DE29621461U1

DE29621461U1 - Control device for operating a remote-controlled surgical instrument

Info

Publication number: DE29621461U1
Application number: DE29621461U
Authority: DE
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2006-12-12

Description

Forschungszentrum Karlsruhe, den 9. Dez. 1996Karlsruhe Research Center, 9 December 1996

Karlsruhe GmbH PLA 9699 Rü/heKarlsruhe GmbH PLA 9699 Rü/he

ANR 5661498ANR 5661498

Steuergerät zur Betätigung eines fernbedienbaren chirurgischenControl unit for operating a remote-controlled surgical InstrumentsInstruments

Steuergerät zur Betätigung eines fernbedienbaren chirurgischen InstrumentsControl unit for operating a remote-controlled surgical instrument

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Betätigung eines fernbedienbaren chirurgischen Instruments gemäß dem ersten Schutzanspruch.The invention relates to a control device for actuating a remote-controlled surgical instrument according to the first claim.

Es sind bereits erste Versuche zur Telechirurgie unternommen worden. Bilder des Operationssitus lassen sich ohne Schwierigkeiten über weite Entfernungen übertragen. Größere Probleme bereitet dagegen die fernbediente Steuerung von Operationsinstrumenten, insbesondere von Schneid-, Näh- und Greifinstrumenten. Hier ergibt sich insbesondere die Schwierigkeit, daß der Chirurg nach den gegenwärtigen Modellen bei der fernbedienten Operation nicht mit realen Instrumenten arbeitet; er kann deshalb die als Folge seiner chirurgischen Erfahrung eingespielten und vom Unterbewußtsein gesteuerten praktischen Fertigkeiten nicht einsetzen. Ein zusätzlicher Nachteil ist, daß er nach den gegenwärtigen Modellen keine Rückmeldung über die vom jeweiligen Instrument aufgebrachte Kraft erhält.Initial attempts at telesurgery have already been made. Images of the operation site can be transmitted over long distances without difficulty. However, the remote control of surgical instruments, especially cutting, sewing and gripping instruments, poses greater problems. The main difficulty here is that, according to current models, the surgeon does not work with real instruments during remote-controlled surgery; he cannot therefore use the practical skills he has learned as a result of his surgical experience and which are controlled by the subconscious. An additional disadvantage is that, according to current models, he does not receive any feedback on the force exerted by the respective instrument.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuergerät zur Betätigung eines fernbedienbaren Instruments vorzuschlagen, mit dessen Hilfe der Chirurg seine praktischen Fertigkeiten auch in der Telechirurgie einsetzen kann und durch dessen Handhabung seine Feinmotorik untrstützt wird. Das Steuergerät soll in der Weise konzipiert sein, daß eine Rückmeldung über den vom Gewebe auf das fernbediente chrirugische Instrument ausgeübten Widerstand möglich ist.The aim of the invention is to propose a control device for operating a remote-controlled instrument, with the help of which the surgeon can also use his practical skills in telesurgery and whose handling supports his fine motor skills. The control device should be designed in such a way that feedback is possible on the resistance exerted by the tissue on the remote-controlled surgical instrument.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 beschriebene Steuergerät gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind bevorzugte Ausgestaltungen des Steuergeräts beschrieben.The object is achieved according to the invention by the control device described in claim 1. Preferred embodiments of the control device are described in the further claims.

Das erfindungsgemäße Steuergerät dient insbesondere dazu, chirurgische Instrumente, die mit Backen ausgerüstet sind,The control device according to the invention is used in particular to control surgical instruments equipped with jaws.

fernbedient zu betätigen. Solche chirurgischen Instrumente sind beispielsweise Schneid-, Näh- und Greifinstrumente. Das vorgeschlagene Steuergerät ist so geformt, daß der Chirurg während der Teleoperation praktisch dieselben Bewegungen ausführt, als ob er ein chirurgisches Instrument unmittelbar bedienen würde.to be operated remotely. Such surgical instruments are, for example, cutting, sewing and gripping instruments. The proposed control device is designed in such a way that the surgeon performs practically the same movements during the teleoperation as if he were operating a surgical instrument directly.

Das Steuerelement besteht aus einem Griff und zwei zangenartigen, gegeneinander bewegbaren Backen. Vorzugsweise ist eine der Backen mit dem Griff starr verbunden, während die andere Backe um eine Achse drehbar ist. In diesem Griff sind vorzugsweise zusätzliche Steuerelemente für die Funktionen Koagulieren und Hochfrequenzschneiden untergebracht. Diese Funktionen können vor der Operation an einem Computer-Bildschirm ausgewählt und mit Hilfe der Steuerelemente an den Operationselementen aktiviert werden. Vorzugsweise werden die beiden Funktionen im selben Steuerelement untergebracht; hierdurch wird die Motorik der Finger des Chirurgen begünstigt.The control element consists of a handle and two pincer-like jaws that can be moved against each other. Preferably, one of the jaws is rigidly connected to the handle, while the other jaw can be rotated about an axis. This handle preferably contains additional control elements for the coagulation and high-frequency cutting functions. These functions can be selected on a computer screen before the operation and activated using the controls on the operating elements. Preferably, the two functions are housed in the same control element; this promotes the motor skills of the surgeon's fingers.

In einer einfachen Ausführungsform des Steuergeräts ist zwischen den Backen ein Federelement angebracht. Die Stellung der Backen wird dabei fernbedient entsprechend dem auf das Federelement einwirkenden Druck auf das chirurgische Instrument übertragen. Eine Rückmeldung über den Widerstand, auf den das chirurgische Instrument trifft, ist bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen.In a simple embodiment of the control unit, a spring element is mounted between the jaws. The position of the jaws is transmitted to the surgical instrument remotely according to the pressure acting on the spring element. Feedback on the resistance encountered by the surgical instrument is not provided in this embodiment.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die zum Schneiden, Nähen oder Greifen aufgewendete Kraft aus dem Körper des Patienten, wo sie gemessen wird, auf die Backen des Steuergeräts übertragen und spürbar gemacht, so daß &zgr;. &Bgr;. bei einem festen Gewebe, das geschnitten wird, sich die Backen schwergängiger bewegen lassen als bei einem weichen Gewebe. Dies kann durch ein Potentiometer erreicht werden, das zwischen die beiden Backen eingesetzt wird.In a preferred embodiment, the force applied for cutting, suturing or grasping is transmitted from the patient's body, where it is measured, to the jaws of the control device and made perceptible, so that when a firm tissue is being cut, the jaws are harder to move than when a soft tissue is being cut. This can be achieved by a potentiometer that is inserted between the two jaws.

Das Steuergerät kann außerdem mit einem Schalter versehen werden, der in einem Notfall die Stromversorgung der Operationsinstrumente unterbricht. Hierzu wird das Steuergerät mit einem Sicherheitstaster (sog. Totmannschalter) ausgestattet, der während der Operation dauernd gedrückt bleibt.The control unit can also be fitted with a switch that interrupts the power supply to the surgical instruments in an emergency. For this purpose, the control unit is equipped with a safety button (so-called dead man's switch) that remains pressed during the operation.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to figures. They show

Fig. 1 eine Ausführungsform des Steuergeräts in Draufsicht; Fig. 2 die Ausführungsform des Steuergeräts in Seitenansicht.Fig. 1 shows an embodiment of the control unit in plan view; Fig. 2 shows the embodiment of the control unit in side view.

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist eine Backe 2 starr mit dem Griff 1 verbunden, während die zweite Backe 3 um einen Drehpunkt 4 schwenkbar ist. Die beiden Backen 2, 3 sind mit einer Feder 5 verbunden. Zwischen den Backen 2, 3 und dem Griff 1 befindet sich eine Griffmulde, in deren Bereich ein Funktionstaster 6 z. B. zum HF-Schneiden oder Koagulieren angebracht ist.In the embodiment shown, one jaw 2 is rigidly connected to the handle 1, while the second jaw 3 can pivot about a pivot point 4. The two jaws 2, 3 are connected with a spring 5. Between the jaws 2, 3 and the handle 1 there is a grip recess, in the area of which a function button 6 is attached, e.g. for HF cutting or coagulation.

Claims

Forschungszentrum Karlsruhe, 9 December 1996 Karlsruhe GmbH PLA 9699 Rü/he ANR 5661498 Protection claims:

1. Control device for actuating a remote-controlled surgical instrument with a handle (1) and a forceps-like actuating device consisting of two jaws (2, 3) that can be moved relative to one another.

2. Control device according to claim 1 with a pliers-like actuating device, in which one of the two jaws (2) is rigidly connected to the handle and the other of the two jaws (3) is movable relative to one jaw via a pivot point (4).

3. Control device according to claim 1 or 2 with a device (5) for measuring and transmitting the force acting on the two jaws.

4. Control device according to claim 3, in which the force required to move the jaws (2, 3) is adjustable according to the mechanical resistance acting on the remote-controlled surgical instrument.