ES2915689T3 - Un aparato endoscópico robótico y flexible mejorado - Google Patents

Abstract

Un sistema de endoscopía robótico (10), que comprende: al menos un ensamblaje alargado flexible (400a, b) configurado para realizar procedimientos endoscópicos de acuerdo con las fuerzas generadas por elementos de accionamiento externos; un endoscopio de transporte (300) que tiene un cuerpo principal (310) y un árbol alargado flexible (320) que comprende un eje central y una pluralidad de canales dentro del mismo para portar partes del al menos un ensamblaje alargado flexible; una estación de acoplamiento (500) configurada para engranarse de forma desmontable con el endoscopio de transporte, teniendo la estación de acoplamiento una unidad de traslación (510) configurada para engranarse de manera coincidente con al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles y trasladar longitudinalmente de manera selectiva al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles a lo largo de un intervalo de distancia predeterminado; una caja de motor (600) que comprende una pluralidad de accionadores (620a-I) configurados para accionar cada uno de los ensamblajes alargados flexibles; una unidad de control principal (800) configurada para controlar cada uno de la pluralidad de accionadores de acuerdo con la señal de control externa, caracterizado por que el sistema de endoscopía robótico (10) comprende además un mecanismo de acoplamiento que comprende un miembro de unión (340, 350) situado en el endoscopio de transporte; un miembro de unión (540, 550) homólogo situado en la estación de acoplamiento; y un mecanismo de bloqueo para engranar el miembro de unión con el miembro de unión homólogo, en donde el mecanismo de acoplamiento se posiciona para permitir que el endoscopio de transporte se separe de la estación de acoplamiento desde una de: (a) una misma dirección en la que al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles se conecta de manera coincidente con la unidad de traslación o (b) una dirección paralela al eje central del árbol alargado flexible, y en donde una pluralidad de entradas (315) a través de las cuales se puede acceder a los canales está situada en una superficie superior de un extremo proximal (311a) de un alojamiento (312) del cuerpo principal (310) del endoscopio de transporte (300).

Description

DESCRIPCIÓN

Un aparato endoscópico robótico y flexible mejorado

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a un aparato endoscópico robótico flexible mejorado que tiene un cuerpo principal y un árbol alargado flexible. El cuerpo principal incluye un alojamiento que tiene un extremo proximal portador de una pluralidad de entradas de inserción a través de las cuales se puede acceder a una pluralidad de canales del instrumento endoscópico; y el árbol alargado flexible tiene un extremo proximal que se extiende desde el extremo distal del cuerpo principal hasta un extremo distal, y una pluralidad de canales entre los mismos para portar partes de ensamblajes alargados flexibles que se pueden insertar en la pluralidad de canales del árbol alargado flexible a través de las entradas.

Antecedentes

La robótica quirúrgica ha permitido una revolución en las técnicas quirúrgicas, particularmente con respecto a la cirugía mínimamente invasiva. El advenimiento de la endoscopia robótica flexible ha permitido procedimientos tales como la Cirugía Endoscópica Transluminal por Orificios Naturales (NOTES, Natural Orífice Transluminal Endoscopic Surgery) o procedimientos quirúrgicos "sin incisión" que no requieren un sitio de acceso percutáneo en el cuerpo mediante los que se inserta un endoscopio robótico flexible en un orificio natural de un sujeto, tal como la boca del sujeto, y se navega dentro o a lo largo de un conducto interno natural, tal como partes del tracto digestivo del sujeto, hasta que un extremo distal del endoscopio se coloca en o cerca de un sitio diana de interés dentro del sujeto. Una vez que el extremo distal del endoscopio se coloca en el sitio diana, se puede realizar una intervención quirúrgica por medio de uno o más brazos robóticos y los efectores terminales correspondientes que son portados por el endoscopio, y que son traducibles y manipulables más allá del extremo distal del endoscopio bajo control robótico en respuesta a la interacción del cirujano con una consola de control. Algunos ejemplos representativos de un sistema de endoscopía robótico flexible maestro-esclavo se describen en (a) la solicitud de patente internacional n.° PCT/SG2013/000408; y/o (b) la publicación de patente internacional n.° ^w O 2010/138083. El documento US 2010/0318100 A1 divulga el preámbulo de la reivindicación 1.

Divulgación/descripción

Problemas técnicos

En los sistemas endoscópicos robóticos flexibles actuales, se conoce una serie de instrumentos endoscópicos flexibles o ensamblajes de instrumentos tales como brazos robóticos con efectores terminales correspondientes y una sonda de ensamblaje de formación de imágenes para capturar imágenes de los efectores terminales. Los instrumentos endoscópicos flexibles son desechables y se pueden insertar o retirar del sistema de endoscopía robótico flexible.

Dentro de un quirófano, es deseable mejorar o maximizar la comodidad y la rapidez de montaje/ensamblaje y desmontaje del sistema de endoscopía robótico flexible, garantizando a la vez que la forma general en la que se configura el sistema permita un control espacial y temporal de alta precisión sobre los elementos robóticos del sistema. Además, en condiciones de quirófano, un médico necesitará instalar rápidamente nuevos instrumentos endoscópicos flexibles o reemplazar los instrumentos endoscópicos flexibles instalados en un determinado momento por nuevos u otros tipos de instrumentos endoscópicos flexibles.

Desafortunadamente, los sistemas existentes no consideran adecuadamente el impacto de la manera en que se configura el sistema de endoscopía flexible, y la manera en que los instrumentos endoscópicos flexibles se insertan en y a través del sistema de endoscopía robótico flexible y las fuerzas resultantes sobre las partes internas de los instrumentos endoscópicos tienen la capacidad del sistema para controlar espacial y temporalmente de forma fiable el/los efector/es terminal/es con la máxima precisión.

Soluciones técnicas

La invención se define en la reivindicación 1.

De acuerdo con la reivindicación 2, el sistema de endoscopía robótico comprende además un ensamblaje conector con función de soporte configurado para acoplar el cuerpo principal a un sistema externo para funciones de soporte, que incluyen al menos un suministro de insuflación, presión positiva, succión, presión negativa, presión de vacío e irrigación a través del árbol alargado flexible del sistema de endoscopía.

De acuerdo con la reivindicación 3, al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles es un ensamblaje de accionamiento que comprende un brazo robótico y un efector terminal correspondiente configurado para realizar procedimientos endoscópicos de acuerdo con las fuerzas generadas por elementos de accionamiento externos; una pluralidad de elementos tendinosos configurados para transmitir fuerzas generadas por los elementos de accionamiento externos al brazo robótico y al efector terminal; y un adaptador configurado para acoplar la pluralidad de elementos tendinosos a los elementos de accionamiento externos.

De acuerdo con la reivindicación 4, la caja de motor comprende al menos un adaptador, estando acoplado uno de los adaptadores de la caja de motor al adaptador del ensamblaje de accionamiento.

De acuerdo con la reivindicación 5, cada uno de los ensamblajes alargados flexibles comprende además un elemento de collarín configurado para rodear al menos una parte de un manguito exterior del elemento flexible a una distancia predeterminada de un extremo distal del efector terminal y configurado para permitir la traslación longitudinal de al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles en un intervalo de distancia predeterminado.

De acuerdo con la reivindicación 6, la unidad de traslación comprende al menos un receptor configurado para engranarse de manera coincidente con el elemento de collarín para permitir la traslación longitudinal.

De acuerdo con la reivindicación 7, al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles es un ensamblaje endoscópico flexible de formación de imágenes que comprende una unidad de formación de imágenes configurada para capturar imágenes de los efectores terminales; una pluralidad de elementos tendinosos configurados para posicionar espacialmente la unidad de formación de imágenes en respuesta a las fuerzas aplicadas; y un adaptador mediante el cual la pluralidad de elementos tendinosos del ensamblaje endoscópico flexible de formación de imágenes se puede interconectar con elementos de accionamiento externos particulares.

De acuerdo con la reivindicación 8, partes del alojamiento tienen forma de tubo paralelepipédico.

De acuerdo con la reivindicación 9, el miembro de unión se forma en una superficie lateral del alojamiento.

Efectos ventajosos

De acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, una pluralidad de ensamblajes alargados robóticos flexibles tales como ensamblajes de accionamiento y un ensamblaje endoscópico flexible de formación de imágenes se pueden insertar en un endoscopio de transporte y un árbol alargado flexible del mismo de manera rápida y conveniente, de modo que facilite el control espacial y temporal de precisión mejorada de los elementos robóticos de dichos ensamblajes.

De acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, el endoscopio de transporte se acopla fácilmente y de forma segura a la estación de acoplamiento, por ejemplo, por medio del miembro de unión. La empuñadura del cuerpo principal del endoscopio de transporte normalmente se coloca hacia el extremo distal del cuerpo principal, y el elemento de unión se coloca hacia el extremo proximal del cuerpo principal. Un médico, tal como un endoscopista, puede sujetar la empuñadura del cuerpo principal y engranar o engranar rápida y convenientemente el cuerpo principal de la estación de acoplamiento. No es necesario que el médico cambie o suelte la empuñadura del cuerpo principal para engranar o desengranar el endoscopio de transporte con o de la estación de acoplamiento.

Breve descripción de los dibujos

Las FIG. 1A y 1B son ilustraciones esquemáticas de un sistema de endoscopía robótico flexible maestro-esclavo de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 2 es una ilustración esquemática de un sistema maestro de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 3 es una ilustración esquemática de un sistema esclavo de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Las FIG. 4A-4D son ilustraciones esquemáticas de un endoscopio de transporte representativo, primer y segundo ensamblaje de accionamiento, y un ensamblaje endoscópico de formación de imágenes, respectivamente, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 5 es una ilustración esquemática de un par de brazos robóticos y efectores terminales correspondientes portados por los mismos, así como un endoscopio de formación de imágenes, colocado en un entorno más allá de un extremo distal de un endoscopio de transporte de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La FIG. 6 ilustra un cuerpo principal 310 representativo de acuerdo con una realización de la presente divulgación más específicamente.

Las FIG. 7A-7C ilustran la disposición de las entradas de inserción de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación.

La FIG. 8A es una ilustración en sección transversal representativa de un árbol endoscópico de transporte de acuerdo con una realización de la presente divulgación y la FIG. 8B es una ilustración en sección transversal representativa de un árbol endoscópico de transporte de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

Las FIG. 9A-9C son ilustraciones esquemáticas que muestran la inserción del ensamblaje del endoscopio de formación de imágenes en un endoscopio de transporte, el acoplamiento del ensamblaje conector de formación de imágenes a un subsistema de formación de imágenes, el acoplamiento de adaptador de entrada de formación de imágenes a un adaptador de salida de formación de imágenes de una caja de motor, y el acoplamiento de un ensamblaje conector con función de soporte de endoscopia a una unidad de control de válvula de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Las FIG. 10A-10B son ilustraciones esquemáticas que muestran el acoplamiento del endoscopio de transporte a una estación de acoplamiento, con partes de manguitos/bobinas exteriores de ensamblajes de accionamiento y un manguito exterior de un ensamblaje endoscópico de formación de imágenes insertado en el endoscopio transportado, y dichos manguitos exteriores acoplados de forma segura a una unidad de traslación de la estación de acoplamiento.

La FIG. 10C es una ilustración esquemática que muestra una unidad de traslación representativa portada por la estación de acoplamiento, y una manera representativa en la que los collarines correspondientes a los ensamblajes de accionamiento y un ensamblaje endoscópico de formación de imágenes son retenidos por la unidad de traslación.

Las FIG. 11A-11C ilustran un mecanismo de acoplamiento mediante el cual el endoscopio de transporte puede engranarse de manera coincidente con la estación de acoplamiento de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 12 ilustra un mecanismo de acoplamiento de las FIG. 11A-11C más detalladamente.

Las FIG. 13A-13C ilustran un mecanismo de acoplamiento mediante el cual el endoscopio de transporte puede engranarse de manera coincidente con la estación de acoplamiento de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

La FIG. 14 muestra una ilustración del cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte para el mecanismo de acoplamiento de las FIG. 13A-13C de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 15 es una ilustración esquemática que muestra el acoplamiento de un adaptador de entrada de instrumentos de cada ensamblaje de accionamiento a un adaptador de salida de instrumentos correspondiente que corresponde a una caja de motor de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 16 es una vista en corte en perspectiva que muestra partes internas representativas de un adaptador de entrada de instrumentos montado en un adaptador de salida de instrumentos de la caja de motor de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 17 es una ilustración en sección transversal correspondiente que muestra partes internas representativas del adaptador de instrumentos y el adaptador de salida de instrumentos cuando se acoplan entre sí o engranados de manera coincidente de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Las FIG. 18A-18D son ilustraciones en sección transversal que muestran partes internas representativas de las estructuras de conexión de accionamiento del adaptador de entrada de instrumentos y las posiciones de los elementos en las mismas, correspondientes a fases particulares de conexión del adaptador de entrada de instrumentos con y la desconexión del adaptador de entrada de instrumentos del adaptador de salida de instrumentos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Descripción detallada de las realizaciones ilustrativas

En la presente divulgación, la representación de un elemento dado o la consideración o uso de un número de elemento concreto en una figura concreta o una referencia a la anterior en el material descriptivo correspondiente puede abarcar la misma, un equivalente, o un elemento análogo o número de elemento identificado en otra figura. o material descriptivo asociado con la anterior. Se entiende que el uso de "/' en una figura o texto asociado significa "y/o" salvo que se indique otra cosa. Se entiende que la enumeración de un valor numérico o un intervalo de valores concreto en el presente documento incluye o es una enumeración de un valor numérico o intervalo de valor 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 presentan 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 elementos individuales, o un conjunto de elementos múltiples), de acuerdo con definiciones matemáticas conocidas (por ejemplo, de una manera correspondiente a la descrita en "An Introduction to Mathematical Reasoning: Numbers, Sets, and Functions", Capítulo 11: "Properties of Finite Sets" (p. ej., 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 según el tipo de conjunto en consideración.

Las realizaciones de la presente divulgación están dirigidas a sistemas endoscópicos robóticos flexibles maestroesclavo, que incluyen un sistema del lado maestro y un sistema del lado esclavo que es controlable o controlado por el sistema del lado maestro. Asimismo, las realizaciones de la presente divulgación proporcionan estructuras o mecanismos mejorados del sistema esclavo o del lado esclavo.

Las FIG. 1A y 1B son ilustraciones esquemáticas de un sistema 10 endoscópico robótico flexible maestro-esclavo de acuerdo con una realización de la divulgación. En una realización, el sistema 10 incluye un sistema maestro o del lado maestro 100 que tiene elementos del lado maestro asociados con el mismo, y un sistema esclavo o del lado esclavo 200 que tiene elementos del lado esclavo asociados con el mismo.

Con referencia adicional a la FIG. 5, que muestra un extremo distal del aparato endoscópico dispuesto en un sistema 200 esclavo o del lado esclavo, en diversas realizaciones, el sistema maestro 100 y el sistema esclavo 200 están configurados para la comunicación de señales entre sí de manera que el sistema maestro 100 puede enviar comandos al sistema esclavo 200 y el sistema esclavo 200 puede controlar, maniobrar, manipular, posicionar y/o manejar con precisión (a) un conjunto de brazos robóticos 400a,b y efectores terminales 410a,b correspondientes portados o soportados por un endoscopio de transporte 300 del sistema esclavo 200, y posiblemente, (b) un endoscopio o miembro de sonda 460 de formación de imágenes portado o soportado por el endoscopio de transporte 300, en respuesta a las entradas del sistema maestro. Los sistemas maestro y esclavo 100, 200 pueden configurarse además de modo que el sistema esclavo 200 pueda proporcionar dinámicamente señales de retroalimentación táctiles/hápticas (p. ej., señales de retroalimentación de fuerza) al sistema maestro 100 a medida que se posicionan, manipulan o manejan los brazos robóticos 410a,b y/o los efectores terminales 420a-b asociados con los mismos. Dichas señales de retroalimentación táctiles/hápticas están correlacionadas o corresponden a las fuerzas ejercidas sobre los brazos robóticos 410a,b y/o los efectores terminales 420a-b dentro de un entorno en el que residen los brazos robóticos 410a,b y los efectores terminales 420a,b.

Volviendo a las FIG. 1A y 1B, diferentes realizaciones de acuerdo con la presente divulgación se dirigen a situaciones o entornos quirúrgicos, por ejemplo, los procedimientos de cirugía endoscópica transluminal por orificios naturales (NOTES) realizados en un paciente o sujeto mientras están dispuestos en una mesa o plataforma quirúrgica 20. En tales realizaciones, al menos partes del sistema esclavo 200 están configuradas para residir dentro de un quirófano (Q) o sala de operaciones (SO). Dependiendo de los detalles de la realización, el sistema maestro 100 puede residir dentro o fuera del (p. ej., cerca o lejos del) Q/SO. La comunicación entre el sistema maestro 100 y el sistema esclavo 200 puede producirse directamente (p. ej., a través de un conjunto de líneas de comunicación local y/o comunicación inalámbrica local), o indirectamente a través de una o más redes (p. ej., una red de área local [LAN, Local Area Network], una red de área amplia [WAN, Wide Area Network] y/o Internet) de acuerdo con los detalles de la realización.

La FIG. 2 es una ilustración esquemática de un sistema maestro 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. En una realización, el sistema maestro 100 incluye una estructura de marco o consola 102 que porta dispositivos de entrada hápticos izquierdo y derecho 110a,b; un conjunto de botones/dispositivos 115 de entrada manuales adicionales/auxiliares; un conjunto de controles o pedales 120a-d manejados con el pie; un dispositivo de representación 130; y un módulo de procesamiento 150. La estructura de marco/consola 102 puede incluir un conjunto de ruedas 104 de modo que el sistema maestro 100 sea fácilmente portátil/posicionable dentro de un entorno de uso previsto (p. ej., un Q/una SO o una habitación externa o alejada de los mismos); y un conjunto de apoyabrazos 112. Durante un procedimiento de endoscopia representativo, un cirujano se posiciona o se sienta en relación con el sistema maestro 100 de manera que las manos izquierda y derecha puedan sostener o interactuar con los dispositivos de entrada hápticos izquierdo y derecho 110a,b, y los pies puedan interactuar con los pedales 120a-d. El módulo de procesamiento 150 procesa las señales recibidas de los dispositivos de entrada hápticos 110a,b, los dispositivos de entrada manuales adicionales/auxiliares 115 y los pedales 120a-d, y emite los comandos correspondientes al sistema esclavo 200 con el fin de manipular/posicionar/controlar los brazos robóticos 410a,b y los efectores terminales 420a,b correspondientes a los mismos, y posiblemente, manipular/posicionar/controlar el endoscopio 460 de formación de imágenes. El módulo de procesamiento 150 puede recibir adicionalmente señales de retroalimentación táctiles/hápticas del sistema esclavo 200, y transmite dichas señales de retroalimentación táctiles/hápticas a los dispositivos de entrada hápticos 110a,b. El módulo de procesamiento 150 incluye recursos de computación/procesamiento y comunicación (p. ej., una o más unidades de procesamiento, memoria/recursos de almacenamiento de datos, incluida la memoria de acceso aleatorio (RAM, Random Access Memory), la memoria de solo lectura (ROM, Read-only Memory) y, posiblemente, uno o más tipos de unidades de disco, y una unidad de comunicación en serie y/o una unidad de comunicación de red) de una manera fácilmente comprensible para alguien que tenga los conocimientos habituales en la técnica pertinente.

La FIG. 3 es una ilustración esquemática de un sistema esclavo 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. En una realización, el sistema esclavo 200 incluye un endoscopio de transporte 300 que tiene un árbol alargado flexible 320; una estación de acoplamiento 500 a la que se puede acoplar el endoscopio de transporte 300 de forma selectiva/seleccionable (p. ej., montarse/acoplarse y desmontarse/desacoplarse); un subsistema 210 de formación de imágenes; un subsistema 250 con función de soporte del endoscopio y una unidad de control 270 de válvula asociada; una unidad de accionamiento o caja de motor 600; y una unidad de control principal 800. En varias realizaciones, el sistema esclavo 200 incluye además un carro, soporte o bastidor 202 del lado del paciente configurado para portar al menos algunos elementos del sistema esclavo. El carro 202 del lado del paciente normalmente incluye ruedas 204 para facilitar la portabilidad y el posicionamiento fáciles del sistema esclavo 200 (p. ej., en una ubicación deseada dentro de un Q/una SO).

Resumiendo, el subsistema 210 de formación de imágenes facilita la provisión o suministro de iluminación al endoscopio 460 de formación de imágenes, así como el procesamiento y la presentación de señales ópticas capturadas por el endoscopio 460 de formación de imágenes. El subsistema 210 de formación de imágenes incluye un dispositivo de representación ajustable 220 configurado para presentar (p. ej., en tiempo real) imágenes capturadas por medio del endoscopio 460 de formación de imágenes, de una forma que puede entender fácilmente un experto en la materia pertinente. El subsistema 250 con función de soporte del endoscopio en asociación con la unidad de control 270 de válvula facilita la provisión controlada selectiva de insuflación o presión positiva, succión o presión negativa/de vacío, e irrigación al endoscopio de transporte 300, como también entenderá fácilmente un experto habitual en la materia pertinente. La unidad de accionamiento/caja de motor 600 proporciona una pluralidad de accionadores o motores configurados para accionar los brazos robóticos 410a,b y los efectores terminales 420a,b bajo el control de la unidad de control principal 800, que incluye un conjunto de controladores de motor.

La unidad de control principal 800 controla adicionalmente la comunicación entre el sistema maestro 100 y el sistema esclavo 200, y procesa las señales de entrada recibidas del sistema maestro 100 con el fin de manejar los brazos robóticos 410a,b y los efectores terminales 420a,b de una manera que corresponda de forma directa y precisa con la manipulación del cirujano de los dispositivos de entrada hápticos 110a,b del sistema maestro. En múltiples realizaciones, la unidad de control principal 800 genera adicionalmente las señales de retroalimentación táctiles/hápticas mencionadas anteriormente, y comunica tales señales de retroalimentación táctiles/hápticas al sistema maestro 100 en tiempo real. En varias realizaciones, las señales de retroalimentación táctiles/hápticas pueden generarse por medio de sensores que estén dispuestos proximalmente al árbol alargado flexible 320 y/o al cuerpo 310 (p. ej., sensores que residen en la caja de motor 600), sin el uso o exclusivos de sensores portados dentro o distalmente al árbol alargado flexible 320 y/o cuerpo 310 (p. ej., sensores portados sobre, cerca o generalmente cerca de un brazo robótico 410 o efector terminal 420). Las maneras representativas de generar señales de retroalimentación táctiles/hápticas se describen en detalle en la solicitud de patente internacional n.° WO 2010/138083. La unidad de control principal 800 incluye el procesamiento de señal/datos, la memoria/el almacenamiento de datos y recursos de comunicación de señales (p. ej., uno o más microprocesadores, RAM, ROM, posiblemente una unidad de disco en estado sólido u otro tipo, y una unidad de comunicación en serie y/o una unidad de interfaz de red) de una manera fácilmente comprensible para un experto habitual en la materia pertinente.

La FIG. 4A es una ilustración de un endoscopio de transporte 300 representativo y las FIG. 4B-4D son ilustraciones de ensamblajes alargados flexibles representativos que se pueden insertar o retirar del endoscopio de transporte 300 de acuerdo con una realización de la divulgación. Los ensamblajes alargados flexibles pueden comprender los ensamblajes de accionamiento 400a, 400b como se muestra en las FlG. 4B-4C y un ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes como se muestra en la FIG. 4D.

Los ensamblajes de accionamiento 400a, 400b pueden incluir o ser instrumentos quirúrgicos robóticos, p. ej., una pinza 400a como se muestra en la FIG. 4B o, p. ej., una espátula de cauterización 400b como se muestra en la FIG.

4C de acuerdo con una realización de la divulgación. Asimismo, el ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes puede ser una sonda endoscópica de formación de imágenes de acuerdo con una realización de la divulgación como se muestra en la FIG. 4D.

Con referencia a la FIG. 4A, el endoscopio de transporte 300 comprende un cuerpo principal 310 en un extremo proximal y un árbol alargado flexible 320 hacia un extremo distal. En una realización preferida, el cuerpo principal 310 puede estar hecho de materiales rígidos tales como plásticos duros o metales, y el árbol alargado flexible 320 está hecho de materiales flexibles tales como caucho, materiales similares al caucho y/o plásticos blandos.

El cuerpo principal 310 incluye o define una parte, un borde, una superficie o un extremo proximal del endoscopio de transporte 300, y proporciona una pluralidad de entradas de inserción 315 a través de las cuales son accesibles los canales que se extienden dentro y a lo largo del árbol alargado flexible 320. El cuerpo principal 310 comprende una parte de extremo proximal o extremo proximal 311a y una parte de extremo distal o extremo distal 311b, y un alojamiento 312 que se extiende entre o desde el extremo proximal 311a hasta el extremo distal 311b. El alojamiento 312 comprende una pluralidad de superficies y la pluralidad de entradas de inserción 315. La pluralidad de entradas de inserción 315 es portada por el extremo proximal 311a del cuerpo principal 310, por ejemplo, de modo que la pluralidad de entradas de inserción 315 reside en al menos una superficie del alojamiento 312 en el extremo proximal 311a del cuerpo principal (p. ej., una superficie superior o un conjunto de superficies superiores del alojamiento 312 en el extremo proximal del cuerpo principal 311a).

En varias realizaciones, el cuerpo principal 310 proporciona además una interfaz de control para el endoscopio de transporte 300, mediante la cual un endoscopista puede ejercer control de navegación sobre el árbol alargado flexible 320. Por ejemplo, el cuerpo principal 310 puede incluir una serie de elementos de control, tales como uno o más botones, protuberancias, interruptores, palancas, joysticks y/u otros elementos de control para facilitar el control del endoscopista sobre las operaciones del endoscopio de transporte, de una forma que puede entender fácilmente un experto en la materia pertinente.

El árbol alargado flexible 320 está configurado para extenderse desde el extremo distal 311b del cuerpo principal 310 y terminar en un extremo distal del endoscopio de transporte 300. El árbol alargado flexible 320 comprende un extremo proximal 321a, un extremo distal 321b, un eje central (no mostrado) y una pluralidad de canales dentro del mismo para portar partes de ensamblajes alargados flexibles y una abertura dispuesta en el extremo distal del árbol alargado flexible 321b para cada uno de la pluralidad de canales.

La pluralidad de canales puede comprender un conjunto de canales de instrumentos portadores de ensamblajes de accionamiento 400a, 400b como se muestra en las FIG. 4B-4C. En diversas realizaciones, los canales también pueden comprender conductos para permitir el suministro de insuflación o presión positiva, succión o presión de vacío e irrigación a un entorno en el que reside el extremo distal del árbol alargado flexible 320.

Cada ensamblaje de accionamiento 400a,b normalmente corresponde a un tipo dado de herramienta endoscópica. Por ejemplo, en una implementación representativa, un primer ensamblaje de accionamiento 400a puede portar un primer brazo robótico 410a que tiene una pinza o un tipo similar de efector terminal 420a como se muestra en la FIG.

4B; y un segundo ensamblaje de accionamiento 400b puede portar un segundo brazo robótico 410b que tenga una espátula de cauterización o un tipo similar de efector terminal de cauterización 420b como se muestra en la FIG. 4C.

En una realización indicada en las FIG. 4B-4C, un ensamblaje de accionamiento 400a,b dado incluye un brazo robótico 410a,b y su efector terminal 420a,b correspondiente; un manguito exterior alargado flexible y/o una bobina 402a,b que porta internamente una pluralidad de elementos de tendón/vaina, de modo que se pueden aplicar fuerzas de tensión o mecánicas selectivamente a determinados elementos tendinosos para manipular y controlar con precisión el manejo del brazo robótico 410a,b y/o del efector terminal 420a,b; y un adaptador 710a,b de entrada de instrumentos mediante el que los tendones del interior del manguito exterior 402a,b pueden acoplarse mecánicamente a los accionadores correspondientes dentro de la caja de motor 600, como se detalla adicionalmente a continuación. Los tipos representativos de elementos de tendón/vaina, brazos robóticos 410a,b y efectores terminales 420a,b, así como las maneras representativas en las que los elementos tendinosos pueden acoplarse y controlar partes de un brazo robótico 410a,b (p. ej., articulaciones/partes primitivas articulares) y/o un efector terminal correspondiente 420a,b para proporcionar maniobrabilidad/manipulación en relación con los grados de libertad disponibles se describen en detalle en (a) la solicitud de patente internacional n.° PCT/SG2013/000408; y/o (b) la publicación de patente internacional n.° WO 2010/138083. Un tendón dado y su vaina correspondiente se pueden definir como un elemento de tendón /vaina.

En las FIG. 4B y 4C, el brazo robótico 410a,b, el efector terminal 420a,b y las partes del manguito/bobina exterior 402a,b se pueden insertar en un canal de instrumentos del árbol alargado flexible 320, de modo que el brazo robótico 410a,b y el efector terminal 420a,b alcancen o alcancen aproximadamente el, y puedan extenderse una distancia predeterminada más allá del, extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320. Como se describe en detalle a continuación, el manguito/la bobina exterior del ensamblaje de accionamiento 402a,b y, por consiguiente, el brazo robótico 410a,b y el efector terminal 420a,b, pueden trasladarse longitudinalmente o impulsarse de forma selectiva (es decir, desplazarse distal o proximalmente con respecto al extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320) por medio de una unidad de traslación de manera que las posiciones proximal-distal del brazo robótico 410a,b y el efector terminal 420a,b con respecto al extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320 se puedan ajustar dentro de un entorno más allá del extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320, hasta una distancia máxima predeterminada desde el extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320, con el fin de llevar a cabo un procedimiento endoscópico. En una serie de realizaciones, un ensamblaje de accionamiento 400 puede ser desechable.

En realizaciones particulares, el ensamblaje de accionamiento 400a,b incluye un elemento de collarín, una virola o una banda 430a,b que rodea al menos una parte del manguito/de la bobina exterior 402a,b a una distancia predeterminada de la punta distal del efector terminal 420a,b. Como se detalla a continuación, el elemento de collarín 430a,b está diseñado para acoplarse con un receptor del mecanismo de traslación, de modo que la traslación longitudinal/el impulso del elemento de collarín 430a,b a lo largo de una distancia determinada con respecto al extremo distal del árbol alargado flexible 320 produce la correspondiente traslación longitudinal/impulsora del brazo robótico 410a,b y del efector terminal 420a,b.

En varias realizaciones, la pluralidad de canales provistos dentro del árbol alargado flexible 320 incluyen adicionalmente un canal de endoscopio de formación de imágenes, que está configurado para portar partes de un ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes como se muestra en la FIG. 4D que se puede insertar y/o retirar del endoscopio de transporte 300. Haciendo referencia a la FIG. 4D, de manera análoga o generalmente análoga a la descrita anteriormente para el ensamblaje de accionamiento 400a,b, en una realización, el ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes incluye un manguito, una bobina o un árbol exterior flexible 452 que rodea o forma una superficie exterior del endoscopio flexible 460 de formación de imágenes; un adaptador 750 de entrada de imágenes mediante el cual un conjunto de tendones correspondientes al o de dentro del endoscopio 460 de formación de imágenes se puede acoplar mecánicamente a los accionadores correspondientes dentro de la caja de motor 600, de modo que una parte distal del endoscopio 460 de formación de imágenes se pueda maniobrar o posicionar selectivamente de acuerdo con uno o más grados de libertad (p. ej., movimiento de tirón y/o balanceo) dentro de un entorno del, cerca del y/o más allá del extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320; y un ensamblaje conector 470 de formación de imágenes mediante el cual los elementos ópticos (p. ej., fibras ópticas) del endoscopio 460 de formación de imágenes pueden acoplarse ópticamente a una unidad de procesamiento de imágenes del subsistema 210 de formación de imágenes. Por ejemplo, el endoscopio 460 de formación de imágenes puede incluir o acoplarse a tendones de modo que un extremo distal o una cara del endoscopio 460 de formación de imágenes pueda capturar de forma selectiva/seleccionable imágenes anterógradas y retrógradas de los brazos robóticos 410a,b y los efectores terminales 420a,b durante un procedimiento endoscópico. Algunas realizaciones representativas de endoscopios de formación de imágenes y elementos de control tales como tendones asociados con los mismos se describen en la solicitud de patente internacional n.° PCT/SG2013/000408 adjunta. En algunas realizaciones, el ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes puede ser desechable.

De manera idéntica, esencialmente idéntica o análoga al del ensamblaje de accionamiento 400a,b, el manguito exterior 452 del ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes y, por consiguiente, el extremo distal del endoscopio 460 de formación de imágenes, puede ser trasladado longitudinalmente/impulsado de forma selectiva con respecto al extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320 por medio del mecanismo de traslación, de modo que la posición longitudinal o proximal-distal del endoscopio 460 de formación de imágenes se pueda ajustar en el, cerca del y/o más allá del extremo distal del árbol alargado flexible 320 a lo largo de un intervalo predeterminado de distancia proximaldistal en asociación con un procedimiento endoscópico.

En una serie de realizaciones, el ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes incluye un elemento de collarín 430c que rodea al menos partes del manguito exterior 452 del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes a una distancia predeterminada del extremo distal 460 del endoscopio 450 de formación de imágenes. El elemento de collarín 430c está configurado para acoplarse con un receptor o una estructura receptora del mecanismo de traslación, de modo que el desplazamiento longitudinal/impulsor del elemento de collarín 430c a lo largo de una distancia dada en relación con el extremo distal del árbol alargado flexible 320 produce el correspondiente desplazamiento longitudinal/impulsor del extremo distal del endoscopio 460 de formación de imágenes.

Como resultado, en varias realizaciones, el endoscopio de transporte 300 puede tener dos brazos robóticos 410a,b y los correspondientes efectores terminales 420a,b portados por los mismos, así como un endoscopio flexible de formación de imágenes, colocado en un entorno más allá de un extremo distal de un endoscopio de transporte de acuerdo con una realización de la presente divulgación como se muestra en la FIG. 5.

En una realización, los ensamblajes alargados flexibles que comprenden ensamblajes de accionamiento 400a, 400b y un ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes pueden insertarse en la pluralidad de canales dentro del árbol alargado flexible 320 a través de las entradas de inserción 315, siendo los ejes de los ensamblajes alargados flexibles paralelos al eje central del árbol alargado flexible. En otras palabras, los ensamblajes de accionamiento 400a,b de las FIG. 4b y 4C y el ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes de la FIG. 4D están configurados para insertarse en y extraerse de lo canales de instrumentos y un canal de endoscopio de formación de imágenes del endoscopio de transporte 300, respectivamente, siendo los ejes de los ensamblajes de accionamiento 400a,b y el eje del ensamblaje endoscópico flexible de formación de imágenes paralelos al eje central del árbol alargado flexible 320 como se muestra en la FIG. 9A, o paralelos a los canales del instrumento o al canal del endoscopio de formación de imágenes portado por el árbol alargado flexible 320, como entenderán fácilmente los expertos en la técnica pertinente. De manera correspondiente o equivalente, cada una de las entradas de inserción 315 puede tener un eje de inserción correspondiente, a lo largo del cual se puede insertar un ensamblaje de accionamiento 400 o el ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes, de modo que los ejes de inserción de las entradas de inserción 315 sean paralelos al eje central del árbol alargado flexible 320 en la región o extremo proximal del árbol alargado flexible 320. Para una entrada de inserción dada 315, un plano de una abertura de la entrada de inserción 315 en y a través de la cual se puede insertar/se inserta un ensamblaje de accionamiento 400 o el ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes es transversal o perpendicular a su eje de inserción.

Con referencia además a las FIG. 4B-4C, cuando los ensamblajes de accionamiento 400a,b y el ensamblaje endoscópico 450 flexible de formación de imágenes se han insertado completamente en el endoscopio de transporte 300 antes de su manipulación en un entorno externo al extremo distal del árbol alargado flexible 320 durante un procedimiento endoscópico, cada elemento de collarín 430a-c permanece fuera y al menos ligeramente alejado del árbol alargado flexible 320, y en varias realizaciones, fuera y al menos ligeramente alejado del cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte, de manera que se pueda producir libremente la traslación longitudinal o el movimiento impulsor de un elemento de collarín 430a-c dado a lo largo de un intervalo de distancia proximal-distal predeterminado por medio de la unidad de traslación, sin la interferencia del árbol alargado flexible 320 ni/o del cuerpo principal 310. Por tanto, el manguito/la bobina exterior 402a,b de cada ensamblaje de accionamiento 400a,b debe extenderse distalmente una longitud suficiente desde un borde distal de su elemento de collarín 430a,b, de modo que el efector terminal 420a,b alcance o alcance aproximadamente el extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320 cuando el elemento de collarín 430a,b resida en la posición más proximal con respecto a la unidad de traslación. De forma similar, el manguito exterior 452 del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes debe extenderse distalmente una longitud suficiente desde su elemento de collarín 430c de modo que el extremo distal del endoscopio 460 de formación de imágenes resida en una posición prevista en el, próximo al o cerca del extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320 cuando el elemento de collarín 430c está en una posición más proximal con respecto a la unidad de traslación.

Con referencia de nuevo a la FIG. 4A, el endoscopio de transporte 300 puede incluir adicionalmente un ensamblaje conector 370 con función de soporte del endoscopio mediante el cual el cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte puede acoplarse al subsistema 250 con función de soporte del endoscopio, de una forma que puede entender fácilmente un experto en la materia pertinente.

La FIG. 6 ilustra un cuerpo principal representativo 310 de acuerdo con una realización de la presente divulgación de manera más detallada. Como se muestra en la FIG. 6, el cuerpo principal 310 puede comprender un alojamiento 312 que se extiende hasta el extremo proximal 311a, un miembro de unión 316 sobre una superficie del alojamiento 312 y una empuñadura 313 hacia el extremo distal 311b. Asimismo, el cuerpo principal 310 puede comprender además un conector 314 que conecte el cuerpo principal 310 y el árbol alargado flexible 320. En una realización más perfeccionada o preferida, el alojamiento 312 puede incluir o ser una estructura paralelepípeda o generalmente paralelepípeda (p. ej., un tubo paralelepípedo rectangular o generalmente rectangular), y se puede formar una pluralidad de entradas de inserción 315 en una superficie superior y/o por encima del mismo hacia el extremo proximal del alojamiento 312. Asimismo, un miembro de unión conecta el endoscopio de transporte 300 con otros elementos del sistema esclavo 200, p. ej., la estación de acoplamiento 500, como se describirá más adelante, y puede proporcionarse en una superficie lateral del alojamiento 312. La empuñadura 313 proporciona una región, parte o estructura que un médico (p. ej., un endoscopista o cirujano) puede sostener para acoplar o engranar el endoscopio de transporte 300 con otros elementos del sistema esclavo, y ajustar espacialmente, posicionar o mover partes del endoscopio de transporte 300 en relación con otros elementos del sistema esclavo y/o el sujeto o paciente.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, un miembro de unión 316 está situado en una superficie lateral del alojamiento 312 que se extiende desde el extremo proximal 311a hasta el extremo distal 311b y una empuñadura 313 está situada hacia el extremo distal del endoscopio de transporte 300. Es decir, el miembro de unión 316 está situado hacia el extremo proximal del endoscopio de transporte 300 y la empuñadura 313 está situada hacia el extremo distal del endoscopio de transporte 300 del cuerpo principal 310. Por lo tanto, no es necesario que un médico cambie o suelte la empuñadura del cuerpo principal para engranar o desengranar el endoscopio de transporte 300 con o de la estación de acoplamiento 500, o el mecanismo de acoplamiento como se muestra en las FIG. 11-14. Asimismo, el mecanismo de acoplamiento puede ser más estable, ya que un médico puede montar el endoscopio de transporte 300 en la estación de acoplamiento 500 mientras sujeta la empuñadura 313 del cuerpo principal 310.

Dependiendo de los detalles de la realización, las entradas de inserción 315 DE una superficie del cuerpo principal 310 pueden disponerse de varias formas. En una realización perfeccionada o preferida, las entradas de inserción pueden estar dispuestas de manera que reduzcan o minimicen la(s) tensión(es) mecánica(s) tanto en el endoscopio de transporte 300 como en los ensamblajes alargados flexibles que incluyen los ensamblajes de accionamiento 400a, 400b y un ensamblaje endoscópico flexible 450 de formación de imágenes cuando el médico inserta/retira los ensamblajes alargados flexibles en/del endoscopio de transporte 300 o sistema esclavo o lado esclavo 200. En una realización, las entradas de inserción 315 pueden estar dispuestas de manera lineal o generalmente lineal (p. ej., a lo largo de una línea) como se muestra en las FIG. 7A-7B. Asimismo, las entradas de inserción 315 pueden estar dispuestas en una línea paralela a un límite, una frontera, un borde o una línea lateral dada de la superficie, como se muestra en la FIG. 7A, o dispuestas en una línea diagonal como se muestra en la FIG. 7B. Asimismo, el número de entradas de inserción se puede cambiar de acuerdo con el número de ensamblajes endoscópicos flexibles que se insertarán en el endoscopio de transporte 300 como se muestra en la FIG. 7C, y la disposición de las mismas se puede cambiar correspondientemente.

Algunas realizaciones representativas del endoscopio de transporte 300 se describen en detalle en la solicitud de patente internacional n.° PCT/SG2013/000408 adjunta. En ciertas realizaciones, el endoscopio de transporte 300 se puede configurar para portar otro número de ensamblajes de accionamiento 400. Además, las dimensiones de la sección transversal del endoscopio de transporte 300, los canales/conductos del mismo, uno o más ensamblajes de accionamiento 400 y/o un ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes se pueden determinar, seleccionar o especificar de acuerdo con un tipo dado de procedimiento quirúrgico/endoscópico y/o el tamaño/las restricciones dimensionales del árbol del endoscopio de transporte en consideración.

La FIG. 8A es una ilustración en sección transversal representativa de un árbol alargado flexible 320 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, en el que los canales/conductos del mismo incluyen un canal 330 de instrumento principal que tiene un área de sección transversal/diámetro grande o máximo configurado para alojar un brazo robótico/efector terminal 410, 420 de grado de libertad alto/máximo; un canal 360 de instrumento secundario que tiene un área de sección transversal/diámetro menor o significativamente menor al del canal 330 de instrumento principal, que se puede configurar para alojar un instrumento endoscópico/herramienta endoscópica convencional manejado manualmente, tal como una pinza convencional (p. ej., en una realización de este tipo, se puede insertar un ensamblaje de accionamiento robótico 400, así como un ensamblaje de accionamiento manual/convencional en los accesos correspondientes del cuerpo 310 del endoscopio de transporte); y un canal 335 de endoscopio de formación de imágenes configurado para alojar un endoscopio 460 de formación de imágenes.

En una realización alternativa, un árbol alargado flexible 320 como el que se muestra en la FIG. 8A puede excluir u ^{omitir un canal 335 de endoscopio de formación de imágenes configurado para alojar un endoscopio} 460 ^{de formación} de imágenes y, en cambio, puede incluir o portar elementos o dispositivos de formación de imágenes endoscópicas convencionales que estén separados de, no sean portados por o no formen parte de un endoscopio 460 de formación de imágenes que sea insertable en el y retirable del árbol alargado flexible 320 (p. ej., por medio de un canal 335 de endoscopio de formación de imágenes), pero que estén configurados para facilitar o permitir la captura de imágenes de un entorno más allá del extremo distal 321b del árbol alargado flexible (p. ej., una o más imágenes de un efector terminal robótico 420 y/o un efector terminal manejado manualmente) durante un procedimiento endoscópico). Dependiendo de los detalles de la realización, tales elementos de formación de imágenes endoscópicas convencionales pueden incluir un conjunto de fuentes o dispositivos de iluminación (p. ej., LED [Light-Emitting Diode, diodo electroluminiscente]) y/o fibras ópticas correspondientes a los mismos; un dispositivo de captura de imágenes (p. ej., un chip de CCD (Charge-Coupled Device, dispositivo de acoplamiento de carga) y/u otro tipo de sensor de imagen); y una lente, al menos algunos de los cuales están fijados posicionalmente con respecto al árbol alargado flexible 320, por ejemplo, como resultado de estar incluido dentro o montado de forma fija sobre el árbol endoscópico flexible 320, de una forma que pueden entender fácilmente los expertos en la técnica. Por ejemplo, en tal realización alternativa, la lente puede ser portada por, estar dispuesta sobre o montada en el extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320 (p. ej., en una cara distal vertical o en ángulo del mismo), y el sensor de imagen puede estar dispuesto detrás de la lente.

La FIG. 8B es una ilustración en sección transversal representativa de un árbol alargado flexible 320 de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación, en el que los canales/conductos del mismo incluyen un primer y un segundo canal 332a,b de instrumentos que tienen áreas de sección transversal o diámetros relativamente (más) pequeños configurados para alojar brazos robóticos/efectores terminales 410a,b, 420a,b de grado de libertad reducido/limitado en comparación con la realización del árbol alargado flexible de la FIG. 8A; y un canal 335 de endoscopio de formación de imágenes configurado para alojar un endoscopio 460 de formación de imágenes.

Las realizaciones del árbol alargado flexible como las que se muestran en las FIG. 8A y 8B pueden dar lugar a áreas transversales globales menores que un árbol alargado flexible 320 descrito en otra parte del presente documento, con el fin de facilitar un tipo dado de procedimiento endoscópico y/o mejorar la intubación, de una forma que puede entender fácilmente un experto en la materia pertinente.

Configuración de procedimiento representativo y acoplamiento de la interfaz a la capa de motor

Las FIG. 9A-9C ilustran partes de un procedimiento de configuración representativo mediante el cual un ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes y un par de ensamblajes de accionamiento 400a,b pueden insertarse en el endoscopio de transporte 300 y acoplarse o interengranarse con otras partes del sistema esclavo 200, incluida la caja de motor 600.

Como se indica en la FIG. 9A, partes del manguito exterior 452 del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes distal al elemento de collarín 430c correspondiente al mismo pueden insertarse en una de las entradas de inserción 315 formadas en el cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte, de manera que el endoscopio 460 de formación de imágenes pueda introducirse y hacerse avanzar distalmente a lo largo del árbol 320 hasta el punto inicial previsto, por defecto, o posición estacionada con respecto al extremo distal 321b del mismo. Como se ha indicado previamente, el elemento de collarín 430c acoplado al manguito exterior 452 del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes permanece externo al árbol alargado flexible 320. Más en particular, en la realización mostrada, el elemento de collarín 430c permanece externo al cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte, de manera que el elemento de collarín 430c resida a una distancia dada próxima al acceso que recibió el manguito exterior 452 del ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes. El ensamblaje conector 470 de formación de imágenes se puede acoplar al subsistema 210 de formación de imágenes, por ejemplo, de la misma manera indicada en la FIG. 9A, como entenderá fácilmente un experto habitual en la materia pertinente, de manera que el endoscopio 460 de formación de imágenes pueda emitir iluminación y capturar imágenes.

Como se indica adicionalmente en la FIG. 9B, el adaptador 750 de entrada de imágenes del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes se puede acoplar a un adaptador 650 de salida de imágenes correspondiente de la caja de motor 600. A través de tal acoplamiento de adaptador a adaptador, un conjunto de tendones internos al manguito exterior 452 del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes puede acoplarse o unirse mecánicamente a uno o más accionadores o motores dentro de la caja de motor 600. Tales tendones están configurados para posicionar o maniobrar el endoscopio 460 de formación de imágenes de acuerdo con uno o más grados de libertad, por ejemplo, de la manera indicada en la solicitud de patente internacional n.° PCT/SG2013/000408 adjunta. Por consiguiente, el endoscopio 460 de formación de imágenes se puede colocar o manipular selectivamente de determinadas maneras en relación con el extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320 como resultado de la aplicación selectiva de tensión a los tendones del ensamblaje del endoscopio de formación de imágenes por medio de uno o más accionadores dentro de la caja de motor 600 que están asociados con el control de la posición del endoscopio de formación de imágenes.

Además de lo anterior, el ensamblaje conector con función de soporte del endoscopio de transporte 370 se puede acoplar al subsistema 250 con función de soporte del endoscopio, por ejemplo, de la manera indicada en la FIG. 9C, para facilitar el suministro de insuflación o presión positiva, succión o presión negativa/de vacío, e irrigación de una manera fácilmente comprensible para un experto habitual en la materia pertinente.

Las FIG. 10A-10C ilustran partes del mecanismo de acoplamiento mediante el cual el endoscopio de transporte 300 y un ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes y un par de ensamblajes de accionamiento 400a,b pueden engranarse de manera coincidente con la estación de acoplamiento 500 y la unidad de traslación 510 de la misma. Con referencia a la FIG. 10A, el cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte se puede acoplar o montar en la estación de acoplamiento 500, y el elemento de collarín 430c del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes se puede insertar o engranar de manera coincidente con un receptor u horquilla 530c correspondiente provistos por una unidad de traslación 510 asociada con la estación de acoplamiento 500. Una vez que el elemento de collarín 430c del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes esté sujeto de forma segura por su correspondiente horquilla 530c, el manguito 452 del ensamblaje endoscópico de formación de imágenes puede ser trasladado longitudinalmente de forma selectiva/seleccionable o impulsado por la unidad de traslación 510 a lo largo de un intervalo de distancia proximal-distal predeterminado, como se detalla adicionalmente a continuación, por ejemplo, en respuesta a la manipulación del cirujano de un dispositivo de entrada háptico 110a,b u otro control (p. ej., un pedal) en la estación maestra 100 y/o la manipulación del endoscopista de un elemento de control en el cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte (p. ej., donde la entrada del cirujano puede anular la entrada del endoscopista dirigida a trasladar/impulsar longitudinalmente el endoscopio 460 de formación de imágenes).

Con referencia adicional a la FIG. 10B, de manera análoga a la descrita anteriormente en la FIG. 10A, partes de cada ensamblaje de accionamiento 400a,b distal a un elemento de collarín 430a,b de ensamblaje de accionamiento correspondiente se pueden insertar en un acceso previsto/dimensionado adecuadamente dentro del cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte 300. Como resultado, cada brazo robótico 410a,b y el efector terminal 420a,b pueden alimentarse y hacerse avanzar distalmente a lo largo del árbol alargado flexible 320 hacia y hasta una posición prevista, por defecto o estacionada inicial en relación con el extremo distal del árbol alargado flexible 321b. El elemento de collarín 430a,b portado por cada manguito/bobina exterior 402a,b del ensamblaje de accionamiento permanece externo al árbol alargado flexible 320, y en varias realizaciones, externo al cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte, de modo que cada elemento de collarín 430a,b resida a una distancia dada próxima al acceso que recibió el manguito/bobina 402a,b exterior del ensamblaje de accionamiento 400a,b.

De manera análoga a la del ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes, cada elemento de collarín del ensamblaje de accionamiento 430a,b se puede insertar o engranar de manera coincidente con un receptor u horquilla correspondiente 530a,b proporcionado por la unidad de traslación 510. Una vez que cada uno de dichos collarines 430a,b esté firmemente retenido por su horquilla correspondiente 530a,b, la unidad de traslación 510 puede trasladar de forma selectiva/seleccionable longitudinalmente o impulsar uno o ambos ensamblajes de accionamiento 400a,b (p. ej., de manera independiente) a lo largo de un intervalo predeterminado de distancia proximal-distal, por ejemplo, en respuesta a la manipulación del cirujano de uno o ambos dispositivos hápticos de entrada 110a,b en la estación maestra 100.

La FIG. 10C es una ilustración esquemática que muestra una unidad de traslación representativa 510 asociada o portada por la estación de acoplamiento 500, y una manera representativa en la que los collarines 430a-c correspondientes a los ensamblajes de accionamiento 400a,b y el ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes son retenidos por las horquillas de la unidad de traslación correspondientes 530a-c. La unidad de traslación 510 puede incluir una etapa de traslación ajustable/desplazable de forma independiente correspondiente a cada ensamblaje de accionamiento 400a,b, así como al ensamblaje endoscópico 450 de formación de imágenes. En una implementación representativa, una etapa de traslación dada puede incluir o ser un tornillo de bolas o un accionador lineal configurado para proporcionar un desplazamiento longitudinal/sobrecarga a un horquilla 530 correspondiente a lo largo de un intervalo de distancia máximo predeterminado, de una forma que puede entender fácilmente un experto en la materia pertinente.

Las FIG. 11A-11C ilustran un mecanismo de acoplamiento mediante el cual el endoscopio de transporte 300 puede engranarse de manera coincidente con la estación de acoplamiento 500 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Haciendo referencia a la FIG. 11A-11C, se forma un miembro de unión 540 en una superficie de la estación de acoplamiento 500. El miembro de unión 540 comprende una protrusión 541, una pluralidad de protuberancias 542 formadas en las superficies laterales de la protrusión 541 y una palanca de bloqueo 543. Como se muestra en la FIG.

11A, un endoscopista alinea y conecta el cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte con el miembro de unión 540 en una dirección indicada por la flecha 551a. Posteriormente, como se muestra en la FIG. 11B, cuando el endoscopista rota la palanca de bloqueo 543 en la dirección de la flecha 551b, el cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte está acoplado con el miembro de unión 540 de la estación de acoplamiento. Asimismo, el endoscopista puede soltar el endoscopio de transporte 300 haciendo rotar la palanca de bloqueo 543 en la dirección de la flecha 551c y desconectando el endoscopio de transporte 300 en la dirección de la flecha 551d.

La FIG. 12 muestra el mecanismo de acoplamiento de las FIG. 11A-11C más detalladamente. Como se muestra en la FIG. 12, un miembro de unión 340 del endoscopio de transporte puede comprender una hendidura 342 para alojar el miembro de unión 540 de la estación de acoplamiento y las ranuras 344a~344d que se conectan de manera coincidente con protuberancias 542 del miembro de unión de la estación de acoplamiento 500. En la realización descrita con referencia a las FIG. 11A-12 o la FIG. 10A, el endoscopio de transporte 300 se puede engranar con la estación de acoplamiento 500 desde la misma dirección que la dirección desde la que al menos uno de los miembros alargados flexibles se conecta de manera coincidente con la unidad de traslación 510.

Las FIG. 13A-13C ilustran un mecanismo de acoplamiento mediante el cual el endoscopio de transporte 300 puede engranarse de manera coincidente con la estación de acoplamiento 500 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. Haciendo referencia a la FIG. 13A-13C, un miembro de unión 550 de la estación de acoplamiento 500 puede comprender una ranura 551 donde se puede insertar el cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte y un par de botones de liberación 552 que, cuando se empuja, suelta la conexión del miembro de unión 550 y cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte. Como se muestra en la FIG. 13A-13B, un endoscopista puede alinear y engranar el cuerpo principal 310 con el miembro de unión 550 de la estación de acoplamiento deslizando el cuerpo principal 310 dentro de la ranura 551 en la dirección de la flecha 553a. Cuando se activa un conjunto de botones de liberación 552 en la dirección de la flecha 553b representada, el cuerpo principal 310 puede soltarse de la estación de acoplamiento 500, de una forma que puede entender fácilmente un experto en la materia pertinente.

La FIG. 14 muestra una ilustración del cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte para el mecanismo de acoplamiento de las FIG. 13A-13C de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Como se muestra en la FIG. 14, el miembro de unión 350 del cuerpo principal 310 del endoscopio de transporte puede comprender un miembro de sujeción 355 que puede alojar un homólogo dentro de la ranura 551 del miembro de unión 550 en la estación de acoplamiento 500 (no mostrado). En la realización descrita con referencia a las FIG. 13A-14, el endoscopio de transporte puede engranarse a la estación de acoplamiento desde una dirección paralela al eje central del árbol alargado flexible 320, p. ej., en el extremo proximal 321a del árbol alargado flexible.

La FIG. 15 es una ilustración esquemática que muestra el acoplamiento del adaptador 710a,b de entrada de instrumentos de cada ensamblaje de accionamiento a un adaptador 610a,b de salida de instrumentos correspondiente de la caja de motor 600 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. A través de tal acoplamiento de adaptador a adaptador, los tendones internos de cada manguito exterior/bobina 402a,b de cada ensamblaje de accionamiento se pueden acoplar o unir mecánicamente a determinados accionadores o motores dentro de la caja de motor 600. Para cualquier ensamblaje de accionamiento 400 dado, tales tendones están configurados para posicionar o maniobrar el brazo robótico 410a,b y el efector terminal 420a,b correspondiente de acuerdo con grados de libertad predeterminados, por ejemplo, en la forma indicada en (a) la solicitud de patente internacional n.° PCT/SG2013/000408; y/o (b) la publicación de patente internacional n.° WO 2010/138083. Por consiguiente, el brazo robótico 410a,b y el efector terminal 402a,b de cada ensamblaje de accionamiento pueden posicionarse o manipularse selectivamente con respecto al extremo distal 321b del árbol alargado flexible 320 como resultado de la aplicación selectiva de tensión a los tendones de dentro del ensamblaje de accionamiento 400a,b por medio de uno o más accionadores/motores de dentro de la caja de motor 600 que están asociados con el control de la posición del brazo robótico/efector terminal. Por otro lado, tal acoplamiento de adaptador a adaptador permite el establecimiento, restablecimiento o verificación de los niveles de tensión previstos, deseados o predeterminados en los tendones de dentro de cada ensamblaje de accionamiento 400a,b antes del inicio de un procedimiento endoscópico (p. ej., niveles de pretensión de los tendones) y, en algunas realizaciones, establecimiento o ajuste sobre la marcha de los niveles de tensión de los tendones durante un procedimiento endoscópico. Además, en diversas realizaciones, tal acoplamiento de adaptador a adaptador permite el mantenimiento de un nivel de tensión dado o predeterminado (p. ej., un nivel de tensión mínimo predeterminado) en los tendones del ensamblaje accionador cuando el adaptador 710a,b de entrada de instrumentos no está engranado al, o está desengranado del, adaptador 610a,b de salida de instrumentos, como se detalla más adelante.

Estructuras y acoplamientos representativos del adaptador de entrada y del adaptador de salida

La FIG. 16 es una vista en corte en perspectiva que muestra partes internas representativas de un adaptador 710 de entrada de instrumentos de un ensamblaje de accionamiento montado en un adaptador 610 de salida de instrumentos de la caja de motor 600 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La FIG. 17 es una ilustración en sección transversal correspondiente que muestra partes internas representativas del adaptador 710 de instrumentos y el adaptador 610 de salida de instrumentos cuando se acoplan entre sí o engranados de manera coincidente de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Las FIG. 18A-18D son ilustraciones en sección transversal que muestran partes internas representativas de las estructuras 720 de conexión de accionamiento proporcionadas por el adaptador 710 de entrada de instrumentos, y las posiciones de los elementos en las mismas, correspondientes a diversas fases de conexión del adaptador 710 de entrada de instrumentos con y desconexión del adaptador 710 de entrada de instrumentos del adaptador 610 de salida de instrumentos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Haciendo referencia a la FIG. 16, en una realización, el adaptador 710 de entrada de instrumentos incluye una pluralidad de estructuras 720 de conexión de accionamiento, tal como una estructura 720 de conexión de accionamiento individual para cada accionador/motor 620 de caja de motor que está configurada para controlar el brazo robótico/efector terminal 410, 412 del ensamblaje de accionamiento 400 particular con el que está asociado el adaptador 710 de entrada de instrumentos.

En ciertas realizaciones, la caja de motor 600 incluye un solo accionador/motor para controlar cada grado de libertad del brazo robótico/efector terminal 410, 412, en cuyo caso el adaptador 710 de entrada de instrumentos incluye una única estructura 720 de conexión de accionamiento correspondiente a cada grado de libertad. En tales realizaciones, cualquier grado de libertad dado corresponde a un solo tendón (que reside dentro de su vaina particular).

En diversas realizaciones, la caja de motor 600 incluye accionadores/motores 620 dobles o emparejados para controlar cada grado de libertad proporcionado por el brazo robótico/efector terminal 410, 412 del ensamblaje de accionamiento. En tales realizaciones, cualquier grado de libertad dado corresponde a un par de tendones (p. ej., un primer tendón que reside dentro de una primera vaina y un segundo tendón que reside dentro de una segunda vaina). En este caso, dos accionadores/motores de dentro de la caja de motor 600 se accionan sincrónicamente entre sí de manera que un par dado de tendones (p. ej., el primer tendón y el segundo tendón) controlan un grado de libertad dado del brazo robótico/efector terminal 410, 412.

Como resultado, el adaptador 710 de entrada de instrumentos incluye correspondientemente un par de estructuras 720 de conexión de accionamiento correspondientes a cada grado de libertad del brazo robótico/efector terminal. En una implementación representativa en la que un brazo robótico/efector terminal 410, 412 son posicionables/manipulables con respecto a seis grados de libertad, la caja de motor 600 incluye doce accionadores/motores 600a-1 para controlar este brazo robótico/efector terminal 410, 412, y el adaptador 710 de entrada de instrumentos incluye doce estructuras 720a-1 de conexión de accionamiento. El adaptador 710 de entrada de instrumentos se monta en la caja de motor 600 de modo que un determinado par de estructuras 720 de conexión de accionamiento (p. ej., estructuras 720 de conexión de accionamiento dispuestas una al lado de la otra a lo largo del adaptador 710 de entrada de instrumentos) corresponda y esté mecánicamente acoplada a un par de accionadores/motores 620a-1 de dentro de la caja de motor 600 para proporcionar capacidad de manipulación/posicionamiento de brazo robótico/efector terminal con respecto a un determinado grado de libertad de brazo robótico/efector terminal.

Como se indica en la FIG. 17 y también en las FIG. 18A-18D, en una realización, una estructura 720 de conexión de accionamiento incluye (a) un miembro de marco 722 que tiene una pluralidad de miembros de brazo 723 que soportan una plataforma 724 de miembro de marco que define un límite superior del miembro de marco 722, donde la plataforma 724 de miembro del marco es perpendicular o transversal a tales miembros de brazo 723; (b) un árbol de entrada alargado 726 que se extiende hacia arriba a través de un centro o una región central de la plataforma 724 de miembro de marco, y hacia abajo hacia un disco de salida 626 del adaptador 610 de salida de la caja de motor de modo que pueda engranarse al mismo, y que se puede desplazar a lo largo un eje longitudinal (p. ej., en una dirección vertical paralela a su longitud); (c) una estructura 730 del tambor montada y dispuesta circunferencialmente alrededor del árbol de entrada 726, que incluye (i) un tambor ahusado 732 que tiene una superficie superior, una superficie exterior y una superficie inferior, y (ii) un primer elemento de trinquete 734 portado perpendicular o transversalmente al árbol de entrada 726 a una distancia predeterminada de la superficie inferior del tambor 732; (d) un elemento de empuje o resorte elástico 728 dispuesto circunferencialmente alrededor del árbol de entrada 726, entre una parte inferior de la plataforma 724 de miembro de marco y la superficie superior del tambor 732; y (e) un segundo elemento de trinquete 744 perpendicular o transversal y circunferencialmente dispuesto alrededor del árbol de entrada 726, y dispuesto debajo del primer elemento de trinquete 734 a una distancia predeterminada de la parte inferior de la plataforma 724 de miembro de marco. En diversas realizaciones, el segundo elemento de trinquete 744 está fijado posicionalmente, inmóvil, o no se puede desplazar en relación con el árbol de entrada 726.

La estructura del tambor incluye una parte de collarín 733 que define un espacio entre la superficie inferior del tambor 732 y la superficie superior del primer elemento de trinquete 734. Se puede acoplar, unir o fijar un extremo proximal de un tendón a una parte de la estructura 730 del tambor (p. ej., un accesorio de engaste/tope llevado sobre una superficie superior del primer elemento de trinquete 734), y el tendón se puede enrollar ajustándolo alrededor de la circunferencia de la parte de collarín 733 de la estructura del tambor, de manera que la parte de collarín 733 porte múltiples o muchos enrollamientos de tendón a su alrededor. En una dirección hacia su extremo opuesto/distal, el tendón enrollado alrededor de la parte de collarín 722 puede extenderse fuera de la estructura 730 del tambor, hacia, dentro y a lo largo del manguito/bobina 402 exterior del ensamblaje accionador, hasta llegar a una ubicación dada en el brazo robótico 410 del ensamblaje accionador (p. ej., en una posición particular relativa a una articulación o elemento de articulación del de brazo robótico) o efector terminal 420.

La rotación de la estructura 730 del tambor o correspondientemente la rotación del árbol de entrada 726, produce un mayor enrollamiento del tendón alrededor de la parte de collarín 733 de la estructura del tambor o un desenrollamiento parcial del tendón de la parte de collarín 733, dependiendo de la dirección en la que se rote la estructura 730 del tambor. El enrollamiento del tendón alrededor de la parte de collarín 733 produce un aumento en la tensión del tendón y puede reducir la longitud del tendón que reside dentro del manguito/bobina exterior 402 del ensamblaje accionador; y el desenrollamiento del tendón de la parte de collarín 733 produce una disminución en la tensión del tendón y puede aumentar la longitud del tendón que reside dentro del manguito/bobina exterior 402 del ensamblaje de accionamiento, de una forma que puede entender fácilmente un experto en la materia pertinente. Por consiguiente, el enrollamiento/desenroNamiento selectivo del tendón facilita o permite la manipulación/colocación precisa del brazo robótico/efector terminal 410, 412 en relación con un grado de libertad particular.

Más en particular, en una realización que proporciona control de motor doble para cada grado de libertad, el enrollamiento/desenrollamiento síncrono de pares de tendones correspondientes a un grado de libertad específico, por medio de la rotación síncrona de estructuras 730 homólogas del tambor, produce la manipulación/el posicionamiento del brazo robótico/efector terminal 410, 412 de acuerdo con este grado de libertad. Tal rotación síncrona de la estructura del tambor se puede producir selectivamente por medio de un par de accionadores/motores 620 y discos de salida 626 correspondientes a los cuales los árboles de entrada 726 de la estructura de conexión de accionamiento pueden acoplarse rotacionalmente, como se detalla adicionalmente a continuación.

Cuando el adaptador 710 de entrada de instrumentos no está engranado o se ha desengranado del adaptador 610 de salida de instrumentos de la caja de motor 600, el resorte 728 de una estructura de conexión de accionamiento desvía o empuja la estructura 730 del tambor de la estructura de conexión de accionamiento hacia abajo a una primera posición o posición predeterminada, de manera que el primer elemento de trinquete 734 se conecta de manera coincidente y segura con el segundo elemento de trinquete 744. Tal acoplamiento del primer elemento de trinquete 734 con el segundo elemento de trinquete 744 cuando el resorte 728 desvía la estructura 730 del tambor hacia abajo se ilustra en la FIG. 18A. Como resultado de tal acoplamiento del primer y segundo elemento de trinquete 734, 744, se evita la rotación de la estructura 730 del tambor y, por lo tanto, se mantiene o conserva la tensión en el tendón correspondiente a la estructura 730 del tambor (p. ej., la tensión en el tendón no puede cambiar o cambiar apreciablemente).

Como se ha indicado anteriormente, el árbol de entrada 726 de la estructura de conexión de accionamiento se puede desplazar paralelo a o a lo largo de su eje longitudinal. A medida que el adaptador 710 de entrada de instrumentos está montado o instalado en el adaptador 610 de salida de instrumentos de la caja de motor 600 (p. ej., mediante uno o más acoplamientos a presión), una superficie inferior de una placa inferior 728 portada por el árbol de entrada 726 debajo del segundo elemento de trinquete 744 hace contacto con un conjunto de proyecciones portadas por una superficie superior de un disco de salida 628 asociado a un determinado accionador/motor 620. Por consiguiente, el resorte 728 se comprime, y el árbol de entrada 726 y la estructura 730 del tambor portada por el mismo se desplazan hacia arriba de manera que la distancia entre la superficie superior del tambor 732 y la parte inferior de la plataforma 724 del miembro de marco disminuye, como se indica en la FIG. 18B. Tal desplazamiento hacia arriba de la estructura 730 del tambor hace que el primer elemento de trinquete 734 se desconecte del segundo elemento de trinquete 744. Esto puede corresponder a una situación en la que el adaptador 710 de entrada de instrumentos está instalado o montado en el adaptador de salida de instrumentos de la caja de motor 600, pero el árbol de entrada 726 aún no está acoplado de manera rotatoria/rotacionalmente con el disco de salida 626 del accionador/motor 620.

Durante el montaje del adaptador 710 de entrada de instrumentos en el adaptador 610 de salida de instrumentos de la caja de motor 600, o una vez que el adaptador 710 de entrada de instrumentos esté montado completamente/de forma segura en el adaptador 610 de salida de instrumentos (p. ej., como se puede detectar por medio de un conjunto de sensores), correspondiente a una situación en la que el árbol de entrada 726 y la estructura 730 del tambor se han desplazado verticalmente hacia arriba y el primer y segundo elemento de trinquete se han desengranado entre sí, los accionadores/motores 620 de dentro de la caja de motor 600 comienzan un proceso de inicialización (p. ej., bajo la dirección de la unidad de control 800). Durante el proceso de inicialización, cada accionador/motor 620 rota su correspondiente disco de salida 628 hasta que el conjunto de proyecciones portadas por el disco de salida 628 se enganchan o conectan de manera coincidente con los rebajes homólogos dentro de la superficie inferior de la placa inferior 728 del árbol de entrada.

Una vez que las proyecciones portadas por el disco de salida 628 se enganchan o conectan de manera coincidente con los rebajes homólogos formados en la placa inferior 728 del árbol de entrada, el árbol de entrada 726 se acopla rotacionalmente a un accionador/motor 620 previsto, de una manera ilustrada en la FIG. 18C. Cuando dichas proyecciones del disco de salida y los rebajes de la placa inferior están acoplados rotacionalmente, el accionador/motor 620 puede controlar de forma selectiva y precisa el enrollamiento y desenrollamiento del tendón alrededor de la parte de collarín 733 de la estructura 730 del tambor, y/o controlar con precisión la tensión del tendón, para así manipular/posicionar el brazo robótico/efector terminal 410, 412 de una manera prevista en respuesta a la entrada del cirujano recibida en la estación maestra 100.

Cuando el adaptador 710 de entrada de instrumentos se desconecta, desmonta o separa del adaptador 610 de salida de instrumentos, la descompresión del resorte 728 empuja la superficie superior de la estructura 730 del tambor hacia abajo, de manera que el primer elemento de trinquete 734 se conecte de manera coincidente con el segundo elemento de trinquete 744 de la manera ilustrada en la FIG. 18D. Entonces se evita la rotación del árbol de entrada 726 y la estructura de disco 730, y la tensión del tendón se mantiene de una manera esencialmente idéntica o análoga a la descrita anteriormente en relación con la FIG. 18A.

Los aspectos de las realizaciones concretas de la presente divulgación abordan al menos un aspecto, problema, limitación y/o desventaja asociada con los sistemas y dispositivos endoscópicos robóticos flexibles maestro-esclavo existentes. Aunque se han descrito en la divulgación rasgos distintivos, aspectos y/o ventajas asociados con algunas realizaciones, otras realizaciones también pueden presentar dichos rasgos distintivos, aspectos y/o ventajas, y no todas las realizaciones tienen que presentar necesariamente dichos rasgos distintivos, aspectos y/o ventajas para quedar comprendidos en el alcance de la divulgación. Una persona experta en la materia apreciará que algunos de los sistemas, componentes, procesos o alternativas de los mismos anteriormente divulgados pueden combinarse deseablemente en otros sistemas, componentes, procesos y/o aplicaciones diferentes. Adicionalmente, una persona experta en la materia puede realizar diversas modificaciones, alteraciones y/o mejoras en las diferentes realizaciones comprendidas en el ámbito de la presente divulgación.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de endoscopía robótico (10), que comprende:

al menos un ensamblaje alargado flexible (400a, b) configurado para realizar procedimientos endoscópicos de acuerdo con las fuerzas generadas por elementos de accionamiento externos;

un endoscopio de transporte (300) que tiene un cuerpo principal (310) y un árbol alargado flexible (320) que comprende un eje central y una pluralidad de canales dentro del mismo para portar partes del al menos un ensamblaje alargado flexible;

una estación de acoplamiento (500) configurada para engranarse de forma desmontable con el endoscopio de transporte, teniendo la estación de acoplamiento una unidad de traslación (510) configurada para engranarse de manera coincidente con al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles y trasladar longitudinalmente de manera selectiva al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles a lo largo de un intervalo de distancia predeterminado;

una caja de motor (600) que comprende una pluralidad de accionadores (620a-I) configurados para accionar cada uno de los ensamblajes alargados flexibles;

una unidad de control principal (800) configurada para controlar cada uno de la pluralidad de accionadores de acuerdo con la señal de control externa,

caracterizado por que

el sistema de endoscopía robótico (10) comprende además

un mecanismo de acoplamiento que comprende un miembro de unión (340, 350) situado en el endoscopio de transporte; un miembro de unión (540, 550) homólogo situado en la estación de acoplamiento; y un mecanismo de bloqueo para engranar el miembro de unión con el miembro de unión homólogo, en donde el mecanismo de acoplamiento se posiciona para permitir que el endoscopio de transporte se separe de la estación de acoplamiento desde una de: (a) una misma dirección en la que al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles se conecta de manera coincidente con la unidad de traslación o (b) una dirección paralela al eje central del árbol alargado flexible, y

en donde una pluralidad de entradas (315) a través de las cuales se puede acceder a los canales está situada en una superficie superior de un extremo proximal (311a) de un alojamiento (312) del cuerpo principal (310) del endoscopio de transporte (300).

2. El sistema de endoscopía robótico de la reivindicación 1, que comprende, además,

un ensamblaje conector con función de soporte configurado para acoplar el cuerpo principal a un sistema externo para funciones de soporte, que incluyen al menos un suministro de insuflación, presión positiva, succión, presión negativa, presión de vacío e irrigación a través del árbol alargado flexible del sistema de endoscopía.

3. El sistema de endoscopía de la reivindicación 1, en donde al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles es un ensamblaje de accionamiento que comprende:

un brazo robótico (410a, b) y su efector terminal correspondiente (420a, b) configurados para realizar procedimientos endoscópicos de acuerdo con las fuerzas generadas por elementos de accionamiento externos; una pluralidad de elementos tendinosos configurados para transmitir fuerzas generadas por los elementos de accionamiento externos al brazo robótico y al efector terminal; y

un adaptador (710a, b) configurado para acoplar la pluralidad de elementos tendinosos a los elementos de accionamiento externos.

4. El sistema de endoscopía de la reivindicación 3, en donde la caja de motor comprende al menos un adaptador (610a, b), estando acoplado uno de los adaptadores de la caja de motor al adaptador del ensamblaje de accionamiento.

5. El sistema de endoscopía de la reivindicación 1, en donde cada uno de los ensamblajes alargados flexibles comprende además un elemento de collarín (430a, 430c) configurado para rodear al menos una parte del manguito exterior alargado flexible (402) a una distancia predeterminada de un extremo distal del efector terminal y configurado para permitir la traslación longitudinal de al menos uno de los ensamblajes alargados flexibles a través de un intervalo de distancia predeterminado.

6. El sistema de endoscopía de la reivindicación 5, en donde la unidad de traslación comprende al menos un receptor configurado para engranarse de manera coincidente con el elemento de collarín para permitir la traslación longitudinal.

7. El sistema de endoscopía de la reivindicación 1, en donde uno de los ensamblajes alargados flexibles es un ensamblaje endoscópico flexible (450) de formación de imágenes que comprende:

una unidad de formación de imágenes configurada para capturar imágenes de los efectores terminales; una pluralidad de elementos tendinosos configurados para posicionar espacialmente la unidad de formación de imágenes en respuesta a las fuerzas aplicadas; y

un adaptador (750) mediante el cual la pluralidad de elementos tendinosos puede interconectarse con determinados elementos de accionamiento externos.

8. El sistema de endoscopía robótico de la reivindicación 1, en donde una parte (312) del cuerpo principal tiene forma de tubo paralelepipédico.

9. El sistema de endoscopía robótico de la reivindicación 1, en donde el miembro de unión situado en el endoscopio de transporte está formado en una superficie lateral del cuerpo principal.

10. El sistema de endoscopía robótico de la reivindicación 1, en donde el miembro de unión situado en el endoscopio de transporte comprende una hendidura (342) y ranuras (344a~344d); y el miembro de unión homólogo situado en la estación de acoplamiento comprende una protrusión (541) y protuberancias (542), la hendidura y las ranuras para alojar la protrusión y las protuberancias.

11. El sistema de endoscopía robótico de la reivindicación 1, en donde el miembro de unión situado en el endoscopio de transporte comprende un miembro de sujeción (355) para alojar una ranura (551) del miembro de unión homólogo situado en la estación de acoplamiento.

12. El sistema de endoscopía robótico de la reivindicación 10, en donde el mecanismo de bloqueo comprende una palanca de bloqueo (543) provista en el miembro de unión homólogo situado en la estación de acoplamiento.

13. El sistema de endoscopía robótico de la reivindicación 1, en donde el mecanismo de bloqueo comprende un par de botones de liberación (552) provistos en el miembro de unión homólogo situado en la estación de acoplamiento, en donde el par de botones de liberación está configurado para soltar la conexión del miembro de unión homólogo situado en la estación de acoplamiento y el cuerpo principal del endoscopio de transporte.