IT201900002475A1 - Dispositivo chirurgico per biopsia transperineale, in particolare prostatica, per un braccio mobile di un robot - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO CHIRURGICO PER BIOPSIA TRANSPERINEALE, IN PARTICOLARE PROSTATICA, PER UN BRACCIO MOBILE DI UN ROBOT”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo chirurgico per biopsia transperineale, in particolare prostatica, per un braccio mobile di un robot.

ARTE ANTERIORE

E’ noto utilizzare un robot per effettuare interventi chirurgici minimamente invasivi.

In particolare, un robot chirurgico di tipo noto porta uno o più strumenti chirurgici specifici e permette ad un chirurgo di effettuare interventi chirurgici complessi in modo minimamente invasivo tramite l’integrazione di un sistema di visione 3D ad alta definizione con un sistema di controllo intuitivo degli strumenti chirurgici. Il robot chirurgico comprende tipicamente una console chirurgica, un carrello paziente ed un carrello visione. In particolare, il carrello paziente è provvisto di una pluralità di bracci antropomorfi, ciascuno dei quali è provvisto di uno strumento chirurgico.

I robot chirurgici di tipo noto, sono compatibili e utilizzabili solo ed esclusivamente con dispositivi chirurgici, come ad esempio i dispositivi per la biopsia robotica, appositamente sviluppati per essere associati al determinato robot chirurgico. Pertanto, non è possibile utilizzare dispositivi chirurgici differenti da quelli sviluppati per un dato robot chirurgico, limitando quindi la gamma di strumenti chirurgici che sono disponibili sul mercato ed aumentandone il costo.

Ciò ha come conseguenza che i dispositivi chirurgici sono altamente costosi e non possono essere utilizzati con un robot differente rispetto al quale sono stati sviluppati.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di fornire un dispositivo chirurgico per biopsia transperineale, in particolare prostatica, per un braccio mobile di un robot che sia privo degli inconvenienti dello stato dell’arte, e che sia di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un dispositivo chirurgico per biopsia transperineale, in particolare prostatica, per un braccio mobile di un robot secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo chirurgico transperineale realizzato in accordo con la presente invenzione ed accoppiato ad un’interfaccia di collegamento;

- la figura 2 è una vista parzialmente esplosa del dispositivo chirurgico transperineale accoppiato all’interfaccia di collegamento della figura 1;

- la figura 3 è una vista in pianta di un modulo di azionamento dell’interfaccia di collegamento della figura 1 e 2;

- la figura 4 è una vista in sezione del modulo di azionamento della figura 3 lungo una linea IV-IV;

- la figura 5 è una vista in pianta di un modulo di separazione dell’interfaccia di collegamento della figura 1 e 2;

- la figura 6 è una vista in sezione del modulo di separazione della figura 5 lungo la linea VI-VI; e

- la figura 7 è una vista prospettica ed ingrandita di una porzione del dispositivo chirurgico transperineale della figura 1 e 2, al quale sono state asportate delle parti per aumentare la chiarezza.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nelle figure 1 e 2 con il numero 1 è genericamente indicata nel suo complesso un’interfaccia di collegamento per accoppiare un dispositivo chirurgico ad un braccio mobile di un robot di tipo commerciale (non illustrato), ed in particolare ad un polso di un braccio antropomorfo di un robot. L’interfaccia 1 di collegamento comprende un modulo 2 d’azionamento ed un modulo 3 di separazione, il quale è configurato per disporsi, in uso, sul modulo 2 d’azionamento. Il modulo 2 d’azionamento è illustrato con maggiore dettaglio nelle figure 3 e 4; mentre, il modulo 3 di separazione è illustrato con maggiore dettaglio nelle figure 5 e 6.

Vantaggiosamente, il modulo 3 di separazione realizza una divisione sterile tra il modulo 2 d’azionamento e il dispositivo chirurgico. Pertanto, dopo l’uso il modulo 3 di separazione può essere gettato.

Il dispositivo chirurgico è indicato genericamente con 4 e comprende uno strumento 5 chirurgico, almeno un dispositivo 6 di movimentazione per muovere lo strumento 5 chirurgico rispetto al braccio mobile ed un dispositivo 7 di visione intra-operativa che è in particolare una sonda 7 ecografica. Nell’esempio illustrato dalla figura 1, lo strumento 5 chirurgico è costituito da un’unità di prelievo automatica per la biopsia di tessuti molli.

Con riferimento alle figure 3 e 4, il modulo 2 d’azionamento comprende una parete 8 di base definita da una piastra e presentante una o più aperture 11 passanti, ciascuna delle quali presenta un rispettivo asse X. Il modulo 2 d’azionamento comprende inoltre uno o più azionamenti 12, ciascuno dei quali comprende un albero 13 d’uscita montato attraverso una rispettiva apertura 11 passante, per ruotare attorno all’asse X. L’asse X è sostanzialmente ortogonale ad un piano parallelo alla parete 8 di base. Ciascun azionamento 12 è configurato per generare un certo movimento del dispositivo 4 chirurgico montato sull’interfaccia 1 di collegamento.

In figura 1 e 2 è illustrato a titolo meramente esemplificativo e non limitativo, il dispositivo 4 chirurgico che comprende nello specifico due dispositivi 6 di movimentazione, ciascuno dei quali comprende due bracci 14 di guida che guidano e supportano lo strumento 5 chirurgico ed in particolare il suo ago. Come illustrato nella figura ciascun braccio 14 del dispositivo 6 di movimentazione e la sonda 7 ecografica sono azionati singolarmente da un rispettivo azionamento 12. Inoltre, il posizionamento effettivo di ciascun braccio 14 è verificato mediante l’ausilio di un rispettivo sensore 15 di posizione che acquisisce l’informazione trasmessa tramite un sistema camma-punteria 16, che verrà meglio descritto di seguito.

In questo modo è possibile rilevare in modo preciso la posizione, ed in particolare settare la posizione di partenza, cioè lo zero, di ciascun braccio 14, così da comandare conseguentemente l’azionamento 12 tenendo conto di tali informazioni.

Come illustrato nelle figure 3 e 4, l’albero 13 d’uscita è provvisto di un elemento 17 di trasmissione del moto che è disposto sul lato opposto della parete 8 di base rispetto all’azionamento 12. In altre parole, la parete 8 di base separa l’azionamento 12 dall’elemento 17 di trasmissione del moto.

Con riferimento alla figura 2, secondo una possibile forma d’attuazione, il modulo 2 d’azionamento comprende almeno due pareti 18 laterali.

Vantaggiosamente, le pareti 18 laterali presentano un’estensione, lungo una direzione parallela all’asse X, almeno pari alla dimensione longitudinale degli azionamenti 12 così da proteggerli da urti laterali involontari.

Secondo un’alternativa forma d’attuazione, le pareti 18 laterali presentano un’estensione inferiore alla dimensione longitudinale degli azionamenti 12. In questo caso la protezione degli azionamenti 12 avverrebbe solo parzialmente.

Preferibilmente, le pareti 18 laterali sono affacciate tra loro. La parete 8 di base e le pareti 18 laterali definiscono quindi una sede 19. L’azionamento 12 risulta essere alloggiato all’interno della sede 19, mentre l’elemento 17 di trasmissione è disposto in corrispondenza del lato opposto della parete 8 di base. In altre parole, l’elemento 17 di trasmissione non è disposto all’interno della sede 19.

Secondo la forma d’attuazione illustrata nelle figure ed in particolare nelle figure 5 e 6, il modulo 3 di separazione comprende un corpo 21 a tazza, il quale comprende una parete 22 di base ed una pluralità di pareti 23 laterali in modo tale da disporsi sul modulo 2 d’azionamento. In altre parole, il corpo 21 a tazza è configurato per accogliere al suo interno il modulo 2 d’azionamento. In particolare, la parete 22 di base presenta una o più aperture 24 passanti ed il corpo 21 a tazza è configurato per ricevere il modulo 2 d’azionamento in modo tale che ciascuna apertura 24 passante sia coassiale ad una rispettiva delle aperture 11 passanti del modulo 2 d’azionamento. In altre parole, ciascuna apertura 24 passante è coassiale all’asse X di una rispettiva apertura 11 passante.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1, 5 e 6, le pareti 23 laterali sono rigide. Preferibilmente realizzate di pezzo con la parete 22 di base.

Secondo una alternativa forma d’attuazione (non illustrata) almeno una porzione delle pareti 23 laterali è realizzata da un elemento flessibile. L’elemento flessibile può comprendere ad esempio un elemento in materiale plastico, come ad esempio in cellofane. L’elemento flessibile è preferibilmente sterile. L’elemento flessibile è collegato alla parete 22 base. Ad esempio il collegamento tra l’elemento flessibile e la parete 22 base è realizzato mediante termosaldatura.

Il modulo 3 di separazione comprende uno o più organi 25 di trasmissione, ciascuno dei quali, in uso, è atto a trasmettere il moto da un rispettivo azionamento 12 al dispositivo 4 chirurgico. In particolare, ciascun organo 25 di trasmissione è configurato per trasmettere il moto del rispettivo azionamento 12 ad un relativo dispositivo 6 di movimentazione del dispositivo 4 chirurgico.

Secondo la preferita forma d’attuazione illustrata, ciascun organo 25 di trasmissione comprendente un albero 26 provvisto, in corrispondenza delle due proprie estremità, di rispettivi elementi 27 e 28 di trasmissione del moto. L’albero 26 è disposto parallelo, ed in particolare coassiale, all’albero 13 d’uscita dell’azionamento 12, vale a dire all’asse X. L’elemento 27 di trasmissione del moto è cinematicamente accoppiato con un rispettivo elemento 17 di trasmissione del moto, mentre l’elemento 28 di trasmissione del moto è configurato per trasmettere il moto, in uso, al dispositivo 4 chirurgico. In particolare, l’elemento 28 di trasmissione del moto è cinematicamente accoppiabile ad un dispositivo 6 di movimentazione del dispositivo 4 chirurgico.

Secondo la forma d’attuazione illustrata nelle figure 1-6, ciascuno degli elementi 17, 27 e 28 di trasmissione del moto comprende una ruota dentata, ed in particolare una ruota dentata ad ingranaggio frontale. Vale a dire, le ruote dentate 17, 27 e 28 relative ad un certo azionamento 12 presentano rispettive dentature disposte lungo rispettivi piani ortogonali all’asse X.

Secondo una ulteriore e differente forma d’attuazione (non illustrata) ciascuno degli elementi 17, 27 e 28 di trasmissione del moto comprende un qualsiasi elemento accoppiabile cinematicamente preferibilmente frontalmente, come ad esempio un giunto oppure un innesto.

Secondo una ulteriore e differente forma d’attuazione (non illustrata) gli elementi 17 e 27 sono di tipologia differente rispetto all’elemento 28 di trasmissione e al rispettivo elemento di trasmissione del dispositivo 4 chirurgico. In altre parole, gli elementi 17 o 27 di trasmissione del moto e l’elemento 28 o il rispettivo elemento di trasmissione del dispositivo 4 chirurgico, che quindi non si accoppiano cinematicamente tra loro, possono essere di tipologia differente l’una rispetto all’altra.

E’ evidente che per potersi accoppiare cinematicamente l’elemento 17 di trasmissione del moto con l’elemento 27 di trasmissione del moto ed analogamente l’elemento 28 di trasmissione con il rispettivo elemento di trasmissione del moto del dispositivo 4 chirurgico devono essere necessariamente della stessa tipologia in modo tale da permettere l’accoppiamento.

La seconda parete 22 di base separa l’elemento 27 di trasmissione del moto dall’elemento 28 di trasmissione del moto. In altre parole, l’elemento 27 di trasmissione del moto e l’elemento 28 di trasmissione del moto sono disposti su lati opposti della parete 22 di base.

Secondo quanto illustrato nella figura 6, per garantire ulteriormente che nessun tipo di materiale e/o fluido possa passare dal modulo 3 di separazione al dispositivo 4 chirurgico, e viceversa, il modulo 3 di separazione comprende uno o più elementi 31 di tenuta, ciascuno dei quali è disposto in corrispondenza di una rispettiva apertura 24 passante.

In alternativa o in aggiunta, come illustrato nella figura 4, il modulo 2 d’azionamento 2 comprende uno o più elementi 32 di tenuta, ciascuno dei quali è disposto in corrispondenza di una rispettiva apertura 11 passante.

Secondo una possibile forma d’attuazione il modulo 3 di separazione comprende degli elementi 33 di supporto che sporgono dalla parete 22 di base del corpo 21 a tazza per supportare il dispositivo 4 chirurgico. In particolare, gli elementi 33 di supporto sono disposti in corrispondenza dei bordi laterali della parete 22 di base del corpo 21 a tazza. Gli elementi 33 di supporto sono costituiti da protrusioni realizzate in corrispondenza della parete 22 di base. Ciascuno degli elementi 33 di supporto presentano, in corrispondenza di una propria estremità libera, un perno 34A o 34B che è configurato per impegnare un’apertura 35A o 35B. L’apertura 35A o 35B è sostanzialmente un foro di centraggio del rispettivo perno 34A o 34B.

Vantaggiosamente, gli elementi 33 di supporto sono disposti su almeno un lato della parete 22 di base del modulo 3 di separazione. Preferibilmente, gli elementi 33 di supporto sono disposti su entrambi lati della parete 22 di base, come illustrato nella figura 6. Ciascuno degli elementi 33 di supporto disposti sul lato interno della parete 22 di base, cioè all’interno del corpo 21 a tazza, ha il perno 34A configurato per impegnare la rispettiva apertura 35A passante o cieca realizzata nel modulo 2 di azionamento. Preferibilmente, l’apertura 35A è cieca, per evitare che del materiale e/o fluido possa passare dal modulo 2 di azionamento al dispositivo 4 chirurgico, e viceversa.

Ciascuno degli elementi 33 di supporto disposti sul lato esterno della parete 22 di base ha il perno 34B configurato per impegnare una rispettiva apertura 35B passante o cieca (non illustrata) realizzata in un elemento 36 di base del dispositivo 4 chirurgico.

Preferibilmente, l’apertura 35B è cieca, per evitare che del materiale e/o fluido possa passare dal modulo 3 di separazione al dispositivo 4 chirurgico, e viceversa.

Secondo una ulteriore forma d’attuazione non illustrata, gli elementi 33 di supporto sono disposti sull’elemento 36 di base del dispositivo 4 chirurgico. Secondo questa forma d’attuazione l’apertura 35B è disposta in corrispondenza della parete 22 base. L’apertura 35B è preferibilmente cieca. Questa forma d’attuazione permette una migliore pulizia del dispositivo 4 chirurgico.

Secondo una possibile forma d’attuazione, il modulo 3 di separazione comprende, in corrispondenza delle pareti 23 laterali, un bordo 37 di battuta. Il bordo 37 di battuta viene impegnato, in uso, da una o più porzioni 38 laterali dell’elemento 19 di base del dispositivo 4 chirurgico.

Per garantire il corretto fissaggio del dispositivo 4 chirurgico con l’interfaccia 1 di collegamento è previsto almeno un mezzo 41 di fissaggio, illustrato nelle figure 1 e 2.

Secondo la forma di attuazione illustrata nelle figure 1 e 2, il mezzo 41 di fissaggio è disposto sull’elemento 36 di base del dispositivo 4 chirurgico, ed in particolare su almeno una delle porzioni 38 laterali.

Il mezzo 41 di fissaggio comprende una leva a molla. In particolare, la leva a molla comprende una leva 42 che è incernierata su una porzione 38 laterale del dispositivo 4 chirurgico. La leva 42 è configurata per muoversi tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura. Nella posizione di chiusura un’estremità libera della leva 42 si accoppia con un elemento 43 di riscontro ricavato su una relativa parete 23 laterale del corpo 21 a tazza (ad esempio se le pareti 23 laterali sono rigide) oppure su una relativa parete 18 laterale del modulo 2 di azionamento (ad esempio se le pareti 23 laterali comprendono un elemento flessibile). In questo modo è possibile bloccare il dispositivo 4 chirurgico sull’interfaccia 1 di collegamento. Nella posizione di apertura l’estremità libera della leva 42 si disaccoppia dall’elemento 43 di riscontro, in modo tale da permettere il rilascio del dispositivo 4 chirurgico dall’interfaccia 1 di collegamento.

Secondo una alternativa forma d’attuazione (non illustrata), il mezzo 41 di fissaggio è disposto in corrispondenza di almeno due pareti 23 laterali del corpo 21 a tazza (ad esempio se le pareti 23 laterali sono rigide) oppure su due pareti 18 laterali del modulo 2 di azionamento (ad esempio se le pareti 23 laterali comprendono l’elemento flessibile). In altre parole, la rispettiva leva 42 è incernierata sulla parete 23 laterale del corpo 21 a tazza (se le pareti 23 laterali sono rigide) oppure sulla parete 18 laterale del modulo 2 di azionamento (nel caso in cui le pareti 23 laterali comprendono un elemento flessibile). Il rispettivo elemento 43 di riscontro è ricavato in una delle porzioni 38 laterali dell’elemento 38 di base del dispositivo 4 chirurgico.

Nella preferita forma d’attuazione le pareti 23 laterali comprendono l’elemento flessibile ed il dispositivo 4 chirurgico viene collegato al modulo 2 di azionamento, mantenendo il modulo 3 di separazione interposto tra loro. Pertanto, secondo questa forma d’attuazione il rispettivo elemento 43 di riscontro è ricavato in corrispondenza della parete 18 laterale del modulo 2 di azionamento.

Vantaggiosamente, il mezzo 41 di fissaggio comprende un sensore (non illustrato) atto a rilevare la corretta chiusura del mezzo 41 di fissaggio ed in particolare della leva 42. Nel caso in cui il mezzo 41 di fissaggio non fosse chiuso correttamente oppure si dovesse inavvertitamente aprire durante l’uso, il sensore invia un segnale per avvisare l’operatore dell’errata chiusura del mezzo 41 di fissaggio.

Con riferimento alle figure 3 e 4, la parete 8 di base comprende inoltre almeno una o più aperture 44 passanti, configurate per alloggiare almeno parzialmente i sensori 15 di posizione come illustrato nella figura 4.

Preferibilmente, le aperture 44 passanti sono realizzate in corrispondenza di una mezzeria 45 della parete 8 di base. Come mezzeria 45 si intende la zona centrale della parete 8 di base lungo l’estensione longitudinale della stessa. In particolare, la mezzeria 45 è disposta sostanzialmente in corrispondenza della linea di sezione IV-IV della figura 3. Le aperture 44 passanti sono preferibilmente più di due.

Con riferimento alle figure 5 e 6, la parete 22 di base comprende una o più aperture 46 passanti. Preferibilmente, le aperture 46 passanti sono realizzate in corrispondenza di una mezzeria 47 della parete 22 di base. Come mezzeria 47 si intende la zona centrale della parete 22 di base lungo l’estensione longitudinale della stessa.

In particolare, la mezzeria 47 è disposta sostanzialmente in corrispondenza della linea di sezione VI-VI della figura 5. Le aperture 46 passanti sono preferibilmente più di due. Il corpo 21 a tazza è configurato per ricevere il modulo 2 d’azionamento, in modo tale che ciascuna apertura 44 passante sia allineata, ossia coassiale, ad una rispettiva apertura 46 passante.

Vantaggiosamente, in corrispondenza di ciascuna apertura 46 passante è disposto un elemento 48 di tenuta, costituito ad esempio da una membrana. L’elemento 48 di tenuta impedisce ad un qualsiasi materiale e/o fluido di passare dal modulo 2 di azionamento al dispositivo 4 chirurgico, e viceversa. Inoltre, l’elemento 48 di tenuta essendo flessibile permette di trasmettere il movimento del sistema camma-punteria 16 punteria al sensore 15 di posizione in modo accurato mantenendo comunque una separazione tra gli elementi, in particolare la punteria e il sensore 15 di posizione, che interagiscono.

Come illustrato nelle figure 5 e 6, la parete 22 di base presenta una zona ribassata in corrispondenza della mezzeria 47. In corrispondenza della zona ribassata la parete 22 di base presenta uno spessore preferibilmente uguale altre zone della parete 22 di base. In altre parole, la parete 22 presenta uno spessore costante lungo l’intera estensione.

L’interfaccia 1 di collegamento così ottenuta è adatta ad essere portata dal, e collegata al braccio mobile di un robot. In particolare, la parete 8 di base e le pareti 18 laterali del modulo 2 di azionamento formano un telaio, il quale è portabile dal braccio mobile di un robot.

Secondo una possibile alternativa, tra l’interfaccia 1 di collegamento e il braccio mobile del robot è interposto un corpo di collegamento (non illustrato). In tal caso il corpo di collegamento funge da adattatore per il collegamento dell’interfaccia 1 di collegamento e il braccio mobile del robot.

Gli azionamenti 12 sono collegabili ad un’unità di controllo (non illustrata) del robot tramite cavi elettrici (non illustrati) portati dal braccio mobile e sono comandabili dall’ unità’ di controllo in funzione dello specifico utilizzo del dispositivo 4 chirurgico. L’unità di controllo può essere del robot oppure esterna.

In uso, il modulo 3 di separazione e il modulo 2 di azionamento sono sovrapposti tra loro così che il modulo 2 di azionamento risulta essere disposto nel corpo 21 a tazza del modulo 3 di separazione. Durante l’accoppiamento dei due moduli 2 e 3, gli elementi 17 e 27 interagiscono tra loro, in modo tale da garantire la trasmissione del moto. La trasmissione è preferibilmente sincrona. Il dispositivo 4 chirurgico è disposto sull’interfaccia 1 di collegamento ed è ad essa fissato mediante il mezzo 41 di fissaggio.

Il dispositivo 4 chirurgico è un dispositivo per biopsia transperineale e comprende la sonda 7 ecografica, lo strumento 5 chirurgico e il dispositivo 6 di movimentazione dello strumento 5 chirurgico.

La sonda 7 ecografica è configurata per essere inserita, in uso, in un orifizio naturale (come ad esempio il retto) del paziente. La sonda 7 ecografica è montata attorno ad un’asse Y ed è posta in rotazione da organi 51 di trasmissione del moto azionati dal rispettivo azionamento 12.

Lo strumento 5 chirurgico comprende un’unità 52 di prelievo che è disposta al disopra della sonda 7 ecografica. L’unità 52 di prelievo è atta ad effettuare la biopsia. Vale a dire, l’unità 52 di prelievo è provvista di un ago 53 che asporta del materiale, tessuto molle o altro dal paziente. Preferibilmente, l’unità 52 di prelievo è una cosiddetta pistola per biopsia, un dispositivo a ghigliottina per biopsia, o qualsiasi dispositivo atto ad asportare materiale.

Come illustrato nelle figure 1 e 2, l’ago 53 è mobile lungo una traiettoria TA per disporlo nel paziente ad una data e precisa posizione distanziata dall’orifizio naturale del paziente stesso. L’ago 53 viene guidato e supportato dai bracci 14 del dispositivo 6 di movimentazione, come viene meglio spiegato successivamente.

Preferibilmente, il dispositivo comprende almeno una coppia di bracci 14, in cui ciascun braccio è disposto su un lato opposto attorno all’asse Y. In particolare, i due bracci sono disposti in successione attorno all’asse Y, ma su due lati differenti.

Vantaggiosamente, il dispositivo comprende due coppie di bracci 14 disposte in successione attorno all’asse Y e si spostano rispettivamente lungo la traiettoria TE.

Ciascun braccio 14 è azionato da un proprio azionamento 12 ed è montato mobile, preferibilmente oscillabile attorno all’asse Y, lungo la traiettoria TE. I bracci 14 spostandosi sulla traiettoria TE guidano e supportano l’ago 53.

Come visibile dalle figure 1 e 2, i bracci 14 guidano e supportano l’ago 39 lungo la traiettoria TA in corrispondenza di una loro estremità 54 liberà. L’estremità 54 libera comprende una porzione di guida che sostiene e guida l’ago 39 facendo sì che esso percorra la traiettoria TA. La traiettoria TA percorsa dall’ago 53 è differente rispetto alla traiettoria TE percorsa da ciascun braccio 14.

Nella figura 7 viene illustrata una possibile forma d’attuazione del dispositivo 4 chirurgico comprendente degli organi 51 di trasmissione del moto dall’interfaccia 1 di collegamento al dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale. Gli organi 51 di trasmissione del moto comprendono gli elementi 56 di trasmissione del moto. Il moto viene trasmesso dal modulo 3 di separazione al dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale mediante l’accoppiamento cinematico tra l’elemento 28 di trasmissione del moto del modulo 3 di separazione e il rispettivo elemento 56 di trasmissione del moto del dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale. In particolare, il moto viene trasmesso da una pluralità di elementi 28 di trasmissione del moto che sono accoppiati cinematicamente con il rispettivo elemento 56 di trasmissione del moto. Ciascun elemento 56 di trasmissione del moto è montato su un rispettivo albero 57.

Secondo la forma d’attuazione illustrata nella figura 7, l’elemento 56 di trasmissione del moto comprende delle ruote dentate ad ingranaggio frontale, che ruotano attorno ad un asse preferibilmente parallelo all’asse X. Vale a dire, le ruote 56 dentate presentano rispettive dentature disposte lungo rispettivi piani ortogonali all’asse attorno al quale ruotano.

Secondo una ulteriore e differente forma d’attuazione (non illustrata) gli elementi 56 di trasmissione del moto comprendono un qualsiasi elemento accoppiabile cinematicamente preferibilmente frontalmente, come ad esempio un giunto oppure un innesto. E’ evidente che per potersi accoppiare cinematicamente l’elemento 56 di trasmissione del moto con l’elemento 28 di trasmissione del moto dell’interfaccia 1 di collegamento devono essere necessariamente della stessa tipologia, in modo tale da permettere l’accoppiamento.

Come visibile dalla figura 7, l’albero 57 è configurato per disporsi attraverso delle aperture 58 passanti realizzate in corrispondenza dell’elemento 36 di base. Sull’estremità opposta dell’albero 57 è disposto l’elemento 61 o 62 di trasmissione del moto, in funzione se deve essere azionata la sonda 7 ecografica oppure il braccio 14 del dispositivo 6 di movimentazione. In altre parole, l’albero 57 che aziona la sonda 7 ecografica comprende in corrispondenza della propria estremità l’elemento 61 di trasmissione del moto. Mentre, l’albero 57 che aziona il braccio 14 del dispositivo 6 di movimentazione comprende in corrispondenza della propria estremità l’elemento 62 di trasmissione del moto.

L’elemento 61 di trasmissione del moto è configurato per accoppiarsi cinematicamente con un elemento 63 di trasmissione del moto che è collegato solidalmente alla sonda 7 ecografica così da portarla in rotazione. In particolare, la sonda 7 ecografica e l’elemento 63 di trasmissione del moto sono disposti solidali all’albero 64 cavo. L’elemento 63 di trasmissione del moto è disposto attorno all’albero 64 cavo, mentre, la sonda 7 ecografica è disposta all’interno dell’albero 64 cavo. L’albero 64 cavo viene sostenuto, preferibilmente in corrispondenza di una propria estremità da almeno una staffa 65 di supporto fissata all’elemento 36 di base.

L’elemento 62 di trasmissione del moto è configurato per accoppiarsi cinematicamente con un elemento 66 di trasmissione del moto che è collegato solidalmente al sistema camma-punteria 16 così da portare il rispettivo braccio 14 a muoversi lungo la traiettoria TE. In particolare, l’elemento 66 di trasmissione del moto porta in rotazione la camma 16A alla quale è collegato il rispettivo braccio 14. Il collegamento tra camma 16A e il braccio 14 può avvenire mediante un collegamento filettato.

In particolare ciascun braccio 14 è portato da un lato dalla propria camma 16A e dal lato opposto da un elemento di supporto 67. La camma 16A muovendosi porta la punteria 16B a traslare verso l’alto o verso il basso, trasmettendo quindi la posizione della camma 16A ai sensori 15 di posizione. In questo modo è possibile rilevare in modo preciso la posizione, ed in particolare settare la posizione di partenza, cioè lo zero, di ciascun braccio 14, così da comandare conseguentemente l’azionamento 12 tenendo conto di tali informazioni.

Gli elementi 66, 67 e 16A associati a ciascun braccio 14 sono disposti su un albero 68 cavo coassiale all’asse Y.

L’elemento 66 di trasmissione del moto, la camma 16A e il supporto 67 di ciascun braccio 14 sono disposti sull’albero 68 cavo, in modo tale da poter liberamente ruotare su di esso. L’albero 68 è cavo in modo tale che al suo interno possa disporsi la sonda 7 ecografica. La sonda 7 ecografica non è collegata all’albero 68 cavo e pertanto esso non influenza la sua rotazione. Non c’è quindi interazione cinematica tra la sonda 7 ecografica e ciascun braccio 14. L’albero 68 cavo è supportato in corrispondenza della propria estremità di staffe di supporto (non illustrate). Le staffe di supporto dell’albero 68 cavo sono sostanzialmente analoghe alla staffa 65 di supporto dell’albero 64 cavo.

In accordo con la forma d’attuazione illustrata in figura 7, gli elementi 61 e 63 di trasmissione del moto comprendono rispettivamente una ruota dentata, preferibilmente conica. La ruota 61 dentata ruota attorno all’asse verticale parallelo all’asse X. In particolare, quando il dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale è collegato all’interfaccia 1 di collegamento, l’asse verticale è coassiale all’asse X. La ruota 63 dentata, invece, ruota attorno all’asse Y. Secondo questa forma d’attuazione, l’elemento 62 e 66 di trasmissione del moto comprendono invece rispettivamente una vite senza fine ed una ruota cilindrica. La vite 62 senza fine ruota attorno all’asse verticale parallelo all’asse X. In particolare, quando il dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale è collegato all’interfaccia 1 di collegamento, l’asse verticale è coassiale all’asse X. La ruota 66 dentata, invece, ruota attorno all’asse Y.

Pertanto, la catena cinematica che trasmette il moto dall’ azionamento 12 alla sonda 7 ecografica comprende gli elementi 17, 27, 28, 56, 61 e 63 di trasmissione del moto.

Mentre, la catena cinematica che trasmette il moto dal azionamento 12 al rispettivo braccio 14 comprende gli elementi 17, 27, 28, 56, 62 e 66 di trasmissione del moto.

Come visibile dalle figure 1, 2 e 7, i bracci 14 presentano un’estensione longitudinale e sono disposti con la propria estensione sostanzialmente trasversale all’asse Y. Preferibilmente, i bracci 14 sono conformati come un braccio curvilineo. In particolare, come illustrato i bracci 14 presentano una sezione trasversale sostanzialmente rettangolare e decrescente verso l’estremità libera. Vale a dire che il braccio 14 presenta una sezione trasversale di dimensione maggiore in corrispondenza dell’estremità collegata alla camma 16A e al supporto 67 rispetto all’estremità 54 libera. In corrispondenza dell’estremità libera è disposta una porzione 71 di guida. La porzione 71 di guida comprende una sezione cilindrica disposta sostanzialmente tangente alla sezione trasversale. La porzione 71 di guida comprende uno snodo sferico definente al suo interno una apertura 72 passante attraverso la quale si dispone l’ago 53. Le aperture 72 passanti di due bracci adiacenti che cooperano sono disposte affacciate tra loro, preferibilmente sostanzialmente concentriche. Come chiaramente visibile dalle figure, l’apertura 72 passante è sostanzialmente trasversale rispetto all’estensione longitudinale del braccio 14. L’ago 53 viene quindi orientato e/o direzionato lungo la traiettoria TA attraverso il movimento lungo la traiettoria TE di ciascun braccio 14.

Ciascun dispositivo 6 di movimentazione comprende una coppia di bracci. Come già precedentemente descritto i due bracci sono disposti rispettivamente su un lato opposto rispetto all’altro attorno all’asse Y. Pertanto, ciascun braccio 14 si muove lungo la propria traiettoria TE. Le traiettorie TE della coppia di bracci 14 sono sostanzialmente paralleli tra loro e vengono percorse nel verso opposto. In altre parole, dovendo rimanere le apertura 72 passanti affacciate tra loro, se un braccio 14 si avvicina o si allontana dall’altro braccio 14, quest’ultimo deve seguirlo in modo tale da garantire la guida e il supporto dell’ago. I bracci 14 della medesima coppia si muovono preferibilmente simultaneamente, cioè in modo sincrono, ma con verso opposto. La traiettoria TE è almeno parzialmente curvilinea, così da variare l’inclinazione e/o la traiettoria TA dell’ago 53. In questo modo è possibile effettuare delle regolazioni fini del movimento radiale e/o dell’inclinazione dell’ago 53 lungo la traiettoria TA.

Vantaggiosamente, il dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale comprende più coppie di bracci 14.

In questo modo è possibile agire sull’ago 53 in corrispondenza di più punti, aumentando l’accuratezza di percorrenza della traiettoria TA dell’ago 53.

Secondo una possibile forma d’attuazione il dispositivo 34 comprende una griglia traforata (non illustrata) che funge da mirino per l’ago 53. La griglia traforata è opzionale. La griglia traforata presenta una pluralità di aperture passanti che sono distribuiti ordinati ed equidistanziati. La griglia traforata è opzionale.

Come illustrato nelle figure 1 e 2 il dispositivo 4 chirurgico comprende un’impugnatura 74.

In uso, la sonda 7 ecografica viene inserita all’interno dell’orifizio naturale del paziente e gli azionamenti 12 collegati all’unità di controllo (non illustrata) vengono da essa comandati in modo tale da movimentare in modo desiderato la sonda 7 ecografica e ciascun braccio 14. Movimentando la sonda 7 ecografica è possibile rilevare la posizione della sonda 7 ecografica stessa ed è possibile vedere gli organi e i tessuti circostanti. Movimentando i bracci 14 lungo la propria traiettoria TE è possibile guidare l’ago 53 lungo la traiettoria TA. La traiettoria TA viene stabilita tenendo conto della mappatura delle immagini, ad esempio radiografiche oppure ottenute mediante risonanza magnetica, ottenute in fase pre-operatoria e confrontandole con le immagini attuali, chiamate intra-operative, ottenute tramite la sonda 7 ecografica. In questo modo è possibile stabilire il target della biopsia tenendo conto anche della deformazione dell’organo dovuta al contatto con la sonda 7 ecografica. Pertanto è possibile effettuare una correzione della traiettoria TA in funzione della deformazione dell’organo a contatto con la sonda 7 ecografica.

Il dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale fin qui descritto presenta una pluralità di vantaggi.

Il vantaggio principale è che può essere montato su un qualsiasi robot commerciale attraverso l’interfaccia 1 di collegamento. Pertanto, il dispositivo 4 chirurgico risulta essere più economico rispetto ad un qualsiasi altro dispositivo realizzato esclusivamente per un preciso e determinato modello di robot medicale.

Attraverso i bracci 14 è possibile ottenere una correzione istantanea della traiettoria TA dell’ago 53 in funzione della posizione della sonda 7 ecografica. Infatti, agendo sulla traiettoria TE di ciascun braccio 14 è possibile influire sulla traiettoria TA dell’ago 53.

Inoltre, il dispositivo 4 chirurgico ha il vantaggio che l’ago 53 non viene inserito manualmente nel paziente, bensì esso viene inserito mediante il dispositivo 6 di movimentazione che orienta e inclina l’ago 53 in funzione delle immagini intra-operatorie acquisite dalla sonda 7 ecografica. Il dispositivo 4 chirurgico per biopsia transperineale permette, infatti, di effettuare una correlazione istantanea tra le immagini pre-operatorie e le immagini intra-operatorie, tenendo conto anche della deformazione dell’organo a contatto con la sonda 7 ecografica.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Dispositivo (4) per biopsia transperineale, in particolare prostatica, per un braccio mobile di un robot, comprendente: una sonda (7) ecografica essendo montata attorno ad un asse (Y) ed essendo configurata per essere inserita, in uso, in un orifizio naturale di un paziente; uno strumento (5) chirurgico essendo provvisto di un ago (53) mobile lungo una prima traiettoria (TA) e configurato per essere inserito, in uso, distanziato dall’orifizio naturale; e un dispositivo (6) di movimentazione dello strumento (5) chirurgico comprendendo almeno una prima coppia di bracci (14) affacciati tra loro, e disposti attorno ad un asse longitudinale (Y) della sonda (7) ecografica per muoversi, preferibilmente oscillare, attorno all’asse (Y) lungo una seconda traiettoria (TE), diversa dalla prima traiettoria (TA) per guidare e supportare l’ago (53) in corrispondenza di una estremità (54) libera di ciascun braccio (14) di guida; ed essendo la sonda (7) ecografica e ciascun braccio (14) azionati da un proprio azionamento (12) comandabile da un’unità di controllo. 2.- Dispositivo (4) secondo la rivendicazione 1, comprendendo dei primi elementi (61, 63) di trasmissione del moto per trasmettere il moto dal rispettivo azionamento (12) a detta sonda (7) ecografica e dei secondi elementi (62, 66, 16A) di trasmissione del moto per trasmettere il moto dal rispettivo (12) a ciascun braccio (14). 3.- Dispositivo (4) secondo la rivendicazione 2, comprendendo dei terzi elementi (56) di trasmissione del moto interposti tra detto azionamento (12) e detti primi (61, 63) o secondi elementi (62, 66) di trasmissione del moto. 4. Dispositivo (4) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui i primi elementi (61, 63) di trasmissione del moto comprendendo una prima ruota (61) dentata, preferibilmente conica, montata attorno ad un primo albero (57) ed una seconda ruota (63) dentata, preferibilmente conica, montata attorno ad un secondo albero (64) cavo; ed essendo detta prima ruota (61) dentata e detta seconda ruota (63) dentata cinematicamente accoppiate per trasmettere il moto alla sonda (7) ecografica montata solidale, in particolare all’interno, al primo albero (64). 5. Dispositivo (4) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui i terzi elementi (56) di trasmissione del moto comprendendo una ruota dentata, preferibilmente una ruota dentata ad ingranaggio frontale, un giunto oppure un innesto. 6. Dispositivo (4) secondo una delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui i secondi (62, 66) elementi di trasmissione del moto comprendendo una terza ruota (62) dentata, preferibilmente una vite senza fine, ed una quarta ruota (66) dentata che sono cinematicamente accoppiate; essendo la quarta ruota (66) dentata montata su un terzo albero (68) cavo al quale è solidale una camma (16A) che porta in movimento il rispettivo braccio (14) collegato ad essa. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui la camma (16A) agendo su una punteria (16B) configurata per trasmettere la posizione della camma (16A) e quindi del braccio (14) ad un sensore (15), preferibilmente di posizione. 8. Dispositivo (4) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui i bracci (14) presentando una sezione trasversale decrescente verso l’estremità (54) libera ed essendo disposti in successione lungo l’asse (Y) e con estensione longitudinale trasversale rispetto all’asse (Y). 9.- Dispositivo (4) una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui ciascun braccio (14) essendo provvisto in corrispondenza dell’estremità (54) libera di una prima apertura (72) passante, attraverso la quale si estende l’ago (54); ed essendo le prime aperture (72) passanti di bracci (14) della prima coppia affacciate tra loro, preferibilmente concentriche. 10.- Dispositivo (4) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui la seconda traiettoria (TE) percorsa da ciascun braccio (14) essendo almeno parzialmente curvilinea. 11. Dispositivo (4) secondo una rivendicazione da 4 a 10, comprendendo un elemento (36) base provvisto di una pluralità di seconde aperture (58) passanti attraverso le quali si dispongono i primi alberi (57). 12. Dispositivo (4) secondo una rivendicazione da 1 a 11, in cui detti terzi elementi (56) di trasmissione del moto essendo cinematicamente accoppiabili a quarti elementi (28) di trasmissione del moto di un’interfaccia (1) di collegamento per accoppiare un dispositivo (4) con un braccio mobile di un robot. 13. Dispositivo (4) secondo la rivendicazione 12, l’interfaccia (1) di collegamento comprendendo un modulo (2) d’azionamento ed un modulo (3) di separazione; il modulo (2) di azionamento comprendendo una prima parete (8) di base provvista di almeno una terza apertura (11) passante, detti azionamenti (12) ed un albero (13) d’uscita montato attraverso la terza apertura (11) passante; sull’albero (13) d’uscita essendo disposto un quinto elemento (17) di trasmissione del moto disposto sul lato opposto della prima parete (8) di base rispetto all’azionamento (12); ed il modulo (3) di separazione comprendendo un corpo (21) a tazza provvisto di una seconda parete (22) di base presentante almeno una quarta apertura (24) passante; essendo il modulo (3) di separazione configurato per disporsi sul modulo (2) d’azionamento in modo tale che la quarta apertura (24) passante sia coassiale alla prima apertura (11) passante, ed essendo almeno un organo (25) di trasmissione disposto attraverso la quarta aperura (24) passante per trasmettere il moto dal quinto elemento (17) di trasmissione del moto al dispositivo (4) chirurgico. 14. Dispositivo (4) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13, comprendendo almeno una parete (18, 23) laterale provvista di almeno un mezzo (41) di fissaggio per bloccare, in uso, il dispositivo (4) su detto braccio mobile di un robot. 15. Dispositivo (4) secondo la rivendicazione 13 e 14, in cui i mezzi (41) di fissaggio essendo realizzati per collegare detto dispositivo (4) chirurgico all’interfaccia (1) di collegamento. 16. Dispositivo (4) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 15 comprendendo una griglia (56) traforata in corrispondenza di detta sonda (7) ecografica.