DE10141225B4

DE10141225B4 - Endoscope guidance system

Info

Publication number: DE10141225B4
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: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: WO2003017859A1; DE10141225A1

Abstract

Endoskopführungssystem zum Führen eines chirurgischen Instrumentes für den Einsatz zur Unterstützung chirurgischer Eingriffe im Arbeitsbereich eines Chirurgen, bestehend aus einem Haltearm (5) mit mehreren Gelenken (6, 29 bis 31, 35, 52), einer Parallelogrammführung (37 bis 39), mehreren Antriebseinheiten (8 bis 10, 24, 40–42) und einer Endoskophalterung (14) zum Führen eines Endoskops (56), wobei der Haltearm mit einem Klemmsystem (3) auf einer seitlich am OP-Tisch befestigten Schiene (4) aufgesetzt und fixiert ist und um eine vertikale Achse durch dieses Klemmsystem horizontal schwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Haltearm auf dem Klemmsystem aus einer vertikal nach oben ausgerichteten Vertikalsäule (1), einem auf diese drehbar aufgesetzten und damit horizontal schwenkbar gestalteten Horizontalarm (5), einem am distalen Ende des Horizontalarms (5) nach unten ausgerichteten und dort um die Vertikalachse drehbaren Vertikalarmbereich (7 bis 13) mit Parallelogramm (11) und einer gelenkigen Aufnahme als ein Teil der Endoskophalterung (14) besteht,
b) im...An endoscope guiding system for guiding a surgical instrument for use in assisting surgical operations in the working area of a surgeon, comprising a holding arm (5) with a plurality of joints (6, 29 to 31, 35, 52), a parallelogram guide (37 to 39), a plurality of drive units (8 to 10, 24, 40-42) and an endoscope holder (14) for guiding an endoscope (56), wherein the holding arm with a clamping system (3) on a side of the operating table mounted rail (4) is placed and fixed and is horizontally pivotable about a vertical axis through this clamping system,
characterized in that
a) the support arm on the clamping system from a vertically upwardly directed vertical column (1) rotatably mounted on this and thus horizontally pivotally shaped horizontal arm (5), one at the distal end of the horizontal arm (5) downwardly aligned and there about the vertical axis rotatable vertical arm region (7 to 13) with parallelogram (11) and an articulated receptacle as part of the endoscope holder (14),
b) in the ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskopführungssystem für den Einsatz in der minimalinvasiven Chirurgie gemäß des Oberbegriffs des ersten Patentanspruchs.The The present invention relates to an endoscope guiding system for use in minimally invasive surgery according to 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 involves visual monitoring the intervention by the surgeon with the help of endoscopes, which have a Incision in the body introduced by the patient become. In general, the introduced into the patient's body endoscopes as well as other instruments held by an operations assistant and positioned at the request of the interventional 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 particular extent cramped space in minimally invasive surgery and potential savings Hospital staff have been numerous in the past Tripods also manual and motorized guidance systems for endoscopes and other instruments for developed the minimally invasive surgery.

In der DE 695 15 294 T2 ist beispielsweise eine Stabilisierungsvorrichtung für chirurgische Instrumente beschrieben, welche mit Schraubklemmen seitlich auf einer Schiene am OP-Tisch befestigt wird. Das eingesetzte Instrument wird in einer Einspannung am distalen Ende eines Haltearms, welcher mit arretierbaren Gelenken ausgestattet ist, fixiert.In the DE 695 15 294 T2 For example, a stabilizing device for surgical instruments is described, which is fastened with screw terminals laterally on a rail on the operating table. The inserted instrument is fixed in a clamping at the distal end of a holding arm, which is equipped with lockable joints.

Eine oft gestellte Forderung der Chirurgen an ein Endoskopführungssystem ist die, dass das in eine Inzision in den Patienten eingeführte 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 often asked surgeon's request to an endoscope guidance system is that the endoscope inserted into an incision in the patient around the incision point is freely pivotable. Because the endoscope through the Endoscope guidance system outside of the patient's body is held, the endoscope guide system has a kinematics which has a fictitious pivoting of the endoscope Point guaranteed.

DE 693 27 325 T2 beschreibt ein automatisches Endoskopführungssystem, bei dem eine Positionseinstellung eines Instruments mit Hilfe eines Robotersystems ferngesteuert erfolgt. DE 693 27 325 T2 describes an automatic endoscope guide system in which a position adjustment of an instrument by means of a robot system is remote controlled.

EP 0 628 290 A1 beschreibt dagegen ein rein mechanisches verstellbares Stativ für optische Instrumente, wobei ein Parallelogrammsystem die lateralen Positionierung und ein weiteres Parallelogrammsystem die Schwenkbewegung einer Instrumenteneinspannung führt. Das Stativ weist einen Standfuß auf, d. h. eine vorteilhafte, d. h. steife Fixierung des Stativs an einen OP-Tisch ist nicht vorgesehen. EP 0 628 290 A1 on the other hand describes a purely mechanical adjustable tripod for optical instruments, wherein a parallelogram system, the lateral positioning and another parallelogram system performs the pivotal movement of an instrument restraint. The stand has a base, ie an advantageous, ie rigid fixation of the tripod to an operating table is not provided.

In der US 5.397.323 A ist ein spezielles 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. 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.In the US 5,397,323 A a special endoscope guide system for minimally invasive surgery is described, the holding arm is placed and fixed with a Schraubklemmsystem on a laterally attached to the operating table rail and is pivotable about a vertical axis through this clamping system horizontally. The actual holding arm consists of a drive unit rotatably mounted on the screw clamp system on the proximal side, a pivot system constructed on the drive system, which tiltable parallelogram is formed with two horizontal and two upright arms and a holding means hinged to the distal ends of the horizontal arms connected is. On the holding means, an additional support for an in this along its longitudinal axis manually movable instrument is provided. Holder and holding means are designed so that these and the instrument are always guided with its longitudinal axis parallel to the upright arms of the parallelogram.

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.outgoing Of these, the present invention has for its object, an entrance described endoscope guide system to improve in its handling. The kinematics of the Endoscope guidance system be designed so that the integrated into this endoscope only very low forces the incision into the patient's body even then, when the incision moves within a limited range.

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 solution the task strikes the invention provides the features described in the characterizing part of claim 1 are. Further, advantageous and the invention further developing features are to be seen in the characterizing parts of 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.at the illustrated endoscope guide system it is an assistant system for the surgeon, which during a Surgical or minimally invasive intervention on the one hand the freedom of movement of the surgeon, on the other hand by the surgeon easily, preferably by voice control or other control systems, which manage without manual control units, 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 sind und so wenig wie möglich in den Arbeitsbereich des Chirurgen hineinragen und dennoch eine universelle und leichtgängige Beweglichkeit gewährleisten.Around to restrict the workspace of the surgeon as little as possible is the endoscope guide system designed accordingly. It will therefore be opposite to the surgeon Side attached to the operating table and has articulated arms, which after Ergonomic aspects are designed and as little as possible in protrude the work area of the surgeon and yet a universal and easy going Ensure mobility.

Gestaltungsmerkmale des Endoskopführungssystems sind eine ortsfeste Vertikalsäule, dessen oberes Ende sich deutlich ober- halb 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 zurückfahrbar.design features of the endoscope guide system are a fixed vertical column, its upper end is clearly above the working area of the surgeon during the intervention is and where the movable part of the support arm for the endoscope port, d. H. the actual holder for the endoscope, put on is. The endoscope is optionally preferably in case of complications while the engagement by a motor extension of the vertical column the workspace of the surgeon can be moved upwards and into one later Time exactly back to the last position.

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 working area via horizontal arms, which start at the upper end of the vertical column and passive, d. H. have non-driven, but manually lockable joints, which a pivoting of the horizontal arms on a horizontal plane allow. That way the distal end of the horizontal arms in the swivel range arbitrarily and set 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 Haltearmteil gemeinsam motorisch drehen lässt.At the distal end of the horizontal arms closes a motor rotatable and projecting vertically down into the surgeon's workspace Bracket for the endoscope port. Essential design feature of this Haltearmteils is that its axis of rotation in its extension by the incision runs, so that the endoscope in the patient during the procedure with this Braking arm part can be rotated together by a motor.

Ferner weist der vertikale Haltearmteil 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 des Endoskopführungssystems zu.Further The vertical support arm part has a motor-pivotable parallelogram guide followed by vertical aligned partial arm, at the end of which in contrast to prior art not one with the parallelogram coupled passive joint for the recording of the endoscope port is on. This constructive Although detail is based on the basic idea of a kinematics for tilting around a fictitious point according to the described State of the art, lets but in contrast to this expressly and in an advantageous manner Make smaller vertical displacements of the point of incision without the requirement of a permanent Readjustment of the endoscope guidance system to.

Laterale Verschiebungen des Inzisonspunktes sind mit dem erfindungsgemäßen Endoskopführungssystem über nicht arre tierte passive Gelenke der Horizontalarme ausgleichbar und damit ebenfalls im Gegensatz zu dem Stand der Technik tolerierbar.lateral Displacements of the incision point are not with the endoscope guide system according to the invention arre passive joints of the horizontal arms compensated and thus also tolerable in contrast to the prior art.

Diese zuvor genanten passiven Gelenke für den Endoskopport und im Bereich der Horizontalarme stellen in ihrer Kombination einen Sicherheit bietenden 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 field The horizontal arms provide security in their combination offering advantage through these two perpendicular to each other freely movable passive joint systems are becoming constraints inaccurate presetting and with movements of the patient 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.Of the Endoscope port is used for fixation as well as axial and rotational Movement of the endoscope about its own longitudinal axis. It is done with the endoscope tip first pushed into the endoscope port from behind and through Friction held in this. For the movement is the endoscope port provided with 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 over a suitable control unit controlled by the surgeon. Because the Hands of the Surgeon usually during an intervention for the service is not available offers here the combination with a voice or a foot control in conjunction with a process computer, which also has the option a vote of simultaneous adjustments of different drives as well as observance of given limits.

Ebenso lassen sich bei dem Endoskopführungssystem die motorischen Antriebe im Bereich des vertikalen Teilarms durch den Chirurgen für eine manuelle Verstellung ausschalten.As well can be with the Endoskopführungssystem the motor drives in the area of the vertical arm the surgeon for switch off a manual adjustment.

Einzelheiten werden im folgenden und anhand der 1 bis 5, welche eine mögliche Ausführungsform des Endoskopführungssystems darstellen, näher erläutert. Es zeigen:Details will be given below and based on the 1 to 5 , which illustrate a possible embodiment of the Endoskopführungssystems, explained in more detail. Show it:

1 eine technische Schnittzeichnung des Endoskopführungssystems, 1 a technical sectional drawing of the endoscope guidance system,

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

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

3a bis 3d die einzelnen Schritte der Fixierung einer Klammereinheit 3 auf einer Schiene 4 anhand einer Schnittdarstellung der Klammereinheit 3, 3a to 3d the individual steps of fixing a staple unit 3 on a rail 4 based on a sectional view of the staple unit 3 .

4a und 4b das Parallelogramm des Endoskopführungssystems in seitlicher Schnittdarstellung mit eingekuppelter bzw. in entkuppelter Gewindespindel 42, 4a and 4b the parallelogram of Endoskopführungssystems in lateral sectional view with coupled or uncoupled threaded spindle 42 .

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

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

Das Endoskopführungssystem der beschriebenen Ausführungsform besteht, wie in 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.The endoscope guide system of the described embodiment is as shown in FIG 1 shown, essentially from a vertical column 1 which is in a guide sleeve 2 is inserted and held by this, two horizontally arranged horizontal arms 5 which with a joint 6 are connected, a drive housing 7 with engine 8th , Transmission 9 and gear shaft 10 , a parallelogram 11 with 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 durchzwei Klemmschrauben 15 in dieser Position fixiert (vgl. 1 und 2a). Dabei weist die Führungshülse 2 seitlich je eine Klammereinheit 3 (vql. 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 in front of each insert of Endoskopführungssystems in the guide sleeve 2 pushed vertically into a desired position and through two clamping screws 15 fixed in this position (cf. 1 and 2a ). In this case, the guide sleeve 2 laterally one clip unit each 3 (Vql. 2 B ), with which the guide sleeve 2 orthogonal to a rail 4 , which is usually arranged laterally on the operating table, put on and can be clamped. Usually, the vertical column 1 attached to the splint of the surgeon performing the procedure opposite side of the operating table.

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 3a bis 3d im Detail beschreiben. Im ersten Schritt, dargestellt in den 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 gelagerter Klapphaken 19 ausgelöst, welcher durch eine Feder 20 (nur in 3b dargestellt) vorgespannt von unten formschlüssig um die Schiene greift und somit die Klammereinheit 3 formschlüssig auch von unten auf der Schiene 4 fixiert (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 (3d). In vorteilhafter Weise wird der Klapphaken 19 auf der Welle 18 mit einer Spielpassung, vorzugsweise in einem Langloch geführt (3a bis 3b).The individual steps of the actual clamping process of a staple unit 3 on a rail 4 and thus the assembly of the endoscope guide system on the operating table can be achieved with the help of 3a to 3d describe in detail. In the first step, presented in the 3a and 3b , the endoscope guide system becomes with the brace units 3 on the rail 4 placed. It engages the nose 16 the staple unit 3 positively around the rail 4 , So that the endoscope guide system is supported on the one hand with its entire weight on the rail, on the other hand still on this without much effort of the surgical staff still slidably, ie positionable. Is the brace unit 3 Positioned on the rail at the desired position is achieved by lifting a mushroom button 17 one. around a wave 18 rotatably mounted folding hook 19 triggered by a spring 20 (only in 3b shown) biased from below positively engages around the rail and thus the staple unit 3 also form-fitting from below on the rail 4 fixed ( 3c ). With the folding of the folding hook 19 pivots in the clamp unit a groove machined proximally on the folding hook 21 positive fit in the mushroom-shaped end 22 a threaded nebula 23 one. The final clamping of the stapling unit 3 on the rails 4 is done by tightening (tightening) the thread nebula 23 , causing the folding hook 19 with is attracted and the rail 4 to the clamp unit 3 pressed on, ( 3d ). Advantageously, the folding hook 19 on the wave 18 with a clearance fit, preferably in a slot ( 3a to 3b ).

In der Vertikalsäule 1 ist, wie in den 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 is like in the 1 and 2a shown, a self-locking motor drive 24 housed, which has a slip clutch 25 a threaded spindle 26 drives. This attacks in one in the horizontal column 2 guided inner column 27 and shifts by when threaded in the vertical direction. A tongue and groove anti-twist device 28 prevents turning of the inner column 27 in the horizontal column. This motorized height adjustment can be made by the surgeon when needed at any time, 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 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 einem Gewin destift 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 verbunden. Somit lassen sich beide Horizontalarme auf horizontaler Ebene in dieser 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 most of the lateral distance between the vertical column 1 and the desired position of the endoscope. As in 1 shown, they are about a joint 6 with each other, one of the two horizontal arms on one on the upper end of the inner column 27 torsion-resistant bushing 29 and a pin 30 with knurled nut 31 and washer 32 articulated with the vertical column 1 and the other of the two horizontal arms fixed with a vertically downwardly projecting drive housing 7 connected. Thus, both horizontal arms on a horizontal plane in this way can manually swing freely and move the drive housing to the desired location. About a locking nut 33 and a pestle 34 between the joint 6 and the socket 29 are both the joint 6 as well as the articulated connection between horizontal arm 5 and the vertical column 1 frictionally lockable. In the unlocked state is the one end of the plunger 34 in a depression 60 a spherical bearing bush 58 of the joint 6 while the other end is on a block 59 which is on the socket 29 slides, works. By in the depression 60 engaging plunger 34 is also the hinge bearing bush in the lower of the two horizontal arms 5 secured against rotation. The locking nut 33 is on a non-rotating in the spherical bearing bushing 58 used threaded shaft bolt 57 put on, which has a lower collar 61 having. When tightening the locking nut 33 becomes the threaded shaft bolt 57 against a plate spring 62 attracted to the top, with the lower waistband 61 the spherical bearing bush 58 with upwards. draws. Due to this small vertical displacement of the spherical bearing bushing 58 on the one hand is the one end of the plunger 34 partly from the depression 60 pressed this in response to it with its other end on the block 59 and thus on the bearing bush 29 presses and thus this frictionally blocked, on the other hand, the two horizontal arms 5 in the area of the joint 6 squeezes and thus the joint 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 engine 8th with gear 9 , whose unlimited rotational drive movement to a vertical downward from the drive housing outstanding drive shaft 10 is transmitted. For an optional manual twist possibility of the drive shaft 10 by the intervention of the surgeon this must be disconnected from the transmission. For this purpose, the drive shaft 10 via a detachable coupling 34 with the gearbox 9 connected, which via a lever mechanism 35 and one next to the drive shaft 10 arranged magnetic switch 36 which acts against a spring, can be actuated remotely controllable. As an alternative to the magnetic switch, another motor-gearbox combination is also suitable for this purpose.

Das Parallelogramm 11 ist in den 4a bis 4c 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 11 konzipiert. Das Parallelogramm 11 weist ferner in Ergänzung zu den beiden zuvor genannten Endstücken je zwei obere und untere Parallelogrammarme 38 bzw. 39 (vgl. 4c).The parallelogram 11 is in the 4a to 4c shown in detail. The lower end 37 the drive shaft 10 is as a vertical Parallelogrammarm and thus as an integral part of the drive shaft 10 connected and with this rotatable parallelogram 11 designed. Likewise, the upper end of the vertical arm 12 as a vertical Parallelogrammarm an integral part of the parallelogram 11 designed. The parallelogram 11 Furthermore, in addition to the two aforementioned end pieces each have two upper and lower Parallelogrammarme 38 respectively. 39 (see. 4c ).

Die Verstellung des Parallelogramms 11 erfolgt wahlweise motorisch oder manuell. Für die motorische Verstellung ist, wie in den 4a und 4b 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 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 adjustment of the parallelogram 11 Optionally motor or manual. For the motor adjustment is, as in the 4a and 4b shown between the two lower parallelogram arms 39 a geared motor 40 firmly inserted, which has two spur gears 41 a threaded spindle 42 drives. The threaded spindle 42 again engages in two internally threaded half shells 43 one, which into a common eyelet 44 converge and together with this form a coherent component (cf. 4c ). The eyelet 44 is with a pivot 45 rotatable with the lower end 37 the transmission shaft 10 connected in such a way that upon rotation of the threaded spindle 42 this out of the female threaded half shells depending on the direction of rotation out or in and thus a relative displacement of the eyelet 44 to the threaded spindle and thus a motorized pivoting of the parallelogram 11 causes.

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. 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.Should the parallelogram 11 manually adjusted, so is a release of the positive connection between female threaded half shells 43 and threaded spindle 42 and thus a decoupling of the motor drive for adjustment required. For this purpose, the two female threaded half shells 42 in the area of the threaded spindle entry with a mechanism for spreading the female threaded half shells 43 (see. 4b ) intended. Here are the two female half shells 43 with the help of the pins 46 in the wings 47 in both sides arranged sheets 48 slide and guided, spread apart. The spreading is done manually by advancing a bolt 49 against two tension springs 50 parallel to the sheets 48 are arranged. If the spread is canceled, cause the two springs 50 a slide back of the sheets 48 in starting position.

Der Vertikalarm 12 gemäß 1 weist eine Schnellkupplung 13 zur schnellen Montage der Endoskophalterung 14 vor. Die in 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 1 has a quick coupling 13 for quick installation of the endoscope holder 14 in front. In the 5 Detailed illustrated endoscope holder consists in detail of a sterile fork 51 into which passively around the axis 52 swiveling endoscope port 53 is used.

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 frictional recording of the endoscope 56 , which is pushed in with the endoscope tip first in this. The endoscope port also contains one drive each 54 for a rotational movement and a translational movement in the direction of the symmetry line 55 of the endoscope 56 , In the embodiment, the drive 54 in the form of electric geared motors fixed on the endoscope port and with this passively around the axis 52 pivotable.

Es wurde bewusst aus den zuvor genannten Gründen auf eine Kopplung der Schwenkbewegung von Parallelogramm 11 und En doskopport 53 verzichtet, mit der das geführte Endoskop 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.It became aware of the reasons mentioned above on a coupling of the pivoting movement of parallelogram 11 and En doskopport 53 omitted, with which the guided endoscope would always be aligned to an invariant point. The possibility of such a coupling of parallelogram and pivotal movement of the endoscope port preferably by a subsequently inserted handlebar between Endoskopport and the lower Parallelogrammarm 39 but it is not excluded in principle.

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.The endoscope guide system in its described embodiment is sterile packaged from the vertical column up to the quick coupling in a removable, preferably transparent sheath, not shown in the figures, so that for neuter sterilization, only the sheath is to be sterilized or changed. Manual actuation of the locking nut 33 and the bolt 49 thus takes place through the shell. The distal components from the quick coupling, however, are without sterile protection and must therefore be made sterilizable as such.

11: Vertikalsäulevertical column
22: Führungshülseguide sleeve
33: Klammereinheitclip assembly
44: Schienerail
55: Horizontalarmhorizontal arm
66: Gelenkjoint
77: Antriebsgehäusedrive housing
88th: Motorengine
99: Getriebetransmission
1010: Getriebewellegear shaft
1111: Parallelogrammparallelogram
1212: Vertikalarmvertical arm
1313: Schnellkupplungquick coupling
1414: Endoskophalterungendoscope holder
1515: Klemmschraubeclamping screw
1616: Nasenose
1717: Pilzknopfesmushroom button
1818: Wellewave
1919: Klapphakenfolding hook
2020: Federfeather
2121: Nutgroove
2222: pilzförmige Endemushroom-shaped end
2323: Gewindeknebelthread Knebel
2424: Motorantriebmotor drive
2525: Rutschkupplungslip clutch
2626: Gewindespindelscrew
2727: Innensäuleinner column
2828: Feder-Nut-VerdrehTongue and groove-twist
: sicherungfuse
2929: Lagerbuchsebearing bush
3030: GewindestiftSet screw
3131: Rändelmutterknurled nut
3232: Unterlegscheibewasher
3333: Arretiermutterlocknut
3434: Kupplungclutch
3535: Hebelmechanismuslever mechanism
3636: Magnetschaltermagnetic switches
3737: EndeThe End
3838: Oberer ParalleloOberer Parallelo
: grammarmgrammarm
3939: Unterer Parallelolower Parallelo
: grammarmgrammarm
4040: Getriebemotorgearmotor
4141: StirnzahnräderSpur gears
4242: Gewindespindelscrew
4343: InnengewindehalbInternal thread half
: schalenpeel
4444: Öseeyelet
4545: Drehzapfenpivot
4646: Zapfenspigot
4747: Kulissescenery
4848: Blechsheet
4949: Bolzenbolt
5050: Zugfedermainspring
5151: Sterilgabelsterile fork
5252: Achseaxis
5353: Endoskopportendoscope port
5454: Antriebdrive
5555: Symmetrieachseaxis of symmetry
5656: Endoskopendoscope
5757: GewindeschaftbolzenThreaded shaft bolt
5858: GelenklagerbuchseJoint bearing bush
5959: Blockblock
6060: Vertiefungdeepening
6161: BundFederation
6262: TellerfederBelleville spring

Claims

Endoscope guiding system for guiding a surgical instrument for use in assisting surgical operations in the working area of a surgeon, comprising a holding arm ( 5 ) with several joints ( 6 . 29 to 31 . 35 . 52 ), a parallelogram ( 37 to 39 ), multiple drive units ( 8th to 10 . 24 . 40 - 42 ) and an endoscope holder ( 14 ) for guiding an endoscope ( 56 ), wherein the holding arm with a clamping system ( 3 ) on a side of the operating table attached rail ( 4 ) is mounted and fixed and about a vertical axis through this clamping system is horizontally pivotable, characterized in that a) the support arm on the clamping system from a vertically upwardly directed vertical column ( 1 ), one on this rotatably mounted and thus horizontally pivotally designed horizontal arm ( 5 ), one at the distal end of the horizontal arm ( 5 ) downwardly oriented and there about the vertical axis rotatable vertical arm area ( 7 to 13 ) with parallelogram ( 11 ) and an articulated receptacle as part of the endoscope mount ( 14 ), b) in the horizontal arm ( 5 ) at least one joint ( 6 ) is inserted with a vertical axis of rotation, c) the vertical arm area ( 7 to 13 ) from a drive housing ( 7 ) with engine ( 8th ), Transmission ( 9 ) and vertically downwardly projecting gear shaft ( 10 ), a parallelogram attached to the transmission shaft ( 11 ) with separate drive and a vertical arm ( 12 ) with quick coupling ( 13 ) for the endoscope holder ( 14 ), d) the endoscope holder ( 14 ) as a sterilizable component from a sterile fork ( 51 ) and in this passively pivotable endoscope port ( 53 ) for the recording of the endoscope, and e) the joints ( 6 ) in the horizontal arm are passive and lockable.

Endoscope guiding system according to claim 1, characterized in that the vertical column ( 1 ) Motor in the vertical direction and retractable.

Endoskopführungssystem according to claim 1 or 2, characterized in that the motor drives in Vertikalarmbereiche ( 7 to 13 ) can be disengaged by the surgeon manually or by means of magnetic switches or geared motors and the corresponding movements are manually carried out.

Endoscope guidance system according to one of the preceding claims, characterized that the endoscope guide system remotely controllable via a voice control or a foot control of intervening Surgeons are operable.