RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 208433 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 386454 (51) Int.Cl. A61B 17/94 (2006.01) A61B 10/04 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 05.11.2008 (54) Narzędzie laparoskopowe (43) Zgłoszenie ogłoszono: 10.05.2010 BUP 10/10 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.04.2011 WUP 04/11 (73) Uprawniony z patentu: FUNDACJA ROZWOJU KARDIOCHIRURGII, Zabrze, PL (72) Twórca(y) wynalazku: ZBIGNIEW NAWRAT, Zabrze, PL LESZEK PODSĘDKOWSKI, Łódź, PL PIOTR ZAWIASA, Łódź, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Piotr Malcherek PL 208433 B1
2 PL 208 433 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest narzędzie laparoskopowe, przeznaczone zwłaszcza do wykonywania operacji laparoskopowych lub do przeprowadzania małoinwazyjnych operacji kardiochirurgicznych. Znane narzędzia laparoskopowe zawierają tuleję, do której bliższego końca zamocowany jest uchwyt trzymany przez chirurga, a do dalszego końca zamocowane są ruchome końcówki robocze. Znane są również narzędzia laparoskopowe posiadające na dalszym końcu jeden lub dwa dodatkowe przeguby pozwalające na zmianę orientacji końcówek roboczych. W trakcie operacji chirurg za pośrednictwem układów napędowych porusza zarówno przegubami jak i końcówkami roboczymi. Ponieważ często zachodzi konieczność zmiany narzędzi, którymi prowadzi się operację, chirurg w większości przypadków wymienia całe narzędzie na inne z innymi końcówkami roboczymi. Znane są jednakże rozwiązania, w których końcówki robocze osadzone na wspólnej osi są połączone rozłącznie z dalszym końcem narzędzia laparoskopowego, dzięki czemu zamiast wymieniać całe narzędzie można wymienić samą końcówkę. Wewnątrz tulei przeprowadzone są układy napędowe przenoszące napęd z uchwytu na końcówki robocze. Niektóre narzędzia laparoskopowe posiadają jedną końcówkę roboczą, na przykład skalpel, zaś inne, na przykład peseta, nożyczki posiadają dwie końcówki robocze. Niektóre narzędzia laparoskopowe posiadają niezależny napęd każdej z końcówek roboczych oraz dodatkowych przegubów, czyli posiadają trzy lub cztery układy napędowe. Napęd końcówek roboczych jest często realizowany w ten sposób, że jeden z układów napędowych połączony jest z elementem, na którym jest osadzona jedna końcówka robocza, a drugi z napędów jest połączony z elementem, na którym jest osadzona druga końcówka robocza. W przypadku gdy narzędzie laparoskopowe posiada dodatkowe przeguby korzystnym jest realizowanie napędów za pomocą cięgien podatnych. Wówczas elementy, na których są osadzone końcówki robocze, mają postać kół cięgnowych. Przykładowe konstrukcje narzędzi laparoskopowych znane są chociażby z opisów patentowych o numerach US 6086606 bądź też W09613217. Wynalazek dotyczy narzędzia laparoskopowego zawierającego dwie końcówki robocze osadzone na wspólnej osi, stanowiące jeden zespół połączony rozłącznie z dalszym końcem narzędzia laparoskopowego, oraz zawierającego co najmniej trzy układy napędowe, korzystnie z wykorzystaniem cięgien podatnych, z których jeden układ napędowy jest połączony z elementem, korzystnie kołem cięgnowym, na którym jest osadzona rozłącznie jedna z końcówek roboczych. Istota wynalazku polega na tym, że drugi układ napędów przenoszący napęd na drugą z końcówek roboczych, jest realizowany z wykorzystaniem dodatkowego elementu pośredniego. Ten układ napędowy połączony jest z drugim elementem, korzystnie kołem cięgnowym, na którym osadzony jest obrotowo element pośredni. Element pośredni jest z kolei połączony rozłącznie przegubowo z drugą z końcówek roboczych. Istotnym jest przy tym, aby oś obrotu elementów napędzanych, oś obrotu elementu pośredniego względem drugiego elementu napędzanego, oś obrotu elementu pośredniego względem drugiej końcówki roboczej i oś obrotu końcówek roboczych względem siebie były osiami usytuowanymi równolegle, o różnym przebiegu, tworzącymi czworokąt przegubów. W narzędziu laparoskopowym według wynalazku korzystnym jest, aby połączenie przegubowe pomiędzy elementem pośrednim a drugą z końcówek roboczych było zrealizowane w postaci co najmniej jednego, najkorzystniej dwóch fragmentów powierzchni walcowych na elemencie pośrednim współpracujących z odpowiadającymi im kształtem gniazdami w końcówce roboczej. Gniazda te mają również kształt współosiowych powierzchni walcowych. Połączenie to jest rozłączne - podczas zdejmowania zespołu końcówek roboczych element pośredni zostaje przy narzędziu laparoskopowym. W narzędziu laparoskopowym według wynalazku zespół końcówek roboczych jest zabezpieczony przed samoistnym spadnięciem z narzędzia laparoskopowego za pomocą rygla. Rygiel znajduje się w elemencie, na którym jest osadzona pierwsza końcówka robocza i współpracuje z tą końcówką roboczą. Ruch rygla w kierunku blokującym jest napędzany przez sprężynę, natomiast ruch w kierunku odblokowującym jest napędzany przez element pośredni lub inny element osadzony na drugim elemencie napędzanym. Narzędzie laparoskopowe według wynalazku może wykorzystywać układy napędowe oparte na silnikach elektrycznych, a w szczególności może zostać zamontowane na manipulatorze medycznym.
PL 208 433 B1 3 Narzędzie laparoskopowe według wynalazku umożliwia znaczne zwiększenie siły zaciskającej końcówki robocze, gdyż elementy napędzane, element pośredni i druga końcówka robocza tworzą czworobok przegubowy charakteryzujący się znacznym wzrostem wzmocnienia w pobliżu punktu osobliwego. Dodatkowo zastosowany mechanizm przemieszczania rygla pozwala na automatyzację procesu wymiany narzędzia co spowoduje znaczne skrócenie czasu wymiany. Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia narzędzie laparoskopowe w widoku z boku, fig. 2 powiększenie dalszego końca narzędzia laparoskopowego, zaś fig. 3 i fig. 4 dwa przekroje dalszego końca narzędzia laparoskopowego. Narzędzie laparoskopowe wyposażone jest w tuleję 1, do której na bliższym końcu zamontowany jest blok napędowy 2 zawierający elektryczne silniki napędowe, zaś na dalszym końcu zamontowane są przegubowo człony 3 i 4. Narzędzie wyposażone jest w zespół wymiennych końcówek roboczych 5 i 6 osadzonych na wspólnej osi 7. Narzędzie posiada cztery układy napędowe w postaci podatnych cięgien 8 służące do napędzania członów 3 i 4 oraz końcówek roboczych 5 i 6. Elementy napędzane 9 i 10 są połączone z cięgnami 8 układów napędowych. Końcówka robocza 5 jest osadzona rozłącznie w uchwycie na elemencie napędzanym 9, mającym postać koła cięgnowego. Napęd na końcówkę roboczą 6 jest przenoszony z elementu napędzanego 10 mającego postać koła cięgnowego za pośrednictwem elementu pośredniego 11. Element pośredni 11 jest osadzony przegubowo na osi zamontowanej w elemencie napędzanym 10. Połączenie pomiędzy elementem pośrednim 11 a końcówką roboczą 6 jest zrealizowane w taki sposób, że fragment powierzchni walcowej 17 elementu pośredniego 11 wchodzi w walcowe gniazdo końcówki roboczej 6. Oś obrotu 14 elementów napędzanych 9, 10, oś obrotu 15 elementu pośredniego 11 względem drugiego elementu napędzanego 10, oś obrotu 16 elementu pośredniego 11 względem drugiej końcówki roboczej 6 i oś obrotu 7 końcówek roboczych 5, 6 względem siebie są osiami o różnym przebiegu czyli nie pokrywają się, i są usytuowane równolegle do siebie, tworząc czworokąt przegubowy. Końcówka robocza 5 osadzona na elemencie napędzanym 9 jest blokowana przed spadnięciem za pomocą rygla 12. Ruch blokujący rygla 12 jest napędzany sprężyną 13. Ruch odblokowujący rygla 12 jest wywoływany przez element pośredni 11 w chwili gdy w trakcie ruchu zetknie się on z tyglem 12. Przystępując do operacji chirurg bierze narzędzie laparoskopowe z zamontowanym zespołem końcówek roboczych 5 i 6 - na przykład z końcówkami nożyczek. Po wsadzeniu narzędzia przez odpowiedni otwór do ciała pacjenta chirurg stosownie do potrzeb za pomocą układu sterowania za pośrednictwem silników napędowych znajdujących się w bloku napędowym 2 i za pośrednictwem układów napędowych w postaci cięgien 8 powoduje obracanie się członu 3 względem tulei 1, członu 4 względem członu 3 i elementu napędzanego 9 z gniazdem i zamontowaną w nim końcówką roboczą 5 względem członu 4. W sytuacji, gdy zachodzi potrzeba zamknięcia narzędzia laparoskopowego chirurg za pomocą układu sterowania za pośrednictwem silników napędowych znajdujących się w bloku napędowym 2 i za pośrednictwem układów napędowych w postaci cięgien 8 powoduje obracanie się elementu napędzanego 10 i co za tym idzie przemieszczanie elementu pośredniego 11. Element pośredni 11 naciska fragmentem powierzchni walcowej na gniazdo w końcówce roboczej 6 powodując jej zamykanie. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba otwarcia narzędzia laparoskopowego chirurg w analogiczny sposób powoduje obrót elementu napędzanego 10 w przeciwną stronę, i co za tym idzie odpowiednie przemieszczanie elementu pośredniego 11. Element pośredni 11 naciska drugim fragmentem powierzchni walcowej 18 na drugie gniazdo w końcówce roboczej 6 powodując jej otwieranie. W przypadku, gdy zachodzi konieczność wymiany zespołu końcówek roboczych 5 i 6 na inny zespół końcówek - na przykład pęsety czy imadła do igły - chirurg po wyjęciu narzędzia laparoskopowego z ciała pacjenta w analogiczny sposób powoduje dalszy ruch elementu napędzanego 10 w tym samym kierunku co przy otwieraniu, aż do momentu, gdy wystający fragment elementu pośredniego naciśnie na rygiel 12 i przesunie go. Wówczas ręcznie lub w sposób automatyczny jeden zespół końcówek roboczych 5, 6 jest zdejmowany z narzędzia a drugi jest zakładany. Następnie element napędów 10 jest obracany w tym samym kierunku co przy zamykaniu, powodując odsunięcie się elementu pośredniego 11 od tygla 12 oraz zamknięcie końcówek roboczych. W tym samym czasie sprężyna 13 przesuwa rygiel blokując zespól końcówek roboczych przed wypadnięciem. Po zablokowaniu końcówek chirurg może ponownie wprowadzić narzędzie laparoskopowe do ciała pacjenta i kontynuować operację.
4 PL 208 433 B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Narzędzie laparoskopowe, zawierające dwie końcówki robocze osadzone na wspólnej osi, stanowiące jeden zespół połączony rozłącznie z dalszym końcem narzędzia laparoskopowego, zawierające przynajmniej trzy układy napędowe, korzystnie z wykorzystaniem cięgien podatnych, z których jeden układ napędów jest połączony z elementem napędzanym, korzystnie kołem cięgnowym, na którym jest osadzona rozłącznie jedna z końcówek roboczych, znamienne tym, że drugi układ napędowy połączony jest z drugim elementem napędzanym (10), korzystnie kołem cięgnowym obracającym się wokół osi (14), na którym osadzony jest obrotowo wokół osi (15) element pośredni (11) połączony rozłącznie przegubowo wokół osi (16) z drugą z końcówek roboczych (6), przy czym oś obrotu (14) elementów napędzanych (9, 10), oś obrotu (15) elementu pośredniego (11) względem drugiego elementu napędzanego (10), oś obrotu (16) elementu pośredniego (11) względem drugiej końcówki roboczej (6) i oś obrotu (7) końcówek roboczych (5, 6) względem siebie są osiami usytuowanymi równoległe do siebie, o różnym przebiegu, tworzącymi czworokąt przegubowy. 2. Narzędzie laparoskopowe według zastrz. 1, znamienne tym, że połączenie rozłączne elementu pośredniego (11) z drugą z końcówek roboczych (6) ma postać co najmniej jednego fragmentu powierzchni walcowej (17) wchodzącej w gniazdo mające postać fragmentu powierzchni walcowej. 3. Narzędzie laparoskopowe według zastrz. 2, znamienne tym, że połączenie rozłączne elementu pośredniego (11) z drugą z końcówek roboczych (6) ma postać dwóch współosiowych fragmentów powierzchni walcowych (17, 18) wchodzących w gniazda mające postać dwóch współosiowych fragmentów powierzchni walcowych. 4. Narzędzie laparoskopowe według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienne tym, że rozłączne połączenie pomiędzy pierwszym elementem napędzanym (9) i pierwszą końcówką roboczą (5) zaopatrzone jest w zabezpieczający przed rozłączeniem rygiel (12) współpracujący z elementem pośrednim (11) lub innym elementem osadzonym na drugim elemencie napędzanym (10). 5. Narzędzie laparoskopowe według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienne tym, że układy napędowe są napędzane przez silniki elektryczne. 6. Narzędzie laparoskopowe według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienne tym, że jest osadzone na manipulatorze medycznym.
PL 208 433 B1 5 Rysunki
6 PL 208 433 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)