ES2975974T3 - Instrumento quirúrgico reutilizable para procedimientos mínimamente invasivos - Google Patents

Abstract

La invención proporciona un instrumento quirúrgico (1) que comprende: un cubo proximal (4); un eje (2) que define un eje longitudinal del instrumento quirúrgico (1), comprendiendo el eje (2): un elemento estructural interno (2") que tiene un extremo distal y un extremo proximal fijado al cubo proximal (4); y un tubo externo (2') configurado para ser unido a través de superficies roscadas (18a, 18b) para ser dispuesto sobre el elemento estructural interno (2"); un efector final articulado (3) acoplado al extremo distal del elemento estructural interno (2") del eje (2) de manera que el elemento estructural interno (2") proporciona un posicionamiento estable al efector final articulado (3); y elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) que pasan a través del elemento estructural interno (2") y configurados para transmitir movimiento desde el cubo proximal (4) al efector terminal articulado (3), en donde el tubo externo (2')), cuando se fija a través de las superficies roscadas (18a, 18b), se dispone sobre el elemento estructural interno (2") y los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) y, cuando se desacopla mediante las superficies roscadas (18a, 18b), deja al descubierto los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) a lo largo de toda la longitud del eje (2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Instrumento quirúrgico reutilizable para procedimientos mínimamente invasivos

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo de los instrumentos articulados mínimamente invasivos tales como pinza de agarre, disectores y tijeras, donde se puede controlar la orientación del efector final distal en relación con el vástago del instrumento. Más particularmente, la invención se refiere a instrumentos quirúrgicos reutilizables que deben limpiarse y esterilizarse después de cada procedimiento. De manera más específica, la invención se refiere a dichos mecanismos donde el accionamiento y la orientación del efector final distal se realizan de manera remota, desde la extremidad proximal hasta la distal del vástago del instrumento mediante elementos de transmisión mecánica. El instrumento de la presente invención está destinado a ser utilizado principalmente en procedimientos quirúrgicos, donde instrumentos con efectores finales articulados se pasan a través de incisiones o trócares hasta la cavidad corporal de un paciente, que opcionalmente se puede inflar con gas de insuflación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La cirugía abierta sigue siendo la técnica estándar para la mayoría de los procedimientos quirúrgicos. La comunidad médica la ha estado utilizado durante varias décadas y consiste en realizar las tareas quirúrgicas mediante una incisión larga en el abdomen u otra cavidad corporal, a través de la cual se insertan instrumentos quirúrgicos tradicionales. No obstante, debido a la incisión larga, este enfoque es extremadamente invasivo para el paciente, lo que da como resultado una pérdida sustancial de sangre durante la cirugía y unos períodos de recuperación largos y dolorosos en un entorno hospitalario.

Con el fin de reducir la agresividad de la cirugía abierta, se desarrolló la laparoscopia, una técnica mínimamente invasiva. En lugar de una única incisión larga, se realizan una o más incisiones más pequeñas en el paciente a través de las cuales se insertan instrumentos finos y largos y cámaras endoscópicas. Debido al bajo grado de agresividad, las técnicas laparoscópicas reducen la pérdida de sangre y el dolor al tiempo que acortan las estancias hospitalarias. Cuando son realizadas por cirujanos experimentados, estas técnicas pueden lograr resultados clínicos similares a la cirugía abierta. No obstante, a pesar de las ventajas mencionadas anteriormente, la laparoscopia requiere unas habilidades quirúrgicas avanzadas para manipular la instrumentación rígida y larga a través de las pequeñas incisiones en el paciente.

Tradicionalmente, los instrumentos laparoscópicos, tales como pinza de agarre, disectores, tijeras y otras herramientas, se han montado en vástagos rectos. Estos vástagos se insertan a través de pequeñas incisiones en el cuerpo del paciente y, debido a eso, se reduce su rango de movimiento dentro del cuerpo. La incisión de entrada actúa como punto de rotación, lo que disminuye la libertad del cirujano para colocar y orientar los instrumentos dentro del paciente. Por lo tanto, debido a los inconvenientes de su instrumentación, los procedimientos laparoscópicos se limitan principalmente a una utilización en cirugías simples, mientras que únicamente una pequeña minoría de cirujanos es capaz de utilizarlos en procedimientos complejos. Por lo tanto, ha existido una clara tendencia de proporcionar articulaciones distales a los elementos efectores finales de los instrumentos laparoscópicos, que permitan que los elementos efectores distales se inclinen con respecto al eje geométrico longitudinal del vástago del instrumento.

Los instrumentos laparoscópicos pueden proporcionarse como dispositivos médicos desechables o reutilizables. Los dispositivos desechables se tiran después de cada uso, sin necesidad de limpiarlos. Por otro lado, los dispositivos reutilizables deben limpiarse y esterilizarse después de cada procedimiento. En muchos casos, la rentabilidad y la eficiencia del quirófano requieren que los instrumentos se limpien, esterilicen y reutilicen.

Aunque se han utilizado ampliamente técnicas tales como la esterilización con vapor, a menudo son insuficientes para llegar a todos los residuos de sangre y tejido que pueden entrar en un instrumento quirúrgico durante un procedimiento quirúrgico. En particular, para el caso de instrumentos con efectores finales articulados (como el divulgado en el documento US7819894), los procedimientos de limpieza y esterilización son aún más desafiantes. La mayor complejidad mecánica del efector final articulado aporta lugares adicionales donde el tejido y la sangre pueden infiltrarse fácilmente. Además, para ser herméticos y mantener la cavidad corporal inflada, estos sistemas están construidos con un cuerpo tubular alargado y cerrado, desde donde es muy difícil eliminar la sangre y el tejido penetrados.

Algunos instrumentos laparoscópicos reutilizables (como los divulgados en los documentos EP1889579, US5147357, US5304203, US5308358, US5368606, US5603723 y US20090299141) se pueden desmontar para limpiarlos y después volver a montarlos para su uso posterior. Esto permite el acceso a las partes interiores del tubo del instrumento y a los elementos mecánicos internos alojados en el mismo, lo que da como resultado métodos de limpieza y esterilización más confiables. Sin embargo, esta solución sólo se ha utilizado en instrumentos con efectores finales de baja complejidad (principalmente con un único grado de libertad distal), donde los procedimientos de montaje y desmontaje son relativamente simples y, por lo tanto, pueden ser realizados fácilmente por el personal del hospital. Este sencillo procedimiento de montaje/desmontaje no se puede aplicar a instrumentos articulados existentes (como el divulgado en el documento US7819894). De hecho, en estos instrumentos, el tubo externo del vástago del instrumento tiene la doble función de dar estructura al vástago del instrumento y proporcionar una función de sellado del instrumento con respecto al trocar para preservar el inflado de la cavidad abdominal donde se opera el instrumento. Esta limitación en el diseño de los instrumentos articulados existentes hace imposible retirar el tubo exterior, lo que plantea un desafío importante para la limpieza y esterilización de dichos instrumentos. Al no poder retirar el tubo exterior, no es posible el acceso directo a los elementos internos del instrumento articulado, por lo que no se pueden aplicar herramientas de limpieza directamente sobre los elementos que requieren limpieza, a pesar de que sangre y tejidos puedan haber contaminado estos elementos durante un procedimiento quirúrgico. Si bien algunos instrumentos articulados permiten el paso de un chorro de agua como método de limpieza de los elementos internos, esto no proporciona una limpieza completa y no es una solución eficiente.

El documento US 2013/123805 A1 se refiere a un aparato quirúrgico que incluye un vástago que tiene un extremo proximal y un extremo distal, y un efector final acoplado al extremo distal del vástago y una funda dispuesta en una superficie externa del vástago del instrumento. La funda incluye un material que es permeable al gas para permitir la igualación de un diferencial de presión después de la inserción de la funda y el vástago en un entorno a una presión de gas de insuflación quirúrgica.

El documento EP 2095778 A1 se refiere a un manipulador que incluye un vástago de articulación hueco, cables que se extienden a través del vástago de articulación, poleas montadas en un extremo del vástago de articulación para impartir una fuerza motriz a los cables, una unidad de trabajo del extremo distal montada en otro extremo del vástago de articulación para ser accionado por los cables y un elemento de sellado para evitar que líquido tal como la sangre fluya desde la unidad de trabajo del extremo distal a través del vástago de articulación hasta un conector. El elemento de sellado tiene orificios definidos en el mismo y los cables se insertan de manera deslizable a través de los orificios.

Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es superar los inconvenientes anteriormente mencionados de los dispositivos conocidos proporcionando un nuevo instrumento quirúrgico con un efector final articulado, con usos en un instrumento quirúrgico accionado por cable, donde el tubo externo que compone el vástago del instrumento puede retirarse fácilmente para una limpieza eficaz y se vuelven a montar posteriormente para su uso.

SUMARIO

Estos objetivos y otras ventajas se logran mediante un nuevo instrumento quirúrgico articulado y reutilizable, en forma de, por ejemplo, un disector, una tijera o una pinza de agarre. Un instrumento ilustrativo comprende un efector final articulado, colocado en el extremo distal de un vástago del instrumento, que comprende un elemento estructural interno y un tubo externo. El vástago define el eje geométrico longitudinal del instrumento y se puede mover de acuerdo con las restricciones de movilidad impuestas por una incisión corporal, que incluye un movimiento de rotación en torno a su propio eje geométrico. Esta rotación también provoca la rotación del efector final, montado en la extremidad distal del vástago. Por tanto, el vástago del instrumento tiene la triple función de (1) colocar el efector final dentro del interior del cuerpo del paciente, (2) permitir el paso de los diferentes elementos de transmisión que son capaces de accionar las diferentes articulaciones del efector final distal y (3) evitar el paso de aire a través del instrumento, a fin de mantener el inflado de la cavidad corporal donde está funcionando el instrumento. Si bien las dos primeras funciones se logran mediante el elemento estructural interno, la tercera función se logra principalmente mediante el tubo externo. Puesto que su función principal no es mecánica, el tubo externo se puede separar fácil e individualmente del instrumento después de cada procedimiento. Esto permite un acceso adecuado a los elementos internos que pasan a través y están dispuestos en el vástago para que el instrumento pueda limpiarse y esterilizarse más eficazmente. Finalmente, el tubo externo se puede volver a conectar fácilmente al instrumento para el siguiente uso.

Con las características mencionadas anteriormente, este instrumento reutilizable puede combinar los beneficios de rendimiento de los instrumentos altamente articulados con los beneficios de la instrumentación laparoscópica más simple, que el personal del hospital puede montar y desmontar fácil y casi por completo para poder acceder a los componentes internos durante una limpieza y esterilización más efectiva. Esto da como resultado una combinación única de seguridad y rendimiento que actualmente no está disponible. La presente invención proporciona un instrumento quirúrgico de acuerdo con la reivindicación 1. Otras realizaciones de la invención se proporcionan en las reivindicaciones dependientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La invención se comprenderá mejor de acuerdo con la siguiente descripción detallada de diversas realizaciones con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

• La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un instrumento quirúrgico reutilizable de acuerdo con una realización de la invención;

• La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un instrumento quirúrgico reutilizable de acuerdo con una realización de la presente invención con un recorte esquemático del tubo externo del vástago del instrumento, a través del cual es posible ver los elementos estructurales internos que pasan a través del vástago del instrumento;

• La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un instrumento quirúrgico reutilizable de acuerdo con una realización de la presente invención con un recorte esquemático del tubo externo del vástago del instrumento, a través del cual es posible ver diferentes elementos de transmisión mecánica;

• La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un efector final articulado de un instrumento quirúrgico reutilizable de acuerdo con una realización de la invención;

• La figura 5 muestra un efector final articulado de acuerdo con una realización de la presente invención en una primera posición activa;

• La figura 6 muestra un efector final articulado de acuerdo con una realización de la presente invención en una segunda posición activa;

• La figura 7 muestra un efector final articulado de acuerdo con una realización de la presente invención en una tercera posición activa;

• La figura 8 muestra un efector final articulado de acuerdo con una realización de la presente invención en una cuarta posición activa;

• La figura 9 muestra un efector final articulado de acuerdo con una realización de la presente invención en una quinta posición activa;

• La figura 10 muestra la topología de actuación para una primera conexión del efector final distal de acuerdo con una realización de la presente invención;

• La figura 11 muestra la topología de actuación para una segunda conexión del efector final distal de acuerdo con una realización de la presente invención;

• La figura 12 muestra la topología de actuación para una conexión del efector final proximal de acuerdo con una realización de la presente invención;

• La figura 13 muestra una vista en perspectiva del núcleo proximal con diferentes elementos giratorios proximales de acuerdo con una realización de la presente invención;

• La figura 14 muestra una trayectoria simplificada de un elemento de transmisión flexible que acciona una articulación distal de un efector final de acuerdo una realización de la presente invención;

• La figura 15 muestra un procedimiento a través del cual se puede montar y desmontar un tubo externo de un vástago del instrumento en un instrumento quirúrgico reutilizable de acuerdo con una realización de la presente invención;

• La figura 16 muestra una vista en perspectiva detallada de elementos de sellado y transversales montados sobre un elemento estructural interno de acuerdo con una realización de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En el presente documento se describe, y se observa en general en la figura 1, un instrumento quirúrgico 1 reutilizable para procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos, con un tubo externo desechable 2', construido de acuerdo con una realización de la presente invención. Este instrumento 1 incluye un vástago principal 2, un efector final articulado distal 3 y un núcleo proximal 4. Con referencia a la figura 2, el vástago 2 está compuesto por dos elementos diferentes: un elemento estructural interno 2'' y un tubo externo 2'. El elemento estructural interno 2'' proporciona un posicionamiento estable al efector final 3 y permite el paso de los diferentes elementos mecánicos 5, 6, 7 que son capaces de entregar movimiento a las diferentes conexiones del efector final 8, 9, 10 del núcleo proximal 4 en el extremo proximal del instrumento (figuras 3 y 4). El tubo externo 2' protege los elementos internos del vástago 2 al pasar por la incisión y evita el paso de aire a través del instrumento 1, para mantener el inflado de la cavidad corporal donde opera el instrumento 1.

Haciendo referencia aún a la figura 4, el efector final 3 está conectado con el elemento estructural interno 2'' mediante una articulación proximal, que permite la rotación de la conexión del efector final proximal 8 en torno al eje geométrico proximal 11 de manera que se pueda cambiar la orientación de la conexión del efector final proximal 8 con respecto al eje geométrico del vástago principal 12. Las conexiones del efector final distal 9, 10 están conectadas con la rotación permitida a la conexión del efector final proximal 8 mediante dos uniones articuladas distales, que tienen unos ejes geométricos de rotación coincidentes, que están representados por el eje geométrico distal 13. Este eje geométrico distal 13 es esencialmente perpendicular y no se interseca con el eje geométrico proximal 11 y esencialmente se interseca con el eje geométrico del vástago principal 12. Las figuras 5 a 9 muestran el instrumento quirúrgico 1 con distintos desplazamientos angulares en las articulaciones del efector final. Las figuras 10 a 12 muestran la conexión entre el elemento de transmisión 5, 6, 7 y las conexiones del efector final 8, 9, 10.

Haciendo referencia a las figuras 13 y 14, el movimiento se transmite a cada una de las tres articulaciones distales del instrumento 1 mediante un elemento rotativo 14, 15, 16, que puede rotar en torno a un eje geométrico 17 y está conectado con un elemento de transmisión 5, 6, 7. Como resultado, cuando el elemento rotativo 14, 15, 16 rota un cierto ángulo 01,02, 03 en torno al eje geométrico 17, se transmite una rotación a1, a2, a3 al respectivo elemento del efector final 8, 9, 10.

El tubo externo 2' se puede desmontar y montar fácil e individualmente al instrumento 1 después de cada procedimiento. Con referencia a la figura 15, el elemento estructural interno 2'' se fija directamente al núcleo proximal 4 y el tubo externo 2' se puede conectar y desconectar del elemento estructural interno 2'' en las superficies roscadas 18a y 18b. Por lo tanto, con esta arquitectura, el tubo externo 2' puede retirarse del instrumento 1, sin necesidad de desmontar otras piezas del sistema, como el efector final articulado 3 o los elementos de transmisión mecánica 5, 6, 7, que permanecen completamente operativos desde una perspectiva mecánica sin el tubo externo 2'. Esta característica facilita la limpieza y esterilización efectivas del instrumento 1, que puede realizar fácilmente el personal del hospital.

Hacia una región más distal del vástago del instrumento 2, el tubo externo 2' está en contacto con un elemento de sellado 19, que llena el espacio entre la superficie interna del tubo externo 2' y los dos elementos transversales 20a, 20b que están montados en el elemento estructural interno 2". Estos dos elementos transversales 20a, 20b tienen pequeños canales 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f por los que pueden pasar los elementos de transmisión 5, 6, 7, garantizando la estanqueidad del instrumento 1.

En algunas realizaciones de la presente invención, los elementos de transmisión mecánica 5, 6, 7 pueden comprender cuerdas, cuya tensión se puede liberar después de cada procedimiento, de modo que los procedimientos de limpieza y esterilización sean más fáciles. Al liberar la tensión de las cuerdas, la sangre y el tejido infiltrados entre los hilos de las cuerdas se pueden eliminar más fácilmente. Además, se puede acceder más fácilmente a las áreas de contacto entre las cuerdas y otros elementos mecánicos (como poleas, enlaces efectores finales 8, 9, 10 o elementos giratorios 14, 15, 16).

Si bien esta invención se ha mostrado y descrito con referencia a realizaciones particulares de la misma, los expertos en la materia entenderán que se pueden realizar varios cambios en la forma y los detalles. Por ejemplo, el tubo externo 2' puede estar hecho de diferentes piezas y puede unirse al núcleo proximal 4. En otra realización, el elemento estructural interno 2'' también puede estar compuesto de diferentes piezas y adoptar diferentes geometrías con diferentes secciones transversales, concretamente tubular (con aberturas) o en forma de U.

Un experto en la materia también entenderá fácilmente que la invención se puede implementar fácilmente en el contexto de otras tareas de micromanipulación en las que se utilizan instrumentos complejos, pero es deseable la limpieza y/o esterilización regular de los elementos internos de un vástago de instrumento. Únicamente a modo de ejemplo, se realizan tareas de micromanipulación en entornos contaminados, donde es necesaria una limpieza exhaustiva de los elementos del instrumento después de cada uso. En este contexto, puede ser deseable un vástago exterior desmontable que permita el acceso a los elementos internos.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un instrumento quirúrgico (1) que comprende:

un núcleo proximal (4);

un vástago (2) que define un eje geométrico longitudinal del instrumento quirúrgico (1), comprendiendo el vástago (2): un elemento estructural interno (2") que tiene un extremo distal y un extremo proximal fijado al núcleo proximal (4); y un tubo externo (2') configurado para unirse a través de superficies roscadas (18a, 18b) para colocarse sobre el elemento estructural interno (2") y conectarse al mismo;

un efector final articulado (3) acoplado al extremo distal del elemento estructural interno (2") del vástago (2) de modo que el elemento estructural interno (2") proporciona una colocación estable al efector final articulado (3); y elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) que pasan a través del elemento estructural interno (2") y configurados para transmitir movimiento desde el núcleo proximal (4) al efector final articulado (3),

caracterizado por que el tubo externo (2'), cuando se une a través de las superficies roscadas (18a, 18b), se dispone sobre el elemento estructural interno (2") y los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) y, cuando se desacopla mediante las superficies roscadas (18a, 18b), exponen los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) a lo largo de una longitud del vástago (2).

2. El instrumento quirúrgico de la reivindicación 1, donde el tubo externo (2'), cuando se une a través de las superficies roscadas (18a, 18b), impide el paso de aire a través del instrumento quirúrgico (1) para mantener la insuflación de una cavidad corporal.

3. El instrumento quirúrgico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos un elemento transversal (20a, 20b) montado en el elemento estructural interno (2") para mejorar la estanqueidad del instrumento quirúrgico (1).

4. El instrumento quirúrgico de la reivindicación 3, en donde al menos un elemento transversal (20a, 20b) comprende uno o más canales (21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f) a través de los cuales pueden pasar los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7).

5. El instrumento quirúrgico de la reivindicación 3, que comprende además un elemento de sellado (19) configurado para llenar un espacio entre una superficie interna del tubo externo (2') y los elementos transversales (20a, 20b).

6. El instrumento quirúrgico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tubo externo (2'), cuando se une a través de las superficies roscadas (18a, 18b), protege el elemento estructural interno (2").

7. El instrumento quirúrgico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tubo externo (2') está configurado para ser desacoplado a través de las superficies roscadas (18a, 18b) sin necesidad de desmontar ningún otro componente del instrumento quirúrgico (1).

8. El instrumento quirúrgico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el efector final articulado (3) está acoplado al extremo distal del elemento estructural interno (2") a través de una articulación proximal configurada para permitir la rotación de un enlace efector final proximal ( 8) en torno a un eje proximal (11).

9. El instrumento quirúrgico de la reivindicación 8, en donde las conexiones del efector final distal (9, 10) están acopladas de forma giratoria a la conexión del efector final proximal (8) a través de dos articulaciones distales que tienen ejes geométricos coincidentes en torno a un eje geométrico distal (13).

10. El instrumento quirúrgico de la reivindicación 9, en donde el eje geométrico distal (13) es perpendicular y no se cruza con el eje geométrico proximal (11).

11. El instrumento quirúrgico de la reivindicación 9, en donde el eje geométrico distal (13) intersecta un eje geométrico (12) del vástago (2).

12. El instrumento quirúrgico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) comprenden elementos mecánicos flexibles.

13. El instrumento quirúrgico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tensión sobre los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) está configurada para liberarse después de su uso para facilitar procedimientos eficaces de limpieza y esterilización.

14. El instrumento quirúrgico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el movimiento se transmite desde el núcleo proximal (4) al efector final articulado (3) a través de los elementos de transmisión mecánica (5, 6, 7) desde un conjunto de elementos de accionamiento.

15. El instrumento quirúrgico de la reivindicación 14, en donde el conjunto de elementos de accionamiento está situado en un extremo proximal del vástago (2).