Equipo para alimentación de aire y agua) desvela un equipo sencillo para controlar la trayectoria del flujo y el caudal de aire y agua. Los botones del cuerpo de control 3 del endoscopio controlan las válvulas de aire, agua y chorro de agua. La línea de agua y la línea de chorro de agua son intercambiables. El documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° Hei 7 -53148 desvela un sistema endoscópico para realizar pulverización (agua y aire) con equipo fuera del cuerpo humano. El documento de Patente US 8.388.522 desvela un sistema de endoscopio, un programa y un método de control del sistema de endoscopio.
Un problema técnico asociado a las referencias de la técnica anterior mencionadas anteriormente es que, dado que un endoscopio convencional controla las funciones de aire, agua y succión usando válvulas mecánicas en su cuerpo de control 3, los endoscopistas solo pueden controlar estas funciones cuando están agarrando el cuerpo de control 3. En otras palabras, los cirujanos que usan la unidad de consola del cirujano no pueden usar las funciones de aire, agua y succión. Además, no se considera que varios médicos usen conjuntamente un sistema de endoscopio.
Una posible solución sería permitir a un cirujano, que está más lejos del endoscopio, operar una consola, controlar las válvulas que abrirán y cerrarán la línea de aire, la línea de agua y la línea de succión, y permitiría a un endoscopista y un cirujano usar las válvulas controladas remotamente de forma eficaz, por ejemplo de modo que el sistema genere menos conflictos entre un endoscopista y un cirujano. Se retiran las válvulas mecánicas en las líneas de tubos del endoscopio, y se añade una caja controladora de válvulas (VCB) que tiene válvulas eléctricas para las líneas de tubos de aire y agua y una válvula de pinza para succión al sistema del endoscopio en lugar de las válvulas mecánicas. Los botones del cuerpo de control 3 y el controlador de la unidad de consola del cirujano están conectados eléctricamente a la VCB, de modo que estas válvulas puedan controlarse eléctricamente. Además, puede haber indicadores y/o pantallas para mostrar el estado de cada válvula, mitigando de ese modo los riesgos de confusión para los usuarios. También puede establecerse la prioridad de operar la VCB entre los interruptores del cuerpo de control 3 y la unidad de consola del cirujano. La Figura 5A ilustra un diagrama de conexiones 5A -100 para las realizaciones de esta solución, y la Figura 5B ilustra un ejemplo de la VCB 5B -100.
A continuación, se describen las características de la VCB.
a) La presión de entrada está en una línea, y puede conectarse a ella una bomba de aire o un insuflador de dióxido de carbono (CO2).
b) La línea de entrada se divide en la línea de aire y la línea de agua, y hay una válvula eléctrica en cada línea. c) Dado que está conectada una válvula de liberación de presión a la línea de agua, la presión puede desaparecer poco después de que se desconecte la función de agua. Por tanto, no sale agua innecesaria de una boquilla y no obstruye la visualización.
d) Las líneas de aire y agua de la VCB están conectadas al endoscopio mediante un adaptador que puede reprocesarse.
e) Dado que el líquido pasa a través de una válvula en la técnica anterior relacionada con el documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -90721 y el documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° Hei 7 -53148, esa línea de tubos debe ser reprocesable o reemplazable. No se menciona el control de la excepción del endoscopio en las técnicas anteriores relacionadas del documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -90721, el documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° Hei 7 -53148 y el documento de Patente US 8.388.522.
f) La función de succión se controla con una válvula de pinza situada fuera del chasis. Generalmente, el tubo entre el endoscopio y la botella de succión es desechable porque pasa suciedad a través de ese tubo.
g) Las válvulas eléctricas, la válvula de alivio de presión y la válvula de pinza están conectadas al circuito de control. Estas válvulas se controlan con interruptores en el cuerpo de control 3 y la unidad de consola del cirujano.
h) Los interruptores del cuerpo de control 3 están conectados directamente al circuito de control en la VCB. Las señales de la unidad de consola del cirujano se transmiten al circuito de control en la VCB a través del sistema principal (procesador principal PSC/procesador principal SCU).
i) Bajo de un diagrama temporal que relaciona los botones y válvulas de aire y agua. La función de aire puede estar activada durante cierto período de tiempo después de que se haya desconectado el botón de agua.
j) Se establece una prioridad entre la entrada desde el endoscopio y desde el lado de la unidad de consola del cirujano para accionar las válvulas en la VCB.
En un primer ejemplo de la característica de prioridad, siempre que se active un botón en cualquier lado, la válvula correspondiente funciona. Por ejemplo, si se pulsa el botón de alimentación de agua en la unidad de consola del cirujano (SCU) pero no en el endoscopio, se alimentará agua. Cuando esto es al revés, es decir, se pulsa el botón de alimentación de agua en el endoscopio, pero no en la unidad de consola del cirujano, también se alimentará agua. Además, cuando se pulsan los botones de la unidad de consola del cirujano y el endoscopio, también se alimentará agua. La succión tiene prioridad sobre la insuflación. Esto significa que cuando se pulsa el botón de insuflación en un lado y el botón de succión en el mismo lado o en el otro lado, la orden de succión anula la orden de insuflación. Pueden activarse múltiples botones (y, de ese modo, el control de válvulas) al mismo tiempo, excepto en el caso anterior donde la succión y la insuflación se activan simultáneamente (y la succión tiene prioridad sobre la insuflación). La siguiente tabla ilustra un resumen de la característica de prioridad, o un gráfico de prioridad, para este primer ejemplo.
T l 2: E m l r rí i ri ri 1
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En un segundo ejemplo de la característica de prioridad, cuando el endoscopio no está acoplado a la estación de acoplamiento, succión, insuflación y limpieza de lente (alimentación de agua) solo pueden controlarse desde el endoscopio. Una vez que el endoscopio está acoplado, aspiración y limpieza de lente solo pueden controlarse desde la unidad de consola del cirujano. La insuflación puede controlarse desde cualquier lado (endoscopio o unidad de consola del cirujano). Se permite la activación de múltiples botones (y de ese modo válvulas). La siguiente tabla ilustra un resumen de la característica de prioridad, o un gráfico de prioridad, para este segundo ejemplo.
T l : E m l r rí i ri ri 2
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En un tercer ejemplo de la característica de prioridad, cuando el endoscopio no está acoplado a la estación de acoplamiento, succión, insuflación y limpieza de lente (alimentación de agua) solo pueden controlarse desde el endoscopio. Una vez que el endoscopio está acoplado, todas las funciones, es decir, succión, insuflación y limpieza de lente, solo pueden controlarse desde la unidad de la consola del cirujano. No hay control desde el endoscopio. Se permite la activación de múltiples botones (y de ese modo válvulas). La siguiente tabla ilustra un resumen de la característica de prioridad, o un gráfico de prioridad, para este tercer ejemplo.
T l 4: E m l r rí i ri ri
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En una realización alternativa de la solución, la parte del conector del endoscopio está separada en una parte de conector de procesador de video y una parte de conector de VCB. El conector de procesador de video incluye un conector eléctrico para formación de imágenes y un enchufe de fibra óptica para iluminación. El conector de VCB está conectado al circuito de control y la línea de aire directamente, y a la línea de agua a través de una botella de agua. El conector de procesador de video puede ser separable en la unión.
Hay varios efectos ventajosos en la implementación de esta solución, enumerados a continuación:
• El agua pulverizada sale cuando se pulsan los botones de aire y agua, y la capacidad de limpieza mejora en comparación con el uso solo de agua.
• Si se cambia la asignación, el agua de pulverización sale solo cuando se pulsa el botón de agua.
• Tanto el endoscopista como el cirujano pueden usar las funciones de alimentación de aire, alimentación de agua y succión.
• Mientras uno del endoscopista y el cirujano están usándolas, el otro puede reconocerlo porque está indicado en una pantalla.
• Los usuarios no se confundirán porque la operación de la VCB se prioriza entre el endoscopista y el cirujano, del mismo modo que las características prioritarias y el estado de funcionamiento de las válvulas se muestran en una pantalla.
• La secuencia de control puede retirar el agua remanente de la boquilla, mejorando de ese modo la claridad de visualización.
Realizaciones representativas de un mecanismo de limpieza para una lente relacionada con formación de imágenes Las Figuras 6A y 6C -6F ilustran la parte distal del endoscopio. La Figura 6A incluye una vista de la cara terminal 6A -100, la Figura 6B es una vista del sistema de endoscopio 6B -100, la Figura 6C es una vista con el instrumento de formación de imágenes extendido 6C -100 en la posición inicial de trabajo, la Figura 6D es una vista con el instrumento de formación de imágenes extendido 6D -100 en la posición inicial de reposo, la Figura 6E es una vista en sección transversal que muestra la posición del sensor 6E -100 con el instrumento de formación de imágenes en la posición inicial de reposo, la Figura 6F es una vista en sección transversal que muestra la posición del sensor para la posición inicial de trabajo 6F -100.
Para el sistema de endoscopio principal -secundario, si el endoscopio de formación de imágenes tiene una línea de tubos para la limpieza de lentes, el diámetro exterior es más grande y da como resultado que el diámetro exterior del endoscopio de transporte sea más grande. Además, si el endoscopio de formación de imágenes tiene una línea de tubos para la limpieza de lentes, el cuerpo de control 3 del endoscopio de formación de imágenes también es más grande porque el cuerpo de control 3 necesita un sistema de control tal como válvulas. Algunas técnicas anteriores pertinentes al respecto incluyen el documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2014 -18563 (Tubo guía para endoscopio) y el documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2014 -203064 (Equipo de endoscopio, sobretubo y adaptador óptico). Al igual que estos, el sobretubo tiene la función de limpiar la lente del endoscopio de formación de imágenes, pero estos no prestan atención a la situación en la que el endoscopio de formación de imágenes sobresale del endoscopio de transporte.
En posición sobresaliente, que se denomina posición inicial de trabajo, un cirujano puede obtener una buena vista para la cirugía, pero el cirujano no puede limpiar la lente, y por tanto el cirujano a menudo tiene que tirar del endoscopio de formación de imágenes para limpiar su lente porque las grasas y/u otra suciedad salpican la lente del endoscopio de formación de imágenes durante el uso del dispositivo de cauterización. Además, el procedimiento de limpieza es: (i) liberar la angulación de flexión; (ii) tirar del endoscopio de formación de imágenes y ajustarlo a la cara del endoscopio de transporte; (iii) enjuagar con alimentación de agua; (iv) soplar con alimentación de aire; y (v) volver a la posición inicial de trabajo. Por tanto, son muchas etapas.
Una posible solución es limpiar la lente del endoscopio de formación de imágenes, que no tiene líneas de tubos de aire y agua, en el sistema de endoscopio principal -secundario de forma fácil y eficaz, dado que el endoscopio de formación de imágenes solo tiene un dispositivo de carga acoplada (CCD), lente, e iluminación. El endoscopio de transporte tiene líneas de tubos de aire y agua para limpiar lentes y un controlador de la línea de tubos, siendo posible de ese modo limpiar la lente.
En el equipo médico que tiene el endoscopio de formación de imágenes y el endoscopio de transporte, hay líneas de tubos de aire y agua para limpiar lentes en el extremo distal del endoscopio de transporte. La Figura 6B ilustra una vista completa del endoscopio de transporte y la Figura 6A ilustra el extremo distal del endoscopio de transporte. Por referencia a las Figuras 6A y 6B, el endoscopio de transporte incluye un lumen para el endoscopio de formación de imágenes, lúmenes para el brazo robótico, lumen auxiliar (AUX) y líneas de tubos de aire y agua. Además, el endoscopio de transporte también puede tener chorro de agua.
El endoscopio de transporte comprende una sección de flexión, tubo flexible, cuerpo de control 3 y caja controladora de válvulas. La sección de flexión puede controlarse mecánicamente con un tirador en el cuerpo de control 3. La caja controladora de válvulas se conecta al endoscopio de transporte con línea de tubos de aire, línea de tubos de agua, línea de succión y línea eléctrica para controlar la caja controladora de válvulas. Además, hay válvulas que pueden controlarse usando el controlador de la unidad de consola del cirujano y botones en el cuerpo de control 3 del endoscopio de transporte, en cada una de las líneas de tubos. La Figura 5A ilustra un diagrama de conexión 5A -100 a modo de ejemplo. Si se usa un insuflador para neumoperitoneo, pueden añadirse la línea de tubos y la válvula para la línea de neumoperitoneo, y esa línea se une a la línea de succión (lumen AUX).
El endoscopio de formación de imágenes incluye un sistema de iluminación y visualización que tiene un sensor de formación de imágenes, tal como un CCD o un semiconductor complementario de óxido metálico (CMOS), y una lente. El endoscopio de formación de imágenes comprende una sección de flexión, parte de tubo flexible, cuerpo de control 3, conector de caja de motores y conector de procesador de video. Los motores que están instalados en la caja de motores y la etapa de traslación impulsan el movimiento de flexión y traslación.
El endoscopio de transporte se inserta en el cuerpo del paciente y llega cerca de la posición objetivo, mientras que el endoscopio de formación de imágenes se fija en la posición inicial de reposo dentro del endoscopio de transporte. A continuación, se ordena al endoscopio de formación de imágenes que se mueva a la posición inicial de trabajo y el cirujano realiza los tratamientos.
Con el interruptor de selección para cambio de posición en la unidad de consola del cirujano, la posición del endoscopio de formación de imágenes puede cambiarse a la posición inicial de trabajo desde la posición inicial de reposo. Pueden usarse algunos sensores, tales como sensor de efecto Hall o sensor óptico, para la alineación entre el endoscopio de formación de imágenes y el endoscopio de transporte.
El extremo distal del endoscopio de formación de imágenes puede moverse arriba y abajo, derecha e izquierda desde la posición inicial de trabajo mediante la unidad de consola del cirujano según las necesidades del cirujano. Cuando la lente del endoscopio de formación de imágenes se ensucia con grasas u otra suciedad cuando el endoscopio de formación de imágenes está la posición inicial de trabajo, el endoscopio de formación de imágenes necesita volver a la posición inicial de reposo para limpiar la lente.
Mientras el endoscopio de formación de imágenes está en la posición inicial de reposo, el endoscopista puede realizar funciones de aire y agua pulsando los interruptores en el cuerpo de control 3. Cuando el endoscopio de formación de imágenes está en la posición inicial de trabajo, el cirujano puede limpiar la lente del endoscopio de formación de imágenes usando el controlador de la unidad de consola del cirujano. El controlador incluye un interruptor de selección para cambio de posición, botón de aire y botón de agua. Mientras el endoscopio de formación de imágenes está en la posición inicial de trabajo, después de pulsar el interruptor de selección, el endoscopio de formación de imágenes se mueve desde la posición inicial de trabajo a la posición inicial de reposo. El cirujano puede limpiar la lente con el botón de aire y el botón de agua. Después de limpiar la vista de la cámara, el endoscopio de formación de imágenes vuelve a la posición inicial de trabajo usando el interruptor de selección, y a continuación el cirujano puede reanudar el tratamiento.
Este sistema puede incluir un modo de limpieza automática de lentes. El controlador incluye un interruptor de selección para cambio de posición, botón de limpieza automática, botón de aire y botón de agua. Si el cirujano pulsa el botón de limpieza automática cuando el endoscopio de formación de imágenes está en la posición inicial de trabajo, el endoscopio de formación de imágenes se mueve a la posición inicial de reposo y la lente se limpia con aire y agua. En este momento, si fuera necesario, el cirujano puede limpiar la lente con el botón de limpieza automática, botón de aire o botón de agua. A continuación, el endoscopio de formación de imágenes vuelve a la posición inicial de trabajo con el interruptor de cambio de posición. En un modo de limpieza automática de lentes, el endoscopio de formación de imágenes en la posición inicial de reposo puede moverse hacia adelante y hacia atrás varias veces con aire y/o agua de limpieza.
En una configuración del extremo distal del endoscopio de transporte, puede observarse que la abertura de la boquilla puede estar orientada hacia el centro de la lente. El flujo de aire y agua puede ser paralelo a la superficie de lente objetivo del endoscopio de formación de imágenes, o puede formar ángulo con respecto a la superficie apical. Una sección transversal de la línea de tubos de aire o agua, las líneas de tubos de aire y agua pueden tener rama lateral. Además, la línea de tubos de agua y la línea de tubos de aire pueden unir sus respectivas boquillas. En este caso, puede haber una o más boquillas en el endoscopio de transporte. Una sección transversal de las líneas de tubos de aire y agua puede unirse en una sola línea de tubos. Durante el modo de limpieza automática, se puede cambiar que la lente se limpie con agua o con pulverización (agua y aire), como se resume en la siguiente tabla.
Tabla 5: Asi naciones de botones
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Hay varios efectos ventajosos en la implementación de esta solución, enumerados a continuación:
• La pulverización (agua y aire) para limpiar lentes es mejor que usar aire y agua individualmente.
• Mientras se insertan los endoscopios cerca del sitio objetivo, el endoscopio de formación de imágenes se coloca en la posición inicial de reposo. Por tanto, el endoscopista puede limpiar una lente con una operación similar a los endoscopios existentes.
• Después de que el endoscopio se acerque al sitio objetivo, el endoscopio de formación de imágenes cambia a la posición inicial de trabajo y el cirujano puede mantener una vista adecuada para tratamiento o cirugía con triangulación.
• Si la lente se ensucia debido a grasas y/o mucosidad, se requiere una serie de etapas de limpieza de la lente, en concreto, enderezar el endoscopio de formación de imágenes, llevar el endoscopio de formación de imágenes a la posición inicial de reposo, limpiar la lente y devolver el endoscopio de formación de imágenes a la posición inicial de trabajo. Esta serie de etapas de limpieza de la lente requiere mucho tiempo. Por tanto, el modo de limpieza automática reduce las complicaciones y la complejidad de la operación.
• Durante el modo de limpieza automática, la suciedad de la lente se retira con mayor facilidad porque el endoscopio de formación de imágenes en la posición inicial de reposo se mueve adelante y atrás varias veces con aire y/o agua de limpieza.
• Durante el modo de limpieza automática, la suciedad de la lente se retira con mayor facilidad porque las líneas de aire y agua tienen una rama lateral cuando el endoscopio de formación de imágenes se mueve adelante y atrás varias veces con aire y/o agua de limpieza.
• Durante el modo de limpieza automática, la limpieza con pulverización (agua y aire) facilita la retirada de suciedad.
Realizaciones representativas de disposiciones de lúmenes particulares
Diversas referencias de la técnica anterior desvelan endoscopios que tienen canales o lúmenes para instrumentos y dispositivos, por ejemplo, cámaras y lentes. El documento de Patente US 6.352.503 (correspondiente al documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2000 -037348) desvela un endoscopio que tiene tres canales para dispositivos terapéuticos manuales. El documento de Patente US 7.537.561 (correspondiente al documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2004 -194827) desvela un canal de pinza situado en el lado derecho de una lente objetivo, y un canal de dispositivo de cauterización situado en el lado inferior de la lente objetivo. Una de las dos lentes de iluminación está situada en el lado cercano de la lente objetivo y la otra está situada en el lado inferior del canal de pinza. El documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -202197 desvela un canal de dispositivo de cauterización desde el que puede succionarse fluido que está situado en el lado inferior del extremo distal. Un canal de chorro de agua está situado por debajo del canal de dispositivo de cauterización y un canal de pinza.
Existen algunos problemas técnicos asociados a las técnicas anteriores mencionadas anteriormente. Por ejemplo, cada uno de los documentos de Patente US 6.352.503 y US 7.537.561, y el documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -202197, requiere mucho entrenamiento de los usuarios porque en estos sistemas los usuarios necesitan controlar de forma precisa los dispositivos terapéuticos manuales por angulación del endoscopio durante procedimientos endoscópicos tales como disección submucosa endoscópica (ESD). El canal de chorro de agua del documento de Patente US 7.537.561 está situado lejos del canal de pinza. Como resultado, para encontrar un punto de hemorragia, la mucosa debe soltarse de la pinza. El canal de chorro de agua del documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -202197 está situado en el lado inferior de los dos canales de dispositivo. En esta configuración, la pared del colon (pared estomacal) puede bloquear el flujo de agua hacia delante cuando el lado inferior del extremo distal está en contacto con la pared interior.
En algunas realizaciones, el endoscopio de transporte no contiene un endoscopio de formación de imágenes, teniendo de ese modo el endoscopio de transporte un diámetro exterior menor. Sin embargo, en algunas otras realizaciones, como se ilustra en la Figura 6A, un endoscopio de formación de imágenes sale del lado superior del extremo distal del endoscopio de transporte, y dos canales de instrumento están situados simétricamente en el lado inferior. El diámetro exterior del endoscopio puede ser grande porque tiene tres canales para instrumentos y dispositivos manuales. El endoscopio puede controlarse intuitivamente situando los dos canales de instrumento de forma simétrica y el canal de formación de imágenes en el centro superior. Sin embargo, esto afecta la ubicación de los alambres para la flexión del endoscopio. En otras palabras, el alambre de flexión hacia arriba tiene que situarse en el lado del canal de formación de imágenes, pero esto hace que la operación del endoscopio no sea intuitiva. Además, un dispositivo de pinza sale del lado inferior del extremo distal, y un cirujano levantaría la mucosa hacia arriba. Como resultado, el dispositivo de pinza cubriría casi la mitad del área de la imagen.
Una posible solución es dividir el extremo distal de un endoscopio en cuatro áreas (primer a cuarto cuadrantes) 7A -100, como se ilustra en la Figura 7A. El centro de un canal de instrumento de pinza está situado en el primer cuadrante; una cámara está situada en el segundo cuadrante; un canal de cauterización está situado en el tercer cuadrante; y un canal auxiliar está situado en el cuarto cuadrante. En esta solución, la cámara está fijada en el endoscopio como en los endoscopios convencionales para minimizar el diámetro exterior. El centro de un canal de chorro de agua entra en el área formada por los cuatro centros de la cámara y los canales ilustrados en 7B. Las lentes de iluminación están situadas fuera del área, preferentemente en el segundo cuadrante y el cuarto cuadrante para debilitar/reducir/disminuir las sombras creadas por los dispositivos de pinza y cauterización. Estos elementos, tales como la cámara y los canales, también pueden estar situados en oposición con respecto a los ejes Arriba y Abajo. Para la ubicación opuesta, el canal de instrumento de pinza está situado en el segundo cuadrante; la cámara está situada en el primer cuadrante; el canal de cauterización está situado en el cuarto cuadrante; y el canal auxiliar está situado en el tercer cuadrante. La Figura 7B ilustra una cara del extremo distal 7B -100. La Figura 7C ilustra una vista lateral de los instrumentos quirúrgicos que sobresalen de la cara del extremo distal con un flujo de chorro de agua en el centro 7C -100.
Por referencia a la Figura 7B, los alambres y fundas para la angulación del endoscopio están situados en las direcciones Arriba/Abajo/Derecha/Izquierda con intervalos de aproximadamente 90 grados. Esto es posible porque la cámara y los tres canales no están situados en los ejes Arriba/Abajo/Derecha/Izquierda. El extremo distal no tiene que ser plano. Por ejemplo, la lente objetivo puede sobresalir para poder observar el sitio objetivo más de cerca. Los dos canales para instrumentos robóticos pueden tener diferentes diámetros internos dependiendo de los tamaños de los instrumentos. Las formas de los dos canales de instrumentos no tienen que ser circulares. Por ejemplo, puede usarse una forma de llave u ovalada/elipsoidal para establecer una posición de giro de los instrumentos. Además, puede haber más de dos lentes de iluminación.
Hay varios efectos ventajosos en la implementación de esta solución, enumerados a continuación:
• Minimizar el diámetro exterior del endoscopio.
• Maximizar el campo de visión, ya que el brazo de pinza no cubre un área amplia de la imagen.
• Encontrar con relativa mayor facilidad un punto de hemorragia para tratar esa hemorragia porque el canal del chorro de agua está cerca de la cámara, los canales de instrumento y el canal auxiliar. En muchos casos, la hemorragia se produce alrededor de la punta del dispositivo de cauterización, y un clip y/o pinza hemostática pasa a través del canal auxiliar.
• La pared del colon (estómago) no bloquea el flujo del chorro de agua, como se ilustra en la Figura 7C. Si el canal de chorro de agua está situado cerca de la esquina del extremo distal, tal como en el documento de Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada n.° 2013 -202197, puede bloquearse el flujo de agua.
• El sitio objetivo (lesión) rara vez se cubre con sombras de los dispositivos de pinza y cauterización porque las iluminaciones están situadas en la esquina opuesta del extremo distal.
• Usar con relativa mayor facilidad succión y dispositivos manuales tales como agujas de inyección, pinzas hemostáticas y clips, porque la ubicación del canal auxiliar es casi la misma que en los endoscopios convencionales.
Realizaciones representativas de sensores de posición distal de instrumento quirúrgico
Desde la perspectiva del sistema, es deseable que el procesador principal PSC conozca la posición precisa del efector terminal del instrumento quirúrgico con respecto a la punta distal del endoscopio. Diversos factores dificultan el control preciso de esta posición, que incluyen, pero no se limitan a:
a) Compresión y estiramiento a lo largo del eje del instrumental quirúrgico.
b) Estiramiento y compresión de la longitud del lumen del endoscopio. Esta compresión o estiramiento, que puede deberse a una diversidad de factores que incluyen, pero no se limitan a, movimiento del endoscopio dentro del cuerpo del paciente así como cambios en la tortuosidad del endoscopio.
c) Tolerancias de fabricación de la longitud del lumen del endoscopio.
Aunque los efectos de estos factores pueden reducirse, siempre habrá cierto error entre la posición prevista y la posición real del instrumento quirúrgico en la punta distal del endoscopio. Este error tiene numerosos efectos que incluyen, pero no se limitan a:
a) Movimiento irregular del instrumento quirúrgico, confundiendo la facilidad de uso y destreza del usuario.
b) Dificultad para asegurar que el instrumento quirúrgico emerge completamente de la punta distal del endoscopio antes de permitir que el cirujano controle el instrumento quirúrgico de forma robótica. Este error puede dar como resultado colisiones entre el instrumento quirúrgico y las paredes del lumen del endoscopio, dando como resultado un intervalo de movimiento reducido para el instrumento quirúrgico, que puede frustrar al usuario.
c) Si el brazo se traslada lo suficiente distalmente para asegurar la emersión completa del lumen del endoscopio, dado el peor error de posición posible, puede evitarse que el cirujano acerque el instrumento quirúrgico lo suficiente a la cámara del endoscopio para visualización adecuada del tejido agarrado.
Al menos un sensor o un conjunto de sensores se sitúa y se usa dentro del endoscopio, que detecta al menos un objetivo situado en al menos un instrumento quirúrgico. El al menos un sensor o conjunto de sensores está situado suficientemente cerca del extremo distal del endoscopio para medir con precisión la posición real de la punta distal del al menos un instrumento quirúrgico en al menos una dimensión. Esta medición del sensor puede usarse para una diversidad de fines, que incluyen, pero no se limitan a, compensar el error entre las posiciones predicha y real del instrumento quirúrgico para un control más preciso.
El sensor, o sensores, puede detectar la posición del instrumento quirúrgico en más de una dimensión. Por ejemplo, el sensor, o sensores, puede detectar la posición de traslación del instrumento quirúrgico, o la orientación de balanceo del instrumento quirúrgico, o cualquier otra medida posicional en cualquier dirección dimensional. Esos sensores incluyen, pero no se limitan a, un sensor de efecto Hall y un sensor óptico.
La Figura 8 ilustra una ilustración de una realización del al menos un sensor y el correspondiente al menos un objetivo 8 -100. Pueden ser posibles otras ubicaciones y configuraciones de sensores y objetivos.
Las realizaciones representativas de realizaciones particulares de la presente divulgación abordan al menos un aspecto, problema, limitación y/o desventaja asociados a los sistemas y dispositivos robóticos de endoscopia existentes. Aunque en la presente divulgación se han descrito características, aspectos y/o ventajas asociados a ciertas realizaciones, otras realizaciones también pueden exhibir tales características, aspectos y/o ventajas, y no todas las realizaciones necesitan exhibir necesariamente tales características, aspectos y/o ventajas para estar dentro del alcance de la presente divulgación. El experto en la materia entenderá que varios de los sistemas, componentes, procesos o alternativas de los mismos descritos anteriormente pueden combinarse de forma deseable en otros sistemas, componentes, procesos y/o aplicaciones diferentes. Además, pueden realizarse diversas modificaciones, alteraciones y/o mejoras en diversas realizaciones que se desvelan por parte de un experto habitual en la materia dentro del alcance de la presente divulgación.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de endoscopia que comprende:
(a) un endoscopio con un cuerpo de control, una parte de inserción, una primera interfaz de usuario y una pluralidad de canales,
(i) en donde los canales incluyen al menos uno de un canal de alimentación de gas, un canal de alimentación de agua y un canal de succión;
(b) una unidad de control de válvulas a la que está conectado el endoscopio, que comprende:
(i) una o más válvulas eléctricas para controlar el flujo a través de al menos uno del canal de alimentación de gas, el canal de alimentación de agua y el canal de succión, en donde la primera interfaz de usuario controla funciones de válvula, mediante la unidad de control de válvulas, de al menos una de la alimentación de gas, la alimentación de agua y la succión;
(c) una unidad de consola de cirujano (SCU) dispuesta distante de y conectada a la unidad de control de válvulas, incluyendo la SCU una segunda interfaz de usuario, en donde la segunda interfaz de usuario controla funciones de válvula, mediante la unidad de control de válvulas, de al menos una de la alimentación de gas, la alimentación de agua y la succión;
(d) un módulo de control de prioridad conectado a la unidad de control de válvulas para procesar una o más señales de control de la primera interfaz de usuario y la segunda interfaz de usuario basándose en una prioridad predeterminada, en donde las señales de control se trasmiten, mediante la unidad de control de válvulas, para controlar las correspondientes válvulas eléctricas;
caracterizado por que el sistema comprende, además:
(e) un sistema de acoplamiento de endoscopio conectado al módulo de control de prioridad y al endoscopio, comprendiendo el sistema de acoplamiento de endoscopio un sensor de detección de acoplamiento configurado para detectar un estado de acoplamiento de endoscopio de modo que se determinen una pluralidad de prioridades basándose en el estado de acoplamiento de endoscopio, determinando la pluralidad de prioridades el control de las funciones de válvula de la primera interfaz de usuario, la segunda interfaz de usuario o ambas.
2. El sistema de la reivindicación 1, en donde la prioridad predeterminada de la interfaz de usuario (UI) para todas las funciones de control de válvulas se selecciona entre el grupo que consiste en una prioridad solo para la primera UI, una prioridad solo para la segunda UI y sin prioridad.
3. El sistema de la reivindicación 1 en donde la prioridad predeterminada de la interfaz de usuario (UI) para cada función de control de válvulas se selecciona entre el grupo que consiste en una prioridad solo para la primera UI, una prioridad solo para la segunda UI y sin prioridad.
4. El sistema de una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde se establece la prioridad de las funciones de control de válvulas en el caso de que se ordenen múltiples funciones de control de válvulas diferentes desde las una o más interfaces de usuario.
5. El sistema de una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un módulo de interacción de usuario a través del que el usuario establece las prioridades.
6. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una o más interfaces de usuario adicionales.
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Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8672837B2 (en) 2010-06-24 2014-03-18 Hansen Medical, Inc. Methods and devices for controlling a shapeable medical device
US9452276B2 (en) 2011-10-14 2016-09-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Catheter with removable vision probe
US20130303944A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Off-axis electromagnetic sensor
US9387048B2 (en) 2011-10-14 2016-07-12 Intuitive Surgical Operations, Inc. Catheter sensor systems
US20140148673A1 (en) 2012-11-28 2014-05-29 Hansen Medical, Inc. Method of anchoring pullwire directly articulatable region in catheter
US9057600B2 (en) 2013-03-13 2015-06-16 Hansen Medical, Inc. Reducing incremental measurement sensor error
US9629595B2 (en) 2013-03-15 2017-04-25 Hansen Medical, Inc. Systems and methods for localizing, tracking and/or controlling medical instruments
US9271663B2 (en) 2013-03-15 2016-03-01 Hansen Medical, Inc. Flexible instrument localization from both remote and elongation sensors
US9014851B2 (en) 2013-03-15 2015-04-21 Hansen Medical, Inc. Systems and methods for tracking robotically controlled medical instruments
US11020016B2 (en) 2013-05-30 2021-06-01 Auris Health, Inc. System and method for displaying anatomy and devices on a movable display
EP3243476B1 (en) 2014-03-24 2019-11-06 Auris Health, Inc. Systems and devices for catheter driving instinctiveness
WO2016054256A1 (en) 2014-09-30 2016-04-07 Auris Surgical Robotics, Inc Configurable robotic surgical system with virtual rail and flexible endoscope
US10314463B2 (en) 2014-10-24 2019-06-11 Auris Health, Inc. Automated endoscope calibration
AU2016323982A1 (en) 2015-09-18 2018-04-12 Auris Health, Inc. Navigation of tubular networks
US10143526B2 (en) 2015-11-30 2018-12-04 Auris Health, Inc. Robot-assisted driving systems and methods
CN109496135B (zh) 2016-06-01 2021-10-26 恩达马斯特有限公司 内窥镜检查系统部件
US9931025B1 (en) 2016-09-30 2018-04-03 Auris Surgical Robotics, Inc. Automated calibration of endoscopes with pull wires
WO2018098465A1 (en) 2016-11-28 2018-05-31 Inventio, Inc. Endoscope with separable, disposable shaft
US10244926B2 (en) 2016-12-28 2019-04-02 Auris Health, Inc. Detecting endolumenal buckling of flexible instruments
WO2018183727A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Auris Health, Inc. Robotic systems for navigation of luminal networks that compensate for physiological noise
US11529129B2 (en) 2017-05-12 2022-12-20 Auris Health, Inc. Biopsy apparatus and system
US10022192B1 (en) 2017-06-23 2018-07-17 Auris Health, Inc. Automatically-initialized robotic systems for navigation of luminal networks
AU2018290831A1 (en) * 2017-06-28 2019-12-19 Auris Health, Inc. Instrument insertion compensation
US10426559B2 (en) 2017-06-30 2019-10-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for medical instrument compression compensation
US20200221935A1 (en) * 2017-10-06 2020-07-16 Endomaster Pte Ltd. An endoscope system
US10145747B1 (en) 2017-10-10 2018-12-04 Auris Health, Inc. Detection of undesirable forces on a surgical robotic arm
US10555778B2 (en) 2017-10-13 2020-02-11 Auris Health, Inc. Image-based branch detection and mapping for navigation
US11058493B2 (en) 2017-10-13 2021-07-13 Auris Health, Inc. Robotic system configured for navigation path tracing
JP7362610B2 (ja) 2017-12-06 2023-10-17 オーリス ヘルス インコーポレイテッド コマンド指示されていない器具の回動を修正するシステムおよび方法
AU2018384820B2 (en) 2017-12-14 2024-07-04 Auris Health, Inc. System and method for estimating instrument location
AU2018390476B2 (en) 2017-12-18 2024-03-28 Auris Health, Inc. Methods and systems for instrument tracking and navigation within luminal networks
EP3585462A1 (en) * 2018-01-25 2020-01-01 Biogastrex LLC Insufflation system
KR102690164B1 (ko) 2018-02-13 2024-08-02 아우리스 헬스, 인코포레이티드 의료 기구를 구동시키기 위한 시스템 및 방법
JP7214747B2 (ja) 2018-03-28 2023-01-30 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 位置センサの位置合わせのためのシステム及び方法
WO2019191143A1 (en) 2018-03-28 2019-10-03 Auris Health, Inc. Systems and methods for displaying estimated location of instrument
KR102499906B1 (ko) 2018-05-30 2023-02-16 아우리스 헬스, 인코포레이티드 위치 센서-기반 분지부 예측을 위한 시스템 및 방법
US11503986B2 (en) 2018-05-31 2022-11-22 Auris Health, Inc. Robotic systems and methods for navigation of luminal network that detect physiological noise
WO2019232236A1 (en) 2018-05-31 2019-12-05 Auris Health, Inc. Image-based airway analysis and mapping
US10898286B2 (en) 2018-05-31 2021-01-26 Auris Health, Inc. Path-based navigation of tubular networks
EP3820384A4 (en) 2018-08-24 2022-06-08 Auris Health, Inc. MEDICAL INSTRUMENTS THAT CAN BE CONTROLLED MANUALLY AND ROBOTICLY
KR20210062043A (ko) 2018-09-17 2021-05-28 아우리스 헬스, 인코포레이티드 동시 의료 절차를 위한 시스템 및 방법
JP2022502171A (ja) 2018-09-28 2022-01-11 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 医療器具をドッキングするためのシステム及び方法
US12076100B2 (en) 2018-09-28 2024-09-03 Auris Health, Inc. Robotic systems and methods for concomitant endoscopic and percutaneous medical procedures
US11229492B2 (en) * 2018-10-04 2022-01-25 Biosense Webster (Israel) Ltd. Automatic probe reinsertion
EP3866718A4 (en) 2018-12-20 2022-07-20 Auris Health, Inc. ROBOT ARM ALIGNMENT AND DOCKING SYSTEMS AND METHODS
US11925332B2 (en) 2018-12-28 2024-03-12 Auris Health, Inc. Percutaneous sheath for robotic medical systems and methods
WO2020160522A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 Triton Endoscopy, Llc Endoscopes and related methods
EP3890644A4 (en) 2019-02-08 2022-11-16 Auris Health, Inc. MANIPULATION AND CLOT REMOVAL WITH ROBOTIC CONTROL
KR20210149805A (ko) 2019-04-08 2021-12-09 아우리스 헬스, 인코포레이티드 동시 절차를 위한 시스템, 방법, 및 작업흐름
EP3958722A1 (en) * 2019-04-23 2022-03-02 Boston Scientific Scimed Inc. Modular scope device
JP2020197550A (ja) * 2019-05-30 2020-12-10 パナソニックｉ−ＰＲＯセンシングソリューションズ株式会社 マルチポジショニングカメラシステムおよびカメラシステム
CN114007521A (zh) 2019-06-26 2022-02-01 奥瑞斯健康公司 用于机器人臂对准和对接的系统和方法
KR20220050151A (ko) 2019-08-15 2022-04-22 아우리스 헬스, 인코포레이티드 다수의 굽힘 섹션을 갖는 의료 장치
US11147633B2 (en) 2019-08-30 2021-10-19 Auris Health, Inc. Instrument image reliability systems and methods
WO2021038469A1 (en) 2019-08-30 2021-03-04 Auris Health, Inc. Systems and methods for weight-based registration of location sensors
US11234780B2 (en) 2019-09-10 2022-02-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for kinematic optimization with shared robotic degrees-of-freedom
EP4034349A1 (en) 2019-09-26 2022-08-03 Auris Health, Inc. Systems and methods for collision detection and avoidance
JP7329428B2 (ja) * 2019-12-04 2023-08-18 Hoya株式会社 内視鏡装置
AU2020405169A1 (en) * 2019-12-19 2022-07-21 Noah Medical Corporation Systems and methods for robotic bronchoscopy
CN114901194B (zh) 2019-12-31 2024-08-30 奥瑞斯健康公司 解剖特征识别和瞄准
WO2021137109A1 (en) 2019-12-31 2021-07-08 Auris Health, Inc. Alignment techniques for percutaneous access
CN118383870A (zh) 2019-12-31 2024-07-26 奥瑞斯健康公司 用于经皮进入的对准界面
USD1018844S1 (en) 2020-01-09 2024-03-19 Adaptivendo Llc Endoscope handle
CN115515471A (zh) * 2020-03-12 2022-12-23 柯惠有限合伙公司 用于实时监测和清洁腹腔镜镜头的方法和系统
CN115802975A (zh) 2020-06-29 2023-03-14 奥瑞斯健康公司 用于检测连杆与外部对象之间的接触的系统和方法
US11931901B2 (en) 2020-06-30 2024-03-19 Auris Health, Inc. Robotic medical system with collision proximity indicators
US11357586B2 (en) 2020-06-30 2022-06-14 Auris Health, Inc. Systems and methods for saturated robotic movement
US11102381B1 (en) * 2021-01-05 2021-08-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Clearcam Inc. Methods, systems and controllers for facilitating cleaning of an imaging element of an imaging device
JP2022152488A (ja) 2021-03-29 2022-10-12 富士フイルム株式会社 内視鏡
USD1031035S1 (en) 2021-04-29 2024-06-11 Adaptivendo Llc Endoscope handle
EP4380421A1 (en) * 2021-08-05 2024-06-12 Stryker Corporation Systems and methods for intraoperative surgical scope cleaning
GB2610814B (en) * 2021-09-14 2023-09-27 I Q Endoscopes Ltd Endoscope system & elements thereof
US20240065538A1 (en) * 2022-08-25 2024-02-29 Titan Medical Inc. Endoscopic lens cleaning in a robotic surgical procedure
CN115715702B (zh) * 2023-01-09 2023-04-18 北京云力境安科技有限公司 一种软式内窥镜手术机器人系统

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4854301A (en) 1986-11-13 1989-08-08 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope apparatus having a chair with a switch
JP3063784B2 (ja) * 1991-03-26 2000-07-12 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡装置
US5894322A (en) * 1992-01-15 1999-04-13 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope system with improved controller
JPH0753148A (ja) 1993-08-17 1995-02-28 Hitachi Building Syst Eng & Service Co Ltd エレベータの安全装置
JP2004243136A (ja) * 1994-03-03 2004-09-02 Olympus Corp 医療器具の保持装置
JPH11123174A (ja) * 1997-10-22 1999-05-11 Fuji Photo Optical Co Ltd 内視鏡管路制御装置
US6352503B1 (en) 1998-07-17 2002-03-05 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscopic surgery apparatus
JP2000037348A (ja) 1998-07-21 2000-02-08 Olympus Optical Co Ltd 処置用内視鏡
US8527094B2 (en) * 1998-11-20 2013-09-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Multi-user medical robotic system for collaboration or training in minimally invasive surgical procedures
US6569084B1 (en) 1999-03-31 2003-05-27 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope holder and endoscope device
JP4358355B2 (ja) * 1999-05-18 2009-11-04 オリンパス株式会社 診断用観察システム
US6858005B2 (en) * 2000-04-03 2005-02-22 Neo Guide Systems, Inc. Tendon-driven endoscope and methods of insertion
US20020067407A1 (en) * 2000-04-06 2002-06-06 Cooper David H. Universal docking station for imaging systems in a dental operatory
EP1372461B1 (en) * 2001-04-06 2010-11-17 Gendex Corporation Dental video imaging system
JP4789167B2 (ja) * 2001-05-10 2011-10-12 Ｈｏｙａ株式会社 処置用内視鏡の先端部
US6761561B2 (en) * 2002-06-07 2004-07-13 Schick Technologies Wireless dental camera
JP4276832B2 (ja) 2002-12-17 2009-06-10 オリンパス株式会社 内視鏡装置
US7537561B2 (en) 2002-11-27 2009-05-26 Olympus Corporation Endoscope apparatus
JP4727945B2 (ja) * 2003-05-21 2011-07-20 オリンパス株式会社 医療器具
US8753262B2 (en) * 2003-07-29 2014-06-17 Hoya Corporation Internal treatment apparatus having circumferential side holes
JP4533695B2 (ja) * 2003-09-23 2010-09-01 オリンパス株式会社 処置用内視鏡
JP4402444B2 (ja) 2003-12-11 2010-01-20 オリンパス株式会社 内視鏡保持装置
JP2006061214A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Olympus Corp 手術システム
EP1799096A2 (en) * 2004-09-30 2007-06-27 Boston Scientific Scimed, Inc. System and method of obstruction removal
US7479106B2 (en) * 2004-09-30 2009-01-20 Boston Scientific Scimed, Inc. Automated control of irrigation and aspiration in a single-use endoscope
JP4350755B2 (ja) * 2004-12-03 2009-10-21 オリンパス株式会社 挿入部着脱式電動湾曲内視鏡
US20070043262A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-22 Sightline Technologies Ltd. Fluid supply for endoscope
JP4727432B2 (ja) 2006-01-13 2011-07-20 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム、プログラム、内視鏡システムの制御方法
US8617054B2 (en) * 2006-01-13 2013-12-31 Olympus Medical Systems Corp. Medical treatment endoscope
JP4928969B2 (ja) 2006-04-26 2012-05-09 Ｈｏｙａ株式会社 内視鏡の湾曲保持機構
CN104688349B (zh) * 2006-06-13 2017-05-10 直观外科手术操作公司 微创手术系统
US9084623B2 (en) * 2009-08-15 2015-07-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Controller assisted reconfiguration of an articulated instrument during movement into and out of an entry guide
US8083669B2 (en) * 2007-06-22 2011-12-27 Olympus Medical Systems Corp. Medical device for maintaining state of treatment portion
US20090171150A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-02 Olympus Corporation Observation unit detachable type endoscope and endoscope main body
JP5161750B2 (ja) * 2007-12-27 2013-03-13 オリンパス株式会社 観察ユニット分離型処置内視鏡
US8343034B2 (en) * 2008-05-13 2013-01-01 Olympus Medical Systems Corp. Electric medical instrument fitting which is attached to a medical instrument holding device
JP5407036B2 (ja) * 2008-09-02 2014-02-05 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置用内視鏡
US20100331856A1 (en) * 2008-12-12 2010-12-30 Hansen Medical Inc. Multiple flexible and steerable elongate instruments for minimally invasive operations
JP5052553B2 (ja) * 2009-03-19 2012-10-17 オリンパス株式会社 処置内視鏡
CN102802551B (zh) 2009-05-29 2016-01-20 南洋理工大学 用于可曲式内窥镜术的机器人系统
JP5675283B2 (ja) * 2010-11-10 2015-02-25 オリンパス株式会社 無線通信装置
CN103841880A (zh) * 2011-05-03 2014-06-04 Endosee股份有限公司 用于子宫镜检查和子宫内膜活组织检查的方法和器械
JP5669667B2 (ja) * 2011-05-16 2015-02-12 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム
US20130046280A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 James F. Martin Drug delivery system with procedure stage based delivery adjustment
JP2013046513A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Fujitsu Ltd ロック装置及び電子装置
JP2013090721A (ja) 2011-10-25 2013-05-16 Hoya Corp 内視鏡用送気送水装置
WO2013065509A1 (ja) 2011-11-02 2013-05-10 株式会社トップ 内視鏡用処置具挿通具
US20130172828A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Gary S. Kappel Endoscopic guide wire track
JP2013172905A (ja) 2012-02-27 2013-09-05 Olympus Corp 管状挿入システム
JP2015107138A (ja) 2012-03-14 2015-06-11 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 挿入機器の動作制御装置
JP5820757B2 (ja) 2012-03-28 2015-11-24 オリンパス株式会社 内視鏡
CN104349709A (zh) 2012-06-09 2015-02-11 戈登·威尔逊 胶囊内窥镜对接系统
JP6045228B2 (ja) * 2012-07-05 2016-12-14 Hoya株式会社 内視鏡の可撓管先端部の構造
JP5977610B2 (ja) 2012-07-23 2016-08-24 オリンパス株式会社 内視鏡用ガイドチューブ
US20150230697A1 (en) * 2012-09-19 2015-08-20 Nanyang Technological University Flexible master - slave robotic endoscopy system
JP6045377B2 (ja) 2013-02-06 2016-12-14 オリンパス株式会社 湾曲装置
JP6306285B2 (ja) 2013-04-10 2018-04-04 オリンパス株式会社 内視鏡装置
JP6242101B2 (ja) 2013-07-26 2017-12-06 オリンパス株式会社 医療装置および医療システム
US10238457B2 (en) * 2013-09-13 2019-03-26 Vanderbilt University System and method for endoscopic deployment of robotic concentric tube manipulators for performing surgery
JP3190284U (ja) * 2014-02-13 2014-04-24 茂傑生技股▲ふん▼有限公司 高画質伝送機能付き口腔撮影器材

Also Published As

Publication number Publication date
US20220241035A1 (en) 2022-08-04
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CN114098599A (zh) 2022-03-01
EP3735890B1 (en) 2022-12-14
JP6878416B2 (ja) 2021-05-26
JP2021118887A (ja) 2021-08-12
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US20200315720A1 (en) 2020-10-08
CN108348139A (zh) 2018-07-31
EP3735888B1 (en) 2022-11-23

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