远程操作的手术系统的力传递机构技术方案

本发明专利技术涉及远程操作的手术系统的力传递机构。提供一种用于远程操作的手术器械的力传递机构，其可以包括齿轮、推拉式驱动元件和连接元件。推拉式驱动元件可以被配置成传递力以致动手术器械的末端执行器，并且当轴由力传递机构旋转时与手术器械的轴一起旋转。连接元件可以可操作地联接齿轮和推拉式驱动元件。连接元件可被配置成将齿轮的旋转运动转换成推拉式驱动元件的基本线性运动。连接元件可以被配置成与推拉式驱动元件一起旋转并且相对于齿轮旋转。

A force transmission mechanism for a remote operating operating system

The invention relates to a force transmitting mechanism of a remote operation system. A force transmission mechanism for remotely operated surgical instruments is provided, which may include a gear, a push pull driving element and a connecting element. The push and pull drive element can be configured to transfer force to the end actuators of the operating instrument and rotate with the axis of the surgical instrument when the axle You Li transfer mechanism rotates. The connecting elements can be operatively connected with gears and push pull driving elements. The connecting element can be configured to convert the rotational motion of the gear into the basic linear motion of the push pull driving element. The connecting element can be configured to rotate with the push pull driving element and rotate with respect to the gear.

【技术实现步骤摘要】
远程操作的手术系统的力传递机构本申请为申请日为2014年05月13日、专利技术创造名称为“远程操作的手术系统的力传递机构”的中国专利申请201480025668.X(PCT/US2014/037921)的分案申请。本申请要求2013年5月15日提交的美国临时申请No.61/823,688的权益，该申请的全部内容通过引用被并入本文。
本公开的方面涉及一种带有允许推拉杆的旋转和平移运动的连接件的力传递机构。本公开的方面还涉及一种具有力传递机构的远程操作的手术系统，该力传递机构带有允许推拉杆的旋转和平移运动的连接件。
技术介绍
微创手术的益处是众所周知的，并且当与传统的开放式切口手术相比，它们包括患者的更少创伤、更少失血和更快的恢复时间。此外，远程操作的手术系统(例如，提供远程呈现的机器人系统)诸如加利福尼亚州桑尼维尔市的直观外科手术操作公司(IntuitiveSurgical,Inc.ofSunnyvale,Calif.)制造的da手术系统的使用是已知的。当与手动微创手术相比时，此类远程操作的手术系统可以允许外科医生以直观控制和提高的精确度来进行操作。远程操作的手术系统可包括一个或更多个手术器械或工具。为了执行外科医生指导的动作，远程操作的手术系统可使用允许手术器械或其上安装有手术器械的部件在不只一个方向上运动的连接件。换句话说，连接件可用于为手术器械运动提供不只一个自由度。进一步地，连接件可用于将来自致动器的原动力转移到医疗器械或转移到,部件，该器械被安装至该部件。因此，可需要一种连接件来提供不同的功能和运动，即使这些功能和运动从机械或结构意义上可以彼此冲突。
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更多个，或者可证明上述理想特征中的一个或更多个。其他特征和/或优点可从以下描述中变得显而易见。根据至少一个示例性实施例，一种用于远程操作的手术器械的力传递机构可以包括齿轮、推拉式驱动元件和球元件。齿轮可以被配置成由驱动输入机构驱动。推拉式驱动元件可以被配置成传递力以致动手术器械的末端执行器。球元件可以可操作地联接齿轮和推拉式驱动元件，其中齿轮的驱动运动被传递到推拉式驱动元件以致动末端执行器。根据至少一个示例性实施例，一种用于远程操作的手术器械的力传递机构可以包括齿轮、推拉式驱动元件和连接元件。推拉式驱动元件可以被配置成传递力以致动手术器械的末端执行器，并且当轴由力传递机构旋转时与手术器械的轴一起旋转。连接元件可以可操作地联接齿轮和推拉式驱动元件。连接元件可以被配置成将齿轮的旋转运动转换成推拉式驱动元件的基本线性运动。连接元件可以被配置成与推拉式驱动元件一起旋转并且相对于齿轮旋转。根据至少一个示例性实施例，一种用于远程操作的手术系统的手术器械包括轴、设置在轴的远侧部分处的末端执行器和设置在轴的近侧部分处的力传递机构。力传递机构可以包括齿轮、推拉式驱动元件和连接元件。齿轮可以被配置成由驱动输入机构驱动。推拉式驱动元件可以沿轴延伸到末端执行器。推拉式驱动元件可以被配置成传递力以致动末端执行器。连接元件可以可操作地联接齿轮和推拉式驱动元件，以将齿轮的旋转运动转换成推拉式驱动元件的基本线性运动，以致动末端执行器。连接元件可以被配置成与推拉式驱动元件一起旋转并且相对于齿轮旋转。附加的目的、特征和/或优点部分将在以下描述中阐述，而部分将通过描述而显而易见或可通过本公开和/或权利要求的实践而获得。这些目的和优点中至少一些将通过所附权利要求具体指出的元件及组合实现和获得。要理解的是，上文总体描述和以下具体实施方式两者均仅是示例性的和说明性的，而不限制权利要求；相反权利要求应当享有其包括等同形式的范围的全部广度。附图说明单独地从以下具体实施方式或结合附图能够理解本公开。附图被包括，以提供对本公开的进一步理解，并且附图被并入且构成本说明书的一部分。附图图示说明了本教导的一个或更多个示例性实施例，并且结合描述用于解释某些原理和操作。在附图中，图1是远程操作的手术系统中的患者侧推车的示例性实施例的前视图；图2是包括力传递机构的手术器械的示例性实施例的顶视图；图3是根据本教导的在推/拉式器械设计中使用的力传递机构的示例性实施例的透视图；图4是图3的力传递机构的分解图；图5A是根据本教导的力传递机构的扇形齿轮和球连接件之间的连接件的示例性实施例的透视图；图5B是如沿图5A的线5B-5B的用于力传递机构的球连接件的承窝的示例性实施例的横截面视图；图6是示出当旋转运动被施加到扇形齿轮时在扇形齿轮、球连接件和推拉式驱动元件杆之间的连接件的示例性实施例的顶视图；图7是图5A的力传递机构的顶视图；图8是当推拉式驱动元件杆已推进至向前位置时的图7的力传递机构的顶视图；图9A是当推拉式驱动元件杆处于回缩位置时的扇形齿轮和球连接件的另一个示例性实施例的顶视图；图9B是当推拉式驱动元件杆已被部分地推进至向前位置时的图9A的扇形齿轮和球连接件的示例性实施例的顶视图；图9C是当推拉式驱动元件杆已被完全推进至向前位置时的图9A的扇形齿轮和球连接件的示例性实施例的顶视图；图10A是图示说明球连接件和图9A所图示说明的扇形齿轮的旋转轴线的相对位置的顶视图；图10B是图示说明球连接件和图9B所图示说明的扇形齿轮的旋转轴线的相对位置的顶视图；图10C是图示说明球连接件和图9C所图示说明的扇形齿轮的旋转轴线的相对位置的顶视图；图11是根据本教导的在推拉式器械设计中使用的力传递机构的另一个示例性实施例的透视图；图12是图11的力传递机构的分解透视图；图13是包括偏置装置的力传递机构的示例性实施例的顶视图；图14是在推拉式器械设计中使用的力传递机构的示例性实施例的分解透视图；图15是在推拉式器械设计中使用的力传递机构的一部分的透视图；图16是沿图15的线16-16的横截面视图，其中示出底盘；以及图17是根据示例性实施例的力传递机构的底盘和摇杆构件的后视图。具体实施方式本文实施例的方面主要根据使用da手术系统(具体地，ModelIS3000,作为daSiTMHDTM手术系统进行销售)的实施方式进行描述，该手术系统由加利福尼亚州桑尼维尔市的直观外科手术操作公司(IntuitiveSurgical,Inc.ofSunnyvale,Calif.)制造。然而本领域技术人员将理解，本文所公开的创造性方面可以以各种方式来体现和实施，包括远程操作和非远程操作的实施例和实施方式。在da手术系统(例如，ModelIS3000；ModelIS2000，作为daSiTMHDTM手术系统进行销售)上的实施方式仅仅是示例性的，并且不应被认为是限制本文所公开的创造性方面的范围。本公开的各种示例性实施例设想了一种具有力传递机构的远程操作的手术系统，该力传递机构带有允许推拉杆或线的旋转和平移运动的连接件。本公开的示例性实施例也设想了一种用于远程操作的手术系统的力传递机构，该力传递机构具有允许手术器械中推拉杆或线的旋转和平移运动的连接件。图1是远程操作的手术系统的患者侧推车部件100的前视图。远程操作的手术系统允许外科医生在手术团队的帮助下对患者执行诊断性和矫正性手术程序。此类远程操作的手术系统在2013年10月1日公开的美国专利No.8,545,515中进行描述，该专利的全部内容在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手术器械，其包括：具有近端和远端的器械轴；在所述器械轴的所述远端处的末端执行器；和在所述器械轴的所述近端处的力传递机构；其中所述力传递机构包括：驱动输入机构；由所述驱动输入机构驱动的齿轮；推拉式驱动元件，所述推拉式驱动元件沿所述轴延伸到所述末端执行器，其中所述推拉式驱动元件传递力以致动所述末端执行器；以及连接元件，所述连接元件将由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮联接到所述推拉式驱动元件，其中所述连接元件将由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮的旋转运动转换成所述推拉式驱动元件的基本线性运动，从而致动所述末端执行器；并且其中所述连接元件被配置成与所述推拉式驱动元件一起旋转并且相对于由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮旋转。

【技术特征摘要】
2013.05.15 US 61/823,6881.一种手术器械，其包括：具有近端和远端的器械轴；在所述器械轴的所述远端处的末端执行器；和在所述器械轴的所述近端处的力传递机构；其中所述力传递机构包括：驱动输入机构；由所述驱动输入机构驱动的齿轮；推拉式驱动元件，所述推拉式驱动元件沿所述轴延伸到所述末端执行器，其中所述推拉式驱动元件传递力以致动所述末端执行器；以及连接元件，所述连接元件将由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮联接到所述推拉式驱动元件，其中所述连接元件将由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮的旋转运动转换成所述推拉式驱动元件的基本线性运动，从而致动所述末端执行器；并且其中所述连接元件被配置成与所述推拉式驱动元件一起旋转并且相对于由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮旋转。2.根据权利要求1所述的手术器械，其中所述连接元件包括球连接件。3.根据权利要求1所述的手术器械，其中由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮包括扇形齿轮，并且所述驱动输入机构包括与所述扇形齿轮接合的齿状物。4.根据权利要求1所述的手术器械，其中由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮包括具有扇形齿轮部分的摇杆构件，并且所述驱动输入机构包括与所述摇杆构件的所述扇形齿轮部分接合的螺旋齿轮齿状物。5.根据权利要求1所述的手术器械，其中由所述驱动输入机构驱动的所述齿轮包括具有承窝的扇形齿轮，所述连接元件包括在所述扇形齿轮的所述承窝中的球连接件，并且所述球连接件被联接到所述推拉式驱动元件。6.根据权利要求5所述的手术器械，其中所述球连接件通过卡扣配合被固定在所述扇形齿轮的所述承窝中。7.根据权利要求5所述的手术器械，其中所述球连接件通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·P·唐伦，T·W·罗杰斯，B·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