机器人手术系统和器械驱动单元技术方案

提供了一种用于与手术器械一起使用的器械控制单元。所述器械控制单元包括：第一板和第二板、第一导螺杆和第二导螺杆、第一轭状件和第二轭状件、以及第一电动机和第二电动机。所述第一板和第二板限定了其间的套筒。第一导螺杆和第二导螺杆的每一个均布置于所述第一板和第二板之间。第一轭状件和第二轭状件的每一个均与相应的导螺杆相螺接。电动机布置为与相应的导螺杆机械配合。电动机的致动引起相应的导螺杆的旋转，导致相应的轭状件沿着纵轴移动，并且该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第一功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求提交于2014年5月13日的申请号为61/992,700的美国临时申请的利益和优先权，其全部公开内容通过参见的方式合并于此。
技术介绍
机器人手术系统已被应用于微创医疗操作中。一些机器人手术系统包括支撑机械臂的控制台和至少一个末端执行器(例如手术钳或者抓紧用具，其通过机械腕组件安装至机械臂)。在医疗操作期间，所述末端执行器和机械腕组件插入患者的小切口(通过插管)或者自然孔以将末端执行器定位在患者体内的工作部位。线缆从机器人控制台(console)开始延伸，通过机械臂并且连接至机械腕组件和/或末端执行器。在一些实例中，该线缆通过电动机的方式致动，而电动机由包括用户界面的处理系统来控制，用户界面使外科医生或临床医生能够控制包括机械臂、机械腕组件和/或末端执行器的机器人手术系统。在一些实例中，机械腕组件通过使用线缆或线缆对来提供用于末端执行器的动作的三个自由度，一条线缆用于一个自由度。例如，为了使末端执行器进行抓紧或切割，该机械腕组件通过允许改变末端执行器的俯仰、横摆以及开合来提供三个自由度。在使用机器人手术系统之前或者期间，选择手术器械并将其连接至每一机械臂的器械驱动单元。为了完成合适的安装，手术器械的一些连接部件必须匹配地接合至器械驱动单元的相应的连接部件。一旦这些部件被匹配地接合，该器械驱动单元就能够驱动手术器械的致动。然而，将手术器械连接至器械驱动单元或者从器械驱动单元拆卸可能会很难。此外，用于手术器械的致动功能的线缆可能会由于手术器械相对于器械驱动单元的旋转而发生缠绕。随着手术器械变得越来越多功能和复杂，有必要将机械腕组件和器械驱动单元相关联以提供额外的自由度从而更精确地控制手术器械的更多功能。此外，由于机械腕组件和器械驱动单元通常是可重复使用的，因此有必要最小化对器械驱动单元的可能的污染。
技术实现思路
本公开涉及一种用于与手术器械一起使用的器械控制单元。所述器械控制单元包括：第一板和第二板、第一导螺杆和第二导螺杆、第一轭状件和第二轭状件、以及第一电动机和第二电动机。第二板相对于所述第一板以间隔关系布置。所述第一板和第二板限定了其间的套筒。所述套筒限定了纵轴并且被布置为至少部分地接纳手术器械至其内。第一导螺杆和第二导螺杆的每一个均布置于所述第一板和第二板之间。第一轭状件和第二轭状件的每一个均与相应的导螺杆相螺接。第一电动机布置为与所述第一导螺杆机械配合。所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第一功能。第二电动机布置为与所述第二导螺杆机械配合。所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第二功能。在公开的实施方式中，所述第一板包括弓形部并且第二板包括弓形部。所述套筒被限定在所述第一板的弓形部和所述第二板的弓形部之间。所期望的是，所述第一轭状件和所述第二轭状件的每一个均为弓形的。根据本公开的器械控制单元的实施方式还包括：布置于所述第一板和第二板之间的第三导螺杆和第四导螺杆；与相应的导螺杆相螺接的第三轭状件和第四轭状件；以及，布置为与相应的导螺杆机械配合的第三电动机和第四电动机。所述第三电动机的致动引起所述第三导螺杆的旋转，导致所述第三轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第三功能。所述第四电动机的致动引起所述第四导螺杆的旋转，导致所述第四轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第四功能。所进一步期望的是，器械控制单元包括：第一接口齿轮和第五电动机，所述第五电动机布置为与所述第一接口齿轮机械连接。所述第五电动机的致动导致所述第一接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第五功能。此外，公开了器械控制单元包括：第二接口齿轮和第六电动机，所述第六电动机布置为与所述第二接口齿轮机械连接。所述第六电动机的致动导致所述第二接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第六功能。在公开的实施方式中，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个的至少一半以上被布置于所述第一板和第二板之间。还进一步公开了所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个均包括轴，该轴贯穿所述第一板和第二板的至少之一而延伸。在本公开的实施方式中，所述第一板和第二板的每一个均包括彼此铰接的两个部分。在此，所述第一板和第二板的每一个均被布置为在打开位置和闭合位置之间移动，所述第一板和第二板在所述打开位置时将手术器械至少部分接纳在所述套筒之内，且所述第一板和第二板在所述闭合位置时包围手术器械的直径。进一步公开了控制装置被配置为遥控所述第一电动机和第二电动机的致动。在公开的实施方式中包括了帷帘，其在允许所述第一轭状件和第二轭状件的纵向移动被传递到手术器械的与所述器械控制单元接合的部分的同时大致围住所述第一板，所述第二板、所述第一导螺杆、所述第二导螺杆、所述第一电动机和第二电动机。此外，公开了器械控制单元包括：第一接口扣环和第二接口扣环。所述第一接口扣环构造为与所述第一轭状件以及手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合。所述第二接口扣环构造为与所述第二轭状件以及手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合。所述帷帘被紧固至所述第一接口扣环和第二接口扣环。本公开还涉及一种机器人手术系统，其包括器械控制单元、控制装置和手术器械。器械控制单元包括：第一板和第二板、第一导螺杆、第一轭状件和第一电动机。第二板相对于所述第一板以间隔关系布置。所述第一板和第二板限定了其间的套筒。所述套筒限定了纵轴。第一导螺杆布置于所述第一板和第二板之间。第一轭状件与所述第一导螺杆相螺接。第一电动机布置为与所述第一导螺杆机械配合，从而使所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动。控制装置布置为与所述器械控制单元通信并且配置为遥控所述第一电动机的致动。手术器械布置为与所述器械控制单元接合。所述第一轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第一功能。在公开的实施方式中，所述器械控制单元还包括：第二导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第二轭状件，其与所述第二导螺杆相螺接；和第二电动机，其布置为与所述第二导螺杆机械配合，从而使所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第二功能。在此，公开了所述第一电动机和第二电动机的每一个均包括轴，该轴贯穿所述第一板和第二板的至少之一而延伸。在公开的实施方式中，一帷帘在允许所述第一轭状件的纵向移动被传递到所述手术器械的与所述器械控制单元接合的部分的同时大致围住所述第一板、所述第二板、所述第一导螺杆和所述第一电动机。在此，公开了所述器械控制单元还包括第一接口扣环，其构造为与所述第一轭状件以及所述手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合。所述帷帘被紧固至所述第一接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与手术器械一起使用的器械控制单元，所述器械控制单元包括：第一板；第二板，其相对于所述第一板以间隔关系布置，所述第一板和第二板限定了其间的套筒，所述套筒布置为至少部分地接纳手术器械至其内，所述套筒限定了纵轴；第一导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第二导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第一轭状件，其与所述第一导螺杆相螺接；第二轭状件，其与所述第二导螺杆相螺接；第一电动机，其布置为与所述第一导螺杆机械配合，从而使所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第一轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第一功能；以及第二电动机，其布置为与所述第二导螺杆机械配合，从而使所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第二轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第二功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.13 US 61/992,7001.一种用于与手术器械一起使用的器械控制单元，所述器械控制单元包括：第一板；第二板，其相对于所述第一板以间隔关系布置，所述第一板和第二板限定了其间的套筒，所述套筒布置为至少部分地接纳手术器械至其内，所述套筒限定了纵轴；第一导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第二导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第一轭状件，其与所述第一导螺杆相螺接；第二轭状件，其与所述第二导螺杆相螺接；第一电动机，其布置为与所述第一导螺杆机械配合，从而使所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第一轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第一功能；以及第二电动机，其布置为与所述第二导螺杆机械配合，从而使所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第二轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第二功能。2.根据权利要求1所述的器械控制单元，其中，所述第一板包括弓形部并且第二板包括弓形部，其中，所述套筒被限定在所述第一板的弓形部和所述第二板的弓形部之间。3.根据权利要求1所述的器械控制单元，其中，所述第一轭状件和所述第二轭状件均为弓形。4.根据权利要求1所述的器械控制单元，进一步包括：第三导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第三轭状件，其与所述第三导螺杆相螺接；和第三电动机，其布置为与所述第三导螺杆机械配合，从而使所述第三电动机的致动引起所述第三导螺杆的旋转，导致所述第三轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第三轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第三功能。5.根据权利要求4所述的器械控制单元，进一步包括：第四导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第四轭状件，其与所述第四导螺杆相螺接；和第四电动机，其布置为与所述第四导螺杆机械配合，从而使所述第四电动机的致动引起所述第四导螺杆的旋转，导致所述第四轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第四轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第四功能。6.根据权利要求5所述的器械控制单元，进一步包括：第一接口齿轮和第五电动机，所述第五电动机布置为与所述第一接口齿轮机械连接，其中，所述第五电动机的致动导致所述第一接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第五功能。7.根据权利要求6所述的器械控制单元，进一步包括：第二接口齿轮和第六电动机，所述第六电动机布置为与所述第二接口齿轮机械连接，其中，所述第六电动机的致动导致所述第二接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第六功能。8.根据权利要求5所述的器械控制单元，其中，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个的至少一半以上被布置于所述第一板和第二板之间。9.根据权利要求5所述的器械控制单元，其中，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个均包括轴，该轴贯穿所述第一板和第二板的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：希蒙·R·格罗弗，查理·F·基尔比，达尼埃尔·L·富勒，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US