外科工具腕制造技术

本发明专利技术涉及一种外科工具腕。本发明专利技术提供了各种示例性外科工具腕。通常，外科工具可包括细长轴和将端部执行器联接到该轴的远侧端部的腕。外科工具可包括多个细长构件，该细长构件被构造成能够单独运动或作为两个或更多个细长构件的组运动，以引起端部执行器相对于所述轴的运动。外科工具的细长构件中的每一个可被构造成能够沿螺旋路径延伸。细长构件中的每一个可从其相关联的螺旋路径朝近侧延伸到所述腕处的滑轮。螺旋路径可被构造成能够引导细长构件以基本上零角度接近并接合其各自的滑轮。

【技术实现步骤摘要】
外科工具腕
本公开整体涉及外科工具腕。
技术介绍
由于术后恢复时间缩短和瘢痕最小化，微创外科手术(MIS)器械通常优于传统的开放式外科装置。腹腔镜手术是一种MIS手术，其中在腹部形成一个或多个小切口并且通过切口插入套管针以形成进入腹腔的通路。套管针用于将各种器械和工具引入腹腔中，以及用于提供注气以使腹壁升高至器官的上方。这些器械和工具可用于通过多种方式接合和/或处理组织以达到诊断或治疗效果。内窥镜手术是另一种MIS手术，其中细长的柔性轴通过自然腔道引入体内。已经开发了各种机器人系统来辅助MIS手术。机器人系统可通过保持自然的手眼轴来实现更直观的手部动作。机器人系统还可通过在器械上包括“腕”关节来实现更大的运动自由度，从而产生更自然的类手关节运动。然而，机器人系统的一个缺点是延伸通过手腕的用于移动器械的端部执行器的缆线随着时间推移会经历磨损。磨损会导致缆线失效和/或缆线能力降低，从而在缆线承受外部负载时产生引起端部执行器运动所需的力。因此，仍然需要改进的外科工具腕。
技术实现思路
总体而言，提供了外科工具腕。在一个方面，提供了一种外科工具，在一个实施方案中，其包括细长轴和联接到该细长轴的远侧端部的端部执行器。端部执行器包括第一通道和第二通道。每个通道沿螺旋路径延伸。该外科工具还包括第一细长柔性构件和第二细长柔性构件，第一细长柔性构件安置在第一通道中并且被构造成选择性地运动以引起端部执行器的运动，第二细长柔性构件安置在第二通道中并且被构造成选择性地运动以引起端部执行器的运动。该外科工具可具有任何数量的变型。例如，端部执行器可围绕第一枢转接头运动，端部执行器可包括可围绕第二枢转接头相对于彼此运动的第一钳口和第二钳口，第一细长柔性构件和第二细长柔性构件可被构造成选择性地运动以使第一钳口和第二钳口分别围绕第二枢转接头运动。第一钳口可具有形成在其中的第一通道，第二钳口可具有形成在其中的第二通道，第一钳口可包括第三通道，第二钳口可包括第四通道，并且第三通道和第四通道可各自沿着螺旋路径延伸。该外科工具可包括安置在第三通道中的第三细长柔性构件和安置在第四通道中的第四细长柔性构件，第一细长柔性构件和第三细长柔性构件可被构造成选择性地运动以引起第一钳口围绕第二枢转点的运动，并且第二细长柔性构件和第四细长柔性构件可被构造成选择性地运动以引起第二钳口围绕第二枢转点的运动。第一通道可具有大于第三通道直径的直径，第一细长柔性构件和第三细长柔性构件可具有基本上相同的直径，第二通道可具有大于第四通道直径的直径，并且第二细长柔性构件和第四细长柔性构件可具有基本上相同的直径。第一细长柔性构件、第二细长柔性构件、第三细长柔性构件和第四细长柔性构件可被构造成选择性地被致动以使端部执行器围绕第一枢转点进行关节运动。又如，端部执行器可在腕处联接到细长轴，该腕包括与第一细长柔性构件操作地接合的第一滑轮和与第二细长柔性构件操作地接合的第二滑轮。第一细长柔性构件能够相对于第一滑轮的平面以基本上零角度接近并操作地接合第一滑轮，并且第二细长柔性构件能够相对于第二滑轮的平面以基本上零角度接近并操作地接合第二滑轮。再例如，第一细长柔性构件和第二细长柔性构件中的每一个可包括缆线、丝和绞合线中的一种。又再例如，该外科工具可包括联接到细长轴的近侧端部的外壳。外壳可被构造成联接到外科机器人的驱动器，该驱动器被构造成控制第一细长柔性构件和第二细长柔性构件的运动。在另一个实施方案中，提供了一种外科工具，其包括细长轴，联接到该细长轴并具有第一钳口和第二钳口的端部执行器，以及形成在端部执行器和细长轴之间的腕。腕包括第一滑轮和第二滑轮，并且腕被构造成允许端部执行器相对于细长轴进行关节运动。该外科工具还包括与第一滑轮和第一钳口操作地接合的第一细长柔性构件，以及与第二滑轮和第二钳口操作地接合的第二细长柔性构件。第一细长柔性构件的运动能够有效地引起端部执行器的运动，并且第一细长柔性构件在端部执行器的整个关节运动范围内与第一滑轮具有基本上零偏离角。第二细长柔性构件的运动能够有效地引起端部执行器的关节运动，并且第二细长柔性构件在端部执行器的整个关节运动范围内与第二滑轮具有基本上零偏离角。该外科工具可以任意种方式变化。例如，第一细长柔性构件和第二细长柔性构件各自能够在端部执行器的整个关节运动范围内相对于端部执行器的纵向轴线以非零角度从端部执行器朝它们各自相关联的第一滑轮和第二滑轮朝近侧延伸。又如，第一钳口可具有形成于第一钳口中的第一螺旋沟槽，该第一螺旋沟槽安置第一细长构件并将第一细长构件从第一钳口朝近侧引导，并且第二钳口可具有形成于第二钳口中的第二螺旋沟槽，该第二螺旋沟槽安置第二细长构件并将第二细长构件从第二钳口朝近侧引导。再如，第一滑轮可具有沿第一滑轮的周边形成的第一沟槽，以将第一细长柔性构件安置在第一沟槽中，无论端部执行器是否相对于细长轴的纵向轴线进行关节运动，第一细长柔性构件可与第一滑轮具有基本上零偏离角，第二滑轮可具有沿第二滑轮的周边形成的第二沟槽，以将第二细长柔性构件安置在第二沟槽中，无论端部执行器是否相对于细长轴的纵向轴线进行关节运动，第二细长柔性构件可与第二滑轮具有基本上零偏离角。第一滑轮和第二滑轮可各自具有限定基本上平行于细长轴的纵向轴线的平面的面。又如，外科工具可包括与第一钳口操作地接合的第三细长柔性构件，以及与第二钳口操作地接合的第四细长柔性构件。第三细长柔性构件可有效地引起端部执行器的运动，腕可包括与第三细长柔性构件操作地接合的第三滑轮，并且第三细长柔性构件可在端部执行器的整个关节运动范围内与第三滑轮具有基本上零偏离角。第四细长柔性构件可有效地引起端部执行器的运动，腕可包括与第四细长柔性构件操作地接合的第四滑轮，并且第四细长柔性构件可在端部执行器的整个关节运动范围内与第四滑轮具有基本上零偏离角。再如，第一细长柔性构件和第二细长柔性构件中的每一个可包括缆线、丝和绞合线中的一种。又再如，该外科工具可包括联接到细长轴的近侧端部的外壳。外壳可被构造成联接到外科机器人的驱动器，该驱动器被构造成控制第一细长柔性构件和第二细长柔性构件的运动。在另一方面，提供了一种外科方法，在一个实施方案中，该外科方法包括引起第一细长柔性构件的运动，该第一细长柔性构件安置在形成于外科工具的端部执行器中的第一通道中。第一细长柔性构件的运动引起端部执行器相对于在远侧端部具有该端部执行器的细长轴运动。第一通道沿螺旋路径延伸，并且第一细长柔性构件从第一通道朝近侧延伸，以便以基本上零偏离角操作地接合外科工具的第一滑轮。所述外科方法可以任一种方式变化。例如，该方法还可包括引起第二细长柔性构件的运动，该第二细长柔性构件安置在形成于端部执行器中的第二通道中。第二细长柔性构件的运动可引起端部执行器相对于细长轴的运动。第二通道可沿螺旋路径延伸，并且第二细长柔性构件可从第二通道朝近侧延伸，以便以基本上零偏离角操作地接合外科工具的第二滑轮。又如，第一细长柔性构件能够周边可动地安置在沿第一滑轮的周边形成的第一沟槽中，并且第二细长柔性构件能够可动地安置在沿第二滑轮的形成的第二沟槽中。第一细长柔性构件的运动可引起第一细长柔性构件沿第一轴线在第一沟槽中运动，该第一轴线基本上平行于细长轴的纵向轴线。第二细长柔性构件的运动可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外科工具，包括：细长轴；端部执行器，所述端部执行器联接到所述细长轴的远侧端部，所述端部执行器包括第一通道和第二通道，每个通道沿螺旋路径延伸；第一细长柔性构件，所述第一细长柔性构件安置在所述第一通道中并且被构造成能够选择性地运动以引起所述端部执行器的运动；和第二细长柔性构件，所述第二细长柔性构件安置在所述第二通道中并且被构造成能够选择性地运动以引起所述端部执行器的运动。

【技术特征摘要】
2017.11.13 IB PCT/IB2017/0570741.一种外科工具，包括：细长轴；端部执行器，所述端部执行器联接到所述细长轴的远侧端部，所述端部执行器包括第一通道和第二通道，每个通道沿螺旋路径延伸；第一细长柔性构件，所述第一细长柔性构件安置在所述第一通道中并且被构造成能够选择性地运动以引起所述端部执行器的运动；和第二细长柔性构件，所述第二细长柔性构件安置在所述第二通道中并且被构造成能够选择性地运动以引起所述端部执行器的运动。2.根据权利要求1所述的工具，其中所述端部执行器能够围绕第一枢转接头运动，所述端部执行器包括第一钳口和第二钳口，所述第一钳口和所述第二钳口能够围绕第二枢转接头相对于彼此运动，并且所述第一细长柔性构件和所述第二细长柔性构件被构造成能够选择性地运动以引起所述第一钳口和所述第二钳口分别围绕所述第二枢转接头的运动。3.根据权利要求2所述的工具，其中所述第一钳口具有形成于所述第一钳口中的所述第一通道，所述第二钳口具有形成于所述第二钳口中的所述第二通道，所述第一钳口包括第三通道，所述第二钳口包括第四通道，并且所述第三通道和所述第四通道各自沿螺旋路径延伸。4.根据权利要求3所述的工具，还包括：第三细长柔性构件，所述第三细长柔性构件安置在所述第三通道中，所述第一细长柔性构件和所述第三细长柔性构件被构造成能够选择性地运动以引起所述第一钳口围绕所述第二枢转点的运动；和第四细长柔性构件，所述第四细长柔性构件安置在所述第四通道中，所述第二细长柔性构件和所述第四细长柔性构件被构造成能够选择性地运动以引起所述第二钳口围绕所述第二枢转点的运动。5.根据权利要求4所述的工具，其中所述第一通道具有大于所述第三通道的直径的直径，所述第一细长柔性构件和所述第三细长柔性构件具有基本上相同的直径，所述第二通道具有大于所述第四通道的直径的直径，并且所述第二细长柔性构件和所述第四细长柔性构件具有基本上相同的直径。6.根据权利要求4所述的工具，其中所述第一细长柔性构件、所述第二细长柔性构件、所述第三细长柔性构件和所述第四细长柔性构件被构造成能够被选择性地致动以使所述端部执行器围绕所述第一枢转点进行关节运动。7.根据权利要求1所述的工具，其中所述端部执行器在腕处联接到所述细长轴，所述腕包括与所述第一细长柔性构件操作地接合的第一滑轮和与所述第二细长柔性构件操作地接合的第二滑轮。8.根据权利要求7所述的工具，其中所述第一细长柔性构件能够相对于所述第一滑轮的平面以基本上零角度接近并操作地接合所述第一滑轮，并且所述第二细长柔性构件能够相对于所述第二滑轮的平面以基本上零角度接近并操作地接合所述第二滑轮。9.根据权利要求1所述的工具，其中所述第一细长柔性构件和所述第二细长柔性构件中的每一个选自由以下项组成的组：缆线、丝和绞合线。10.根据权利要求1所述的工具，还包括联接到所述细长轴的近侧端部的外壳，所述外壳被构造成能够联接到外科机器人的驱动器，所述驱动器被构造成能够控制所述第一细长柔性构件和所述第二细长柔性构件的运动。11.一种外科工具，包括：细长轴；端部执行器，所述端部执行器联接到所述细长轴并具有第一钳口和第二钳口；腕，所述腕在所述端部执行器与所述细长轴之间形成，所述腕包括第一滑轮和第二滑轮，并且所述腕被构造成能够允许所述端部执行器相对于所述细长轴进行关节运动；第一细长柔性构件，所述第一细长柔性构件与所述第一滑轮和所述第一钳口操作地接合，所述第一细长柔性构件的运动有效地引起所述端部执行器的运动，并且所述第一细长柔性构件在所述端部执行器的整个关节运动范围内与所述第一滑轮具有基本上零偏离角；第二细长柔性构件，所述第二细长柔性构件与所述第二滑轮和所述第二钳口操作地接合，所述第二细长柔性构件的运动有效地引起所述端部执行器的关节运动，并且所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·B·雷姆，J·A·希布纳，T·J·齐默，C·W·L·比里，
申请(专利权)人：伊西康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US