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用于双控制手术器械的系统和方法.pdf

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用于 控制 手术器械 系统 方法
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摘要
申请专利号:

CN201380054356.7

申请日:

20131113

公开号:

CN104736074B

公开日:

20180525

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:
IPC分类号: A61B17/29,A61B34/30,B25J13/00,B25J15/00 主分类号: A61B17/29,A61B34/30,B25J13/00,B25J15/00
申请人: 直观外科手术操作公司
发明人: T·G·库珀,D·Q·拉金,P·E·里拉冈
地址: 美国加利福尼亚州
优先权: 61/726,415
专利代理机构: 北京纪凯知识产权代理有限公司 代理人: 赵蓉民
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法律状态
申请(专利)号:

CN201380054356.7

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

一种方法,其包括接收手术器械以使其与远程操作激活系统的夹固驱动器接合。该手术器械包括可移动夹紧装置,并且该手术器械接收在预定夹固配置中,其中夹紧装置夹固手术配件。该方法包括产生用于操纵手术器械的第一控制信号并将手术器械维持在预定夹固配置中。该方法进一步包括产生用于操纵手术器械的第二控制信号,以从预定夹固配置移动到第二配置。

权利要求书

太阳城集团1.一种手术系统,其包含:器械,其包括末端执行器;双控制器械激活系统,所述双控制器械激活系统包括杠杆,所述杠杆被定位手动可操作,其中所述杠杆耦接到所述末端执行器,使得所述杠杆的第一位置对应于所述末端执行器的打开配置并且所述杠杆的第二位置对应于所述末端执行器的闭合的夹固配置;和器械操作系统,其包括杠杆捕获机构和偏置部件,其中在所述双控制器械激活系统和所述器械操作系统耦接的条件下,所述杠杆捕获机构可释放地捕获所述杠杆,所述偏置部件朝向所述杠杆推进所述杠杆捕获机构,并且所述器械操作系统响应于远程操作信号而经由所述杠杆捕获机构在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述杠杆。2.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述双控制器械激活系统包括耦接在所述末端执行器和所述杠杆之间的连杆。3.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述双控制器械激活系统包括弹簧,所述弹簧适于使所述杠杆偏向夹固位置。4.根据权利要求3所述的手术系统,其中所述弹簧经配置以在所述杠杆移动到所述第一位置时,移动到压缩配置。5.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述器械操作系统包括马达,所述马达经配置以将所述杠杆移动到所述第一位置。6.根据权利要求1所述的手术系统,其中所述杠杆捕获机构包括弹簧驱动装置。7.一种手术系统,其包含:器械,其包括末端执行器和双控制器械激活系统,所述器械激活系统包括棘爪组件和杠杆,其中所述杠杆手动可操作以在第一配置和第二配置之间移动所述棘爪组件,所述第一配置对应于所述末端执行器的夹固位置,所述第二配置对应于所述末端执行器的释放位置;和器械操作系统,其包括杠杆捕获机构和偏置部件,其中在所述双控制器械激活系统和所述器械操作系统耦接的条件下,所述杠杆捕获机构可释放地捕获所述杠杆,所述偏置部件朝向所述杠杆捕获机构推进所述杠杆,并且所述器械操作系统响应于远程操作信号而经由所述杠杆捕获机构在所述第一配置和所述第二配置之间移动所述杠杆。8.根据权利要求7所述的手术系统,其中所述棘爪组件包括销、齿轮和弹簧加载按钮,其中所述按钮适于响应于所述杠杆的运动,相对于所述齿轮移动所述销。9.根据权利要求7所述的手术系统,其中所述双控制器械激活系统包括连杆,所述连杆耦接在所述末端执行器和所述棘爪组件之间。10.根据权利要求7所述的手术系统,其中所述双控制器械激活系统包括可操作地耦接到所述杠杆捕获机构的伺服马达。11.根据权利要求7所述的手术系统,其中所述杠杆适于在包括所述第一配置和所述第二配置的多个配置之间移动所述棘爪组件,其中所述配置中的每个对应于所述末端执行器的各个夹固布置。

说明书

技术领域

本发明涉及用于微创远程操作手术的手术系统和方法,并且更具体地涉及用于实施双控制手术器械的系统和方法。

背景技术

太阳城集团微创医疗技术旨在减少诊断或手术过程期间受损的外部组织的量,从而减少患者恢复太阳城集团、降低不适和有害的副作用。微创远程手术系统已经得到开发,以增加外科医生的灵活度并避免传统微创技术上的一些限制。在远程手术中,外科医生采用一些形式的远程控制(例如,伺服机构等)操纵手术器械运动,而不是用手直接握住并移动器械。在远程手术系统中,能够在手术工作站处将手术部位的影像提供给外科医生。当在显示器上查看手术部位的二维或三维影像时,外科医生通过操纵主控设备,进而控制伺服机械操作的器械的运动,对患者执行手术过程。

在远程手术中,外科医生通常操作主控制器,以从可能远离患者(例如,穿过手术室、不同房间中或与患者在完全不同的建筑物中)的位置控制手术部位处的手术器械的运动。主控制器通常包括一个或更多个手动输入设备(诸如手持式腕状平衡架、控制杆、外骨骼手套等),其可操作地耦接到手术器械,该手术器械可释放地耦接到患者侧手术操纵器(“从动装置”)。主控制器控制器械在手术部位的位置、取向和铰接。从动装置是机电式组件,其包括多个臂、接头、联动装置、伺服马达等,它们被连接在一起以支撑并控制手术器械。在手术过程中,手术器械(包括内窥镜)可以被直接引入到打开的手术部位或更典型地通过插管进入体腔。

对于微创手术过程,由手术操纵器控制的手术器械可以通过单个手术切口部位或通过患者身体上的多个密集间隔的切口部位引入体腔。这些微创过程可能存在许多挑战。例如,需要手动引入手术工具(诸如缝合、纱布、海绵、夹具和缝针等)的一些过程可能需要使用单独的器械。远程操作器械可以从手术操纵器和插入患者内的手动器械处移除,以将手术配件切换至另一个远程操作器械。接着手动器械被移除,使得远程操作器械可以被重新引入。这种类型的切换过程是费时的并且需要使用单独的手动和远程操作器械。需要改进的系统和方法来提高包括手术工具的引入的过程的效率,同时维持整个手术的安全性和准确性。

发明内容

本发明的实施例通过以下实施例概括。

太阳城集团在一个实施例中,一种方法包含接收手术器械以使其与远程操作激活系统的夹固(grip)驱动器接合。手术器械包括可移动夹紧装置,并且手术器械接收在预定夹固配置中,其中夹紧装置夹固手术配件。该方法包括产生用于操纵手术器械的第一控制信号同时将手术器械维持在预定夹固配置中。该方法进一步包括产生用于操纵手术器械的第二控制信号,以将手术器械从预定夹固配置移动到第二配置。

在另一个实施例中,一种手术系统包含器械主体,该器械主体包括末端执行器,该末端执行器的尺寸被设置为夹固手术配件;和耦接到器械主体的双控制器械激活系统。双控制器械激活系统包括杠杆,该杠杆可操作以响应于手动操纵,在第一位置和第二位置之间移动,其中在第一位置中,末端执行器处于打开配置以接收手术配件,在第二位置中,末端执行器是闭合的夹固配置。手术系统进一步包含响应于远程操作信号的器械操作系统。器械操作系统包括在第二位置接合杠杆以维持闭合的夹固配置的杠杆捕获机构。杠杆捕获机构还将杠杆移动到第一位置。

在另一个实施例中,手术系统包含器械,该器械包括末端执行器,该末端执行器的尺寸被设置为夹固手术配件。手术系统还包含控制末端执行器的双控制器械激活系统。双控制器械激活系统包括耦接到杠杆的棘爪组件。响应于手动操纵,杠杆将棘爪组件移动到夹固位置,其中末端执行器在该位置处被布置为夹固手术配件。手术系统还包含响应于远程操作信号的器械操作系统。器械操作系统包括杠杆捕获机构,其接合杠杆以将棘爪组件移动到释放位置,其中末端执行器在该位置处被布置为释放手术配件。

附图说明

当结合附图阅读以下具体实施方式时,将最好地理解本公开的各个方面。值得强调,根据行业中的常规惯例,各种特征未按比例绘制。实际上,为了清晰讨论,各种特征的尺寸可以任意增加或减小。此外,本公开可以在各种示例中重复附图标记和/或字母。这种重复是出于简化和清晰目的,并且其自身并不决定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

图1示出根据本公开的一个实施例的远程操作手术系统的示意图。

图2示出根据本公开的一个实施例的患者侧操纵器的图解透视图

太阳城集团图3示出与图2的远程操作手术系统连用的一组手术器械的透视图。

图4是根据本公开的一个实施例的双控制手术器械的局部示意图。

图5示出根据本公开的一个实施例的双控制手术器械的侧视图,其中末端执行器处于闭合位置。

太阳城集团图6示出根据本公开的一个实施例的图5的双控制手术器械的侧视图,其中末端执行器处于打开位置。

图7是图5和图6的器械的部分局部横截面图。

太阳城集团图8是图5和图6的双控制手术器械的局部内部图。

图9是耦接到夹固驱动器的图5和图6的双控制手术器械的局部侧视图。

图10是示出根据本公开的另一个实施例的操作双控制手术器械的方法的流程图。

图11示出根据本公开的另一个实施例的双控制手术器械的局部侧视图。

图12示出根据本公开的另一个实施例的双控制手术器械的局部侧视图。

具体实施方式

太阳城集团在本发明的各种实施例的以下具体实施方式中,阐述许多具体细节以提供所公开的实施例的完整理解。然而,在没有这些具体细节的情况下也可以实施本公开的实施例,这对本领域技术人员来说是明显的。在其它实例中,公知的方法、程序、部件和电路没有详细描述,以免不必要地模糊本发明的实施例的各个方面。

图1示出根据本公开的一个实施例的远程操作手术系统10的示意图。系统10包括用于输入手术程序的主手术控制台或工作站12和用于经由远程操作控制装置在患者体内的手术部位处移动手术器械的患者侧台车(或“PSC”)14。远程操作手术系统10用于执行微创远程操作手术。能够用于实施本公开描述的系统和技术的远程操作手术系统的一个示例是由加利福尼亚州的森尼韦尔市的直观外科手术公司出售的da手术系统。本领域技术人员将理解本文公开的创造性方面可以以各种方式体现和实施,包括远程操作和非远程操作的实施例和实施方式。da手术系统有关的实施方式仅是示例性的并且并被认为限制本文公开的创造性方面的范围。这些示例性远程操作手术系统的进一步细节被,例如,在审的美国专利申请号12/855,461中提供,该文献的全部公开通过引用纳入本文。

系统10由系统操作者使用,该系统操作者通常为外科医生,其对患者执行微创手术程序。系统操作者观看影像系统16捕获并且在主控制台12处呈现的影像。响应于外科医生的输入命令,计算机系统18影响耦接到远程操作的患者侧操纵器系统14(在这个示例中为基于台车的系统)的手术器械的伺服机械运动。

计算机系统18通常将包括数据处理硬件和软件,其中软件通常包含机器可读代码。机器可读代码将体现实施本文描述的方法的部分或全部的软件程序化指令。虽然计算机系统18在图1的简化示意图中被示为单个框,但该系统可以包含若干数据处理电路(例如,在外科医生的控制台12上和/或在患者侧操纵器系统14上),其中至少一部分处理可选地临近输入设备执行,一部分临近操纵器执行,等等。可以采用任何多种多样的集中式或分布式数据处理架构。类似地,程序化代码可以被实施为若干独立程序或子程序,或可以集成到本文描述的远程操作系统的若干其它方面。在一个实施例中,计算机系统18可以支持无线通讯协议,诸如蓝牙、红外数据通信(IrDA)、家庭无线网络、IEEE802.11、数字增强无绳通信(DECT)和无线遥测。

PSC 14可以是移动的(例如,包括轮子)或静止的。PSC 14包括影响操纵组织的手术器械22的运动的操纵器臂20。器械操作系统24耦接到操纵器臂20并且包括控制手术器械22的运动的驱动部件。器械22包括双控制器械激活系统26和器械主体28。如下面更详细描述的,器械主体28可以包括轴和末端执行器。双控制器械激活系统26用作器械操作系统24的驱动部件,但是能够与器械操作系统的其它驱动部件分开。当手术器械22从器械操作系统24分离时,双控制器械激活系统26可以用于手动控制手术器械22的操作。

太阳城集团例如,手术助手可以将夹固手术器械和双控制器械激活系统26从器械操作系统24分离。助手可以手动操纵双控制器械激活系统26以使手术器械夹固手术配件,诸如缝针或夹具。然后手术助手可以重新连接双控制器械激活系统26和手术器械,现在将手术配件夹固到器械操作系统24。器械操作系统24经由双控制器械激活系统26维持对手术配件的手术器械的夹固,并且手术器械被移动至手术部位内。因此,双控制器械激活系统26可以由手动操作者输入控制并由远程操作输入控制。

太阳城集团器械操作系统24的驱动部件可以包括控制夹固末端执行器的夹固输出端、控制末端执行器的侧对侧运动和上下运动的啮合输出端、控制末端执行器的偏航和俯仰运动的腕状输出端和控制末端执行器的滚动输出的滚动输出端。这些驱动装置中的一个或更多个中的部件可以包括在双控制器械激活系统26中。

太阳城集团PSC可以包括所有驱动部件,包括马达、电源和控制器械的控制系统。在替代性实施例中,马达中的一些或全部可以位于器械中,其中PSC将电力和控制信号供应到器械。在又一些替代性实施例中,器械可以是电池供电的,其中PSC仅向器械提供控制信号。

图2示出根据针对图1的上述描述的PSC 14的一个示例性实施例的PSC 100的图解透视图。在这个实施例中,PSC 100包括安装在地面上的底座102。底座可以是可移动的或固定的(例如,固定到地板、天花板、墙壁或其它足够刚性的结构)。底座102支撑臂组件104。臂组件104包括用于操纵器臂配置和运动、器械操纵和器械插入的活动接头和联动件。

臂组件104包括操纵器组件圆盘或平台106。器械组108安装到平台106。平台106的中心与操纵器组件辊动轴线110一致,如由延伸通过操纵器平台106的中心的虚线所示。器械组108包括安装到器械驱动器108b的器械轴108a。在一个实施例中,每个器械轴108a安装在器械驱动器108b的远端面上。

如图3所示,器械组108包括四个器械驱动器108b。每个器械驱动器108b支撑并驱动关联的手术工具。例如,其中一个器械驱动器108b经配置以驱动摄像机仪器,而三个器械驱动器108b经配置以驱动各种其它可互换手术末端执行器,该末端执行器在手术部位处执行手术和/或诊断工作。铰链式末段执行器可以包括可以由线链接、偏心凸轮、推杆或其它机构驱动的夹紧装置、剪刀、抓握器、持针器、微解剖器、缝合填充器、粗缝器(tacker)、抽吸冲洗工具和施夹器。此外,手术器械可以包含非铰链式器械,诸如切割刀片、探针、冲洗器、导管或抽吸设备。替代地,手术工具可以包含用于摘除、切除、切割或凝固组织的电外科探头。美国专利号6,331,181、6,491,701和6,770,081中描述了可适用转接器、工具或器械以及配件的示例,其全部公开(包括其中通过引用纳入的公开)通过引用纳入本文,用于所有目的。还能够从加利福尼亚州的森尼韦尔市的直观外科手术公司购买可适用手术器械。可以使用更多或更少器械驱动器。在一些操作配置中,一个或更多个驱动器在手术程序的一些或全部期间,可以不与手术器械相关。

器械108被安装以使轴108a围绕操纵器组件辊动轴线110簇聚。每个轴108a从器械的力传送机构远端延伸,并且所有轴可以延伸通过放置在端口处的单个插管进入患者手术部位。每个器械驱动器108b是可移动的,以允许手术器械(一个或更多个)的插入和撤回。

图4是根据本公开的一个实施例的双控制手术器械150的局部示意图。器械150是上述分别针对图1和图3描述的器械22、108的一个示例性实施例。双控制手术器械150包括具有管153的平行运动机构152,该管153在每端具有接头,且耦接到腕状接头154,该腕状接头154耦接到末端执行器156。在这个实施例中,末端执行器156包括夹紧装置158。在一些方面,平行运动机构152和腕状接头154用于使得机构的远端处的参考系的位置可以相对于机构的近端处的参考系变化,而不用改变远端参考系的取向。包括可适用器械的相关接头的可适用平行运动组件的细节被进一步公开在2007年6月13日提交的美国申请序列号11/762,165中,其公开了“Minimally Invasive Surgical System”(“微创手术系统”),和2007年6月13日提交的美国专利号7,942,868中,其公开了“Surgical Instrument with Parallel Motion Mechanism”(“具有平行运动机构的手术器械”),通过引用将它们的全部内容纳入本文。

太阳城集团平行运动机构152耦接至轴160的远端。轴160的近端耦接至器械主体163。杠杆162通过枢轴接头165耦接至主体163。如将在另一些实施例中描述的,杠杆162可以被手动或远程操作地驱动。杠杆162耦接至驱动元件164。在这个实施例中,驱动元件是单个连杆164,其可以由镍钛合金、不锈钢或另一种合适的医疗级金属、陶瓷或聚合物形成。替代地,连杆164可以包括不止一种材料。例如,更柔韧的材料可以用于延伸通过接头的区域。在一个实施例中,连杆的远端可以包括钨电缆,其具有乙烯-四氟乙烯(ETFE)覆盖物和不锈钢形成的近端部分。可选地,氟化乙烯丙烯(FEP)覆盖物可以延伸越过连杆的全部或部分。连杆164可以延伸通过轴160以与末端执行器156耦接。在这个实施例中,杠杆162围绕枢轴接头165的逆时针旋转使连杆164线性前进(即,在远端方向上移动连杆),以打开末端执行器156的夹紧装置。杠杆162围绕枢轴接头165的顺时针旋转使连杆164线性回缩(即,在近端方向上移动连杆),以关闭末端执行器156的夹紧装置。在一个替代性实施例中,杠杆的旋转对连杆可以具有相反的影响(即,逆时针旋转使连杆回缩和顺时针旋转使连杆前进)。在各种实施例中,连杆可以经配置使得前进可以打开或闭合末端执行器。类似地,回缩可以打开或闭合末端执行器。器械150还包括固定部件166(即,一个或更多个弹簧、棘爪机构),其保持杠杆162在一位置或使其偏向一位置,使得末端执行器156的夹紧装置被保持在预定夹固位置中,而不用提供力到杠杆的手动或远程操作驱动器。杠杆162可以由从驱动器168接收的力驱动。驱动器168提供的力可以克服固定部件166提供的固定力以移动杠杆162,并因此将末端执行器从预定闭合的夹固配置移动到释放的打开配置。

太阳城集团图5示出双控制手术器械200的侧视图,其中末端执行器202处于闭合位置。器械200是上述分别针对图1和图3描述的器械22、108的一个示例性实施例。双控制手术器械200包括平行运动机构204,其具有管207,该管207在每端具有接头且耦接到腕状接头203,该腕状接头203耦接到末端执行器202。在这个实施例中,末端执行器202包括夹紧装置205。在一些方面,平行运动机构204和腕状接头203用于使得机构的远端处的参考系的位置可以相对于机构的近端处的参考系变化,而不用改变远端参考系的取向。包括可适用器械的相关接头的可适用平行运动组件的细节被进一步公开在2007年6月13日提交的美国申请序列号11/762,165中,其公开了“Minimally Invasive Surgical System”(“微创手术系统”),和2007年6月13日提交的美国专利号7,942,868中,其公开“Surgical Instrument with Parallel Motion Mechanism”(“具有平行运动机构的手术器械”),通过引用将它们的全部内容纳入本文。

平行运动机构204耦接到轴206的远端。双控制手术器械200进一步包括双控制器械激活系统208。轴206的近端耦接到双控制器械激活系统208。系统208包括杠杆210,其通过枢轴连接器214枢轴地连接到外壳212。在这个实施例中,双控制器械激活系统208可操作以响应于杠杆210的枢轴运动,打开和闭合末端执行器202。如图6所示,杠杆210围绕枢轴连接器214(在这个实施例中以顺时针)旋转以打开夹固末端执行器212,从而接收手术配件,诸如缝针215。杠杆210以相反方向(在这个实施例中以逆时针)旋转以闭合末端执行器202,从而稳固地抓握末端执行器的夹紧装置205内的缝针215。杠杆210可以由用户手动地操作或者可以由如将在下文描述的远程操作的驱动器操纵。在一个替代性实施例中,杠杆的旋转可以对连杆具有相反影响(即,逆时针旋转使连杆前进和顺时针旋转使连杆回缩)。在各种实施例中,连杆可以经配置使得前进可以打开或闭合末端执行器。类似地,回缩可以打开或闭合末端执行器。

太阳城集团图7是双控制器械激活系统208的局部横截面视图并且图8是它的局部内部图。在这些视图中,杠杆210偏向图5示出的位置,其中末端执行器202闭合。杠杆210由弹簧216偏置,在这个实施例中,弹簧为螺旋弹簧。在替代性实施例中,可以使用其它偏置元件(包括其它类型的弹簧、弹性材料部件或形状记忆材料元件)。杠杆210通过夹具220耦接到驱动元件218。在这个实施例中,驱动元件是单个连杆218,其可以由镍钛合金、不锈钢或另一种合适的医疗级金属、陶瓷或聚合物形成。替代地,连杆218可以包括不止一种材料。例如,更柔韧的材料可以用于延伸通过接头的区域。在一个实施例中,连杆的远端可以包括钨电缆,其具有ETFE覆盖物和不锈钢形成的近端部分。可选地,FEP覆盖物可以延伸越过连杆的全部或部分。连杆218可以延伸通过外壳212并通过轴206,以与末端执行器202耦接。夹具220夹固连杆218并且能够在连杆210内旋转,以避免连杆的过度弯曲。在这个实施例中,杠杆210的顺时针旋转压缩弹簧216并使连杆218在方向222上线性前进,以打开末端执行器202的夹紧装置。杠杆210的逆时针旋转在方向224上线性回缩连杆218,以闭合末端执行器202的夹紧装置。弹簧216的偏置可以足够强,以在杠杆通过外力未被保持处于打开位置时,连杆218将偏置以回到闭合位置。在替代性实施例中,双控制器械激活系统可以使末端执行器偏向打开位置。

208进一步包括驱动器夹持器226和弹簧228,该弹簧228对驱动器夹持器226施加适度的轴向压缩。圆筒形轴承230将弹簧228保持在外壳212内的合适位置。激活系统208进一步包括平衡架组件(例如,图8中的234,其他图中未示出)和操作电缆、连杆的其它机构或通过俯仰、偏航和滚动运动的转换驱动辊轮、平行运动和腕状接头部件的其它驱动机构(未示出)。用于远程操作手术激活系统的平衡架组件的进一步方面可以在2008年3月31日提交的美国专利申请序列号12/060,104(其公开“Coupler to Transfer Controller Motion from a Robotic Activation system to an Attached Instrument”(“从机器人激活系统传递控制器运动到附接器械的耦接器”))、2007年6月13日提交的美国专利申请序列号11/762,165(其公开“Minimally Invasive Surgical System”(“微创手术系统”))和2010年5月14日提交的美国专利申请序列号12/780,758(其公开“Force Transmission for Robotic Surgical Instrument”(“机器人手术仪器的力传送装置”))获得,通过引用将它们的全部内容纳入本文。一些平衡架组件可以是水平布置的平衡架组件,它们用于经由转换部件从一个平衡架组件将输入转换或复制到另一个水平对齐的平衡架组件。转换部件可以包括齿轮、杠杆、电缆、滑轮、电缆引导件或其它部件,以在平衡架组件之间传递或复制机械运动。其它平衡架组件可以是竖直布置的平衡架组件,它们用于使输入从一个平衡架组件转换到另一个竖直对齐的平衡架组件。转换部件(诸如上面描述的那些)可以用于在竖直布置的平衡架组件之间传递机械运动。

太阳城集团在这个实施例中,驱动末端执行器202的抓握动作的驱动连杆218穿过竖直对齐的平衡架组件中的中心开口。在替代性实施例中,驱动元件218可以是一对电缆,其中一个被拉动以打开末端执行器的夹紧装置并且另一个被拉动以闭合末端执行器的夹紧装置。在一些实施例中,夹固驱动元件218可以是多部件驱动元件,例如,其在杠杆附近的近端处具有刚性连杆或半刚性连杆并且在远端处具有更柔韧的部件,其中驱动元件穿过平行运动机构和腕状接头。连杆的柔韧部件可以是细线(例如,镍钛合金)、涂层电缆或未涂层电缆,或结合在一起的一对涂层电缆。随着柔韧部件穿过平行运动机构和/或腕状接头时,护套可以用于阻止屈曲。替代地,柔韧部件可以通过平行运动机构和/或腕状接头的内直径引导。

太阳城集团如图9所示,双控制器械激活系统208能够是器械操作系统250的部件。器械操作系统250还包括夹固驱动器252,其耦接到杠杆210并使其围绕枢轴连接器214移动。夹固驱动器包括旋转和/或线性运动编码器254。一个或更多个马达256(诸如伺服马达)驱动关联的滚珠螺杆258,该滚珠螺杆258使驱动器外壳260沿大体平行于滚珠螺杆258的轴线的路径向后或向前线性移动。在这个实施例中,杠杆捕获机构262具有钩状,其尺寸被设置为接收杠杆210的末端部分并与其耦接。在替代性实施例中,捕获机构可以是插口、夹具或经配置以保持和移动杠杆210的其它机构。偏置部件264(诸如弹簧)被容纳在驱动器外壳260内并且施加偏置力,该偏置力将杠杆捕获机构262压向杠杆210。支撑滑块266向夹固驱动器252提供线性支撑。

手术器械200可以用于通过多个手术切口或通过单个切口执行的微创远程操作手术。如图10所示,流程图300示出操作手术器械200的一种方法。在远程操作手术程序的过程期间,外科医生可以期望将手术配件(诸如缝针、纱布、海绵或其它有用配件)引入手术部位。在步骤302处,诸如手术助手,通过围绕枢轴连接器214移动杠杆210以压缩弹簧216,从而在末端执行器202的夹紧装置内抓握手术配件215。杠杆210的运动使连杆218前进,从而引起末端执行器202的夹紧装置打开。接着手术助手将手术配件215放置在末端执行器202的夹紧装置之间。手术助手释放杠杆210,允许杠杆返回至对应于末端执行器202的闭合位置的预偏置位置。闭合位置包括末端执行器202中的夹紧装置205闭合到手术配件上或围绕手术配件闭合或者闭合以彼此接触的配置。现在手术器械200处于预定夹固配置,其中手术配件被夹固在末端执行器202的夹紧装置之间。

太阳城集团在步骤304处,手术助手将手术器械200耦接到夹固驱动器252。更具体地,夹固驱动器252接收杠杆捕获机构262中的杠杆210的末端。器械200保持处于闭合的夹固配置,同时末端执行器202和夹固的手术配件216被引入手术部位。可以通过套管和/或通向患者的手术部位的其它类型的接入端口引入器械200和手术配件215。

在步骤306处,手术器械200通过操作系统250移动,同时器械继续夹固手术配件215。一个或更多个控制信号由计算机系统18产生并由其发送,以指导操作系统将手术器械维持在夹固配置。当维持该夹固时,平行运动机构204或腕状接头203可以被移动,引起夹固的手术配件215被移入手术部位内的位置。为了释放或重新调整手术配件215,在步骤308处,器械从闭合的夹固配置移动到释放或松开的夹固配置。一个或更多个控制信号由计算机系统18产生并由其发送,以指导操作系统从闭合的夹固配置移动到打开或松开的配置。更具体地,夹固驱动器252移动杠杆捕获机构262,引起捕获的杠杆210围绕枢轴连接器214枢轴转动,以打开或松开末端执行器202的夹紧装置。

在一个替代实施例中,手术配件可以是应当被引入手术部位、处于保持打开的配置中的设备。例如,手术夹子可能需要保持打开直到其围绕血管被封堵。在这个实施例中,包括施夹器的器械可以被引入,其中施夹器被保持在打开位置。用户可以手动地操纵处于打开的夹固位置中的双控制激活系统以抓握施夹器和附接的手术夹子。双控制激活系统可以被转移以控制器械操作系统,其中双控制激活系统继续保持在打开的夹固位置。双控制激活系统可以偏向打开位置。替代地,双控制激活系统可以偏向闭合位置,其中操作者和远程操作力被施加以将器械维持在打开位置避免偏置。

太阳城集团在又一替代性实施例中,即使在双控制激活系统被附接到远程操作器械操作系统之后,双控制激活系统也可以被手动地驱动。这种实施例可以用于,例如,输送比能够由PSC的马达输送的力更多的手动力。手动超控(override)的一个这种示例可以用于大缝合器,其需要短爆发力,该力可以由手动驱动而不是远程操作驱动提供。

太阳城集团图11示出根据本公开的另一个实施例的双控制手术器械400的局部侧视图。器械400是上述分别针对图1和图3描述的器械22、108的一个示例性实施例。双控制手术器械400包括平行运动机构402,其耦接到腕状接头404,该腕状接头404耦接到末端执行器406。在这个实施例中,末端执行器406包括夹紧装置408。平行运动机构402耦接到轴410的远端。轴410的近端耦接到驱动器414,该驱动器414通过枢轴连接器418枢轴地连接到外壳(未示出)。驱动器414包括细长槽420,该细长槽420的尺寸被设置为接收棘爪按钮422的细长部分。棘爪销424耦接到棘爪按钮422的远端或一体成形在棘爪按钮422的远端处。带齿的棘爪臂426耦接到外壳。棘爪臂426的齿的尺寸被设置为将棘爪销424接收在其间。弹簧427在棘爪按钮422和驱动器414之间延伸。杠杆428枢轴地连接到驱动器414。替代地,杠杆428可以连接到外壳。在这个实施例中,驱动构件432是连杆,且通过夹具434夹紧到驱动器414。

在使用的一个示例中,棘爪按钮422被按下(例如,手动地),引起销424在棘爪臂426的一对齿之间移动。驱动器414围绕枢轴连接器418顺时针枢轴转动并且连杆432回缩,将夹紧装置408移动到闭合配置。在按钮422释放并且弹簧427松弛的情况下,销424偏向以与棘爪臂426接合并且连杆432被锁定在合适位置,其中夹紧装置408处于闭合配置。

连杆432的运动可以被传递至远程操作器械控制装置,同时将夹紧装置408维持在闭合和锁定位置。例如,包括偏置构件430(例如,弹簧加载柱塞)和夹固驱动器436的器械激活系统(手动或远程操作)可以用于控制器械400。杠杆428通过夹固驱动器436接合并且顺时针枢轴转动,同时偏置构件430提供阻碍驱动器414的运动的回缩力。杠杆428的顺时针运动最终接合并且按下按钮422,从棘爪臂426释放销424,从而允许436的进一步运动,以使驱动器414围绕枢轴连接器418顺时针旋转以使连杆432回缩从而闭合夹紧装置408或使驱动器414围绕枢轴连接器418逆时针旋转以使连杆前进从而打开夹紧装置。偏置构件430使驱动器414偏向前进位置,其中夹紧装置408打开。

图12示出根据本公开的另一个实施例的双控制手术器械450的局部侧视图。手术器械450类似于图400的器械400并且相同部件将具有相同的参考标记。在这个实施例中,驱动部件452对驱动器414提供力并且驱动部件454对按钮422提供力。驱动部件452、454可以是分离的驱动部件或可以是公共驱动部件的部分。当驱动部件454按下按钮422以从棘爪臂42释放销424并且激活系统452对驱动器414施加力时,驱动器414顺时针移动并按下偏置构件430。因此驱动器414回缩连杆432并且夹紧装置408闭合。当由激活系统452提供的力撤回或减小同时销424从棘爪臂426脱离时,偏置构件430逆时针移动驱动器,且连杆432前进,打开夹紧装置408。在图12的实施例中,手术器械450可以通过使用专用驱动器(例如,马达或螺线管)的激活系统454被重复锁定或解锁。在图11中,当器械400未由杠杆428锁定时,其保持解锁状态。

虽然已经描述并在附图中示出本发明的具体示例性实施例,但应当理解,这种实施例仅是示例性的并不限制宽范围的本发明,且本发明的实施例并不限于示出和描述的具体结构和布置,因为对于本领域普通技术人员而言,各种其它修改可以发生。

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