使用柔性张紧构件的推拉式外科手术器械末端执行器致动制造技术

本发明专利技术涉及使用柔性张紧构件的推拉式外科手术器械末端执行器致动。外科手术工具和相关方法经由致动张紧构件来铰接致动杆组件。外科手术工具包括末端执行器、支撑末端执行器的器械轴组件、与末端执行器驱动地联接的致动杆组件、引导表面、连接到致动杆组件的柔性张紧构件以及致动部分。致动杆组件被安装成在器械轴组件内滑动。柔性张紧构件在连接部处连接到所述致动杆组件。柔性张紧构件包括第一部分，第一部分从所述连接部向远侧延伸到引导表面、围绕引导表面缠绕，并从引导表面向近侧延伸。致动部分与柔性张紧构件驱动地联接并可操作以铰接张紧构件，以便铰接所述致动杆组件来致动所述末端执行器。动所述末端执行器。动所述末端执行器。

【技术实现步骤摘要】
使用柔性张紧构件的推拉式外科手术器械末端执行器致动
[0001]本申请是国际申请日为2017年9月8日、进入国家阶段日为2019年3月6日的名称为“使用柔性张紧构件的推拉式外科手术器械末端执行器致动”的中国专利申请2017800545626(PCT/US2017/050760)的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2016年9月9日提交的美国临时申请No.62/385,642的权益，所述申请的完整公开内容出于所有目的通过引用以其整体并入本文。

技术介绍

[0004]微创外科手术技术旨在减小在诊断或外科手术过程期间受损的外部组织的量，由此减少患者的恢复时间、不适和有害的副作用。因此，使用微创外科手术技术可以显著缩短标准外科手术的平均住院时间。另外，还可以通过微创外科手术减少患者恢复时间、患者不适、外科手术副作用和远离工作的时间。
[0005]微创外科手术的常见形式是内窥镜检查，并且内窥镜检查的常见形式是腹腔镜检查，所述腹腔镜检查是腹腔内的微创检查和外科手术。在标准腹腔镜外科手术中，患者的腹腔被吹入气体，并且插管套筒穿过小的(约半英寸或更小)切口以便为腹腔镜器械提供进入端口。
[0006]腹腔镜外科手术器械通常包括用于观察外科手术区域的内窥镜(例如，腹腔镜)和用于在外科手术部位处工作的工具。工作工具通常类似于常规(开放)外科手术中使用的工具，除了每个工具的工作端或末端执行器通过延伸管(也称为例如器械轴或主轴)与其手柄分开之外。例如，末端执行器可以包括夹具、抓握器、剪刀、缝合器、烧灼工具、线性切割器或持针器。
[0007]为了执行外科手术过程，外科医生通过插管套筒将工作工具传递到内部外科手术部位并从腹部外部操纵它们。外科医生从监视器查看该过程，所述监视器显示从内窥镜取得的外科手术部位的图像。例如，类似的内窥镜技术用于关节镜检查、后腹腔镜检查、骨盆镜检查、肾镜检查、膀胱镜检查、池囊镜检查、窦镜检查、宫腔镜检查、尿道镜检查等。
[0008]正在开发微创远程外科手术机器人系统，以在内部外科手术部位上工作时增加外科医生的灵活性以及允许外科医生从(无菌区域外的)远程位置对患者进行操作。在远程外科手术系统中，外科医生通常在控制台处被提供外科手术部位的图像。在合适的观察器或显示器上观看外科手术部位的三维图像时，外科医生通过操纵控制台的主输入或控制装置对患者执行外科手术过程。每个主输入装置控制伺服机械致动/铰接式外科手术器械的运动。在外科手术过程期间，远程外科手术系统可以提供对具有末端执行器的各种外科手术器械或工具的机械致动和控制，所述末端执行器响应于对主输入装置的操纵而使外科医生执行各种功能，例如握住或驱动针、抓住血管、解剖组织等。
[0009]外科手术夹紧和切割工具(例如，非机器人线性夹紧、缝合和切割装置，也称为外科手术缝合器；以及电外科手术血管密封装置)已经被用于许多不同的外科手术过程。例如，外科手术缝合器可以用于切除来自胃肠道的癌组织或异常组织。许多已知的外科手术
夹紧和切割装置(包括已知的外科手术缝合器)具有夹紧组织的相对钳口和用于切割夹紧组织的铰接刀。
[0010]外科手术夹紧和切割工具可以包括器械轴支撑的末端执行器，可替换的缝合器仓/吻合器仓(stapler cartridge)被安装到所述末端执行器。末端执行器的钳口可以被铰接以将组织夹紧在缝合器仓与钳口之间。然后，缝合器仓可以被铰接以将来自缝合器仓的缝合器部署成缝合在缝合器仓与钳口之间夹紧的组织。缝合器仓可以包括刀具，所述刀具可铰接以在所部署的缝合器排之间切割已缝合的组织。
[0011]足以夹紧、缝合和/或切割组织的致动力水平可能是显著的。此外，期望限制支撑末端执行器的器械轴的直径以及经由近侧致动部分来致动末端执行器，所述近侧致动部分经由延伸通过器械轴的联动装置与末端执行器驱动地联接。还期望的是，延伸通过小直径器械轴以将末端执行器与近侧致动部分驱动地联接的联动装置是稳健、经济且可靠的。本文提出的外科手术工具和相关方法适合于以稳健、经济且可靠的方式通过相对小直径的器械轴将足够的致动力传递到末端执行器(诸如夹紧、缝合和切割末端执行器)。

技术实现思路

[0012]提供了外科手术工具和相关方法，其中柔性张紧构件的近侧缩回用于将远侧指向的致动力通过器械轴组件传递到由器械轴组件支撑的末端执行器。柔性张紧构件围绕设置在器械轴组件内并连接到致动杆组件的引导表面缠绕，所述致动杆组件响应于柔性张紧构件的缩回而朝向末端执行器移动。致动杆组件、引导表面和柔性张紧构件被配置成被封闭在伸长的、相对小直径的器械轴组件内，并且传递远侧指向的致动力以致动外科手术末端执行器，诸如夹紧、缝合和切割外科手术末端执行器。
[0013]因此，在一个方面中，提供了一种外科手术工具。所述外科手术工具包括：致动部分、末端执行器、将所述致动部分联接到所述末端执行器的器械轴组件、与所述末端执行器驱动地联接的致动杆组件以及柔性张紧构件。所述器械轴组件沿器械轴轴线伸长并限定内腔。所述器械轴组件包括朝向所述内腔的远端设置的引导表面。所述致动杆组件被可滑动地安装在所述内腔内以用于沿着所述器械轴轴线相对于所述器械轴组件平移。所述柔性张紧构件将所述致动部分驱动地联接到所述致动杆组件。所述柔性张紧构件在连接部处连接到所述致动杆组件，所述连接部纵向地设置在所述致动部分与所述引导表面之间。所述柔性张紧构件包括第一部分，所述第一部分从所述连接部朝向所述引导表面向远侧延伸、围绕所述引导表面缠绕，并朝向所述致动部分向近侧延伸。所述致动部分可操作以增加所述柔性张紧构件的所述第一部分中的张力以使所述致动杆组件沿远侧方向平移。
[0014]在许多实施例中，所述致动部分可操作以使所述器械轴组件相对于支撑所述器械轴组件的近侧底盘围绕所述器械轴轴线旋转。在许多实施例中，所述致动杆组件被约束为与所述器械轴组件一起围绕所述器械轴轴线旋转。所述外科手术工具可以包括沿所述器械轴轴线延伸的隔离管。所述隔离管可以设置在所述连接部与所述致动部分之间。所述柔性张紧构件的第一部分和第二部分可以穿过所述隔离管。所述隔离管可以封闭所述第一部分和第二部分的可相互扭转的(inter
‑
twistable)长度并将所述可相互扭转的长度与围绕所述隔离管的所述内腔的区域隔离开。因此，用于致动和/或铰接末端执行器的一个或更多个附加致动构件可以穿过围绕隔离管的内腔的区域，并因此防止受到由于第一部分和第二部
分的相互扭转而引起的不利影响，所述相互扭转是由器械轴组件的旋转导致的。
[0015]所述柔性张紧构件可以包括任何合适的柔性张紧构件。例如，柔性张紧构件可以包括致动线缆。柔性张紧构件的第一部分可以包括第一长度的线缆，并且柔性张紧构件的第二部分可以包括第二长度的线缆。所述外科手术工具可以包括滑轮，所述滑轮包括所述引导表面。所述致动部分可操作以使所述致动杆组件移动通过相对于所述滑轮的移动范围。所述致动杆组件可以包括被配置成在整个所述移动范围内容纳所述滑轮的槽。所述致动杆组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外科手术工具，包括：近侧致动组件；末端执行器；器械轴组件，其包括限定内腔的器械轴和包括在所述内腔内延伸的致动杆的致动杆组件，其中所述器械轴支撑所述末端执行器，并且其中所述致动杆与所述末端执行器驱动地联接；和柔性张紧构件，其将所述致动杆驱动地联接到所述近侧致动组件，其中所述近侧致动组件可操作以增加所述柔性张紧构件中的张力以使所述致动杆朝向所述末端执行器移动以致动所述末端执行器。2.根据权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述近侧致动组件可操作以使所述致动杆远离所述末端执行器移动。3.根据权利要求2所述的外科手术工具，其中：所述近侧致动组件可操作以相对于支撑所述器械轴的近侧底盘旋转所述器械轴；所述致动杆被约束为与所述器械轴一起旋转；和所述器械轴组件包括隔离管，所述柔性张紧构件延伸通过所述隔离管，其中所述隔离管将所述柔性张紧构件与围绕所述隔离管的所述内腔的区域隔离开。4.根据权利要求2所述的外科手术工具，其中，所述器械轴组件包括与所述柔性张紧构件相接的滑轮。5.根据权利要求4所述的外科手术工具，其中，所述致动杆组件包括孔，所述柔性张紧构件延伸通过所述孔。6.根据权利要求1所述的外科手术工具，其中，所述器械轴可配置成适于将所述致动杆组件和所述柔性张紧构件插入所述内腔中。7.根据权利要求6所述的外科手术工具，其中所述致动杆组件包括沿第一方向突出的第一引导特征以及沿不同于所述第一方向的第二方向突出的第二引导特征。8.根据权利要求1所述的外科手术工具，其中：所述柔性张紧构件包括驱动带；并且所述驱动带包括槽，所述致动杆组件的部分延伸通过所述槽。9.根据权利要求8所述的外科手术工具，其中所述器械轴组件包括：具有孔的支撑框架，所述致动杆组件的所述部分延伸通过所述孔；和安装到所述支撑框架并与所述驱动带相接的轴承。10.根据权利要求8所述的外科手术工具，其中，所述致动杆组件包括驱动带引导孔，所述驱动带延伸通过所述驱动带引导孔。11.一种用于致动致动杆的方法，该方法包括：经由限定内腔的工具轴支撑末端执行器；在所述内腔内支撑致动杆组件，其中所述致动杆组件包括与所述末端执行器驱动地联接的致动杆；和操作近侧致动组件以增加与所述致动杆联接的柔性张紧构件中的张力以将所述致动杆朝向所述末端执行器移动以致动所述末端执行器。12.根据权利要求11所述的方法，还包括操作所述近侧致动组件以使所述致动杆远离
所述末端执行器移动。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：操作所述近侧致动组件以相对于支撑所述工具轴的近侧底盘围绕工具轴轴线旋转所述工具轴；将所述致动杆约束为与所述工具轴一起围绕所述工具轴轴线旋转；和将设置在所述致动杆和所述近侧致动组件之间的所述柔性张紧构件的可相互扭转的长度封闭在隔离管内，以将所述可相互扭转的长度与围绕所述隔离管的所述内腔的区域隔离开。14.根据权利要求12所述的方法，其中操作所述近侧致动组件以使所述致动杆移动通过相对于与所述柔性张紧构件相接的滑轮的移动范围。15.根据权利要求14所述的方法，还包括经由所述致动杆组件中的引导孔引导所述柔性张紧构件，所述柔性张紧构件延伸通过所述引导孔。16.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述致动杆组件和所述柔性张紧构件插入...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：