具有带超声刀的旋转端部执行器组件的外科装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了具有用于处理组织的旋转端部执行器组件的外科装置和系统。还提供了用于使用该外科装置和系统的方法。

Surgical device and system with rotating end actuator assembly with ultrasonic scalpel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带超声刀的旋转端部执行器组件的外科装置和系统
本专利技术提供了具有旋转端部执行器组件的外科装置和系统及其使用方法，以用于处理组织。
技术介绍
多种外科装置包括端部执行器组件，该端部执行器具有刀元件，该刀元件以超声频率振动以切割和/或密封组织(例如通过使组织细胞中的蛋白质变性)。这些器械包括将电功率转换成超声振动的压电元件，该超声振动沿着声波导传送到刀元件。可通过外科医生的技术以及对功率电平、刀刃、组织牵引力和刀压力的调节来控制切割和凝固的精度。在这些外科装置的使用期间，端部执行器组件的运动对于充分触及组织可为重要的。在机器人外科手术中，端部执行器组件的运动还可有利于外科医生的手和端部执行器组件的协调运动。任何运动的缺乏均可导致使用者错误的各种机会，例如，组织的切割或密封不充分以及外科手术期间对解剖结构的意外损坏。因此，能够期望的是使端部执行器组件以六个运动度(例如，浪涌、起伏、摇摆、横摆、俯仰和滚动)移动。因此，尽管存在现有技术，但仍需要用于治疗组织的改进的外科装置和系统及方法。
技术实现思路
本专利技术提供了外科装置和系统及其使用方法。在一个示例性实施方案中，提供了一种外科装置，该外科装置可包括具有定位在其中的超声换能器的外壳、从外壳延伸的器械轴、以及具有夹紧元件和超声刀的端部执行器组件。器械轴可包括具有可关节运动的区域和不可关节运动的区域的外套筒、波导、以及具有能够联接到夹紧元件的内套筒的旋转组件。端部执行器可位于外套筒的远侧端部处。波导可与超声换能器声学地联接，其中可关节运动的区域的一部分可与波导的柔性部分对齐。超声刀能够与波导声学连通。内套筒可具有多段螺旋狭槽和容纳在其中的销，使得销可被构造成能够在力施加到操作地联接到销的输入部时选择性地在多段螺旋狭槽内滑动，从而致使夹紧元件相对于超声刀旋转。在一个方面，外壳能够附接到机器人系统。在一些实施方案中，多段螺旋狭槽可包括在过渡点处相交的至少两个通道段，使得销能够在至少两个通道内平移以使内套筒旋转约1度至约360度。在此类实施方案中，销能够在远侧方向上在至少两个通道段中的第一通道段内平移，以使内套筒在第一旋转方向上旋转约1度至约180度。在一个实施方案中，销可在近侧方向上在至少两个通道段中的第二通道段内平移，以使内套筒在第一旋转方向上旋转约180度至约360度。在此类实施方案中，销可在第二通道段内沿远侧方向平移，以使内套筒在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转约1度至约180度。在一个实施方案中，销可在第一通道段内沿近侧方向平移，以使内套筒在第二旋转方向上旋转约180度至约360度。在一些实施方案中，器械轴可包括联接到端部执行器组件的夹紧组件。夹紧组件可被构造成能够驱动夹紧元件相对于器械轴的运动，使得夹紧元件能够选择性地朝向和远离超声刀移动。在一些方面，该装置还可包括关节运动组件，该关节运动组件可被构造成能够选择性地将端部执行器组件从与纵向轴线对齐的位置偏转至未与纵向轴线对齐的位置，其中纵向轴线沿着外套筒的不可关节运动的区域延伸。在另一个示例性实施方案中，提供了机器人外科系统，该机器人外科系统可包括具有设置在其中的马达的机电臂、安装到机电臂的器械外壳，其中器械外壳可具有设置在其中的超声换能器、从外壳延伸的器械轴、以及具有钳口和超声刀的端部执行器组件。器械轴可包括外套筒，该外套筒具有在其远侧端部处形成的端部执行器组件。器械轴还可包括声学地联接到超声换能器并延伸穿过器械轴的可关节运动超声波导、具有能够操作地联接到马达的第一致动器杆的致动组件、以及具有内套筒的旋转组件。超声刀能够声学地联接到可关节运动的超声波导。内套筒可包括第一基本上螺旋状狭槽和第二基本上螺旋状狭槽以及容纳在基本上螺旋相交的狭槽中的一个内的销，其中第一基本上螺旋状狭槽和第二基本上螺旋状狭槽在过渡点处彼此相交。致动组件能够操作地联接到钳口，并且第一致动器杆可被构造成能够相对于外轴轴向平移，以在第一基本上螺旋状狭槽和第二基本上螺旋状狭槽内滑动销，以在超声刀保持静止时选择性地旋转钳口。在一个方面，过渡点可被构造成能够允许销从第一基本上螺旋状狭槽滑动至第二基本上螺旋状狭槽，使得内套筒能够连续地旋转约1度至约360度。在一些方面，销能够在第一基本上螺旋状狭槽内沿远侧方向平移以在第一旋转方向上旋转内套筒，并且销能够在第二基本上螺旋状狭槽内沿近侧方向平移以在第一旋转方向上进一步旋转内套筒。在此类方面，销能够在第二基本上螺旋状狭槽内沿远侧方向平移以在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转内套筒，并且销能够在第一基本上螺旋状狭槽内沿近侧方向平移以在第二旋转方向上进一步旋转内套筒。在一些方面，器械轴可包括具有钳口拉动件的夹紧组件，该拉动件可被构造成能够相对于外套筒轴向平移，从而使钳口打开和闭合，以便将组织夹持在钳口和超声刀之间。在一些方面，该装置还可包括关节运动组件，该关节运动组件可被构造成能够将端部执行器组件从与纵向轴线对齐的位置偏转至未与纵向轴线对齐的位置，其中纵向轴线沿外套筒的不可关节运动段延伸。本专利技术还提供了使用外科装置和系统的方法。在一个实施方案中，该方法可包括将具有端部执行器组件的外科装置导向至手术部位。端部执行器组件能够操作地联接到器械轴，该器械轴包含超声波导和旋转组件。端部执行器组件可具有超声刀和夹紧元件。旋转组件可包括能够操作地联接到夹紧元件的内套筒。内套筒可包括至少两个基本上螺旋状狭槽和可被构造成能够在至少两个基本上螺旋状狭槽内滑动的销。该方法还可包括相对于超声刀选择性地旋转夹紧元件，选择性地致动夹紧组件以使夹紧元件朝向超声刀移动，从而向设置在夹紧元件和超声刀之间的组织施加夹持力，以及将超声能量传输到超声刀以处理夹持在夹紧元件和超声刀之间的组织。在一些方面，该方法还可包括选择性地使器械轴关节运动，使得端部执行器组件能够相对于从外壳延伸的器械轴的近侧部分的纵向轴线成角度取向。在此类方面，夹紧元件能够在夹紧元件处于关节运动状态时旋转。在一个方面，夹紧元件能够在约1度至约360度的范围内旋转。在另一方面，器械轴能够附接到机器人外科系统。附图说明通过以下结合附图所作的详细描述，将更充分地理解本专利技术，在附图中：图1为外科装置的示例性实施方案的局部透明透视图，该外科装置具有旋转组件，该旋转组件具有内套筒；图2A为图1的外科装置的远侧部分的局部透明放大透视图；图2B为图2A的外科装置的远侧端部的局部分解图；图3A为图1的外科装置的近侧部分的局部透明顶视图；图3B为图3A的外科装置的近侧部分的局部透明底视图；图4为包括机电臂的外科机器人系统的示例性实施方案的透视图，该机电臂具有安装到其上并且无线地联接到控制系统的图1的外科装置；图5A为外科装置的远侧部分的另一示例性实施方案的局部透明透视，该外科装置具有旋转组件，该旋转组件具有内套筒；图5B为图5A的外科装置的远侧端部的局部分解图；图6为图5A的旋转组件的内套筒的一部分的放大视图，示出了销本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外科装置，包括：/n外壳，所述外壳具有定位在其中的超声换能器；/n器械轴，所述器械轴从所述外壳延伸，所述器械轴包括具有可关节运动的区域和不可关节运动的区域的外套筒，所述器械轴还包括，/n波导，所述波导与所述超声换能器声学地联接，其中所述可关节运动的区域的一部分与所述波导的柔性部分对齐，以及/n旋转组件，所述旋转组件具有内套筒；以及/n端部执行器组件，所述端部执行器组件位于所述外套筒的远侧端部处，所述端部执行器组件具有夹紧元件和与所述波导声学连通的超声刀，/n其中所述内套筒联接到所述夹紧元件，所述内套筒具有多段螺旋狭槽和容纳在其中的销，使得所述销被构造成能够在力施加到操作地联接到所述销的输入部时选择性地在所述多段螺旋狭槽内滑动，从而致使所述夹紧元件相对于所述超声刀旋转。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170719 US 15/654,428;20180320 US 15/926,751;20181.一种外科装置，包括：
外壳，所述外壳具有定位在其中的超声换能器；
器械轴，所述器械轴从所述外壳延伸，所述器械轴包括具有可关节运动的区域和不可关节运动的区域的外套筒，所述器械轴还包括，
波导，所述波导与所述超声换能器声学地联接，其中所述可关节运动的区域的一部分与所述波导的柔性部分对齐，以及
旋转组件，所述旋转组件具有内套筒；以及
端部执行器组件，所述端部执行器组件位于所述外套筒的远侧端部处，所述端部执行器组件具有夹紧元件和与所述波导声学连通的超声刀，
其中所述内套筒联接到所述夹紧元件，所述内套筒具有多段螺旋狭槽和容纳在其中的销，使得所述销被构造成能够在力施加到操作地联接到所述销的输入部时选择性地在所述多段螺旋狭槽内滑动，从而致使所述夹紧元件相对于所述超声刀旋转。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多段螺旋狭槽包括至少两个通道段，所述至少两个通道段在过渡点处相交，使得所述销在所述至少两个通道内平移以使所述内套筒旋转约1度至约360度。


3.根据权利要求2所述的装置，其中所述销在所述至少两个通道段中的第一通道段内沿远侧方向平移，以使所述内套筒在第一旋转方向上旋转约1度至约180度。


4.根据权利要求3所述的装置，其中所述销在所述至少两个通道段中的第二通道段内沿近侧方向平移，以使所述内套筒在所述第一旋转方向上旋转约180度至约360度。


5.根据权利要求4所述的装置，其中所述销在所述第二通道段内沿远侧方向平移，以使所述内套筒在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转约1度至约180度。


6.根据权利要求5所述的装置，其中所述销在所述第一通道段内沿近侧方向平移，以使所述内套筒在所述第二旋转方向上旋转约180度至约360度。


7.根据权利要求1所述的装置，其中所述器械轴包括联接到所述端部执行器组件的夹紧组件，所述夹紧组件被构造成能够驱动所述夹紧元件相对于所述器械轴的运动，使得所述夹紧元件选择性地朝向和远离所述超声刀运动。


8.根据权利要求1所述的装置，还包括关节运动组件，所述关节运动组件被构造成能够将所述端部执行器组件从与纵向轴线对齐的位置选择性地偏转至未与所述纵向轴线对齐的位置，其中所述纵向轴线沿着所述外套筒的所述不可关节运动的区域延伸。


9.根据权利要求1所述的装置，其中所述外壳附接到机器人外科系统。


10.一种机器人外科系统，包括：
机电臂，所述机电臂具有设置在其中的马达；
器械外壳，所述器械外壳安装到所述机电臂，所述器械外壳具有设置在其中的超声换能器；
器械轴，所述器械轴从所述外壳延伸，所述器械轴包括外套筒并且还包括，
可关节运动的超声波导，所述可关节运动的超声波导声学地联接到所述超声换能器并且延伸穿过所述器械轴，
致动组件，所述致动组件具有操作地联接到所述马达的第一致动器杆；
旋转组件，所述旋转组件具有包括第一基...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·库蒂，D·哈里斯，C·P·布德罗，
申请(专利权)人：爱惜康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US