INSTRUMENTO QUIRúRGICO PARA CIRUGíA ENDOSCóP1CA

D E S C R I P C I ó N

OBJETO DE LA INVENCIóN

La presente invención se refiere a un instrumento quirúrgico para cirugía endoscópica que tiene aplicación en el ámbito de Ia medicina, y más concretamente en aquellas operaciones relacionadas con Ia cirugía endoscópica en las que se requiera un instrumento capaz de realizar una doble articulación en un elemento insertado en el interior de Ia cavidad corporal de un paciente, de manera precisa y controlada sencillamente con una sola mano, por parte de un cirujano.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

Actualmente en el ámbito de Ia medicina se ha consolidado Ia vía de abordaje endoscópica para Ia práctica de operaciones intracavitarias, que presenta numerosas ventajas respecto a las técnicas de cirugía abierta tradicionalmente utilizadas. La endoscopia, que comprende Ia exploración visual de una cavidad o conducto del organismo suele aplicarse como técnica que minimiza Ia invasión de Ia cavidad corporal del paciente, y se lleva a cabo mediante Ia introducción de un endoscopio a través de una mínima incisión quirúrgica por Ia que pasa Ia vaina que aloja el instrumento. La incorporación de Ia luz fría y de Ia cámara de video permite llevar a cabo maniobras terapéuticas en Ia cavidad abdominal, desde una simple toma de biopsia a completas operaciones sobre los órganos que contiene.

En el abdomen, Ia introducción del endoscopio y de los instrumentos suele hacerse a través de unas vainas rígidas o semirígidas que atraviesan Ia pared abdominal. Durante Ia intervención, facilitan el recambio de los instrumentos sin pérdida del gas que se usa para mantener Ia cavidad distendida, gracias a un sistema valvular integrado.

Del mismo modo, en el caso particular de Ia cirugía laparoscópica, es decir, aquella técnica endoscópica utilizada para Ia actuación en Ia cavidad abdominal, habitualmente se requiere Ia utilización de instrumentos quirúrgicos para Ia disección, por parte del cirujano, de espacios anatómicos de tejido conjuntivo laxo, para Io cual también se utilizan diversos tipos de pinzas y separadores.

El diseño de este tipo de instrumentos para llevar a cabo una operación quirúrgica por endoscopia se encuentra habitualmente determinado por una serie de requerimientos funcionales que el instrumento debe poder realizar, tales como Ia manipulación en Ia cavidad corporal desde el exterior, permitiendo Ia actuación interna sobre órganos o tejidos.

Para ello, estos instrumentos deben ser capaces de realizar una serie movimientos controlados por el cirujano desde el exterior. La manipulación de los instrumentos en estas condiciones reduce la capacidad de maniobra del operador dado que no puede orientar el instrumento asido con Ia mano haciendo uso de todas las articulaciones de su extremidad superior. El punto de penetración de Ia cánula por Ia que se introduce el instrumento en Ia cavidad limita el movimiento de éste de Ia misma forma que un remo respecto a Ia chumacera que Io fija al casco de una embarcación.

Por todo ello, existe Ia tendencia a incorporar instrumentos

articulados que faciliten Ia maniobra quirúrgica en sustitución o como complemento de los instrumentos rígidos tradicionales. Estos instrumentos articulados presentan diferentes características técnicas según Ia intervención en Ia que son utilizados, exponiéndose a continuación algunos de ellos.

En Ia Patente Estadounidense N ⁰ . US 4,178,920, cuyo titular es Ia institución 'American Hospital Supply Corporation', se define un instrumento urológico que comprende un elemento pivotante para su utilización en cistoscopias, controlado manualmente por el operador y que presenta un único elemento susceptible de ser articulado para facilitar Ia introducción de un catéter en Ia desembocadura de un uréter. Este instrumento tiene una aplicación muy restringida, dado que no sirve para Ia disección en espacios de difícil acceso o para aquellos casos en los que se requiera un instrumento que simule el movimiento que realizaría el dedo del cirujano en operaciones de cirugía abierta. Además el control del elemento articulado se realiza de manera directa, sin medios de amortiguación, por Io que Ia precisión en el control de su movimiento no es muy elevada, resultando un tanto rudimentario.

Por otro lado la Patente Estadounidense N ⁰ . US 5,366,479, solicitada por Ia institución 'United States Surgical Corporation', describe otro tipo de instrumento utilizado en endoscopia que consiste en una grapadora quirúrgica que, al igual que en el caso anterior, tiene una zona destinada a su agarre, a modo de empuñadura, estando acoplada a dicha zona un elemento a modo de barra hueca que presenta en su extremo libre un elemento articulado, que tiene permitida su rotación respecto a un eje en ambos sentidos. Este instrumento se utiliza para Ia colocación de grapas en cirugía, cuyo alojamiento se ha previsto en un espacio en el interior de dicha

barra hueca.

Pues bien este instrumento, si bien, dadas su características técnicas y su configuración, permite el giro del elemento articulado en dos sentidos, presenta los mismos problemas que el anteriormente comentado, pues únicamente permite un movimiento de giro del elemento pivotante, es decir, comprende únicamente una articulación encontrándose limitado su uso dado que su objetivo es estrictamente el de colocar unas líneas de grapas para Ia oclusión de un segmento concreto del tubo digestivo.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

La presente invención se refiere a un instrumento quirúrgico para cirugía endoscópica que permite Ia realización de movimientos que emulan aquellos que realizaría un dedo de un cirujano en operaciones de cirugía abierta, mediante una doble articulación, todo ello de manera fácil y precisa, controlada sencillamente con una sola mano por parte del cirujano, con el objeto de conseguir, por ejemplo, Ia emulación mecánica de los movimientos de disección de espacios anatómicos de tejido conjuntivo laxo.

El instrumento quirúrgico que Ia invención propone, dadas sus características, tiene especial aplicación en intervenciones realizadas en el abdomen, tanto superior como inferior, empleando la vía endoscópica. En el caso de intervenciones en el abdomen superior es de aplicación, por ejemplo, en Ia colecistectomía o en Ia fundoplicatura gastroesofágica, en Ia gastrectomía o en Ia nefrectomía. En el caso de intervenciones en el hemiabdomen inferior, el instrumento se utiliza para llevar a cabo Ia disección del espacio preperitoneal en Ia reparación de una hernia inguinal,

en la linfadenectomia ilíaca o en Ia prostatectomía para Io cual se precisa que el instrumento emule los movimientos de un dedo, que por Ia recurrencia de los gestos, conviene que estos se realicen mecánicamente.

Con el objeto de cumplir los requerimientos funcionales anteriormente comentados, el instrumento objeto de Ia invención comprende una empuñadura, que presenta una configuración adecuada para su agarre y manejo con una sola mano por parte del cirujano, Ia cual tiene acoplado un tubo rígido, que es Ia parte invasiva del instrumento, en cuyo extremo distal tiene una primera falange articulada respecto al extremo de dicho tubo rígido. A su vez, dicha primera falange tiene articulada en su extremo distaluna segunda falange, estando el movimiento de articulación de Ia segunda falange vinculado al movimiento de articulación de Ia primera falange mediante unos cables alojados en unos conductos cruzados, emulando de este modo el movimiento de articulación de un dedo humano.

El instrumento se sujeta con una sola mano por Ia empuñadura, controlándose mediante Ia colocación, preferentemente, de dos dedos, como por ejemplo el dedo índice y el corazón, en un controlador situado en una zona próxima a Ia empuñadura, a modo de gatillo, sobre el que puede efectuarse un movimiento axial bien tirando o presionando dicho controlador.

En el interior de Ia empuñadura se dispone al menos un muelle, o cualquier otro elemento equivalente de amortiguación, que regula e incrementa Ia precisión del movimiento del controlador, el cual actúa sobre una horquilla de accionamiento que a su vez actúa sobre una barra de transmisión, que experimenta un movimiento lineal de avance, estando dicha barra de transmisión conectada a una biela que a su vez también esta conectada por su extremo opuesto a Ia primera falange.

De este modo cuando el cirujano actúa sobre el controlador, este acciona, por medio de Ia horquilla, Ia barra de transmisión, produciendo en Ia misma un movimiento de avance lineal en el seno del tubo rígido, accionando a su vez el extremo de Ia barra de transmisión Ia biela, que es Ia que provoca un movimiento de flexión en Ia primera falange, Ia cual pivota respecto a un primer eje de rotación.

El movimiento de una segunda falange se produce como consecuencia del movimiento de pivotamiento de Ia primera falange, dada Ia vinculación que existe entre ellas, por Io que Ia segunda falange no puede realizar movimiento de manera independiente a Ia primera falange, es decir, sin que ésta haya sido articulada. Para ello el instrumento comprende la disposición de unos cables que vinculan Ia zona del extremo distal del tubo rígido, en Ia que estos se fijan mediante unos orificios anteriores de anclaje, con la zona del extremo proximal de Ia segunda falange, en Ia que se fijan mediante unos orificios extremos de anclaje, cruzándose dichos cables mediante unos conductos cruzados situados en el interior de la primera falange.

Mediante los conductos cruzados de los cables se consigue que

Ia segunda falange se encuentre vinculada con Ia primer falange, de manera que el movimiento de esta produce un movimiento relativo de Ia segunda falange respecto a Ia primera falange, produciendo una articulación respecto a un segundo eje de rotación, situado en el extremo distal de Ia primera falange, producido por Ia actuación de los cables situados en el lado opuesto al sentido de giro, que al estar cruzado produce una actuación en el lado del sentido de giro de Ia segunda falange, actuando de manera inversa cuando Ia primera falange recupera su posición no articulada, Io que constituye un movimiento que emula el movimiento de articulación que realizan las falanges de un dedo humano.

Por otro lado con objeto de dotar al instrumento de una precisión y rango de posiciones superiores, Ia que conlleva una mayor versatilidad del mismo, se dota a todo el tubo rígido de Ia posibilidad de giro de su posición sobre su propio eje, respecto a Ia parte fija o empuñadura, Io que se consigue mediante una corona de rotación que se sitúa en Ia zona de Ia empuñadura prevista para el acoplamiento de dicho tubo rígido. En el interior de dicha corona de rotación se contempla Ia posibilidad de disponer un mecanismo que comprende al menos un muelle, o cualquier otro medio de amortiguación equivalente, que permite bloquear y desbloquear el tubo rígido en una determinada posición una vez que este ha sido girado, según Ia voluntad del cirujano, Io que permite una total libertad de giro de dicho tubo rígido, que puede rotar 360°, a Ia vez que se mantienen todas las funciones y prestaciones del instrumento.

También se contempla Ia posibilidad de disponer, en Ia zona de actuación de Ia horquilla con Ia barra de transmisión, una rueda de posicionamiento inicial, o neutra, que mediante su giro permite una regulación de su posición respecto a Ia barra de transmisión, de modo que dada Ia posición de Ia horquilla respecto a dicha rueda de posicionamiento inicial se consigue una determinada posición inicial en Ia que Ia primera falange y Ia segunda falange se encuentran articuladas de manera previa al accionamiento del controlador por parte del cirujano, cuando se requiera para un proceso concreto.

De este modo Ia posición inicial o neutra de Ia primera falange y de Ia segunda falange puede mantenerse totalmente recta, sin articulación de las mismas, o bien se puede obtener una posición inicial de dichas falanges del instrumento con determinada articulación, incluso se puede conseguir que Ia posición inicial, sin actuar sobre el controlador, con una

articulación determinada cuando el instrumento se encuentra en el interior de Ia cavidad corporal del paciente, sin Ia necesidad de sacarlo, Io cual resulta sumamente útil durante el transcurso de una operación.

Con el objeto de incrementar Ia versatilidad del instrumento, se contempla como variante Ia disposición de un orificio axial interno tanto en el tubo rígido, como en Ia primera y Ia segunda falange, los cuales se conectan a un conducto con el objeto de permitir Ia realización de tareas de irrigación y succión de líquidos durante Ia intervención quirúrgica. Asimismo se contempla Ia posibilidad de incorporar en el extremo distal de Ia segunda falange un bisturí eléctrico o de ultrasonidos, de los conocidos en el estado de Ia técnica, con el objeto de ser utilizado en procesos como Ia hemostasia.

En el instrumento objeto de Ia invención se contempla Ia incorporación de elementos que permitan Ia actuación sobre el mismo de manera remota, es decir, permite su utilización a distancia, en operaciones de telecirugía. Para ello Ia acción de las fuerzas que realiza el cirujano es sustituida por un robot, incorporando el extremo distal del tubo rígido unos sensores, que pueden consistir en Ia disposición de galgas extensiométricas según los tres ejes del espacio tridimensional. Así, convierten las fuerzas que actúan sobre el instrumento en señales eléctricas, proporcionando información de las fuerzas que actúan sobre el instrumento, o bien de las fuerzas que el instrumento realiza sobre el paciente, similar a Ia percepción que tendría Ia mano del cirujano si el instrumento fuera manejado por éste. Ello permite Ia regulación de Ia magnitud de las fuerzas y Ia dirección de los movimientos realizados por el instrumento en cada instante.

Así pues, de acuerdo con Ia invención descrita, el instrumento quirúrgico para cirugía endoscópica que Ia invención propone constituye un avance en los instrumentos para cirugía endoscópica hasta ahora utilizados,

y resuelve de manera plenamente satisfactoria Ia problemática anteriormente expuesta, en la línea de constituir un instrumento versátil que dispone de una doble articulación con el objeto de acceder y permitir Ia actuación de manera fácil y precisa desde el exterior en aquellas zonas de la cavidad corporal que resultan de difícil acceso en endoscopia, simulando Ia articulación de un dedo humano y permitiendo una gran variedad de movimientos de Ia parte invasiva del instrumento sin Ia necesidad de extraerlo de Ia cavidad corporal del paciente durante el transcurso de la operación.

DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del instrumento quirúrgico para cirugía endoscópica objeto de Ia invención.

La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva, en Ia que se ha representado como transparente las superficies exteriores con el objeto de mostrar los elementos interiores, en Ia que puede apreciarse un detalle correspondiente a Ia zona extrema del tubo rígido así como Ia primera falange y Ia segunda falange del instrumento.

REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN

A Ia vista de las figuras reseñadas puede observarse como en una de las posibles realizaciones de Ia invención, el instrumento quirúrgico para cirugía endoscópica comprende un tubo rígido (3), cuyo extremo distal tiene articulada una primera falange (4) respecto a un primer eje de rotación (6), que a su vez, en su extremo distal, tiene articulada una segunda falange (5) respecto a un segundo eje de rotación (7).

En el interior del tubo rígido (3) se aloja una barra de transmisión

(11) que se encuentra conectada en su extremo distal a una biela (10) que a su vez también está conectada, por su extremo opuesto, a Ia primera falange (4), siendo Ia actuación de esta barra de transmisión (11) Ia que produce Ia articulación de las falanges (4) y (5) del instrumento.

El movimiento de Ia segunda falange (5) se encuentra vinculado al de Ia primera falange (4) mediante unos cables alojados en unos conductos cruzados (12) situados en el interior de la primera falange (4) que están fijados en el extremo distal del tubo rígido (3) mediante unos orificios anteriores de anclaje (8), y en el extremo proximal de Ia segunda falange (5) mediante unos orificios extremos de anclaje (9).

El tubo rígido (3) es acoplable a una empuñadura (1), Ia cual presenta una configuración adecuada para Ia sujeción, agarre y manejo del instrumento con una sola mano por parte del cirujano, que tiene un controlador (2) que al accionarse, normalmente con los dedos, acciona una horquilla (14) que a su vez actúa sobre la barra de transmisión (11) para su accionamiento.

Se contempla Ia posibilidad de disponer en el interior de Ia

empuñadura (1) al menos un muelle, no representado, o cualquier otro elemento equivalente de amortiguación, que regula e incrementa Ia precisión del movimiento del controlador (2).

Por otro lado con objeto de dotar al instrumento de una precisión y rango de posiciones superiores, se contempla Ia posibilidad de permitir el giro del tubo rígido (3) sobre su propio eje, respecto a Ia empuñadura (1), mediante una corona de rotación (13) que se sitúa en Ia zona de acoplamiento entre Ia empuñadura (1) y el tubo rígido (3).

Asimismo se contempla Ia opción de disponer en el interior de dicha corona de rotación (13) un mecanismo, no representado, que comprende al menos un muelle, o cualquier otro medio de amortiguación equivalente, para el bloqueo de Ia posición del tubo rígido (3).

En Ia zona de actuación de Ia horquilla (14) con Ia barra de transmisión (11), se prevé Ia disposición de una rueda de posicionamiento inicial (15), que permite Ia regulación posicional de Ia horquilla (14) respecto a la barra de transmisión (11), de modo que permite Ia regulación de Ia posición inicial de articulación de Ia primera falange (4) y de Ia segunda falange (5), de manera previa al accionamiento del controlador (2) por parte del cirujano.

Se contempla como variante Ia disposición de un orificio axial interno tanto en el tubo rígido (3), como en Ia primera falange (4) y Ia segunda falange (5), los cuales permiten su conexión a un conducto, no representado, con el objeto de permitir Ia realización de tareas de irrigación y succión de líquidos durante Ia intervención quirúrgica.

Asimismo se contempla Ia posibilidad de incorporar en el extremo

distal de la segunda falange (5) el terminal de un bisturí eléctrico o de ultrasonidos, de los conocidos en el estado de Ia técnica, con el objeto de facilitar Ia hemostasia por electrocoagulación con el mismo instrumento.

En el instrumento también se contempla Ia incorporación elementos que permitan Ia actuación sobre el mismo de manera remota en operaciones telecirugía, pudiendo ser efectuadas las fuerzas para Ia actuación del instrumento mediante un robot, incorporando el extremo distal del tubo rígido (3) unos sensores, que pueden consistir en galgas extensiométricas según los tres ejes del espacio tridimensional, que convierten las fuerzas que actúan sobre el instrumento en señales eléctricas, proporcionando información de las fuerzas que el instrumento realiza sobre el paciente, permitiendo así Ia regulación de Ia magnitud de las fuerzas y Ia dirección de los movimientos realizados por el instrumento en cada instante.

Asimismo se contempla Ia posibilidad de que sea desechable, siendo construido con el propósito de ser usado en una sola intervención. El instrumento estaría en este caso sellado, no permitiendo su desmontaje y por Io tanto no permitiendo una correcta reesterilización del mismo para su reutilización.

A Ia vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en Ia materia podrá entender que las realizaciones de Ia invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de

Ia invención. La invención ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de Ia misma, pero para el experto en Ia materia resultará evidente que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes sin exceder el objeto de Ia invención reivindicada.