IT202100022490A1

IT202100022490A1 - Sterilizable interface mechanism between catheters and guides and the Robot Actuator for robotic system for endovascular surgery.

Info

Publication number: IT202100022490A1
Application number: IT102021000022490A
Authority: IT
Inventors: Guido Danieli; Pasquale Francesco Greco; Gabriele Larocca
Original assignee: Guido Danieli
Priority date: 2021-08-30
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2023-03-02

Description

Nuova versione del monouso semplificato per sistema ROSES New version of the simplified disposable for the ROSES system

Stato dell?Arte State of art

Diverse domande di brevetto descrivono i monouso da utilizzare nel sistema ROSES per far avanzare cateteri e guide all?interno del corpo dei pazienti, derivati in tempi successivi dalla domanda di brevetto Europeo EP18807725.9. Quasi tutti per?, a causa della piccolezza dei cateteri e guide per angioplastica usati nella fase iniziale della ricerca utilizzavano un sistema a doppia coppia di ruote di frizione, di cui quelle inferiori erano collegare da dentature rotanti grazie ad una ruota oziosa interposta. Naturalmente ci? porta a una maggior complicazione del sistema, e quindi ad un aumento dei costi di produzione. Several patent applications describe the disposables to be used in the ROSES system to advance catheters and guides inside the patient?s body, subsequently derived from the European patent application EP18807725.9. However, due to the smallness of the catheters and guides for angioplasty used in the initial phase of the research, almost all of them used a system with a double pair of friction wheels, the lower ones of which were connected by rotating teeth thanks to an interposed idle wheel. Of course there? leads to a greater complexity of the system, and therefore to an increase in production costs.

Essendo per? passati per applicazioni endovascolari a cateteri di maggiori dimensioni, e potendo conseguentemente adattare il profilo delle ruote di frizione al diametro del catetere ad esempio utilizzando profili a V per le ruote di frizione superiori e inferiori, in modo anche da non schiacciare inutilmente i cateteri, ma contemporaneamente aumentando l?attrito di contatto tra ruota e catetere, sembra a questo punto utile pensare a produrre monouso per cateteri e guida da 0,035? che non usino pi? il sistema di due coppie di ruote di frizione, ma si limitino ad una semplice coppia, lasciando per? immutate tutte le altre caratteristiche quali la presenza delle ruote coniche per trasmettere il moto dal Robot Attuatore (RA) alla ruota di frizione, la separazione tra il componente inferiore che contiene appunto la ruota conica collegata direttamente a quella di frizione, la chiusura a chiavetta del componente inferiore, ed il sistema di bloccaggio del componente superiore, come descritto della domanda di brevetto Italia 102020000020746. being for? passed for endovascular applications to larger catheters, and consequently being able to adapt the profile of the friction wheels to the diameter of the catheter, for example by using V-shaped profiles for the upper and lower friction wheels, so as not to crush the catheters unnecessarily, but simultaneously increasing the contact friction between the wheel and the catheter, at this point it seems useful to think of producing disposables for catheters and guides of 0.035? that they no longer use? the system of two pairs of friction wheels, but are limited to a simple pair, leaving for? all the other characteristics remain unchanged such as the presence of the conical wheels to transmit the motion from the Robot Actuator (RA) to the friction wheel, the separation between the lower component which contains the conical wheel connected directly to the friction one, the key locking of the lower component, and the locking system of the upper component, as described in the Italian patent application 102020000020746.

Descrizione della realizzazione preferita Description of the preferred embodiment

Per completezza della trattazione, la Figura 1 mostra il confronto tra il rotismo del vecchio meccanismo centrale e quello del nuovo, e si nota come una non grandissima variazione del numero di denti della ruota esterna (da 70 a 97, poco pi? del 38%), accompagnato dall?incremento del 47% del numero di denti della ruota cava (da 53 a 78) e dalla riduzione di due denti dei pianeti interni del rotismo, passati da 21 a 19 denti, abbia prodotto un allargamento del foro passante del 300% del passaggio, che passa da 9 a 36 mm di diametro. Sottraendo poi i due millimetri del tubo destinato a separare gli ingranaggi dalla parte pulita, l?aumento diventa del 386%, passando da 7 a 36 mm di diametro. Il tutto ha poi prodotto un allargamento delle dimensioni esterne dello RA completo di soli 3 cm sui circa 28 iniziali. Mentre il foro di fissaggio dei monouso di spinta, inizialmente quadrato, ? diventato rotondo con due allargamenti di forma circolare sui lati, che servono per permettere il posizionamento univoco del tubo di separazione degli ingranaggi, che funge anche da connettore rotante sterile tra il copri RA in plastica leggerissima ed i monouso di spinta e rotazione di guide e cateteri, anche questi posizionati in modo univoco. Ovviamente nel modificare le dentature si ? tenuto conto del possibile insorgere dell?interferenza tra i profili delle ruote. Ci? ha prodotto la nuova versione del RA, mostrata in Figura 2. For the sake of completeness of the discussion, Figure 1 shows the comparison between the gear train of the old central mechanism and that of the new one, and we note how a not very large variation in the number of teeth of the external wheel (from 70 to 97, just over 38% ), accompanied by the 47% increase in the number of teeth of the hollow wheel (from 53 to 78) and the reduction of two teeth of the internal planets of the gear train, which went from 21 to 19 teeth, has produced an enlargement of the through hole by 300 % of the passage, which goes from 9 to 36 mm in diameter. Then subtracting the two millimeters of the tube intended to separate the gears from the clean part, the increase becomes 386%, going from 7 to 36 mm in diameter. All this then produced an enlargement of the external dimensions of the complete RA of only 3 cm on the approximately 28 initials. While the fixing hole of the push disposables, initially square, is become round with two circular enlargements on the sides, which serve to allow the unambiguous positioning of the gear separation tube, which also acts as a sterile rotating connector between the very light plastic RA cover and the disposable thrust and rotation guides and catheters , also uniquely positioned. Of course, in changing the teeth, yes ? taking into account the possible occurrence of interference between the profiles of the wheels. There? produced the new version of the RA, shown in Figure 2.

Passando ai monouso adatti al nuovo RA, la Figura 3 mostra appunto una immagine del componente effettivamente realizzato che presenta la scomparsa delle tre ruote dentate per trasmettere il moto alla seconda ruota di frizione posteriore. Vediamo quindi come sono fatti i due monouso di spinta onde permettere il fissaggio separato dei due componenti, cominciando dal componente inferiore. Notiamo la anche in questo caso la presenza un attacco circolare aperto superiormente (1) di diametro 36 mm che si infila per circa 20 mm net tubo di protezione dei monouso di spinta dai rotismi interni, e presenta in mezzeria due ingrossamenti cilindrici (2), e suddiviso nella parte superiore in due parti, una pi? rigida (3) l?altra che presenta due dentini (4) che servono per ancorare il monouso inferiore al tubo e si infilano nei loro alloggiamenti premendo sulle alette (5), mentre gli ingrossamenti cilindrici sono alloggiati nelle scanalature semicircolari inferiori (10) del tubo di Figura 4, che ? variato, rispetto a quanto illustrato nella domanda di brevetto Italia numero 102020000020746, avendo perso le due cavit? superiori presenti nella citata domanda di brevetto e che in compenso dovr? presentare internamente almeno 7 cavit? non passanti di cui due per ospitare i dentini (4) descritti per il blocco del componente di spinta inferiore, uno centrale per il blocco del componente superiore (16) e dalla parte posteriore due scanalature di ingresso (17) allineate a quelle presenti anteriormente (10) seguito da due incavi che devono anche in questo caso ricevere dei denti di fissaggio per un ulteriore monouso per il comando della curvatura di un catetere, descritto nella domanda di brevetto Italia 102020000020740 del 01/09/2020. Come si vede il componente inferiore prende il moto dalla ruota conica (6), di sinistra per il catetere, di destra per la guida, che fuoriescono dal RA e non fanno parte del monouso stesso, e che nei monouso di spinta non per angioplastica verranno generalmente utilizzati in alternativa, con la sola eccezione del monouso per guide con anima mobile, descritti in precedenti brevetti, e che verranno modificati unicamente per adeguarsi ai nuovi RA. La corrispondente ruota conica del monouso ? poi fissata sull?asse all?unica ruota di frizione (7). Si noti poi la presenza di due perni (8) che, come sar? pi? chiaro successivamente, servono per l?attacco e la successiva rotazione del componente superiore. Infine la chiavetta (9), una volta girata, ancora il tubo ed il monouso di spinta inferiore alla prima ruota del rotismo, mentre i due dentini (4) non permettono la deformazione del componente inferiore durante la trasmissione del moto, che faceva saltare i denti della coppia conica sotto sforzo. Moving on to the disposables suitable for the new RA, Figure 3 shows an image of the component actually made which presents the disappearance of the three toothed wheels for transmitting motion to the second rear friction wheel. So let's see how the two push disposables are made in order to allow the separate fixing of the two components, starting from the lower component. We note also in this case the presence of a circular attachment open at the top (1) with a diameter of 36 mm which is inserted for about 20 mm into the protective tube of the push disposables from the internal gears, and has two cylindrical enlargements in the center (2), and divided in the upper part into two parts, one more? rigid (3) the other which has two small teeth (4) which serve to anchor the lower disposable to the tube and are inserted into their housings by pressing on the fins (5), while the cylindrical enlargements are housed in the lower semicircular grooves (10) of the tube of Figure 4, which ? changed, compared to what is illustrated in the Italian patent application number 102020000020746, having lost the two cavities? superiors present in the cited patent application and which in return will have to? present internally at least 7 cavities? non-passing, two of which to house the teeth (4) described for locking the lower thrust component, a central one for locking the upper component (16) and on the rear side two inlet grooves (17) aligned with those present at the front ( 10) followed by two recesses which also in this case must receive fixing teeth for a further disposable for controlling the curvature of a catheter, described in the Italian patent application 102020000020740 dated 01/09/2020. As can be seen, the lower component takes motion from the conical wheel (6), on the left for the catheter, on the right for the guide, which protrude from the RA and are not part of the disposable itself, and which in push disposables not for angioplasty will be generally used as an alternative, with the sole exception of the disposable for guides with movable core, described in previous patents, and which will be modified only to adapt to the new RAs. The corresponding conical wheel of the disposable? then fixed on the axis to the single friction wheel (7). Then note the presence of two pins (8) which, as it will be? more clear afterwards, they are used for the attachment and subsequent rotation of the upper component. Finally, the key (9), once turned, anchors the tube and the lower thrust disposable to the first gear wheel, while the two teeth (4) do not allow the deformation of the lower component during the motion transmission, which made the teeth of the bevel gear under stress.

La Figura 5 mostra poi il componente superiore, che ovviamente contiene la controruota di frizione, (11) posta immediatamente sopra all?asse delle ruote di frizione del componente inferiore nella porzione di sinistra, dedicata ai cateteri, ma presenta quattro grosse differenze rispetto a questo. Innanzi tutto manca la presa di moto, poi presenta due dentini (12) che si inseriscono all?interno del componente inferiore e che controllano la correttezza di posizionamento degli assi, vi ? poi sempre un gancio (13) che chiude i due componenti stringendoli l?un contro l?altro, ed infine, anzich? presentare due cilindretti alla fine della semi-tubatura circolare come nel componente inferiore, manca completamente questo elemento semicircolare mentre presenta due braccetti (14) che si collegano ai due perni del monouso inferiore, essendo anche la parte superiore che si affaccia alla ruota frontale inclinata all?indietro degli stessi 30? gradi, in modo che questa parte del monouso possa essere infilata, inclinata appunto di 30?, fatta ruotare a chiusura del monouso e bloccata con la levetta di blocco. Si noti poi che la ruota di frizione superiore ? posta su di un telaietto che copre superiormente le ruote stesse, mentre una vite (15) permette di regolare la spinta delle ruote superiori su quella inferiore. Infine (16) ? un ulteriore dente che ancora anche l?elemento superiore al tubo di Figura 4 aumentando la spinta. La Figura 6 mostra i due monouso inferiore e superiore assemblati, a sinistra chiusi nel tubo, che in questa vista mostra anche gli incavi e dentini gi? citati (17), per connettere il monouso per controllare la curvatura di un catetere, mentre a destra senza il tubo di protezione ed aperti in modo da ch1arire meglio il montaggio del sistema. Figure 5 then shows the upper component, which obviously contains the friction wheel (11) placed immediately above the axis of the friction wheels of the lower component in the left portion, dedicated to the catheters, but has four major differences with respect to this . First of all, the power take-off is missing, then it has two teeth (12) which are inserted inside the lower component and which control the correct positioning of the axes, there ? then always a hook (13) which closes the two components by squeezing them? one against the other, and finally, instead? present two small cylinders at the end of the circular semi-tube as in the lower component, this semicircular element is completely missing while it has two arms (14) which connect to the two pins of the lower disposable, as the upper part that faces the front wheel is also inclined towards ?back of the same 30? degrees, so that this part of the disposable can be inserted, tilted precisely by 30?, rotated to close the disposable and blocked with the locking lever. Then note that the upper friction wheel ? placed on a small frame which covers the wheels above, while a screw (15) allows to adjust the thrust of the upper wheels on the lower one. Finally (16) ? an additional tooth which also anchors the upper element to the tube in Figure 4, increasing thrust. Figure 6 shows the two lower and upper disposables assembled, on the left closed in the tube, which in this view also shows the grooves and teeth already inside the tube. mentioned (17), to connect the disposable to check the curvature of a catheter, while on the right without the protective tube and open in order to better clarify the assembly of the system.

Ovviamente i monouso di spinta delle guide da 0,035? (circa 0,9 mm) differiranno da quanto sopra descritto solo per le diverse ruote di frizione, che non presentano la scanalatura come quelle per i cateteri, stante il diametro pi? piccolo e la struttura decisamente pi? rigida delle guide stesse, e soprattutto la presa del moto, che sar? in questo caso sul lato destro dell?elemento inferiore, anzich? sul lato sinistro. Obviously the push disposables of the 0.035? (about 0.9 mm) will differ from what is described above only for the different friction wheels, which do not have the groove like those for catheters, given the smaller diameter? small and the structure much more? rigid of the guides themselves, and above all the grip of motion, which will be? in this case on the right side of the lower element, instead? on the left side.

Riassunto Summary

Il brevetto presenta un?edizione semplificata dei monouso di spinta per chirurgia endovascolare rispetto a quelli studiati per angioplastica che, a causa delle piccolezza di guide e cateteri, avevano bisogno di utilizzare due coppie di ruote di frizione per dare spinta sufficiente, mentre nel caso di chirurgia endovascolare, ove i cateteri pi? piccoli sono molto pi? grossi, una sola coppia di ruote di frizione, accoppiata ad una opportuna sagomatura, dovrebbe essere pi? che sufficiente, lasciando immutate le altre caratteristiche di questi monouso. The patent presents a simplified edition of the push disposables for endovascular surgery compared to those studied for angioplasty which, due to the smallness of the guides and catheters, needed to use two pairs of friction wheels to give sufficient push, while in the case of endovascular surgery, where the catheters pi? small are much more large, a single pair of friction wheels, coupled to a suitable shaping, should be more? that sufficient, leaving the other characteristics of these disposables unchanged.

Meccanismo sterilizzabile di interfaccia tra cateteri e guide ed il Robot Attuatore per sistema robotico per chirurgia endovascolare Sterilizable interface mechanism between catheters and guides and the Robot Actuator for robotic system for endovascular surgery

Stato dell?Arte State of art

La chirurgia endovascolare, parte della chirurgia mini-invasiva, ? diventata ormai moto diffusa per i grossi benefici per il paziente, ma la stessa comporta per i medici l?assorbimento continuo di radiazioni ionizzanti, che, come ? noto, sono molto dannose. Per cui, alcune ditte hanno proposto dei sistemi robotizzati per separare il medico dal paziente, permettendo il controllo a distanza dell?avanzamento di guide e cateteri nel corpo del paziente. In questo settore operano tre diverse aziende, due, Corindus e Robocath, che presentano sistemi molto simili tra loro, interamente dedicati all?angioplastica, e Hansen Medical, che invece si occupa di solo di endovascolare. A questi tre player intendiamo aggiungere il nostro sistema, ROSES, (RObotic System for Endovascular Surgery) gi? testato per angioplastica, che utilizza un meccanismo totalmente differente da quelli Corindus e Robocath, e a cui vogliamo aggiungere l?estensione a tutta la chirurgia endovascolare. Elemento fondante del nostro sistema ? il Robot Attuatore (RA) che presenta di base un rotismo che consente la rotazione dello stesso rotismo sul suo asse, e il controllo separato di due ulteriori gradi di liber?. La presente domanda di brevetto ? relativa agli elementi di interfaccia tra i (RA) e guide e cateteri per endovascolare, che presentano dimensioni molto superiori a quelli sino ad ora sviluppati per angioplastica. Tra l?altro anche il sistema di Hansen Medical risulta abbastanza diverso dal nostro e utilizza cateteri molto pi? piccoli di quelli permessi dal nostro nuovo sistema che viene qui presentato. Diverse domande di brevetto da noi presentate descrivono i meccanismi sterilizzabili da utilizzare nel sistema robotico per far avanzare cateteri e guide all?interno del corpo dei pazienti, derivati in tempi successivi dalla domanda di brevetto Europeo EP18807725.9. Quasi tutti per?, a causa della piccolezza dei cateteri e guide per angioplastica usati nella fase iniziale della ricerca, utilizzavano un sistema a doppia coppia di ruote di frizione, di cui quelle inferiori erano collegare da dentature rotanti grazie ad una ruota oziosa interposta, e questo per riuscire ad imprimere la giusta spinta e soprattutto la rotazione delle guide, che presentano un diametro di soli 0,35 mm. Naturalmente ci? porta a una maggior complicazione del sistema, e quindi a un aumento dei costi di produzione. Endovascular surgery, part of minimally invasive surgery, is become by now widespread motion for the great benefits for the patient, but the same involves for the doctors the continuous absorption of ionizing radiations, which, how? know, they are very harmful. Therefore, some companies have proposed robotic systems to separate the doctor from the patient, allowing remote control of the advancement of guides and catheters in the patient's body. Three different companies operate in this sector, two, Corindus and Robocath, which present very similar systems, entirely dedicated to angioplasty, and Hansen Medical, which instead deals only with endovascular. To these three players we intend to add our system, ROSES, (RObotic System for Endovascular Surgery) already? tested for angioplasty, which uses a totally different mechanism from the Corindus and Robocath ones, and to which we want to add the extension to all endovascular surgery. Fundamental element of our system? the Robot Actuator (RA) which basically has a train that allows the rotation of the same train on its axis, and the separate control of two further degrees of freedom. This patent application ? relating to the interface elements between the (RA) and endovascular guides and catheters, which have dimensions much larger than those developed up to now for angioplasty. Among other things, the Hansen Medical system is also quite different from ours and uses much more catheters. smaller than those allowed by our new system that is presented here. Several patent applications presented by us describe the sterilizable mechanisms to be used in the robotic system to advance catheters and guides inside the patient's body, subsequently derived from the European patent application EP18807725.9. Almost all, however, due to the smallness of the catheters and guides for angioplasty used in the initial phase of the research, used a system with a double pair of friction wheels, of which the lower ones were connected by rotating teeth thanks to an interposed idle wheel, and this to be able to give the right thrust and above all the rotation of the guides, which have a diameter of only 0.35 mm. Of course there? leads to a greater complication of the system, and therefore to an increase in production costs.

Essendo per? passati a cateteri di maggiori dimensioni per applicazioni endovascolari, e potendo conseguentemente adattare il profilo delle ruote di frizione al diametro del catetere ad esempio utilizzando profili a V per le ruote di frizione superiori e inferiori, in modo anche da non schiacciare inutilmente i cateteri, ma contemporaneamente aumentare l?attrito di contatto tra ruota e catetere, sembra utile, a questo punto, pensare a produrre monouso per cateteri e guide da 0,035? che non usino pi? il sistema di due coppie di ruote di frizione, ma si limitino a una semplice coppia, lasciando per? immutate tutte le altre caratteristiche quali la presenza delle ruote coniche per trasmettere il moto dal Robot Attuatore (RA) alla ruota di frizione, la separazione tra il componente inferiore che contiene appunto la ruota conica collegata direttamente a quella di frizione, e quello superiore, che viene anche reso staccabile, la chiusura a chiavetta del componente inferiore, ed il sistema di bloccaggio del componente superiore, come sar? ulteriormente illustrato in seguito. Va anche rilevato che un dispositivo simile era stato da noi presentato il 03/05/2021 nella domanda numero 102021000011234 relativo ad un elemento di interfaccia per un robot per guidare l?intubamento tramite fibroscopio, che presenta molti elementi in comune con quello qui presentato, a differenza del quale aveva una molto limitata estensione del tubo di imbocco e l?assenza del sistema di ganci che assicurano la impossibilit? di deformazione dell?elemento per permettere la trasmissione delle forze attraverso le ruote dentate, che in questo caso diventano rilevanti. being for? switched to larger catheters for endovascular applications, and consequently being able to adapt the profile of the friction wheels to the diameter of the catheter, for example by using V-shaped profiles for the upper and lower friction wheels, so as not to crush the catheters unnecessarily, but simultaneously increase the contact friction between the wheel and the catheter, it seems useful, at this point, to think of producing disposables for catheters and guides of 0.035? that they no longer use? the system of two pairs of friction wheels, but are limited to a simple pair, leaving for? unchanged all the other characteristics such as the presence of the conical wheels to transmit the motion from the Robot Actuator (RA) to the friction wheel, the separation between the lower component which contains the conical wheel connected directly to the friction one, and the upper one, which is also made detachable, the locking key of the lower component, and the locking system of the upper component, as will? further explained below. It should also be noted that a similar device was presented by us on 05/03/2021 in application number 102021000011234 relating to an interface element for a robot to guide intubation via a fiberscope, which has many elements in common with the one presented here, unlike which it had a very limited extension of the inlet pipe and the absence of the system of hooks which ensure the impossibility? of deformation of the element to allow the transmission of forces through the gear wheels, which in this case become significant.

Per completezza della trattazione, la Figura 1 mostra il confronto tra il rotismo del vecchio meccanismo centrale e quello del nuovo, le cui nuove dimensioni fortemente maggiorate erano necessarie per permettere il passaggio di cateteri pi? grandi ed addirittura di far passare attraverso il RA le valvole emostatiche, cosa necessaria in operazioni che richiedano l?utilizzo di cateteri molto grossi, come quelli per la riparazione di grossi aneurismi. Si noti come una non grandissima variazione del numero di denti della ruota esterna (da 70 a 97, poco pi? del 38%), accompagnato dall?incremento del 47% del numero di denti della ruota cava (da 53 a 78) e dalla riduzione di due denti dei pianeti interni del rotismo, passati da 21 a 19 denti, abbia prodotto un allargamento del foro passante del 300% del passaggio, che passa da 9 a 38 mm di diametro. Sottraendo poi i due millimetri del tubo destinato a separare gli ingranaggi dalla parte pulita, l?aumento diventa del 386%, passando da 7 a 36 mm di diametro. Il tutto ha poi prodotto un allargamento delle dimensioni esterne dello RA completo di soli 3 cm sui circa 28 iniziali. Inoltre il foro di fissaggio dei meccanismi risterilizzabili di interfaccia tra catetere e RA, inizialmente quadrato, ? diventato rotondo e presenta due allargamenti sui lati, che servono per permettere il posizionamento univoco del tubo di separazione degli ingranaggi, che ha anche il compito di fungere da connettore rotante sterile tra il copri RA in plastica leggerissima ed i meccanismi risterilizzabili di spinta e rotazione di guide e cateteri, anche questi posizionati in modo univoco. Ovviamente nel modificare le dentature si ? tenuto conto del possibile insorgere dell?interferenza tra i profili delle ruote. Ci? ha prodotto la nuova versione del RA, mostrata in Figura 2. For completeness of the discussion, Figure 1 shows the comparison between the gear train of the old central mechanism and that of the new one, whose new greatly increased dimensions were necessary to allow the passage of larger catheters. large and even to make the hemostatic valves pass through the RA, which is necessary in operations that require the use of very large catheters, such as those for the repair of large aneurysms. Note how a small variation in the number of teeth of the outer wheel (from 70 to 97, just over 38%), accompanied by an increase of 47% in the number of teeth of the hollow wheel (from 53 to 78) and the reduction of two teeth of the inner planets of the gear train, which went from 21 to 19 teeth, has produced an enlargement of the through hole of 300% of the passage, which goes from 9 to 38 mm in diameter. Then subtracting the two millimeters of the tube intended to separate the gears from the clean part, the increase becomes 386%, going from 7 to 36 mm in diameter. All this then produced an enlargement of the external dimensions of the complete RA of only 3 cm on the approximately 28 initials. Furthermore, the fixing hole of the re-sterilizable interface mechanisms between the catheter and the RA, initially square, is become round and has two widenings on the sides, which serve to allow the unique positioning of the separation tube of the gears, which also has the task of acting as a sterile rotating connector between the very light plastic RA cover and the re-sterilizable thrust and rotation mechanisms of guides and catheters, also uniquely positioned. Of course, in changing the teeth, yes ? taking into account the possible occurrence of interference between the profiles of the wheels. There? produced the new version of the RA, shown in Figure 2.

Passando agli elementi di interfaccia tra i cateteri ed il nuovo RA, la Figura 3 mostra appunto una immagine del componente tubolare che isola i componenti di spinta dai meccanismi interni del RA, e presenta due ingrossamenti laterali (1), di cui uno solo ? visibile, per permetterne il suo posizionamento in modo univoco nel foro di passaggio nel RA, mentre internamente sono presenti in corrispondenza agli ingrossamenti due scanalature (2) che danno la possibilit? di fissare allo stesso in modo altrettanto univoco il componente di spinta inferiore. Quanto a quello superiore, come vedremo, si ancora sia al componente inferiore che al componente tubolare, come sar? mostrato in seguito. Si noti poi la presenza di due fori circolari (3) per il passaggio delle ruote coniche che producono la rotazione delle ruote di frizione, e in mezzo un foro ovoidale (4) per il passaggio della chiavetta. Appena visibile ? poi un altro foro non passante (5), il cui utilizzo verr? illustrato successivamente. Moving on to the interface elements between the catheters and the new RA, Figure 3 shows an image of the tubular component which isolates the thrust components from the internal mechanisms of the RA, and has two lateral enlargements (1), of which only one ? visible, to allow its positioning unequivocally in the passage hole in the RA, while internally there are two grooves (2) corresponding to the enlargements which give the possibility? to fix the lower thrust component to it in an equally unique way. As for the upper one, as we will see, it is anchored both to the lower component and to the tubular component, how will it be? shown later. Note also the presence of two circular holes (3) for the passage of the conical wheels which produce the rotation of the friction wheels, and an ovoid hole (4) in the middle for the passage of the key. Barely visible? then another non-through hole (5), the use of which will come? illustrated later.

Passando a descrivere invece il componente di spinta inferiore, Figura 4, esso contiene una ruota dentata conica (6) di cui sono visibili alcuni dentini, collegata alla ruota di frizione (7), mentre sono scomparse le tre ruote dentate che trasmettevano il moto alla seconda ruota di frizione del monouso per angioplastica. Naturalmente la presa di moto sar? dalla parte sinistra per i cateteri, e dalla destra per le guide da 0,035?, eccettuato il caso dei monouso per guide con anima mobile, che presentano ruote coniche da ambo i lati, ma delle quali peraltro non ci occupiamo in questa sede. Vediamo invece come questo elemento inferiore si collega in maniera stabile al RA, fissandosi al componente tubolare descritto prima. Notiamo la presenza di una protrusione cilindrica cava aperta superiormente (8) di diametro 36 mm che si infila per circa 20 mm nel tubo di protezione dell?elemento di spinta dai rotismi interni, e presenta in mezzeria due ingrossamenti cilindrici (9) che si infilano nelle scanalature (2). Tale protrusione cilindrica ? suddivisa nella parte superiore in due parti, una pi? rigida (10) l?altra che presenta due dentini (11) che servono per ancorare il monouso inferiore al tubo e si infilano nei loro alloggiamenti (5) premendo sulle alette (12). La chiavetta (13) poi, insieme ai dentini (11), assicura la capacit? del sistema di resistere alla spinta della ruota conica, che pu? essere anche abbastanza rilevante. Sono poi presenti ai lati due piccoli perni laterali (14) che servono per il fissaggio del componente di spinta superiore. Going on instead to describe the lower thrust component, Figure 4, it contains a bevel gear wheel (6) of which some teeth are visible, connected to the friction wheel (7), while the three gear wheels that transmitted motion to the second friction wheel of the disposable for angioplasty. Of course, the motion sar? from the left side for the catheters, and from the right for the 0.035? guides, except in the case of disposables for guides with a mobile core, which have conical wheels on both sides, but which we do not deal with here. Instead, let's see how this lower element connects in a stable manner to the RA, fixing itself to the tubular component described above. We note the presence of a hollow cylindrical protrusion open at the top (8) with a diameter of 36 mm which fits approximately 20 mm into the protection tube of the thrust element from the internal gears, and has two cylindrical enlargements in the center (9) which fit in the grooves (2). This cylindrical protrusion ? divided in the upper part into two parts, one more? rigid (10) the other which has two teeth (11) which are used to anchor the lower disposable to the tube and are inserted into their housings (5) by pressing on the fins (12). The key (13) then, together with the teeth (11), ensures the capacity? of the system to resist the thrust of the conical wheel, which can? also be quite relevant. On the sides there are also two small lateral pins (14) which are used to fix the upper thrust component.

La Figura 5 mostra poi il componente superiore, che ovviamente contiene la controruota di frizione, (15) posta immediatamente sopra all?asse delle ruote di frizione del componente inferiore, ma presenta quattro grosse differenze rispetto a questo. Innanzi tutto manca la presa di moto, poi presenta due braccetti (16) che si collegano ai due perni dell?elemento di spinta inferiore (14), essendo anche la parte superiore, che si affaccia alla ruota frontale, inclinata all?indietro degli stessi 30? gradi, in modo che questa parte possa essere infilata con i braccetti (16) sotto ai perni(14), inclinata appunto di 30?, fatta ruotare a chiusura del sistema di spinta e bloccata con la levetta di blocco (17). E ancora sono presenti nella parte inferiore e posteriore due dentini (18) che si inseriscono all?interno del componente inferiore e che controllano la correttezza di posizionamento degli assi. Si noti poi che la ruota di frizione superiore ? posta su di un telaietto che copre superiormente le ruote stesse, mentre una vite (19) permette di regolare la spinta delle ruote superiori su quella inferiore. Infine (20) ? un ulteriore dente che ancora anche l?elemento superiore al tubo di Figura 3 aumentando la capacit? di resistenza alla spinta. La Figura 6 mostra i due elementi inferiore e superiore assemblati, a sinistra chiusi nel tubo, che in questa vista mostra anche gli incavi per due dentini (21), usati per fissare il monouso per controllare da consolle la curvatura di un catetere, domanda di brevetto Italia 102020000020740 del 01/09/2020 mentre a destra i due elementi di spinta sono presentati senza il tubo di protezione ed aperti in modo da chiarire meglio il montaggio del sistema. Figure 5 then shows the upper component, which obviously contains the friction counter wheel (15) located immediately above the axis of the friction wheels of the lower component, but has four major differences with respect to this. First of all, the power take-off is missing, then it has two arms (16) which connect to the two pins of the lower thrust element (14), as the upper part, which faces the front wheel, is also inclined backwards 30? degrees, so that this part can be inserted with the arms (16) under the pins (14), inclined precisely by 30?, rotated to close the thrust system and locked with the locking lever (17). Furthermore, in the lower and rear part there are two teeth (18) which are inserted inside the lower component and which control the correct positioning of the axes. Then note that the upper friction wheel ? placed on a small frame which covers the wheels above, while a screw (19) allows to adjust the thrust of the upper wheels on the lower one. Finally (20) ? a further tooth that also anchors the upper element to the tube of Figure 3, increasing the capacity? of push resistance. Figure 6 shows the two lower and upper elements assembled, on the left closed in the tube, which in this view also shows the recesses for two teeth (21), used to fix the disposable to check the curvature of a catheter from the console, application for Italian patent 102020000020740 of 09/01/2020 while on the right the two thrust elements are presented without the protective tube and open in order to better clarify the assembly of the system.

Riassumendo, notiamo che l?elemento tubolare di Figura 3 dovr? presentare internamente alcune cavit? non passanti di cui le prime due per ospitare i dentini (11) descritti per il blocco del componente di spinta inferiore, una centrale per il blocco del componente superiore (20) e dalla parte posteriore due scanalature di ingresso (21) allineate a quelle presenti anteriormente (2) seguito da due incavi che devono anche in questo caso ricevere dei denti di fissaggio dell?ulteriore meccanismo risterilizzabile per il comando della curvatura di un catetere. Summarizing, we note that the tubular element of Figure 3 must present internally some cavities? non-passing, of which the first two to accommodate the teeth (11) described for locking the lower thrust component, a central one for locking the upper component (20) and from the rear two inlet grooves (21) aligned with those present at the front (2) followed by two recesses which also in this case must receive the fixing teeth of the further re-sterilizable mechanism for commanding the curvature of a catheter.

Stato dell?Arte State of art

Essendo per? passati a cateteri di maggiori dimensioni per applicazioni endovascolari, e potendo conseguentemente adattare il profilo delle ruote di frizione al diametro del catetere ad esempio utilizzando profili a V per le ruote di frizione superiori e inferiori, in modo anche da non schiacciare inutilmente i cateteri, ma contemporaneamente aumentare l?attrito di contatto tra ruota e catetere, sembra utile, a questo punto, pensare a produrre monouso per cateteri e guide da 0,035? che non usino pi? il sistema di due coppie di ruote di frizione, ma si limitino a una semplice coppia, lasciando per? immutate tutte le altre caratteristiche quali la presenza delle ruote coniche per trasmettere il moto dal Robot Attuatore (RA) alla ruota di frizione, la separazione tra il componente inferiore che contiene appunto la ruota conica collegata direttamente a quella di frizione, e quello superiore, che viene anche reso staccabile, la chiusura a chiavetta del componente inferiore, ed il sistema di bloccaggio del componente superiore, come sar? ulteriormente illustrato in seguito. Va anche rilevato che un dispositivo simile era stato da noi presentato il 03/05/2021 nella domanda numero 102021000011234 relativo ad un elemento di interfaccia per un robot per guidare l?intubamento tramite fibroscopio, che presenta molti elementi in comune con quello qui presentato, a differenza del quale aveva una molto limitata estensione del tubo di imbocco e l?assenza del sistema di ganci che assicurano la impossibilit? di deformazione dell?elemento per permettere la trasmissione delle forze attraverso le ruote dentate, che in questo caso diventano rilevanti. being for? switched to larger catheters for endovascular applications, and consequently being able to adapt the profile of the friction wheels to the diameter of the catheter, for example by using V-shaped profiles for the upper and lower friction wheels, so as not to crush the catheters unnecessarily, but simultaneously increase the contact friction between the wheel and the catheter, it seems useful, at this point, to think of producing disposables for catheters and guides of 0.035? that they no longer use? the system of two pairs of friction wheels, but are limited to a simple pair, leaving for? unchanged all the other characteristics such as the presence of the conical wheels to transmit the motion from the Robot Actuator (RA) to the friction wheel, the separation between the lower component which contains the conical wheel connected directly to the friction one, and the upper one, which is also made detachable, the locking key of the lower component, and the locking system of the upper component, as will? further explained below. It should also be noted that a similar device was presented by us on 05/03/2021 in application number 102021000011234 relating to an interface element for a robot to guide intubation via a fiberscope, which has many elements in common with the one presented here, unlike which it had a very limited extension of the inlet pipe and the absence of the system of hooks which ensure the impossibility? of deformation of the element to allow the transmission of forces through the gear wheels, which in this case become relevant.

Claims

1. Lower component of the disposable pusher for catheters, which first of all has a circular inlet open at the top (1) with a diameter of 36 mm and approximately 10 mm long on which there are two diametrically opposed small cylinders with a circular section (2) suitable for inserting into the recesses of the disposable sterile tube of separation from the mechanisms, (10), which ? changed, compared to what is illustrated in the Italian patent application number 102020000020746, having lost the two cavities? superiors present in the cited patent application and which in return will have to? present internally at least 7 cavities? not through, two of which to house the teeth (4) described below for locking the lower thrust component, a central one for locking the upper component (16). In the upper part of the lower component, in addition to the lateral enlargements, there are two small teeth (4) which penetrate into special cavities? internal to the tube of Figure 4, to allow the entry of which there are two tabs (5), by pressing which the upper semi-tube is deformed allowing the entry of the teeth into their housings. As can be seen, the lower component takes motion from the conical wheel (6), on the left for the catheter, on the right for the guide, which protrude from the RA and are not part of the disposable itself, and which in push disposables not for angioplasty will be generally used as an alternative, with the sole exception of the disposable for guides with movable core, described in previous patents, and which will be modified only to adapt to the new RAs. The corresponding conical wheel of the disposable? then fixed on the axis to the single friction wheel (7). Then note the presence of two pins (8) which, as it will be? more clear afterwards, they are used for the attachment and subsequent rotation of the upper component. Finally, the key (9), once turned, anchors the tube and the lower thrust disposable to the first gear wheel, while the two teeth (4) do not allow the deformation of the lower component during the motion transmission, which made the teeth of the bevel gear under stress.

2. Upper component, which obviously contains the counter-friction wheel, (11) placed immediately above the axis of the friction wheels of the lower component in the left portion, dedicated to the catheters, but has four major differences with respect to this. First of all, the power take-off is missing, then it has two teeth (12) which are inserted inside the lower component and which control the correct positioning of the axes, there ? then always a hook (13) which closes the two components by squeezing them? one against the other, and finally, instead? present two small cylinders at the end of the circular semi-tube as in the lower component, this semicircular element is completely missing while it has two arms (14) which connect to the two pins of the lower disposable, as the upper part that faces the front wheel is also inclined towards ?back of the same 30? degrees, so that this part of the disposable can be inserted, tilted precisely by 30?, rotated to close the disposable and blocked with the locking lever. Then note that the upper friction wheel ? placed on a small frame which covers the wheels above, while a screw (15) allows to adjust the thrust of the upper wheels on the lower one. Finally (16) ? an additional tooth which also anchors the upper element to the tube in Figure 4, increasing thrust. Figure 6 shows the two lower and upper disposables assembled, it being clear that the push disposables of the 0.035? (about 0.9 mm) will differ from what is described above only for the different friction wheels, which do not have the groove like those for catheters, given the smaller diameter? small and the structure much more? rigid of the guides themselves, and above all the grip of motion, which will be? in this case on the right side of the lower element, instead? on the left side.

Claims

1. System of re-sterilizable isolation and thrust components of guides and catheters for the Robot Actuator (RA) of the ROSES system not suitable for angioplasty but for endovascular interventions, composed of at least three elements of which one, in the form of a flanged tube, serves to isolate guides, catheters and thrust components from the mechanisms of the non-sterile RA, a second lower thrust component that fits uniquely inside the flanged tube and connects to the conical wheels exiting the RA, transmitting motion to a suitable wheel of friction, and a third upper thrust component which internally has a friction counterwheel with manually adjustable positioning, which, together with the lower friction wheel, pushes the guides and catheters; 2. system of re-sterilizable isolation and thrust components of guides and catheters for the Robot Actuator (RA) of the ROSES system not for angioplasty but for endovascular interventions, as per claim 1, characterized in that the flanged tube which acts as a separator element of the thrust components and guides and catheters with non-sterilizable internal mechanisms of the RA, has an external conformation which, thanks to two lateral protrusions (1) which, coupled to the holes (3) for the passage of the outgoing conical wheels which transmit the motion to push the catheters and the guides, and to the one (4) for the passage of the locking key, it allows the unique assembly of the same, while internally it houses a series of cavities? non-passing for locking, even unambiguous, of the various thrust components;

3. system of re-sterilizable isolation and thrust components of guides and catheters for the Robot Actuator (RA) of the ROSES system not for angioplasty but for endovascular interventions, as per claim 1, characterized in that the lower component first of all has a conical wheel (6) which meshes with the corresponding wheel, on the left for the catheter, on the right for the guide, which comes out of the RA (figure 2) and transmits the motion to the internal friction wheel (7) and the sterile re-sterilizable flanged tube of separation from the internal mechanisms of the RA by means of a circular inlet open at the top (8) with a diameter of 36 mm and approximately 20 mm long on which there are two small cylinders with a circular section (9) diametrically opposed suitable for inserting into the recesses (2) of the flanged tube, being the upper part of this circular entrance is divided into two sections, of which the first (10) is more? rigid while the second has two small teeth (11) which are introduced into their housing (5) in the separation tube by pressing the fins (12) while the key (13) allows you to block the lower thrust element and also the flanged tube by inserting in the front wheel of the RA gear train and turning the key itself, while two external pins (14) are used for the attachment and subsequent rotation of the upper component, while the key (9), once turned, anchors the tube and the element lower thrust;

4. system of re-sterilizable isolation and thrust components of guides and catheters for the Robot Actuator (RA) of the ROSES system not for angioplasty but for endovascular interventions, as per claim 1, characterized in that the upper component, which obviously contains the counter - friction wheel, (15) placed immediately above the axis of the friction wheels of the lower component in the left portion, dedicated to the catheters, and in the right one for the guides, but it has four major differences with respect to this, lacking the power take-off, and presenting two small teeth (18) which fit inside the lower component and which control the correct positioning of the axles, while a hook (17) closes the two components by squeezing them against each other, and finally, it has two arms (16) which connect to the two pins (14) of the lower disposable, since the upper part which faces the front wheel is also inclined backwards by the same 30? degrees, so that this part of the mono-multi-use can be inserted, inclined precisely by 30?, rotated to close the single-use and blocked with the locking lever, being the upper friction wheel placed on a small frame which covers the top the wheels themselves, while a screw (19) allows you to adjust the thrust of the upper wheels on the lower one, finally being present a further tooth (20) which also anchors the upper element to the flanged separation and insulation tube, increasing the capacity? thrust, showing Figure 6 the two mono-multi-use lower and upper assembled, it being clear that the thrust single-use guides from 0.035? (about 0.9 mm) will differ from what is described above only for the different friction wheels, which do not have the groove like those for catheters, given the smaller diameter? small and the structure much more? rigidity of the guides themselves.

Claims