铰接式外科器械及其使用方法技术

一种外科工具，包括细长的第一组件和细长的第二组件。第二组件包括：细长的支撑元件；可相对于支撑元件移动的细长的激活元件；以及被联接到激活元件的功能结构。该功能结构的移动响应于激活元件的移动。由激活元件的移动所给予的力通过支撑元件与第一组件相隔离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铰接式外科器械及其使用方法相关申请本申请要求于2012年8月9日提交的美国临时申请No.61/681,340的权益，其内容通过引用被全部合并于此。本申请要求于2013年1月11日提交的美国临时申请No.61/751,498的权益，其内容通过引用被全部合并于此。本申请要求于2012年6月7日提交的美国临时申请No.61/656,600的权益，其内容通过引用被全部合并于此。本申请要求于2013年5月20日提交的美国临时申请No.61/825,297的权益，其内容通过引用被全部合并于此。本申请要求于2013年5月2日提交的美国临时申请No.61/818,878的权益，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2012年6月1日提交的PCT申请No.PCT/US2012/040414相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2011年6月2日提交的美国临时申请No.61/492,578相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2012年4月5日提交的PCT申请No.PCT/US2012/032279相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2011年4月6日提交的美国临时申请No.61/472,344相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2011年11月10日提交的PCT申请No.PCT/US2011/060214相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2010年11月11日提交的美国临时申请No.61/412,733相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2012年9月12日提交的PCT申请No.PCT/US2012/054802相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2011年9月13日提交的美国临时申请No.61/534,032相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2010年10月22日提交的美国临时申请No.61/406,032相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2011年10月21日提交的PCT申请No.PCT/US2011/057282相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2010年7月28日提交的美国临时申请No.61/368,257相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2011年7月21日提交的PCT申请No.PCT/US2011/044811相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2012年12月20日提交的PCT申请No.PCT/US2012/070924相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2011年12月21日提交的美国临时申请No.61/578,582相关，其内容通过引用被全部合并于此。本申请与2006年12月20日提交的、被公开为美国专利申请公开No.2009/0171151的美国专利申请No.11/630,279相关，其内容通过引用被全部合并于此。
本专利技术的概念一般涉及外科工具领域，并且更具体地涉及铰接式外科工具和工具护套，使用铰接式外科工具和工具护套的方法，及其形成方法。
技术介绍
当微创医疗技术和手术变得更加普遍，诸如外科医生之类的医务人员可能需要铰接式外科工具从人体外部执行这种微创医疗技术和手术。然而，诸如内窥镜和其它类型的工具之类的传统铰接式外科工具在高铰接度(higharticulation)范围处可能具有有限的转弯半径以及降低的载荷稳定性。
技术实现思路
本专利技术构思的实施例可针对在高铰接度范围处具有延长的转弯半径和增加的载荷稳定性的铰接式外科工具和工具护套。在一方面，一种用于执行医疗手术的系统包括：包括内套管和外套管的铰接式探头；以及包括位于工具轴的远端的功能元件的外科工具，该工具轴具有铰接区域，其中铰接式探头和外科工具是独立可控的。在一些实施例中，铰接式探头被构造并布置为通过人机交互设备进行控制。人机交互设备可包括从包括以下各项的组中选择的一项或多项：触觉控制器、操纵杆、轨迹球、鼠标和机电设备。在一些实施例中，外科工具被构造并布置为通过外科工具手柄进行控制。外科工具手柄可包括从包含以下各项的组中选择的一项：剪刀手柄、手持握把、拇指/食指/中指握把及手枪式握把。在一些实施例中，铰接式探头还包括至少一个工作通道，该工作通道在铰接式探头的工作表面处具有开口，该工作表面在铰接式探头的远端处。工具轴的一部分可放置到该至少一个工作通道内。外科工具的功能元件可以从开口向外延伸。该功能元件可被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面铰接。该功能元件可被构造且布置为相对于工具轴的延伸轴线铰接。该功能元件可被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面在0°和90°之间铰接。该功能元件可被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面在0°和135°之间铰接。该功能元件可被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面在0°和180°之间铰接。在一些实施例中，铰接式探头的外套管包括至少一个侧口(sideport)。该至少一个侧口可包括侧口锁(sideportlock)。该侧口锁可以包括气动锁。该气动锁可以包括电磁阀。该气动锁可以包括可膨胀的袋。该侧口锁可以包括液压锁。该液压锁可以包括电磁阀。该液压锁可以包括可膨胀的袋或囊。该侧口锁可以包括电激活锁。该电激活锁可以包括电磁阀。该电激活锁可以包括压电致动器。该侧口锁可以位于该至少一个侧口内。侧口锁可以被构造和布置成在锁定模式下固定穿过该至少一个侧口的工具轴。侧口锁可以被构造且布置为在未锁定模式下允许工具轴穿过该至少一个侧口。在一些实施例中，铰接式探头的外套管包括至少一个侧口。工具轴的一部分可以穿过该至少一个侧口。侧口可以沿外套管的外表面引导工具轴。外科工具的功能元件可以从铰接式探头的工作表面向外延伸，工作表面在铰接式探头的远端。该功能元件可以被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面铰接。该功能元件可以被构造且布置为相对于工具轴延伸的轴线铰接。该功能元件可以被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面在0°和90°之间铰接。该功能元件可以被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面在0°和135°之间铰接。该功能元件可以被构造且布置为相对于铰接式探头的工作表面在0°和180°之间铰接。在一些实施例中，铰接式探头的内套管和外套管各自包括多个探头链(probelinks)。在一些实施例中，铰接式探头的内套管和外套管可独立地控制。铰接式探头的内套管和外套管可各自配置在保护模式(limpmode)和刚性模式(rigidmode)中的一个模式中。在一些实施例中，铰接式探头包括至少一个转向缆。至少一个转向缆可以终止在靠近铰接式探头的远端的区域处。在一些实施例中，功能元件包括从下述组中选择的一个或多个：抓握器、爪、刀具、刀、烧蚀器、灼烧器、药物递送装置、辐射源、心电图电极、压力传感器、血液传感器、相机、磁体、加热元件和低温(cryogenic)元件。在一些实施例中，功能元件包括第一工具护套(sheath)空腔，且工具轴包括第二工具护套空腔。外科工具可以被被构造和布置成提供用于第二外科工具进入的空腔路径。第一工具护套空腔和第二工具护套空腔可以连接以形成空腔路径。空腔路径的区域可对应于工具轴的铰接区域。在一些实施例中，外科工具包括锁定设备，其构造并布置成锁定功能元件的铰接位置。在一些实施例中，外科工具包括锁定设备，其构造并布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外科工具，包括：细长的第一组件；以及细长的第二组件，该细长的第二组件包括：细长的支撑元件；可相对于所述支撑元件移动的细长的激活元件；以及被联接到所述激活元件的功能结构，所述功能结构的移动响应于所述激活元件的移动，其中由所述激活元件的移动所给予的力通过所述支撑元件与所述第一组件相隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.07 US 61/656,600;2012.08.09 US 61/681,340;1.一种外科工具，包括：细长的第一组件，其包括铰接区域；以及细长的第二组件，该细长的第二组件包括：细长的支撑元件；可相对于所述支撑元件移动的细长的激活元件；以及被联接到所述激活元件的功能结构，所述功能结构的移动响应于所述激活元件的移动，其中由所述激活元件的移动所给予的力通过所述支撑元件与所述第一组件相隔离，其中所述第二组件还包括被联接到所述支撑元件的U形夹，并且其中所述外科工具还包括所述U形夹和所述第一组件的远端之间的纵向间隙，并且第二组件与第一组件相连接，从而使得支撑元件相对于第一组件是可移动的。2.如权利要求1所述的外科工具，其中所述U形夹被联接至所述支撑元件的远端。3.如权利要求1所述的外科工具，其中所述U形夹的内表面被联接至所述支撑元件的外表面。4.如权利要求1所述的外科工具，其中所述U形夹被粘合到所述支撑元件。5.如权利要求4所述的外科工具，其中所述粘合包括粘合剂。6.如权利要求4所述的外科工具，其中所述U形夹被焊接到所述支撑元件。7.如权利要求4所述的外科工具，其中所述U形夹和所述支撑元件通过以下方式中的至少一项来联接：模锻、螺纹、销钉、卡扣配合、或者压入配合。8.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件沿所述支撑元件和所述U形夹的延伸方向自由移动。9.如权利要求1所述的外科工具，其中所述纵向间隙在纵向方向的尺寸形成为在由所述激活元件的移动给予所述力时阻止所述U形夹和所述第一组件的远端之间的接触。10.如权利要求9所述的外科工具，其中所述纵向间隙的尺寸确保了对所给予的力的隔离。11.如权利要求9所述的外科工具，其中在给予所述力时，所述纵向间隙的尺寸提供了所述U形夹和所述第一组件的远端之间的空间。12.如权利要求9所述的外科工具，其中在给予所述力时，减小所述纵向间隙的尺寸。13.如权利要求1所述的外科工具，还包括位于所述纵向间隙中的可压缩材料。14.如权利要求13所述的外科工具，其中所述可压缩材料包括弹性体、聚合物或者它们的组合。15.如权利要求13所述的外科工具，其中所述可压缩材料包括以下各项中的至少一项：橡胶、泡沫、海绵材料，或者它们的组合。16.如权利要求1所述的外科工具，还包括位于所述纵向间隙中的可压缩元件。17.如权利要求16所述的外科工具，其中所述可压缩元件包括以下各项中的至少一项：弹簧、可压缩盘片、弹性盘片、液压活塞、气动活塞、或者它们的组合。18.如权利要求1所述的外科工具，其中所述U形夹包括底部和从所述底部延伸出的凸起。19.如权利要求18所述的外科工具，其中所述凸起延伸到所述第一组件的远端的凹处中。20.如权利要求19所述的外科工具，其中所述凹处包括内端壁和侧壁。21.如权利要求20所述的外科工具，其中纵向间隙在所述凸起和所述凹处的所述内端壁之间。22.如权利要求18所述的外科工具，其中所述底部比所述凸起宽。23.如权利要求18所述的外科工具，其中纵向间隙在所述U形夹的底部和所述第一组件的远端之间。24.如权利要求18所述的外科工具，所述底部的外部宽度等于所述第一组件的远端的外部宽度。25.如权利要求18所述的外科工具，其中所述凸起具有圆柱形外表面并且所述第一组件的远端具有圆柱形内表面。26.如权利要求25所述的外科工具，其中所述凸起的圆柱形外表面包括至少一个第一平坦部分，该第一平坦部分与所述第一组件的远端的内表面的相应第二平坦部分相对齐。27.如权利要求26所述的外科工具，其中所述第一和第二平坦部分的对齐阻止了所述第二组件相对于所述第一组件的扭转。28.如权利要求1所述的外科工具，其中所述U形夹包括用于接纳所述功能结构的壳体。29.如权利要求28所述的外科工具，其中所述激活元件在所述壳体处被联接至所述功能结构。30.如权利要求29所述的外科工具，其中所述壳体的尺寸形成为准许所述功能结构在所述功能结构的移动期间相对于所述壳体展开和收紧。31.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件包括沿所述支撑元件的延伸方向延伸的腔。32.如权利要求31所述的外科工具，其中所述激活元件可滑动地放置于所述支撑元件的腔中。33.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件在所述支撑元件的延伸方向上与所述支撑元件可滑动地连接。34.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件被构造和布置为线圈。35.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件被构造和布置为杆。36.如权利要求35所述的外科工具，其中所述杆在所述支撑元件的延伸方向上具有有限的压缩度并且在相对于延伸方向的横向方向上是弹性的。37.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件被构造和布置为空心管。38.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件包括多个链的布置。39.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件在所述支撑元件的延伸方向上具有有限的压缩度并且在相对于延伸方向的横向方向上是弹性的。40.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件吸收由所述激活元件的移动所给予的所述力所产生的负荷。41.如权利要求1所述的外科工具，其中所述支撑元件在由所述激活元件的移动给予所述力时阻止力被施加至所述第一组件。42.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件相对于所述支撑元件可自由移动。43.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件在所述支撑元件内自由移动。44.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件邻近所述支撑元件的外表面自由移动。45.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件的移动由所述外科工具的近端处的手柄引发。46.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件被构造和布置为导线。47.如权利要求46所述的外科工具，其中所述导线被构造和布置为递送能量和/或数据。48.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件被构造和布置为线缆。49.如权利要求1所述的外科工具，其中所述激活元件被构造和布置为光纤。50.如权利要求49所述的外科工具，其中所述光纤被构造和布置为递送能量和/或数据。51.如权利要求49所述的外科工具，其中所述激活元件包括光滑的外表面部分。52.如权利要求51所述的外科工具，其中所述光滑的外表面部分包括选自由以下材料组成的组中的材料：石墨；亲水涂料；表面积减小材质；以及它们的组合。53.如权利要求1所述的外科工具，其中所述功能结构包括以下各项中的至少一项：抓握器；爪；或刀。54.如权利要求53所述的外科工具，其中所述刀是剪刀或切刀。55.如权利要求1所述的外科工具，其中所述功能结构包括以下各项中的至少一项：药物递送装置、辐射源、心电图电极、压力传感器、血液传感器、相机、磁体、加热元件或低温元件。56.如权利要求55所述的外科工具，其中所述加热元件是烧蚀器或灼烧器。57.如权利要求1所述的外科工具，其中所述功能结构包括弹簧偏置的工具。58.如权利要求57所述的外科工具，其中所述弹簧偏置的工具进行操作以施加与所述激活元件的移动有关的力。59.如权利要求57所述的外科工具，其中所述弹簧偏置的工具进行操作以施加力来复位所述功能结构。60.如权利要求57所述的外科工具，其中所述弹簧偏置的工具进行操作以施加与由所述激活元件的移动所给予的力相反的力。61.如权利要求1所述的外科工具，其中所述功能元件被构造和布置为相对于所述第一组件的延伸方向铰接。62.如权利要求1所述的外科工具，其中所述功能结构包括致动活塞，该致动活塞联接至所述激活元件以将所述激活元件联接至所述功能结构。63.如权利要求62所述的外科工具，其中所述致动活塞位于所述第一组件的远端的内部空腔内。64.如权利要求63所述的外科工具，其中所述功能元件还包括联接至所述致动活塞的第一和第二致动链部件。65.如权利要求64所述的外科工具，其中所述第一和第二致动链部件包括选自由以下材料组成的组中的材料：金属；塑料；热塑性聚合物；液晶聚合物；以及它们的组合。66.如权利要求65所述的外科工具，其中所述金属为不锈钢；所述塑料为聚氯乙烯。67.如权利要求64所述的外科工具，其中所述功能元件还包括分别联接至所述第一和第二致动链部件的第一和第二爪部件。68.如权利要求67所述的外科工具，其中所述第一和第二爪部件包括选自由以下材料组成的组中的材料：金属、塑料、热塑性聚合物、液晶聚合物、以及它们的组合。69.如权利要求68所述的外科工具，其中所述金属为不锈钢；所述塑料为聚氯乙烯。70.如权利要求68所述的外科工具，其中所述致动活塞在所述内部空腔内的线性移动使得所述第一和第二爪部件打开和闭合。71.如权利要求1所述的外科工具，还包括手柄，该手柄在所述第一组件的近端处联接至所述支撑元件的近端。72.如权利要求71所述的外科工具，其中所述手柄控制所述外科工具。73.如权利要求71所述的外科工具，还包括至少一个转向线缆，该至少一个转向线缆操作来控制所述第一组件的铰接，其中所述至少一个转向线缆联接至所述手柄。74.如权利要求73所述的外科工具，还包括与所述手柄相连接的球窝结构，该球窝结构控制所述至少一个转向线缆的移动。75.如权利要求74所述的外科工具，还包括锁定结构，该锁定结构锁定所述球窝结构的位置。76.如权利要求75所述的外科工...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·塞尔瓦托·卡斯特罗，阿诺德·奥约拉，J·克里斯多夫·弗莱厄蒂，
申请(专利权)人：美的洛博迪克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US