具有二自由度腕部的推拉式缝合器制造技术

提供了一种外科手术器械，其包括：第一钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中第一钳口的近侧端部附接到杠杆臂，该杠杆臂包括具有近侧部分和远侧部分的杠杆凸轮槽；第二钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中第二钳口的近侧端部固定到基部，该基部包括与第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分的线性凸轮槽；枢轴，其将第一钳口可旋转地安装到第二钳口，其中枢转轴线在第一钳口和杠杆臂之间延伸；凸轮销，其经配置以延伸穿过并且接合杠杆凸轮槽和线性凸轮槽；线性驱动构件，其可操作地耦连以驱动凸轮销从而跟随线性凸轮槽；其中凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的远侧部分时使第一钳口远离第二钳口旋转，并且其中凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的近侧端部部分时使第一钳口朝向第二钳口旋转。

A push and pull suture with two degrees of freedom wrist

A surgical instrument is provided, which comprises a first jaw, which has a far side end and a near side end. The proximal end of the first jaw is attached to the lever arm, which comprises a lever cam slot with a near side and a far side, and a second jaw, which has a far side and a near side end, and second tongs. The near side end of the mouth is fixed to the base, which includes a longitudinal axis aligned with the axis of the second jaw and a linear cam slot with a near side and a far side; the pivot is rotationally mounted to the second jaw, in which the pivot axis extends between the first jaw and the pole arm; the cam pin is matched. A linear drive member, which is operatively coupled to drive a cam pin to follow a linear cam slot; a cam pin exerts a lever force on the lever arm, which keeps the first jaw away from the second tongs when the cam pin contacts the far side of the lever cam slot. The cam pin applies the lever force on the lever arm, and the lever force rotates the first jaw toward the second jaw when the cam pin contacts the near side end part of the lever cam slot.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有二自由度腕部的推拉式缝合器相关申请本专利申请要求于2015年11月13日提交的题为“PUSH-PULLSTAPLERWITHTWODEGREEOFFREEDOMWRIST”的美国临时专利申请62/255,150的申请日的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
微创手术技术旨在减少在诊断或外科手术期间受损的外部组织的量，从而减少患者恢复时间、不适和有害的副作用。因此，使用微创手术技术可以显著缩短标准手术住院的平均时长。此外，微创手术还可以减少患者恢复时间、患者不适、手术副作用以及离开工作的时间。微创遥控操作手术系统已被开发以增加外科医生在内部手术部位工作时的灵活性，以及允许外科医生从远程方位(无菌区域外)对患者进行操作。在遥控操作手术系统中，外科医生通常在控制台处提供手术部位的图像。当在合适的观察器或显示器上观看手术部位的三维图像时，外科医生通过操纵控制台的主输入或控制设备对患者执行外科手术。主输入设备中的每一个控制伺服机械致动/铰接外科手术器械的运动。在外科手术期间，遥控操作手术系统可以提供具有端部执行器的各种外科手术器械或工具的机械致动和控制，所述端部执行器响应于主输入设备的操纵为外科医生执行各种功能，例如保持或驱动针、抓住血管、解剖组织、缝合组织等。
技术实现思路
在一个方面，外科手术器械包括具有远侧端部和近侧端部的第一钳口，其中第一钳口的近侧端部附接到杠杆臂，该杠杆臂包括具有近侧部分和远侧部分的杠杆凸轮槽。第二钳口具有远侧端部和近侧端部，其中第二钳口的近侧端部固定到基部，该基部包括与第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分的线性凸轮槽。枢轴可旋转地将第一钳口安装到第二钳口。枢轴在第一钳口和杠杆臂之间延伸。凸轮销经配置以延伸穿过并且接合杠杆凸轮槽和线性凸轮槽。线性驱动构件可操作地耦连以驱动凸轮销跟随线性凸轮槽。杠杆凸轮槽的远侧部分经设置以使得凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的远侧部分时使第一钳口远离第二钳口旋转。杠杆凸轮槽的近侧部分经设置以使得凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的近端端部部分时使第一钳口朝向第二钳口旋转。附图说明当阅读附图时，根据以下详细描述可以最好地理解本公开的各方面。需要强调，根据行业的标准做法，各种特征并不是按比例绘制的。实际上，为了清楚论述，各种特征的尺寸可以任意增加或减小。另外，本公开可以在各个示例中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且本身并不指定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。图1是根据一些实施例的遥控操作手术系统的说明性平面图。图2是根据一些实施例的外科医生的控制台的说明性透视图。图3是根据一些实施例的电子手推车的说明性透视图。图4是示意性表示根据一些实施例的遥控操作手术系统的组件之间的功能关系的说明性框图。图5A至图5B是分别示出根据一些实施例的患者侧手推车和外科手术工具62的说明性图示。图6是示出根据一些实施例的示例外科手术工具的说明性图示。图7A是根据一些实施例的外科手术工具组装件的说明性的部分透明侧视图。图7B是根据一些实施例放大以显示附加细节的图7A的外科手术工具组装件的远侧部分的说明性的部分透明侧视图。图8是根据一些实施例的第二钳口的说明性分解图。图9是根据一些实施例的包括用于打开和关闭钳口的凸轮机构的第一钳口和第二钳口的说明性分解图。图10A至图10C是根据一些实施例处于打开(图10A)、部分关闭(图10B)和关闭(图10C)位置中的根据一些实施例的端部执行器的钳口和基部部分的说明性的部分透明的上侧透视图。图11A至图11C是根据一些实施例邻接凸轮从动件远侧边缘(图11A)、邻接凸轮从动件侧边缘(图11B)并且邻接凸轮从动件近侧边缘(图11C)设置在其中的第一凸轮从动件槽和第一辊凸轮的放大侧视图。图12是根据一些实施例的图7A至图7B的外科手术工具组装件的一部分的说明性的横截面图，其示出了横穿腕部的凸轮驱动线缆柔性区段的细节，并且还示出了横穿腕部的缝钉驱动器驱动线缆区段。图13是根据一些实施例的图1A至图1B的外科手术工具组装件的一部分的说明性的部分透明透视图，其示出了凸轮驱动线缆柔性区段和腕部控制线缆区段的细节。具体实施方式呈现以下描述以使本领域技术人员能够创建和使用具有用于手术的二自由度腕部的推拉式缝合器。对于本领域技术人员来说，对实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本专利技术主题的精神和范围的情况下，可将本文定义的一般原理应用于其它实施例和应用。而且，在下面的描述中，出于解释的目的阐述了许多细节。然而，本领域的普通技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节的使用的情况下实践本专利技术主题。在其它实例中，以框图形式示出了众所周知的机器组件、过程和数据结构，以免不必要的细节混淆本公开。相同的附图标记可以用于表示不同附图中相同物品的不同视图。下面引用的图中的流程图用于表示过程。计算机系统可以经配置以执行这些过程中的一些。表示计算机实现的过程的流程图中的模块表示根据计算机程序代码执行参照这些模块描述的动作的计算机系统的配置。因此，本专利技术主题并不旨在限于所示的实施例，而是符合与本文所公开的原理和特征一致的最宽范围。现在参考附图，其中相同的附图标记在若干视图中表示相同的部件，图1是遥控操作的手术系统10的说明性平面图，其典型地用于对躺在手术台14上的患者12执行微创诊断或外科手术过程。该系统可以包括在手术期间由外科医生18使用的外科医生控制台16。一个或多个助理20也可以参与该程序。遥控操作手术系统10可以进一步包括患者侧手推车22和电子手推车24。患者侧手推车22可通过患者12的身体中的微创切口操纵至少一个可移除地耦连的工具组装件26(以下也称为“工具”)，同时外科医生18通过控制台16观察手术部位。手术部位的图像可以通过诸如立体内窥镜的内窥镜28获得，其可由患者侧手推车22操纵以定向内窥镜28。电子手推车24可以用于处理手术部位的图像以便随后通过外科医生的控制台16显示给外科医生18。一次使用的外科手术工具26的数量通常将取决于诊断或外科手术以及手术室内的空间限制等因素。图2是外科医生控制台16的说明性透视图。外科医生控制台16包括左眼显示器32和右眼显示器34，用于向外科医生18呈现能够深度感知的手术部位的协调立体视图。控制台16进一步包括一个或多个输入控制设备36，其进而使得患者侧手推车22(图1所示)操纵一个或多个工具。输入控制设备36可以提供与它们相关联的工具26(图1所示)相同的自由度以向外科医生提供远程呈现或感知，输入控制设备36与工具26是集成的，使得外科医生具有直接控制工具26的强烈感觉。为此，可以采用位置、力和触觉反馈传感器(未示出)以通过输入控制设备36将来自工具26的位置、力和触觉感知传送回外科医生的手。图3是电子手推车24的说明性透视图。电子手推车24可以与内窥镜28耦连并且可以包括处理器以处理所捕获的图像用于随后的显示，诸如向外科医生的控制台上的外科医生显示，或者在位于本地和/或远程的另一合适的显示器上显示。例如，在使用立体内窥镜的情况下，电子手推车24可以处理所捕获的图像以向外科医生呈现手术部位的协调立体图像。此类协本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外科手术器械，包括：第一钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第一钳口的所述近侧端部附接到杠杆臂，所述杠杆臂包括具有近侧部分和远侧部分的杠杆凸轮槽；第二钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第二钳口的所述近侧端部固定到基部，所述基部包括与所述第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分的线性凸轮槽；枢轴，其将所述第一钳口可旋转地安装到所述第二钳口，其中枢转轴线在所述第一钳口和所述杠杆臂之间延伸；凸轮销，其经配置以延伸穿过并且接合所述杠杆凸轮槽和所述线性凸轮槽；线性驱动构件，其可操作地耦连以驱动所述凸轮销，从而跟随所述线性凸轮槽；其中所述杠杆凸轮槽的所述远侧部分经设置以使得所述凸轮销在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述凸轮销接触所述杠杆凸轮槽的所述远侧部分时使所述第一钳口远离所述第二钳口旋转，并且其中所述杠杆凸轮槽的所述近侧部分经设置以使得所述凸轮销在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述凸轮销接触所述杠杆凸轮槽的所述近侧端部部分时使所述第一钳口朝向所述第二钳口旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.13 US 62/255,1501.一种外科手术器械，包括：第一钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第一钳口的所述近侧端部附接到杠杆臂，所述杠杆臂包括具有近侧部分和远侧部分的杠杆凸轮槽；第二钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第二钳口的所述近侧端部固定到基部，所述基部包括与所述第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分的线性凸轮槽；枢轴，其将所述第一钳口可旋转地安装到所述第二钳口，其中枢转轴线在所述第一钳口和所述杠杆臂之间延伸；凸轮销，其经配置以延伸穿过并且接合所述杠杆凸轮槽和所述线性凸轮槽；线性驱动构件，其可操作地耦连以驱动所述凸轮销，从而跟随所述线性凸轮槽；其中所述杠杆凸轮槽的所述远侧部分经设置以使得所述凸轮销在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述凸轮销接触所述杠杆凸轮槽的所述远侧部分时使所述第一钳口远离所述第二钳口旋转，并且其中所述杠杆凸轮槽的所述近侧部分经设置以使得所述凸轮销在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述凸轮销接触所述杠杆凸轮槽的所述近侧端部部分时使所述第一钳口朝向所述第二钳口旋转。2.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导凸轮并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导凸轮，并且所述杠杆引导凸轮和所述线性引导凸轮可操作地耦连以一致地移动。3.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述第一钳口杠杆凸轮槽具有弯曲的轮廓。4.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述杠杆凸轮槽具有线性轮廓。5.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述第一钳口包括具有远侧部分和近侧部分的第一引导表面，所述第一引导表面限定所述杠杆凸轮槽；其中所述第二钳口包括具有远侧部分和近侧部分的线性第二引导表面，所述线性第二引导表面限定所述第二钳口线性凸轮槽；其中当所述凸轮销接触所述线性第二引导表面的所述远侧部分时，所述凸轮销接触所述第一引导表面的所述远侧部分；以及其中当所述凸轮销接触所述线性第二引导表面的所述近侧部分时，所述凸轮销接触所述第一引导表面的所述近侧部分。6.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及其中所述杠杆引导辊凸轮和所述线性引导辊凸轮可操作地耦连以一致地移动。7.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及其中所述凸轮销包括同轴地安装所述杠杆引导辊和所述线性引导辊的轮轴。8.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及其中所述凸轮销包括同轴地安装所述杠杆引导辊和所述线性引导辊的轮轴；以及其中所述线性驱动构件经设置以向所述轮轴施加线性运动，以在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上驱动安装在所述轮轴上的所述线性引导辊与所述第二钳口线性引导表面接触。9.根据权利要求1所述的外科手术器械，其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及其中所述凸轮销包括同轴地安装所述杠杆引导辊和所述线性引导辊的轮轴；以及其中所述线性驱动构件经设置以向所述轮轴施加线性运动，以在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上驱动安装在所述轮轴上的所述线性引导辊与所述线性引导表面接触；以及其中所述线性驱动构件经设置以向所述轮轴施加线性运动，从而在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上将安装在所述轮轴上的所述线性引导辊驱动到所述第二钳口线性引导槽内；以及从而将安装在所述轮轴上的所述杠杆引导辊驱动到杠杆凸轮槽杠杆引导件的所述近侧部分与所述杠杆凸轮槽杠杆引导件的所述远侧部分之间的所述杠杆引导槽内。10.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；其中所述基部固定到所述轴；以及其中所述线性驱动构件在所述轴的所述近侧部分与所述轴的远侧部分之间在所述轴内延伸。11.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；其中所述基部固定到所述轴；以及其中所述线性驱动构件在所述轴的所述近侧部分与所述轴的远侧部分之间在所述轴内延伸；并且进一步包括：马达，其在所述轴内纵向移动线性驱动线缆。12.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；以及二自由度腕部，其将所述基部耦连到所述轴的所述远侧端部部分。13.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；以及二自由度腕部，其将所述基部耦连到所述轴的所述远侧端部部分；其中所述线性驱动构件在所述轴的近侧部分与所述轴的远侧部分之间在所述轴内穿过所述腕部延伸，并且延伸到与所述线性引导凸轮的所述可操作耦连。14.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；二自由度腕部，其包括固定到所述轴的所述远侧部分并且以二自由度可操作地耦连到所述基部的轴承；以及轴承，其将所述驱动线缆可操作地耦连到所述线性引导凸轮；其中所述线性驱动线缆在所述轴的所述近侧部分与所述轴的所述远侧部分之间在所述轴内穿过所述腕部延伸至所述轴承。15.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：缝钉盒，其设置在所述第二钳口内；驱动梭；以及螺杆驱动器，其在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上驱动所述盒内的所述驱动梭。16.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·麦克唐纳德二世，
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