外科系统以及配置外科系统的方法技术方案

示例实施方案涉及用于执行外科动作的设备、系统和方法。所述系统可以包括端口组件和器械臂组件。端口组件可以包括被形成为通过端口组件的中央进入通道以及多个锚定器端口。器械臂组件可以包括可固定到第一锚定器端口的肩节段、被固定到肩节段的第一臂节段、被固定到第一臂节段的肘节段、被固定到肘节段的第二臂节段、被固定到第二臂节段的腕节段、以及被固定到腕节段的端部执行器节段。图像捕捉组件可以包括图像捕捉设备和可多弯曲本体。可多弯曲本体可以可配置为在沿着可多弯曲本体的一个或更多个位置处、在多个弯曲部分中的一个或更多个中、以及在多个方向中的一个或更多个上弯曲。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用：本申请是2015年4月22日递交的美国申请No.14/693,207的部分继续申请，美国申请No.14/693,207要求2014年4月22日递交的美国临时申请No.61/982,717的优先权，所有这些申请的内容特此整个地(包括其中所包含的任何参考文献的内容和教导)通过引用被明确地并入。
本公开一般地涉及系统、设备和方法，更具体地，涉及用于经由单个切口或自然腔道执行手术的系统、设备和方法。
技术介绍
常规的外科手术一般将需要给患者开一个或更多个大切口以便外科团队执行外科动作。随着医学科学和技术的发展，大多数常规的开口外科手术大部分已经被微创外科(MIS)手术取代。关于计算机辅助和/或机器人外科技术的最近发展促使MIS发展，包将外科医生的期望动作转化为机器人器械在患者的体腔内部的运动的能力。
技术实现思路
尽管最近现代医学科学有所发展，但是在本公开中认识到，在现代外科技术和方法中遇到一个或更多个问题。例如，典型的MIS手术需要给患者开多个切口，以便允许经由这些切口进入以用于将摄像头(camera)和各种其他的腹腔镜器械插入到患者的体腔中。作为另一示例，由于锚定力和/或反作用力不足以抵抗在外科动作期间期望或有必要施加的力而稳定，外科机器人设备时常在外科手术期间遇到困难。在本公开中还认识到，外科机器人系统面临着为器械(诸如附连到外科机器人臂的切割或抓握器械)提供进入到患者的腹腔的全部的或者甚至大多数的部分、区域和/或象限的进入通道的困难。也就是说，在外科机器人臂被插入到患者的腹腔中并且准备好执行外科动作之后，附连到外科机器人臂的端部的器械通常限于仅进入患者的腹腔的某些部分、区域和象限。在又一示例中，已知的外科机器人系统通常对于患者的每一进入通道或开口(诸如切口或自然腔道)仅提供一个到两个之间的外科机器人臂。就这一点而言，将摄像头和各种腹腔镜器械插入到患者的腹腔中将需要一个或更多个附加的切口。作为另一示例，虽然已知的外科机器人系统已经被设计用于在患者的腹腔中执行方向向前的外科手术，但是这样的系统尚未被设计用于需要方向相反的外科手术的情况，并且当被应用于这些情况时可能会遇到问题。例如，这样的已知的外科机器人系统尚未被设计为通过自然腔道(诸如直肠或阴道)部署以供执行经自然腔道内窥镜外科手术(或NOTES)，诸如妇科盆腔和/或泌尿手术。这样的系统可能会遇到一个或更多个问题，诸如当插入到自然腔道中时不能进入某些器官、组织或其他外科手术部位。目前的示例实施方案一般地涉及用于解决外科机器人系统、设备和方法(包括以上和本文描述的那些)中的一个或更多个问题的系统、设备和方法。在示例性实施方案中，在本公开中描述了一种外科系统。该外科系统可以包括端口组件和器械臂组件。端口组件可以是细长结构，并且具有第一端部节段和第二端部节段。第一端部节段可以包括第一端部通道和第一闸组件。第一闸组件可以可配置为在允许通过第一端部通道进入的打开位置与阻止通过第一端部通道进入的关闭位置之间转变。第二端部节段可以包括第二端部通道、第二闸组件以及锚定器端口。第二端部通道可以基本上与第一端部通道对齐。第二闸组件可以可配置为在允许通过第二端部通道进入的打开位置与阻止通过第二端部通道进入的关闭位置之间转变。器械臂组件可以包括可固定到第二端部节段的锚定器端口的肩节段、被固定到肩节段的第一臂节段、被固定到第一臂节段的肘节段、被固定到肘节段的第二臂节段、被固定到第二臂节段的腕节段、以及被固定到腕节段的端部执行器节段。端部执行器节段可以包括端部执行器。在另一示例性实施方案中，描述了一种端口组件。该端口组件可以用在外科系统中。该外科系统可以包括用于执行外科动作的一个或更多个器械臂组件。端口组件可以包括第一端部节段和第二端部节段。第一端部节段包括第一端部通道和第一闸组件。第一闸组件可以可配置为在允许通过第一端部通道进入的打开位置与阻止通过第一端部通道进入的关闭位置之间转变。第二端部节段可以包括第二端部通道、第二闸组件以及锚定器端口。第二端部通道可以基本上与第一端部通道对齐。第二闸组件可以可配置为在允许通过第二端部通道进入的打开位置与阻止通过第二端部通道进入的关闭位置之间转变。锚定器端口可以可配置为可固定到器械臂组件中的一个。第一端部节段可以可配置为固定到外部锚定器。第一端部通道和第二端部通道可以可操作来与第一闸组件和第二闸组件合作以允许和不允许器械臂组件通过端口组件进入。在另一示例性实施方案中，描述了一种配置外科系统的方法。该方法可以包括提供端口组件。端口组件可以是细长结构，并且具有第一端部节段和第二端部节段。第一端部节段可以包括第一端部通道和第一闸组件。第一闸组件可以可配置为在允许通过第一端部通道进入的打开位置与阻止通过第一端部通道进入的关闭位置之间转变。第二端部节段可以包括第二端部通道、第二闸组件以及锚定器端口。第二端部通道可以基本上与第一端部通道对齐。第二闸组件可以可配置为在允许通过第二端部通道进入的打开位置与阻止通过第二端部通道进入的关闭位置之间转变。所述方法可以进一步包括提供器械臂组件。器械臂组件可以包括在器械臂组件的第一端部处的肩节段、被固定到肩节段的第一臂节段、被固定到第一臂节段的肘节段、被固定到肘节段的第二臂节段、被固定到第二臂节段的腕节段、以及在器械臂组件的与器械臂组件的第一端部相对的第二端部处的端部执行器节段。端部执行器节段可以被固定到腕节段。端部执行器节段可以包括端部执行器。所述方法可以进一步包括将端口组件的第二端部节段的至少一部分插入到患者的腔体中。所述方法可以进一步包括通过将端口组件的第一端部节段固定到外部锚定器来固定端口组件的位置。外部锚定器可以被固定到固定定位的对象。所述方法可以进一步包括将第一闸组件和第二闸组件中的至少一个配置为在关闭位置上，以便分别阻挡第一端部通道和第二端部通道中的至少一个。所述方法可以进一步包括执行患者的腔体的注气。所述方法可以进一步包括将第一闸组件配置为在打开位置上，并且将第二闸组件配置为在关闭位置上。所述方法可以进一步包括将器械臂组件插入通过第一端部通道。所述方法可以进一步包括在器械臂组件被插入通过第一闸组件之后将第一闸组件配置为在关闭位置上。所述方法可以进一步包括将第二闸组件配置为在打开位置上。所述方法可以进一步包括将器械臂组件插入通过第二闸组件。所述方法可以进一步包括在器械臂组件已经通过第二闸组件之后将第二闸组件配置为在关闭位置上。所述方法可以进一步包括将器械臂组件的肩节段固定到端口组件的所述多个锚定器端口中的一个。附图说明为了更完整地理解本公开、示例实施方案及其优点，现在参照结合附图进行的以下描述，在附图中，相似的标号指示相似的特征，并且：图1A是外部锚定器的示例实施方案的透视图的图示；图1B是附连到端口组件的示例实施方案的外部锚定器的示例实施方案的透视图的另一图示；图2A是具有一个端口组件、一个器械臂组件以及一个图像捕捉组件的、被配置在方向相反的位置上的外科设备的示例实施方案的透视图的图示；图2B是具有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外科系统，所述外科系统包括：端口组件，所述端口组件是细长结构，所述端口组件具有被形成为通过所述端口组件的中央进入通道以及多个锚定器端口；器械臂组件，所述器械臂组件具有：肩节段，所述肩节段可固定到所述多个锚定器端口之中的第一锚定器端口；第一臂节段，所述第一臂节段被固定到所述肩节段；肘节段，所述肘节段被固定到所述第一臂节段；第二臂节段，所述第二臂节段被固定到所述肘节段；腕节段，所述腕节段被固定到所述第二臂节段；以及端部执行器节段，所述端部执行器节段被固定到所述腕节段，所述端部执行器节段具有端部执行器；以及图像捕捉组件，所述图像捕捉组件包括图像捕捉设备和可多弯曲本体；其中所述可多弯曲本体可配置为在沿着所述可多弯曲本体的一个或更多个位置处、在多个弯曲部分中的一个或更多个中、以及在多个方向中的一个或更多个上弯曲；并且其中所述可多弯曲本体可固定到所述多个锚定器端口之中的第二锚定器端口。

【技术特征摘要】
2015.04.22 US 14/693,207;2016.02.16 US 15/044,8951.一种外科系统，所述外科系统包括：
端口组件，所述端口组件是细长结构，所述端口组件具有被形成为通过所述端口组件
的中央进入通道以及多个锚定器端口；
器械臂组件，所述器械臂组件具有：
肩节段，所述肩节段可固定到所述多个锚定器端口之中的第一锚定器端口；
第一臂节段，所述第一臂节段被固定到所述肩节段；
肘节段，所述肘节段被固定到所述第一臂节段；
第二臂节段，所述第二臂节段被固定到所述肘节段；
腕节段，所述腕节段被固定到所述第二臂节段；以及
端部执行器节段，所述端部执行器节段被固定到所述腕节段，所述端部执行器节
段具有端部执行器；以及
图像捕捉组件，所述图像捕捉组件包括图像捕捉设备和可多弯曲本体；
其中所述可多弯曲本体可配置为在沿着所述可多弯曲本体的一个或更多个位置处、在
多个弯曲部分中的一个或更多个中、以及在多个方向中的一个或更多个上弯曲；并且
其中所述可多弯曲本体可固定到所述多个锚定器端口之中的第二锚定器端口。
2.如权利要求1所述的外科系统，其中所述器械臂组件可配置为提供至少7个自由
度。
3.如权利要求2所述的外科系统，其中所述器械臂组件包括实现每个自由度的至少
一个集成电机。
4.如权利要求3所述的外科系统，其中所述器械臂组件包括与所述至少一个集成电
机进行通信的集成力和/或触觉反馈子系统。
5.如权利要求1所述的外科系统，
其中所述肩节段可配置为提供至少两个自由度；并且
其中，当所述肩节段被固定到所述端口组件的所述第一锚定器端口时，所述肩节段可
配置为以使所述器械臂组件在方向向前的位置和方向相反的位置之间转变的这样的方式
运动。
6.如权利要求1所述的外科系统，
其中所述图像捕捉组件的所述可多弯曲本体包括多个嵌入线；并且
其中所述图像捕捉组件的所述可多弯曲本体被配置为通过控制所述嵌入线中的一个
或所述嵌入线的组合的长度而在多个位置中的一个或更多个处、在多个弯曲部分中的一个
或更多个中、和/或在多个方向中的一个或更多个上弯曲。
7.如权利要求1所述的外科系统，其中所述图像捕捉组件包括高清(HD)3维(3-D)
视频摄像头。
8.如权利要求1所述的外科系统，
还包括抽吸组件，所述抽吸组件包括第二可多弯曲本体以及在所述第二可多弯曲本体
的端部处的可操作来施加负压力的抽吸端口；
其中所述第二可多弯曲本体可配置为在沿着所述第二可多弯曲本体的多个位置中的
一个或更多个处、在多个弯曲部分中的一个或更多个中、和/或在多个方向中的一个或更
多个上弯曲；并且
其中所述第二可多弯曲本体可固定到所述多个锚定器端口之中的第三锚定器端口。
9.如权利要求1所述的外科系统，
还包括辅助臂组件，所述辅助臂组件包括第二可多弯曲本体以及在所述第二可多弯曲
本体的端部处的器械；
其中所述第二可多弯曲本体可配置为在沿着所述第二可多弯曲本体的多个位置中的
一个或更多个处、在多个弯曲部分中的一个或更多个中、和/或在多个方向中的一个或更
多个上弯曲；并且
其中所述第二可多弯曲本体可固定到所述多个锚定器端口之中的第三锚定器端口。
10.如权利要求1所述的外科系统，还包括可固定到所述端口组件的第二器械臂组件，
所述第二器械臂组件具有：
第二肩节段，所述第二肩节段可固定到所述第二端部节段的第三锚定器端口；
第二第一臂节段，所述第二第一臂节段被固定到所述第二肩节段；
第二肘节段，所述第二肘节段被固定到所述第二第一臂节段；
第二第二臂节段，所述第二第二臂节段被固定到所述第二肘节段；
第二腕节段，所述第二腕节段被固定到所述第二臂节段；以及
第二端部执行器节段，所述第二端部执行器节段被固定到所述第二腕节段，所述第二
端部执行器节段具有第二端部执行器。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨重光，
申请(专利权)人：香港生物医学工程有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81