ITBO20100111A1 - Strumento per la chirurgia robotica - Google Patents

Description

Descrizione

STRUMENTO PER LA CHIRURGIA ROBOTICA

Campo tecnico

La presente invenzione ha per oggetto uno strumento per la chirurgia robotica. Arte nota

Sono noti dispositivi per interventi chirurgici minimamente invasivi manuali o robotici, in particolare delle pinze articolate, che permettono al chirurgo di raggiungere con lo strumento le parti interessate.

Ad esempio il brevetto US 6,132,441 presenta una pinza laparoscopica avente una mascella rigidamente connessa e disgiunta da un polso di articolazione. Questo dispositivo prevede movimenti e attuazioni dell’articolazione che ne consentono l’utilizzo per prendere, tagliare o suturare organi o tessuti di un paziente.

Il brevetto americano US 7,364,582 illustra uno strumento endoscopico o laparoscopico che include un membro distale, un albero rigido o flessibile allungato che supporta il membro distale, ad esempio una pinza, e un membro prossimale di manipolazione o di controllo. Il membro distale e il membro prossimale sono connessi alle rispettive estremità distale e prossimale dell’albero tramite membri di movimentazione curvabili, e connessi tra loro mediante un sistema di cavi e pulegge. Tale sistema consente di curvare e/o ruotare il membro distale realizzando la curvatura e/o la rotazione del membro prossimale.

Il brevetto americano US 6,491,701 presenta uno strumento per la chirurgia robotica e minimamente invasiva che comprende pinze articolate e attuabili tramite un sistema di cavi e pulegge.

Tuttavia gli strumenti laparoscopici manuali e robotici, anche se dotati di articolazione distale, riducono la sensibilità tattile del chirurgo in quanto le forze che il chirurgo percepisce nelle mani includono tutti gli attriti del sistema di trasmissione del laparoscopio, del movimento del laparoscopio nel trocar, e del sistema di apertura e chiusura dello strumento. Molto peggiore à ̈ il caso della chirurgia robotica, in quanto i sistemi odierni di chirurgia robotica non includono la riflessione di forza e quindi il chirurgo deve immaginare le forze che il robot sta applicando ai tessuti del paziente basandosi esclusivamente sulle immagini della zona operatoria.

La percezione delle forze à ̈ essenziale in quanto permette al chirurgo altre funzioni importanti, ad esempio eseguire una diagnosi intraoperativa sulla patologia, evitare l’uso di forze eccessive sui tessuti e sugli organi e infine percepire la qualità delle suture.

Il brevetto US 6,233,504 mostra un sistema di microchirurgia assistita da un robot, che comprende un dispositivo di controllo remoto provvisto di sensori di forza atti a rilevare i movimenti delle mani del chirurgo durante l’operazione. I movimenti così rilevati attivano un robot manipolatore meccanicamente disgiunto dal dispositivo di controllo. Un elemento a riflessione di forza à ̈ accoppiato al robot manipolatore e al dispositivo di controllo per amplificare la sensibilità tattile del chirurgo durante l’operazione.

Tale sistema presenta tuttavia lo svantaggio di avere il sensore di forze all’esterno del corpo del paziente, e non può compensare gli attriti generati dal moto degli elementi del robot manipolatore, quali ad esempio dei cavi.

La domanda di brevetto americano US 2008/0276746 illustra un sistema di chirurgia robotica comprendente un braccio robotico, un organo effettore terminale, in particolare una pinza, connesso ad esso in modo movibile e un sensore di forza disposto tra il braccio robotico e l’organo effettore terminale. Anche tale sistema non consente però la percezione in modo completo ed efficace delle forze e coppie reali, in quanto la forza della chiusura della pinza non può essere misurata dal sensore previsto, e quindi in sostanza non consente di riacquistare la sensibilità persa a causa degli strumenti.

Presentazione dell’invenzione

Il compito della presente invenzione à ̈ quello di risolvere il problema citato, escogitando uno strumento per la chirurgia robotica che consenta di raggiungere le parti interessate e di percepire tutte le forze e coppie reali coinvolte durante l’operazione, in modo da massimizzare la destrezza del chirurgo.

Nell’ambito di tale compito à ̈ ulteriore scopo quello di fornire uno strumento per la chirurgia robotica che consenta di rilevare le eventuali forze di stringimento quando lo strumento viene utilizzato come una pinza.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire uno strumento per la chirurgia robotica che sia di ingombro ridotto per consentirne l’uso in chirurgia minimamente invasiva.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo che consenta di cambiare agevolmente il tipo di organo effettore direttamente in contatto con gli organi del paziente.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotato di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile, nonché di costo relativamente economico.

Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dallo strumento per chirurgia robotica secondo la rivendicazione 1.

Breve descrizione dei disegni

I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita dello strumento per la chirurgia robotica secondo l’invenzione, illustrato a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista in prospettiva dello strumento per chirurgia robotica in oggetto;

la figura 2 mostra una vista frontale del medesimo strumento;

la figura 3 mostra una vista laterale del medesimo strumento;

la figura 4 mostra una vista in sezione secondo il piano di traccia IV-IV nella figura 2;

la figura 5 mostra una vista in sezione secondo il piano di traccia V-V nella figura 3;

la figura 6 mostra una vista in prospettiva dal basso di un particolare dello strumento secondo l’invenzione;

la figura 7 mostra una vista frontale dello stesso particolare dello strumento in oggetto;

la figura 8 mostra una vista in sezione dello stesso particolare secondo il piano di traccia VIII-VIII nella figura 7;

la figura 9 mostra una vista in prospettiva di un altro particolare dello strumento in oggetto;

la figura 10 mostra una vista laterale di un ulteriore particolare dello strumento secondo l’invenzione;

la figura 11 mostra una vista frontale dello stesso particolare;

la figura 12 mostra una vista in sezione dello stesso particolare secondo il piano di traccia XII-XII nella figura 11;

le figure da 13 a 15 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva, in pianta e in sezione parziale di una differente forma di realizzazione del particolare illustrato in figura 9;

le figure 16 e 17 mostrano rispettive viste in prospettiva di una differente forma di realizzazione dell’invenzione comprendente il particolare delle figure da 13 a 15.

Forme di realizzazione dell’invenzione

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato nell’insieme con 1 lo strumento per la chirurgia robotica in oggetto, che à ̈ atto a essere montato all’estremità distale 2 di un braccio 3 di una apparecchiatura di chirurgia robotica, di per sé nota.

Lo strumento 1 comprende un gruppo di articolazione 4 connesso a tale estremità distale 2 del braccio 3 ad esempio realizzato a sezione sostanzialmente circolare. Il gruppo di articolazione 4 comprende a sua volta un anello di supporto 5 e mezzi di trasmissione 6. L’anello di supporto 5 à ̈ longitudinalmente connesso all’estremità distale 2 del braccio 3 e presenta un diametro esterno sostanzialmente uguale al diametro esterno del braccio 3. L’anello di supporto 5 comprende una coppia di braccetti longitudinali 7 diametralmente contrapposti, provvisti alla rispettiva estremità di un foro passante 8. I fori passanti 8 dei braccetti longitudinali 7 sono disposti coassiali, ciascun asse essendo preferibilmente parallelo a un diametro dell’anello di supporto 5.

I mezzi di trasmissione 6 comprendono una coppia di organi a ingranaggio conico 9. Gli organi a ingranaggio conico 9 comprendono a loro volta una puleggia 10, atta a essere impegnata da cavi di un sistema di trasmissione dei movimenti comandati dall’utente, non rappresentato, e un ingranaggio conico 11. Nell’esempio illustrato la puleggia 10 à ̈ ricavata integralmente all’ingranaggio conico 11 (fig. 6 e 7), ma à ̈ possibile prevedere che la puleggia 10 e l’ingranaggio conico 11 siano elementi separati, opportunamente connessi l’uno all’altra. L’ingranaggio conico 11 comprende una superficie periferica conica 12 recante su almeno una rispettiva porzione una pluralità di denti 13 radialmente distribuiti (si veda fig. 7). Preferibilmente i denti 13 si estendono radialmente sull’intera larghezza della superficie periferica conica 12 dell’ingranaggio conico 11 e sporgono perpendicolarmente da essa.

Ciascun organo a ingranaggio conico 9 presenta un foro assiale 14 passante che comprende internamente uno spallamento anulare 15 (fig. 8). Questo spallamento 15 definisce all’interno del foro assiale 14 una prima porzione 16 e una seconda porzione 17. La prima pozione 16 à ̈ estesa assialmente tra l’estremità dell’ingranaggio conico 11 adiacente alla citata superficie periferica conica 12 e lo spallamento 15. La seconda porzione 17, che presenta un diametro interno inferiore a quello della prima porzione 16, à ̈ assialmente estesa tra lo spallamento 15 e il lato della puleggia 10 contrapposto all’ingranaggio conico 11. La seconda porzione 17 del foro assiale 14 di ciascun organo a ingranaggio conico 9 à ̈ atta a essere disposta in uso sostanzialmente allineata al rispettivo foro passante 8 di ciascun braccetto 7 dell’anello di supporto 5.

In uso, gli organi a ingranaggio conico 9 sono associati ai braccetti 7 dell’anello di supporto 5 tramite un organo di supporto e movimentazione 18 a foggia di croce. L’organo di supporto e movimentazione 18 comprende una puleggia centrale 19 atta a essere impegnata da cavi del citato sistema di trasmissione dei movimenti comandati dall’utente, non rappresentato. Una coppia di bracci assiali 20 si estende lungo l’asse della puleggia centrale 19, mentre una coppia di bracci trasversali 21 si estende radialmente dalla stessa puleggia 19.

Secondo la forma di realizzazione illustrata in figura 9, ciascun braccio assiale 20 comprende una porzione di rilevamento 22 adiacente alla puleggia 19 e avente sezione preferibilmente poligonale, ad esempio quadrata, e una porzione di accoppiamento 23 di forma sostanzialmente cilindrica. Nella citata forma di realizzazione, la porzione di rilevamento 22 presenta un ingombro massimo trasversale sostanzialmente corrispondente al diametro esterno della puleggia centrale 19. La porzione di accoppiamento 23 presenta invece una sezione trasversale di estensione inferiore rispetto alla sezione trasversale della porzione di rilevamento 22. Inoltre, la distanza tra le corrispondenti estremità esterne dei bracci assiali 20 à ̈ sostanzialmente uguale al diametro esterno dell’anello di supporto 5. La porzione di accoppiamento 23 di ciascun braccio assiale 20 à ̈ atta ad essere inserita girevole sia nel foro assiale 14 del rispettivo organo a ingranaggio conico 9 che nel rispettivo foro passante 8 di un braccetto 7 dell’anello di supporto 5.

Ciascun braccio trasversale 21 comprende una porzione prossimale 24 alla puleggia centrale 19, a sezione preferibilmente circolare e opportunamente dotata di un passaggio per i cavi atti a impegnare la puleggia centrale 19. Da questa porzione prossimale 24 del braccio trasversale 21 si estende coassiale una porzione di rilevamento trasversale 25 orientata radialmente rispetto alla puleggia centrale 19, a sezione preferibilmente poligonale, ad esempio quadrata. Nella forma di realizzazione illustrata in fig. 9, l’ingombro trasversale della porzione di rilevamento trasversale 25 corrisponde sostanzialmente al diametro esterno della porzione prossimale 24 del braccio trasversale 21. Dalla porzione di rilevamento trasversale 25 si estende coassiale una porzione di accoppiamento trasversale 26 a sezione circolare. Nella forma di realizzazione illustrata tale porzione di accoppiamento trasversale 26 presenta preferibilmente un ingombro trasversale ridotto rispetto a quello della porzione di rilevamento trasversale 25 del medesimo braccio trasversale 21. Le porzioni di accoppiamento trasversale 26 dei bracci trasversali 21 sono atte ad essere connesse girevolmente a mezzi effettori 27 allo scopo di realizzare gli effetti desiderati nel corpo del paziente, come meglio spiegato in seguito.

La porzione di connessione 22 dei bracci assiali 20 e la porzione di connessione trasversale 25 dei bracci trasversali 21 presentano rispettive facce longitudinali piane sostanzialmente parallele o rispettivamente perpendicolari al piano che comprende gli assi dei bracci assiali 20 e dei bracci trasversali 21 dell’organo di supporto e movimentazione 18. Sulle facce di ciascuna delle suddette porzioni sono disposti sensori di forza 28, atti a rilevare le forze applicate all’organo di supporto e movimentazione 18. In particolare, la conformazione a croce dell’organo di supporto e movimentazione 18 consente ai sensori di forza 28 di rilevare le tre forze e le tre coppie atte ad essere applicate da un carico dinamico esterno ai mezzi effettori 27.

I mezzi effettori 27 comprendono preferibilmente due mascelle 29, ciascuna mascella 29 essendo montata girevole su una porzione di connessione trasversale 26 di un rispettivo braccio trasversale 21 dell’organo di supporto e movimentazione 18.

Le mascelle 29 comprendono una base di connessione 30, un arto di supporto 31 e un organo terminale 32 (fig. 10 e 11). La base di connessione 30, preferibilmente a foggia circolare, à ̈ provvista di un ingranaggio conico 33 che sporge coassiale dalla base di connessione 30 stessa. Nell’esempio illustrato la base di connessione 30 e l’ingranaggio conico 33 sono ricavati in uno stesso elemento ma à ̈ possibile prevedere che siano realizzati come elementi indipendenti atti ad essere connessi l’uno all’altro. L’ingranaggio conico 33 comprende una superficie laterale conica 34 almeno in parte dotata di denti 35 analoghi ai denti 13 degli organi a ingranaggio conico 9 descritti in precedenza. La base di connessione 30 comprende inoltre un foro di centratura 36 atto ad essere impegnato girevolmente dalla porzione di connessione trasversale 26 di un braccio trasversale 21 dell’organo di supporto e movimentazione 18.

L’arto di supporto 31 della mascella 29 sporge dalla base di connessione 30 nello stesso piano di essa. Preferibilmente, l’arto di supporto 31 si sviluppa estendendosi dalla base di connessione 30 in corrispondenza della zona dell’ingranaggio conico 33 provvista dei denti 35. L’organo terminale 32 disposto all’estremità dell’arto di supporto 31 à ̈ preferibilmente orientato secondo un piano comprendente l’asse del foro di centratura 36 della base di connessione 30, dallo stesso lato dell’ingranaggio conico 33, in modo da poter avere effetto su un piano contenente l’asse longitudinale del braccio 3 dell’apparecchiatura per la chirurgia robotica.

Nell’esempio illustrato, i mezzi effettori 27 fungono da pinza e quindi sono atti ad effettuare la presa e il rilascio di parti desiderate, rispettivamente in una configurazione di chiusura e apertura. In tal caso, ciascun organo terminale 32 ha preferibilmente forma appiattita come mostrato nelle figure, ciascuno essendo orientato secondo il piano citato. Gli organi terminali 32 presentano una faccia libera 37 esterna, ad esempio coincidente con un piano tangente alla base di connessione 30 della mascella 29, e una faccia operativa 38 interna che coincide preferibilmente con un piano contenente l’asse della base di connessione 30 e l’asse longitudinale del braccio 3 (si veda in particolare la fig.

11). In pratica, in una condizione di chiusura delle mascelle 29, le facce operative 38 sono disposte l’una contro l’altra, mentre in una condizione di apertura le facce operative 38 sono orientate in modo divergente, discoste l’una dall’altra.

Internamente, esternamente o da entrambi i lati degli arti di supporto 31 delle mascelle 29 sono preferibilmente disposti ulteriori mezzi sensori di forza 28, atti a rilevare la forza di chiusura dei mezzi effettori 27.

Alternativamente i mezzi effettori 27 possono realizzare l’effetto di forbici, o di uno strumento chirurgico di altro tipo, atto a richiedere l’uso di una singola mascella o di una coppia di mascelle, in funzione dell’operazione da svolgere. E’ da notare che la base di connessione 30, l’arto di supporto 31 e l’organo terminale 32 che fanno parte di una rispettiva mascella 29 sono preferibilmente realizzati come un unico componente, quindi mediante la semplice sostituzione delle sole mascelle 29 à ̈ possibile cambiare la tipologia dei mezzi effettori 27, ad esempio da mezzi di presa a mezzi di taglio. Si osserva altresì che nella forma di realizzazione descritta la base di connessione 30 e l’ingranaggio conico 33 sono realizzati in un unico pezzo, ma à ̈ possibile prevedere che siano realizzati come pezzi distinti atti ad essere connessi.

Nella condizione di utilizzo, gli organi a ingranaggio conico 9 sono atti ad essere inseriti girevoli sulla porzione di connessione 22 dei bracci assiali 20 dell’organo di supporto e movimentazione 18 mediante l’interposizione di organi di supporto volvente 42. Le estremità degli stessi bracci assiali 20 sono atte ad essere inserite girevoli nei fori passanti 8 dei braccetti longitudinali 7 dell’anello di supporto 5 mediante l’interposizione di organi di supporto volvente 43. Gli organi di supporto 42 sono montati in uso contro il citato spallamento anulare 15 del foro assiale 14 degli organi a ingranaggio conico 9 (si veda la fig.4).

Le mascelle 29 dei mezzi effettori 27 sono inserite girevoli sulla porzione di accoppiamento trasversale 26 dei bracci trasversali 21 dell’organo di supporto e movimentazione 18 tramite appositi organi di supporto volvente 44 (si veda la fig. 5).

Secondo una ulteriore forma di realizzazione rappresentata nelle figure da 13 e 15, la puleggia centrale 190 dell’organo di supporto e movimentazione 180 à ̈ conformata esternamente a foggia di parallelepipedo. La puleggia centrale 190 comprende una scanalatura trasversale 39 disposta in posizione sostanzialmente mediana, tra una coppia di facce parallele della citata puleggia centrale 190 di forma parallelepipeda. Più precisamente, la scanalatura trasversale 39 à ̈ atta a definire un canale di passaggio quale sede di crimpatura per l’avvolgimento di un corrispondente cavo, non rappresentato.

Come nella forma di realizzazione descritta in precedenza, l’organo di supporto e movimentazione 180 comprende una coppia di bracci assiali 200 e una coppia di bracci trasversali 210, sporgenti a croce da rispettive facce laterali della puleggia centrale 190. I bracci assiali 200 comprendono ciascuno una porzione di connessione 220 a foggia cilindrica provvista alla rispettiva estremità libera di un foro assiale 40 cieco, a sezione circolare. Ciascun foro assiale 40 comprende preferibilmente una zona di imbocco 40a di forma troncoconica a sezione decrescente dal bordo verso l’interno, connessa a una porzione di collegamento 40b cilindrica. È possibile prevedere che la porzione di collegamento 40b del foro assiale 40 sia filettata per consentire il collegamento ad appositi mezzi a vite (si vedano le figure 16 e 17).

I bracci trasversali 210 comprendono ciascuno una porzione prossimale 240 preferibilmente cilindrica, adiacente a una rispettiva faccia laterale della puleggia centrale 190. All’estremità della porzione prossimale 240 à ̈ prevista una porzione intermedia 250 coassiale, a sezione circolare. Preferibilmente, La porzione intermedia 250 ha estensione assiale e radiale tali da consentirne l’inserimento preferibilmente a scomparsa nel citato foro di centratura 36 di un corrispondente ingranaggio conico 33 associato a una delle mascelle 29. Dalla porzione intermedia 250 si estende coassialmente una porzione di accoppiamento trasversale 260 atta ad essere inserita nel medesimo foro di centratura 36. Ciascuna porzione di accoppiamento 260 à ̈ provvista alla sua estremità di una apertura assiale 41. Ciascuna apertura assiale 41 comprende un bordo 41a interno preferibilmente svasato per agevolare l’inserimento di mezzi di fissaggio, ad esempio a vite. L’apertura assiale 41 si estende longitudinalmente fino alla porzione prossimale 240, al’interno della quale si trova in comunicazione con la scanalatura trasversale 39, per consentire il passaggio del citato cavo.

Per l’utilizzo, gli organi a ingranaggio conico 9 sono inseriti girevoli sulla porzione di connessione 220 dei bracci assiali 200 dell’organo di supporto e movimentazione 180. Gli organi a ingranaggio conico 9 sono inseriti interposti tra la puleggia centrale 190 e i braccetti longitudinali 7 dell’anello di supporto 5. Le estremità degli stessi bracci assiali 200 sono inserite nei fori passanti 8 dei braccetti longitudinali 7 dell’anello di supporto 5. I bracci assiali 200 sono fissati girevoli all’interno dei fori passanti 8 mediante organi di supporto volvente e fissati assialmente ad esempio mediante mezzi a vite atti a impegnare il foro assiale 40 disposto all’estremità di ciascun braccio assiale 200.

Le mascelle 29 dei mezzi effettori 27 sono inserite girevoli sulla porzione di connessione trasversale 260 dei bracci trasversali 210 dell’organo di supporto e movimentazione 180. La rispettiva posizione sui bracci trasversali 210 à ̈ bloccata a riscontro delle porzioni intermedie 250 dei bracci trasversali 210, mediante organi di fissaggio, ad esempio a vite atti a impegnare l’apertura assiale 41 disposta all’estremità dei bracci trasversali 210 (si vedano le figure 16 e 17). Il funzionamento dello strumento per la chirurgia robotica oggetto dell’invenzione risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede.

Quando le mascelle sono chiuse, la porzione dell’ingranaggio conico 33 alla base circolare 30 delle mascelle 29 provvista di denti 35 à ̈ impegnata da un rispettivo organo a ingranaggio conico 9 disposto su un braccio trasversale 21, 210. In altre parole, la porzione dell’ingranaggio conico 11 provvista di denti 13 à ̈ orientata verso la porzione della base circolare 30 della mascella 29 in modo da impegnare i denti 35. In questo modo ciascun ingranaggio 11 degli organi a ingranaggio conico 9 impegna un rispettivo ingranaggio conico 33 di una mascella 29, e viceversa. Ciò consente di manipolare ciascuna mascella 29 indipendentemente dall’altra azionando un solo organo a ingranaggio conico 9. L’azionamento contemporaneo degli organi a ingranaggio conico 9 consente di ruotare i mezzi effettori 27 attorno all’asse dei fori assiali 36 presenti alle rispettive basi 30 senza influire sullo stato di apertura delle mascelle 29.

Invece mediante il controllo della rotazione della puleggia centrale 19, 190 dell’organo di supporto e movimentazione 18, 180 à ̈ possibile operare la corrispondente rotazione dei mezzi effettori 27, indipendentemente dal rispettivo stato di apertura o chiusura.

Lo strumento per la chirurgia robotica raggiunge lo scopo di consentire di giungere alle parti interessate e di percepire tutte le forze e coppie reali coinvolte durante un’operazione chirurgica, in modo da massimizzare la destrezza e la sensibilità del chirurgo. Tale scopo à ̈ raggiunto in particolare grazie al gruppo di articolazione 4 e ai mezzi sensori 28 ad esso associati.

L’organo di supporto e movimentazione 18, 180 del gruppo di articolazione 4 infatti consente di movimentare in modo ottimale i mezzi effettori 27, mentre i mezzi sensori 28 per la rilevazione delle forze e delle coppie agenti sono disposti in modo tale che le forze rilevate non sono influenzate dalle forze di attrito sui componenti dell’apparecchiatura. In particolare i sensori di forza 28 disposti sugli arti di supporto 31 delle mascelle 29 consentono di rilevare efficacemente la forza della presa operata dai mezzi effettori 27 quando vengono utilizzati come pinza.

Un vantaggio dello strumento in oggetto à ̈ costituito dalla conformazione a croce dell’organo di supporto e movimentazione 18, 180 che conferisce allo strumento chirurgico una elevata compattezza strutturale e facilità d’uso, oltre a renderlo particolarmente idoneo per un utilizzo in chirurgia minimamente invasiva.

Tale soluzione costruttiva inoltre rappresenta complessivamente una ottimale approssimazione di un polso sferico. Ciò consente, tra l’altro, di operare, a differenza degli strumenti di tipo noto, la rotazione dei mezzi effettori 27 in due direzioni perpendicolari con una solo gruppo di articolazione.

Inoltre, mediante la disposizione di idonei mezzi sensori di forza 28 sui rispettivi bracci assiali e trasversali dell’organo di supporto e trasmissione 18, 180 à ̈ possibile rilevare tutte le forze e le coppie di forze applicate da un carico esterno allo strumento chirurgico.

Una prerogativa dello strumento per la chirurgia robotica in oggetto à ̈ data dal fatto che il gruppo di articolazione 4 comprende gli ingranaggi conici 11, 33 montati sull’organo di supporto e movimentazione 18, 180. Tali ingranaggi consentono una movimentazione agevole ed indipendente di ciascun arto di supporto 31 dei mezzi effettori 27.

Un vantaggio dello strumento in oggetto à ̈ dato dal fatto che i mezzi effettori 27 possono essere facilmente sostituiti, essendo supportati girevoli dai bracci trasversali 21, 210 dell’organo di supporto e movimentazione 18, 180 e fissati mediante l’interposizione di organi di supporto volvente.

È infine da osservare che lo strumento in oggetto risulta di semplice e robusta costruzione, oltre che di costo contenuto, adeguato all’esigenza di un prodotto di largo consumo.

Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1) Strumento per la chirurgia robotica atto ad essere montato all’estremità distale (2) di un braccio operativo (3) di una apparecchiatura di chirurgia robotica, caratterizzato dal fatto che comprende un gruppo di articolazione (4) comprendente un organo di supporto e movimentazione (18, 180) a forma di croce atto ad essere articolato a detta estremità distale (2) di detto braccio operativo (3); mezzi effettori (27) atti ad essere supportati da detto organo di supporto e movimentazione (18, 180); mezzi di trasmissione (6) connessi a detto organo di supporto e movimentazione (18, 180) e atti a muovere e attuare detti mezzi effettori (27); mezzi sensori (28) associati a detto gruppo di articolazione (4) e atti a rilevare le forze e le coppie applicate a detti mezzi effettori (27).
2. 2) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (28) sono disposti almeno su detti mezzi effettori (27) e atti a rilevare forze interne a detti mezzi effettori (27).
3. 3) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (28) sono montati su detto organo di supporto e movimentazione (18, 180) di detto gruppo di articolazione (4).
4. 4) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di articolazione (4) comprende ulteriormente un anello di supporto (5) connesso a detta estremità distale (2) di detto braccio operativo (3) e atto a supportare girevolmente detto organo di supporto e movimentazione (18, 180).
5. 5) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto organo di supporto e movimentazione (18, 180) comprende una puleggia centrale (19, 190), una coppia di bracci assiali (20, 200) che si estendono lungo l’asse di detta puleggia centrale (19, 190) e sono atti a essere supportati girevolmente da detto anello di supporto (5), e una coppia di bracci trasversali (21, 210) che si estendono trasversalmente a detta puleggia centrale (19, 190) e sono atti a supportare detti mezzi effettori (27).
6. 6) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione (6) comprendono organi a ingranaggio conico (9) atti a essere montati girevoli su detti bracci assiali (20, 200) di detto organo di supporto e movimentazione (18, 180).
7. 7) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti organi a ingranaggio conico (9) comprendono una puleggia (10) atta a essere impegnata da cavi di trasmissione e un ingranaggio conico (11) associato a detta puleggia (10) per la trasmissione a detti mezzi effettori (27) supportati da detti bracci trasversali (21, 210) di movimenti comandati da detti cavi di trasmissione.
8. 8) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi effettori (27) comprendono almeno una mascella (29) dotata di una base di connessione (30) atta a essere montata girevole su un detto braccio trasversale (21, 210) di detto organo di supporto e movimentazione (18, 180), detta base di connessione (30) comprendendo un ingranaggio conico (33) atto ad essere impegnato da un detto ingranaggio conico (11) di detti organi a ingranaggio conico (9) atti a essere montati girevoli su detti bracci assiali (20, 200) di detto organo di supporto e movimentazione (18, 180).
9. 9) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto ingranaggio conico (11) di detti organi a ingranaggio conico (9) e un detto rispettivo ingranaggio conico (33) di detta almeno una mascella (29) comprendono ciascuno una rispettiva superficie periferica conica (12, 34) parzialmente dotata di denti (13, 35) atti ad essere disposti reciprocamente in presa.
10. 10) Strumento per la chirurgia robotica secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti organi a ingranaggio conico (9) sono atti a essere montati girevoli su detti bracci assiali (20, 200) di detto organo di supporto e movimentazione (18, 180) e detti mezzi effettori (27) sono atti a essere montati girevoli su detti bracci trasversali (21, 210) di detto organo di supporto e movimentazione (18, 180) in modo tale che detta almeno una mascella (29) di detti mezzi effettori (27) sia azionata in modo indipendente da un rispettivo organo a ingranaggio conico (9).