关节运动式医疗器械制造技术

某些方面涉及关节运动式医疗器械和对应的系统和技术。关节运动式医疗器械可包括细长轴，该细长轴具有两个轴节段和定位在这两个轴节段之间的弯曲节段。该器械可包括定位在轴的近侧端部处的关节运动柄部以及定位在关节运动柄部内并且被构造成使第一弯曲节段进行关节运动的一个或多个马达。该器械还可包括联接到轴的插入柄部，该插入柄部使得轴能够相对于插入柄部平移。插入柄部平移。插入柄部平移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】关节运动式医疗器械
[0001]优先权申请
[0002]本申请要求2018年9月26日提交的美国临时专利申请62/736,643的优先权，该申请以引用方式并入本文。


[0003]本文所公开的系统和方法涉及医疗器械，并且更具体地讲，涉及能够被配置用于在机器人医疗规程期间使用的关节运动式医疗器械。

技术介绍

[0004]医学规程诸如腹腔镜手术可涉及进入患者的内部区域并使患者的内部区域可视化。在腹腔镜检查规程中，医疗器械可通过腹腔镜式入口插入内部区域中。
[0005]在某些规程中，机器人使能的医疗系统可用于控制器械及其端部执行器的插入和/或操纵。机器人使能的医疗系统可包括机器人臂或其他器械定位装置。机器人使能医疗系统还可包括用于在规程期间控制器械的定位的控制器。

技术实现思路

[0006]本公开的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，这些创新方面中没有一个独自负责本文所公开的期望属性。
[0007]在第一方面，医疗器械包括：细长轴，该细长轴在近侧端部和远侧端部之间延伸；第一弯曲节段，该第一弯曲节段定位在细长轴的近侧端部和远侧端部之间；关节运动柄部，该关节运动柄部定位在轴的近侧端部处；和一个或多个马达，该一个或多个马达定位在关节运动柄部内并且被构造成使第一弯曲节段进行关节运动。
[0008]在一些实施方案中，医疗器械还可以任何组合包括以下特征中的一者或多者：(a)联接到轴的插入柄部，其中该插入柄部被构造成致使轴相对于插入柄部平移；(b)其中第一弯曲节段包括多连接件腕部，该多连接件腕部包括两个或更多个连接件，每对连续连接件包括其间的一个或多个关节；(c)其中一个或多个关节中的每个关节包括滚动关节；(d)第一弯曲节段包括近侧俯仰关节和远侧俯仰关节，该近侧俯仰关节和该远侧俯仰关节被构造成允许第一弯曲节段沿俯仰方向进行关节运动，并且关节运动柄部包括近侧俯仰滑轮和远侧俯仰滑轮，该近侧俯仰滑轮通过第一牵拉线连接到近侧俯仰关节，该远侧俯仰滑轮通过第二牵拉线连接到远侧俯仰关节，其中远侧俯仰滑轮的远侧俯仰滑轮半径大于近侧俯仰滑轮的近侧俯仰滑轮半径；(e)第一弯曲节段包括近侧俯仰关节和远侧俯仰关节，该近侧俯仰关节和该远侧俯仰关节被构造成允许第一弯曲节段沿俯仰方向进行关节运动，并且关节运动柄部包括近侧俯仰滑轮和远侧俯仰滑轮，该近侧俯仰滑轮通过第一牵拉线连接到近侧俯仰关节，该远侧俯仰滑轮通过第二牵拉线连接到远侧俯仰关节，其中远侧俯仰滑轮半径不同于近侧俯仰滑轮半径，使得近侧俯仰关节和远侧俯仰关节在该近侧俯仰滑轮和该远侧俯仰滑轮的致动下以基本上相同的速率改变；(f)其中定位在关节运动柄部内的一个或多个
马达包括至少一个俯仰马达，该至少一个俯仰马达被构造成驱动近侧俯仰滑轮和远侧俯仰滑轮，使得近侧俯仰滑轮的旋转基本上等于远侧俯仰滑轮的旋转；(g)其中远侧俯仰滑轮半径和近侧俯仰滑轮半径之间的比率使得近侧俯仰关节的关节运动基本上等于远侧俯仰关节的关节运动；(h)其中第一弯曲节段包括近侧偏航关节和远侧偏航关节，该近侧偏航关节和该远侧偏航关节被构造成允许第一弯曲节段沿偏航方向进行关节运动，并且该关节运动柄部包括近侧偏航滑轮和远侧偏航滑轮，该近侧偏航滑轮通过第三牵拉线连接到近侧偏航关节，该远侧偏航滑轮通过第四牵拉线连接到远侧偏航关节，并且其中远侧偏航滑轮的远侧偏航滑轮半径大于近侧偏航滑轮的近侧偏航滑轮半径；(i)其中定位在关节运动柄部内的一个或多个马达包括偏航马达，该偏航马达被构造成驱动近侧偏航滑轮和远侧偏航滑轮，使得近侧偏航滑轮的旋转基本上等于远侧偏航滑轮的旋转；(j)其中远侧偏航滑轮半径和近侧偏航滑轮之间的比率使得近侧偏航关节的关节运动基本上等于远侧偏航关节的关节运动；(k)其中第一弯曲节段包括一个或多个连接件，该一个或多个连接件包括关节运动孔，该关节运动孔被构造成接收延伸穿过其中的牵拉线；(l)其中连接件中的至少一个连接件包括用于接收穿过其中的第一牵拉线的第一关节运动孔和用于接收穿过其中的第二牵拉线的第二关节运动孔，并且该第一关节运动孔和该第二关节运动孔相对于穿过连接件的中心轴线以相同角度形成并且具有从该中心轴线测量的不同半径；(m)其中连接件中的至少一个连接件包括用于接收穿过其中的第一牵拉线的第一关节运动孔和用于接收穿过其中的第二牵拉线的第二关节运动孔，并且该第一关节运动孔和该第二关节运动孔各自具有距俯仰关节运动轴线和偏航关节运动轴线基本上相同的距离；(n)其中第一弯曲节段具有至少四个自由度；(o)其中四个自由度包括近侧俯仰、远侧俯仰、近侧偏航和远侧偏航；(p)其中轴包括至少三个轴节段，并且医疗器械还包括位于该轴节段中的至少两个轴节段之间的第二弯曲节段；(q)其中一对牵拉线从关节运动节段延伸穿过第二弯曲节段并且到达第一弯曲节段；(r)其中该对牵拉线在第二弯曲节段和第一弯曲节段之间彼此交叉；(s)其中医疗器械包括密封架构；(t)其中医疗器械包括内窥镜；以及/或者(u)用于提供在轴的远侧端部处捕获的图像的光学系统。
[0009]在另一方面，方法包括将包括细长轴的医疗器械的远侧端部插入患者的治疗区域中；以及通过驱动定位在关节运动柄部内的一个或多个马达来使医疗器械的第一弯曲节段进行关节运动，该关节运动柄部定位在细长轴的近侧端部处。
[0010]该方法可以任何组合包括以下特征中的一者或多者：(a)其中该关节运动柄部包括俯仰马达，并且该方法还包括驱动定位在该关节运动柄部内的一个或多个马达，包括使用该俯仰马达来驱动：(i)近侧俯仰滑轮，该近侧俯仰滑轮通过第一牵拉线连接到第一弯曲节段的近侧俯仰关节，和(ii)远侧俯仰滑轮，该远侧俯仰滑轮通过第二牵拉线连接到第一弯曲节段的远侧俯仰关节，并且其中远侧俯仰滑轮的远侧俯仰滑轮半径不同于近侧俯仰滑轮的近侧俯仰滑轮半径；(b)其中该俯仰马达被构造成驱动近侧俯仰滑轮和远侧俯仰滑轮，使得近侧俯仰滑轮的旋转基本上等于该远侧俯仰滑轮的旋转；(c)其中远侧俯仰滑轮半径和近侧俯仰滑轮半径之间的比率使得近侧俯仰关节的关节运动基本上等于远侧俯仰关节的关节运动；(d)其中驱动定位在关节运动柄部内的一个或多个马达还包括利用偏航马达驱动近侧偏航滑轮和远侧偏航滑轮，该近侧偏航滑轮通过第三牵拉线可操作地连接到第一弯曲节段的近侧偏航关节，该远侧偏航滑轮通过第四牵拉线可操作地连接到第一弯曲节段
的远侧偏航关节，其中远侧偏航滑轮的远侧偏航滑轮半径不同于近侧偏航滑轮的近侧偏航滑轮半径；(e)其中该偏航马达被构造成驱动该近侧偏航滑轮和该远侧偏航滑轮，使得该近侧偏航滑轮的旋转基本上等于该远侧偏航滑轮的旋转；(f)其中远侧偏航滑轮半径和近侧偏航滑轮半径之间的比率使得近侧偏航关节的关节运动等于远侧偏航关节的关节运动；(g)其中使第一弯曲节段进行关节运动包括牵拉穿过该第一弯曲节段的连接件中的第一关节运动孔的第一牵拉线，以及牵拉穿过第一弯曲节段的连接件中的第二关节运动孔的第二牵拉线，其中第一关节运动孔和第二关节运动孔相对于穿过连接件的中心轴线以相同角度形成，并且具有从中心轴线测量的不同半径；(h)其中牵拉第一牵拉线包括旋转该第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种医疗器械，包括：细长轴，所述细长轴在近侧端部和远侧端部之间延伸；第一弯曲节段，所述第一弯曲节段定位在所述细长轴的所述近侧端部和所述远侧端部之间；关节运动柄部，所述关节运动柄部定位在所述细长轴的所述近侧端部处；和一个或多个马达，所述一个或多个马达定位在所述关节运动柄部内并且被构造成使所述第一弯曲节段进行关节运动。2.根据权利要求1所述的医疗器械，还包括插入柄部，所述插入柄部联接到所述细长轴，其中所述插入柄部被构造成使所述细长轴相对于所述插入柄部平移。3.根据权利要求1所述的医疗器械，其中所述第一弯曲节段包括多连接件腕部，所述多连接件腕部包括两个或更多个连接件，每对连续连接件包括其间的一个或多个关节。4.根据权利要求3所述的医疗器械，其中所述一个或多个关节中的每个关节包括滚动关节。5. 根据权利要求1所述的医疗器械，其中：所述第一弯曲节段包括近侧俯仰关节和远侧俯仰关节，所述近侧俯仰关节和所述远侧俯仰关节被构造成允许所述第一弯曲节段沿俯仰方向进行关节运动；并且所述关节运动柄部包括：近侧俯仰滑轮，所述近侧俯仰滑轮通过第一牵拉线连接到所述近侧俯仰关节，和远侧俯仰滑轮，所述远侧俯仰滑轮通过第二牵拉线连接到所述远侧俯仰关节，其中所述远侧俯仰滑轮的远侧俯仰滑轮半径大于所述近侧俯仰滑轮的近侧俯仰滑轮半径。6. 根据权利要求1所述的医疗器械，其中：所述第一弯曲节段包括近侧俯仰关节和远侧俯仰关节，所述近侧俯仰关节和所述远侧俯仰关节被构造成允许所述第一弯曲节段沿俯仰方向进行关节运动；并且所述关节运动柄部包括：近侧俯仰滑轮，所述近侧俯仰滑轮通过第一牵拉线连接到所述近侧俯仰关节，和远侧俯仰滑轮，所述远侧俯仰滑轮通过第二牵拉线连接到所述远侧俯仰关节，其中远侧俯仰滑轮半径不同于近侧俯仰滑轮半径，使得所述近侧俯仰关节和所述远侧俯仰关节在所述近侧俯仰滑轮和所述远侧俯仰滑轮的致动下以基本上相同的速率改变。7.根据权利要求5所述的医疗器械，其中定位在所述关节运动柄部内的所述一个或多个马达包括至少一个俯仰马达，所述至少一个俯仰马达被构造成驱动所述近侧俯仰滑轮和所述远侧俯仰滑轮，使得所述近侧俯仰滑轮的旋转基本上等于所述远侧俯仰滑轮的旋转。8.根据权利要求7所述的医疗器械，其中所述远侧俯仰滑轮半径与所述近侧俯仰滑轮半径之间的比率使得所述近侧俯仰关节的关节运动基本上等于所述远侧俯仰关节的关节运动。9. 根据权利要求5所述的医疗器械，其中：所述第一弯曲节段包括近侧偏航关节和远侧偏航关节，所述近侧偏航关节和所述远侧偏航关节被构造成允许所述第一弯曲节段沿偏航方向进行关节运动；并且所述关节运动柄部包括：近侧偏航滑轮，所述近侧偏航滑轮通过第三牵拉线连接到所述近侧偏航关节，和
远侧偏航滑轮，所述远侧偏航滑轮通过第四牵拉线连接到所述远侧偏航关节，并且其中所述远侧偏航滑轮的远侧偏航滑轮半径大于所述近侧偏航滑轮的近侧偏航滑轮半径。10.根据权利要求9所述的医疗器械，其中定位在所述关节运动柄部内的所述一个或多个马达包括偏航马达，所述偏航马达被构造成驱动所述近侧偏航滑轮和所述远侧偏航滑轮，使得所述近侧偏航滑轮的旋转基本上等于所述远侧偏航滑轮的旋转。11.根据权利要求10所述的医疗器械，其中所述远侧偏航滑轮半径和所述近侧偏航滑轮半径之间的比率使得所述近侧偏航关节的关节运动基本上等于所述远侧偏航关节的关节运动。12.根据权利要求1所述的医疗器械，其中所述第一弯曲节段包括一个或多个连接件，所述一个或多个连接件包括关节运动孔，所述关节运动孔被构造成接收延伸穿过其中的牵拉线。13. 根据权利要求12所述的医疗器械，其中：所述连接件中的至少一个连接件包括用于接收穿过其中的第一牵拉线的第一关节运动孔和用于接收穿过其中的第二牵拉线的第二关节运动孔，并且所述第一关节运动孔和所述第二关节运动孔相对于穿过所述连接件的中心轴线以相同角度形成，并且包括从所述中心轴线测量的不同半径。14. 根据权利要求12所述的医疗器械，其中：所述连接件中的至少一个连接件包括用于接收穿过其中的第一牵拉线的第一关节运动孔和用于接收穿过其中的第二牵拉线的第二关节运动孔，并且所述第一关节运动孔和所述第二关节运动孔各自具有距俯仰关节运动轴线和偏航关节运动轴线的基本上相同的距离。15.根据权利要求13所述的医疗器械，其中所述第一弯曲节段具有至少四个自由度。16.根据权利要求15所述的医疗器械，其中所述四个自由度包括近侧俯仰、远侧俯仰、近侧偏航和远侧偏航。17.根据权利要求1所述的医疗器械，其中所述细长轴包括至少三个轴节段，并且所述医疗器械还包括位于所述轴节段中的至少两者之间的第二弯曲节段。18.根据权利要求17所述的医疗器械，其中一对牵拉线从所述关节运动节段延伸穿过所述第二弯曲节段并到达所述第一弯曲节段。19.根据权利要求18所述的医疗器械，其中所述一对牵拉线在所述第二弯曲节段和所述第一弯曲节段之间彼此交叉。20.根据权利要求1所述的医疗器械，其中所述医疗器械包括密封架构。21.根据权利要求1所述的医疗器械，其中所述医疗器械包括内窥镜。22.根据权利要求1所述的医疗器械，还包括用于提供在所述轴的所述远侧端部处捕获的图像的光学系统。23. 一种方法，包括：将包括细长轴的医疗器械的远侧端部插入患者的治疗区域中；以及通过驱动定位在关节运动柄部内的一个或多个马达来使所述医疗器械的第一弯曲节段进行关节运动，所述关节运动柄部定位在所述细长轴的近侧端部处。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述关节运动柄部包括俯仰马达，并且所述方法还包括驱动定位在所述关节运动柄部内的所述一个或多个马达，包括使用所述俯仰马达来驱动：（i）近侧俯仰滑轮，所述近侧俯仰滑轮通过第一牵拉线连接到所述第一弯曲节段的近侧俯仰关节，和（ii）远侧俯仰滑轮，所述远侧俯仰滑轮通过第二牵拉线连接到所述第一弯曲节段的远侧俯仰关节，并且其中所述远侧俯仰滑轮的远侧俯仰滑轮半径不同于所述近侧俯仰滑轮的近侧俯仰滑轮半径。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述俯仰马达被构造成驱动所述近侧俯仰滑轮和所述远侧俯仰滑轮，使得所述近侧俯仰滑轮的旋转基本上等于所述远侧俯仰滑轮的旋转。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述远侧俯仰滑轮半径和所述近侧俯仰滑轮半径之间的比率使得所述近侧俯仰关节的关节运动基本上等于所述远侧俯仰关节的关节运动。27.根据权利要求24所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：奥瑞斯健康公司，
类型：发明
国别省市：