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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6134768
(24)【登録日】2017年4月28日
(45)【発行日】2017年5月24日
(54)【発明の名称】ロボット支援手術のための機器
(51)【国際特許分類】
A61B 34/30 20160101AFI20170515BHJP
A61B 50/00 20160101ALI20170515BHJP
【ＦＩ】
A61B34/30
A61B50/00
【請求項の数】15
【外国語出願】
【全頁数】33
(21)【出願番号】特願2015-224949(P2015-224949)
(22)【出願日】2015年11月17日
(65)【公開番号】特開2016-120277(P2016-120277A)
(43)【公開日】2016年7月7日
【審査請求日】2016年3月10日
(31)【優先権主張番号】10 2014 117 408.9
(32)【優先日】2014年11月27日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】515168857
【氏名又は名称】アヴァテラメディカル ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100068021
【弁理士】
【氏名又は名称】絹谷 信雄
(72)【発明者】
【氏名】アンドレアス・カルグート
(72)【発明者】
【氏名】クリスティアン・トロマー
(72)【発明者】
【氏名】マルセル・ジーベル
【審査官】
槻木澤 昌司
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−１６７６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００９−５２０５７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００４／００４９２０５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１４／００５６８９（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
国際公開第２０１３／１５９９３２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１４／１６２２１７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１３／０６７４２１（ＷＯ，Ａ２）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ ３４／３０
Ａ６１Ｂ ５０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動エレメントを含む連結ユニット（１００）を有する少なくとも１つの無殺菌マニプレータアーム（１６）と、
殺菌領域（３９）に配置されると共に手術器具（５００）と前記連結ユニット（１００）の前記駆動エレメントに前記手術器具（５００）を連結するための殺菌ユニット（４００）とを含む殺菌器具ユニット（３００）と、
前記無殺菌マニプレータアーム（１６）の少なくとも一部を前記殺菌領域（３９）から保護するための殺菌カバー（３８）と、
を含み、
前記連結ユニット（１００）は、直進駆動移動を生成するための直進駆動エレメント（１１０，１１２）と、回転駆動移動を生成するための回転駆動エレメント（１１４，１１６）と、を含み、
前記殺菌ユニット（４００）は、前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）に連結可能な直進従動エレメント（４０８，４１０）と、前記回転駆動エレメント（１１４，１１６）に連結可能な回転従動エレメント（４１２，４１４）と、を有し、
前記殺菌カバー（３８）は、前記連結ユニット（１００）と前記殺菌ユニット（４００）とに接続可能な殺菌ロック（２００）を含み、
前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ロック（２００）は、前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）に接続される前と前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）から分離された後とに前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）と前記回転駆動エレメント（１１４，１１６）とを覆って保護する
ことを特徴とするロボット支援手術のための機器。
殺菌領域（３９）に配置されると共に手術器具（５００）と前記連結ユニット（１００）の前記駆動エレメントに前記手術器具（５００）を連結するための殺菌ユニット（４００）とを含む殺菌器具ユニット（３００）と、
前記無殺菌マニプレータアーム（１６）の少なくとも一部を前記殺菌領域（３９）から保護するための殺菌カバー（３８）と、
を含み、
前記連結ユニット（１００）は、直進駆動移動を生成するための直進駆動エレメント（１１０，１１２）と、回転駆動移動を生成するための回転駆動エレメント（１１４，１１６）と、を含み、
前記殺菌ユニット（４００）は、前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）に連結可能な直進従動エレメント（４０８，４１０）と、前記回転駆動エレメント（１１４，１１６）に連結可能な回転従動エレメント（４１２，４１４）と、を有し、
前記殺菌カバー（３８）は、前記連結ユニット（１００）と前記殺菌ユニット（４００）とに接続可能な殺菌ロック（２００）を含み、
前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ロック（２００）は、前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）に接続される前と前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）から分離された後とに前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）と前記回転駆動エレメント（１１４，１１６）とを覆って保護する
ことを特徴とするロボット支援手術のための機器。
【請求項2】
前記殺菌ロック（２００）は、前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）が前記直進従動エレメント（４０８，４１０）に連結可能なように、且つ前記回転駆動エレメント（１１４，１１６）が前記回転従動エレメント（４１２，４１４）に連結可能なように、前記連結ユニット（１００）と前記駆動エレメント（１１０−１１６）に対するアクセスを提供する前記殺菌ユニット（４００）とに接続される
請求項１に記載の機器。
請求項１に記載の機器。
【請求項3】
前記殺菌ユニット（４００）は、前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）に接続される前と前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）から分離された後とに前記従動エレメント（４０８−４１４）を覆って保護する殺菌カバー（４０２，４０４）を含み、
前記殺菌ユニット（４００）は、前記殺菌ロック（２００）が前記連結ユニット（１００）と前記殺菌ユニット（４００）とに接続される時に、前記従動エレメント（４０８−４１４）に対するアクセスを提供する
請求項１又は２に記載の機器。
前記殺菌ユニット（４００）は、前記殺菌ロック（２００）が前記連結ユニット（１００）と前記殺菌ユニット（４００）とに接続される時に、前記従動エレメント（４０８−４１４）に対するアクセスを提供する
請求項１又は２に記載の機器。
【請求項4】
前記殺菌ロック（２００）は、前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）に接続される前と前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）から分離された後とに前記連結ユニット（１００）の前記駆動エレメント（１１０−１１６）を覆って保護する殺菌カバー（２０８，２１０）を含み、
前記殺菌ロック（２００）は、前記殺菌ロック（２００）が前記連結ユニット（１００）と殺菌ユニット（４００）とに接続される時に、前記駆動エレメント（１１０−１１６）にアクセスを提供する
請求項１乃至３の何れか一項に記載の機器。
前記殺菌ロック（２００）は、前記殺菌ロック（２００）が前記連結ユニット（１００）と殺菌ユニット（４００）とに接続される時に、前記駆動エレメント（１１０−１１６）にアクセスを提供する
請求項１乃至３の何れか一項に記載の機器。
【請求項5】
前記殺菌カバーは、ジャロジ（１４１０）と、ローラブラインドと、開口及び／又はフラップ（２０８，２１０，４０２，４０４）に提供される回転可能ディスクと、を含む
請求項３又は４に記載の機器。
請求項３又は４に記載の機器。
【請求項6】
前記連結ユニット（１００）の前記直進駆動エレメント（１１０）は、第１の直進駆動エレメント（１１０）であり、
前記連結ユニット（１００）の前記回転駆動エレメント（１１４）は、第１の回転駆動エレメント（１１４）であり、
前記殺菌ユニット（４００）の前記直進従動エレメント（４０８）は、第１の直進従動エレメント（４０８）であり、
前記殺菌ユニット（４００）の前記回転従動エレメント（４１２）は、第１の回転従動エレメント（４１２）であり、
前記連結ユニット（１００）は、直進駆動移動を生成するための第２の直進駆動エレメント（１１２）と、回転駆動移動を生成するための第２の回転駆動エレメント（１１６）と、を含み、
前記殺菌ユニット（４００）は、前記第２の直進駆動エレメント（１１２）に連結可能な第２の直進従動エレメント（４１０）と、前記第２の回転駆動エレメント（１１６）に連結可能な第２の回転従動エレメント（４１４）と、を有し、
前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ロック（２００）は、前記第１の直進駆動エレメント（１１０）と前記第２の直進駆動エレメント（１１２）と前記第１の回転駆動エレメント（１１４）と前記第２の回転駆動エレメント（１１６）とを覆って保護する
請求項１乃至５の何れか一項に記載の機器。
前記連結ユニット（１００）の前記回転駆動エレメント（１１４）は、第１の回転駆動エレメント（１１４）であり、
前記殺菌ユニット（４００）の前記直進従動エレメント（４０８）は、第１の直進従動エレメント（４０８）であり、
前記殺菌ユニット（４００）の前記回転従動エレメント（４１２）は、第１の回転従動エレメント（４１２）であり、
前記連結ユニット（１００）は、直進駆動移動を生成するための第２の直進駆動エレメント（１１２）と、回転駆動移動を生成するための第２の回転駆動エレメント（１１６）と、を含み、
前記殺菌ユニット（４００）は、前記第２の直進駆動エレメント（１１２）に連結可能な第２の直進従動エレメント（４１０）と、前記第２の回転駆動エレメント（１１６）に連結可能な第２の回転従動エレメント（４１４）と、を有し、
前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ロック（２００）は、前記第１の直進駆動エレメント（１１０）と前記第２の直進駆動エレメント（１１２）と前記第１の回転駆動エレメント（１１４）と前記第２の回転駆動エレメント（１１６）とを覆って保護する
請求項１乃至５の何れか一項に記載の機器。
【請求項7】
前記第１の直進従動エレメント（４０８）及び／又は前記第２の直進従動エレメント（４１０）は、弾性変形可能エレメント（４１６，４１８）の復元力によって初期位置に移動可能であり、
前記復元力は、前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）から分離された後に前記第１の直進従動エレメント（４０８）と前記第２の直進従動エレメント（４１０）の夫々をその初期位置に移動させる
請求項６に記載の機器。
前記復元力は、前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）から分離された後に前記第１の直進従動エレメント（４０８）と前記第２の直進従動エレメント（４１０）の夫々をその初期位置に移動させる
請求項６に記載の機器。
【請求項8】
前記連結ユニット（１００）は、前記第１の回転従動エレメント（４１２）及び／又は前記第２の回転従動エレメント（４１４）の少なくとも１つの回転角度位置を検出するための少なくとも１つの位置センサ（１５４，１５６）を有する
請求項６又は７に記載の機器。
請求項６又は７に記載の機器。
【請求項9】
前記連結ユニット（１００）は、前記駆動エレメント（１１０−１１６）の夫々に対して個別の駆動ユニット（１４０−１４６）を有する
請求項１乃至８の何れか一項に記載の機器。
請求項１乃至８の何れか一項に記載の機器。
【請求項10】
前記連結ユニット（１００）は、前記殺菌ユニット（４００）が前記殺菌ロック（２００）から分離された後に前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）を初期位置に移動させ、
その初期位置に配置された前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）は、前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ロック（２００）に前記殺菌ユニット（４００）を接続する時にその初期位置に配置された前記直進従動エレメント（４０８，４１０）と自動的に直接的に係合される
請求項１乃至９の何れか一項に記載の機器。
その初期位置に配置された前記直進駆動エレメント（１１０，１１２）は、前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ロック（２００）に前記殺菌ユニット（４００）を接続する時にその初期位置に配置された前記直進従動エレメント（４０８，４１０）と自動的に直接的に係合される
請求項１乃至９の何れか一項に記載の機器。
【請求項11】
前記殺菌ユニット（４００）の前記従動エレメント（４０８−４１４）は、前記手術器具（５００）の縦軸（５１０）に沿って連続的に配置され、
前記従動エレメント（４０８−４１４）は、前記手術器具（５００）の近位端から、第２の回転従動エレメント（４１４）、第２の直進従動エレメント（４１０）、第１の回転従動エレメント（４１２）、第１の直進従動エレメント（４０８）の順に配置され、
前記殺菌ユニット（４００）は、電気接点（４２２，４２３）及び／又は光インタフェース（４２１）を含み、
前記連結ユニット（１００）は、相補駆動エレメント（１１０−１１６）、電気接点（１０６，１０８）、及び／又は光インタフェース（１０９）を含む
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の機器。
前記従動エレメント（４０８−４１４）は、前記手術器具（５００）の近位端から、第２の回転従動エレメント（４１４）、第２の直進従動エレメント（４１０）、第１の回転従動エレメント（４１２）、第１の直進従動エレメント（４０８）の順に配置され、
前記殺菌ユニット（４００）は、電気接点（４２２，４２３）及び／又は光インタフェース（４２１）を含み、
前記連結ユニット（１００）は、相補駆動エレメント（１１０−１１６）、電気接点（１０６，１０８）、及び／又は光インタフェース（１０９）を含む
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の機器。
【請求項12】
前記第２の直進従動エレメント（４１０）は、外部器具シャフト（５１２）において前記外部器具シャフト（５１２）の縦軸（５１０）の方向に縦に移動可能に配置された第１の内部器具シャフト（５２０）に接続され、
前記第１の内部器具シャフト（５２０）が移動される時に、前記手術器具（５００）のエンドエフェクタ（５１４）が傾斜軸（Ｄ４）に対して旋回可能であり、
前記第１の回転従動エレメント（４１２）は、前記第１の内部器具シャフト（５２０）に配置された第２の内部器具シャフト（５２２）に回転可能に固定される方法で接続され、
前記第２の内部器具シャフト（５２２）が回転される時に、前記エンドエフェクタ（５１４）の回転が前記外部器具シャフト（５１２）と無関係にもたらされ、
前記第１の直進従動エレメント（４０８）は、相互に対して移動可能なエンドエフェクタ（５１４）の駆動アーム（５１６，５１８）のために前記第２の内部器具シャフト（５２２）において前記第２の内部器具シャフト（５２２）に対して縦に移動可能に配置された第３の内部器具シャフト（５２４）に接続される
請求項６、７、８、又は１１に記載の機器。
前記第１の内部器具シャフト（５２０）が移動される時に、前記手術器具（５００）のエンドエフェクタ（５１４）が傾斜軸（Ｄ４）に対して旋回可能であり、
前記第１の回転従動エレメント（４１２）は、前記第１の内部器具シャフト（５２０）に配置された第２の内部器具シャフト（５２２）に回転可能に固定される方法で接続され、
前記第２の内部器具シャフト（５２２）が回転される時に、前記エンドエフェクタ（５１４）の回転が前記外部器具シャフト（５１２）と無関係にもたらされ、
前記第１の直進従動エレメント（４０８）は、相互に対して移動可能なエンドエフェクタ（５１４）の駆動アーム（５１６，５１８）のために前記第２の内部器具シャフト（５２２）において前記第２の内部器具シャフト（５２２）に対して縦に移動可能に配置された第３の内部器具シャフト（５２４）に接続される
請求項６、７、８、又は１１に記載の機器。
【請求項13】
前記エンドエフェクタ（５１４）の前記駆動アーム（５１６，５１８）は、切断アーム、把持アーム、及び／又は持針器アームである
請求項１２に記載の機器。
請求項１２に記載の機器。
【請求項14】
前記エンドエフェクタ（５１４）の前記駆動アーム（５１６，５１８）は、相互に電気的に絶縁されて配置され、
前記駆動アーム（５１６，５１８）の夫々は、１本のケーブルに導電性の方法で接続され、
前記ケーブルは、前記第３の内部器具シャフト（５２４）を通じて通される
請求項１２又は１３に記載の機器。
前記駆動アーム（５１６，５１８）の夫々は、１本のケーブルに導電性の方法で接続され、
前記ケーブルは、前記第３の内部器具シャフト（５２４）を通じて通される
請求項１２又は１３に記載の機器。
【請求項15】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の機器と、
手術領域の少なくとも１つのイメージをリアルタイムに出力する少なくとも１つのディスプレイユニットと、
少なくとも１つの入力コマンドを入力するための少なくとも１つの入力機器（３７）と、
マニプレータアーム（１６）と少なくとも１つの駆動ユニットによって入力コマンドに依存して前記殺菌ロック（２００）を通じて前記マニプレータアーム（１６）の前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ユニット（４００）とを配置する制御ユニット（３６）と、
を含むことを特徴とするロボット支援手術のための設備。
手術領域の少なくとも１つのイメージをリアルタイムに出力する少なくとも１つのディスプレイユニットと、
少なくとも１つの入力コマンドを入力するための少なくとも１つの入力機器（３７）と、
マニプレータアーム（１６）と少なくとも１つの駆動ユニットによって入力コマンドに依存して前記殺菌ロック（２００）を通じて前記マニプレータアーム（１６）の前記連結ユニット（１００）に接続された前記殺菌ユニット（４００）とを配置する制御ユニット（３６）と、
を含むことを特徴とするロボット支援手術のための設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無殺菌の領域に配置されると共に少なくとも第１の伝達手段を有する連結ユニットを有する少なくとも１つのマニプレータアームを含むロボット支援手術のための機器に関する。機器は、殺菌領域に配置されると共に少なくとも第２の伝達手段とマニプレータアームを殺菌領域から保護するための殺菌カバーとを有する少なくとも１つの殺菌ユニットを有する。
【背景技術】
【0002】
低侵襲手術では、ロボット支援システムとも指称される所謂テレマニプレータシステムが漸増的に使用される。殺菌手術現場は、殺菌カバーによってテレマニプレータシステムの無殺菌のエレメントから保護される。手術される患者又は手術職員の体液及び／又は組織による殺菌手術現場の汚染とテレマニプレータシステムの汚染の両方が殺菌カバーによって防がれる。これは、相互汚染の危険性を減少させる。
【0003】
手術器具及び／又は内視鏡は、それらの位置と配向とがユーザ入力に基づいてテレマニプレータシステムによって制御される時に、手術器具及び／又は内視鏡が手術される患者の体液及び／又は組織で汚染されるように、必然的に手術患者との物理的接触が生じる。同時に、手術器具の所望の動作と共に手術器具の能動的な位置調整と配向とを実現するため、手術器具は、機械的、電気的、及び／又は光学的にテレマニプレータシステムと連結される必要がある。このため、操作される手術器具、内視鏡、又は医療機器は、連結ユニットとして設計されると共に殺菌ユニットと指称される連結インタフェースを有する。
【0004】
手術で使用される機器と器具とテレマニプレータシステムの更なるコンポーネントとを含む手術中に使用される道具は、以下の３つのカテゴリに分類することができる。
【0005】
カテゴリ１：道具は、殺菌され、手術中に汚染される。道具は、手術後に処分される。従って、道具を一回だけ使用する。
【0006】
カテゴリ２：道具は、殺菌され、手術中に汚染され、手術後に洗浄され、殺菌される。従って、道具を複数回に亘り使用する。複数回に亘り使用される道具は、処理対応殺菌性の要求に従って、設計され、製造される必要がある。
【0007】
カテゴリ３：道具は、殺菌されない。手術中における殺菌手術現場の汚染は、殺菌カバーと過剰包装によって防がれる。同時に、無殺菌の道具は、体液及び／又は組織との接触から保護される。
【0008】
通常、カテゴリ３の機器は、殺菌することができないオートクレーブ可能なコンポーネントとして技術的に設計されるため、カテゴリ３の機器とカテゴリ１又はカテゴリ２の機器を連結することが必要である場合は、カテゴリ３の無殺菌の機器によるカテゴリ１又はカテゴリ２の機器の汚染を防ぎ、逆に、カテゴリ３の機器の汚染を防ぐ殺菌インタフェースが必要である。殺菌することができるオートクレーブ可能なコンポーネントとしての機器の実現は、殺菌処理のための機器に特有の技術的設計を必要とし、このために殺菌処理の有効性を証明するための相当の証明負担と共に高い開発負担が必要となる。その証明のために、特に、連続して複数回に亘り、機器を汚染後に殺菌し、殺菌後に機能性検査と共に殺菌の有効性検査を実行する必要がある。この点で、夫々の殺菌後に機器が確実に殺菌され、再び使用することができたとの証明を提供する必要がある。
【0009】
米国特許第７６６６１９１号明細書により、無殺菌のマニプレータアームが殺菌ドレープによって覆われたテレマニプレータシステムが知られている。マニプレータアームの連結ユニットは、殺菌ドレープに統合される殺菌アダプタの第１の側と連結される４つの回転アクチュエータを含む。殺菌アダプタによって、マニプレータアームの連結ユニットの４つの回転アクチュエータの回転運動は、殺菌アダプタに統合されて回転自在にマウントされる４つの伝達手段と連動される。殺菌アダプタの殺菌外面で殺菌アダプタの殺菌外面のこれらの殺菌伝達手段が殺菌手術器具の駆動エレメントと連動することができる。更に、この殺菌アダプタを通じて殺菌アダプタの内側と外側との間で電気信号を伝達することができる。
【0010】
従って、殺菌手術器具の回転アクチュエータと電気接続とが無殺菌マニプレータアームの連結ユニットの回転アクチュエータと電気接続とに直接接触することが殺菌アダプタによって防がれる。マニプレータアームの無殺菌部分との接触による手術器具の汚染は、殺菌アダプタによって防がれる。しかしながら、この解決策では、殺菌アダプタが電気信号を伝達するための伝達手段を有すると共に伝達手段が回転自在にマウントされる必要があるため、アダプタは製造にコストが掛かると共に干渉を受け易い。特に、伝達手段が体液と接触する時に伝達手段の回転性を保証するにはコストが掛かる。
【0011】
基本的に、マニプレータアームと器具とを連結するための一連の動きにおいて、各エレメントは、誤差の原因であり得ると共に追加コストを伴う。殺菌アダプタは、一回だけの使用のために殺菌ドレープの一部として提供される。
【0012】
米国特許第８０７４６５７号明細書により、殺菌アダプタと連結される手術器具に機械的エネルギを伝達するためのアクチュエータユニットを含む更なる殺菌アダプタが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明は、殺菌領域に配置される殺菌ユニットと無殺菌領域に配置されるマニプレータアームの殺菌連結が容易に行え、その連結によって確実な機械的力とトルクの伝達及び／又は光の伝達及び／又は電気信号及び／又はエネルギの伝達がマニプレータアームと器具ユニット、特に、殺菌ユニットとそれに接続される手術器具とを含む器具ユニットとの間で行える、ロボット支援手術のための機器と設備とを規定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
この目的は、請求項１の特徴を有するロボット支援手術のための機器と請求項１５の特徴を有する設備によって解決される。本発明の有利な発展は、従属項に規定される。
【0015】
連結ユニットの直進駆動移動を生成するための直進駆動エレメントと連結ユニットの回転駆動移動を生成するための回転駆動エレメントとの提供によって、及び直進駆動エレメントに連結可能な直進従動エレメントと回転駆動エレメントに連結可能な回転従動エレメントとの提供によって、特に、殺菌ユニットとそれに接続される手術器具とを含む器具ユニットの簡単な駆動が行える。殺菌カバーに提供される殺菌ロックによって、好ましくは、殺菌ユニットが殺菌ロックに接続されない時に連結ユニットと無関係に駆動エレメントを保護する安全な殺菌が行える。殺菌ロックは、殺菌ユニットが殺菌ロックから分離された後も駆動エレメントを保護する。よって、殺菌領域に対するマニプレータアームの無殺菌のエレメントの安全な殺菌保護が容易に行える。
【0016】
回転駆動ユニットと直進駆動ユニットとによって、例えば、器具の回転と器具先端の曲げ、又は器具の回転と掴み移動を容易に実行することができる。また、器具シャフトを回転させることができ、器具の掴み移動を実行することができる。
【0017】
特に、直進従動エレメントに連結された直進駆動エレメントによって直進駆動移動を直進従動エレメントに伝達することができる場合に有利である。回転従動エレメントに連結された回転駆動エレメントによって回転駆動移動を回転従動エレメントに伝達することができる。
【0018】
通常、回転駆動エレメントは、回転駆動移動又は回転運動を実行することができ、この目的のために特に駆動モータによって直接的又は間接的に駆動される駆動エレメントである。
【0019】
通常、回転従動エレメントは、回転駆動エレメントに連結可能な従動エレメントであり、回転駆動エレメントが回転駆動移動又は回転運動を実行する回転従動エレメントに連結される時に回転移動又は回転運動を実行する。
【0020】
通常、直進駆動エレメントは、直進駆動移動又は並進運動を実行することができ、この目的のために特に駆動モータによって直接的又は間接的に駆動される駆動エレメントである。
【0021】
通常、直進従動エレメントは、直進駆動エレメントに連結可能であり、直進従動エレメントに連結された直進駆動エレメントが直進駆動移動又は並進運動を実行する時に直進運動又は並進運動を実行する従動エレメントである。好ましくは、従動エレメントに駆動エレメントを連結する時に駆動移動を伝達するための相補的な従動エレメントを含む１つの駆動エレメントの直接接触が存在する。これは、特に、ポジティブ及び／又は非ポジティブ接続及び／又は各従動エレメントと駆動エレメントとの間の電磁結合によって実現することができる。
【0022】
直進駆動エレメントが直進従動エレメントに連結可能であると共に回転駆動エレメントが回転従動エレメントに連結可能であるように、殺菌ロックが連結ユニットと駆動エレメントにアクセスを提供する殺菌ユニットとに接続される場合に有利である。駆動エレメントと従動エレメントとの間の連結は、特に、ポジティブ接続又は非ポジティブ接続のような直接係合によって実現される。
【0023】
更に、殺菌ユニットは、殺菌ユニットが殺菌ロックに接続される前に、好ましくは、殺菌ユニットが殺菌ロックから分離された後も、殺菌方法において従動エレメントを保護する殺菌カバーを含む場合に有利である。殺菌ロックが連結ユニットと殺菌ユニットとに接続される時に、殺菌ロックは従動エレメントにアクセスを提供する。よって、手術器具を含む殺菌ユニットがマニプレータアームの連結ユニットとの間で容易に接続可能であり、再び分離可能であるため、手術エレメントとマニプレータアームの夫々の容易な取り扱いが行え、殺菌ユニットが殺菌ロックに接続されない時と連結ユニットに連結されない時の夫々で、従動エレメントが殺菌方法において保護されることが保証される。よって、汚染される殺菌領域を伴わずに、無殺菌の駆動エレメントを含む従動エレメントの接触後にでさえ殺菌領域に器具ユニットを配置することができるように、殺菌領域の器具ユニットの安全な取り扱いが行える。
【0024】
更に、殺菌ロックが、殺菌ユニットが殺菌ロックに接続される前に、好ましくは、殺菌ユニットが殺菌ロックから分離された後も、殺菌方法において駆動エレメントを保護する殺菌カバーを含む場合に有利である。殺菌ロックが連結ユニットと殺菌ユニットとに接続される時に、殺菌ロックは駆動エレメントにアクセスを提供する。従って、通常は、器具ユニットの殺菌ユニットが殺菌ロックに接続されない時は常に、特に、器具ユニットの殺菌ユニットが殺菌ロックから再び分離された後に、殺菌ロックによって殺菌領域から連結ユニットの無殺菌の駆動エレメントが保護されることは保証される。殺菌ロックが連結ユニットと殺菌ユニットとに接続される時に、殺菌ロックは駆動エレメントにアクセスを提供する。よって、無殺菌の連結ユニットの安全な保護、特に、無殺菌の駆動エレメントの殺菌領域からの保護が達成される。殺菌ロックに殺菌ユニットを連結する時に、好ましくは、駆動エレメントを従動エレメントとの直接接触、特に、相互の直接的な係合に至らせるように、殺菌方法において保護された殺菌ロックのアクセス開口は保護されない。
【0025】
殺菌方法において駆動エレメントを保護するための殺菌ロックの殺菌カバー及び／又は殺菌方法において従動エレメントを保護するための殺菌ユニットの殺菌カバーは、ジャロジ、ローラブラインド、開口及び／又はフラップに提供される回転可能なディスクであり得る。よって、駆動エレメント又は従動エレメントに対する少なくとも１つのアクセス開口の簡単で安全な閉塞と開放とを容易に行える。
【0026】
特に、直進駆動エレメントが第１の直進駆動エレメントであり、回転駆動エレメントが第１の回転駆動エレメントであり、直進従動エレメントが第１の直進従動エレメントであり、回転従動エレメントが第１の回転従動エレメントである場合に有利である。連結ユニットは、直進駆動移動を生成するための第２の直進駆動エレメントと回転駆動移動を生成するための第２の回転駆動エレメントを含む。殺菌ユニットは、第２の直進駆動エレメントに連結可能な第２の直進従動エレメントと、第２の回転駆動エレメントに連結可能な第２の回転従動エレメントと、を有する。連結ユニットに接続される殺菌ロックは、殺菌ユニットが殺菌ロックに接続される前に、好ましくは、殺菌ユニットが殺菌ロックから分離された後も、殺菌方法において第１の直進駆動エレメントと第２の直進駆動エレメントと第１の回転駆動エレメントと第２の回転駆動エレメントとを保護する。
【0027】
通常、全ての駆動エレメントの駆動移動は、相互に独立し、特に、機械的に連結されない。駆動エレメントの全ての駆動移動は、制御ユニットによって制御され、好ましくは、電子的に監視される。
【0028】
更に、第１の直進従動エレメント及び／又は第２の直進従動エレメントが弾性変形可能エレメントの復元力によって初期位置に移動可能であり、この復元力が殺菌ロックからの殺菌ユニットの分離後にその初期位置に各直進従動エレメントを移動させる場合に有利である。よって、殺菌ユニットが殺菌ロックに接続されるか、又は再び接続される時、及び駆動エレメントが従動エレメントに連結される時に、直進従動エレメントの位置決定を容易に行える。ここで、復元力は少なくとも非常に大きいため、器具に作用する力がいくらも復元を遅らせるか又は妨げることがない時に、直進駆動エレメントによってもたらされた手術器具の移動を初期位置に復元する。
【0029】
更に、連結ユニットが第１の回転従動エレメント及び／又は第２の回転従動エレメントの少なくとも１つの回転角度位置を検出するための少なくとも１つの位置センサを有する場合に有利である。好ましくは、機器は、第１の回転従動エレメントの少なくとも１つの回転角度位置を検出するための第１の位置センサと、第２の回転従動エレメントの少なくとも１つの回転角度位置を検出するための第２の位置センサと、を含む。初期化の場合は、第１の位置センサが回転従動エレメントの定義された角度位置を検出するまで、第１の回転駆動エレメントによって第１の回転従動エレメントが回転される。特に、回転従動エレメントは、角度位置に第１の位置センサによって検知可能な凸部又は凹部を含み、凸部又は凹部は、位置センサの向かいに配置される時に位置センサによって検出される。よって、回転従動エレメントの角度位置をそれに基づいて検出することができ、回転従動エレメントの角度位置が如何なる時も既知であると共に更なる制御に考慮されるように、回転従動エレメントの更なる駆動を制御ユニットによって監視することができる。
【0030】
同様な方法では、その回転角度位置が如何なる時も既知であると共に更なる制御に考慮にされるように、制御ユニットによって第２の回転従動エレメントの駆動が監視されるように、第２の回転従動エレメントの定義された回転角度位置を第２の位置センサによって検出することができる。
【0031】
更に、殺菌ユニットが殺菌ロックから分離された後に連結ユニットが初期位置に直進駆動エレメントを移動させる場合に有利である。よって、その初期位置に配置された直進駆動エレメントは、連結ユニットに接続される殺菌ロックに殺菌ユニットを接続する時にその初期位置に配置された直進従動エレメントと自動的に直接に固定され得る。
【0032】
直進駆動エレメントは、例えば、枝が直進従動エレメントの周溝と係合する二又によって形成することができる。直進従動エレメントが器具シャフトのような回転力伝達のための器具ユニットのエレメントと共に二又で回転可能なように、この溝は、好ましくは、周溝である。
【0033】
特に、殺菌ユニットが殺菌ロックから分離された後に連結ユニットが第１の直進駆動エレメントをその初期位置に移動させる場合に有利である。その初期位置に配置された第１の直進駆動エレメントは、連結ユニットに接続される殺菌ロックに殺菌ユニットを接続する時にその初期位置に配置された第１の直進従動エレメントと自動的に直接に係合され得る。
【0034】
更に、殺菌ユニットが殺菌ロックから分離された後に連結ユニットが第２の直進駆動エレメントをその初期位置に移動させる場合に有利である。その初期位置に配置された第２の直進駆動エレメントは、連結ユニットに接続される殺菌ロックに殺菌ユニットを接続する時にその初期位置に配置された第２の直進従動エレメントと自動的に直接に係合され得る。
【0035】
従って、特に、第１の直進従動エレメント及び／又は第２の直進従動エレメントが殺菌ロックからの殺菌ユニットの分離後に弾性変形可能エレメントによってその初期位置に移動される場合、及び第１の直進駆動エレメント及び／又は第２の直進駆動エレメントが殺菌ロックからの殺菌ユニットの分離後に駆動エレメントによってその初期位置に移動される場合に有利である。このように、殺菌ロックと殺菌ユニットの再接続が保証され、それによってもたらされる従動エレメントと駆動エレメントの連結を問題を伴わずに行える。
【0036】
更に、従動エレメントが手術器具の縦軸に沿って連続的に配置される場合、及び従動エレメントが好ましくは手術器具の近接端部から第１の回転従動エレメント、第１の直進従動エレメント、第２の回転従動エレメント、第２の直進従動エレメントの順に配置される場合に有利である。任意に、この順番では、電気接点及び／又は光インタフェースを続いて縦軸に沿って配置することができる。殺菌ロックと連結ユニットだけでなく殺菌ユニットと殺菌ロックとの接続状態では、従動エレメントと相補的な駆動エレメント、電気接点と相補的な電気接点、及び光インタフェースと相補的な光インタフェースが反対側に配置される。よって、殺菌ユニットと連結ユニットの両方のコンパクトで費用効率の高い構造が可能となる。
【0037】
更に、第１の回転従動エレメントがその回転のための外部器具シャフトに回転可能に固定される方法で接続される場合に有利である。よって、外部器具シャフトの回転は、その縦軸に関して第１の回転駆動エレメントによって第１の回転従動エレメントを通じて容易に行える。
【0038】
更に、第１の直進従動エレメントは、外部器具シャフトの縦軸の方向において縦に移動可能なように外部器具シャフトに配置される第１の内部器具シャフトに接続することができ、第１の内部器具シャフトが移動される時に、器具先端が好ましくは手術器具の縦軸に垂直である回転軸に関して旋回可能である。よって、特に、直進従動エレメントが第１の直進駆動ユニットによって駆動される時に、手術器具の近接端部に配置される器具先端を曲げることができる。
【0039】
更に、第２の回転従動エレメントは、第１の内部器具シャフトに回転可能に固定される方法で配置される第２の内部器具シャフトに接続することができ、第２の内部器具シャフトの回転によって外部器具シャフトと無関係にエンドエフェクタの回転がもたらされる。第２の内部器具シャフトの代わりに、又は第２の内部器具シャフトの内部に、特に、伸縮自在に変形可能であり、例えば、ワイヤケーブルとして設計されるロータリとプッシュロッドとを提供することができる。
【0040】
第２の直進従動エレメントは、エンドエフェクタの動作のために第１の内部器具シャフトに対して縦に移動可能に配置される第２の内部器具シャフトに接続され得る。よって、特に、器具先端のエンドエフェクタの動作は、容易に達成され得る。
【0041】
エンドエフェクタがそれに関して旋回可能である回転軸は、好ましくは、内部器具シャフトと外部器具シャフトの縦軸に垂直である。好ましくは、内部器具シャフトと外部器具シャフトは、相互に回転可能に固定される。更に、外部器具シャフトと内部器具シャフトは、同一の縦軸を有し、即ち、同軸である。
【0042】
更に、殺菌ユニットが第２の内部器具シャフトと同軸であると共に導電性の方法でそれに接続される少なくとも１つの第１のスリップリングを有する場合に有利である。このように、電気エネルギは、スリップリングを通じて連結ユニットから提供するべきエンドエフェクタ、例えば、電気エネルギによる高周波の手術のための単極の手術器具に送信することができる。
【0043】
特に、殺菌ユニットが第１の内部器具シャフトに同軸であると共に電気的にそれに接続される第２のスリップリングを有し、第２の内部器具シャフトと第１の内部器具シャフトとが電気的に絶縁された方法で配置される場合に有利である。好ましくは、第１の内部器具シャフトと外部器具シャフトとが電気的に絶縁された方法で相互に配置される。よって、二極の手術器具のための電気エネルギの伝達は、安全に電気エネルギを提供することができる。
【0044】
特に、手術器具が第２の内部器具シャフトによって相互に対して移動可能な２つのアームを含むエンドエフェクタを有する場合、及びアームが電気的に絶縁された方法で相互に配置される場合に有利である。各アームは、導電性の方法で電気ケーブルに接続され、そのケーブルは、第２の内部器具シャフト又は第２の内部器具シャフトに配置される第３の器具シャフトにガイドされる。ケーブルは、好ましくは、殺菌ユニットとエンドエフェクタとの間で電気エネルギを伝達するための絶縁線である。よって、殺菌ユニットから器具先端又はエンドエフェクタまでの高周波の電気エネルギの容易で安全な伝達が容易に行える。更に、エンドエフェクタの第１のアームは、相互にアームの相対運動の生成のために積極的に移動させることができ、エンドエフェクタの第２のアームは、固定することができる。アームは、好ましくは、把持アーム、挟持アームであり、夫々が切断ブレード及び／又は挟持領域を含むことができる。
【0045】
更に、殺菌ユニットが殺菌ロックに連結可能な殺菌ユニットのハウジングに対して外部器具シャフトを回転自在にマウントするための第１の軸受を有する場合、及び殺菌ユニットが殺菌ユニットのハウジングに対してロータリとプッシュロッドとを回転自在にマウントするための少なくとも第２の軸受を有する場合に有利である。よって、器具シャフトのエレメントと従動エレメントの容易で安全なマウントが容易に行える。
【0046】
更に、連結ユニットに配置される少なくとも１つの電気駆動ユニットの供給のために、連結ユニットが電源供給ラインを通じて、好ましくは少なくとも１つのプラグコネクタを通じて、制御ユニットの制御回路及び／又は電源供給ユニットに接続される場合に有利である。好ましくは、４つの電気駆動ユニットは、連結ユニットに配置され、夫々が第１の回転駆動エレメント、第２の回転駆動エレメント、第１の直進駆動エレメント、及び／又は第２の直進駆動エレメントのような駆動エレメントを駆動する。
【0047】
更に、制御ユニットは、少なくとも１つの制御及び／又は信号ユニットを通じて、好ましくは、制御ユニットを連結するためのプラグコネクタを通じて、連結ユニットに連結され得る。更に、連結ユニットは、高周波の手術のために高周波の電気エネルギを供給するための少なくとも１つの電源供給ラインに接続され得る。高周波の電気エネルギは、好ましくは、連結ユニットのスリップリング接点を通じて殺菌ユニットのスリップリングに伝達される。このように、高周波の手術のための手術器具の容易な使用が行え、高周波の手術のための手術器具の電力供給は、連結ユニットに殺菌ユニットを連結することによって個別の接続を伴わずに簡単に達成される。
【0048】
更に、殺菌ユニットと連結ユニットは、照明のための及び／又は殺菌ユニットと連結ユニットとの間のイメージ伝達のための光チャネルを提供するため、測定の光学的伝達及び／又は電気的伝達及び／又は制御信号及び／又は画像情報のための伝達手段を有することができる。
【0049】
本発明では、特に、殺菌ロックに殺菌ユニットを接続する場合は、先に殺菌方法において保護された駆動エレメントが従動エレメントとの連結のために保護されない。殺菌ロックから殺菌ユニットを分離する時に、少なくとも第１の伝達手段が殺菌方法において再び保護される。好ましくは、殺菌ロックは、殺菌ユニットを殺菌ロックに接続する時、及び殺菌ユニットを殺菌ロックから分離する時の夫々で連結ユニットに既に接続される。好ましくは、殺菌ロックは、外科手術の全期間に亘り連結ユニットに連結され続け、殺菌ユニットを含む器具ユニットは、複数回に亘りマニプレータアームの連結ユニットから分離されると共に再び接続され得るか、又は更なる殺菌ユニットを含む他の器具ユニットと置き換えられ得る。
【0050】
特に、本発明によって、更なる伝達手段の相互連結を伴わずに、特に、更なる機械的伝達手段は相互接続を伴わずに従動ユニットと駆動ユニットの安全な連結だけでなく、無殺菌のマニプレータアームと無殺菌の連結ユニットの両方を安全に殺菌保護するように、機械的及び／又は電気的伝達手段を伴わない殺菌ロックを提供することが可能となる。特に、殺菌カバーは、殺菌フォイルのような殺菌可撓性材料と少なくとも１つの殺菌ロックとを含む。
【0051】
殺菌ユニットが閉状態において殺菌方法で第２の伝達手段を保護する少なくとも１つの殺菌フラップを有する場合に有利である。開状態においてロックフラップと殺菌フラップとによって保護されない開口を通じて、第１の伝達手段と第２の伝達手段との間の直接伝達が行えるように、殺菌ロックに殺菌ユニットを接続する度に、ロックフラップと殺菌フラップの閉状態から開状態への移動が行われる。ロックフラップが分離後に第１の伝達手段を保護すると共に殺菌フラップが分離後に殺菌領域から第２の伝達手段を保護するように、殺菌ロックから殺菌ユニットを分離する度に、ロックフラップと殺菌フラップの開状態から閉状態への移動が行われる。
【0052】
明細書の導入部に定義によれば、殺菌ユニットは、カテゴリ１，２の道具であり、殺菌される。
【0053】
更に、連結ユニットが殺菌ロックの第１の接続領域に接続可能である場合、及び殺菌ユニットが殺菌ロックの第２の接続領域に接続可能である場合に有利である。第１の接続領域と第２の接続領域は、好ましくは、相互に対向する殺菌ロック側に配置される。よって、手術前と手術中と手術後とに、容易な連結と殺菌カバーと殺菌ユニットの両方の容易な取り扱いが行える。更に、特に、第２の接続領域が第２の接続領域との接続の際に殺菌ユニットが少なくとも一部に受け入れ可能である受け入れ領域として設計される場合に有利である。よって、殺菌ユニットと殺菌ロックとの間の容易で安全な接続を確立することができる。特に、殺菌ユニットは、少なくとも一部が受け入れ領域に押され、そこでロックされ得る。
【0054】
更に、殺菌ロックが可撓性カバーを接続可能な第３の接続領域を有し、第３の接続領域が好ましくは殺菌ロックの周囲、特に周面、好ましくは第１の接続領域と第２の接続領域との間に配置される場合に有利である。殺菌ロックによって、殺菌ユニットに連結ユニットを連結するための殺菌領域と無殺菌領域の容易な接続は、殺菌ユニットの汚染を伴わずに確立され、殺菌ロックからの分離後に汚染が殺菌領域にもはや残存しない。
【0055】
好ましくは、連結ユニットは、マニプレータアームの近接端部に配置される。
【0056】
更に、殺菌ロックの第１の接続領域が第１の解放可能なスナップイン接続を通じて連結ユニットに接続可能であり、殺菌ロックの第２の接続領域が第２の解放可能なスナップイン接続を通じて殺菌ユニットに接続可能である場合に有利である。よって、殺菌ロックを含む殺菌カバーと殺菌ユニットの両方の容易な取り扱いが特に手術中に行えるように、殺菌ロックは、連結ユニットと殺菌ユニットの両方に安全に接続可能であり、これらから容易に分離可能である。
【0057】
特に、連結ユニットが殺菌ロックに正確に接続される殺菌ユニットの存在を検出する少なくとも１つの連結センサを含む場合に有利である。更に、機器は、殺菌ロックに正確に接続される殺菌ユニットが連結センサによって検出された時にのみ、第１の伝達手段と第２の伝達手段との間の伝達を可能にする殺菌ユニットを有する。更に有利な実施の形態では、連結センサは、殺菌ユニットに提供され、殺菌ロックに接続される時に、連結ユニットが接続される第１の接続領域に突出する検出エレメントによって検出し、殺菌ユニットは、第２の接続領域に正確に接続され、連結ユニットは、第１の接続領域に正確に接続される。好ましくは、連結センサが殺菌ユニットと第２の接続領域との間、及び連結ユニットと第１の接続領域との間の適切な接続を検出した時に、制御ユニットは、駆動エレメントによる従動エレメントの駆動を解除するか又は許可する。
【0058】
更に、殺菌ユニットが殺菌ロックに正確に接続されると想定することができるように、連結センサによって少なくとも殺菌ユニットが殺菌ロックに正確に接続されるか否かを容易に検出することができ、殺菌ロックを通じて、マニプレータアームの連結ユニットに正確に接続される。よって、駆動エレメントによる従動エレメントの安全な駆動が行える。
【0059】
好ましくは、手術器具は、患者の身体のオリフィスに挿入することができる、クランプ、１組の鋏、グラスパー、持針器、マイクロディセクタ、クランピング機器、スタップルアプライア、リンシング及び／又はアスピレーション機器、切断ブレード、焼灼プローブ、カテーテル、及び／又は吸込ノズル等の少なくとも１つのエンドエフェクタを含む。よって、手術器具は、一般の低侵襲手術、特に、腹腔鏡手術のために使用することができる異なるエンドエフェクタを自由に有する。しかしながら、他の手術器具を更に又は代わりに使用することができる。特に、手術器具は、内視鏡のような光学的な手術器具であっても良く、カメラ制御又はイメージデータ伝達のための光学的及び電気的伝達手段又は電気接点のようなインタフェース、特に、照明のための光ファイバ接続を更に有する。
【0060】
本発明の第２の態様は、ロボット支援手術、特に殺菌した手術器具による殺菌現場のテレロボット支援手順のための設備に関連する。この設備は、請求項１又は前述の発展に従った少なくとも１つの機器と、リアルタイムで手術器具のエンドエフェクタが好ましくはイメージシーケンスとして存在する手術現場の少なくとも１つのイメージを出力するディスプレイユニットと、少なくとも１つの入力コマンドの入力のための少なくとも１つの機器と、を含む。設備は、マニプレータアームを配置する制御ユニットと、少なくとも１つの駆動ユニットによって入力コマンドに依存してマニプレータアームの連結ユニットに殺菌ロックを通じて接続される殺菌ユニットと、を更に有する。よって、殺菌ユニットの配置のためのマニプレータアームの容易な制御及び／又は殺菌ユニットを動かすための動作が簡単に行える。好ましくは、入力装置は、作動エレメントを外科医等の利用者によって動かすことができるようにされ、入力装置は、作動エレメントの空間の位置の変化を検出し、検出された空間の位置の変化に対応する入力コマンドを生成する。入力コマンドに依存して制御ユニットは少なくとも１つの制御コマンドを生成し、制御コマンドによって手術器具の及び／又は殺菌ユニットの端の空間の位置の変化の同一又はスケールが殺菌ユニットが配置される遠位端にもたらされ、及び／又は制御コマンドによって手術器具の動作又はスケールされた動作が殺菌ユニットが配置される遠位端にもたらされる。よって、手術室内又は手術室外の患者から離れた操作者によって手術器具の容易な位置調整及び／又は動作を容易に行える。リアルタイムのイメージの出力時に、イメージ処理中に生じる遅延を越える遅延を伴わずに、イメージの出力が即時に好ましくはビデオシーケンスとして画像検出ユニットによって検出される。
【0061】
更に、設備が請求項１又は前述の発展に記載のロボット支援手術のための幾つかの機器を有する場合に有利である。入力機器は、好ましくは、利用者によって動かすことができる少なくとも２つの作動エレメントを有し、入力機器は、各作動エレメントの空間の位置の変化を検出し、都度、検出された空間の位置の変化に対応する入力コマンドを生成する。各入力コマンドに依存して、制御ユニットは少なくとも１つの制御コマンドを夫々生成し、それによって手術器具の少なくとも１つの端の空間の位置の変化の同一又は拡大／縮小が、殺菌ユニットが配置され、動作の時点で各作動エレメントに割り当てられたロボット支援手術のための機器の遠位端でもたらされ、及び／又はそれによってこの手術器具の動作又はスケールされた動作がもたらされる。よって、手術現場に同時に存在する又は腹腔鏡手術の場合は患者の腹腔に同時に存在する幾つかの器具により手術を実行することができる。
【0062】
殺菌ロックは、２つロックフラップを有し、殺菌ユニットは、２つの殺菌フラップを有する。
【0063】
全ての説明された実施の形態では、殺菌ロックは、マニプレータアームと殺菌ユニットとの間の電気エネルギ、電気信号又は光信号、及び／又は機械的エネルギの伝達のための機能の一連の一部を形成しない。もっと正確に言えば、殺菌ロックは、固定部分と少なくともロックフラップを含むロックフラップシステムとを含むことができ、この１つと全ての連結ユニットが殺菌ロックを含む殺菌カバーをマウントした後の周囲の殺菌に関する殺菌方法において保護されるように、連結ユニットの無殺菌駆動エレメントを保護する。ロックフラップシステムの開口メカニズムは、好ましくは、不注意な動作によって外部から開くことができない構造に設計される。更に、従動エレメントは、殺菌ユニットの殺菌ハウジングによって、特に、殺菌方法において殺菌ユニットの少なくとも１つの殺菌フラップによって保護され得る。
【0064】
駆動エレメントと従動エレメントは、好ましくは、腹腔鏡の手術器具が以下の合計４つの自由度で移動することができるように設計される。１．器具シャフトの回転
２．器具シャフトと無関係の器具先端の回転
３．器具シャフトに関する器具先端の曲げ
４．特に、相互に移動可能に配置される２つのエレメントの相対運動を生成するための手術器具の器具先端又は鋏の刃の掴み動作等の動作
【0065】
殺菌ロックに接続中に、殺菌ユニットの殺菌ハウジングは、好ましくは、第２の接続領域の受け入れ領域に押され、不注意の取り外しに対抗する殺菌ロックの機械的デテントによって固定される。よって、機械的デテントは、殺菌ロックと殺菌ユニットとの間のスナップイン接続を生成する。殺菌ロックから殺菌ユニットを分離するために、殺菌ユニットが第２の接続領域から分離される、好ましくは、第２の接続領域の受け入れ領域から移転させることができるように、ロック解除ボタンが手動で動かされる。
【0066】
一般に、患者に面する任意のエレメントの端は、近位のものとして考慮される。一般に、患者から離れるエレメントの端は、遠位のものとして考慮される。
【0067】
更なる特徴と利点は、添付された図面に関連する実施の形態に基づいて本発明に関してより詳細に説明する以下の明細書からもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【発明を実施するための形態】
【0069】
図１は、マウント１４と４つのマニプレータアーム１６ａ−１６ｄを有するマニプレータ１２を含むロボット支援手術のためのシステム１０の概略図を示す。他の実施の形態では、マニプレータ１２は、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄよりも多く又は少なく有することもできる。マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの夫々は、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの連結ユニットを通じて殺菌器具ユニット３００ａ−３００ｄに接続される。器具ユニット３００ａ−３００ｄは、殺菌されており、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの連結ユニットに器具ユニット３００ａ−３００ｄを連結するための殺菌ユニットと手術器具、特に、エンドエフェクタとを更に含み、エンドエフェクタは、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの連結ユニットによって移動され及び／又は動かされ得る。手術器具に代えて、器具ユニット３００ａ−３００ｄは、光学器具、特に、内視鏡、及び／又は、特に、薬を塗布するための、洗浄液を投与するための、及び／又は洗浄液及び／又は分泌物を吸引するための医療機器を更に含むことができる。
【0070】
マウント１４は、手術室の床面に自立するマウントベース２４を有する。マニプレータアーム１６ａ−１６ｄは、マウント１４のマウントヘッド２０に接続される。他の実施の形態では、マウントは、シーリングマウントであり得る。
【0071】
マウントヘッド２０の位置は、マウントベース２４に配置された第１の駆動ユニット２２と第２の駆動ユニット２６とによって調整可能である。駆動ユニット２２によって、マウントアーム２８，３０は、相互に対して移動可能である。駆動ユニット２６によって、マウントベース２４の支持面に対するマウントアーム３０の勾配が変更され、及び／又はマウントアーム３０が垂直な回転軸に対して回転され得る。一般に、マウントヘッド２０の位置調整は、患者の手術に先立って行われる。手術中に、手術台３４の支柱３２に対するマウントヘッド２０の位置は、通常は変わらない。マニプレータ１２は、制御ユニット３６によって制御される。制御ユニット３６は、特に、少なくとも１つのディスプレイユニットによってリアルタイムで利用者に手術現場のイメージを出力する入出力ユニット３７にデータ線及び／又は制御線を通じて接続される。利用者は、ユーザ入力を行い、それによって器具ユニット３００ａ−３００ｄが患者の手術中に配置されると共に動かされる。よって、入出力ユニット３７は、人間機械インタフェースとしての役割を果たす。
【0072】
制御ユニット３６は、制御接続及び／又はデータ接続を通じて手術台３４の図示しない制御ユニットに更に接続される。この制御接続及び／又はデータ接続を通じて、器具ユニット３００ａ−３００ｄの位置調整のために、手術台３４の患者支持面又は患者支持面のセグメントが患者にとって安全に操作される時だけ、これらの位置が変更され得ることが保証される。
【0073】
手術台３４は、器具ユニット３００ａ−３００ｄと共に殺菌手術領域３９に配置される。マニプレータアーム１６ａ−１６ｄとマウント１４は、殺菌されない。殺菌手術領域３９に突出するマニプレータ１２の領域、即ち、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄ、マウントヘッド２０、及びマウントアーム２８の一部は、それらが安全に殺菌手術領域３９に配置され得るように、破線によって示される殺菌フォイル等の殺菌可撓性カバー３８に殺菌方法で包まれる。入出力ユニット３７は、殺菌手術領域３９外に配置されるため、殺菌方法で包まれる必要はない。
【0074】
多くの手術では、器具ユニット３００ａ−３００ｄは、手術の課程に起因して手術中に何度か変更される必要がある。よって、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄと器具ユニット３００ａ−３００ｄとの間に、器具ユニット３００ａ−３００ｄの分離後にでさえ、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの連結ユニットの無殺菌の一部が殺菌方法で保護されることを保証する殺菌インタフェースが提供される必要がある。更に、殺菌手術領域３９の更なるエレメントを汚染せずに殺菌手術領域３９に器具ユニット３００ａ−３００ｄが配置され得るように、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄからの器具ユニット３００ａ−３００ｄの分離後にマニプレータアーム１６ａ−１６ｄの連結ユニットの殺菌されたエレメントの接点によって汚染された器具ユニット３００ａ−３００ｄのエレメントが殺菌方法で保護される必要がある。このために、殺菌ロックは、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの連結ユニットと器具ユニット３００ａ−３００ｄとの間に提供され、可撓性殺菌カバー３８とそれに統合される殺菌ロックによって無殺菌の連結ユニットが殺菌手術領域３９から保護されるように、器具ユニット３００ａ−３００ｄが殺菌ロックに接続されない時に閉じられる少なくとも１つのロックフラップを含む。
【0075】
図２では、図１に従ったマニプレータ１２の正面図が示される。マニプレータ１２のマニプレータアーム１６ａ−１６ｄの夫々は、器具ユニット３００ａ−３００ｄが衝突を伴わずに正確に配置され得るように、統合された駆動ユニットによって相互に対して移動可能である幾つかのセグメント４０ａ−５８ａを有する。マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの一部を保護するための殺菌カバー３８は、図２に図示されない。マニプレータアーム１６ａのセグメントは、引用符号４０ａ−５８ａにより識別される。更なるマニプレータアーム１６ｂ−１６ｄは、同一の構造を有し、明確性の理由で図２に識別されないセグメント４０ｂ−５８ｂ，４０ｃ−５８ｃ，４０ｄ−５８ｄを有する。マニプレータアーム１６ａ−１６ｄの同一のエレメントは、同一の引用符号により識別され、マニプレータアーム１６ａ−１６ｄを区別するための追加文字により識別される。以下の明細書の記述は、以下でマニプレータアーム１６と器具ユニット３００とにより識別されるマニプレータアーム１６ａと器具ユニット３００ａとを指称する。マニプレータアーム１６ａのセグメント４０ａ−５８ａは、以下でセグメント４０−５８として識別される。しかしながら、説明は、同一に構成されたマニプレータアーム１６ｂ−１６ｄと器具ユニット３００ｂ−３００ｄとに同一方法で適用する。エレメントは、同一の構造及び／又は同一の機能を有し、同一の引用符号により識別される。
【0076】
図３は、殺菌ユニット４００を含む器具ユニット３００にマニプレータアーム１６を連結するための連結ユニット１００を含むマニプレータアーム１６の一部の斜視図を示す。このために、連結ユニット１００は、殺菌カバー３８に統合された殺菌ロック２００に接続される。殺菌ロック２００は、連結ユニット１００と殺菌ユニット４００とに連結可能であり、再び分離可能である。図３では、殺菌ロック２００は、連結ユニット１００と殺菌ユニット４００の両方に連結されるように図示される。連結ユニット１００は、抜きさし自在の設備６０の遠位端に配置される。
【0077】
抜きさし自在の設備６０は、相互に移動可能な部分６２，６４，６６を有し、延長状態が図３に図示される。抜きさし自在の設備６０の部分６２，６４，６６は、器具ユニット３００の手術器具５００が連結ユニット１００と殺菌ロック２００と殺菌ユニット４００と共に器具シャフト５１２の縦軸５１０に沿って移動することができるように、駆動ユニット６８によって収縮されると共に延長されることができる。セグメント５２に統合された駆動ユニットによって、セグメント５４は、セグメント５６と共に関節アームとして設計された回転軸５７に対して回転され得る。セグメント５８は、駆動ユニットの駆動が連結ギアメカニズム５９に接続された後にセグメント５８が回転軸６１に対して旋回され得るように、連結ギアメカニズム５９を通じてセグメント５６に接続される。更に、連結ユニット１００は、図３で不可視の連結ギアメカニズムを通じてセグメント６６に関する回転軸６７に対して回転自在に配置される。この連結ギアメカニズムは、この連結ギアメカニズムに接続された駆動ユニットを通じてこの駆動ユニットが駆動される時に連結ユニット１００が回転軸６７に対して回転されるように駆動可能である。ここで、連結ギアメカニズムの駆動ユニットは、器具５００の移動によって患者への器具５００の入口点で患者に対する軽微なストレスだけが及ぼされることが保証され、特に、器具シャフト５１２を挿入する点で患者の損傷が防がれるように、手術中に好ましくはトロカールを通じて患者に挿入された器具シャフト５１２の縦軸５１０がピボット点６９に対して回転されるようにマニプレータアーム１６とそのセグメントが移動される時に器具シャフト５１２の縦軸５１０が空間に固定されたピボット点６９に対して旋回されるように駆動される。
【0078】
図４では、図３に従った設備の更なる斜視図が示され、抜きさし自在の設備６０の部分６２，６４，６６が図３と対照的に収縮状態が図示され、その結果として、器具ユニット３００は、手術器具５００の近位端に器具シャフト５１２の縦軸５１０の方向に置き換えられる。よって、抜きさし自在の設備６０を収縮させることによって、器具ユニット３００は、器具５００の縦軸５１０に沿って器具５００の近位端の方向に置き換えられる。しかし、その時にピボット点６９の位置は変わらない。回転軸５７に対するセグメント５６，５８，６０の回転も与えられ、ピボット点６９は、連結ギアメカニズム５９の駆動ユニットの対応する駆動によって空間のその位置で変わらず、回転軸６１に対するセグメント６０と回転軸６７に対する連結ユニット１００との対応する回転が行われる。更に、回転軸６１，６７に平行であると共に回転軸５７に垂直な仮想回転軸（不図示）がピボット点６９を通じた連結ギアメカニズム延長の対応する駆動によって生成される。
【0079】
ピボット点６９では、セグメント５６の回転軸５７は、関節アームとして設計され、器具５００の縦軸５１０が交差する。ピボット点６９は、中心点とも指称される。
【0080】
図５は、連結ユニット１００への殺菌ロック２００の接続に先立つと共に後の殺菌ユニット４００と殺菌ロック２００との連結に先立つ、連結ユニット１００と、殺菌ロック２００と、殺菌ユニット４００とエンドエフェクタ５１４を有する手術器具５００とを含む器具ユニット３００と、を示す。殺菌フォイルとして設計される可撓性殺菌カバー３８は、図１，３，４に示されるように、殺菌フォイル３８が殺菌ロック２００と共に殺菌手術領域３９から保護されるために無殺菌エレメント１６，１００の周囲を覆う閉じられた殺菌を形成するように、クランピング、接着剤、及び／又は溶接接続等の適当な接続を通じて殺菌ロックの接続縁２０２に沿って殺菌ロック２００に固く接続される。より良い図示のために、殺菌ロック２００の周囲の殺菌フォイル３８の詳細だけが図５に図示される。後の図では、殺菌フォイル３８は、時に示されない。
【0081】
連結ユニット１００に殺菌ユニット４００を連結するため、殺菌ロック２００が殺菌ユニット４００と連結ユニット１００との間に配置され、連結ユニット１００に殺菌ユニット４００が連結された状態では、連結ユニット１００の第１の伝達手段１０２と殺菌ユニット４００の第２の伝達手段との直結を可能とする。第２の伝達手段は、図１１の引用符号４０６により識別される。
【0082】
本実施の形態では、機械的エネルギと電気的エネルギの両方は、第１の伝達手段１０２によって連結ユニット１００と殺菌ユニット４００との間で伝達される。このため、連結ユニット１００の第１の伝達手段１０２は、少なくとも４つの機械的駆動エレメント１１０−１１６を有し、殺菌ユニット４００の第２の伝達手段４０６は、図１１に図示され、駆動エレメント１１０−１１６に対して相補的な４つの従動エレメント４１２−４１８を有する。更に、第１の伝達手段１０２は、２つの電気接点１０６，１０８を含む電気的伝達エレメント１０４を有し、第２の伝達手段４０６は、第１の伝達手段１０２の電気的伝達エレメント１０４に対して相補的な電気的伝達エレメントを有する。相補的な電気的伝達エレメントは、図１１に図示される２つの電気接点４２２，４２３を含む。
【0083】
他の実施の形態では、第１の伝達手段と第２の伝達手段は、より多い又はより少ない駆動エレメント、従動エレメント、及び直結によって機械的及び／又は電気的エネルギを伝達する電気的伝達エレメントを含むことができる。伝達手段の連結を直結とする時は、それ以上の伝達エレメントが機械的及び／又は電気的エネルギ及び／又は光学ビームの伝達のために第１の伝達手段と第２の伝達手段との間に提供されない、特に、電気的、機械的、又は光学的伝達エレメントが連結ユニット１００と殺菌ユニット４００との間に配置される殺菌ロック２００等の殺菌バリアに提供されないことが注目される。連結ユニット１００は、ＲＦＩＤ読み書きユニット１２１を有し、それによって殺菌ユニット４００のＲＦＩＤトランスポンダ４９４が読み取り可能及び／又は書き込み可能である。
【0084】
図６は、マニプレータアーム１６の連結ユニット１００の概略斜視図を示す。連結ユニット１００の第１の伝達手段１０２は、２つの電気接点１０６，１０８を含む電気的伝達エレメント１０４と、光及び／又は光信号を伝達するための伝達手段１０９と、夫々が回転運動を伝達するための第１の回転駆動エレメント１１４と第２の回転駆動エレメント１１６と共に直進運動を伝達するための第１の直進駆動エレメント１１０及び第２の直進駆動エレメント１１２と、を有する。第１の直進駆動エレメント１１０と第２の直進駆動エレメント１１２の夫々は、直線のリフトフォークとして設計され、第１の回転駆動エレメント１１４と第２の回転駆動エレメント１１６は、端側歯を含む駆動ピニオンとして設計される。更に、連結ユニット１００は、凹部に配置される第１の連結センサ１１８を有し、殺菌ロック２００が連結ユニット１００に正確に連結されると共に殺菌ユニット４００が殺菌ロック２００に正確に連結される時に、殺菌ユニット４００から突出する第１の検出ピンによって形成される第１の検出エレメントを検出する。この場合、殺菌ユニット４００の第１の検出ピンは、第１の検出エレメントとしての役割を果たす第１の検出ピンの存在を検出するように第１の連結センサ１１８が配置される凹部に突出する。第１の検出ピンは、図１１に示されると共にそこで引用符号４２６により識別される。
【0085】
連結ユニット１００は、図５でより明確に理解することができるように、駆動エレメント１１２，１１４の横に隣接して更なる凹部に配置される第２の連結センサ１２０を有する。第２の連結センサ１２０は、連結ユニット１００が殺菌ロック２００に正確に連結されると共に殺菌ロック２００が殺菌ユニット４００に正確に連結される時に、殺菌ユニット４００の第２の検出ピンによって形成された第２の検出エレメントを検出する。第２の検出ピンは、図１１に示されると共にそこで引用符号４２８により識別される。よって、連結ユニット１００の第１の伝達手段１０２と殺菌ユニット４００の第２の伝達手段４０６との間の直接伝達が行えるように、殺菌ユニット４００が連結ユニット１００に正確に連結されたか否かが連結センサ１１８，１２０によって確実に測定される。殺菌ロック２００に連結ユニット１００を接続するため、連結ユニット１００は、図１０に示されるように、反対ガイド溝１２２，１２４を有し、殺菌ロック２００のガイドピン２０４，２０６がガイド溝１２２，１２４の夫々の前端１２３，１２５に到達するまで、そこにそれらが挿入される。殺菌ロック２００の第１の端に、図５，１０で理解することができるように、ガイドピン２０４，２０６が反対側の外部に突出する。その後は、殺菌ロック２００がガイドピン２０４，２０６を貫く回転軸に対して回転されるように、スナップインエレメント１２８のスナップインノーズ１２６が殺菌ロック２００の相補的なスナップイン領域に係合するまで、殺菌ロック２００の反対の第２の端が下方に押される。
【0086】
図７は、取り除かれたハウジング上側を含む図６に従った連結ユニット１００を示し、図８は、上部ハウジングセグメントを伴わない図６，７に従った連結ユニット１００を示す。連結ユニット１００は、制御ユニット３６がいかなる時も夫々のモータの回転角度を認識し、これを更なる制御で考慮することができるように、夫々が回転速度計を含む直流電動機として設計される全部で４つの駆動モータ１４０−１４６を有する。第１の駆動モータ１４０は、駆動モータ１４０の駆動に際して制御ユニット３６によって直進駆動移動を実行する第１の直進駆動エレメント１１０に第１の直線連結ギアメカニズム１４７を通じて連結される。第２の駆動モータ１４２は、第２の駆動モータ１４２の駆動移動に際して第２の直進駆動エレメント１１２が直進駆動移動を実行するように、第２の直進駆動エレメント１１２に第２の直線連結ギアメカニズム１４８を通じて連結される。第３の駆動モータ１４４は、第３の駆動モータ１４４の駆動移動に際して第１の回転駆動エレメント１１４が回転されるように、第１の回転駆動エレメント１１４に第１のギア段１５０を通じて連結される。第４の駆動モータ１４６は、第２の回転駆動エレメント１１６が第４の駆動モータ１４６の駆動移動に際して回転運動を実行するように、第２の回転駆動エレメント１１６に第２のギア段１５２を通じて連結される。
【0087】
図９は、連結ユニット１００を通る縦断面を示す。ロック解除ボタン１３４は、回転軸１３０に対して旋回マウントされ、ばね１３２によって図９に示されるそのスナップイン位置に保持される。スナップイン接続を切断するため、ばね１３２が伸ばされるように、スナップインエレメント１２８のロック解除ボタン１３４が指によって押され、スナップインノーズ１２６が殺菌ロック２００の相補的なスナップインエレメントを離脱させるように、スナップインエレメント１２８がスナップインノーズ１２６と共に矢印Ｐ０の方向に回転する。よって、スナップインノーズ１２６と予め係合された殺菌ロック２００の第２の端は、連結ユニット１００を離れて旋回され得る。この殺菌ロック２００の第２の端が連結ユニット１００を離れて旋回された後に、殺菌ロック２００は、ガイドエレメント２０４，２０６がもはやガイド溝１２２，１２４に係合されなくなるまで、ガイド溝１２２，１２４に係合されたガイドピン２０４，２０６と共にガイド溝１２２，１２４に沿って、ガイド溝１２２，１２４を離れて殺菌ロック２００が引き抜かれるので、連結ユニット１００から完全に分離され得る。ガイド溝１２２，１２４とスナップインエレメント１２８との間に連結ユニット１００のハウジングに対応する凹部によって形成された受け入れ領域が提供され、それは本実施の形態では３つの側と少なくとも下側の一部で殺菌ロック２００を取り囲む。
【0088】
図１０は、閉じられたロックフラップ２０８，２１０を含む殺菌ロック２００の透視図を示す。殺菌ロック２００は、ロックフラップ２０８，２１０によって保護される２つの開口２１４，２１６が提供される下部２１２を有する。ロックフラップ２０８，２１０は、ヒンジを通じて下部２１２にピボット接続される。ロックフラップ２０８，２１０は、これらのヒンジによって図１０に示される閉状態から開状態に旋回可能である。ロックフラップ２０８，２１０の開状態では連結ユニット１００の駆動エレメント１１０−１１６と、殺菌ユニット４００の従動エレメントとの直結が達成され得る。更に、ロックフラップ２０８，２１０が開いている時に、殺菌ユニット４００の電気的伝達エレメントへの連結ユニット１００の電気的伝達エレメント１０４の直結が達成され得る。
【0089】
殺菌ロック２００は、２つの側壁２１８，２２０と、前端壁２２２と、後端壁２２４と、を更に有する。側壁２１８，２２０の外側と円周端２０２が形成される端壁２２２，２２４に、図５に関連して既に説明されたように、殺菌カバー３８の殺菌フォイルが適当な方法で接続される。
【0090】
前端壁２２２の内部では、２つのガイド及びロック解除ウェブ２２８，２３０が端壁２２２のＶ字形の凹部２２６に隣接する両側に固く配置され、殺菌ロック２００が殺菌ユニット４００に接続される時にウェブが殺菌ユニット４００の殺菌フラップをロック解除するためのロック解除エレメントとしての役割を果たす。
【0091】
殺菌ロック２００の下部２１２では、第１の検知窓２３２と第２の検知窓２３４の夫々がスルーホールの形式で提供され、連結ユニット１００の第１の連結センサ１１８と第２の連結センサ１２０によって殺菌ユニット４００の既述の検出エレメント４２６，４２８を検出することができるように、それらを通じて検出エレメント４２６，４２８が通される。
【0092】
ロックフラップ２０８，２１０の前端と後端の夫々に、１つのガイドビード２３６−２４２が提供される。前のガイドビード２３６，２３８は、機能を有さない。ロックフラップ２０８，２１０の閉状態では、ガイドフォーク２４４の枝２４６，２４８は、後ろのガイドビード２４０，２４２と係合する。ガイドフォーク２４４は、ばねによって図１０に示されるその上部位置に押され、ガイドビード２４０，２４２へのその枝２４６，２４８の係合を通じてロックフラップ２０８，２１０を閉じ、それらの閉位置にそれらを保持する。フォーク枝２４６，２４８の係合によって、ロックフラップ２０８，２１０が閉じられる時に連結ユニット１００の無殺菌の第１の伝達手段１０２が確実に保護されるように、ロックフラップ２０８，２１０が離れて押されず、連結ユニット１００の無殺菌のエレメントが殺菌手術領域３９から確実に保護される。
【0093】
側壁２１８，２２０では、殺菌ロック２００が殺菌ユニット４００に接続される時に殺菌ユニット４００のスナップインエレメントを係合する１つのスナップインビード２５０，２５２の夫々が提供される。殺菌ロック２００の後端壁２２４に、図１１では示されるように、殺菌ロック２００が殺菌ユニット４００に接続される時に殺菌ユニット４００のガイド溝４５２に係合するガイドウェブ２５４が提供される。
【0094】
殺菌ロック２００の後端壁２２４の外側に、連結ユニット１００が殺菌ロック２００に接続される時に連結ユニット１００のスナップインエレメント１２８のスナップインノーズ１２６を係合するスナップインノーズが形成される。
【0095】
図１０から理解することができるように、側壁２１８，２２０と端壁２２２，２２４と下部２１２は、連結ユニット１００に殺菌ユニット４００を接続するために殺菌ユニット４００を少なくとも一部に挿入可能なハウジングトラフを形成する。よって、ハウジングトラフは、通常は、殺菌ロック２００の第１の接続領域２６６としての役割を果たす。殺菌ロック２００の外側は、連結ユニット１００に殺菌ロック２００を接続可能な第２の接続領域２６８としての役割を果たす。
【0096】
図１１は、殺菌ユニット４００と手術器具５００を含む器具ユニット３００の斜視図を示す。回転可能な外部器具シャフト５１２の近位端に、駆動可能な把持アーム５１６，５１８を含む屈曲可能で回転可能なエンドエフェクタ５１４が配置される。エンドエフェクタ５１４の移動は、殺菌ユニット４００が殺菌ロック２００を通じて連結ユニット１００に接続される時に、連結ユニット１００の駆動エレメント１１０−１１６と殺菌ユニット４００の従動エレメント４０８−４１４によって実行することができる。殺菌ユニット４００は、図１１で開状態に示されると共に図１２で閉状態に示される殺菌フラップ４０２，４０４を有する。殺菌ユニット４００の内部に、殺菌フラップ４０２，４０４が開いている時に可視であると共に引用符号４０６により識別される第２の伝達手段が配置される。連結ユニット１００に連結される時に、第２の伝達手段４０６は、夫々が変換を伝達するための、第１の直進駆動エレメント１１０と係合される第１の直進従動エレメント４０８と、連結ユニット１００の第２の直進駆動エレメント１１２と係合される第２の直進従動エレメント４１０と、を含む。更に、連結ユニット１００の第１の回転駆動エレメント１１４に連結可能な第１の回転従動エレメント４１２が連結ユニット１００の第２の回転駆動エレメント１１６と係合される第２の回転従動エレメント４１４と共に回転運動の夫々を伝達するために提供される。連結ユニット１００に接続される手術器具５００では、エンドエフェクタ５１４は、殺菌ユニット４００の第２の直進従動エレメント４１０が矢印Ｐ２の方向に連結ユニット１００の第２の直進駆動エレメント１１２によって移動される時に矢印方向Ｐ１の傾斜軸Ｄ４に対して９０°まで旋回される。第１の直進従動エレメント４０８が矢印Ｐ３の方向に移動される時に、エンドエフェクタ５１４の把持アーム５１６，５１８は、相互に反対方向に離れると共に移動される。連結ユニット１００の第１の回転駆動エレメント１１４の支援によって殺菌ユニット４００の第１の回転従動エレメント４１２を駆動する時に、エンドエフェクタ５１４は、外部器具シャフト５１２と無関係に回転され得る。第２の回転従動エレメント４１４によって、連結ユニット１００の第２の回転駆動エレメント１１６による連結と駆動が与えられ、その縦軸５１０に対する外部器具シャフト５１２の回転は、エンドエフェクタ５１４がそれ自身が回転されることを伴わずに外部器具シャフト５１２の回転軸５１０に対してエンドエフェクタ５１４の傾斜軸Ｄ４の位置を回転させるために生成され得る。
【0097】
更に、その端位置に矢印Ｐ３の方向と反対に殺菌ユニット４００の第１の直進従動エレメント４０８を押す第１のばね４１６が提供される。更に、その端位置に矢印Ｐ２の方向と反対に殺菌ユニット４００の第２の直進従動エレメント４１０を押す第２のばね４１８が提供される。更に、殺菌ユニット４００は、外部器具シャフト５１２を殺菌ユニット４００に回転自在にマウントするためのベアリング４２０を有する。手術器具５００の代わりに、１組の鋏、持針器、光学器具、洗浄ユニット、吸引ユニット、高周波手術の器具、及び手術、特に、腹腔鏡手術に使用される他の器具等の他の器具を殺菌ユニット４００に連結することができ、第２の伝達手段４０６が対応する機能の実施のために設計される。
【0098】
実施の形態に従って、第２の伝達手段４０６は、スリップリングとして設計される第１の電気接点４２２とスリップリングとして設計される第２の電気接点４２３とを含み、殺菌ロック２００を通じて連結ユニット１００に殺菌ユニット４００を連結する時に、高周波の手術のための高周波の電気的エネルギを伝達するために連結ユニット１００の電気接点１０６，１０８による電気接続を確立する電気的伝達エレメントを更に含む。他の実施の形態では、電気的伝達手段は提供されない。
【0099】
殺菌ユニット４００は、殺菌ロック２００への殺菌ユニット４００の挿入に際して少なくともカム４１５，４１７が殺菌フラップ２０８，２１０の間に配置されるまでロック解除された殺菌フラップ２０８，２１０を押し離す２つの突出するカム４１５，４１７を有する。殺菌ロック２００への殺菌ユニット４００の更なる挿入に際して、殺菌ユニット４００のＶ字形の係合エレメント４５６−４６２は、図１８に示されるそれらの開位置に配置されるまで殺菌フラップ２０８，２１０を更に押し離す。
【0100】
既述されたように、図１１，１２の上方に面する殺菌ユニット４００の底板４０１は、突出する検出ピンとして形成される２つの検出エレメント４２６，４２８を有する。殺菌ユニット４００と連結ユニット１００との間に配置される殺菌ロック２００により連結ユニット１００に殺菌ユニット４００を連結する時に、検出エレメント４２６は、殺菌ロック２００の第１の検知窓２３２を通じて連結ユニット１００の第１の連結センサ１１８の凹部に突出し、第２の検出エレメント４２８は、第２の検知窓２３４を通じて連結ユニット１００の第２の連結センサ１２０の凹部に突出する。検出エレメント４２６，４２８が連結センサ１１８，１２０によって検出される時に、連結センサ１１８，１２０の支援による検出エレメント４２６，４２８の検出後だけ、駆動エレメント１１０−１１６の駆動が制御ユニット３６によって解除されるように、連結ユニット１００への殺菌ロック２００の適切な連結と殺菌ロック２００への殺菌ユニット４００の適切な連結とが検出され得る。更に、高周波エネルギの伝達は、連結センサ１１８，１２０によって検出エレメント４２６，４２８の適切な検出後にだけ伝達エレメント１０６，１０８を通じて解除される。
【0101】
更に、殺菌ユニット４００は、反対の側壁４３０，４３２に配置される２つのスナップインエレメント４３４，４３６を有し、スナップインエレメントは、側壁４３０，４３２から突出する作動エレメント４３８，４４０によって駆動可能である。スナップインエレメント４３４，４３６は、殺菌ユニット４００が殺菌ロック２００に正確に接続される時に、殺菌ロック２００の側壁２１８，２２０に提供されるスナップインビード２５０，２５２と係合する。
【0102】
殺菌ユニット４００の前端壁４４２は、殺菌ユニット４００が殺菌ロック２００に接続される時に、その際に殺菌フラップ４０２，４０４をロック解除する殺菌ロック２００のガイド及びロック解除ウェブ２２８，２３０が挿入される２つの溝４４４，４４６を有する。
【0103】
更に、殺菌ロック２００のガイドウェブ２５４は、殺菌ユニット４００の後端側４５０に存在するガイド溝４５２に係合する。ガイド溝４５２の下端では、駆動バー４５４は、殺菌ユニット４００が殺菌ロック２００に挿入される時に、底板４０１から外方に突出すると共にガイドフォーク２４４を下方に押し、従って、ガイドフォーク２４４によってロックフラップ２０８，２１０のロックを解除する。
【0104】
図１３は、殺菌ユニット４００の底板４０１が取り除かれた図１１，１２に従った器具ユニット３００を示す。図１４は、連結ユニット１００の駆動エレメント１１０−１１６によって駆動される幾つかのエレメント４０８−４１４を含む図１３に従った器具ユニット３００の細部の断面図を示す。第２の回転従動エレメント４１４は、回転可能に固定される方法で外部器具シャフト５１２に接続される歯車と外部器具シャフト５１２のシャフト回転を検出するための第２の角度トランスミッタ４７０として形成される。第２の角度トランスミッタ４７０は、その周囲に沿ってある位置に突出するカムを有し、カムが第２の位置センサ１５６の反対に配置される時に連結ユニット１００の第２の位置センサ１５６によってカムを検出することができる。
【0105】
第２の直進従動エレメント４１０は、第２の直進従動エレメント４１０の並進運動を与えられて第１の内部器具シャフト５２０が直進移動されるように、第１の内部器具シャフト５２０に接続される。
【0106】
第１の回転従動エレメント４１２は、第１の角度トランスミッタ４６８と第２の内部器具シャフト５２２に回転可能に固定される方法で接続される。第２の角度トランスミッタ４７０と同一の方法で、第１の角度トランスミッタ４６８は、その周囲に沿ってある位置に突出するカムを有し、カムが第１の位置センサ１５４の反対に配置される時に連結ユニット１００の第１の位置センサ１５４によってカムを検知することができる。第２の内部器具シャフト５２２は、外部器具シャフト５１２の回転角度と無関係のエンドエフェクタ回転を提供する。第１の内部器具シャフト５２０は、エンドエフェクタ５１４を曲げる役割を果たす。
【0107】
第１の直進従動エレメント４０８は、並進駆動移動を伝達するための第３の内部器具シャフト５２４に接続される。特に、第３の内部器具シャフト５２４は、特に、図１１に図示されるエンドエフェクタ５１４の把持アーム５１６，５１８のジョーパート運動を実行する役割を果たす。
【0108】
連結ユニット１００に殺菌ユニット４００を連結した直後の初期設定の場合は、回転従動エレメント４１２，４１４の回転が角度トランスミッタ４６８，４７０と共に最大３６０°で実行され、その結果、外部器具シャフト５１２又は第２の内部器具シャフト５２２の正確な初期回転位置が測定されると共に設定され、器具シャフト５１２，５２２の夫々の正確な回転角度位置がいかなる時も制御ユニット３６に認識され、駆動モータ１４０−１４６の更なる制御に考慮することができるように、それに基づいて制御ユニット３６が器具シャフト５１２，５２２の夫々の正確な回転位置を測定し、駆動モータ１４４，１４６の夫々に割り当てられたタコジェネレータによってそれを連続的に監視する。
【0109】
スリップリングとして設計される電気接点４２２，４２３の間に電気接点４２２，４２３を電気的に絶縁する役割を果たす光インタフェース４２１が存在する。電気接点４２２，４２３は、第３の内部器具シャフト５２４においてエンドエフェクタ５１４の把持アーム５１６，５１８にガイドされるケーブルに接続される。
【0110】
もし必要であれば、更なるケーブル及び／又は光ファイバを第３の内部器具シャフト５２４を通じてエンドエフェクタ５１４に通すことができる。
【0111】
図１４に図示される断面図では、外部器具シャフト５１２と内部器具シャフト５２０−５２６の同軸配置が明確に見て取れる。Ｖ字形のエレメント４５６−４６２は、内部器具シャフト５２０−５２６をマウントするためのマウントウェブとしての役割を果たし、内部器具シャフト５２０−５２６は、マウントウェブ４５６−４６２に直接的又は間接的に回転自在にマウントされる。
【0112】
図１５は、連結ユニット１００と、殺菌ロック２００と、殺菌ユニット４００と殺菌手術器具５００とを含む器具ユニット３００と、を含む設備の平面図を示す。図１６は、図１５に従った設備の断面線Ｏ−Ｏに沿った断面図を示し、設備は、連結ユニット１００に既に連結された殺菌ロック２００に、器具ユニット３００の殺菌ユニット４００を接続する直前の第１の位置にある。図１７は、図１５に従った設備の断面線Ｏ−Ｏに沿った断面図を示し、設備は、連結ユニット１００に既に連結された殺菌ロック２００に、器具ユニット３００の殺菌ユニット４００を接続するための第２の位置にある。図１８は、図１５に従った設備の断面線Ｏ−Ｏに沿った断面図を示し、設備は、器具ユニット３００の殺菌ユニット４００が、連結ユニット１００に連結されている殺菌ロック２００に接続された第３の位置にあり、これにより、連結ユニット１００の第１の伝達手段１０２が、直結のために、第２の伝達手段４０６の伝達エレメントと係合される。図１６に示される位置では、ガイドフラップ４６４，４６６がガイド及びロック解除ウェブ２２８，２３０の溝４４４，４４６への挿入によって移動され、これにより、殺菌フラップ４０２，４０４がガイドフラップ４６４，４６６と共に殺菌ユニット４００の移動によって矢印Ｐ１０の方向に押し開かれるように、それらの回転軸Ｄ６，Ｄ８に沿って矢印Ｐ４，Ｐ５の方向にそれらのロック位置からそれらのロック解除位置に移動され、それによって殺菌フラップ４０２，４０４とロックフラップ２０８，２１０との接触がもたらされる。その結果、殺菌ユニット４００は、駆動ウェブ４５４がガイドフォーク２４４と係合すると共にガイドフォークばねのバネ力に対抗して旋回するように、殺菌ユニット４００を受け入れるために提供される殺菌ロック２００の受け入れ領域により深く入り込む。その結果、ガイドフォーク２４４の枝２４６，２４８は、カム４１５，４１７によってロックフラップ２０８，２１０を押し離すことができるように、ガイドビード２４０，２４２と係合されて開かれる。殺菌ユニット４００が矢印Ｐ１０の方向に更に移動される時に、Ｖ字形の係合エレメント４５８−４６２がロックフラップ２０８，２１０と係合すると共にこれらを押し、殺菌フラップ４０２，４０４がガイドフラップ４６４，４６６と共に図１８に示されるそれらの完全な開位置に更に外に向かう。ロックフラップ２０８，２１０と殺菌フラップ４０２，４０４との接触によって、これらは全てのフラップ２０８，２１０，４０２，４０４，４６４，４６６が図１８に示される開位置に配置されるまでガイドフラップ４６４，４６６と共に更に開かれる。殺菌ユニット４００の逆の移動に際して、殺菌ユニット４００が殺菌ロック２００から、即ち、矢印Ｐ１０の方向と反対に図１８に示される位置から図１６に示される位置に取り除かれる時に、ガイドフラップ４６４，４６６とロックフラップ２０８，２１０とが特にばねのバネ力とガイドビード２４０，２４２と再び係合されたガイドフォーク２４４の枝２４６，２４８によって閉じられるように、これらのフラップの殺菌の動作の逆転された順序が行われ、完全にロックフラップ２０８，２１０を閉じる。この方法でもたらされるフォーク枝２４６，２４８とガイドビード２４０，２４２との間の確かな接続によって、ロックフラップ２０８，２１０は、ロックフラップ２０８，２１０を外から開くことができないように、それらの閉位置に確実に保持される。更に、ガイドフラップ４６４，４６６は、外力が殺菌フラップ４０２，４０４に適用される時にでさえ、これらを後に開くことができないように、殺菌ユニット４００が殺菌ロック２００から取り除かれる時に、ばねによって完全に閉じられると共にそれらのロック位置に移動される。
【0113】
図１９は、接続状態の殺菌ロック２００の器具ユニット３００と連結ユニット１００の断面図を示す。ここで、連結ユニット１００の受け入れ領域内の殺菌ロック２００の配置と殺菌ロック２００の受け入れ領域内の殺菌ユニット４００の配置が明確に見て取れるように、連結ユニット１００と殺菌ユニット４００と殺菌ロック２００の上部ハウジング部が切断される。
【0114】
図２０は、第２の実施の形態に従った殺菌ユニット１４００と手術器具１５００とを含む器具ユニット１３００の詳細を示す。器具ユニット３００とは対照的に、器具ユニット１３００の殺菌ユニット１４００は、殺菌フラップを有さないが、殺菌方法で従動エレメントを保護するためのジャロジ１４１０を有する。器具ユニット１３００の更なる構造と機能は、図１−１９に従った器具ユニット３００の構造と機能に対応する。
【0115】
図２１は、殺菌ロック２００とは対照的に殺菌フラップを有さないが、殺菌した方法で連結ユニット１００の駆動エレメントを保護するためのジャロジ１２１０を有する、殺菌ロック１２００を含む殺菌カバー１０３８の詳細を示す。殺菌ユニット１４００のジャロジ１４１０と殺菌ロック１２００のジャロジ１２１０は、殺菌ロック１２００に殺菌ユニット１４００を接続するか、殺菌ロック２００に殺菌ユニット１４００を接続するか、又は殺菌ロック１２００に殺菌ユニット４００を接続する時に、機械的係合によって適当な方法で開かれる。代わりに、ジャロジ１４１０，１２１０の夫々の開閉のための１つの電動機等の自発的駆動エレメントを提供することができる。
【0116】
図２２では、第３の実施の形態に従った殺菌ユニット２４００を含む器具ユニット２３００の詳細が示される。殺菌ロック２００，１２００からの分離後、又は図２３に示される更なる殺菌ロック２２００からの分離後に、器具ユニット２３００が殺菌手術領域３９から直ちに取り除かれるように、殺菌ユニット２４００は、殺菌方法で従動エレメントを保護するためのエレメントを有さない。
【0117】
図２３に示される殺菌カバー２０３８は、単に殺菌ロック２００のような連結ユニット１００に連結可能な殺菌ロック２２００を含む。殺菌ロック２００とは対照的に、殺菌ロック２２００は、ロックフラップを有さないが、点線によって示される所定の破壊点により提供されるフォイルを含み、連結ユニット１００の駆動エレメント１１０−１１６と従動エレメント４０８−４１４との直結が容易に行えるように、殺菌ロック２２００に殺菌ユニット４００，１４００，２４００を接続する時にフォイルが所定の破壊点に沿って開くように裂かれる。好ましくは、殺菌ロック２２００を使用する時に、殺菌ユニット４００，１４００，２４００が手術中に分離されないものの手術後にだけ終えられる。
【符号の説明】
【0118】
１０ システム１２ マニプレータ
１４ マウント
１６，１６ａ−１６ｄ マニプレータアーム
２０ マウントヘッド
２２，２６ 駆動ユニット
２４ マウントベース
２８，３０ マウントアーム
３２ 手術台支柱
３４ 手術台
３６ 制御ユニット
３７ 入出力ユニット
３８ 殺菌カバー
３９ 殺菌手術領域
４０ａ−５８ａ，４０ｂ−５８ｂ，４０ｃ−５８ｃ，４０ｄ−５８ｄ セグメント
６０ セグメント
６２，６４，６６ 伸縮自在設備の断面
６８ 駆動ユニット
１００ 連結ユニット
１０２ 第１の伝達手段
１０４ 第１の電気的伝達手段
１０６，１０８ 電気接点
１０９ 光学的伝達手段
１１０ 第１の直進駆動エレメント／直線リフトフォーク
１１２ 第２の直進駆動エレメント／直線リフトフォーク
１１４ 第１の回転駆動エレメント／駆動ピニオン
１１６ 第２の回転駆動エレメント／駆動ピニオン
１１８，１２０ 連結センサ
１２１ ＲＦＩＤ読み書きユニット
１２２，１２４ ガイド溝
１２３，１２５ ガイド溝の前端
１２６ スナップインノーズ
１２８ スナップインエレメント
１３０ 回転軸
１３２ ばね
１３４ ロック解除ボタン
１３６，１３８ 開口
１４０，１４２，１４４，１４６ 駆動モータ
１４７ 第１の直線連結ギアメカニズム
１４８ 第２の直線連結ギアメカニズム
１５０ 第１のギア段
１５２ 第２のギア段
１５４，１５６ 位置センサ
２００ 殺菌ロック
２０２ 接続縁
２０４，２０６ ガイドピン
２０８，２１０ ロックフラップ
２１２ 下部
２１４，２１６ 開口
２１８，２２０ 側壁
２２２ 前端壁
２２４ 後端壁
２２６ Ｖ字形凹部
２２８，２３０ ガイド及びロック解除バー
２３２，２３４ 検知窓
２３６−２４２ ガイドビード
２４４ ガイドフォーク
２４６，２４８ 枝
２５０，２５２ スナップインビード
２５４ ガイドウェブ
２６６ 第１の接続領域
２６８ 第２の接続領域
３００，３００ａ−３００ｄ 器具ユニット
４００ 殺菌ユニット
４０１ 底板
４０２，４０４ 殺菌フラップ
４０６ 第２の伝達手段
４０８ 第１の直進従動エレメント
４１０ 第２の直進従動エレメント
４１２ 第１の回転従動エレメント
４１４ 第２の回転従動エレメント
４１５，４１７ カム
４１６，４１８ ばね
４２０ 外部器具シャフトのベアリング
４２１ 光インタフェース
４２２，４２３ 電気接点
４２６，４２８ 検出エレメント
４３０，４３２ 側壁
４３４，４３６ スナップインエレメント
４３８，４４０ 作動エレメント
４４２ 前端壁
４４４，４４６ 溝
４５０ 後端壁
４５２ ガイド溝
４５４ 駆動バー
４５６−４６２ Ｖ字形連結エレメント
４６４，４６６ ガイドフラップ
４６８，４７０ 角度トランスミッタ
４９４ ＲＦＩＤトランスポンダ
５００ 器具
５１０ 器具シャフトの縦軸
５１２ 外部器具シャフト
５１４ エンドエフェクタ
５１６，５１８ 把持アーム
Ｄ４ 傾斜軸
Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８ 回転軸
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 方向矢印
５２０ 第１の内部器具シャフト
５２２ 第２の内部器具シャフト
５２４ 第３の内部器具シャフト
１３００ 器具ユニット
１４００ 殺菌ユニット
１５００ 手術器具
１４１０ ジャロジ
１０３８ 殺菌カバー
１２００ 殺菌ロック
１２１０ ジャロジ
２３００ 器具ユニット
２４００ 殺菌ユニット
２５００ 手術器具
２０３８ 殺菌カバー
２２００ 殺菌ロック