用于外科手术器械的力传递机构以及相关系统和方法技术方案

一种用于外科手术器械的力传递机构包括蜗杆传动装置、杠杆臂以及致动元件。该杠杆臂可以包括位于该杠杆臂的第一端处的从动构件。该从动构件接合该蜗杆传动装置并且被构造成由该蜗杆传动装置驱动。该致动元件连接到该杠杆臂。该致动元件被构造成传递力以致动该外科手术器械的末端执行器。该蜗杆传动装置的旋转运动经由该杠杆臂使该致动元件具有平移运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外科手术器械的力传递机构以及相关系统和方法相关申请本专利申请要求于2014年8月15日提交的标题为“FORCETRANSMISSIONMECHANISMFORSURGICALINSTRUMENT,ANDRELATEDSYSTEMSANDMETHOD”的美国临时专利申请62/037,897的优先权和权益，该申请通过引用以其全部内容结合在此。
本公开的方面涉及一种机械力传递机构，该机械力传递机构包括用于将旋转输入转换成平移输出的部件。例如，本公开的方面涉及用于将旋转输入转换成沿着外科手术器械的轴的平移运动以致动夹持末端执行器的力传递机构部件。
技术介绍
微创手术的益处是众所周知的，并且与传统的开放切口外科手术相比，微创手术包括更少的患者创伤、更少的失血以及更快的恢复时间。另外，远程操作的外科手术系统(例如，至少部分地利用计算机辅助来操作外科手术器械的系统，诸如利用机器人技术进行操作的器械)的使用是已知的，诸如由加利福尼亚州(Calif)的森尼韦尔(Sunnyvale)的直观外科手术公司(IntuitiveSurgical,Inc.)商业化的da外科手术系统。当与手动微创手术相比时，这种远程操作的外科手术系统允许外科医生以直观的控制和增加的精度来进行操作。为了执行由外科医生指导的动作，外科手术器械可以使用一个或多个致动元件来移动该外科手术器械。例如，致动元件用于为外科手术器械的运动提供一个或多个自由度。虽然常规外科手术器械包括用于以多于一个自由度来移动外科手术器械的有效部件，但是可以对用于致动外科手术器械和外科手术器械末端执行器的部件来进行进一步的改进。专利
技术实现思路
本公开的示例性实施例可以解决上述问题中的一个或多个问题和/或可以演示上述所期望的特征中的一个或多个特征。其他特征和/或优点将从以下说明书中变得明显。根据至少一个示例性实施例，用于外科手术器械的力传递机构包括蜗杆传动装置、杠杆臂以及致动元件。该杠杆臂可以包括位于杠杆臂的第一端处的从动构件。该从动构件接合该蜗杆传动装置并且被构造成由该蜗杆传动装置来驱动。该致动元件连接到与该杠杆臂的第一端相对的该杠杆臂的第二端。该致动元件被构造成传递力以致动该外科手术器械的末端执行器。该蜗杆传动装置的旋转运动经由该杠杆臂使该致动元件具有平移运动。根据至少一个示例性实施例，外科手术器械包括轴、设置在该轴的远侧部分处的末端执行器、延伸穿过该轴并且耦接到该末端执行器的致动元件、以及设置在该轴的近侧部分处的力传递机构。该力传递机构可以包括蜗杆传动装置和杠杆臂。该杠杆臂可以包括位于杠杆臂的第一端处的从动构件。该从动构件接合该蜗杆传动装置并且被构造成由该蜗杆传动装置来驱动。该致动元件连接到与该杠杆臂的第一端相对的该杠杆臂的第二端。该致动元件被构造成传递力以致动该末端执行器。该蜗杆传动装置的旋转运动经由该杠杆臂使该致动元件具有平移运动。根据至少一个示例性实施例，一种用于经由致动元件来致动外科手术器械的末端执行器的方法，该致动元件从力传递机构延伸到设置在该外科手术器械的轴的远端处的末端执行器，该方法包括：旋转该力传递机构的蜗杆传动装置。该方法还包括：响应于蜗杆传动装置的旋转，经由连接到该杠杆臂并与该蜗杆传动装置耦接的从动件来移动该力传递机构的杠杆臂。该方法还包括：将该杠杆臂的运动传递到该致动元件，使得该致动元件沿着线性方向平移以致动该末端执行器。本专利技术的附加目的、特征和/或优点将在下面的描述中进行部分阐述，并且根据该描述部分将显而易见，或者可以通过本公开的实施和/或权利要求书加以了解。这些目的和优点中至少一些可以通过所附权利要求中特别指出的元件和组合实现和获得。应当理解，上述一般描述和下面的详细描述仅是示例性和说明性的，且对于权利要求书不具有限制性；而是权利要求书应当享有其全部的范围广度，包括等效物。附图说明本公开可以从下面的详细描述或者单独或者与附图一起来加以理解。这些附图被包括以便提供对本公开的进一步理解，并且并入说明书以及构成说明书的一部分。这些附图图示说明本教导的一个或多个示例性实施例，并且与本描述一起用来解释某些原理和操作。在附图中，图1是根据示例性实施例的远程操作的外科手术系统的患者侧推车的透视图。图2是根据示例性实施例的外科手术器械的示意性透视图。图3是根据示例性实施例的描绘力传递机构的内部视图的外科手术器械的透视图。图4是图3的外科手术器械的近侧部分的侧视图。图5是图3的外科手术器械的近侧部分的仰视图，其中沿着图4的线5-5穿过轴获取横截面视图。图6是图3的外科手术器械的近侧部分的端视图。图7是图3的外科手术器械的近侧部分的俯视图。图8是根据示例性实施例的包括从动件的杠杆的端部的透视图。图9是根据另一个示例性实施例的包括从动件的杠杆的端部的透视图。图10是根据另一个示例性实施例的包括从动件的杠杆的端部的透视图。图11是根据示例性实施例的蜗杆传动装置的一部分的侧视图。图12是根据示例性实施例的蜗杆传动装置的一部分以及与该蜗杆传动装置接合的从动件的侧视图。图13是根据示例性实施例的蜗杆传动装置的一部分以及与该蜗杆传动装置接合的从动件的侧视图。图14是根据示例性实施例的耦接到致动元件的杠杆的视图。图15是根据示例性实施例的外科手术器械的近侧部分的侧视图，其中该外科手术器械的力传递机构的外壳被移除。图16是根据示例性实施例的描绘力传递机构的内部视图的外科手术器械的透视图。图17是图16的外科手术器械的近侧部分的侧视图。图18是图16的外科手术器械的近侧部分的俯视图。图19是根据示例性实施例的处于关闭位置的末端执行器的侧视图。图20是处于打开位置的图19的末端执行器的侧视图。图21是根据另一个示例性实施例的末端执行器的侧视图。具体实施方式图示说明示例性实施例的本描述和附图不应被认为是限制性的。可以做出各种机械变化、组成变化、结构变化、电气变化以及操作变化而没有脱离本描述和权利要求书的范围，包括等效物。在某些情形中，并未详细示出或描述熟知结构和技术，以免使本公开模糊。在两个或更多个附图中，相同的数字表示相同或相似的元件。另外，参照一个实施例详细说明的元件及其相关特征(如果可行)可以被包括在其他实施例中，在这些实施例中，它们没有被明确示出或描述。例如，如果元件参照一个实施例被详细描述而没有参照第二实施例被详细描述，则该元件仍然可以被声称包括在该第二实施例中。为了本书明书和所附权利要求书的目的，除非另外指明，否则在本说明书和权利要求书中所使用的所有表示数量、百分比或比例的数字以及其他数值应被理解为在所有情形下通过术语“大约”修改到它们还没有被这样修改的程度。因此，除非相反地指示，否则在以下说明说书和所附权利要求书中阐述的数字参数是可以根据要获得的期望特性来变化的近似值。至少并且不试图将等同物的原则应用限制于权利要求书的范围，每个数字参数都应当至少按照报告的有效数字并且通过应用普通的舍入技术来解释。应注意，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”/“一个”和“该”以及任何词语的任何单数用法包括复数参考对象，除非清楚且明确地限定为一个参考对象。如本文所使用的，术语“包括”及其语法上的变体旨在是非限制性的，使得清单中项目的详述并不排除其他可以替代或添加到所列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于外科手术器械的力传递机构，包括：蜗杆传动装置；杠杆臂，其包括位于所述杠杆臂的第一端处的从动构件，其中所述从动构件接合所述蜗杆传动装置并且被构造成由所述蜗杆传动装置驱动；以及致动元件，其连接到所述杠杆臂，其中所述致动元件被构造成传递力以致动所述外科手术器械的末端执行器，其中所述蜗杆传动装置的旋转运动经由所述杠杆臂使所述致动元件具有平移运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.15 US 62/037,8971.一种用于外科手术器械的力传递机构，包括：蜗杆传动装置；杠杆臂，其包括位于所述杠杆臂的第一端处的从动构件，其中所述从动构件接合所述蜗杆传动装置并且被构造成由所述蜗杆传动装置驱动；以及致动元件，其连接到所述杠杆臂，其中所述致动元件被构造成传递力以致动所述外科手术器械的末端执行器，其中所述蜗杆传动装置的旋转运动经由所述杠杆臂使所述致动元件具有平移运动。2.根据权利要求1所述的力传递机构，其中所述蜗杆传动装置包括螺纹段，所述螺纹段在所述螺纹段的螺纹部分之间限定螺旋凹槽。3.根据权利要求2所述的力传递机构，其中所述螺纹段围绕所述蜗杆传动装置连续地盘绕一整圈或更多圈。4.根据权利要求2所述的力传递机构，其中所述螺纹段包括中心段以及具有大约10度至大约60度的斜度的轴向表面。5.根据权利要求2所述的力传递机构，其中所述凹槽在所述蜗杆传动装置的外径向表面处比在所述蜗杆传动装置的中心段处更宽。6.根据权利要求2所述的力传递机构，其中所述凹槽在所述蜗杆传动装置的中心段处比在所述蜗杆传动装置的外径向表面处更宽。7.根据权利要求2所述的力传递机构，其中所述从动构件被容纳在所述蜗杆传动装置的所述凹槽内。8.根据权利要求7所述的力传递机构，其中所述从动构件包括滚轮。9.根据权利要求7所述的力传递机构，其中所述从动构件包括销或滚珠。10.根据权利要求1所述的力传递机构，其中所述杠杆臂被构造成围绕所述第二端枢转，以使所述致动元件具有平移运动。11.根据权利要求1所述的力传递机构，其中所述杠杆臂包括连杆，所述连杆被构造成响应于所述蜗杆传动装置的旋转运动沿着总体上线性的方向滑动。12.根据权利要求1所述的力传递机构，其中所述致动元件是推/拉传动元件。...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·迪尔，B·G·A·兰布雷希特，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国,US