WO2024133976A1 - Sterile adapter for a drive unit that can be attached to a robotic arm - Google Patents

Sterile adapter for a drive unit that can be attached to a robotic arm Download PDF

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WO2024133976A1
WO2024133976A1 PCT/EP2024/054185 EP2024054185W WO2024133976A1 WO 2024133976 A1 WO2024133976 A1 WO 2024133976A1 EP 2024054185 W EP2024054185 W EP 2024054185W WO 2024133976 A1 WO2024133976 A1 WO 2024133976A1
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WO
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drive unit
sterile adapter
surgical instrument
housing part
sterile
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/054185
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jochen Stefan
Sven Grüner
Original Assignee
Karl Storz Se & Co. Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Karl Storz Se & Co. Kg filed Critical Karl Storz Se & Co. Kg
Publication of WO2024133976A1 publication Critical patent/WO2024133976A1/en

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00477—Coupling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B46/00—Surgical drapes
    • A61B46/10—Surgical drapes specially adapted for instruments, e.g. microscopes

Definitions

  • the present invention relates to a sterile adapter for a drive unit that can be attached to a robot arm for operating a surgical instrument.
  • the present invention also relates to a surgical instrument for coupling a drive unit on which such a sterile adapter is arranged.
  • the present invention also relates to a sterile drive system.
  • Surgical instruments are known from the state of the art that can be coupled to a drive unit that can be attached to a robot arm. These surgical instruments can be guided manually or by a robot and have tools whose tool tips can be swiveled by means of several interlocking swivel members. These swivel members are connected to a large number of steering wires or steering cables in order to achieve a sensitive control of the tool tip. The steering wires can be used to achieve an even distribution of force in all directions of development.
  • DE 102019 121 092 A1 discloses a surgical instrument that has a steering gear.
  • the steering gear can be used to transfer the setting angles of two drives directly to a spatially adjustable disk (swash plate) in order to align it to control the tool tip.
  • swash plate spatially adjustable disk
  • the steering wires mentioned are attached to the swash plate so that the tool tip can be controlled continuously and smoothly by aligning the swash plate.
  • an interface is provided that enables a detachable coupling of the surgical instrument to the drive unit. Since the robot arm itself cannot be sterilized, care must be taken to ensure that the drive unit and associated components are and remain sterile.
  • the sterile adapter according to the invention for a drive unit that can be attached to a robot arm for operating a surgical instrument has at least a first housing part and a second housing part.
  • the first housing part and the second housing part are connected to one another via an elastic section.
  • the second housing part is designed to transmit movements to the at least one surgical instrument.
  • the second housing part has at least one holding element that is designed to hold the sterile adapter on the drive unit.
  • the sterile adapter can be attached to a drive unit that can be attached to a robot arm.
  • the sterile adapter is designed in such a way that it covers the interface or interfaces of the drive unit to a surgical instrument in order to form a germ-impermeable sterile barrier, but at the same time allows the movements generated by the drive unit to be transmitted to the surgical instrument. Due to the at least one elastic section of the sterile adapter, in particular the pivoting movements of a pivoting mechanism of the drive unit can be elastically absorbed and transmitted by the sterile adapter. At the same time, the sterile adapter according to the invention forms a germ-impermeable sterile barrier that surrounds the non-sterile drive unit.
  • the sterile adapter can be coupled to the drive unit in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the drive unit.
  • the surgical instrument can be coupled to the drive unit from the proximal side along its shaft axis.
  • the shaft axis can determine the coupling direction.
  • the sterile adapter can be placed on the drive unit perpendicular to the coupling direction.
  • the drive unit can have a first axis of rotation and a second axis of rotation. The first axis of rotation and the second axis of rotation can run perpendicular to one another.
  • the sterile adapter can be coupled to the drive unit in a direction that runs parallel to one of the axes of rotation but perpendicular to the other of the axes of rotation.
  • the sterile adapter can be designed such that it essentially completely surrounds the drive unit.
  • the sterile adapter can be designed in the shape of a hood.
  • the first housing part and the second housing part can be made of a material that is different from the material of the elastic section.
  • the same material can be used for the first housing part and the second housing part.
  • the second housing part can be made of plastic, for example.
  • the material for the elastic section can have a higher elasticity than the material used for the first housing part and/or the second housing part.
  • the at least one holding element can be designed to produce a positive connection with the drive unit.
  • the at least one holding element on the second housing part can have at least one locking element.
  • the at least one locking element can be, for example, a locking projection or a locking recess.
  • the at least one locking element can interact with corresponding locking elements on the drive unit in order to hold the sterile adapter on the drive unit.
  • the at least one holding element can have an insertion channel.
  • the insertion channel can have at least one insertion bevel.
  • the at least one insertion bevel can ensure a slight pre-tension of a corresponding locking element on the drive unit.
  • the insertion bevel can cause an elastic deformation of the corresponding locking element, so that the locking element of the drive unit can snap or lock into a corresponding locking element on the sterile adapter when the fastening position is reached.
  • the second housing part can be elastically deformable in order to remove the sterile adapter from the drive unit. For example, pressure can be exerted on the second housing part in order to release the locking connection between the sterile adapter and the drive unit.
  • the second housing part can, for example, be "pressed together" in order to be able to release the locking connection between the sterile adapter and the drive unit.
  • At least one gripping surface can be formed on the second housing part, via which the locking connection between the drive unit and the sterile adapter can be released.
  • the at least one gripping surface can, for example, be grooved. If a user presses on the at least one gripping surface, for example, and thereby causes an elastic deformation of the second housing part, this can lead to the sterile adapter being released from the drive unit.
  • the second housing part can have at least one receptacle for a transmission element for transmitting the movements generated by the drive unit to the surgical instrument.
  • the transmission element can be provided on the surgical instrument and accommodated in the receptacle of the second housing part.
  • the transmission element of the surgical instrument can preferably be positively mounted in the receptacle of the second housing part.
  • the transmission element of the surgical instrument can prevent the sterile adapter from being accidentally released from the drive unit.
  • the transmission element can be designed in such a way that it prevents elastic deformation of the second housing part, since such elastic deformation could lead to the sterile adapter being accidentally released. The transmission element can thus form a barrier for the elastic deformation of the second housing part and prevent the sterile adapter from being accidentally released.
  • the first housing part can have at least one locking mechanism that is designed to be connected to the drive unit.
  • the locking mechanism can have one or more locking projections that can engage in corresponding locking elements on the drive unit.
  • the locking mechanism can also have one or more locking recesses that can be brought into engagement with corresponding locking elements on the drive unit.
  • the first housing part can have coupling elements that are designed to transmit the rotary movements from the drive unit to the surgical instrument.
  • the coupling elements can be designed in the form of rotatable coupling disks that allow the rotary movements to be transmitted from the motor drive disks on the drive unit to the surgical instrument.
  • the coupling elements can be designed to be spring-loaded.
  • the coupling elements can be designed such that, when coupled, they create a positive connection with the motor drive disks of the drive unit and/or with the corresponding drive disks on the surgical instrument. This can ensure that the rotary movements can be transmitted from the drive unit to the surgical instrument via the sterile adapter.
  • the spring-loaded coupling elements can be positively coupled to the drive unit and/or the surgical instrument, for example, can be positively secured to the drive unit and/or the surgical instrument.
  • the sterile adapter can have a sterile cover for covering a robot arm.
  • the sterile cover can be a film, for example.
  • the sterile cover can be attached to a bottom side of the sterile adapter and extend from the bottom side at an angle to the sterile adapter.
  • the sterile cover can also be designed in the form of a shield that covers part of the robot arm and/or at least a section of a guide device attached to the drive unit.
  • the sterile adapter can have at least one region or element that allows the exchange of data between the drive unit and the surgical instrument.
  • the sterile adapter can accordingly be designed such that data can be exchanged via a data interface between the drive unit and the surgical instrument, although the sterile adapter is located between the drive unit and the surgical instrument.
  • the present invention further relates to a surgical instrument for proximal coupling with a drive unit that can be attached to a robot arm via the sterile adapter described above.
  • the surgical instrument has a housing and an interface for coupling with the drive unit, wherein the interface has a transmission element that is designed to transmit the movements generated by the drive unit to the surgical instrument.
  • At least the transmission element can be designed in such a way that it blocks the sterile adapter from being released when the surgical instrument is coupled to the drive unit.
  • the sterile adapter can be released by the surgical instrument in particular in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the surgical instrument and/or perpendicular to the coupling direction of the surgical instrument with the drive unit. The release of the sterile adapter blocked by the surgical instrument can ensure that the sterile adapter cannot be accidentally removed from the drive unit during an operation.
  • the transmission element may have a quadrangular cross-section, which may, for example, be substantially square or rectangular.
  • the transmission element may have a receiving opening extending through the transmission element.
  • the transmission element can be accommodated in the receptacle of the second housing part of the sterile adapter.
  • the second housing part of the sterile adapter can no longer be deformed in order to be able to remove the sterile adapter from the drive unit. Unintentional loosening or removal of the sterile adapter is not possible when the drive unit and the surgical instrument are coupled.
  • the interface of the surgical instrument can comprise a coupling surface on the housing.
  • the coupling surface can extend substantially perpendicular to the shaft axis of the shaft of the surgical instrument.
  • the interface can have at least one drive disk for transmitting rotary movements from the drive unit to the surgical instrument.
  • the at least one drive disk can be arranged on the coupling surface.
  • the transmission element can have a spatially adjustable swash plate.
  • the spatially adjustable swash plate can be accommodated in the receiving opening of the transmission element.
  • the setting angles generated by the drive unit can be transmitted from the drive unit to the spatially adjustable swash plate in order to align it to control the tool tip of the tool on the surgical instrument.
  • steering wires are attached to the swash plate so that the tool tip can be controlled by aligning the swash plate.
  • the surgical instrument can have a steering gear.
  • the steering gear can be used to transfer the movements generated by the drive unit to the spatially adjustable swash plate and/or the shaft of the surgical instrument.
  • the present invention also relates to a drive unit for a surgical instrument.
  • the drive unit can be attached to a robot arm and is designed to be coupled to a sterile adapter of the type described above.
  • the drive unit can have at least one locking element that can be brought into engagement with a complementary locking element on the sterile adapter.
  • the sterile adapter can be placed on the drive unit in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the drive unit.
  • the sterile adapter is held on the drive unit by the corresponding locking elements of the sterile adapter and the drive unit.
  • the sterile adapter can completely enclose the drive unit and form a germ-impermeable barrier.
  • the drive unit can have a fork-shaped holder.
  • the fork-shaped holder can be used to transfer the movements generated by the drive unit to the surgical instrument.
  • the transmission element of the surgical element can be accommodated in the fork-shaped holder, in which case the second housing part of the sterile adapter is interposed.
  • the fork-shaped receptacle can have two fork tines. One of the fork tines can be inserted into an insertion channel of the second housing part of the sterile adapter.
  • the fork tines can each have at least one locking element.
  • the locking element can be designed in the form of a locking projection.
  • the locking element can be designed at a free end of the respective fork tine.
  • the fork tines When the sterile adapter is placed on the drive unit, the fork tines can be elastically deformed at the insertion bevels of the insertion channels, i.e. bent outwards, for example. As soon as the sterile adapter has reached its final position on the drive unit, the locking elements on the fork tines engage with the corresponding locking elements on the second housing part of the sterile adapter. Due to the pre-tension generated by the elastic deformation of the fork tines, the locking elements on the fork tines lock or "snap" into the locking elements on the second housing part. In this way, the sterile adapter can be held on the drive unit.
  • the drive unit can have a data interface. Data and information can be exchanged between the drive unit and the surgical instrument via the data interface.
  • the data interface can be used, for example, to identify the surgical instrument coupled to the drive unit.
  • the present invention relates to a sterile drive system for a surgical instrument which has a drive unit and a sterile adapter according to the type described above. Furthermore, the sterile drive system can comprise a surgical instrument.
  • Figure 1 is a perspective view of a drive unit attachable to a robot arm
  • Figures 2 and 3 are perspective views of a sterile adapter according to an embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a perspective sectional view of the sterile adapter and the drive unit with the sterile adapter placed on the drive unit;
  • Figure 5 is a perspective view of a surgical instrument
  • Figure 6 is a perspective view of a sterile drive system according to the invention.
  • Figure 7 is a perspective view of the drive system according to Figure 6 mounted on a robot arm.
  • FIG 1 shows a perspective view of a drive unit 64 that can be coupled to a sterile adapter 10.
  • the drive unit 64 has a pivot mechanism 66, via which the bending of an instrument tip of a surgical instrument (not shown in Figure 1) can be controlled.
  • the pivot mechanism 66 is driven by two racks 68 and 70 and two segmented gears 72 and 74.
  • the gears 72 and 74 are rotatably mounted on a housing 76 of the drive unit 64.
  • the gears 72 and 74 can be rotated about a first axis of rotation D1.
  • the pivot mechanism 66 has a bracket or a rocker 78.
  • the rocker 78 is rotatably mounted on the housing 76 together with the gears 72 and 74 and can be pivoted about the axis of rotation D1.
  • segmented bevel gears 80 and 82 are provided, which can be rotated on the bevel gear sections 84 and 86 mounted on the rocker 78 are in engagement.
  • the bevel gears 80 and 82 can also be pivoted about the axis of rotation D1.
  • the bevel gear sections 84 and 86 are coupled to a fork-shaped holder 88.
  • the fork-shaped holder 88 can be rotated about the axis of rotation D2 via the bevel gears 80, 82 and the bevel gear sections 84, 86.
  • the fork-shaped holder 88 and the bevel gear sections 84, 86 are rotatably mounted on a base 90 of the rocker 78. Accordingly, the fork-shaped holder 88 can be rotated and pivoted about the two axes of rotation D1 and D2 via the appropriate control of the bevel gears 80, 82, which are in engagement with the bevel gear sections 84, 86.
  • the fork-shaped holder 88 has two fork tines 92 and 94 which protrude from the base 96 of the fork-shaped holder 88 parallel to the axis of rotation D2.
  • Locking elements 98 and 100 are provided at the free ends of the fork tines 92 and 94.
  • the locking elements 98 and 100 are designed as locking projections 98 and 100.
  • the locking projections 98 and 100 are formed on the inner sides of the fork tines 92 and 94 facing one another.
  • the fork tines 92 and 94 are made of a material that is as rigid as possible.
  • the fork tines 92 and 94 can be made of steel, for example.
  • the housing 76 also has a receptacle 102 for the shaft 126 with the shaft axis S of the surgical instrument 46 (see Figure 5).
  • the drive unit 64 also has spring-loaded coupling elements 104, 106 and 108.
  • the coupling elements 104, 106 and 108 can have a positive contour (not shown) that is designed to transmit rotary movements to corresponding counterparts on the sterile adapter 10 and/or on the surgical instrument 46.
  • the coupling elements 104, 106 and 108 can be designed as coupling disks.
  • a data interface 110 can be seen that is designed to exchange data and information between the drive unit 64 and the surgical instrument 46.
  • the data interface 110 is arranged in the direction of the second axis of rotation D2 above the middle coupling disk 108.
  • FIGS 2 and 3 show perspective views of a sterile adapter 10.
  • the sterile adapter 10 is hood-shaped and can cover the drive unit 64.
  • the sterile adapter 10 has a first housing part 12 and a second housing part 14.
  • the first housing part 12 and the second housing part 14 are connected via a elastic section 16.
  • the first housing part 12 can have a box-shaped basic form.
  • the second housing part 14 is designed to transmit movements to the surgical instrument 46.
  • the second housing part 14 has two holding elements 18 and 20 which are designed to hold the sterile adapter 10 on the drive unit 64.
  • the second housing part 14 receives at least the two fork prongs 92 and 94 of the fork-shaped receptacle 88.
  • the elastic section 16 allows movements of the fork-shaped receptacle 88 so that the movements of the fork-shaped receptacle 88 can be transmitted to the surgical instrument 46 via the second housing part 14 of the sterile adapter 10.
  • the elastic section 16 is designed in such a way that it can absorb all rotational and pivoting movements of the pivot mechanism 66 and is nevertheless hygienically sealed so that no germ-permeable passages are formed between the unsterile drive unit 64 and the sterile surgical instrument 46.
  • the elastic section 16 can extend outside around the second housing part 14.
  • the second housing part 14 has a receptacle 34 which is designed to receive a transmission element 52 on the surgical instrument 46 (see Figure 5).
  • the transmission element 52 serves to transmit the movements generated by the pivoting mechanism 66 of the drive unit 64 to the surgical instrument 46.
  • the second housing part 14 also has a slot 112 which leads to the receptacle 34.
  • the shaft 126 of the surgical instrument 46 can be inserted into the receptacle 34 from above via the slot 112, so that the shaft 126 does not have to be threaded through the receptacle 34 along the longitudinal axis L of the drive unit 64 when coupling it to the surgical instrument 46.
  • the first housing part 12 further comprises a receiving channel 118 in which the shaft 126 of the surgical instrument 46 can extend.
  • the receiving channel 118 is adapted to the shape or contour of the receptacle 102 of the drive unit 64.
  • the second housing part 14 has two holding elements 18 and 20, which form the receptacle 34 between them.
  • the holding elements 18 and 20 each have a gripping surface 114 and 116.
  • the gripping surfaces 114 and 116 can be ribbed.
  • the second housing part 14 can be pressed together in order to be able to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64.
  • the two holding elements 18 and 20 can be pushed towards each other via the gripping surfaces 114 and 116. be moved, ie the second housing part 14 can be elastically deformed to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64.
  • the sterile adapter 10 can have coupling elements 36, 38, 40 which serve to transmit rotary movements of the drives of the drive unit 64 to the drive disks on the surgical instrument 46.
  • the coupling elements 36, 38, 40 can be disk-shaped or wave-shaped. Furthermore, the coupling elements 36, 38, 40 are designed to be hygienically tight.
  • the coupling elements 36, 38, 40 can be spring-loaded to make it easier to place the sterile adapter 10 on the drive unit 64 and to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64.
  • the coupling elements 36, 38, 40 can be arranged on a coupling surface 43 of the sterile adapter 10 which runs essentially perpendicular to the longitudinal axis L. This coupling surface 43 is designed to correspond to the coupling surface 54 on the surgical instrument 46.
  • the sterile adapter 10 further comprises at least one region or element 44 which allows the exchange of data between the drive unit 64 and the surgical instrument 46.
  • This region or element 44 can be arranged on the first housing part 12. In particular, this region or element 44 can be located above the coupling elements 36, 38, 40. The region or element 44 can also be arranged on the coupling surface 43 of the sterile adapter wall.
  • the sterile adapter 10 can be connected to a sterile cover or sterile shield 42 which can at least partially cover a robot arm 144 (see Figure 7).
  • FIG 4 shows a perspective sectional view of the sterile adapter 10 and the drive unit 64 during the coupling process.
  • the drive unit 64 has the pivot mechanism 66, the drive rods 68, 70 and the gears 72 and 74.
  • the pivot mechanism 66 comprises a rocker 78, on the base 90 of which the fork-shaped receptacle 88 is rotatably mounted via a roller bearing 120.
  • the fork-shaped receptacle 88 is coupled to the conical tooth sections 84 and 86, which are arranged between the rocker 78 and the fork-shaped receptacle 88.
  • the roller bearing 120 is connected to the conical tooth sections 84 and 86 for the rotatable mounting of the fork-shaped receptacle 88.
  • the conical tooth sections 84 and 86 can be driven via the bevel gears 80 and 82.
  • the bevel gears 80, 82 are rotatably mounted on the housing 76 of the drive unit 64 via bearing shafts 122 and 124.
  • the gears 72 and 74 and the rocker 78 are also rotatably mounted on the bearing shafts 122 and 124.
  • the bearing shafts 122 and 124 define the first axis of rotation D1.
  • the second axis of rotation D2 is perpendicular to the axis of rotation D1.
  • the holding elements 18, 20 extend at least in sections parallel to the second axis of rotation D2.
  • the holding elements 18, 20 also extend at least in sections parallel to one another. Starting from the elastic section 16, the holding elements 18, 20 extend along the second axis of rotation D2.
  • Each of the holding elements 18, 20 of the second housing part 14 has a locking element 22, 24.
  • the locking elements 22, 24 are designed in the form of locking recesses 22, 24.
  • Each of the holding elements 18, 20 also has an insertion channel 26, 28 which extends parallel to the second axis of rotation D2.
  • the locking elements 22, 24 are provided at the ends of the insertion channels 26, 28.
  • the locking elements 22, 24 are located in the direction of the second rotation axis D2 at the upper end of the holding elements 18, 20.
  • the insertion channels 26, 28 each have an insertion bevel 30, 32. This end of the insertion channels 26, 28 or of the second housing part 14 is located at the connection point between the second housing part 14 and the elastic section 16.
  • the sterile adapter 10 When the sterile adapter 10 is placed on the drive unit 64, the free ends of the fork tines 92 and 94 come into contact with the insertion bevels 30, 32. The contact with the insertion bevels 30, 32 causes the fork tines 92 and 94 to be bent outwards and pre-tensioned. If the sterile adapter 10 is placed further along the second axis of rotation D2 on the drive unit 64, the locking projections 98, 100 on the fork tines 92, 94 move along the insertion channels 26, 28 until they can lock into the locking recesses 22, 24. A positive connection is created between the locking projections 98, 100 and the locking recesses 22, 24, which holds the sterile adapter 10 on the drive unit 64. In the final position, the sterile adapter 10 completely surrounds the drive unit 64 and forms a germ-impermeable barrier.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a surgical instrument 46.
  • the surgical instrument 46 is designed for proximal coupling with the drive unit 64.
  • the surgical instrument 46 has a housing 48 and an interface 50.
  • the interface 50 is designed for coupling with the drive unit 64.
  • the interface 50 has the transmission element 52, which is used to transmit the movements generated by the drive unit 64 to the surgical instrument 46 is designed.
  • the interface 50 comprises a coupling surface 54 on the housing 48.
  • the coupling surface 54 extends essentially perpendicular to the shaft axis S of the shaft 126 of the surgical instrument 46.
  • the interface 50 comprises drive disks 56, 58 and 60 which are arranged on the coupling surface 54.
  • the drive disks 56, 58, 60 form coupling points 56, 58, 60 for coupling the surgical instrument 46 via the sterile adapter 10 to the drive unit 64.
  • the drive disks 56, 58 and 60 can be coupled to the coupling elements 36, 38, 40 on the sterile adapter 10 in order to be able to transmit the rotary movements generated by the drive unit 64 to the surgical instrument 46.
  • the surgical instrument 64 has a steering gear arranged in the housing, which is not shown in more detail in Figure 5.
  • the steering gear transmits the rotary movements of the drive disks 56, 58, 60 to the shaft axis S in order to cause the desired movement of the instrument 46.
  • Such movements can be, for example, opening movements, closing movements, the rotation of the shaft 126 or the drive of other functions such as the drive of a cutting blade.
  • the transmission element 52 has a receiving opening 128.
  • the swash plate 62 is accommodated in the receiving opening 128.
  • the swash plate 62 can be mounted on the transmission element 52, for example via a roller bearing.
  • Steering wires 130 are attached to the swash plate 62.
  • the steering wires 164 serve to transmit the movements of the swash plate 62 to the tool tip (not shown).
  • the transmission element 52 is arranged along the shaft axis S offset from the coupling surface 54 on the housing 48.
  • the transmission element 52 is arranged on a housing section 132 extending parallel to the shaft axis S. Another housing section 134 extends at an angle to the housing section 132.
  • the shaft axis S runs through the housing section 134.
  • the coupling surface 54, on which the drive disks 56, 58, 60 are arranged, is formed on the housing section 134.
  • the housing 48 is thus L-shaped or angle-shaped.
  • the transmission element 52 can be rectangular or essentially square in cross section. The shape of the transmission element 52 can be described as cuboid-shaped.
  • the surgical instrument 46 can, after being plugged in from the proximal side, prevent the second housing part 14 from being elastically deformed by means of its transmission element 52. in order to be able to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64.
  • the transmission element 52 is accommodated in the receptacle 34 of the second housing part of the sterile adapter 10.
  • the volume of the transmission element 52 of the surgical instrument 64 thus prevents elastic deformation of the second housing part 14 or the holding elements 18, 20 of the second housing part 14.
  • the transmission element 52 is designed such that it can transmit the rotational and pivoting movements generated by the pivot mechanism 66 of the drive unit 64 to the swash plate 62.
  • a tool can be controlled accordingly via the steering wires 130 connected to the swash plate 62.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the drive system 136.
  • the drive unit 64 is connected to a guide device 138.
  • the guide device 138 can be designed as a linear guide.
  • the guide device 138 has a guide projection 140.
  • a trocar 142 is arranged on the guide projection 140.
  • the shaft 126 is aligned with the shaft axis S axially with the axis T of the trocar 142.
  • the surgical instrument 46 is then pushed in the direction of the axis T of the trocar 142 towards the patient until the interface 50 of the surgical instrument 46 comes into contact with the sterile adapter 10 on the drive unit 64. In this way, the surgical instrument 46 is coupled to the drive unit 64.
  • This coupling can be at least partially positive-locking in order to prevent the surgical instrument 46 from accidentally coming loose from the sterile adapter 10.
  • Figure 6 also shows the sterile cover or sterile shield 42, which is connected to the sterile adapter 10 and in particular to the first housing part 12 of the sterile adapter 10.
  • the sterile shield 42 or the sterile cover can cover at least part of the guide device 138 and thus keep it sterile.
  • Figure 7 shows a perspective view of the drive system 136 in the coupled state and in the state attached to a robot arm 144.
  • the drive system 136 is attached to the robot arm 144 via the guide device 138.
  • the surgical instrument 46 is coupled to the drive unit 64 via the sterile adapter 10.
  • the sterile shield or the sterile cover 42 covers at least a part of the robot arm 144.
  • the present invention relates to a sterile adapter 10 for a drive unit 64 that can be attached to a robot arm 144 for operating a surgical instrument 44, wherein the sterile adapter 10 has at least a first housing part 12 and a second housing part 14 that are connected to one another via an elastic section 16, wherein the second housing part 14 is designed to transmit movements to the at least one surgical instrument 44, wherein the second housing part 14 has at least one holding element 18, 20 that is designed to hold the sterile adapter 10 on the drive unit 64.
  • the drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is understood that the features mentioned above can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

The invention relates to a sterile adapter (10) for a drive unit (64), that can be attached to a robotic arm (144), for actuating a surgical instrument (44), wherein the sterile adapter (10) has at least one first housing part (12) and a second housing part (14), which can be connected to one another via an elastic section (16), wherein the second housing part (14) is designed to transmit movements to the at least one surgical instrument (44), wherein the second housing part (14) has at least one retaining element (18, 20) designed for retaining the sterile adapter (10) on the drive unit (64).

Description

Steriladapter für eine an einem Roboterarm anbringbare Antriebseinheit Sterile adapter for a drive unit that can be attached to a robot arm
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steriladapter für eine an einem Roboterarm anbringbare Antriebseinheit zum Betätigen eines chirurgischen Instruments. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein chirurgisches Instrument zur Kopplung einer Antriebseinheit, an der ein solcher Steriladapter angeordnet ist. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein steriles Antriebssystem. The present invention relates to a sterile adapter for a drive unit that can be attached to a robot arm for operating a surgical instrument. The present invention also relates to a surgical instrument for coupling a drive unit on which such a sterile adapter is arranged. The present invention also relates to a sterile drive system.
Aus dem Stand der Technik sind chirurgische Instrumente bekannt, die mit einer an einem Roboterarm anbringbaren Antriebseinheit koppelbar sind. Diese chirurgischen Instrumente können manuell oder von einem Roboter geführt werden und Werkzeuge aufweisen, deren Werkzeugspitze mittels mehrerer ineinandergreifender Schwenkglieder verschwenkt werden kann. Diese Schwenkglieder sind mit einer Vielzahl von Lenkdrähten oder Lenkseilen verbunden, um eine feinfühlige Steuerung der Werkzeugspitze zu erreichen. Mit den Lenkdrähten kann eine gleichmäßige Kraftverteilung in allen Abwicklungsrichtungen erreicht werden. Aus Surgical instruments are known from the state of the art that can be coupled to a drive unit that can be attached to a robot arm. These surgical instruments can be guided manually or by a robot and have tools whose tool tips can be swiveled by means of several interlocking swivel members. These swivel members are connected to a large number of steering wires or steering cables in order to achieve a sensitive control of the tool tip. The steering wires can be used to achieve an even distribution of force in all directions of development.
DE 102019 121 092 A1 ist ein chirurgisches Instrument bekannt, das ein Lenkgetriebe aufweist. Mit dem Lenkgetriebe können die Stellwinkel von zwei Antrieben direkt auf eine räumlich verstellbare Scheibe (Taumelscheibe) übertragen werden, um diese zur Steuerung der Werkzeugspitze auszurichten. Dazu werden an der Taumelscheibe die genannten Lenkdrähte befestigt, sodass sich die Werkzeugspitze durch Ausrichtung der Taumelscheibe stufenlos und flüssig steuern lässt. DE 102019 121 092 A1 discloses a surgical instrument that has a steering gear. The steering gear can be used to transfer the setting angles of two drives directly to a spatially adjustable disk (swash plate) in order to align it to control the tool tip. For this purpose, the steering wires mentioned are attached to the swash plate so that the tool tip can be controlled continuously and smoothly by aligning the swash plate.
Zur Kopplung der Antriebseinheit an dem Roboterarm und dem chirurgischen Instrument ist eine Schnittstelle vorgesehen, die eine lösbare Kopplung des chirurgischen Instruments mit der Antriebseinheit ermöglicht. Da der Roboterarm selbst nicht sterilisiert werden kann, muss dafür Sorge getragen werden, dass die Antriebseinheit und damit verbundene Komponenten steril sind und bleiben. To connect the drive unit to the robot arm and the surgical instrument, an interface is provided that enables a detachable coupling of the surgical instrument to the drive unit. Since the robot arm itself cannot be sterilized, care must be taken to ensure that the drive unit and associated components are and remain sterile.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Steriladapter bereitzustellen, mit dem die Sterilitätsanforderungen für Medizinprodukte von einer Schnittstelle zwischen einem chirurgischen Instrument und einer an einem Roboterarm anbringbaren Antriebseinheit erfüllt werden können. It is an object of the invention to provide a sterile adapter with which the sterility requirements for medical devices can be met by an interface between a surgical instrument and a drive unit attachable to a robot arm.
Diese Aufgabe wird mit einem Steriladapter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Der erfindungsgemäße Steriladapter für eine an einem Roboterarm anbringbare Antriebseinheit zum Betätigen eines chirurgischen Instruments weist zumindest ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf. Das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil sind über einen elastischen Abschnitt miteinander verbunden. Das zweite Gehäuseteil ist zum Übertragen von Bewegungen auf das wenigstens eine chirurgische Instrument ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil weist wenigstens ein Halteelement auf, das zum Halten des Steriladapters an der Antriebseinheit ausgebildet ist. This object is achieved with a sterile adapter having the features of patent claim 1. Further embodiments emerge from the dependent claims. The sterile adapter according to the invention for a drive unit that can be attached to a robot arm for operating a surgical instrument has at least a first housing part and a second housing part. The first housing part and the second housing part are connected to one another via an elastic section. The second housing part is designed to transmit movements to the at least one surgical instrument. The second housing part has at least one holding element that is designed to hold the sterile adapter on the drive unit.
Der Steriladapter kann an einer an einem Roboterarm anbringbaren Antriebseinheit angebracht werden. Der Steriladapter ist dabei so ausgebildet, dass er die Schnittstelle oder die Schnittstellen der Antriebseinheit zu einem chirurgischen Instrument abdeckt, um eine keimundurchlässige Sterilbarriere zu bilden, gleichzeitig jedoch eine Übertragung der von der Antriebseinheit erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument zulässt. Durch den zumindest einen elastischen Abschnitt des Steriladapters können insbesondere die Schwenkbewegungen eines Schwenkmechanismus der Antriebseinheit elastisch von dem Steriladapter aufgenommen und übertragen werden. Gleichzeitig bildet der erfindungsgemäße Steriladapter eine keimundurchlässige Sterilbarriere, die die unsterile Antriebseinheit umgibt. The sterile adapter can be attached to a drive unit that can be attached to a robot arm. The sterile adapter is designed in such a way that it covers the interface or interfaces of the drive unit to a surgical instrument in order to form a germ-impermeable sterile barrier, but at the same time allows the movements generated by the drive unit to be transmitted to the surgical instrument. Due to the at least one elastic section of the sterile adapter, in particular the pivoting movements of a pivoting mechanism of the drive unit can be elastically absorbed and transmitted by the sterile adapter. At the same time, the sterile adapter according to the invention forms a germ-impermeable sterile barrier that surrounds the non-sterile drive unit.
Der Steriladapter kann in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Antriebseinheit mit der Antriebseinheit gekoppelt werden. Das chirurgische Instrument kann entlang seiner Schaftachse von proximal aus mit der Antriebseinheit gekoppelt werden. Die Schaftachse kann dabei die Kopplungsrichtung vorgeben. Der Steriladapter kann senkrecht zur Kopplungsrichtung auf die Antriebseinheit aufgesetzt werden. Die Antriebseinheit kann eine erste Drehachse und eine zweite Drehachse aufweisen. Die erste Drehachse und die zweite Drehachse können senkrecht zueinander verlaufen. Der Steriladapter kann in einer Richtung mit der Antriebseinheit gekoppelt werden, die parallel zu einer der Drehachsen aber senkrecht zur jeweils anderen der Drehachsen verläuft. Der Steriladapter kann derart ausgebildet sein, dass er die Antriebseinheit im Wesentlichen vollständig umgibt. Der Steriladapter kann haubenförmig ausgebildet sein. The sterile adapter can be coupled to the drive unit in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the drive unit. The surgical instrument can be coupled to the drive unit from the proximal side along its shaft axis. The shaft axis can determine the coupling direction. The sterile adapter can be placed on the drive unit perpendicular to the coupling direction. The drive unit can have a first axis of rotation and a second axis of rotation. The first axis of rotation and the second axis of rotation can run perpendicular to one another. The sterile adapter can be coupled to the drive unit in a direction that runs parallel to one of the axes of rotation but perpendicular to the other of the axes of rotation. The sterile adapter can be designed such that it essentially completely surrounds the drive unit. The sterile adapter can be designed in the shape of a hood.
Das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil können aus einem Material hergestellt sein, das sich von dem Material des elastischen Abschnitts unterscheidet. Für das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil kann das gleiche Material verwendet werden Das zweite Gehäuseteil kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt. Das Material für den elastischen Abschnitt kann einen höhere Elastizität als das für das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil verwendete Material aufweisen. The first housing part and the second housing part can be made of a material that is different from the material of the elastic section. The same material can be used for the first housing part and the second housing part. The second housing part can be made of plastic, for example. The material for the elastic section can have a higher elasticity than the material used for the first housing part and/or the second housing part.
Das wenigstens eine Halteelement kann zum Herstellen eines Formschlusses mit der Antriebseinheit ausgebildet sein. Das wenigstens eine Halteelement an dem zweiten Gehäuseteil kann wenigstens ein Rastelement aufweisen. Das wenigstens eine Rastelement kann beispielsweise ein Rastvorsprung oder eine Rastausnehmung sein. Das wenigstens eine Rastelement kann mit korrespondierenden Rastelementen an der Antriebseinheit Zusammenwirken, um den Steriladapter an der Antriebseinheit zu halten. The at least one holding element can be designed to produce a positive connection with the drive unit. The at least one holding element on the second housing part can have at least one locking element. The at least one locking element can be, for example, a locking projection or a locking recess. The at least one locking element can interact with corresponding locking elements on the drive unit in order to hold the sterile adapter on the drive unit.
Das wenigstens eine Halteelement kann einen Einführkanal aufweisen. Der Einführkanal kann wenigstens eine Einführschräge haben. Die wenigstens eine Einführschräge kann für eine leichte Vorspannung eines korrespondierenden Rastelements an der Antriebseinheit sorgen. Die Einführschräge kann eine elastische Deformation des korrespondierenden Rastelements verursachen, sodass das Rastelement der Antriebseinheit bei Erreichen der Befestigungsposition in ein korrespondierendes Rastelement an dem Steriladapter einschnappen oder einrasten kann. The at least one holding element can have an insertion channel. The insertion channel can have at least one insertion bevel. The at least one insertion bevel can ensure a slight pre-tension of a corresponding locking element on the drive unit. The insertion bevel can cause an elastic deformation of the corresponding locking element, so that the locking element of the drive unit can snap or lock into a corresponding locking element on the sterile adapter when the fastening position is reached.
Das zweite Gehäuseteil kann zum Abnehmen des Steriladapters von der Antriebseinheit elastisch deformierbar sein. Beispielsweise kann Druck auf das zweite Gehäuseteil ausgeübt werden, um die Rastverbindung zwischen dem Steriladapter und der Antriebseinheit zu lösen. Das zweite Gehäuseteil kann beispielsweise „zusammengedrückt“ werden, um die Rastverbindung zwischen dem Steriladapter und der Antriebseinheit lösen zu können. An dem zweiten Gehäuseteil kann wenigstens eine Grifffläche ausgebildet sein, über die die Rastverbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Steriladapter gelöst werden kann. Die wenigstens eine Grifffläche kann beispielsweise geriffelt ausgebildet sein. Drückt ein Anwender beispielsweise auf die wenigstens eine Grifffläche und verursacht dadurch eine elastische Deformation des zweiten Gehäuseteils, kann dies zum Lösen des Steriladapters von der Antriebseinheit führen. The second housing part can be elastically deformable in order to remove the sterile adapter from the drive unit. For example, pressure can be exerted on the second housing part in order to release the locking connection between the sterile adapter and the drive unit. The second housing part can, for example, be "pressed together" in order to be able to release the locking connection between the sterile adapter and the drive unit. At least one gripping surface can be formed on the second housing part, via which the locking connection between the drive unit and the sterile adapter can be released. The at least one gripping surface can, for example, be grooved. If a user presses on the at least one gripping surface, for example, and thereby causes an elastic deformation of the second housing part, this can lead to the sterile adapter being released from the drive unit.
Das zweite Gehäuseteil kann wenigstens eine Aufnahme für ein Übertragungselement zum Übertragen der von der Antriebseinheit erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument aufweisen. Das Übertragungselement kann an dem chirurgischen Instrument vorgesehen sein und in der Aufnahme des zweiten Gehäuseteils aufgenommen werden. Das Übertragungselement des chirurgischen Instruments kann in der Aufnahme des zweiten Gehäuseteils vorzugsweise formschlüssig aufge- nommen werden. Das Übertragungselement des chirurgischen Instruments kann verhindern, dass der Steriladapter ungewollt von der Antriebseinheit gelöst werden kann. Das Übertragungselement kann derart ausgebildet sein, dass es eine elastische Deformation des zweiten Gehäuseteils verhindert, da eine derartige elastische Deformation zu einem ungewollten Lösen des Steriladapters führen könnte. Das Übertragungselement kann somit eine Sperre für die elastische Deformation des zweiten Gehäuseteils bilden und das ungewollte Lösen des Steriladapters verhindern. The second housing part can have at least one receptacle for a transmission element for transmitting the movements generated by the drive unit to the surgical instrument. The transmission element can be provided on the surgical instrument and accommodated in the receptacle of the second housing part. The transmission element of the surgical instrument can preferably be positively mounted in the receptacle of the second housing part. The transmission element of the surgical instrument can prevent the sterile adapter from being accidentally released from the drive unit. The transmission element can be designed in such a way that it prevents elastic deformation of the second housing part, since such elastic deformation could lead to the sterile adapter being accidentally released. The transmission element can thus form a barrier for the elastic deformation of the second housing part and prevent the sterile adapter from being accidentally released.
Das erste Gehäuseteil kann wenigstens einen Rastmechanismus aufweisen, der zur Verbindung mit der Antriebseinheit ausgebildet ist. Der Rastmechanismus kann einen oder mehrere Rastvorsprünge aufweisen, die in korrespondierende Rastelemente an der Antriebseinheit eingreifen können. Der Rastmechanismus kann ferner eine oder mehrere Rastausnehmungen aufweisen, die mit korrespondierenden Rastelementen an der Antriebseinheit in Eingriff bringbar sind. The first housing part can have at least one locking mechanism that is designed to be connected to the drive unit. The locking mechanism can have one or more locking projections that can engage in corresponding locking elements on the drive unit. The locking mechanism can also have one or more locking recesses that can be brought into engagement with corresponding locking elements on the drive unit.
Das erste Gehäuseteil kann Kupplungselemente aufweisen, die zum Übertragen der Drehbewegungen von der Antriebseinheit auf das chirurgische Instrument ausgebildet sind. Die Kupplungselemente können in Form von drehbaren Kupplungsscheiben ausgebildet sein, die die Übertragung der Drehbewegungen von den Motortreibscheiben an der Antriebseinheit auf das chirurgische Instrument zulassen. Die Kupplungselemente können gefedert ausgebildet sein. Ferner können die Kupplungselemente so ausgebildet sein, dass sie im gekoppelten Zustand einen Formschluss mit den Motortreibscheiben der Antriebseinheit und/oder mit den korrespondierenden Antriebsscheiben an dem chirurgischen Instrument herstellen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Drehbewegungen von der Antriebseinheit auf das chirurgische Instrument über den Steriladapter übertragen werden können. Die gefederten Kupplungselemente können formschlüssig mit der Antriebseinheit und/oder dem chirurgischen Instrument gekoppelt, beispielsweise formschlüssig mit der Antriebseinheit und/oder dem chirurgischen Instrument ver stet werden. The first housing part can have coupling elements that are designed to transmit the rotary movements from the drive unit to the surgical instrument. The coupling elements can be designed in the form of rotatable coupling disks that allow the rotary movements to be transmitted from the motor drive disks on the drive unit to the surgical instrument. The coupling elements can be designed to be spring-loaded. Furthermore, the coupling elements can be designed such that, when coupled, they create a positive connection with the motor drive disks of the drive unit and/or with the corresponding drive disks on the surgical instrument. This can ensure that the rotary movements can be transmitted from the drive unit to the surgical instrument via the sterile adapter. The spring-loaded coupling elements can be positively coupled to the drive unit and/or the surgical instrument, for example, can be positively secured to the drive unit and/or the surgical instrument.
Der Steriladapter kann einen sterilen Überzug zum Abdecken eines Roboterarms aufweisen. Der sterile Überzug kann beispielsweise eine Folie sein. Der sterile Überzug kann an einer Unterseite des Steriladapters angebracht sein und sich ausgehend von der Unterseite abgewinkelt zu dem Steriladapter erstrecken. Der sterile Überzug kann auch in Form eines Schilds ausgebildet sein, das einen Teil des Roboterarms und/oder zumindest eines Abschnitts einer an der Antriebseinheit angebrachten Führungseinrichtung abdeckt. Der Steriladapter kann wenigstens einen Bereich oder ein Element aufweisen, der oder das den Austausch von Daten zwischen der Antriebseinheit und dem chirurgischen Instrument zulässt. Der Steriladapter kann dementsprechend so ausgebildet sein, dass über eine Datenschnittstelle zwischen der Antriebseinheit und dem chirurgischen Instrument Daten ausgetauscht werden können, obwohl sich der Steriladapter zwischen der Antriebseinheit und dem chirurgischen Instrument befindet. The sterile adapter can have a sterile cover for covering a robot arm. The sterile cover can be a film, for example. The sterile cover can be attached to a bottom side of the sterile adapter and extend from the bottom side at an angle to the sterile adapter. The sterile cover can also be designed in the form of a shield that covers part of the robot arm and/or at least a section of a guide device attached to the drive unit. The sterile adapter can have at least one region or element that allows the exchange of data between the drive unit and the surgical instrument. The sterile adapter can accordingly be designed such that data can be exchanged via a data interface between the drive unit and the surgical instrument, although the sterile adapter is located between the drive unit and the surgical instrument.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein chirurgisches Instrument zur proximalen Kopplung mit einer an einem Roboterarm anbringbaren Antriebseinheit über den voranstehend beschriebenen Steriladapter. Das chirurgische Instrument weist ein Gehäuse und eine Schnittstelle zur Kopplung mit der Antriebseinheit auf, wobei die Schnittstelle ein Übertragungselement aufweist, das zum Übertragen der von der Antriebseinheit erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument ausgebildet ist. The present invention further relates to a surgical instrument for proximal coupling with a drive unit that can be attached to a robot arm via the sterile adapter described above. The surgical instrument has a housing and an interface for coupling with the drive unit, wherein the interface has a transmission element that is designed to transmit the movements generated by the drive unit to the surgical instrument.
Zumindest das Übertragungselement kann derart ausgebildet sein, dass es ein Lösen des Steriladapters im mit der Antriebseinheit gekoppelten Zustand des chirurgischen Instruments blockiert. Das Lösen des Steriladapters kann durch das chirurgische Instrument insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des chirurgischen Instruments und/oder senkrecht zur Kopplungsrichtung des chirurgischen Instruments mit der Antriebseinheit erfolgen. Durch das von dem chirurgischen Instrument blockierte Lösen des Steriladapters kann sichergestellt werden, dass der Steriladapter während einer Operation nicht ungewollt von der Antriebseinheit abgenommen werden kann. At least the transmission element can be designed in such a way that it blocks the sterile adapter from being released when the surgical instrument is coupled to the drive unit. The sterile adapter can be released by the surgical instrument in particular in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the surgical instrument and/or perpendicular to the coupling direction of the surgical instrument with the drive unit. The release of the sterile adapter blocked by the surgical instrument can ensure that the sterile adapter cannot be accidentally removed from the drive unit during an operation.
Das Übertragungselement kann einen viereckigen Querschnitt haben, der beispielsweise im Wesentlichen quadratisch oder rechteckig sein kann. Das Übertragungselement kann eine Aufnahmeöffnung aufweisen, die sich durch das Übertragungselement erstreckt. The transmission element may have a quadrangular cross-section, which may, for example, be substantially square or rectangular. The transmission element may have a receiving opening extending through the transmission element.
Das Übertragungselement kann in der Aufnahme des zweiten Gehäuseteils des Steriladapters aufgenommen werden. Wenn das Übertragungselement in der Aufnahme des zweiten Gehäuseteils des Steriladapters aufgenommen ist, kann das zweite Gehäuseteil des Steriladapters nicht mehr deformiert werden, um den Steriladapter von der Antriebseinheit abnehmen zu können. Ein ungewolltes Lösen oder Abnehmen des Steriladapters ist im gekoppelten Zustand der Antriebseinheit und des chirurgischen Instruments nicht möglich. Die Schnittstelle des chirurgischen Instruments kann eine Kopplungsfläche an dem Gehäuse umfassen. Die Kopplungsfläche kann sich im Wesentlichen senkrecht zur Schaftachse des Schafts des chirurgischen Instruments erstrecken. Die Schnittstelle kann wenigstens eine Antriebsscheibe zur Übertragung von Drehbewegungen von der Antriebseinheit auf das chirurgische Instrument aufweisen. Die wenigstens eine Antriebsscheibe kann an der Kopplungsfläche angeordnet sein. The transmission element can be accommodated in the receptacle of the second housing part of the sterile adapter. When the transmission element is accommodated in the receptacle of the second housing part of the sterile adapter, the second housing part of the sterile adapter can no longer be deformed in order to be able to remove the sterile adapter from the drive unit. Unintentional loosening or removal of the sterile adapter is not possible when the drive unit and the surgical instrument are coupled. The interface of the surgical instrument can comprise a coupling surface on the housing. The coupling surface can extend substantially perpendicular to the shaft axis of the shaft of the surgical instrument. The interface can have at least one drive disk for transmitting rotary movements from the drive unit to the surgical instrument. The at least one drive disk can be arranged on the coupling surface.
Das Übertragungselement kann eine räumlich verstellbare Taumelscheibe aufweisen. Die räumlich verstellbare Taumelscheibe kann in der Aufnahmeöffnung des Übertragungselements aufgenommen sein. Die von der Antriebseinheit erzeugten Stellwinkel können von der Antriebseinheit auf die räumlich verstellbare Taumelscheibe übertragen werden, um diese zur Steuerung der Werkzeugspitze des Werkzeugs an dem chirurgischen Instrument auszurichten. Dazu werden an der Taumelscheibe Lenkdrähte befestigt, sodass die Werkzeugspitze durch Ausrichtung der Taumelscheibe gesteuert werden kann. The transmission element can have a spatially adjustable swash plate. The spatially adjustable swash plate can be accommodated in the receiving opening of the transmission element. The setting angles generated by the drive unit can be transmitted from the drive unit to the spatially adjustable swash plate in order to align it to control the tool tip of the tool on the surgical instrument. For this purpose, steering wires are attached to the swash plate so that the tool tip can be controlled by aligning the swash plate.
Das chirurgische Instrument kann ein Lenkgetriebe aufweisen. Mit dem Lenkgetriebe können die von der Antriebseinheit erzeugten Bewegungen auf die räumlich verstellbare Taumelscheibe und/oder den Schaft des chirurgischen Instruments übertragen werden. The surgical instrument can have a steering gear. The steering gear can be used to transfer the movements generated by the drive unit to the spatially adjustable swash plate and/or the shaft of the surgical instrument.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebseinheit für ein chirurgisches Instrument. Die Antriebseinheit ist an einem Roboterarm anbringbar und zum Koppeln mit einem Steriladapter der voranstehend beschriebenen Art ausgebildet. Die Antriebseinheit kann wenigstens ein Rastelement aufweisen, das mit einem komplementären Rastelement an dem Steriladapter in Eingriff bringbar ist. The present invention also relates to a drive unit for a surgical instrument. The drive unit can be attached to a robot arm and is designed to be coupled to a sterile adapter of the type described above. The drive unit can have at least one locking element that can be brought into engagement with a complementary locking element on the sterile adapter.
Der Steriladapter kann in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Antriebseinheit auf die Antriebseinheit aufgesetzt werden. Der Steriladapter wird über die korrespondierenden Rastelemente des Steriladapters und der Antriebseinheit an der Antriebseinheit gehalten. Der Steriladapter kann die Antriebseinheit vollständig umschließen und eine keimundurchlässige Barriere bilden. The sterile adapter can be placed on the drive unit in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the drive unit. The sterile adapter is held on the drive unit by the corresponding locking elements of the sterile adapter and the drive unit. The sterile adapter can completely enclose the drive unit and form a germ-impermeable barrier.
Die Antriebseinheit kann eine gabelförmige Aufnahme aufweisen. Mit der gabelförmigen Aufnahme können die von der Antriebseinheit erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument übertragen werden. In der gabelförmigen Aufnahme kann das Übertragungselement des chirurgischen Elements aufgenommen werden, wobei in diesem Fall das zweite Gehäuseteil des Steriladapters zwischengeschaltet ist. Die gabelförmigen Aufnahme kann zwei Gabelzinken aufweisen. Einer der Gabelzinken kann in einen Einführkanal des zweiten Gehäuseteils des Steriladapters eingeführt werden. Die Gabelzinken können jeweils wenigstens ein Rastelement aufweisen. Das Rastelement kann in Form eines Rastvorsprungs ausgebildet sein. Das Rastelement kann an einem freien Ende des jeweiligen Gabelzinkens ausgebildet sein. The drive unit can have a fork-shaped holder. The fork-shaped holder can be used to transfer the movements generated by the drive unit to the surgical instrument. The transmission element of the surgical element can be accommodated in the fork-shaped holder, in which case the second housing part of the sterile adapter is interposed. The fork-shaped receptacle can have two fork tines. One of the fork tines can be inserted into an insertion channel of the second housing part of the sterile adapter. The fork tines can each have at least one locking element. The locking element can be designed in the form of a locking projection. The locking element can be designed at a free end of the respective fork tine.
Beim Aufsetzen des Steriladapters auf die Antriebseinheit können die Gabelzinken an den Einführschrägen der Einführkanäle elastisch deformiert, d.h. zum Beispiel nach außen gebogen werden. Sobald der Steriladapter seine Endposition an der Antriebseinheit erreicht hat, greifen die Rastelemente an den Gabelzinken in die korrespondierenden Rastelemente an dem zweiten Gehäuseteil des Steriladapters ein. Aufgrund der durch die elastische Deformation der Gabelzinken erzeugten Vorspannung rasten oder „schnappen“ die Rastelemente an den Gabelzinken in die Rastelemente an dem zweiten Gehäuseteil ein. Auf diese Weise kann der Steriladapter an der Antriebseinheit gehalten werden. When the sterile adapter is placed on the drive unit, the fork tines can be elastically deformed at the insertion bevels of the insertion channels, i.e. bent outwards, for example. As soon as the sterile adapter has reached its final position on the drive unit, the locking elements on the fork tines engage with the corresponding locking elements on the second housing part of the sterile adapter. Due to the pre-tension generated by the elastic deformation of the fork tines, the locking elements on the fork tines lock or "snap" into the locking elements on the second housing part. In this way, the sterile adapter can be held on the drive unit.
Die Antriebseinheit kann eine Datenschnittstelle aufweisen. Über die Datenschnittstelle können Daten und Informationen zwischen der Antriebseinheit und dem chirurgischen Instrument ausgetauscht werden. Die Datenschnittstelle kann beispielsweise zur Identifikation des mit der Antriebseinheit gekoppelten chirurgischen Instruments dienen. The drive unit can have a data interface. Data and information can be exchanged between the drive unit and the surgical instrument via the data interface. The data interface can be used, for example, to identify the surgical instrument coupled to the drive unit.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein steriles Antriebssystem für ein chirurgisches Instrument das eine Antriebseinheit und einen Steriladapter gemäß der voranstehend beschriebenen Art aufweist. Ferner kann das sterile Antriebssystem ein chirurgisches Instrument umfassen. Furthermore, the present invention relates to a sterile drive system for a surgical instrument which has a drive unit and a sterile adapter according to the type described above. Furthermore, the sterile drive system can comprise a surgical instrument.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und im Rahmen der Ansprüche sinnvoll in Kombination verwenden. The invention is explained below using figures as examples. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and use them in combination as appropriate within the scope of the claims.
Falls von einem bestimmten Objekt mehr als ein Exemplar vorhanden ist, ist ggf. nur eines davon in den Figuren und in der Beschreibung mit einem Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung dieses Exemplars kann entsprechend auf die anderen Exemplare von dem Objekt übertragen werden. Sind Objekte insbesondere mittels Zah- lenwörtern, wie beispielsweise erstes, zweites, drittes Objekt etc. benannt, dienen diese der Benennung und/oder Zuordnung von Objekten. Demnach können beispielsweise ein erstes Objekt und ein drittes Objekt, jedoch kein zweites Objekt umfasst sein. Allerdings könnten anhand von Zahlenwörtern zusätzlich auch eine Anzahl und/oder eine Reihenfolge von Objekten ableitbar sein. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. If there is more than one example of a particular object, only one of them may be provided with a reference symbol in the figures and in the description. The description of this example can be transferred to the other examples of the object accordingly. If objects are identified in particular by means of numbers, If objects are named with numeral words such as first, second, third object, etc., these serve to name and/or assign objects. Accordingly, for example, a first object and a third object, but not a second object, may be included. However, a number and/or sequence of objects could also be derived from numeral words. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Es stellen dar: They represent:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer an einem Roboterarm anbringbaren Antriebseinheit; Figure 1 is a perspective view of a drive unit attachable to a robot arm;
Figuren 2 und 3 perspektivische Ansichten eines Steriladapters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Figures 2 and 3 are perspective views of a sterile adapter according to an embodiment of the invention;
Figur 4 eine perspektivische Schnittansicht des Steriladapters und der Antriebseinheit im auf die Antriebseinheit aufgesetzt Zustand des Steriladapters; Figure 4 is a perspective sectional view of the sterile adapter and the drive unit with the sterile adapter placed on the drive unit;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines chirurgischen Instruments; Figure 5 is a perspective view of a surgical instrument;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines sterilen Antriebssystems gemäß der Erfindung; und Figure 6 is a perspective view of a sterile drive system according to the invention; and
Figur 7 eine perspektivische Ansicht des Antriebssystems gemäß Figur 6 im an einem Roboterarm angebrachten Zustand. Figure 7 is a perspective view of the drive system according to Figure 6 mounted on a robot arm.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit 64, die mit einem Steriladapter 10 koppelbar ist. Die Antriebseinheit 64 weist einen Schwenkmechanismus 66 auf, über den die Abwinklung einer Instrumentenspitze eines chirurgischen Instruments (in Figur 1 nicht gezeigt) gesteuert werden kann. Der Schwenkmechanismus 66 wird von zwei Zahnstangen 68 und 70 und zwei segmentweise ausgebildeten Zahnrädern 72 und 74 angetrieben. Die Zahnräder 72 und 74 sind an einem Gehäuse 76 der Antriebseinheit 64 drehbar gelagert. Die Zahnräder 72 und 74 können um eine erste Drehachse D1 verdreht werden. Der Schwenkmechanismus 66 weist einen Bügel oder eine Wippe 78 auf. Die Wippe 78 ist zusammen mit den Zahnrädern 72 und 74 drehbar an dem Gehäuse 76 gelagert und kann um die Drehachse D1 verschwenkt werden. In axialer Richtung der Drehachse D1 einwärts sind segmentweise ausgebildete Kegelräder 80 und 82 vorgesehen, die mit drehbar an der Wippe 78 gelagerten Kegelverzahnungsabschnitten 84 und 86 in Eingriff stehen. Die Kegelräder 80 und 82 können ebenfalls um die Drehachse D1 verschwenkt werden. Die Kegelverzahnungsabschnitte 84 und 86 sind mit einer gabelförmigen Aufnahme 88 gekoppelt. Über die Kegelräder 80, 82 und die Kegelverzahnungsabschnitte 84, 86 kann die gabelförmige Aufnahme 88 um die Drehachse D2 verdreht werden. Dazu sind die gabelförmige Aufnahme 88 und die Kegelradabschnitte 84, 86 drehbar an einem Boden 90 der Wippe 78 gelagert. Dementsprechend kann die gabelförmige Aufnahme 88 über die entsprechende Ansteuerung der Kegelräder 80, 82, die mit den Kegelverzahnungsabschnitten 84, 86 in Eingriff stehen, um die beiden Drehachsen D1 und D2 verdreht und verschwenkt werden. Figure 1 shows a perspective view of a drive unit 64 that can be coupled to a sterile adapter 10. The drive unit 64 has a pivot mechanism 66, via which the bending of an instrument tip of a surgical instrument (not shown in Figure 1) can be controlled. The pivot mechanism 66 is driven by two racks 68 and 70 and two segmented gears 72 and 74. The gears 72 and 74 are rotatably mounted on a housing 76 of the drive unit 64. The gears 72 and 74 can be rotated about a first axis of rotation D1. The pivot mechanism 66 has a bracket or a rocker 78. The rocker 78 is rotatably mounted on the housing 76 together with the gears 72 and 74 and can be pivoted about the axis of rotation D1. In the axial direction of the rotation axis D1 inwards, segmented bevel gears 80 and 82 are provided, which can be rotated on the bevel gear sections 84 and 86 mounted on the rocker 78 are in engagement. The bevel gears 80 and 82 can also be pivoted about the axis of rotation D1. The bevel gear sections 84 and 86 are coupled to a fork-shaped holder 88. The fork-shaped holder 88 can be rotated about the axis of rotation D2 via the bevel gears 80, 82 and the bevel gear sections 84, 86. For this purpose, the fork-shaped holder 88 and the bevel gear sections 84, 86 are rotatably mounted on a base 90 of the rocker 78. Accordingly, the fork-shaped holder 88 can be rotated and pivoted about the two axes of rotation D1 and D2 via the appropriate control of the bevel gears 80, 82, which are in engagement with the bevel gear sections 84, 86.
Zur Übertragung dieser Bewegungen auf ein chirurgisches Instrument 46 und insbesondere auf eine Taumelscheibe 62 des chirurgischen Instruments 46 (siehe Figur 5), weist die gabelförmige Aufnahme 88 zwei Gabelzinken 92 und 94 auf, die vom Boden 96 der gabelförmigen Aufnahme 88 parallel zur Drehachse D2 vorstehen. An den freien Enden der Gabelzinken 92 und 94 sind Rastelemente 98 und 100 vorgesehen. Die Rastelemente 98 und 100 sind als Rastvorsprünge 98 und 100 ausgebildet. Die Rastvorsprünge 98 und 100 sind an den aufeinander zuweisenden Innenseiten der Gabelzinken 92 und 94 ausgebildet. Die Gabelzinken 92 und 94 sind aus einem möglichst steifen Material hergestellt. Die Gabelzinken 92 und 94 können beispielsweise aus Stahl hergestellt sein. To transmit these movements to a surgical instrument 46 and in particular to a swash plate 62 of the surgical instrument 46 (see Figure 5), the fork-shaped holder 88 has two fork tines 92 and 94 which protrude from the base 96 of the fork-shaped holder 88 parallel to the axis of rotation D2. Locking elements 98 and 100 are provided at the free ends of the fork tines 92 and 94. The locking elements 98 and 100 are designed as locking projections 98 and 100. The locking projections 98 and 100 are formed on the inner sides of the fork tines 92 and 94 facing one another. The fork tines 92 and 94 are made of a material that is as rigid as possible. The fork tines 92 and 94 can be made of steel, for example.
Das Gehäuse 76 weist ferner eine Aufnahme 102 für den Schaft 126 mit der Schaftachse S des chirurgischen Instruments 46 auf (siehe Figur 5). Die Antriebseinheit 64 weist ferner gefederte Kupplungselemente 104, 106 und 108 auf. Die Kupplungselemente 104, 106 und 108 können eine formschlüssige Kontur (nicht dargestellt) aufweisen, die zur Übertragung von Drehbewegungen auf entsprechende Gegenstücke an dem Steriladapter 10 und/oder an dem chirurgischen Instrument 46 ausgebildet ist. Die Kupplungselemente 104, 106 und 108 können als Kupplungsscheiben ausgebildet sein. Zudem ist eine Datenschnittstelle 110 erkennbar, die zum Austausch von Daten und Informationen zwischen der Antriebseinheit 64 und dem chirurgischen Instrument 46 ausgebildet ist. Die Datenschnittstelle 110 ist in Richtung der zweiten Drehachse D2 über der mittleren Kupplungsscheibe 108 angeordnet. The housing 76 also has a receptacle 102 for the shaft 126 with the shaft axis S of the surgical instrument 46 (see Figure 5). The drive unit 64 also has spring-loaded coupling elements 104, 106 and 108. The coupling elements 104, 106 and 108 can have a positive contour (not shown) that is designed to transmit rotary movements to corresponding counterparts on the sterile adapter 10 and/or on the surgical instrument 46. The coupling elements 104, 106 and 108 can be designed as coupling disks. In addition, a data interface 110 can be seen that is designed to exchange data and information between the drive unit 64 and the surgical instrument 46. The data interface 110 is arranged in the direction of the second axis of rotation D2 above the middle coupling disk 108.
Die Figuren 2 und 3 zeigen perspektivische Ansichten eines Steriladapters 10. Der Steriladapter 10 ist haubenförmig ausgebildet und kann die Antriebseinheit 64 abdecken. Der Steriladapter 10 weist ein erstes Gehäuseteil 12 und ein zweites Gehäuseteil 14 auf. Das erste Gehäuseteil 12 und das zweite Gehäuseteil 14 sind über einen elastischen Abschnitt 16 miteinander verbunden. Das erste Gehäuseteil 12 kann eine kastenförmige Grundform aufweisen. Das zweite Gehäuseteil 14 ist zum Übertragen von Bewegungen auf das chirurgisches Instrument 46 ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 14 weist zwei Halteelemente 18 und 20 auf, die zum Halten des Steriladapters 10 an der Antriebseinheit 64 ausgebildet sind. Das zweite Gehäuseteil 14 nimmt zumindest die beiden Gabelzinken 92 und 94 der gabelförmigen Aufnahme 88 auf. Der elastische Abschnitt 16 lässt Bewegungen der gabelförmigen Aufnahme 88 zu, sodass die Bewegungen der gabelförmigen Aufnahme 88 über das zweite Gehäuseteil 14 des Steriladapters 10 auf das chirurgische Instrument 46 übertragen werden können. Der elastische Abschnitt 16 ist dabei derart ausgebildet, dass er alle Dreh- und Schwenkbewegungen des Schwenkmechanismus 66 aufnehmen kann und dennoch hygienisch dicht ist, sodass keine keimdurchlässigen Durchgänge zwischen der unsterilen Antriebseinheit 64 und dem sterilen chirurgischen Instrument 46 gebildet werden. Der elastische Abschnitt 16 kann sich außen um das zweite Gehäuseteil 14 herum erstrecken. Figures 2 and 3 show perspective views of a sterile adapter 10. The sterile adapter 10 is hood-shaped and can cover the drive unit 64. The sterile adapter 10 has a first housing part 12 and a second housing part 14. The first housing part 12 and the second housing part 14 are connected via a elastic section 16. The first housing part 12 can have a box-shaped basic form. The second housing part 14 is designed to transmit movements to the surgical instrument 46. The second housing part 14 has two holding elements 18 and 20 which are designed to hold the sterile adapter 10 on the drive unit 64. The second housing part 14 receives at least the two fork prongs 92 and 94 of the fork-shaped receptacle 88. The elastic section 16 allows movements of the fork-shaped receptacle 88 so that the movements of the fork-shaped receptacle 88 can be transmitted to the surgical instrument 46 via the second housing part 14 of the sterile adapter 10. The elastic section 16 is designed in such a way that it can absorb all rotational and pivoting movements of the pivot mechanism 66 and is nevertheless hygienically sealed so that no germ-permeable passages are formed between the unsterile drive unit 64 and the sterile surgical instrument 46. The elastic section 16 can extend outside around the second housing part 14.
Das zweite Gehäuseteil 14 weist eine Aufnahme 34 auf, die zur Aufnahme eines Übertragungselements 52 an dem chirurgischen Instrument 46 (siehe Figur 5) ausgebildet ist. Das Übertragungselement 52 dient zum Übertragen der von dem Schwenkmechanismus 66 der Antriebseinheit 64 erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument 46. Das zweite Gehäuseteil 14 weist ferner einen Schlitz 112 auf, der zur Aufnahme 34 führt. Über den Schlitz 112 kann der Schaft 126 des chirurgischen Instruments 46 in die Aufnahme 34 von oben eingesetzt werden, sodass der Schaft 126 beim Koppeln mit dem chirurgischen Instrument 46 nicht entlang der Längsachse L der Antriebseinheit 64 durch die Aufnahme 34 gefädelt werden muss. The second housing part 14 has a receptacle 34 which is designed to receive a transmission element 52 on the surgical instrument 46 (see Figure 5). The transmission element 52 serves to transmit the movements generated by the pivoting mechanism 66 of the drive unit 64 to the surgical instrument 46. The second housing part 14 also has a slot 112 which leads to the receptacle 34. The shaft 126 of the surgical instrument 46 can be inserted into the receptacle 34 from above via the slot 112, so that the shaft 126 does not have to be threaded through the receptacle 34 along the longitudinal axis L of the drive unit 64 when coupling it to the surgical instrument 46.
Das erste Gehäuseteil 12 weist ferner einen Aufnahmekanal 118 auf, in dem sich der Schaft 126 des chirurgischen Instruments 46 erstrecken kann. Der Aufnahmekanal 118 ist an die Form bzw. die Kontur der Aufnahme 102 der Antriebseinheit 64 angepasst. The first housing part 12 further comprises a receiving channel 118 in which the shaft 126 of the surgical instrument 46 can extend. The receiving channel 118 is adapted to the shape or contour of the receptacle 102 of the drive unit 64.
Das zweite Gehäuseteil 14 weist zwei Halteelemente 18 und 20 auf, die die Aufnahme 34 zwischen sich ausbilden. Die Halteelemente 18 und 20 weisen jeweils eine Grifffläche 114 und 116 auf. Die Griffflächen 114 und 116 können geriffelt ausgebildet sein. Das zweite Gehäuseteil 14 kann zusammengedrückt werden, um den Steriladapter 10 von der Antriebseinheit 64 abnehmen zu können. Dazu können die beiden Halteelemente 18 und 20 über die Griffflächen 114 und 116 aufeinander zu bewegt werden, d. h. das zweite Gehäuseteil 14 kann elastisch zum Abnehmen des Steriladapters 10 von der Antriebseinheit 64 deformiert werden. The second housing part 14 has two holding elements 18 and 20, which form the receptacle 34 between them. The holding elements 18 and 20 each have a gripping surface 114 and 116. The gripping surfaces 114 and 116 can be ribbed. The second housing part 14 can be pressed together in order to be able to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64. For this purpose, the two holding elements 18 and 20 can be pushed towards each other via the gripping surfaces 114 and 116. be moved, ie the second housing part 14 can be elastically deformed to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64.
Der Steriladapter 10 kann Kupplungselemente 36, 38, 40 aufweisen, die zum Übertragen von Drehbewegungen der Antriebe der Antriebseinheit 64 auf die Antriebsscheiben an dem chirurgischen Instrument 46 dienen. Die Kupplungselemente 36, 38, 40 können scheibenförmigen oder wellenförmig ausgebildet sein. Ferner sind die Kupplungselemente 36, 38, 40 hygienisch dicht ausgebildet. Die Kupplungselemente 36, 38, 40 können gefedert ausgebildet sein, um das Aufsetzen des Steriladapters 10 auf die Antriebseinheit 64 und das Abnehmen des Steriladapters 10 von der Antriebseinheit 64 zu erleichtern. Die Kupplungselemente 36, 38, 40 können an einer Kopplungsfläche 43 des Steriladapters 10 angeordnet sein, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L verläuft. Diese Kopplungsfläche 43 ist korrespondierend mit der Kopplungsfläche 54 an dem chirurgischen Instrument 46 ausgebildet. The sterile adapter 10 can have coupling elements 36, 38, 40 which serve to transmit rotary movements of the drives of the drive unit 64 to the drive disks on the surgical instrument 46. The coupling elements 36, 38, 40 can be disk-shaped or wave-shaped. Furthermore, the coupling elements 36, 38, 40 are designed to be hygienically tight. The coupling elements 36, 38, 40 can be spring-loaded to make it easier to place the sterile adapter 10 on the drive unit 64 and to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64. The coupling elements 36, 38, 40 can be arranged on a coupling surface 43 of the sterile adapter 10 which runs essentially perpendicular to the longitudinal axis L. This coupling surface 43 is designed to correspond to the coupling surface 54 on the surgical instrument 46.
Der Steriladapter 10 weist ferner zumindest einen Bereich oder ein Element 44 auf, der oder das den Austausch von Daten zwischen der Antriebseinheit 64 und dem chirurgischen Instrument 46 zulässt. Dieser Bereich oder dieses Element 44 kann an dem ersten Gehäuseteil 12 angeordnet sein. Insbesondere kann sich dieser Bereich oder dieses Element 44 oberhalb der Kupplungselemente 36, 38, 40 befinden. Auch der Bereich oder das Element 44 kann an der Kopplungsfläche 43 des Steriladapters Wangeordnet sein. Der Steriladapter 10 kann mit einem sterilen Überzug oder sterilen Schild 42 verbunden sein, der oder das einen Roboterarm 144 zumindest teilweise abdeckt kann (siehe Figur 7). The sterile adapter 10 further comprises at least one region or element 44 which allows the exchange of data between the drive unit 64 and the surgical instrument 46. This region or element 44 can be arranged on the first housing part 12. In particular, this region or element 44 can be located above the coupling elements 36, 38, 40. The region or element 44 can also be arranged on the coupling surface 43 of the sterile adapter wall. The sterile adapter 10 can be connected to a sterile cover or sterile shield 42 which can at least partially cover a robot arm 144 (see Figure 7).
Figur 4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht des Steriladapters 10 und der Antriebseinheit 64 während des Kopplungsvorgangs. Die Antriebseinheit 64 weist den Schwenkmechanismus 66, die Antriebsstangen 68, 70 und die Zahnräder 72 und 74 auf. Der Schwenkmechanismus 66 umfasst eine Wippe 78, an deren Boden 90 die gabelförmige Aufnahme 88 über ein Wälzlager 120 drehbar gelagert ist. Die gabelförmige Aufnahme 88 ist mit den Kegelverzahnungsabschnitten 84 und 86 gekoppelt, die zwischen der Wippe 78 und der gabelförmigen Aufnahme 88 angeordnet sind. Das Wälzlager 120 steht mit den Kegelverzahnungsabschnitten 84 und 86 zur drehbaren Lagerung der gabelförmigen Aufnahme 88 in Verbindung. Die Kegelverzahnungsabschnitte 84 und 86 können über die Kegelräder 80 und 82 angetrieben werden. Die Kegelräder 80, 82 sind über Lagerwellen 122 und 124 drehbar an dem Gehäuse 76 der Antriebseinheit 64 gelagert. An den Lagerwellen 122 und 124 sind ferner die Zahnräder 72 und 74 und die Wippe 78 drehbar gelagert. Die Lagerwellen 122 und 124 definieren die erste Drehachse D1. Die zweite Drehachse D2 verläuft senkrecht zur Drehachse D1 . Figure 4 shows a perspective sectional view of the sterile adapter 10 and the drive unit 64 during the coupling process. The drive unit 64 has the pivot mechanism 66, the drive rods 68, 70 and the gears 72 and 74. The pivot mechanism 66 comprises a rocker 78, on the base 90 of which the fork-shaped receptacle 88 is rotatably mounted via a roller bearing 120. The fork-shaped receptacle 88 is coupled to the conical tooth sections 84 and 86, which are arranged between the rocker 78 and the fork-shaped receptacle 88. The roller bearing 120 is connected to the conical tooth sections 84 and 86 for the rotatable mounting of the fork-shaped receptacle 88. The conical tooth sections 84 and 86 can be driven via the bevel gears 80 and 82. The bevel gears 80, 82 are rotatably mounted on the housing 76 of the drive unit 64 via bearing shafts 122 and 124. The gears 72 and 74 and the rocker 78 are also rotatably mounted on the bearing shafts 122 and 124. The bearing shafts 122 and 124 define the first axis of rotation D1. The second axis of rotation D2 is perpendicular to the axis of rotation D1.
Die Halteelemente 18, 20 erstrecken sich zumindest abschnittsweise parallel zur zweiten Drehachse D2. Die Halteelemente 18, 20 erstrecken sich auch zumindest abschnittsweise parallel zueinander. Ausgehend von dem elastischen Abschnitt 16 erstrecken sich die Halteelemente 18, 20 entlang der zweiten Drehachse D2. Jedes der Halteelemente 18, 20 des zweiten Gehäuseteils 14 weist eine Rastelement 22, 24 auf. Die Rastelemente 22, 24 sind in Form von Rastausnehmungen 22, 24 ausgebildet. Jedes der Halteelemente 18, 20 weist ferner einen Einführkanal 26, 28 auf, der sich parallel zur zweiten Drehachse D2 erstreckt. An den Enden der Einführkanäle 26, 28 sind die Rastelemente 22, 24 vorgesehen. Die Rastelemente 22, 24 befinden sich in Richtung der zweiten Drehachse D2 am oberen Ende der Halteelemente 18, 20. An ihrem anderen Ende weisen die Einführkanäle 26, 28 jeweils eine Einführschräge 30, 32 auf. Dieses endete Einführkanäle 26, 28 bzw. des zweiten Gehäuseteils 14 befindet sich an der Verbindungsstelle zwischen dem zweiten Gehäuseteil 14 und dem elastischen Abschnitt 16. The holding elements 18, 20 extend at least in sections parallel to the second axis of rotation D2. The holding elements 18, 20 also extend at least in sections parallel to one another. Starting from the elastic section 16, the holding elements 18, 20 extend along the second axis of rotation D2. Each of the holding elements 18, 20 of the second housing part 14 has a locking element 22, 24. The locking elements 22, 24 are designed in the form of locking recesses 22, 24. Each of the holding elements 18, 20 also has an insertion channel 26, 28 which extends parallel to the second axis of rotation D2. The locking elements 22, 24 are provided at the ends of the insertion channels 26, 28. The locking elements 22, 24 are located in the direction of the second rotation axis D2 at the upper end of the holding elements 18, 20. At their other end, the insertion channels 26, 28 each have an insertion bevel 30, 32. This end of the insertion channels 26, 28 or of the second housing part 14 is located at the connection point between the second housing part 14 and the elastic section 16.
Beim Aufsetzen des Steriladapters 10 auf die Antriebseinheit 64 gelangen die freien Enden der Gabelzinken 92 und 94 in Kontakt mit den Einführschrägen 30, 32. Durch den Kontakt mit den Einführschrägen 30, 32 werden die Gabelzinken 92 und 94 nach außen gebogen und vorgespannt. Wird der Steriladapter 10 weiter entlang der zweiten Drehachse D2 auf die Antriebseinheit 64 aufgesteckt, wandern die Rastvorsprünge 98, 100 an den Gabelzinken 92, 94 an den Einführkanälen 26, 28 entlang, bis sie in die Rastausnehmungen 22, 24 einrasten können. Zwischen den Rastvorsprüngen 98, 100 und den Rastausnehmungen 22, 24 wird ein Formschluss hergestellt, der den Steriladapter 10 an der Antriebseinheit 64 hält. In der Endposition umgibt der Steriladapter 10 die Antriebseinheit 64 vollständig und bildet eine keimundurchlässige Barriere. When the sterile adapter 10 is placed on the drive unit 64, the free ends of the fork tines 92 and 94 come into contact with the insertion bevels 30, 32. The contact with the insertion bevels 30, 32 causes the fork tines 92 and 94 to be bent outwards and pre-tensioned. If the sterile adapter 10 is placed further along the second axis of rotation D2 on the drive unit 64, the locking projections 98, 100 on the fork tines 92, 94 move along the insertion channels 26, 28 until they can lock into the locking recesses 22, 24. A positive connection is created between the locking projections 98, 100 and the locking recesses 22, 24, which holds the sterile adapter 10 on the drive unit 64. In the final position, the sterile adapter 10 completely surrounds the drive unit 64 and forms a germ-impermeable barrier.
Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines chirurgischen Instruments 46. Das chirurgische Instrument 46 ist zur proximalen Kopplung mit der Antriebseinheit 64 ausgebildet. Das chirurgische Instrument 46 weist ein Gehäuse 48 und eine Schnittstelle 50 auf. Figure 5 shows a perspective view of a surgical instrument 46. The surgical instrument 46 is designed for proximal coupling with the drive unit 64. The surgical instrument 46 has a housing 48 and an interface 50.
Die Schnittstelle 50 ist zur Kopplung mit der Antriebseinheit 64 ausgebildet. Die Schnittstelle 50 weist das Übertragungselement 52 auf, das zur Übertragung der von der Antriebseinheit 64 erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument 46 ausgebildet ist. Die Schnittstelle 50 umfasst eine Kopplungsfläche 54 an dem Gehäuse 48. Die Kopplungsfläche 54 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Schaftachse S des Schafts 126 des chirurgischen Instruments 46. Die Schnittstelle 50 umfasst Antriebsscheiben 56, 58 und 60, die an der Kopplungsfläche 54 angeordnet sind. Die Antriebsscheiben 56, 58, 60 bilden Kupplungsstellen 56, 58, 60 zur Kopplung des chirurgischen Instruments 46 über den Steriladapter 10 mit der Antriebseinheit 64. Die Antriebsscheiben 56, 58 und 60 sind mit den Kopplungselementen 36, 38, 40 an dem Steriladapter 10 koppelbar, um die von der Antriebseinheit 64 erzeugten Drehbewegungen auf das chirurgische Instrument 46 übertragen zu können. Das chirurgische Instrument 64 weist ein in dem Gehäuse angeordnetes Lenkgetriebe auf, das in Figur 5 nicht näher dargestellt ist. Das Lenkgetriebe überträgt die Drehbewegungen der Antriebsscheiben 56, 58, 60 auf die Schaftachse S, um dort die gewünschte Bewegung des Instruments 46 zu veranlassen. Derartige Bewegungen können beispielsweise Öffnungsbewegungen, Schließbewegungen, die Rotation des Schafts 126 oder der Antrieb von weiteren Funktionen wie zum Beispiel der Antrieb eines Schneidmessers sein. The interface 50 is designed for coupling with the drive unit 64. The interface 50 has the transmission element 52, which is used to transmit the movements generated by the drive unit 64 to the surgical instrument 46 is designed. The interface 50 comprises a coupling surface 54 on the housing 48. The coupling surface 54 extends essentially perpendicular to the shaft axis S of the shaft 126 of the surgical instrument 46. The interface 50 comprises drive disks 56, 58 and 60 which are arranged on the coupling surface 54. The drive disks 56, 58, 60 form coupling points 56, 58, 60 for coupling the surgical instrument 46 via the sterile adapter 10 to the drive unit 64. The drive disks 56, 58 and 60 can be coupled to the coupling elements 36, 38, 40 on the sterile adapter 10 in order to be able to transmit the rotary movements generated by the drive unit 64 to the surgical instrument 46. The surgical instrument 64 has a steering gear arranged in the housing, which is not shown in more detail in Figure 5. The steering gear transmits the rotary movements of the drive disks 56, 58, 60 to the shaft axis S in order to cause the desired movement of the instrument 46. Such movements can be, for example, opening movements, closing movements, the rotation of the shaft 126 or the drive of other functions such as the drive of a cutting blade.
Das Übertragungselement 52 weist eine Aufnahmeöffnung 128 auf. The transmission element 52 has a receiving opening 128.
In der Aufnahmeöffnung 128 ist die Taumelscheibe 62 aufgenommen. Die Taumelscheibe 62 kann beispielsweise über ein Wälzlager an dem Übertragungselement 52 gelagert sein. An der Taumelscheibe 62 sind Lenkdrähte 130 befestigt. Die Lenkdrähte 164 dienen zur Übertragung der Bewegungen der Taumelscheibe 62 auf die Werkzeugspitze (nicht gezeigt). Das Übertragungselement 52 ist entlang der Schaftachse S versetzt zu der Kopplungsfläche 54 an dem Gehäuse 48 angeordnet. Das Übertragungselement 52 ist an einem sich parallel zur Schaftachse S erstreckenden Gehäuseabschnitt 132 angeordnet. Ein weiterer Gehäuseabschnitt 134 erstreckt sich abgewinkelt zu dem Gehäuseabschnitt 132. Durch den Gehäuseabschnitt 134 verläuft die Schaftachse S. An dem Gehäuseabschnitt 134 ist die Kopplungsfläche 54 ausgebildet, an der die Antriebsscheiben 56, 58, 60 angeordnet sind. Das Gehäuse 48 ist somit L-förmig bzw. winkelförmig ausgebildet. Das Übertragungselement 52 kann im Querschnitt rechteckförmig oder im Wesentlichen quadratisch ausgebildet sein. Die Form des Übertragungselements 52 kann als quaderförmig bezeichnet werden. The swash plate 62 is accommodated in the receiving opening 128. The swash plate 62 can be mounted on the transmission element 52, for example via a roller bearing. Steering wires 130 are attached to the swash plate 62. The steering wires 164 serve to transmit the movements of the swash plate 62 to the tool tip (not shown). The transmission element 52 is arranged along the shaft axis S offset from the coupling surface 54 on the housing 48. The transmission element 52 is arranged on a housing section 132 extending parallel to the shaft axis S. Another housing section 134 extends at an angle to the housing section 132. The shaft axis S runs through the housing section 134. The coupling surface 54, on which the drive disks 56, 58, 60 are arranged, is formed on the housing section 134. The housing 48 is thus L-shaped or angle-shaped. The transmission element 52 can be rectangular or essentially square in cross section. The shape of the transmission element 52 can be described as cuboid-shaped.
Sind die Antriebseinheit 64 und der Steriladapter 10 miteinander gekoppelt, kann das chirurgische Instrument 46 nach dem Aufstecken von proximal aus mit seinem Übertragungselement 52 verhindern, dass das zweite Gehäuseteil 14 elastisch deformiert wird, um den Steriladapter 10 von der Antriebseinheit 64 abnehmen zu können. Das Übertragungselement 52 ist in diesem Zustand in der Aufnahme 34 des zweiten Gehäuseteils des Steriladapters 10 aufgenommen. Das Übertragungselement 52 des chirurgischen Instruments 64 verhindert mit seinem Volumen somit eine elastische Deformation des zweiten Gehäuseteils 14 bzw. der Halteelemente 18, 20 des zweiten Gehäuseteils 14. If the drive unit 64 and the sterile adapter 10 are coupled together, the surgical instrument 46 can, after being plugged in from the proximal side, prevent the second housing part 14 from being elastically deformed by means of its transmission element 52. in order to be able to remove the sterile adapter 10 from the drive unit 64. In this state, the transmission element 52 is accommodated in the receptacle 34 of the second housing part of the sterile adapter 10. The volume of the transmission element 52 of the surgical instrument 64 thus prevents elastic deformation of the second housing part 14 or the holding elements 18, 20 of the second housing part 14.
Das Übertragungselement 52 ist derart ausgebildet, dass es die von dem Schwenkmechanismus 66 der Antriebseinheit 64 erzeugten Dreh- und Schwenkbewegungen auf die Taumelscheibe 62 übertragen kann. Über die mit der Taumelscheibe 62 verbundenen Lenkdrähte 130 kann ein Werkzeug entsprechend angesteuert werden. The transmission element 52 is designed such that it can transmit the rotational and pivoting movements generated by the pivot mechanism 66 of the drive unit 64 to the swash plate 62. A tool can be controlled accordingly via the steering wires 130 connected to the swash plate 62.
Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Antriebssystems 136. Die Antriebseinheit 64 ist mit einer Führungseinrichtung 138 verbunden. Die Führungseinrichtung 138 kann als Linearführung ausgebildet sein. Die Führungseinrichtung 138 weist einen Führungsvorsprung 140 auf. An dem Führungsvorsprung 140 ist ein Trokar 142 angeordnet. Der Schaft 126 wird mit der Schaftachse S axial mit der Achse T des Trokars 142 ausgerichtet. Anschließend wird das chirurgische Instrument 46 in Richtung der Achse T des Trokars 142 in Richtung des Patienten geschoben, bis die Schnittstelle 50 des chirurgischen Instruments 46 mit dem Steriladapter 10 an der Antriebseinheit 64 in Kontakt kommt. Auf diese Weise wird das chirurgische Instrument 46 mit der Antriebseinheit 64 gekoppelt. Diese Kopplung kann zumindest teilweise formschlüssige erfolgen, um ein ungewolltes Lösen des chirurgischen Instruments 46 von dem Steriladapter 10 zu verhindern. Figure 6 shows a perspective view of the drive system 136. The drive unit 64 is connected to a guide device 138. The guide device 138 can be designed as a linear guide. The guide device 138 has a guide projection 140. A trocar 142 is arranged on the guide projection 140. The shaft 126 is aligned with the shaft axis S axially with the axis T of the trocar 142. The surgical instrument 46 is then pushed in the direction of the axis T of the trocar 142 towards the patient until the interface 50 of the surgical instrument 46 comes into contact with the sterile adapter 10 on the drive unit 64. In this way, the surgical instrument 46 is coupled to the drive unit 64. This coupling can be at least partially positive-locking in order to prevent the surgical instrument 46 from accidentally coming loose from the sterile adapter 10.
In Figur 6 ist ferner der sterile Überzug bzw. das sterile Schild 42 gezeigt, der oder das mit dem Steriladapter 10 und insbesondere dem ersten Gehäuseteil 12 des Steriladapters 10 verbunden ist. Das sterile Schild 42 oder der sterile Überzug kann zumindest einen Teil der Führungseinrichtung 138 abdecken und somit steril halten. Figure 6 also shows the sterile cover or sterile shield 42, which is connected to the sterile adapter 10 and in particular to the first housing part 12 of the sterile adapter 10. The sterile shield 42 or the sterile cover can cover at least part of the guide device 138 and thus keep it sterile.
Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Antriebssystems 136 im gekoppelten Zustand und im an einem Roboterarm 144 angebrachten Zustand. Das Antriebssystem 136 ist über die Führungseinrichtung 138 an dem Roboterarm 144 angebracht. Das chirurgische Instrument 46 ist über den Steriladapter 10 mit der Antriebseinheit 64 gekoppelt. Das sterile Schild oder der sterile Überzug 42 decken zumindest einen Teil des Roboterarms 144 ab. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steriladapter 10 für eine an einem Roboterarm 144 anbringbare Antriebseinheit 64 zum Betätigen eines chirurgischen Instruments 44, wobei der Steriladapter 10 zumindest ein erstes Gehäuseteil 12 und ein zweites Gehäuseteil 14 aufweist, die über einen elastischen Abschnitt 16 miteinander verbunden sind, wobei das zweite Gehäuseteil 14 zum Übertragen von Bewegungen auf das wenigstens eine chirurgische Instrument 44 ausgebildet ist, wobei das zweite Gehäuseteil 14 wenigstens ein Halteelement 18, 20 aufweist, das zum Halten des Steriladapters 10 an der Antriebseinheit 64 ausgebildet ist. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Figure 7 shows a perspective view of the drive system 136 in the coupled state and in the state attached to a robot arm 144. The drive system 136 is attached to the robot arm 144 via the guide device 138. The surgical instrument 46 is coupled to the drive unit 64 via the sterile adapter 10. The sterile shield or the sterile cover 42 covers at least a part of the robot arm 144. The present invention relates to a sterile adapter 10 for a drive unit 64 that can be attached to a robot arm 144 for operating a surgical instrument 44, wherein the sterile adapter 10 has at least a first housing part 12 and a second housing part 14 that are connected to one another via an elastic section 16, wherein the second housing part 14 is designed to transmit movements to the at least one surgical instrument 44, wherein the second housing part 14 has at least one holding element 18, 20 that is designed to hold the sterile adapter 10 on the drive unit 64. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is understood that the features mentioned above can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
10 Steriladapter 10 sterile adapters
12 erstes Gehäuseteil 12 first housing part
14 zweites Gehäuseteil 14 second housing part
16 elastische Abschnitt 16 elastic section
18, 20 Halteelement 18, 20 Holding element
22, 24 Rastelement 22, 24 locking element
26, 28 Einführkanal 26, 28 insertion channel
30, 32 Einführschräge 30, 32 insertion bevel
34 Aufnahme 34 Recording
36, 38, 40 Kupplungselemente 36, 38, 40 Coupling elements
42 Sterilüberzug 42 Sterile cover
43 Kopplungsfläche 43 Coupling surface
44 Bereich oder Element für Datenaustausch44 Area or element for data exchange
46 chirurgisches Instrument 46 surgical instrument
48 Gehäuse 48 Housing
50 Schnittstelle 50 Interface
52 Übertragungselement 52 Transmission element
54 Kopplungsfläche 54 Coupling surface
S Schaftachse S shaft axis
56, 58, 60 Kupplungsstelle 56, 58, 60 Coupling point
62 Taumelscheibe 62 Swashplate
64 Antriebseinheit 64 Drive unit
66 Schwenkmechanismus 66 Swivel mechanism
68, 70 Zahnstangen 68, 70 racks
72, 74 Zahnräder 72, 74 gears
76 Gehäuse 76 Housing
78 Wippe 78 Seesaw
80, 82 Kegelräder 80, 82 Bevel gears
84, 86 Kegelverzahnungsabschnitte 84, 86 Bevel gear sections
88 gabelförmige Aufnahme 88 fork-shaped holder
90 Boden 90 Floor
92, 94 Gabelzinken 92, 94 Forks
96 Boden 96 Floor
98, 100 Rastelemente 98, 100 locking elements
102 Aufnahme , 106, 108 gefederte Kupplungselemente Datenschnittstelle Schlitz , 116 Grifffläche 102 Recording , 106, 108 spring-loaded coupling elements data interface slot , 116 grip surface
Aufnahmekanal Wälzlager , 124 Lagerwellen Roller bearing receiving channel, 124 bearing shafts
Schaft Shaft
Aufnahmeöffnung Lenkdrähte Gehäuseabschnitt Gehäuseabschnitt Antriebssystem Führungseinrichtung Führungsvorsprung T rokar Roboterarm Receiving opening Steering wires Housing section Housing section Drive system Guide device Guide projection T rokar Robot arm

Claims

Ansprüche Expectations
1. Steriladapter (10) für eine an einem Roboterarm (144) anbringbare Antriebseinheit (64) zum Betätigen eines chirurgischen Instruments (46), wobei der Steriladapter (10) zumindest ein erstes Gehäuseteil (12) und ein zweites Gehäuseteil (14) aufweist, die über einen elastischen Abschnitt (16) miteinander verbunden sind, wobei das zweite Gehäuseteil (14) zum Übertragen von Bewegungen auf das wenigstens eine chirurgische Instrument (46) ausgebildet ist, wobei das zweite Gehäuseteil (14) wenigstens ein Halteelement (18, 20) aufweist, das zum Halten des Steriladapters (10) an der Antriebseinheit (64) ausgebildet ist. 1. Sterile adapter (10) for a drive unit (64) attachable to a robot arm (144) for actuating a surgical instrument (46), wherein the sterile adapter (10) has at least a first housing part (12) and a second housing part (14) which are connected to one another via an elastic section (16), wherein the second housing part (14) is designed to transmit movements to the at least one surgical instrument (46), wherein the second housing part (14) has at least one holding element (18, 20) which is designed to hold the sterile adapter (10) on the drive unit (64).
2. Steriladapter (10) nach Anspruch 1 , wobei das wenigstens eine Halteelement (18, 20) zum Herstellen eines Formschlusses mit der Antriebseinheit (64) ausgebildet ist. 2. Sterile adapter (10) according to claim 1, wherein the at least one holding element (18, 20) is designed to produce a positive connection with the drive unit (64).
3. Steriladapter (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das wenigstens eine Haltelement (18, 20) an dem zweiten Gehäuseteil (14) wenigstens ein Rastelement (22, 24) aufweist. 3. Sterile adapter (10) according to claim 1 or 2, wherein the at least one holding element (18, 20) on the second housing part (14) has at least one locking element (22, 24).
4. Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wenigstens eine Halteelement (18, 20) einen Einführkanal (26, 28) aufweist, wobei der Einführkanal (26, 28) wenigstens eine Einführschräge (30, 32) aufweist. 4. Sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 3, wherein the at least one holding element (18, 20) has an insertion channel (26, 28), wherein the insertion channel (26, 28) has at least one insertion bevel (30, 32).
5. Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zweite Gehäuseteil (14) zum Abnehmen des Steriladapters (10) von der Antriebseinheit (46) elastisch deformierbar ist. 5. Sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 4, wherein the second housing part (14) is elastically deformable for removing the sterile adapter (10) from the drive unit (46).
6. Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Gehäuseteil (14) wenigstens eine Aufnahme (34) für ein Übertragungselement (52) zum Übertragen der von der Antriebseinheit (64) erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument (44) aufweist. 6. Sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 5, wherein the second housing part (14) has at least one receptacle (34) for a transmission element (52) for transmitting the movements generated by the drive unit (64) to the surgical instrument (44).
7. Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste Gehäuseteil (12) wenigstens einen Rastmechanismus aufweist, der zur Verbindung mit der Antriebseinheit (64) ausgebildet ist. 7. Sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 6, wherein the first housing part (12) has at least one locking mechanism which is designed for connection to the drive unit (64).
8. Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Gehäuseteil (12) Kupplungselemente (36, 38, 40) aufweist, die zum Übertragen der Drehbewegungen von der Antriebseinheit (64) auf das chirurgische Instrument (44) ausgebildet sind. 8. Sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 7, wherein the first housing part (12) has coupling elements (36, 38, 40) which are designed to transmit the rotary movements from the drive unit (64) to the surgical instrument (44).
9. Steriladapter (10) nach Anspruch 8, wobei die Kupplungselemente (36, 38, 40) gefedert ausgebildet sind. 9. Sterile adapter (10) according to claim 8, wherein the coupling elements (36, 38, 40) are spring-loaded.
10. Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Steriladapter (10) einen Sterilüberzug (42) zum Abdecken einer Führungseinrichtung (138) und/oder eines Roboterarms (144) aufweist. 10. Sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 9, wherein the sterile adapter (10) has a sterile cover (42) for covering a guide device (138) and/or a robot arm (144).
11 . Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Steriladapter (10) wenigstens einen Bereich oder Element (44) aufweist, der oder das den Austausch von Daten zwischen der Antriebseinheit (64) und dem chirurgischen Instrument (46) zulässt. 11. Sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 10, wherein the sterile adapter (10) has at least one region or element (44) which allows the exchange of data between the drive unit (64) and the surgical instrument (46).
12. Chirurgisches Instrument (46), wobei das chirurgische Instrument (46) zur proximalen Kopplung mit einer an einem Roboterarm (144) anbringbaren Antriebseinheit (64) über einen Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist, wobei das chirurgische Instrument (46) ein Gehäuse (48) und eine Schnittstelle (50) zur Kopplung mit der Antriebseinheit (64) aufweist, wobei die Schnittstelle (50) ein Übertragungselement (52) aufweist, das zum Übertragen der von der Antriebseinheit (64) erzeugten Bewegungen auf das chirurgische Instrument (46) ausgebildet ist. 12. Surgical instrument (46), wherein the surgical instrument (46) is designed for proximal coupling to a drive unit (64) attachable to a robot arm (144) via a sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 11, wherein the surgical instrument (46) has a housing (48) and an interface (50) for coupling to the drive unit (64), wherein the interface (50) has a transmission element (52) which is designed to transmit the movements generated by the drive unit (64) to the surgical instrument (46).
13. Chirurgisches Instrument (46) nach Anspruch 12, wobei zumindest das Übertragungselement (52) derart ausgebildet ist, dass es ein Lösen des Steriladapters (10) im mit der Antriebseinheit (64) gekoppelten Zustand des chirurgischen Instruments (46) blockiert. 13. Surgical instrument (46) according to claim 12, wherein at least the transmission element (52) is designed such that it blocks a release of the sterile adapter (10) in the state of the surgical instrument (46) coupled to the drive unit (64).
14. Chirurgisches Instrument (46) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Schnittstelle (50) eine Kopplungsfläche (54) an dem Gehäuse (48) umfasst, wobei sich die Kopplungsfläche (54) im Wesentlichen senkrecht zur Schaftachse (S) erstreckt, wobei die Schnittstelle (50) wenigstens eine Kupplungsstelle (56, 58, 60) zur Übertragung von Drehbewegungen von der Antriebseinheit (64) auf das chirurgische Instrument (46) aufweist, wobei die wenigstens eine Kupplungsstelle (56, 58, 60) an der Kopplungsfläche (54) angeordnet ist. 14. Surgical instrument (46) according to claim 12 or 13, wherein the interface (50) comprises a coupling surface (54) on the housing (48), wherein the coupling surface (54) extends substantially perpendicular to the shaft axis (S), wherein the interface (50) has at least one coupling point (56, 58, 60) for transmitting rotary movements from the drive unit (64) to the surgical instrument (46), wherein the at least one coupling point (56, 58, 60) is arranged on the coupling surface (54).
15. Chirurgisches Instrument (46) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Übertragungselement (52) eine räumlich verstellbare Taumelscheibe (62) aufweist. 15. Surgical instrument (46) according to one of claims 12 to 14, wherein the transmission element (52) has a spatially adjustable swash plate (62).
16. Antriebseinheit (64) für ein chirurgisches Instrument (46), wobei die Antriebseinheit (64) an einem Roboterarm (144) anbringbar und zum Koppeln mit einem Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist, wobei die Antriebseinheit (64) wenigstens ein Rastelement (98, 100) aufweist, das mit einem komplementären Rastelement (22, 24) an dem Steriladapter (10) in Eingriff bringbar ist. 16. Drive unit (64) for a surgical instrument (46), wherein the drive unit (64) is attachable to a robot arm (144) and is designed for coupling to a sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 11, wherein the drive unit (64) has at least one locking element (98, 100) which can be brought into engagement with a complementary locking element (22, 24) on the sterile adapter (10).
17. Antriebseinheit (64) nach Anspruch 16, wobei die Antriebseinheit (64) eine Datenschnittstelle (110) aufweist. 17. Drive unit (64) according to claim 16, wherein the drive unit (64) has a data interface (110).
18. Steriles Antriebssystem (136) für ein chirurgisches Instrument (46), wobei das sterile Antriebssystem (136) eine Antriebseinheit (64) nach Anspruch 16 oder 17 und einen Steriladapter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst. 18. A sterile drive system (136) for a surgical instrument (46), the sterile drive system (136) comprising a drive unit (64) according to claim 16 or 17 and a sterile adapter (10) according to one of claims 1 to 11.
19. Steriles Antriebssystem (136) nach Anspruch 18, wobei das chirurgische Instrument (46) ein chirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 12 bis 15 ist. 19. Sterile drive system (136) according to claim 18, wherein the surgical instrument (46) is a surgical instrument according to one of claims 12 to 15.
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