旋转振荡和线性往复运动手术工具制造技术

本发明专利技术公开了一种外科手术工具(30)，其具有变速器(35)，该变速器具有一对驱动器(37、39)，所述一对驱动器彼此耦接，以摆动和往复运动的方式驱动切割工具(38)。传动装置由与传动装置之一相连的电动机(52)驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转振荡和线性往复运动手术工具
本专利技术涉及一种具有切割器的电动手术工具，所述切割器适于改变诸如骨骼，软骨和椎间盘的组织。该工具影响切割器的旋转振动和纵向往复运动。
技术介绍
现有技术已经提供了具有旋转切割器的手术工具，该旋转切割器适于改变患者体内的组织，例如骨骼，软骨和椎间盘。但是，如果切割器遇到诸如肌肉和神经之类的纤维组织，则这样的工具会带来问题。这样的纤维组织可以包裹在切割器周围并且由此被损坏。现有技术还提供了用于这种外科手术过程的振荡旋转工具，但是由于用于实现切割器振荡的机构，用于在切割器旋转期间实现切割器振荡的机构不能平稳地工作。我们共同待决的申请代表了这种振动工具的进步：美国非临时专利申请号13/469,665，2012年5月11日提交，题为“RotaryOscillator'sOscillatorBone，软骨和磁盘去除工具组件”。2013年4月18日提交的美国国际申请PCT/US2013/037071，标题为“旋转振荡的骨，软骨和磁盘去除工具组件”；于2012年10月8日提交的，标题为“用于骨，软骨和盘的切除的切割工具”的美国非临时专利申请13/647,101，并于2016年1月12日发布，现在授权的专利号为9,232,953；2013年10月3日提交的美国国际申请PCT/US2013/063182，标题为“切割骨骼，软骨和磁盘的切割工具”；2017年2月17日提交的题为“SurgicalRotaryTool”的美国临时专利申请第62/460,481号；2018年2月13日提交的题为“SurgeryRotaryTool”的美国非临时专利申请第15/895,352号；2016年11月17日提交的题为“RotaryOscillatorSurgicalTool”的美国临时专利申请第62/423,624号；2017年11月16日提交的题为“RotaryOscillatorSurgicalTool”的美国非临时申请No.15/814,891；2016年11月17日提交的题为“RoboticSurgicalSystem”的美国临时专利申请第62/423,651号；2016年11月17日提交的题为“RoboticSurgicalSystem”的美国临时专利申请第62/423,677号；以及申请日为2017年11月17日，名称为“RoboticSurgicalSystemandMethod”的美国非临时专利申请No.15/816,861的内容。上述每个参考申请的内容均通过引用整体并入本文。这样的工具通常小巧轻便，几乎没有驱动机构的空间。它们倾向于以高切割速度进行操作，以提高切割效率并由外科医生控制。振荡约为每分钟10,000次振荡(每分钟5,000个轨道)。往复速度优选相同。振荡是切割器从一个极限旋转位置到另一极限旋转的运动。往复运动是指切割器从一个线性运动极限到另一个线性运动极限的运动。切刀的配置和要去除的材料将决定切刀的速度。由于高速且需要精确的放置和切割，因此工具需要在运行时保持平稳且几乎没有振动。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，外科手术工具设置有壳体，可操作地连接至电动机以实现轴的振荡旋转的切割器支撑轴，以及配置在电动机和轴之间的驱动变速器，以实现轴和安装在轴上的切刀的振荡旋转运动以及同时线性往复运动。本专利技术的目的是提供一种振动/往复运动驱动变速器，其利用第一驱动器来实现切割器的旋转振荡并且同时实现对第二驱动器的驱动，该第二驱动器可操作以增加切割器的纵向往复运动。本专利技术的又一个目的是提供一种振动/往复运动驱动变速器，该变速器利用齿条和小齿轮装置实现第一和第二驱动器之间的驱动连接。本专利技术的又一个目的是提供一种往复运动的驱动器，该往复运动的驱动器连接到振动产生驱动器上，以在切割器轴振荡时实现切割器轴的同时纵向往复运动。本专利技术的又一个目的是提供一种结构简单的变速器。通过以下结合任何附图的描述，本专利技术的其他目的和优点将变得显而易见，其中，通过图示和示例的方式阐述了本专利技术的某些实施例。本文包含的任何附图构成本说明书的一部分，包括本专利技术的示例性实施方式，并且示出了本专利技术的各种目的和特征。附图说明图1是手术用组织去除工具的立体图。图2是图1的手术工具的局部剖切透视图。图3是表示图1所示的手术工具的内部的详细结构的分解立体图。图4是图1所示的手术工具的内部的细节的俯视图。图5是局部侧视图，示出了图1所示的手术工具中的两个驱动器。图6A-6C示出了外科手术工具中第二驱动器的部件的各种旋转位置，其影响切割工具的往复运动。图7A1-7A9示出了变速器的万向型第一驱动器。图7B1-7B4示出了图7A1-7A9的万向节驱动器，并且还包括第一驱动器的输出和第二驱动器的输入。图8是驱动变速器的一个实施例的局部透视图。图9是图5中所示的变速器的局部侧视图。图10是类似于图8所示的驱动变速器的局部透视图。图11是类似于图8所示的驱动变速器的另一实施例的局部透视图，但具有替代的第二驱动器。图12是驱动变速器的局部透视图，示出了图11中各部分的细节。图13是驱动变速器的另一实施例的局部透视图。图14是图13所示的驱动变速器的一部分的局部分解立体图。图15是图13的驱动变速器的一部分的局部透视图。图16是图13的驱动变速器的一部分的局部透视图。图17是驱动变速器的又一个实施例的一部分的局部透视图。18A至图18D是图17的变速器的各部分的局部透视图，其示出了第二驱动器的各部分的顺序位置，该顺序地实现了切割器轴和相关切割器的往复运动。具体实施方式附图标记30通常表示旋转振荡和往复式手术工具，其尤其用于修改和/或去除诸如骨头，软骨和椎间盘材料的硬组织。手术工具30被示为具有外壳32的手持式工具，该外壳32提供了手柄34，该手柄34用于在手术过程中手动抓握工具30以供使用。尽管示出了手柄34的一种形状和样式，但是可以提供任何合适的形状和样式。例如，可以添加直角手枪握把。还应理解，手柄34可从手持形状重新配置为用于将工具30安装至诸如6轴或7轴机器人之类的外科机器人(诸如由制造的那些)的配置。此外，外壳的前部较窄，可用于较小的铅笔状“精密握把”，而较大的其余部分的尺寸可在用户的手部(例如食指和拇指之间的腹板区域)保持平衡，以允许更好的控制，减少疲劳。工具30可用于诸如脊柱外科手术之类的外科手术中，其中诸如骨头，软骨和椎间盘材料之类的优选为非纤维组织类型的组织可被修改或诸如从患者的脊柱中移除。工具30具有输出轴36，该输出轴通过具有两个驱动器部件的驱动变速器35被驱动以围绕轴36的纵向轴线的两个交替方向的振荡方式旋转，该驱动变速器包括产生第一驱动器37的振动的轴36。轴36设有定位并固定到轴36的远端部分的切削工具38。切削工具38像轴36一样被驱动以沿交替方向(振荡)旋转，其中角位移的范围有限。旋转例如在大约9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外科手术工具，其具有旋转振荡并线性往复运动的切割器，所述外科手术工具包括：/n一个手柄；/n与所述手柄相关的电动机；/n可操作地连接到所述电动机的变速器，所述电动机可操作用于选择性地驱动所述变速器；/n切割器轴，在其远端具有切割器，所述切割器轴被安装用于同时振荡旋转和线性往复运动，所述切割器轴联接至变速器以实现所述切割器轴的运动；并且其中/n所述变速器具有第一驱动器，所述第一驱动器联接至所述电动机并且可操作以实现切割器轴的旋转振荡，所述变速器具有第二驱动器，所述第二驱动器联接至所述第一驱动器，该第二驱动器在其下游操作，所述第二驱动器联接至所述切割器轴并且可操作以实现切割器轴的线性往复运动，并将所述旋转振荡驱动力从所述第一驱动器传递到所述切割器轴。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171023 US 62/575,7751.一种外科手术工具，其具有旋转振荡并线性往复运动的切割器，所述外科手术工具包括：
一个手柄；
与所述手柄相关的电动机；
可操作地连接到所述电动机的变速器，所述电动机可操作用于选择性地驱动所述变速器；
切割器轴，在其远端具有切割器，所述切割器轴被安装用于同时振荡旋转和线性往复运动，所述切割器轴联接至变速器以实现所述切割器轴的运动；并且其中
所述变速器具有第一驱动器，所述第一驱动器联接至所述电动机并且可操作以实现切割器轴的旋转振荡，所述变速器具有第二驱动器，所述第二驱动器联接至所述第一驱动器，该第二驱动器在其下游操作，所述第二驱动器联接至所述切割器轴并且可操作以实现切割器轴的线性往复运动，并将所述旋转振荡驱动力从所述第一驱动器传递到所述切割器轴。


2.根据权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述第二驱动器包括与所述切割器轴相关联并且可操作以响应于由所述第一驱动器引起的所述切割器轴的旋转振动而实现所述切割器轴的往复运动的螺旋轴承。


3.根据权利要求2所述的外科手术工具，其中，所述螺旋轴承包括内座圈，所述内座圈固定至所述切割器轴并且可操作以与所述切割器轴一起旋转和振荡地运动。


4.根据权利要求3所述的外科手术工具，其中，所述螺旋轴承包括与所述内座圈相关联的外座圈以及保持在所述内座圈和外座圈之间的多个轴承球。


5.根据权利要求4所述的外科手术工具，其中，所述外座圈被固定以防止相对于所述手柄运动。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·L·波纳，J·D·拉克，J·S·斯盖尔斯，
申请(专利权)人：彼得·L·波纳，
类型：发明
国别省市：美国;US