ITCS20120006A1 - Doppia pinza per laparoscopia monoaccesso - Google Patents

Description

Brevetto di Invenzione industriale

Doppia pinza per laparoscopia mono accesso.

Stato dell’arte.

Gli ultimi anni hanno visto l ́affermazione di nuove metodiche nel campo della chirurgia mini invasiva; tra queste l ́evidenza scientifica ha imposto sul panorama europeo la SAL (Single Access Laparoscopy).

La metodica si basa sulla possibilità di riprodurre le tecniche laparoscopiche convenzionali mediante una sola via di accesso alla parete addominale. Numerosi sono i vantaggi connessi a tale metodica, in termini strettamente clinici (diminuzione del dolore post-operatorio, rischio di laparoceli connessi all ́uso di più trocar, assenza di cicatrice visibile) e in termini di costi (riduzione degenza ospedaliera.).

Limite della metodica: le difficoltà tecniche in alcune regioni anatomiche (lo scavo pelvico e il letto epatico) dovute a mancanza di strumentazione adeguata .

L’accesso addominale di larghezza non superiore a 2 cm non consente infatti, attraverso i kit esistenti in commercio, il posizionamento di un numero superiore a tre strumenti, compresa l’ottica. In alcuni casi ciò porta a una non corretta visualizzazione delle strutture anatomiche per mancanza della distensione tissutale propria della laparoscopia convenzionale. In quest’ultima la tensione dei tessuti durante la dissezione à ̈ garantita da due pinze da presa, che, nella SAL non à ̈ possibile avere. Soluzioni come quelle rappresentate dalle domande di brevetto DE102009001278 (A1) -“Medical instrument, for surgery with minimal invasion or endoscopy, has a swing shaft or instrument housing at the distal end of a shaft in a two-part structure†o della domanda di brevetto EP2377477A1 “Surgical Instrument Having Movable Head Instrument†in effetti non risolvono il problema, poiché pur essendo orientabili, non permettono di avere due forcipi, o pinze che dir si voglia, separati, ma sempre e solo uno.

Quanto alla soluzione proposta da Williams M. S. et al. nel documento US2007/0299387, si tratta di una complessa strumentazione atta a guidare altri strumenti flessibili entro appositi canali, quindi non si può parlare di strumento singolo, anche se viene usato impropriamente tale termine, senza contare che appunto tale “strumento†di per se non possiede né forcipi ne altro strumento atto a entrare in contatto diretto con il tessuto. Quanto alla citazione dei paragrafi 0034 e 0042 dello stesso documento, cui fa riferimento il report di ricerca, si può notare che i numeri 12 e 14 si riferiscono non già al diametro, ma ai numeri usati per indicare nelle figure appunto i tubicini usati per far passare i veri e propri strumenti operatori, che già esistevano.

Scopo della presente invenzione à ̈ esattamente quello di rimediare a tale situazione, attraverso la proposta di un innovativo strumento operatorio per laparoscopia, che possa essere introdotto da un unico foro di 12 mm di diametro come se fosse uno strumento unico, ma presenti nella parte finale due bracci di diametro inferiore inizialmente paralleli (ognuno di diametro massimo di 6 mm), e che possono poi separarsi in due rami, ognuno dei quali sia dotato di una pinza per afferrare i tessuti, e che sia possibilmente anche in grado di allontanare i punti di presa una volta afferrati i tessuti in due punti, proprio per distendere i tessuti.

Descrizione della realizzazione preferita.

In particolare il nuovo strumento per laparoscopia mono-accesso avrà sezione circolare nella parte iniziale di diametro 12 mm, per poi terminare con due braccetti ognuno di diametro 6 mm o inferiore al termine di ognuno dei quali sia presente una pinza-forcipe in grado di afferrare i tessuti. In modo tuttavia da semplificare l’operatività, sarebbe utile avere un solo comando di apertura, che però provveda anche alla contemporanea inclinazione verso l’interno dei forcipi stessi, in modo da facilitarne la capacità di presa.

La Tavola 1 mostra appunto lo strumento binato che, partendo da un corpo unico di sezione circolare di 12 mm (1) (per cui può utilizzare un trocar standard di introduzione (2) nel quale può scorrere variando la sua profondità di penetrazione), si divida poi in due strumenti (3 e 4), ognuno dotato di forcipe d’estremità (5 e 6). La parte iniziale dello strumento operatore presenta quattro anelli, uno inferiore e fisso (7), gli altri tre superiori, (8, 9 e 10) per comandare lo strumento in tutte le sue peculiarità.

Sull’esterno dello strumento sono presenti poi tre alette, due poste simmetricamente (11), (nella vista se ne vede solo una) che servono a bloccare le posizione dei forcipi, la terza sul lato dell’anello fisso (12), serve per bloccare il grado di apertura dei due strumenti. I tre anelli (8, 9 e 10) possono essere manovrati congiuntamente bloccando le alette (11). A tale movimento congiunto deve corrispondere l’apertura dei due strumenti d’estremità (3 e 4) e la contemporanea contro rotazione dei forcipi (5 e 6), che devono comunque mantenere la loro configurazione iniziale, aperti o chiusi che siano. In particolare i tre anelli (8, 9 e 10) dovranno essere, quello centrale (8) dedicato alle manovre di separazione e riavvicinamento dei due strumenti (3 e 4), mentre i laterali (9 e 10) sono preposti alla manovra di apertura e chiusura dei forcipi, quando manovrati in maniera diversa dall’anello centrale.

Per comprendere come tutto ciò possa essere realizzato, dobbiamo passare alle Tavole 2, che mostra una possibile realizzazione della parte interna dello strumento, il che permette di comprenderne il funzionamento.

In particolare la Tavola 2 (in cui lo strumento à ̈ stato accorciato operando delle sezioni evidenziate con linee a tratto e punto, in modo che il disegno sia più leggibile) mostra la disposizione dei cavi interni e delle ruote dentate che comandano la movimentazione generale dello strumento. In particolare si noti che l’anello di azionamento (8) à ̈ collegato rigidamente ad una puleggia (13) che comanda, tramite trasmissione a cavi, la puleggia (14), di diametro inferiore per limitare l’escursione dell’anello permettendo una più ampia rotazione relativa tra gli strumenti. In particolare nel disegno vi à ̈ un rapporto 2:1 tra il raggio della ruota (13) e quello della (14), per cui ad una rotazione manuale di 22,5 gradi corrisponderà una rotazione della ruota (14) di 45°. Solidale a questa puleggia vi sono poi sia una puleggia (15) di diametro pari alla (13) che una ruota dentata (16) di cui si mostra la sola primitiva, che, ingranando con la ruota (17) attraverso una ruota oziosa (18) apre in una direzione lo strumento (3) di Tavola 1, mentre lo strumento (4) viene aperto in direzione opposta dall’ingranamento della ruota (17) con la (19). Si noti come le due ruote (17 e 19) sono fissate rispettivamente agli strumenti (3 e 4). Per ottenere viceversa la contro rotazione dei due forcipi, a partire dalla puleggia (15) nuovamente tramite trasmissione a cavo ma incrociando i cavi stessi (20) si porta il moto alla puleggia (21) coassiale alla ruota (17) ma libera di ruotare rispetto a questa, e di diametro esattamente la metà di quello della puleggia (15). A tale puleggia à ̈ poi collegata una ulteriore puleggia (22) cui à ̈ collegata la parte del forcipe (23) il cui movimento à ̈ controllato dall’anello (8), che ruoterà di un angolo doppio ed in direzione opposta della ruota (17) stante il rapporto tra i diametri delle pulegge. Nel caso poi dello strumento (4), coassiale alla ruota (19), vi sarà una ulteriore puleggia (24), anche libera di ruotare rispetto alla (19), e come prima di diametro esattamente la metà di quello della puleggia (15), e collegata da trasmissione a filo con questa ma senza inversione del moto. Come nel caso precedente a tale puleggia à ̈ poi collegata una ulteriore puleggia (25) cui à ̈ collegata la parte il cui movimento à ̈ controllato come prima dall’anello (8) del forcipe (26), che ruoterà di un angolo doppio della ruota (19) stante il rapporto tra i diametri delle pulegge.

Per quanto riguarda infine le parti mobile dei forcipi manovrabili indipendentemente dagli anelli (9) e (10), e cioà ̈ i membri (27) e (28), si ripete il meccanismo sopra descritto ovviamente senza la parte delle ruote dentate, per cui se l’anello che lo comanda (ad esempio 9), incernierato sullo stesso asse della (13) viene mosso insieme a questa, ad esempio fissandovelo tramite l’aletta (11), il movimento della parte mobile (27) sarà identico a quello della parte il cui movimento à ̈ controllato dall’anello (8). Viceversa, bloccato l’anello centrale (8) con l’aletta (12), e svincolando le alette (11), le parti mobili dei forcipi (27) e (28) si possono manovrare indipendentemente per apertura e chiusura degli stessi tramite appunto gli anelli (9) e (10) rispettivamente.

Infine la Tavola 3, mostra l’apertura dei due strumenti, la contro inclinazione dei forcipi, uno dei quali rappresentato in posizione di apertura.

Si badi che tutto questo sistema può essere realizzato anche con sole ruote dentate o anche solo con cavi di trasmissione, o, come mostrato in Tavola 4, costruendo una sorta di parallelogramma articolato, molto più sicuro ed in grado di trasmettere maggiori sollecitazioni, se le rotazioni si mantengono al di sotto dei 180 gradi. Ciò che qui viene presentato à ̈ uno strumento dotato di due bracci tenuti da una base comune, con un unico comando che permette di aprire i due bracci ruotando contemporaneamente verso l’interno i forcipi, e muovendo con lo stesso dito tutti e tre i comandi, mantenere lo stato di apertura o chiusura dei forcipi stessi, mentre differenziando il movimento tra l’anello centrale e i due laterali si ottiene l’apertura e chiusura dei due forcipi.

Anche la rotazione doppia del forcipe rispetto allo strumento può essere anche aumentata ad esempio ad un rapporto 1:3 semplicemente agendo sui diametri delle pulegge, o aggiungendo ulteriori pulegge di riduzione nel percorso di trasmissione. Si potrebbero studiare anche altri metodi di bloccaggio, ad esempio distanziando un po’ di più i tre anelli superiori, in modo da permetterne il bloccaggio spostando l’anello corrispondente verso il fulcro, inserendo un cuneo tra la ruota (13) e quelle similari che muovono le parti mobili dei forcipi nel caso di bloccaggio dei forcipi o un cuneo tra due superfici fisse nel caso dell’anello centrale. Ciò à ̈ illustrato nella Tavola 5, in cui sono indicati con (29), (30) e (31) i tre anelli, riportando sotto una sezione vista da sopra in cui si nota che ognuna delle aste comandate dagli anelli à ̈ composta da due elementi liberi di scorrere l’uno sull’altro, con le aste esterne che presentano dei cunei che vanno ad incastrarsi tra la puleggia mossa dall’anello centrale e quelle dei comandi dei due forcipi, e l’asta centrale che può incastrarsi sul telaio stesso dello strumento, in modo da bloccarsi rispetto a questo. In particolare nel disegno l’asta (33) à ̈ libera di muoversi, la (32) à ̈ bloccata sul telaio e la (34) alla (32).

Infine lo strumento potrebbe realizzarsi sia come disegnato, e cioà ̈ in modo che sia chiuso (con i due bracci paralleli) con gli anelli allontanati tra loro, che chiuso con gli anelli vicini tra loro, aprendosi allontanando appunto gli anelli: si tratta di una semplice inversione di moto. In tale caso tuttavia potrebbe rivelarsi più pratico mettere l’anello di comando dell’apertura più vicino allo strumento, e gli altri due più lontani.

La successiva Tavola 6 mostra quattro possibili meccanismi interni a ruote dentate e quadrilateri articolati in cui, stante la corsa limitata delle ruote stesse, si à ̈ quasi sempre fatto uso di ruote dentate che presentano un raggio da un lato, ed uno diverso dall’altro, in modo da ridurre gli spazi, veramente esigui. In particolare nella prima delle quattro immagini si à ̈ illustrato il meccanismo di apertura dei due strumenti, ove si nota che la (35) à ̈ l’asta di comando che presenta dalla parte opposta all’anello un settore dentato, che comanda la ruota (36) di raggio più piccolo (la metà) da cui parte in quadrilatero articolato che movimenta la ruota (37) che ingrana con la (38) provocando la simmetrica apertura degli strumenti. Nella seconda immagine, che rappresenta sempre il comando principale, si nota che a valle della stessa asta di comando (36), vi sono una coppia di ruote dentate (39 e 40) (di cui la (39) oziosa) che a loro volta comandano tramite quadrilatero articolato due ulteriori ruote dentate (41 e 42) che ingranano tra loro in modo da invertire il moto, e sono collegate tramite quadrilateri articolati alle parti fisse dei forcipi: in particolare sui perni della ruota (36) si articolano sia il quadrilatero che à ̈ collegato con la ruota di comando, che quello che comanda il moto della parte fissa dei forcipi. Le ultime due mostrano poi le aste di apertura dei forcipi con i loro collegamenti interni. Si badi che, come già detto, le ruote dentate sono qui rappresentate per semplicità come semplici ruote di frizione, e potrebbero essere realizzate con qualsiasi profilo si ritenga opportuno, anche se probabilmente quelli che meglio si adattano sono i profili cicloidali usati negli orologi.

Claims (5)

1. Rivendicazioni. 1. Strumento chirurgico binato per laparoscopia mono accesso, caratterizzata da un corpo iniziale unico (1) al termine del quale si dipartono due bracci (3) e (4) dotati di forcipi (5) e (6) alle estremità, inizialmente paralleli, in grado di aprire i due bracci mentre ruotano verso l' interno i forcipi mantenendone la configurazione di apertura o chiusura con un unico comando (8), mentre due ulteriori comandi (9) e (10), bloccabili su richiesta al comando principale (8), controllano l’apertura e chiusura dei due forcipi (5) e (6), in modo che, ribloccandoli, à ̈ possibile variare il grado di apertura tra i bracci.
2. 2. Strumento chirurgico binato per laparoscopia mono accesso, come in rivendicazione 1, in cui la trasmissione del moto sia affidata a sistemi di cavi e pulegge o di parallelogrammi articolati, o di ruote dentate o a sistemi composti dai tre elementi.
3. 3. Strumento chirurgico binato per laparoscopia mono accesso, come in rivendicazione 1, in cui il movimento di rotazione dei forcipi sia opposto a quello dei bracci e di valore almeno doppio della rotazione di questi.
4. 4. Strumento chirurgico binato per laparoscopia mono accesso, come in rivendicazione 1, in cui i comandi di apertura e chiusura dei forcipi (9) e (10) possano essere resi solidali al comando principale (8) ruotando due apposite levette (11) poste ai lati del corpo degli strumento, o, in alternativa, spingendo gli anelli di comando (30) e (31) ad incunearsi tra i rispettivi elementi rotanti interni e l’elemento rotante collegato all’elemento di comando centrale (29).
5. 5. Strumento chirurgico binato per laparoscopia mono accesso, come in rivendicazione 1, in cui il comando centrale (8) possa essere fissato al corpo centrale ruotando l’apposita levetta (12) posta nella parte inferiore dello strumento, o in alternativa spingendo l’anello di comando (29) ad incunearsi tra due elementi di telaio posti ai suoi lati.