Pensă laparoscopică multidirecțională Student: Tăbârgic Mihai-Gabriel Conducător Științific: Nistor Mircea-Iulian București Iulie 2019 Capitolul 1… [309605]

PROIECT DE DIPLOMĂ

Pensă laparoscopică multidirecțională

Student: [anonimizat]: [anonimizat] 2019

Capitolul 1

Justificarea temei

Am ales să proiectez o pensă laparoscopică multidirecțională pentru a [anonimizat]. Toate aceste mișcări având loc doar din mișcarea natural a mâini. Pe piață in momentul de față majoritatea dispozitivele medicale din acest domeniu sunt cu un grad sau 2 [anonimizat] o mișcare amplă și obositoare a membrului.

Pensa multidirecțională față de alte pense oferă o arie de acoperire mult mai mare fără a fi necesar mișcare întregi pense. [anonimizat] o [anonimizat]. [anonimizat], într-[anonimizat] a apărea complicați la pacienții care sunt în așteptare. Gradul de mobilitate mai mare al pensei multidirecțională poate permite o manevrabilitate mai ușoară a organelor, ceia ce ar putea duce la o creștere a ratei de reușită a operațiilor.

[anonimizat]. [anonimizat], ce ar duce la un preț de vânzare mai mic.

Aspecte medicale

Chirurgia laparoscopică

Chirurgia laparoscopică sau intervenția chirurgicală minimă invazivă este efectuată tot mai des și este procedura aleasă la un număr tot mai mare de tratamente în ultimii ani . [anonimizat] o operație chirurgicală prin utilizarea instrumentelor prin intermediul a [anonimizat] 10 mm, care permit introducerea unui telescop de monitorizare cu cameră și a unor instrumente pentru a efectua operația într-o [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat] a [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], un spectru suplimentar de dispozitive și suport tehnic (surse de lumină, , [anonimizat], ecrane video ). Astfel, chirurgia laparoscopică este foarte avantajoasă pentru pacient. [anonimizat] o astfel de intervenție chirurgicală să posede o [anonimizat] , care nu au fost prezente în timpul procedurilor chirurgicale deschise . [anonimizat] a [anonimizat]. [anonimizat] o mai mare oboseală. [1] Decurgerea operației este afișată pe un monitor care este separat de zona operată , astfel încât chirurgul trebuie să depășească instinctul natural de a îndrepta ochii spre mâinile care lucrează, fiind nevoit să urmărească operația de la monitor. Vizionarea bidimensională a unui câmp tridimensional trebuie interpretată și sincronizată cu mișcarea instrumentului. Această pierdere a informațiilor binoculare conduce la probleme în coordonarea mână-ochii și în cartografierea cognitivă. [1] În comparație cu intervenția chirurgicală deschisă, în chirurgia laparoscopică percepția adâncimii este degradată datorită mai multor caracteristici ale tehnologiei de imagistică. În primul rând, imaginea camerei este bidimensională și nu are unghiul adâncimii disparității binoculare . Disparitatea este esențială pentru a judeca privind adâncimea relativă și pentru performanța la distanțe apropiate . În al doilea rând, imaginea camerei oferă un câmp vizual, care este substanțial mai mic decât câmpul vizual complet oferit prin intervenția chirurgicală deschisă. În al treilea rând, mișcarea camerei este limitată deoarece este localizată în peretele abdominal al pacientului . Un asistent menține aparatul de fotografiat staționar pentru a împiedica chirurgul să experimenteze dezorientarea spațială, oboseală și greață. [1] Atunci când avem puține informați despre adâncime , așa cum se întâmplă în chirurgia laparoscopică, chirurgii trebuie să completeze informația lipsă prin dezvoltarea de imagini imaginare a spațiului tridimensional. De asemenea, aceștia trebuie să efectueze operații mentale asupra mișcărilor penselor, care pot contribui la întârzieri, erori și efort de muncă cognitivă. Pe scurt, chirurgia laparoscopică necesită diferite abilități de orientare vizuale și spațiale, și un efort intelectual mai mare decât intervențiile chirurgicale deschise.[1] Pentru a depăși această lipsă de percepție , chirurgul folosește o varietate de indicii monoculari sau bidimensionali: lumina și umbra, dimensiunea relativă a obiectelor, interpunerea obiectelor, gradientul texturii, perspectiva aeriană. Aceste indicii compensează oarecum lipsa de percepție a viziunii bidimensionale, dar nu sunt suficiente pentru acuratețea imaginii tridimensionale.[1] Chirurgul trebuie adesea să găsească poziția instrumentelor atingând organul sau țesutul care urmează a fi tăiat sau manipulat și astfel să determine poziția lor înainte de a începe. Ca urmare, sarcinile chirurgicale care durează câteva secunde în timpul intervenției chirurgicale deschise pot dura câteva minute în timpul intervențiilor chirurgicale laparoscopice. [1] În plus față de noile dificultăți întâlnite de chirurgi în timpul procedurii laparoscopice, mărirea scării vizuale este o altă proprietate optică importantă pentru chirurgia laparoscopică. Când utilizatorul sa adaptat la diferența de scară dintre spațiul fizic de lucru și afișaj, mărirea scalei de vizualizare a unei operații ar îmbunătăți controlul mișcării fine. Sa constatat că a fost nevoie de mai puțin timp pentru a efectua mișcări foarte mici de orientare atunci când au fost vizualizate printr-un microscop.[1] Chirurgii pot provoca leziuni ale țesuturilor prin intermediul unui control incorect al pensei. Proprietățile imprevizibile ale țesuturilor pot provoca alunecări sau rupturi. Capacitatea chirurgului de a genera o apucare laparoscopică sigură este testată folosind pense cu rapoarte de transmisie diferite. Fără reacția tactilă directă care apare la contactul normal al țesutului cu țesut, subiecții care folosesc pense au dificultăți în anticiparea alunecării la ridicarea țesutului cu rigiditate variabilă. Performanța scade cu un raport de transmisie a forței scăzut al instrumentului și o rigiditate crescută a țesutului. Mai mult, forțele de strângere nu sunt adaptate condițiilor de rigiditate variabilă. Aceeași forță de strângere este aplicată indiferent de rigiditatea țesutului. Este nevoie ca participanți să învețe să utilizeze pensele pe țesuturi decât să lucreze cu ele în gol. În plus, pentru a efectua o intervenție chirurgicală laparoscopică sigură, trebuie să se acorde atenție atunci când se folosesc pense cu un raport de transmisie redus. [13]

Situații de utilizare a operațiilor chirurgicale laparoscopie

Hernie

Hernia este o afecțiune în care țesutul sau un organ, de obicei țesut gras, dar posibil chiar și o parte a intestinului, iese printr-o deschidere a peretelui abdominal. Când apare în partea din zona inghinală cunoscută sub numele de canalul inghinal, aceasta se numește hernie inghinală. Canalul inghinal este pasajul dintre abdomen și organele de reproducere. Peretele abdominal din această zonă are o deschidere pentru a permite vasele de sânge să ajungă la testicule. Această deschidere nu se poate închide corect după naștere sau se poate mări în timpul vieții. Există și alți factori care pot apărea mai târziu în viață pentru a face această zonă predispusă la o hernie, inclusiv tuse cronică, fumat, sarcină, constipație cronică și anumite afecțiuni medicale.[7]

Eliminarea vezicii biliare

Vezica biliară este localizată sub ficat și este utilizată pentru a stoca sărurile biliare pe care le produce ficatul pentru a ajuta la absorbția alimentelor. La unele persoane, cristalele mici se pot mări pentru a crea pietre în vezica biliară. Dacă fluxul de bilă din vezica biliară devine obstrucționat de aceste pietre, se poate dezvolta boala vezicii biliare. Simptomele bolii vezicii biliare pot include dureri abdominale, greață, febră și alte simptome.[7] Vezica biliară nu are submucoasă și este parțial seroasă cu un strat muscular relativ subțire. Acest lucru poate permite celulelor tumorale să invadeze cu ușurință sau să metastazeze la alte organe, ducând la apariția cancerul vezicii biliare. Rezecția chirurgicala curativa este tratamentul de alegere, deoarece in prezent nu exista tratamente sistemice eficiente. [19]

Lateral histerectomie laparoscopică

Listeroza laparoscopică implică îndepărtarea întregului uter cu tehnici puțin invazive. Odată ce uterul este îndepărtat, marginile interioare ale vaginului sunt aduse împreună folosind sutura, care este ușor de făcut laparoscopică.[17]

Apendicectomie

O apendicită este o procedură chirurgicală pentru a elimina o anexă infectată. Deși cauza exactă a unei apendice inflamate este de obicei necunoscută, apendicita se poate produce datorită unei infecții virale a tractului digestiv sau a unui blocaj în tubul care leagă intestinul gros la apendice. Simptomele apendicitei pot include dureri abdominale, vărsături, greață, pierderea apetitului, febră și frisoane. Dacă este lăsată netratată, apendicele se poate rupe și infecția se poate răspândi.[7]

Insulinoamele pancreatice

Insulinoamele sunt cele mai frecvente tumori neuroendocrine funcționale ale pancreasului, care apar în aproape 1-4 la 1 milion de persoane în fiecare an. Spre deosebire de alte tumori neuroendocrine pancreatice, ele sunt de obicei benigne și solitare la momentul diagnosticului.[20]

Rezecția hepatică

laparoscopia permite o viziune mai bună și pneumoperitoneul reduce sângerarea de la vasele sub presiune în timpul transecției hepatice.[21][22]

Colon

Motivele majore pentru intervenția chirurgicală laparoscopică includ diverticuloza, eliminarea polipilor care nu pot fi îndepărtați complet prin colonoscopie și cancerul de colon. Operația utilizează de obicei patru sau cinci mici incizii abdominale, cea mai mare fiind utilizată pentru a scoate specimenul. [7][23]

Stomac

Îndepărtarea chirurgicală laparoscopică a anumitor tumori ale stomacului. [7]

Lamomectomia laparoscopică

Această operație are ca scop eliminarea fibromului uterin.Unele fibroame pot fi îndepărtate laparoscopic. Laparoscopic reparatii chirurgicale de incizii facute in uter pentru a elimina fibroame vindeca la fel de bine ca si incizii similare efectuate prin interventii chirurgicale laparotomie deschisa.[18]

Chirurgie anti-reflux

Chirurgia laparoscopică este o opțiune importantă pentru anumiți pacienți cu boală de reflux gastroesofagian cronică și severă. Această procedură împachetează partea superioară a stomacului în jurul capătului inferior al esofagului și restabilește sfincterul esofagian inferior slăbit. Acest lucru se face pentru a preveni refluxul de acid din stomac în esofag și elimină inflamația și ulcerațiile care duc la esofagul lui Barrett, o afecțiune care poate provoca cancer esofagian.[7]

Instruirea unui chirurg pentru operațiile laparoscopic

Pas1: Cunoașterea ustensilelor: pensetelor endoscopice, utilitate agregată intra-abdominală, transfer de obiecte, coordonarea ambelor mâini, expansiunea câmpului vizual, tăierea modelului, tracțiunea și contracția, realizarea perfectă a nodului, teoria monitoarelor , camere video, laparoscoape și cabluri din fibră de sticlă.[24]

Pas2: Sfaturi pentru utilizarea pensei, centrarea camerei cu laparoscop de 30 ° și 45 °, orizonturi și exerciții in trei dimensiuni, schimbarea obiectivă, avantajele laparoscopelor de 30 ° și 45 ° la laparoscop de 0 ° . Controlul cu ambele mâini și camera de 30ș și 45ș (în perechi),tăiere verticală și transversală de 90 °, cum se calculează măsurătorile, disecția pe țesut celular, utilizarea ambelor mâini, concentrarea pe monitor, controlul orizontului, disecția parțială a esofagului, tăierea esofagului și plasarea la optica de 45ș, calcularea distanței dintre puncte . Teoria surselor de energie: monopolar și bipolar, irigare și aspirație în laparoscopie.Teoria pneumoperitoneului (modificări fiziologice), cunoștințe despre turnuri, cabluri de calitate și conexiuni.[24]

Pas3: revizuirea și plasarea lui Verres, plasarea trocarului, detectarea scurgerilor de CO2, triangularea, utilizarea laparoscopului la 45 °, bimanualitatea camerei fără pierderea orizontului, examinarea completă a cavității, examenul intestinal, sutura laterală într-un singur plan, calculul distanței dintre puncte.[24]

Pas4: sfaturi pentru camera de operație, electrocauter, insuflare, aplicarea teoriei insuficienței, utilizarea camerei la 45 ° și examinarea completă a cavității abdominale. Ergonomia camerei de lucru și rezultatele generale ale lucrărilor chirurgicale.[24]

Clasificarea ustensilelor utilizate in laparoscopic [3][4][6]

După numărul de utilizări:

Cu o singură utilizare;

Reutilizabile;

După scopul utilizări:

Pentru apucare;

Pentru tăiere;

Pentru capsare și prindere;

Pentru suport;

De aspirație;

După gradele de mobilitate ale capetelor:

Monopolare;

Bipolare;

Multipolare;

După capătul utilizat:

Foarfecă atraumatic;

foarfecă;

instrument monopolar;

retractor;

instrument de aspirație;

suport pentru ac;

aplicator de buclă;

aplicator de clip;

capsator;

manipulator uterin;

Parțile componente ale unei pense laparoscopică clasică[3][4][6]

mânere;

racletă pentru blocare;

rotator;

atașament pentru cablul electrochirurgical;

tub exterior izolator;

capătul de acțiune;

Dimensiunea, forma pensei și a capătului de acțiune al pensei variază în funcție de utilizare.

Capitolul 2

Brevete

Brevetul US5350391A

Inventator: Benedetto Iacovelli

Titular original: Benedetto Iacovelli

Data prioritară: 1992-10-19

Familie: US (1)

Data App/Pub Number Stare

1992-12-02 US07984506 A expirat-taxe legate

1994-09-27 US5350391A Acord

Este descris un instrument chirurgical laparoscopică. Instrumentul cuprinde în general un arbore tubular alungit având la un capăt o foarfecă și la capătul opus o pereche de mânere pentru a controla foarfeca. Lamele pot fi deschise și închise când un mâner este pivotat în timp ce celălalt mâner este fixat. Cu toate acestea, atunci când ambele mânere sunt rotite simultan, orientarea lamelor în raport cu arborele se schimbă astfel încât să permită lamei să taie sau să prindă în mod eficient țesuturile curbate situate într-o multitudine de planuri. În plus, aparatul este prevăzut pentru a permite palelor să se rotească în jurul axei longitudinale care se extinde prin acestea. De asemenea, este prezentat un indicator de adâncime pentru foarfece laparoscopice.[2]

Fig.1[2]

Brevetul CN104352264B

Limba de origine:China

Inventator: Song Chengli, Lu Kunyong, Zhao Xuesong

Titular original: Shanghai University of Technology

Data prioritară 2014-10-20

Familia: CN (1)

Data App/Pub Număr Stare

2014-10-20 CN 201410558129

2015-02-18 CN104352264A Aplicare

2017-11-21 CN104352264B Acord

Instrumente chirurgicale laparoscopică multidirecțională

Invenția se referă la un instrument de chirurgie laparoscopică cu mai multe grade de libertate. Instrumentul de chirurgie laparoscopică cuprinde un mâner, o conductă de instrument și un cap, în care mânerul este dispus la capătul apropiat al țevii carcasei instrumentului; mișcarea între cap și chei este realizată printr-o bară de împingere. O secțiune flexibilă de transmisie este dispusă la capătul frontal al tijei de împingere și utilizată pentru transmiterea forței și cuplului. Un buton rotativ este aranjat la mâner, capătul apropiat al tijei de împingere pătrunde prin centrul butonului rotativ și se mișcă în raport cu linia axială a butonului rotativ, dar mișcarea rotativă este limitată. Când butonul rotativ este rotit, butonul rotativ poate conduce banda de împingere să se rotească în raport cu conducta exterioară a carcasei și să conducă în continuare capul pentru tambur să se rotească în raport cu conducta exterioară a carcasei prin transmisia componentei transmisiei flexibile. O unitate de îndoire este aranjată pe periferia corespunzătoare a componentei de transmisie flexibilă și controlată de un mecanism la partea mânerului care urmează să fie îndoit și deformat. Comparativ cu instrumentul convențional, instrumentul de chirurgie laparoscopică descris de invenție are mai multe grade de libertate și flexibilitate și poate fi potrivit pentru cea mai recentă tehnologie laparoscopică cu un singur port. Mânerul instrumentului este conceput pentru a se conforma ingineriei factorului uman.8]

Brevetul WO2016162883A1

Limba de origine:Franța

Inventator: Sritam Rout, Suresh DESHPANDE, Ravi Bhallamudi, Rupesh Ghyar

Titularul original: Indian Institute Of Technology, Bombay

Data prioritară 2015-04-08

Familia: US (1)WO (1)

Data App/Pub Număr Stare

2016-04-11 PCT/IN2016/000093

2016-10-13 WO2016162883A1 Aplicare

Instrument chirurgical cu mai multe grade de libertate

Un instrument chirurgical cu grade multiple de libertate, instrumentul menționat cuprinde: cel puțin o porțiune de cap (1, 2) cuprinzând cel puțin un cap distant (1); cel puțin o porțiune a corpului (4, 5), porțiunea de corp (4, 5) fiind distanțată de porțiunea de capăt (1, 2), zona distanțată asigurând mișcare cu mai multe grade de libertate a cel puțin o porțiune de cap (1, 2); și cel puțin un sistem central (3) configurat să conecteze cel puțin o porțiune de capăt (1, 2) către cel puțin o porțiune a corpului (4, 5) și configurată suplimentar pentru a atinge capacitatea de manevrabilitate și de blocare a cel puțin unui cap porțiunea (1, 2) în grade multiple de libertate.[9]

Fig.2[9]

Brevetul CN108498137A

Limba de origine: China

Inventator: Li Xiaoyang, Zhou Mengmeng, Wang Guoliang, Li Yijie, Fang Shengjie

Titular original: Li Xiaoyang

Data prioritară 2017-02-26

Familia: CN (1)

Data App/Pub Număr Stare

2017-02-26 CN 201710105302

2018-09-07 CN108498137A Aplicare

Clemă ac endoscopică adaptată.

Invenția se referă la un câmp tehnic al instrumentelor chirurgicale endoscopice și, în mod special, se referă la clema endoscopică a acului de prindere adaptată. Pensetele endoscopice includ o clemă de ac adaptată, pârghia de strângere, mânerul, clema cuprinzând un braț de strângere compus. În chirurgia endoscopică, utilizarea invenției poate fi utilizată în brațele endoscopice ale celor două caneluri opuse imediat după îndepărtarea clemelor acului, reduce foarte mult dificultatea și suferința pacienților.[10]

Fig.3[10]

Brevetul GB2550575A

Inventator: Yang Guang-ZhongSeneci CarloShang Jianzhong

Deținator actual: Imperial Innovations Ltd

Titular original: Imperial Innovations Ltd

Data prioritară 2016-05-23

Family: GB (1)

Data App/Pub Număr Stare

2016-05-23 GB201608997A În așteptare

2016-07-06 GB201608997D0 Aplicare

2017-11-29 GB2550575A Aplicare

Instrument chirurgical

Un instrument chirurgical cuprinde un arbore rigid 24, cel puțin o îmbinare a cotului 12, 14, 16, 18 cuplat articulat la arborele rigid 24 și o articulație de încheietură a mâinii 20, 21, 22 care este cuplată la articulația cotului și care este configurată să furnizeze un prim grad de libertate de mișcare de 180 de grade prin articulația articulată 21 la efectorul de capăt 26 și un al doilea grad de libertate de mișcare de 0-60 de grade între secțiunile 18 și 20 care este în mod substanțial perpendicular pe primul grad de libertate de mișcare, prin intermediul liniilor de antrenare a tendoanelor și a cablurilor Bowden. De asemenea, este prezentat un lumen continuu prin instrument, cum ar fi aspirarea sau irigarea; un ansamblu de îmbinare a cotului în care un profil circular este primit într-o canelură triunghiulară; un manșon sau o teacă protectoare; un senzor în efectorul final; un conducător de ac; și un dispozitiv pentru chirurgia laparoscopică cuprinzând un braț robotic.[11]

Fig.4[11]

Brevetul US20160296274A1

Inventator: John R. Mensch, Zane R. Ward, Jeffrey J. Nelson, Huisun Wang, Nikhil M. Murdeshwar

Titular original: Olympus Surgical Technologies America

Data Prioritară 2015-04-10

Familie: US (1)EP (1)JP (1)CN (1)WO (1)

Data App/Pub Număr Stare

2016-04-01 US15088655 În așteptare

2016-10-13 US20160296274A1 Aplicare

Pensete medicale cu dinți compensați

O foarfecă care include un ansamblu de prindere. Ansamblul de prindere include o maxilară superioară și o maxilară inferioară. Partea superioară include un capăt proximal și un capăt distal. Partea superioară include un dinte superior având o suprafață dentară superioară orientată spre partea superioară și o suprafață dentară superioară orientată distal. Partea inferioară include un capăt proximal și un capăt distal. Partea inferioară include o bucșă având o suprafață inferioară cu bucșă orientată în partea distală și o suprafață inferioară a soclului. Partea superioară, maxilarul inferior sau ambele sunt mobile, astfel încât ansamblul de prindere se deplasează între o poziție deschisă și o poziție de prindere. În poziția de prindere, se definește un spațiu între suprafața superioară a dinților coborâtă și partea inferioară orientată spre partea din față.[12]

Fig.5[12]

Stadiul actual pe piață

Prezentare generală a pieței:

Piața globală a dispozitivelor laparoscopice se așteaptă să ajungă la 17,7 miliarde de dolari până în 2024, de la 9,8 miliarde de dolari în 2016, crescând la 7,7% în perioada 2016-2024.[14]

Creșterea dispozitivelor globale de laparoscopie se datorează în principal creșterii numărului de proceduri laparoscopice efectuate la nivel global în funcție de cererea tot mai mare de proceduri chirurgicale minim invazive și de progresele tehnologice continue în dispozitivele energetice și laparoscoape. În plus, creșterea prevalenței cancerului colorectal și a obezității și creșterea populației geriatrice au susținut, de asemenea, creșterea pieței. Cu toate acestea, lipsa de doctori instruiți pentru procedurile laparoscopice și riscurile postoperatorii asociate cu laparoscopia reprezintă principala piedică pentru creșterea pieței. În plus, creșterea numărului de operații laparoscopice asistate de robot și introducerea unor dispozitive laparoscopice inovatoare ar trebui să reprezinte numeroase oportunități de creștere pentru piață în viitorul apropiat.[14][15]

Piața dispozitivelor globale de laparoscopie este in principal clasificata pe baza produsului, aplicației, utilizatorilor finali si a geografiei. Pe baza produsului, clasificarea include dispozitive de sterilizare pentru femei, laparoscoape, dispozitive de insuflare, dispozitive de aspirație / irigare, instrumente de mână, dispozitive de acces, bandă gastrică reglabilă laparoscopică, instrumente de mână, dispozitive de acces, dispozitive de energie directă și dispozitive de închidere internă. Prin aplicare, segmentul este bifurcat în chirurgie generală, chirurgie bariatrică, chirurgie urologică, chirurgie ginecologică, chirurgie colorectală și alte aplicații. Segmentul de utilizatori finali cuprinde spitale, clinici și alți utilizatori finali. [14]

Pe baza analizei geografice, piața dispozitivelor de laparoscopie este clasificată în America de Nord, Europa, Asia-Pacific și Restul lumii (RoW). America de Nord este bifurcată în continuare în SUA, Canada și Mexic, în timp ce Europa este formată din Marea Britanie, Rusia, Germania, Franța, Italia și Restul Europei. Asia-Pacific este segmentat în India, China, Japonia, Coreea de Sud și Restul Asia-Pacific, în timp ce RoW este bifurcat în America de Sud, Orientul Mijlociu și Africa. [14][15]

Subiecte cheie acoperite[14][15][16][17]

1 Privire de ansamblu asupra pieței[14][15][16][17]

Dimensiunea globală adresabilă pieței și potențialul de creștere: Laparoscopie și dispozitive endoscopice

Piețele regionale cheie pentru dispozitivele de laparoscopie și endoscopie

Progresele tehnologice recente în domeniul chirurgiei endoscopice 3D

Lansări recente: Laparoscopie și dispozitive de endoscopie

2 Dinamica pieței[14][15][17]

Prezentare generală

Analiza impactului

Drivere

Restricții

Oportunități

3 Peisaj competitiv[14][15][16]

Dezvoltări și strategii esențiale

Lansări și dezvoltare de produse

Fuziuni și achiziții

Colaborare, parteneriate și întreprinderi comune

Extinderea afacerilor și contracte

Altele

Analiza

Atractivitatea industriei

Amenințarea noilor participanți

Amenințarea produselor substitutive

Puterea de negociere a cumpărătorilor

Puterea de negociere a furnizorilor

Intensitatea rivalității concurențiale

Analiza brevetelor

4 Analiza comparativă[16][17]

Analiza cererii

Maparea oportunităților

Compararea costurilor

Compatibilitatea pacientului și percepția utilizatorului final

Compararea regională a ratei de adopție

5 Analiza prețurilor[16]

Diferențe de cost între procedurile asistate de roboți și procedurile non-robotice

Analiza prețurilor: Versiunile colonoscopice Endoscopia capsulei

Dispozitive de laparoscopie și endoscopie: Prețul (în dolari)

6 Volumul procedurii chirurgicale (date cantitative)[16]

Procedura de colonoscopie-volumul

Procedura de endoscopie -volumul

Procedura laparoscopică-volumul

Procedura Herniei inghinale-volumul

Procedura Herniei laparoscopice-volumul

Volumul procedurii de colecistectomie-volumul

Procedura de colecistectomie laparoscopică-volumul

Histerectomia volumul procedurii

Histerectomia laparoscopică

7 Segmentele geografice[15][17]

America de Nord

NE

Canada

Mexic

Europa

Regatul Unit

Rusia

Germania

Franța

Italia

Alții

Asia Pacific

India

China

Japonia

Coreea de Sud

Alții

Rând

America de Sud

Orientul Mijlociu

Africa

8 Laparoscopie si Dispozitive Endoscopice Globale[14][15][16][17]

Chirurgie generala

Chirurgie cardiaca

Chirurgie ginecologica

Chirurgie ortopedica

Chirurgie urologica

Chirurgie bariatrica

Chirurgie neurologica

9 Laparoscopie si dispozitive endoscopice globale Piata, de către utilizatorii finali[15][16][17]

Spitale

Centre chirurgicale ambulatorii

Altele

10 Piata dispozitivelor globale de laparoscopie si endoscopie, pe regiuni[16]

11 Profilele companiei[16][17]

Arthrex Inc.

B. Braun Melsungen AG

Shenda

Johnson & Johnson Corporation

Boston

Scientific Corporation

FUJIFILM Medical Systems SUA , Inc

Medtronic Plc

Olympus Corporation

Pentax Medical

Richard Wolf GmbH

Compania Stryker

Silex Medical, SRL

Pajunk

Kangji

Optcal

Tiansong

HAWK

Capitolul 3

Descrierea componentelor pensei laparoscopică multidirecțională

Mânerul pensei

Fig.6

Structura mânerului pensei, acesta este format din două componente, componenta principală care intră în contact cu celelalte piese, iar componenta secundară ce are rol de a bloca accesul în interiorul mânerului.

Mânerul este format din două componente, una principală ( Fig.6 A) și o una secundară (Fig.6 B), având rolul de a manevra întreaga pensă cu ajutorul acestuia. Componenta principală A prezintă două zone importante, zona 1 care permite îmbinarea cu carcasa și cu inelul lateral și zona 2 în care sunt introduse butoanele ce controlează vârful pensei. Zona 1 este formată din 4 paralelipipede dreptunghice, ce au rolul de prinde de inelul lateral și pentru ai crește rezistența la tracțiune a acestuia. Zona 2 prezintă două lăcașuri pentru butoane, acestea având prin interior drumuri direcționale pentru a bloca deplasare butoanelor în alte direcții decât cele necesare. Drumurile direcționale sunt întrerupte pentru a putea introduce butoanele în poziția lor de utilizare. Interiorul pensei este gol ca pensa să fie cât mai ușoară și consum cât mai mic de material. Componenta A are o înălțime de 90 mm fără zona 1 și 105 mm cu zona 1 , diametru de 33 mm, iar grosimea materialului variază între 2-2.5mm în funcție de zonă și de forțele aplicate pe acestea. Dreptunghiurile de susținere au o înălțime de 12mm ,lățime de 2.5mm și lungime de 5 mm. Componenta secundară B are ca scop blocarea accesului în interiorul mânerului și de completare a componentei A pentru o ergonomie mai bună la ținerea în mână. Aceasta a fost construita cu pereți cu grosime de 1-2mm în funcție de zonă, piesa fiind goală prin interior pentru a fi cât mai ușoară. Această componentă are o înălțime de 85 mm și un diametru exterior de 30.5 mm zona de la bază și 10 mm restul zonei.

Inelul lateral

Fig.7

Inelul lateral ce are ca scop prinderea mânerului în carcasă și rotirea în lateral a pensei.

Inelul lateral (Fig.7) permite mișcarea în lateral a pensei și prinde mânerul de carcasă. Numele este dat din faptul că are o formă de inel și are scopul de mișca capul pensei în lateral. Acesta este format din două zone, zona 1 reprezintă zona în care firele ce acționează capul pensei permit mișcare în lateral a acestuia și zona 2 reprezentată de un inel prin care trece o componentă din mâner și face legătura între cele două componente simetrice ale zonei 1. Zona 1 este formata din două componente simetrice, acestea sunt prinse între paralelipipedele dreptunghice din mâner pentru fixarea inelului lateral în mâner și permițând rotirea acestuia doar prin rotirea mânerului. Componentele zonei 1 sunt în interior mai scurte pentru a permite mișcarea liberă a pârghiilor butoanelor. Înălțimea lor ajunge la nivel cu lancea pensei și permite prinderea cablurilor fără să apară forțe de frecare între cabluri și alte piese. Aria inferioară a inelul din zona 2 vine pe aria interioară a carcasei, prin prinderea componentelor din zona 1 de mâner duce la fixarea mânerului în pensă. Dimensiunile inelului 2 sunt: diametrul interior 26mm, diametrul exterior 32 mm, grosimea de 3mm, înălțimea de 3mm. Dimensiunile unei componente din zona 1 sunt: înălțimea de 20 mm, grosimea de 2mm, lungimea zonei prinse de inel 7.5mm, lungimea zonei de care se prinde firul de 13.5 mm.

Carcasă

Fig.8

Carcasa pensei laparoscopică ce are ca scop prinderea componentelor și protezarea mecanismului

Carcasa (Fig.8) are ca scop prinderea componentelor la un loc și protejarea mecanismului pensei. Aceasta intră în contact cu alte piese în 4 zone, zona 1 face legătura cu rotița ce controlează rotația capului, zona 2 are loc prinderea mânerului și a inelului lateral, zona 3 conține capacul carcasei, iar în zona 4 se prinde cilindrul de fixare. Zona 1 este reprezentată de un cilindru cu orificiu interior, care este introdus în roata și are ca scop fixarea roții și capului pensei. Zona 2 face referire la peretele inferior al carcasei, acesta având un orificiu ce permite accesul unui segment din mâner în carcasă și blocarea acestuia cu inelul lateral. Pe planul extern vine prins mânerul, iar pe planul intern vine prin inelul lateral, inelul fiind localizat în totalitate în carcasă. Zona 3 oferă accesul la interiorul carcasei și la mecanismele din aceasta. Această zonă este protejată prin introducerea unui capac prin spatele pensei printr-un lăcaș special conceput. Zona 4 se află în spatele pensei, aceasta prezintă o decupare dreptunghiulară ce are ca scop prinderea în aceasta a cilindrului de fixare. Dimensiunile carcasei: înălțime de 40 mm, lățimea zonei superioare 26.5 mm , lățimea maximă 39 mm, lățimea zonei inferioare 32 mm, lungime fără cilindru din zona 1 avem 80 mm, iar cu cilindru avem 95 mm, diametrul intern al cilindrului din zona 1 este de 13mm, iar cel extern de 16 mm , diametrul deschizături din zona 2 este de 26 mm, lăcașul din zona 3 are o lățime de 2mm, deschizătura din zona 4 are lățimea de 5.5mm și adâncimea de 10 mm. Grosimea piesei variază în funcție de ce forțe se aplică pe acele zone: pereți laterali au grosimea de 1.1 mm ,peretele bazei și cel din față grosimea de 2mm, iar cel din spate 3 mm.

Buton jos

Fig.9

Buton jos ce controlează deplasarea unui cap de prindere

Buton jos (Fig.9) este un buton ce deplasează un capăt de prindere. Numele este dat de faptul ca că este un buton poziționat în partea de jos a mânerului. Acesta prezintă trei zone importante de acțiune, zona 1 reprezintă zonă pe care se aplică forța ce îl acționează(forța exercitată de degetul chirurgului), zona 2 este zona opusă lui 1 ce conține un cilindru ce ghidează un arc, iar zona 3 este reprezentată de o un picior al butonului. Butonul se poate deplasa pe o singură axă în două sensuri, un sens dat de forța aplicată pe zona 1, forță ce variază de la individ, fiind creată prin apăsarea butonului cu degetul. Iar celălalt sens este dat de forța exercitată de un arc de compresie spiralat, ce are ca scop să readucă butonul în starea inițială. La această forță se mai adaugă și forța exercitată de un alt arc de compresie spiralat ce acționează capătul de prindere să revină la poziția inițială, capătul de prindere este legat printr-un fir metalic la buton, iar orice forță simțită în capătul de prinde se resimte și în buton. Piciorul butonului din zona 3 face legătura între capătul de prindere și butonul jos printr-un cablu ce se prinde în vârful acestuia. Înălțimea piciorului permite ca locul de prindere al cablului metalic pe acesta să fie pe aceiași axă cu lancea pensei astfel încât să nu apară forțe de frecare între cablu și alte componente din pensă. Această componentă menține butonul în mâner, aceasta fiind poziționat în interiorul mânerului și nu este poziționată central pe mijloc pentru a permite piciorului de la celălalt buton să se miște pe lângă el fără să apară frecare între cele două. Butonul este introdus în mâner în poziția de jos special creată să nu permită deplasarea acestuia pe alte axe decât cea de interes. Interiorul butonului este golit pentru a fi mai ușor. Dimensiunile butonului: lățimea 14mm, înălțimea fără picior 14mm, înălțimea cu picior 60mm, lungimea fără cilindru de susținere al arcului 30 mm, lungimea cu cilindru de susținere al arcului 34 mm, lungime cilindru de fixare arc 4mm, diametrul cilindrului de fixare 3mm, lungimea piciorului de 46 mm, grosimea piciorului de 1.9 mm și lungimea 6mm.

Buton sus

Fig.10

Buton jos ce controlează deplasarea unui cap de prindere

Buton sus (Fig.10) este un buton ce deplasează un capăt de prindere. Numele este dat de faptul ca că este un buton poziționat în partea de sus a mânerului. Acesta are trei zone importante de acțiune, zona 1 reprezintă zonă pe care se aplică forța ce îl acționează, zona 2 este zona opusă lui 1 ce conține un cilindru ce ghidează un arc, iar zona 3 este reprezentată de o un picior al butonului. Butonul se poate deplasa pe o singură axă în două sensuri, un sens dat de forța dată în zona 1, forță ce variază de la individ, fiind creată prin apăsarea butonului cu degetul. Iar celălalt sens este dat de forța exercitată de un arc de compresie spiralat, ce are ca scop să readucă butonul în starea inițială. La această forță se mai adaugă și forța exercitată de un alt arc de compresie spiralat ce acționează capătul de prindere să revină la poziția inițială, capătul de prindere este legat printr-un fir metalic la buton, iar orice forță simțită în capătul de prinde se resimte și în buton. Piciorul butonului din zona 3 face legătura între capătul de prindere și butonul jos printr-un cablu ce se prinde în vârful acestuia. Înălțimea piciorului permite ca locul de prindere al cablului metalic pe acesta să fie pe aceia axă cu lancea pensei astfel încât să nu apară forțe de frecare între cablu și alte componente din pensă. Această componentă menține butonul în mâner, aceasta fiind poziționat în interiorul mânerului și nu este poziționată central pe mijloc pentru a permite piciorului de la celălalt buton să se miște pe lângă el fără să apară frecare între cele două. Butonul este introdus în mâner în poziția de sus special creată să nu permită deplasarea acestuia pe alte axe decât cea de interes. Butonul este decupat în dreapta a acestui pentru a permite deplasarea piciorului butonului jos ce trece prin acea zonă. Dimensiunile butonului: lățimea fără zona 1 de contact este de 9mm, lățimea zonei 1 este de 14mm, grosimea zonei 1 este de 5mm, înălțimea fără picior 14mm, înălțimea cu picior 41mm, lungimea fără cilindru de susținere al arcului 30 mm, lungimea cu cilindru de susținere al arcului 34 mm, lungime cilindru de fixare arc 4mm, diametrul cilindrului de fixare 3mm, lungimea piciorului de 27 mm, grosimea piciorului de 2.2 mm și lungimea 6mm.

Roata

Fig.11

Roata ce controlează rotirea lănci și capului de pensă

Roata controlează rotirea lănci în jurul propriei axe. Aceasta prezintă trei segmente principale în zona inferioară, ce intră în contact cu carcasa pensei. Primul segment reprezintă segmentul extern ce intră în contact cu medicul, acesta prezentând la exterior striați adânci pentru o aderență mai bună de degetului medicului asupra roți. Al doilea segment reprezintă un cilindru prin interior căruia va trece cilindrul carcasei. Spațiul dintre segmentul 1 și segmentul 2 este lăsat pentru a face piesa mai ușoară, altfel segmentele se combină devenind unul singur fără să afecteze în vreun fel. Al treilea segment este cel mai complex, el va fi introdus în cilindrul carcasei, cilindrul carcasei aflându-se între segmentul 3 si segmentul 2. În interiorul segmentului 3 se introduce lancea pensei, aceasta fiind fixată cu ajutorul celor 2 striați aflate în opoziție pe peretele interior al segmentului 3. El mai prezintă și un șanț pe peretele extern ce are ca scop blocarea roții în carcasă cu ajutorul unei cleme, permițând rotirea roții. Acest șanț se va afla în interiorul carcasei, la nivel cu perele interior din fața carcasei, cleme aflându-se pe perete când este fixată în șanț. Dimensiunile roții: lungime fără segmentul 3 este de 38 mm, lungime cu segmentul 3 este de 45mm, diametrul exterior al planului superior 28mm, diametrul exterior maxim al segmentului 1 este de 40.5mm, diametrul exterior minim al segmentului 1 este de 30mm, diametrul interior al segmentului 1 este de 28mm, grosimea segmentului 1 variază între 1-6mm din cauza striațiilor, adâncimea golului dintre segmentul 1 și segmentul 2 de 31mm, diametrul exterior al segmentului 2 este de 19mm, diametrul interior al segmentului 2 este de 16.6mm, adâncimea golului dintre segmentul 2 și segmentul 3 de 13mm, diametrul exterior al segmentului 3 este de 12mm, diametrul interior al segmentului 3 este de 8.2mm, striațiile din interiorul segmentului 3 au o grosime de 1.35mm, lungime de 3mm și lățime de 1.5mm.

Cilindru de fixare

Fig.12

Cilindrul de fixare ce păstrează pensa pe aceiași axă cu membrul superior al chirurgului.

Cilindrul de fixare (Fig.12) este un cilindru ce are ca scop fixarea lănci pensei pe aceiași axă cu brațul medicului, de aici îi vine și denumirea. Prezintă două zone importante aflate la cele două capete ale cilindrului. Prima zona asigură fixarea cilindrului în pensă, aceasta fiind inserată în zona din spate a carcasei și fiind blocată în carcasă cu ajutorul capacului ce blochează accesul în interiorul carcasei. Acest segment este format din 3 cilindri, un cilindru de diametru mai mic, de același nivel cu restul piesei, acesta fiind segmentul ce acoperi zona din carcasă decupată și aflându-se între doi cilindri cu diametrul mai mare ce blochează ieșirea, intrarea sau înclinarea piesei. Zona 2 prezintă o decupare în interior prin care este introdusă o curea ce are ca scop să prindă această piesă de membrul superior al medicului, astfel încât să se realizeze blocarea pensei doar pe o axă identică cu membrul superior al medicului. Dimensiunea cilindrului de fixare: lungimea de 105mm, diametrul cilindrului de 5mm, diametrul celor doi cilindri din zona 1 de 9mm, grosimea celor doi cilindri din zona 1 de 3mm, grosimea din zona 2 de 5mm, lățimea din zona 2 de 9mm, lungimea din zona 2 de 10mm. Zona segmentată pentru introducerea curelei are o lungime de 6mm, pe o lățime de 2.5mm.

Lance

Fig.13

Lancea pensei face legătura între capătul de acțiune și carcasa pensei

Lance permite manevrarea capului de pensă la o distanță optimă față de pacient, astfel încât și medicul să se simtă confortabil. Prin aceasta trec cablurile metalice ce controlează întreg mecanismul de funcționare. Aceasta prezintă 2 zone de interes aflate la capetele lănci, zona 1 ce se prinde de capătul de prindere prezintă striați ce au rol în fixare. Segmentul în care are loc inserția este îngustat astfel încât diametrul exterior al lănci să fie egal cu diametrul exterior al cilindrului ce închide lancea. Astfel se obține un strat uniform la suprafață și nu apare riscul de colectare de materie organică pe aceasta la utilizare. În zona 2 avem o îngustare ușoară a cilindrului, pe zona ce este introdusă roată. Îngustarea se realizează pentru o fixare mai bună și pentru a putea observa dacă a fost introdusă complet în roată. Suprafața lănci este netedă pentru a nu adera materia organică pe acesta și pentru a scădea forța de frecare. Dimensiuni lănci: lungimea 474mm, diametrul exterior 8.2mm, diametrul exterior al zonelor îngustate este de 7.8mm în zona 2 și 7.6mm în zona 1, diametrul intern este de 6.2mm, segmentele de fixare din zona 1 au o adâncime de 2mm și o lățime de 1.2mm. Segmentul îngustat din zona 1 are o lungime de 4mm și o grosime de 0.72mm. Segmentul îngustat din zona 2 are o lungime de 42mm și o grosime de 0.82mm. Segmentele de fixare din zona 2 au o adâncime de 7mm și o lățime de 1.5mm.

Capătul lănci

Fig.14

Capătul lănci blochează accesul în lance și permite trecerea firelor prin găurile sale

Capătul lănci (Fig.14) blochează accesul în lance, permițând doar trecerea cablurilor. Această componentă este formată din 3 zone principale, prima zonă este reprezentată de cele două suporturi de ax, prin care se va introduce un ax ce susține vârful de prindere al pensei. Zona 2 este reprezentată de orificiile ce permit trecerea cablurilor metalice prin ele. Acestea sunt poziționate astfel încât cablurile să exercite o forță minimă de apăsare și de frecare, evitându-se aplicarea unui efort mai mare pentru utilizare. Zona 3 se află în partea inferioară a piesei și este reprezentată de corpul ce permite blocare iei în lance, oprind rotirea în jurul propriei axe. Piesa rămâne fixată în lance mulțumită cablurilor metalice ce sunt întinse tot timpul minim două. Dimensiunile capătului de lance: lungimea cu suporți de ax 11mm, lungimea fără suporți de ax 6mm, grosimea maximă a suporturilor de ax 1mm, diametrele zonelor în care va fi introdus axul 1.5mm, diametrele deschizăturilor prin care trec cablurile sunt de 0.5mm. Diametrul exterior al corpului este de 8.2mm., diametrul interior 7.6mm. Înălțimea segmentului ce blochează rotirea în jurul propriei axe este de 2mm, cu o grosime de 1mm.

Corp lateral

Fig.15

Corpul lateral permite manevrarea capului de pensă în lateral

Corpul lateral face legătura între capătul de prindere și și lance, permițând mișcare în lateral a capului de pensă. Prezintă cinci zone de interes, prima zona conține un lagăr prin care trece un ax ce are ca scop fixarea acestea de lance, permițând rotirea în jurul axului. Zona 1 este îngustă, pentru a permite trecerea cablurilor ce manevrează capătul de prindere pe o linie dreaptă, scăzând forțele de frecare. Forțele de frecare mai scad din cauză ca pe axul pe care e fixată piesa există și role cu șanț pentru ghidarea cablurilor. A doua zona reprezintă un lagăr, cu un șanț, în care sunt fixate firele metalice ce permit manevrarea corpului în lateral. Cele două fire sunt poziționate în opoziție, fiecare pe o parte a lagărului, astfel încât se poate acționa capătul în ambele direcții. Șanțul permite inserția cablului în acesta, evitând ieșirea cablurilor în exterior și păstrarea acestui într-o zonă fixă. În zona 3 avem două lagăre cu intrări în poziții opuse, în acestea se introduc câte un ax ce pe care se află două role cu șanț. Rolele cu șanț susțin cablurile metalice ce controlează capătul de prindere astfel încât să scadă forța de frecare și să rămână în poziția dorită. În zona 4 avem două deschizături ce permit trecerea cablurilor de la lance la capătul de prindere în linie dreaptă, atunci când pensa e poziționată drept. Zona 5 conține doi suporți cu lagăre interioare, ce permit introducerea prin ele a unui ax. Axul va susține capătul de prindere a pensei și permite rotirea celor două componente(ce formează capătul de prindere) în jurul axului, creând astfel mișcarea de prindere. Suporți sunt ușor mai ascuțiți la capete pentru a face o trecere lină de la corpul lateral la capătul de prindere.

Corp de prindere

Capătul de prindere este format din două corpuri de prindere identice prinse pe același ax. Corpul de prindere prezintă cinci zone de interes. Prima zonă conține lagărul prin care trece axul de fixare pe corpul lateral ce permite rotirea piesei și crearea mișcări de prindere. Zona 2 este reprezentată de un șanț prin care trece cablul ce manevrează întreaga piesă. Acesta este prins în zona 3 ,la jumătatea lungimi cablului. Astfel se creează două segmente de cablu, un capăt fiind fixat la piciorul butonului și celălalt fiind ținut în tensiune mecanică mereu, fiind fixat de un arc de compresie. Astfel cele două piese se manevrează, cablurile fixate de arcuri mențin capătul de prindere deschis, iar prin acționarea butoanelor cu o forță mai mare decât cea creată de arcuri, cablurile și corpurile se deplasează. Zona 4 face o trecere sub un alt unghi a zonei 5, permițând astfel suprapunerea celor două zone 5 la apropierea lor. Zona 5 reprezintă segmentul în care are loc prinderea, aceasta fiind colorat cu negru pe imagine. Segmentele care prind corpuri au suprafața cu scriați pentru o aderență mai bună asupra țesuturilor și a componentelor utilizate în timpul operației (fire, ac curbat de coasere, plasă, etc.). Zona 5 se îngustează ușor spre vârf permițând astfel o prindere mai precisă. Vârful este curbat astfel încât să nu se riște avarierea unui țesut. Dimensiunea corpului de prindere: Zona 1 are un diametru 1.5mm, diametrul maxim al zonei de fixare 2.6mm, cu o grosime de 2mm. Adâncimea șanțului din zona 2 0.3mm, lățimea șantului 0.8mm. Zona 3 are o lungime de 3mm cu o lățime de 0.8mm. Zona 4 are o grosime de 1.4 mm, o lățime de aproximativ 2mm în fiecare plan și o lungime de 2.5mm. Zona 5 are o grosime de 1.5mm, o lungime de 4.8mm și o lățime maximă de 2mm la bază și scade până la 1.5mm, apoi capatul devine rotunjit cu raza de 0.8mm.

Componente secundare

Pensa conține și alte componente ce au ca scop fixarea și manevrarea unor corpuri sau închiderea unor zone. Capacul de blocare acces în interiorul carcasei, cu grosime de 1mm, lungime de 79mm și lățime de 26mm. Cabluri metalice ce permit transmiterea forțelor între corpurile aflate la o distanță mai mare. Se utilizează două cabluri cu lungimea de 50mm pentru mișcare laterală și două cabluri cu lungimea de 100mm pentru mișcarea de prindere. Role cu șanț ce dirijează cablurile și permit scăderea forțelor de frecare ce apar pe fir. Acestea au un diametru exterior de 3.2mm,un diametru interior de 1.5mm, o grosime de 1mm , adâncimea șanțului de 1mm, o lățime de 0.6mm și sunt utilizate opt role. Cilindri ce au rol de fixare a componentelor între ele cu diametru de 1.5mm. Sunt utilizați trei cu lungimea de 5mm, unul pentru fixare corpurilor de prindere pe corpul lateral și două pentru fixarea a câte 2 role fiecare în corpul lateral. Un cilindru cu lungimea de 8mm fixează corpul lateral de capătul lăncii și susține și 4 role. Șuruburi de fixare a pieselor, clemă de prindere a roți în carcasa, patru arcuri ce aduc pensa în poziția normală după utilizare, suport de sprijin pentru 2 arcuri și cureaua ce se prinde pe mână pentru fixarea pensei.

Descrierea pensei laparoscopică multidirecțională

Pensa este prezentată in Fig.6, aceasta are aspect simplu și intuitiv. Majoritatea persoanelor de azi petrec timpul jucând jocuri video, iar pentru ca pensa să fie cât mai intuitivă de utilizat, sistemul este acționat prin butoane, imitând un joystick mai rudimentar. Capătul pensei este luat de pe o pensă DaVinciS LARGE NEEDLE DRIVER 420006, care necesită un braț robotic pentru utilizare, ceia ce duce la costuri mari.

În Fig.7 este prezentată pensa DaVinciS LARGE NEEDLE DRIVER 420006.

Roțile 1 și 2 pot face o rotire de 180o punând în mișcare capătul de prindere a pensei 8 8’, acestea putânduse deplasa sub un unghi de 205o.

Roata 3 se poate roti 180o, rotire ce duce la rotirea corpului 7 pe axul 6 sub un unghi de 155o.

Roata 4 are o rotire de 315o, ce rotește “ gâtul“ pensei  5 până la 360o.

Capetele de prindere 8 (Fig.8) se rotesc în jurul axului 9 (Fig.8) și sunt acționate de butoanele 15 (Fig.9), forța fiind trasnmisă prin cabluri întrece cele 2 componente. Unghiul de prindere se modifică apăsând cu forme diferite pe butoanele 15. Apăsând cu aceiași forță pe butoane 15, capetele (8) se vor întâlni la jumătatea cursei lor, astfel încât pensa prinde corpul aflat în fața iei dacă corpul 7 (Fig.8) nu este rotit în nici o direcție.Pentru a modifica unghiul de prindere este suficient ca să mărim forma de apăsare pe un buton și să scădem forța de apăsare pe celălalt ( o mișcare identică atunci când plecăm de pe loc cu mașina și eliberăm ușor ambreajul în timp ce călcăm accelerația).La eliberarea botoanelor 15 acestea revin în poziția inițială, fiind acționate de resorturi ce se află între butoane ( zona opusă zonei de apăsare) și mânerul 14 (Fig.9). Resorturile sunt compresate atunci când se aplică o forță pe butoane. Atunci când forțele exercitate pe butoane scad, arcurile se întorc la lunginile inițiale, aducând butoanele în pozițiile inițiale. Capătul de pensă este prevăzut cu mai multe role cu șanț 10 (Fig.8) ce au ca scop direcționarea cablurilor utilizate în diverse mișcări ale pensei. Rolele au ca scop să scadă și frecarile ce apar pe suprafețele cablurilor când sunt acționate.

Rotirea întregului cap de pensă în jurul propriei axe a gâtului pensei 5 (Fig.8, Fig.9) are loc prin rotirea roți 11 (Fig.9) în jurul propriei axe. Roata 11 este prevăzută cu striații pentru o aderență mai bună asupra ei. Rotirea capului de penșă în lateral are loc prin rotirea corpului 7 (Fig.8) în jurul axului 6 (Fig.8). Această mișcare are loc prin rotirea mânerului 14 ( Fig.10) în jurul propriei axe. Cablurile ce acționează corpul 7 sunt prinse de corpul 16 (Fig.10), iar prin rotirea mânerului 14 are loc rotirea corpului 16 (corpul 16 fiind prins de mânerul 14). Pentru a evita rotirea completă a pensei atunci când rotim mânerul 14 avem corpul 13 ce este prins de încheietura mâini printr-o curea.

Capitolul 4

Memorii de calcul

Calcularea distanței maxime de parcurgere a butoanelor

Butonul este legat de corpul de prindere prin intermediul unui cablu metalic, rigid ( nu-și modifică lungimea la tracțiune). La acționarea butonului la maxim, corpul de prindere poate executa maxim o rotire de 205o. Cablul este prins de corpul de prindere la o distanță față de originea axului în jurul cărui se rotește de 2.3mm. Distanța maximă pe care o parcurge butonul coincide cu distanța maximă pe care o parcurge și punctul în care firul este prins de corp, corpuri fiind legate direct unul de altul prin cablu( raportul de transmisie este 1:1). Distanța parcursă de punctul de prindere coincide cu lungimea arcului de cerc sub un unghi de 205o( unghiul maxim de deplasare).

Larc=lungimea arcului de cerc;

r=raza cercului;

n=unghiul arcului de cerc;

Dbuton= distanța maximă parcursă de buton;

r=2.3mm;

n=205o;

π=3.14;

Forța maximă aplicată de un arc în sistemul creat

Forța exercitată de arcuri poziționează butoanele și capătul de prindere în pozițiile inițiale, după aplicarea unei forțe pe butoane.

F=forța arcului;

G=modulul de forfecare;

d=diametrul sârmei;

D=diametrul mediu;

s=cursa arcului;

n=numărul de spire active;

R=constanta arcului;

s

Dar cursa arcului este cursa parcursă de buton.

S=Dbuton;

S=8.23mm;

R=0.12N/mm( constanta pentru arcul elicoidal de compresie din otel inoxidabil cu d=0.32, D=4mm, n=11.8) ;

F=0.12*8.23;

F=0.99N

Îmbunătățiri viitoare

Pensa laparoscopică multidirecțională aduce elemente noi în domeniul, oferind un nouă mod de manevrarea. Însă orice lucru poate fi îmbunătățit, adăugând sau modificând componente pentru a oferi noi avantaje în utilizare sau pentru reducerea costurilor. Un prim lucru ce poate fi îmbunătățit la aceasta este crearea unei lance ce poate fi detașată de carcasă și înlocuirea cu alta, fără efort. Principalul obstacul în crearea acestui rezultat este prinderea corespunzătoare a cablurilor, care pot fi prinse prea tare sau prea slabe, sau pot fi încurcate între ele. Principalele avantaje aduse de această îmbunătățire sunt: poluare mai puțină, pentru că se utilizează același carcasă și mâner pentru mai multe operați; scăderea costurilor operațiilor, costurile de achiziționare a unei lance sunt mai mici decât achiziționarea întregi lance. Putem modifica capătul de prindere, astfel încât să punem în locul lui un capăt tip foarfecă sau capăt de capsare, pentru a executa și alte tipuri de operațiuni executate în timpul operației. Putem adăuga un furtun de aspirare în interiorul lăncii pentru a permite aspirarea lichidelor nedorite adunate în interiorul organismului. Putem adăuga un electrocauter în capătul de prindere, aduci când realizează operațiuni de tăiere pentru a opri hemoragiile create în urma lezări țesuturilor. Atunci când prindem un țesut pe care urmează să-l ținem mai mult cu pensa putem adăuga sisteme de blocare la nivelul butoanelor astfel încât chirurgul să nu mai exercite o forță continuă asupra pensei, permițându-i să se concentreze pe alt țesut, sau să elibereze pensa și să lucreze cu alta în paralel. Pentru a renunța la corpul de fixare și curea putem crea o manșă ce să prea funcțiile mânerului atunci când acesta se rotea. Aceasta se poate poziționa deasupra butoanelor rotindu-se identic ca și mânerul, fiind acționată prin aplicarea unei forțe de către degetul chirurgului. Această modificare va permite eliminarea unei erori create la nivelul cablurilor prinse de butoane, acestea slăbindu-se sau întinzându-se atunci când mânerul se rotea. Aceasta eroare se poate rezolva și prin prelungirea cursei butoanelor și prin evitarea mișcări bruște în lateral când avem ceva prin în pensă.

Concluzii

Pensa multidirecțională aduce noi benefici în chirurgia laparoscopică, prin design și prin modul de utilizare. Aceasta se raportează mai bine la lumea modernă care își petrece majoritatea timpului jucându-se pe calculator, pe console sau pe telefon, mecanismul de acțiune imitând un joystick. Pensele tradiționale având un mecanism de acțiune tip foarfecă. Aceasta aduce noi benefici printr-un grad mai mare de libertate al capătului de prindere și oferind o arie mai mare de acțiune din aceiași poziție a chirurgului. Creșterea gradului de mobilitate poate duce la o scădere a timpului de intervenție. Totuși acest model este un prototip, acesta prezentând unele erori de proiectare, ce pot fi rezolvate prin îmbunătățirea modelului în timp. Principalele erori fiind: rotirea mânerului pentru executarea mișcări laterale a capătului de pensă poate duce la slăbirea sau întinderea cablurilor atașate de butoane, afectând capătul de prindere, mișcând componentele sau nepermițând cursa completă a acestora. Un altă problemă apare atunci când materialul din care este compus butoanele este elastic, afectând prin imposibilitatea de a executa o cursă completă a capătului de prindere, deși butonul execută cursa complet. Această problemă apare prin întinderea piciorului butonului.