DE10141225A1

DE10141225A1 - Endoscope guidance system

Info

Publication number: DE10141225A1
Application number: DE10141225A
Authority: DE
Inventors: Manfred Selig; Rudolf Ullrich
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: DE10141225B4; WO2003017859A1

Abstract

Endoskopführungssystem, bestehend aus einem Haltearm mit mehreren Gelenken, einer Parallelogrammführung, Antriebseinheiten und einem Endoskopport zum Führen eines Endoskops, wobei der Haltearm mit einem Klemmsystem auf einer Schiene aufgesetzt und fixiert ist. Aufgabe ist die Verbesserung des Endoskopführungssystems in seiner Handhabung. Die Aufgabe wird gelöst, indem der Haltearm aus einer vertikal ausgerichteten Vertikalsäule, einen dieser drehbar aufgesetzten Horizontalarm, einem am distalen Ende des Horizontalarms nach unten ausgerichteten und drehbaren Vertikalarmbereich mit Parallelogramm und einer Aufnahme für den Endoskopport besteht, die Vertikalsäule und der Horizontalarm sich außerhalb des Arbeitsbereiches des Chirurgen befindet und nur der Vertikalarmbereich in den Arbeitsbereich hineinragt, der Horizontalarm mindestens ein Gelenk aufweist, der Vertikalarmbereich aus einem Antriebsgehäuse mit Motor, Getriebe und Getriebewelle, einem angetriebenen Parallelogramm sowie einem Vertikalarm mit Schnellkupplung für die Endoskophalterung besteht, die sterilisierbare Endoskophalterung aus einer Sterilgabel und einem passiv schwenkbaren Endoskopport für die Aufnahme des Endoskops besteht, sowie die Gelenke im Horizontalarm arretierbar sind.Endoscope guide system, consisting of a holding arm with several joints, a parallelogram guide, drive units and an endoscope port for guiding an endoscope, the holding arm being placed and fixed on a rail with a clamping system. The task is to improve the handling of the endoscope guidance system. The object is achieved in that the holding arm consists of a vertically oriented vertical column, one of these rotatably mounted horizontal arms, a downwardly rotatable vertical arm area with a parallelogram and a receptacle for the endoscope port on the distal end of the horizontal arm, the vertical column and the horizontal arm being outside the The surgeon's work area is located and only the vertical arm area protrudes into the work area, the horizontal arm has at least one joint, the vertical arm area consists of a drive housing with a motor, gearbox and gear shaft, a driven parallelogram and a vertical arm with quick coupling for the endoscope holder, the sterilizable endoscope holder consists of one There is a sterile fork and a passively swiveling endoscope port for holding the endoscope, and the joints in the horizontal arm can be locked.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskopführungssystem für den Einsatz in der minimalinvasiven Chirurgie gemäß des Oberbegriffs des ersten Patentanspruchs. The present invention relates to a Endoscope guidance system for use in minimally invasive surgery the preamble of the first claim.

In der minimalinvasiven Chirurgie erfolgt die visuelle Überwachung des Eingriffs durch den Chirurgen mit Hilfe von Endoskopen, welche über eine Inzision in den Körper des Patienten eingeführt werden. Im allgemeinen werden die in den Patientenkörper eingeführten Endoskope wie auch andere Instrumente von einem Operationsassistenten gehalten und nach Aufforderung des eingreifenden Chirurgen positioniert und bewegt. In minimally invasive surgery, the visual Surveillance of the intervention by the surgeon with the help of Endoscopes, which have an incision in the body of the Patients are introduced. Generally, those in the Endoscopes introduced into patient bodies as well as others Instruments held by a surgical assistant and after Positioned at the request of the intervening surgeon and emotional.

Motiviert durch die im besonderem Maße beengten Platzverhältnisse in der minimalinvasiven Chirurgie und durch das mögliche Einsparungspotential beim Krankenhauspersonal wurden in der Vergangenheit neben zahlreichen Stativen auch manuelle und motorisch bewegbare Führungssysteme für Endoskope und andere Instrumente für die minimalinvasive Chirurgie entwickelt. Motivated by the particularly cramped Space in minimally invasive surgery and through that potential savings for hospital staff in the past, in addition to numerous tripods manual and motorized movable guide systems for Endoscopes and other instruments for the minimally invasive Surgery developed.

Eine oft gestellte Forderung der Chirurgen an ein Endoskopführungssystem ist die, dass das in eine Inzision in den Patienten eingeführtes Endoskop um den Inzisionspunkt frei schwenkbar ist. Da das Endoskop durch das Endoskopführungssystem außerhalb des Patientenkörpers gehalten wird, muss das Endoskopführungssystem eine Kinematik aufweisen, welche eine Schwenkung des Endoskop um einen fiktiven Punkt gewährleistet. A frequently asked surgeon requirement Endoscopic guidance system is that in an incision in the Endoscope inserted around the incision point is pivotable. Because the endoscope through that Endoscope guidance system must be kept outside the patient's body the endoscope guide system have kinematics which a swiveling of the endoscope around a fictitious point guaranteed.

In der US-5.397.323 ist ein derartiges Endoskopführungssystem für die minimalinvasive Chirurgie beschrieben, dessen Haltearm mit einem Schraubklemmsystem auf einer seitlich am OP-Tisch befestigten Schiene aufgesetzt und fixiert ist und um eine vertikale Achse durch dieses Klemmsystem horizontal schwenkbar ist. Such an endoscope guidance system is in US Pat. No. 5,397,323 described for minimally invasive surgery, the holding arm with a screw clamp system on one side of the operating table attached rail is attached and fixed and around a vertical axis can be pivoted horizontally through this clamping system.

Der eigentliche Haltearm besteht aus einer Antriebseinheit, welche proximalseitig drehbar auf dem Schraubklemmsystem aufgesetzt ist, einem auf dem Antriebssystem aufbauendes Gelenksystem, welches kippbares Parallelogramm mit zwei horizontalen und zwei aufrecht stehenden Armen gestaltet ist und einem Haltemittel, welches mit dem distalen Enden der horizontalen Armen gelenkig verbunden ist. Auf dem Haltemittel ist eine zusätzliche Halterung für ein in diesem längs seiner Längsachse manuell bewegliches Instrument vorgesehen. Halterung und Haltemittel sind so ausgelegt, dass diese und das Instrument mit seiner Längsachse stets parallel zu den aufrecht stehenden Armen des Parallelogramms geführt sind. The actual holding arm consists of a drive unit, which is rotatably placed on the proximal side on the screw clamp system is a joint system based on the drive system, which tiltable parallelogram with two horizontal and two upright arms is designed and a holding means, which is articulated with the distal ends of the horizontal arms connected is. There is an additional one on the holding means Bracket for one in this along its longitudinal axis manually movable instrument provided. Bracket and holding means are like this designed that this and the instrument with its longitudinal axis always parallel to the upright arms of the Parallelogram are performed.

Ausgehend davon hat nun die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein eingangs beschriebenes Endoskopführungssystem in seiner Handhabung zu verbessern. Dabei soll die Kinematik des Endoskopführungssystem so ausgelegt werden, dass das in diese integrierte Endoskop nur sehr geringe Kräfte auf die Inzision in den Patientenkörper selbst dann ausübt, wenn die Inzision sich innerhalb eines begrenzten Bereiches bewegt. Based on this, the present invention has now Task, an endoscope guide system described in improve its handling. The kinematics should of the endoscope guide system are designed so that the in this integrated endoscope has very little force on it Incision into the patient's body even when the incision is within a limited area emotional.

Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung die Merkmale vor, die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführt sind. Weitere, vorteilhafte und die Erfindung weiterbildende Merkmale sind in den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche zu sehen. To achieve the object, the invention proposes the features before that in the characterizing part of claim 1 are listed. Further, advantageous and the invention further education features are in the characteristic parts to see the subclaims.

Bei dem dargestellten Endoskopführungssystem handelt es sich um ein Assistentensystem für den Chirurgen, welches während eines chirurgischen oder minimalinvasiven Eingriffs einerseits den Bewegungsfreiraum des Chirurgen nicht behindern darf, andererseits durch den Chirurgen leicht, vorzugsweise durch eine Sprachsteuerung oder andere Steuerungssysteme, welche ohne manuelle Bedieneinheiten auskommen, bedienbar sein muss. The endoscope guide system shown is an assistant system for the surgeon, which during a surgical or minimally invasive procedure on the one hand, the surgeon's freedom of movement is not on the other hand, easily by the surgeon, preferably by voice control or others Control systems, which without manual control units get along, must be operable.

Um den Arbeitsraum des Chirurgen so wenig wie möglich einzuschränken, ist das Endoskopführungssystem entsprechend konzipiert. Es wird daher auf der dem Chirurgen gegenüberliegenden Seite am OP-Tisch befestigt und weist Gelenkarme auf, welche nach ergonomischen Gesichtspunkten gestaltet sich so wenig wie möglich im Arbeitsbereich des Chirurgen hineinragen und dennoch eine universelle und leichtgängige Beweglichkeit gewährleisten. To the surgeon's work space as little as possible to restrict the endoscope guide system accordingly designed. It is therefore on the surgeon opposite side attached to the operating table and has articulated arms which is designed according to ergonomic criteria as little as possible in the surgeon's work area protrude and yet a universal and smooth Ensure mobility.

Gestaltungsmerkmale des Endoskopführungssystems sind eine ortsfeste Vertikalsäule, dessen oberen Ende deutlich oberhalb des Arbeitsbereichs des Chirurgen während des Eingriffs befindet und wo der bewegliche Teil des Haltearms für den Endoskopport, d. h. der eigentlichen Halterung für das Endoskop aufgesetzt ist. Dabei ist das Endoskop optional vorzugsweise bei Komplikationen während des Eingriffs durch eine motorische Verlängerung der Vertikalsäule aus den Arbeitsraum des Chirurgen nach oben herausfahrbar und zu einem späteren Zeitpunkt exakt wieder auf die letzte Position wieder zurückfahrbar. Design features of the endoscope guidance system are one stationary vertical column, the upper end of which is clear above the surgeon's work area during the Engaging and where the movable part of the support arm for endoscope port, d. H. the actual bracket for the endoscope is attached. Here is the endoscope optionally preferred for complications during the procedure through a motorized extension of the vertical column the surgeon's workspace can be extended upwards and at a later point in time exactly on the last one Position can be reversed again.

Die laterale Positionierung des Endoskops im Arbeitsraum erfolgt über Horizontalarme, welche am oberen Ende der Vertikalsäule ansetzen und passive, d. h. nicht angetriebene, jedoch manuell arretierbare Gelenke aufweisen, welche eine Schwenkung der Horizontalarme auf horizontaler Ebene zulassen. Auf diese Weise lässt sich das distale Ende der Horizontalarme im Schwenkbereich beliebig und exakt einstellen. The lateral positioning of the endoscope in the work area takes place via horizontal arms, which at the upper end of the Apply vertical column and passive, d. H. not driven, but have manually lockable joints, which a Swiveling the horizontal arms on a horizontal plane allow. In this way, the distal end of the Adjust the horizontal arms in the swivel range as desired and exactly.

Am distalen Ende der Horizontalarme schließt sich ein motorisch drehbarer und vertikal nach unten in den Arbeitsbereich des Chirurgen hineinragender Haltearmteil für den Endoskopport an. Wesentliches Gestaltungsmerkmal dieses Haltearmteils ist, dass dessen Drehachse in seiner Verlängerung durch die Inzision verläuft, sodass sich das Endoskop im Patienten während des Eingriffs mit diesem Haltarmteil gemeinsam motorisch drehen lässt. It closes at the distal end of the horizontal arms motor rotatable and vertically down in the Work area of the surgeon protruding arm part for the Endoscope port. Essential design feature of this Holding arm part is that its axis of rotation in its Extension extends through the incision, so that the endoscope in the patient during the intervention with this holding arm part can rotate together by motor.

Ferner weist der vertikale Haltarmteil eine motorisch schwenkbare Parallelogrammführung mit anschließendem vertikal ausgerichteten Teilarm auf, an dessen Ende sich im Gegensatz zum beschriebenen Stand der Technik ein nicht mit dem Parallelogramm gekoppeltes passives Gelenk für die Aufnahme des Endoskopports befindet, auf. Dieses konstruktive Detail basiert zwar auf dem Grundgedanken einer Kinematik zur Schwenkung um einen fiktiven Punkt gemäß des beschriebenen Stands der Technik, lässt aber im Gegensatz zu diesem ausdrücklich und in vorteilhafter Weise kleinere vertikale Verschiebungen des Inszisionspunktes ohne die Erfordernis einer ständigen Nachjustierung Endoskopführungssystems zu. Furthermore, the vertical holding arm part has a motor swiveling parallelogram guide with subsequent vertically aligned arm, at the end of which in Contrary to the described prior art a not with passive joint coupled to the parallelogram for the Recording of the endoscope is located on. This constructive Detail is based on the basic idea of kinematics for swiveling around a fictitious point according to the described prior art, but in contrast to this explicitly and advantageously smaller vertical Displacement of the incision point without the requirement a constant readjustment of the endoscope guidance system.

Laterale Verschiebungen des Inzisonspunktes sind mit dem erfindungsgemäßen Endoskopführungssystems über nicht arretierte passive Gelenke der Horizontalarme ausgleichbar und damit ebenfalls im Gegensatz zu dem Stand der Technik tolerierbar. Lateral shifts of the incision point are with the Endoscope guide system according to the invention not locked passive joints of the horizontal arms can be compensated and thus also in contrast to the prior art tolerable.

Diese zuvor genannten passiven Gelenke für den Endoskopport und im Bereich der Horizontalarme stellen in seiner Kombination stellen in seiner Kombination ein Sicherheit bietende Vorteil dar. Durch diese beiden senkrecht zueinander stehenden frei beweglichen passiven Gelenksysteme werden Zwänge bei ungenauer Voreinstellung und bei Bewegungen des Patienten in allen drei lateralen Freiheitsgraden verhindert. These previously mentioned passive joints for endoscope port and in the area of the horizontal arms Combination provides security in its combination offering advantage. By these two perpendicular to each other free moving passive joint systems Constraints with imprecise presetting and with movements of the Patients in all three lateral degrees of freedom prevented.

Der Endoskopport dient der Fixierung sowie der axialen und rotatorischen Bewegung des Endoskops um seine eigene Längsachse. Es wird mit der Endoskopspitze zuerst von hinten in den Endoskopport hineingeschoben und durch Reibschluss in diesem gehalten. Für die Bewegung ist der Endoskopport mit entsprechenden motorischen Antrieben versehen. The endoscope port is used for fixation as well as axial and rotary motion of the endoscope around its own Longitudinal axis. It gets in from the back with the endoscope tip first the endoscope port pushed in and by friction held this. The endoscope port is included for movement appropriate motor drives.

Alle motorischen Antriebe sind über eine geeignete Bedienungseinheit vom Chirurgen steuerbar. Da die Hände des Chirurg in der Regel während eines Eingriffs für die Bedienung nicht zur Verfügung stehen, bietet sich hier die Kombination mit einer Sprach- oder einer Fußsteuerung in Verbindung mit einem Prozessrechner an, welcher zudem die Möglichkeit einer Abstimmung simultaner Verstellungen verschiedener Antriebe sowie einer Beachtung vorgegebener Limits bietet. All motor drives are suitable Operating unit controllable by the surgeon. Since the hands of the Surgeon usually during an operation for the operator are not available here Combination with a voice or foot control in Connection to a process computer, which also the Possibility of coordinating simultaneous adjustments different drives as well as compliance with specified Offers limits.

Ebenso lassen sich bei dem Endoskopführungssystem die motorischen Antriebe im Bereich des vertikalen Teilarms durch den Chirurgen für eine manuelle Verstellung ausschalten. Einzelheiten werden im folgenden und anhand der Fig. 1 bis 7, welche eine mögliche Ausführungsform des Endoskopführungssystems darstellen, näher erläutert. Es zeigen: In the endoscope guide system, the motor drives in the area of the vertical arm can also be switched off by the surgeon for manual adjustment. Details are explained in more detail below and with reference to FIGS. 1 to 7, which represent a possible embodiment of the endoscope guide system. Show it:

Fig. 1 eine technische Schnittzeichnung des Endoskopführungssystems, Fig. 1 a technical sectional drawing of the endoscope guide system,

Fig. 2a den seitlichen Schnitt durch die Vertikalsäule 1 im Bereich der Führungshülse 2, Fig. 2a shows the lateral section through the vertical column 1 in the region of the guide sleeve 2,

Fig. 2b die Führungshülse 2 in seitlicher Ansicht mit angesetzten Klammereinheiten 3, FIG. 2B, the guide sleeve 2 in a side view with attached clamp units 3,

Fig. 3a bis d die einzelnen Schritte der Fixierung einer Klammereinheit 3 auf einer Schiene 4 anhand einer Schnittdarstellung der Klammereinheit 3 FIGS. 3a-d, the individual steps of the fixation of a clip unit 3 on a rail 4 by means of a sectional view of the clip unit 3

Fig. 4a und b das Parallelogramm des Endoskopführungssystems in seitlicher Schnittdarstellung mit eingekuppelter bzw. in entkuppelter Gewindespindel 42. FIG. 4a and b the parallelogram guide of the endoscope system in a lateral sectional view showing the coupled or uncoupled in threaded spindle 42.

Fig. 4c das Parallelogramm des Endoskopführungssystems in Aufsicht-Schnittdarstellung, Fig. 4c the parallelogram guide of the endoscope system in a plan-sectional view,

Fig. 5 den distalen Bereich des Vertikalarms mit Schnellkupplung 13, Sterilgabel 51 und den Endoskopport 53 Fig. 5 shows the distal region of the vertical boom with quick coupling 13, sterile fork 51 and the endoscope port 53

Das Endoskopführungssystem der beschriebenen Ausführungsform besteht, wie in Fig. 1 dargestellt, im wesentlichen aus einer Vertikalsäule 1, welche in eine Führungshülse 2 eingeschoben und durch diese gehalten wird, zwei horizontal angeordneten Horizontalarmen 5, welche mit einem Gelenk 6 verbunden sind, einem Antriebsgehäuse 7 mit Motor 8, Getriebe 9 und Getriebewelle 10, einem Parallelogramm 11 mit separatem Antrieb sowie einem Vertikalarm 12 mit Schnellkupplung 13 für die Endoskophalterung 14. As shown in FIG. 1, the endoscope guide system of the described embodiment essentially consists of a vertical column 1 , which is inserted into and held by a guide sleeve 2 , two horizontally arranged horizontal arms 5 , which are connected to a joint 6 , a drive housing 7 with motor 8 , gear 9 and gear shaft 10 , a parallelogram 11 with a separate drive and a vertical arm 12 with quick coupling 13 for the endoscope holder 14 .

Die Vertikalsäule 1 wird vor jedem Einsatz des Endoskopführungssystems in der Führungshülse 2 vertikal in eine gewünschte Position geschoben und durch zwei Klemmschrauben 15 in dieser Position fixiert (vgl. Fig. 1 und 2a). Dabei weist die Führungshülse 2 seitlich je eine Klammereinheit 3 (vgl. Fig. 2b) auf, mit der sich die Führungshülse 2 orthogonal auf eine Schiene 4, welche üblicherweise seitlich am Operationstisch angeordnet ist, aufsetzen und festklemmen lässt. Üblicherweise wird die Vertikalsäule 1 an die Schiene der dem Chirurgen, welcher den Eingriff vornimmt, gegenüberliegenden Seite des OP-Tisches befestigt. The vertical column 1 is pushed vertically into a desired position in the guide sleeve 2 before each use of the endoscope guide system and fixed in this position by two clamping screws 15 (cf. FIGS. 1 and 2a). The guide sleeve 2 has a clamp unit 3 on the side (see FIG. 2b), with which the guide sleeve 2 can be placed and clamped orthogonally on a rail 4 , which is usually arranged on the side of the operating table. The vertical column 1 is usually fastened to the rail on the side of the operating table opposite the surgeon who is performing the procedure.

Die einzelnen Schritte des eigentlichen Klemmvorgang einer Klammereinheit 3 auf einer Schiene 4 und damit der Montage des Endoskopführungssystems auf dem Operationstisch lassen sich mit Hilfe der Fig. 3a bis 3d im Detail beschreiben. Im ersten Schritt, dargestellt in den Fig. 3a und 3b, wird das Endoskopführungssystem mit den Klammereinheiten 3 auf die Schiene 4 aufgesetzt. Dabei greift die Nase 16 der Klammereinheit 3 formschlüssig um die Schiene 4, sodass sich das Endoskopführungssystem einerseits mit seinem gesamten Gewicht auf die Schiene abstützt, andererseits aber auf dieser ohne größeren Kraftaufwand des OP-Personals noch verschiebbar, d. h. positionierbar ist. Ist die Klammereinheit 3 auf der Schiene an der gewünschten Position positioniert, wird durch Anheben eines Pilzknopfes 17 ein um eine Welle 18 drehbar gelagerten Klapphaken 19 ausgelöst, welcher durch eine Feder 20 (nur in Fig. 3b dargestellt) vorgespannt von unten formschlüssig um die Schiene greift und somit die Klammereinheit 3 formschlüssig auch von unten auf der Schiene 4 fixiert (Fig. 3c). Mit dem Umklappen des Klapphakens 19 schwenkt in der Klammereinheit eine proximal am Klapphaken eingearbeitete Nut 21 formschlüssig in das pilzförmige Ende 22 eines Gewindeknebels 23 ein. Das endgülte Festklemmen der Klammereinheit 3 auf der Schiene 4 erfolgt durch Festdrehen (Anziehen) des Gewindeknebels 23, wodurch der Klapphaken 19 mit angezogen wird und die Schiene 4 an die Klammereinheit 3 angedrückt wird (Fig. 3d). In vorteilhafter Weise wird der Klapphaken 19 auf der Welle 18 mit einer Spielpassung, vorzugsweise in einem Langloch geführt (Fig. 3a bis d). The individual steps of the actual clamping process of a clamp unit 3 on a rail 4 and thus the assembly of the endoscope guide system on the operating table can be described in detail with the aid of FIGS . 3a to 3d. In the first step, shown in FIGS . 3a and 3b, the endoscope guide system with the clamp units 3 is placed on the rail 4 . The nose 16 of the clamp unit 3 engages in a form-fitting manner around the rail 4 , so that the endoscope guide system is supported on the rail with its entire weight on the one hand, but on the other hand can still be displaced, ie positioned, without great effort by the operating personnel. If the clamp unit 3 is positioned on the rail at the desired position, a mushroom button 17 triggers a folding hook 19 which is rotatably mounted about a shaft 18 and which is pre-tensioned from below by a spring 20 (only shown in FIG. 3b) in a form-fitting manner engages and thus the clamp unit 3 also positively fixed on the rail 4 from below ( Fig. 3c). When the folding hook 19 is folded over, a groove 21 , which is worked in proximally on the folding hook, swings into the mushroom-shaped end 22 of a threaded toggle 23 in a form-fitting manner in the clamp unit. The final clamping of the clamp unit 3 on the rail 4 takes place by tightening (tightening) the threaded toggle 23 , whereby the folding hook 19 is also tightened and the rail 4 is pressed onto the clamp unit 3 ( FIG. 3d). The folding hook 19 is advantageously guided on the shaft 18 with a clearance fit, preferably in an elongated hole (FIGS . 3a to d).

In der Vertikalsäule 1 ist, wie in den Fig. 1 und 2a dargestellt, ein selbsthemmender Motorantrieb 24 untergebracht, welcher über eine Rutschkupplung 25 eine Gewindespindel 26 antreibt. Diese greift in eine in der Horizontalsäule 2 geführte Innensäule 27 ein und verschiebt durch bei Gewindedrehung in vertikaler Richtung. Eine Feder-Nut- Verdrehsicherung 28 verhindert dabei ein Mitdrehen der Innensäule 27 in der Horizontalsäule. Diese motorische Höhenverstellung kann vom Chirurgen bei Bedarf jederzeit, d. h. auch während eines minimalinvasiven Eingriffs, selbst vorgenommen werden. In the vertical column 1 , as shown in FIGS. 1 and 2a, a self-locking motor drive 24 is accommodated, which drives a threaded spindle 26 via a slip clutch 25 . This engages in an inner column 27 guided in the horizontal column 2 and moves in the vertical direction when the thread is turned. A tongue-and-groove anti-rotation device 28 prevents the inner column 27 from rotating in the horizontal column. This motorized height adjustment can be carried out by the surgeon at any time if required, ie even during a minimally invasive procedure.

Die beiden Horizontalarme 5 überbrücken den größten Anteil des lateralen Abstands zwischen der Vertikalsäule 1 und der gewünschten Position des Endoskops. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind sie über ein Gelenk 6 miteinander, einer der beiden Horizontalarme über eine auf dem oberen Ende der Innensäule 27 verdrehsichere Lagerbuchse 29 und einer Gewindestift 30 mit Rändelmutter 31 und Unterlegscheibe 32 gelenkig mit der Vertikalsäule 1 sowie die andere der beiden Horizontalarme fest mit einem vertikal nach unten abstehenden Antriebsgehäuse 7 fest verbunden. Somit lassen sich beide Horizontalarme auf horizontaler Ebene in der Weise manuell frei schwenken und das Antriebgehäuse an die gewünschte Stelle bewegen. Über eine Arretiermutter 33 und einen Stößel 34 zwischen dem Gelenk 6 und der Buchse 29 sind sowohl das Gelenk 6 als auch die gelenkige Verbindung zwischen Horizontalarm 5 und der Vertikalsäule 1 reibschlüssig arretierbar. Im nicht arretierten Zustand befindet sich das eine Ende des Stößels 34 in einer Vertiefung 60 einer Gelenklagerbuchse 58 des Gelenks 6, während das andere Ende auf einen Block 59, welcher auf der Buchse 29 gleitet, wirkt. Durch den in der Vertiefung 60 eingreifenden Stößel 34 ist zudem die Gelenklagerbuchse im unteren der beiden Horizontalarme 5 gegen Verdrehung gesichert. Die Arretiermutter 33 ist auf einem verdrehsicher in der Gelenklagerbuchse 58 eingesetzten Gewindeschaftbolzen 57 aufgesetzt, welcher einen unteren Bund 61 aufweist. Bei Anziehen der Arretiermutter 33 wird der Gewindeschaftbolzen 57 gegen eine Tellerfeder 62 nach oben angezogen, wobei der untere Bund 61 die Gelenklagerbuchse 58 mit nach oben zieht. Durch diese geringe vertikale Verschiebung der Gelenklagerbuchse 58 wird einerseits das eine Ende der Stößel 34 teilweise aus der Vertiefung 60 gedrückt, wobei dieser in Reaktion darauf mit seinem anderen Ende auf den Block 59 und damit auf die Lagerbuchse 29 drückt und damit diese reibschlüssig blockiert, andererseits die beiden Horizontalarme 5 im Bereich des Gelenks 6 zusammenpresst und damit das Gelenk ebenso reibschlüssig blockiert. The two horizontal arms 5 bridge the largest part of the lateral distance between the vertical column 1 and the desired position of the endoscope. As shown in Fig. 1, they are articulated with the vertical column 1 via a joint 6 , one of the two horizontal arms via a bearing bush 29 which is secured against rotation on the upper end of the inner column 27 and a grub screw 30 with knurled nut 31 and washer 32, and the other one two horizontal arms firmly connected with a drive housing 7 projecting vertically downwards. Thus, both horizontal arms can be freely swiveled on the horizontal level and the drive housing moved to the desired position. Via a locking nut 33 and a plunger 34 between the joint 6 and the socket 29 , both the joint 6 and the articulated connection between the horizontal arm 5 and the vertical column 1 can be frictionally locked. In the unlocked state, the one end of the plunger 34 is located in a recess 60 of a spherical bearing bush 58 of the joint 6 , while the other end acts on a block 59 which slides on the bushing 29 . The plunger 34 engaging in the recess 60 also secures the spherical bearing bush in the lower of the two horizontal arms 5 against rotation. The locking nut 33 is placed on a non-rotatable threaded shaft bolt 57 inserted in the spherical bearing bush 58 , which has a lower collar 61 . When the locking nut 33 is tightened, the threaded shaft bolt 57 is tightened upward against a plate spring 62 , the lower collar 61 also pulling the spherical bearing bush 58 upward. Due to this slight vertical displacement of the spherical bearing bush 58 , on the one hand one end of the plunger 34 is partially pressed out of the recess 60 , in response to which the other end presses on the block 59 and thus on the bearing bush 29 and thus blocks it frictionally, on the other hand the two horizontal arms 5 are pressed together in the area of the joint 6 and thus the joint is also frictionally blocked.

Das Antriebsgehäuse 7 beherbergt einen vertikal angeordneten Motor 8 mit Getriebe 9, dessen unbegrenzte rotatorische Antriebsbewegung auf eine vertikal nach unten aus dem Antriebsgehäuse herausragende Antriebswelle 10 übertragen wird. Für eine wahlweise manuelle Verdrehungsmöglichkeit der Antriebswelle 10 durch den eingreifenden Chirurgen muss diese von dem Getriebe abgekoppelt werden. Hierzu ist die Antriebswelle 10 über eine lösbare Kupplung 34 mit dem Getriebe 9 verbunden, welche über einen Hebelmechanismus 35 und einem neben der Antriebwelle 10 angeordneten Magnetschalter 36, welcher gegen eine Feder wirkt, fernsteuerbar betätigbar ist. Alternativ zu dem Magnetschalter bietet sich für diesen Zweck auch eine weitere Motor-Getriebekombination an. The drive housing 7 houses a vertically arranged motor 8 with gear 9 , the unlimited rotary drive movement of which is transmitted to a drive shaft 10 which projects vertically downward from the drive housing. For an optional manual rotation of the drive shaft 10 by the engaging surgeon, it must be uncoupled from the transmission. To this end, the drive shaft 10 is connected via a releasable coupling 34 with the gear 9, which is controlled remotely actuated by means of a lever mechanism 35 and, arranged next to the drive shaft 10, magnetic switches 36, which acts against a spring. As an alternative to the magnetic switch, another motor-gear combination is also available for this purpose.

Das Parallelogramm 11 ist in den Fig. 4a bis c im Detail dargestellt. Das untere Ende 37 der Antriebswelle 10 ist als vertikaler Parallelogrammarm und somit als integraler Teil des mit der Antriebswelle 10 verbundenen und mit dieser drehbaren Parallelogramms 11 gestaltet. Ebenso ist das obere Ende der Vertikalarms 12 als vertikaler Parallelogrammarm ein integraler Bestandteil des Parallelogramms konzipiert. Das Parallelogramm 11 weist ferner in Ergänzung zu den beiden zuvor genannten Endstücken je zwei obere und untere Parallelogrammarme 38 bzw. 39 (vgl. Fig. 4c). The parallelogram 11 is shown in FIGS. 4a to c in detail. The lower end 37 of the drive shaft 10 is designed as a vertical parallelogram arm and thus as an integral part of the parallelogram 11 connected to the drive shaft 10 and rotatable therewith. Likewise, the upper end of the vertical arm 12 is designed as an integral part of the parallelogram as a vertical parallelogram arm. In addition to the two end pieces mentioned above, the parallelogram 11 also has two upper and lower parallelogram arms 38 and 39 (cf. FIG. 4c).

Die Verstellung des Parallelogramms 11 erfolgt wahlweise motorisch oder manuell. Für die motorische Verstellung ist, wie in den Fig. 4a und b dargestellt, zwischen den beiden unteren Parallelogrammarmen 39 ein Getriebemotor 40 fest eingesetzt, welcher über zwei Stirnzahnräder 41 eine Gewindespindel 42 antreibt. Die Gewindespindel 42 greift wiederum in zwei Innengewindehalbschalen 43 ein, welche in eine gemeinsame Öse 44 zusammenlaufen und gemeinsam mit dieser ein zusammenhängendes Bauteil bilden (vgl. auch Fig. 4c). Die Öse 44 ist mit einem Drehzapfen 45 drehbar mit dem unteren Ende 37 der Getriebewelle 10 in der Weise verbunden, dass sich bei einer Drehung der Gewindespindel 42 diese aus den Innengewindehalbschalen je nach Drehrichtung heraus oder hereindreht und damit eine relative Verschiebung der Öse 44 zur Gewindespindel und damit eine motorische Schwenkung des Parallelogramms 11 bewirkt. The parallelogram 11 is adjusted either by motor or manually. For the motorized adjustment, as shown in FIGS. 4a and b, a geared motor 40 is firmly inserted between the two lower parallelogram arms 39 , which drives a threaded spindle 42 via two spur gears 41 . The threaded spindle 42 in turn engages in two internally threaded half-shells 43 , which converge in a common eyelet 44 and together with this form a coherent component (cf. also FIG. 4c). The eyelet 44 is rotatably connected to the lower end 37 of the gear shaft 10 by means of a pivot pin 45 in such a way that when the threaded spindle 42 rotates, it rotates out or in of the internal thread half-shells depending on the direction of rotation and thus a relative displacement of the eyelet 44 to the threaded spindle and thus causes motor rotation of the parallelogram 11 .

Soll das Parallelogramm 11 manuell verstellt werden, so ist ein Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen Innengewindehalbschalen 43 und Gewindespindel 42 und damit ein Auskoppeln des motorischen Antriebs zur Verstellung erforderlich. Zu diesem Zweck sind die beiden Innengewindehalbschalen 42 im Bereich des Gewindespindeleintritts mit einem Mechanismus zum Aufspreizen der Innengewindehalbschalen 43 (vgl. Fig. 4b) vorgesehen. Dabei werden die beiden Innengewindehalbschalen 43 mit Hilfe der Zapfen 46, die in Kulissen 47 in beidseitig angeordneten Blechen 48 gleiten und geführt sind, auseinandergespreizt. Das Spreizen erfolgt manuell durch Vorschieben eines Bolzens 49 gegen zwei Zugfedern 50, die parallel zu den Blechen 48 angeordnet sind. Soll die Spreizung aufgehoben werden, bewirken die beiden Zugfedern 50 ein zurückgleiten der Bleche 48 in Ausgangsposition. If the parallelogram 11 is to be adjusted manually, a loosening of the positive connection between the internal thread half-shells 43 and the threaded spindle 42 and thus a decoupling of the motor drive is necessary for the adjustment. For this purpose, the two internal thread half shells 42 are provided in the area of the threaded spindle entry with a mechanism for spreading the internal thread half shells 43 (cf. FIG. 4b). The two internally threaded half-shells 43 are spread apart with the aid of the pins 46 , which slide and are guided in links 47 in sheets 48 arranged on both sides. The spreading is carried out manually by advancing a bolt 49 against two tension springs 50 , which are arranged parallel to the metal sheets 48 . If the spread is to be removed, the two tension springs 50 cause the metal sheets 48 to slide back into the starting position.

Der Vertikalarm 12 gemäß Fig. 1 weist eine Schnellkupplung 13 zur schnellen Montage der Endoskophalterung 14 vor. Die in Fig. 5 detailliert dargestellte Endoskophalterung besteht im einzelnen aus einer Sterilgabel 51, in die der passiv um die Achse 52 schwenkbare Endoskopport 53 eingesetzt ist. The vertical arm 12 according to FIG. 1 has a quick coupling 13 for quick mounting of the endoscope holder 14 . The endoscope holder shown in detail in FIG. 5 consists in particular of a sterile fork 51 into which the endoscope port 53 , which can be passively pivoted about the axis 52 , is inserted.

Der Endoskopport dient zur reibschlüssigen Aufnahme des Endoskops 56, welches mit der Endoskopspitze zuerst in diesen hineingeschoben wird. Der Endoskopport enthält zudem je einen Antrieb 54 für eine Drehbewegung um und eine translatorische Bewegung in Richtung der Symmetrielinie 55 des Endoskops 56. Im Ausführungsbeispiel ist der Antrieb 54 in Form von Elektrogetriebemotoren fest auf dem Endoskopport aufgesetzt und mit diesem passiv um die Achse 52 schwenkbar. The endoscope port is used for frictionally receiving the endoscope 56 , which is first pushed into the endoscope tip. The endoscope port also contains a drive 54 for a rotary movement around and a translatory movement in the direction of the symmetry line 55 of the endoscope 56 . In the exemplary embodiment, the drive 54 in the form of electric geared motors is firmly placed on the endoscope port and can be pivoted with it passively about the axis 52 .

Es wurde bewusst aus den zuvor genannten Gründen auf eine Kopplung der Schwenkbewegung von Parallelogramm 11 und Endoskopport 53 verzichtet, mit der das geführte Endoskop auf einen stets auf einen invarianten Punkt ausgerichtet sein würde. Die Möglichkeit, eine derartige Kopplung von Parallelogramm und Schwenkbewegung des Endoskopports vorzugsweise durch einen nachträglichen eingesetzten Lenker zwischen Endoskopport und den unteren Parallelogrammarm 39 vorzunehmen, wird damit aber grundsätzlich nicht ausgeschlossen. For the reasons mentioned above, the pivoting movement of the parallelogram 11 and the endoscope port 53 was deliberately avoided, with which the guided endoscope would always be aligned with an invariant point. The possibility of such a coupling of the parallelogram and swiveling movement of the endoscope port, preferably by means of a subsequently inserted handlebar between the endoscope port and the lower parallelogram arm 39 , is in principle not excluded.

Das Endoskopführungssystem in seiner beschriebenen Ausführungsform ist von der Vertikalsäule an bis hin zur Schnellkupplung in einer in den Figuren nicht dargestellten abnehmbaren, vorzugsweise transparenten Hülle steril verpackt, sodass für eine Neusterilisierung lediglich die Hülle zu sterilisieren oder zu wechseln ist. Die manuelle Betätigung der Arretiermutter 33 und des Bolzens 49 erfolgt somit durch die Hülle. Die distalen Komponenten ab der Schnellkupplung hingegen sind ohne Sterilschutz und müssen daher als solche sterilisierbar gestaltet sein. Bezugszeichenliste 1 Vertikalsäule
2 Führungshülse
3 Klammereinheit
4 Schiene
5 Horizontalarm
6 Gelenk
7 Antriebsgehäuse
8 Motor
9 Getriebe
10 Getriebewelle
11 Parallelogramm
12 Vertikalarm
13 Schnellkupplung
14 Endoskophalterung
15 Klemmschraube
16 Nase
17 Pilzknopfes
18 Welle
19 Klapphaken
20 Feder
21 Nut
22 pilzförmige Ende
23 Gewindeknebel
24 Motorantrieb
25 Rutschkupplung
26 Gewindespindel
27 Innensäule
28 Feder-Nut-Verdrehsicherung
29 Lagerbuchse
30 Gewindestift
31 Rändelmutter
32 Unterlegscheibe
33 Arretiermutter
34 Kupplung
35 Hebelmechanismus
36 Magnetschalter
37 Ende
38 Oberer Parallelogrammarm
39 Unterer Parallelogrammarm
40 Getriebemotor
41 Stirnzahnräder
42 Gewindespindel
43 Innengewindehalbschalen
44 Öse
45 Drehzapfen
46 Zapfen
47 Kulisse
48 Blech
49 Bolzen
50 Zugfeder
51 Sterilgabel
52 Achse
53 Endoskopport
54 Antrieb
55 Symmetrieachse
56 Endoskop
57 Gewindeschaftbolzen
58 Gelenklagerbuchse
59 Block
60 Vertiefung
61 Bund
62 Tellerfeder
The endoscope guide system in its described embodiment is sterile packed from the vertical column to the quick coupling in a removable, preferably transparent sheath, not shown in the figures, so that only the sheath has to be sterilized or replaced for re-sterilization. The manual actuation of the locking nut 33 and the bolt 49 thus takes place through the casing. The distal components from the quick coupling, on the other hand, are without sterile protection and must therefore be designed as sterilizable. LIST OF REFERENCES 1 vertical column
2 guide sleeve
3 clamp unit
4 rails
5 horizontal arm
6 joint
7 drive housing
8 engine
9 gears
10 gear shaft
11 parallelogram
12 vertical arm
13 quick coupling
14 endoscope holder
15 clamping screw
16 nose
17 mushroom button
18 wave
19 folding hooks
20 spring
21 groove
22 mushroom-shaped end
23 threaded gag
24 motor drive
25 slip clutch
26 threaded spindle
27 inner column
28 Tongue-groove anti-rotation lock
29 bearing bush
30 grub screw
31 knurled nut
32 washer
33 locking nut
34 clutch
35 Lever mechanism
36 magnetic switches
37 end
38 Upper parallelogram arm
39 Lower parallelogram arm
40 gear motor
41 spur gears
42 threaded spindle
43 female thread half shells
44 eyelet
45 pivots
46 cones
47 backdrop
48 sheet
49 bolts
50 tension spring
51 sterile fork
52 axis
53 endoscope port
54 drive
55 axis of symmetry
56 endoscope
57 threaded shaft bolts
58 spherical plain bearing bush
59 block
60 deepening
61 bunch
62 disc spring

Claims

1. Endoscope guide system for guiding a surgical instrument for use in support of surgical interventions in the work area of a surgeon, preferably in a minimally invasive procedure, consisting of a holding arm with several joints, a parallelogram guide, several drive units and an endoscope port for guiding an endoscope, the holding arm also a clamping system is placed and fixed on a rail attached to the side of the operating table and can be pivoted horizontally about a vertical axis through this clamping system, characterized in that

a) the holding arm on the clamping system consists of a vertically oriented vertical column, a horizontal arm rotatably placed on it and thus horizontally pivotable, a downward directed at the distal end of the horizontal arm and rotatable there about the vertical axis with a parallelogram and an articulated receptacle for the endoscope port exists,

b) the vertical column and the horizontal arm are outside of the surgeon's working area during an operation and only the vertical arm area projects into the working area from above during the operation,

c) at least one joint with a vertical axis of rotation is inserted in the horizontal arm,

d) the vertical arm area consists of a drive housing with motor, gearbox and gear shaft protruding vertically downwards from the distal end of the horizontal arm, a parallelogram attached to the gear shaft with a separate drive and a vertical arm with quick coupling for the endoscope holder,

e) the endoscope holder as a sterilizable component consists of a sterile fork and a passively pivotable endoscope port for receiving the endoscope, and

f) the joints in the horizontal arm are passive and lockable.

2. Endoscope guide system according to claim 1, characterized characterized that vertical column motorized in vertical Direction can be extended and retracted.

3. Endoscope guide system according to claim 1 or 2, characterized characterized that the motor drives in Vertical arm areas by the surgeon, preferably manually or with the help of magnetic switches or geared motors can be uncoupled and the corresponding movements can be carried out manually.

4. Endoscope guidance system according to one of the preceding Claims, characterized in that the Endoscope guidance system can be remotely controlled, preferably via a Voice control or a foot control by engaging Surgeons can be operated.