外科设备的机械臂中的线缆和布线制造技术

本发明专利技术提供一种使用电外科功率发生器执行电外科操作的设备，其包括：铰接机械臂；电外科抓钳，所述电外科抓钳在所述机械臂的远侧端部处连接到所述机械臂；柔性套筒，所述柔性套筒至少部分地设置在所述臂的可弯曲部分中，所述套筒的外表面包括多个表面特征，所述多个表面特征限定绕所述套筒的中心纵向轴线的螺旋线路径；致动线缆，所述致动线缆穿过所述套筒的内导管并且机械地联接到所述抓钳，以打开和关闭所述抓钳；以及导电线，所述导电线用于提供从所述功率发生器到所述抓钳的电连接，所述线设置在所述套筒的外侧上并且与所述表面特征中的一个或多个表面特征接合，以便沿着所述螺旋线路径穿过所述一个或多个表面特征。螺旋线路径穿过所述一个或多个表面特征。螺旋线路径穿过所述一个或多个表面特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】外科设备的机械臂中的线缆和布线
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2019年9月7日提交的美国临时专利申请第62/897,293号的权益，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及用于抓取、凝结、密封、操纵和/或切割组织的外科和电外科设备。更具体地说，本专利技术涉及包括机械臂的电外科设备，以及用于在这些机械臂内和穿过这些机械臂的路径中布线操作这些设备和机械臂所需的机械线缆和电线的装置。具体地讲，本专利技术适用于在机械外科臂的可弯曲部分内的这种路径中分离和保持机械线缆和电线。

技术介绍

[0004]众所周知，微创手术是有好处的。用于这种外科手术的器械通常具有位于铰接外科臂(优选具有最小直径)的远侧端部的外科端部执行器，该外科端部执行器通过小开口(例如体壁切口、自然孔道)插入以到达外科手术部位。在一些情况下，外科器械可以穿过插管，并且内窥镜可以用于提供外科手术部位的图像。
[0005]已经开发出利用端部执行器的外科器械，该端部执行器集成了组织融合和切割的使用，从而既方便又切割准确。在一些情况下，铰接外科臂具有一个或多个弯曲部分，这些弯曲部分由机械线缆控制，其纵向运动影响弯曲，并最终控制端部执行器的位置，并参考外科臂的纵向轴线改变其取向。在一些情况下，外科臂能够相对于外科臂纵向轴线向后弯曲。
[0006]本领域的当前状态缺乏能够提供相应的机械线和电力线缆穿过外科臂的长度特别是其可弯曲部分的最佳布线的装置和方法，其中当臂的部分弯曲时，电线与机械线缆分离以避免电和/或磁干扰，而不会使电线受力，并且当臂的相应部分弯曲到小曲率半径时，电线既不会受到太大的张力，也不会产生太大的松弛而导致污染和布线错误。这样的装置和方法将在安全和有效的布线中最佳地保留外科臂中的电线。

技术实现思路

[0007]根据本文公开的实施方案，一种使用电外科功率发生器执行电外科操作的设备包括：(a)铰接机械臂；(b)电外科抓钳，所述电外科抓钳包括多个钳口并且在所述机械臂的远侧端部处连接到所述机械臂；(c)柔性套筒，所述柔性套筒至少部分地设置在所述臂的可弯曲部分中，所述套筒的外表面包括多个表面特征，所述多个表面特征限定绕所述套筒的中心纵向轴线的螺旋线路径；(d)致动线缆，所述致动线缆穿过所述套筒的内导管并且机械地联接到所述抓钳，以实现至少一个钳口的运动；以及(e)导电线，所述导电线用于提供从所述功率发生器到所述抓钳的电连接，所述线设置在所述套筒的外侧上并且与所述表面特征中的一个或多个表面特征接合，以便沿着所述螺旋线路径穿过所述一个或多个表面特征。
[0008]在一些实施方案中，所述多个表面特征可以包括非连续突起，所述螺旋线路径在所述非连续突起之间穿过。
[0009]在一些实施方案中，可能的是，所述多个表面特征可以包括交替的平行纵向肋和槽，对于所述套筒的至少纵长部分，所述肋和所述槽绕所述套筒的所述中心纵向轴线螺旋对齐，所述螺旋线路径在所述槽中的一个槽内穿过。在一些这样的实施方案中，
[0010]所述多个表面特征可以包括至少3个肋和至少3个槽。在一些这样的实施方案中，可能的是，对于所述套筒的第一纵长部分，所述平行肋和所述槽平行于所述中心纵向轴线，并且对于所述线缆套筒的第二纵长部分，所述平行肋绕所述中心轴线螺旋地缠绕。
[0011]在一些实施方案中，所述螺旋线路径的螺距沿所述螺旋线路径的长度可以具有小于
±
50％的波动。在一些实施方案中，所述螺旋线路径的螺距是恒定的，或沿所述螺旋线路径的长度具有小于
±
10％的波动。
[0012]在一些实施方案中，所述螺旋线路径的螺距可以为所述套筒的对应部分的中心轴线路径的长度的至少1/3。在一些实施方案中，所述螺旋线路径的螺距为所述套筒的对应部分的中心轴线路径的长度的至少1/2。在一些实施方案中，所述螺旋线路径的螺距至多等于所述套筒的对应部分的中心轴线路径的长度的1.5倍，或所述长度的1.25倍或所述长度本身。
[0013]在一些实施方案中，所述螺旋线路径的螺距与螺旋幅度之间的比率可以为至少10，或至少20，或至少50。
[0014]在一些实施方案中，所述臂的所述可弯曲部分可以包括多个可弯曲区段。在一些实施方案中，所述臂的所述可弯曲部分可以包括非邻接区段。
[0015]在一些实施方案中，可能的是，所述套筒被约束成与所述臂的所述可弯曲部分一起弯曲和/或伸直，并且所述电线的所述路径相对于所述套筒的所述中心纵向轴线的弯曲和/或伸直路径保持为螺旋形。在一些这样的实施方案中，对于所述臂的所述可弯曲部分至大于所述可弯曲部分直径的两倍的曲率半径的任何弯曲，所述电线的所述路径可以相对于所述套筒的所述中心轴线的所述弯曲和/或所述伸直路径保持为螺旋形。在一些实施方案中，对于所述臂的所述可弯曲部分至大于所述可弯曲部分直径1.5倍的曲率半径的任何弯曲，所述电线的所述螺旋路径可以相对于所述套筒的所述中心轴线的所述弯曲和/或所述伸直路径保持为螺旋形。
[0016]在一些实施方案中，可能的是，套筒组件的所述弯曲和/或所述伸直不会显著增加所述线中的张力。
[0017]在一些实施方案中，所述内导管可以具有圆形截面。在一些这样的实施方案中，所述内导管的内径可以为至少0.5mm和至多2.0mm。
[0018]在其中表面特征包括螺旋肋的一些实施方案中，所述套筒的所述外表面上的所述肋的最大螺旋幅度可以为至少1.0mm并且至多2.0mm。在一些这样的实施方案中，所述套筒的所述外表面上的所述肋的最大螺旋幅度可以为至少1.25mm并且至多1.5mm。
[0019]在一些实施方案中，表面特征可以与套筒一体形成。
[0020]在一些实施方案中，所述套筒可以包括热塑性弹性体，所述热塑性弹性体包括刚性聚酰胺和柔性聚醚。
[0021]在一些实施方案中，当电连接到电外科功率发生器时，电外科抓钳可以提供至少双极电外科模式。
[0022]在一些实施方案中，所述致动线缆可以机械地联接到所述抓钳，使得所述致动线
缆绕其中心轴线的旋转控制至少一个钳口的所述运动。在一些实施方案中，所述致动线缆可以机械地联接到所述抓钳，使得所述致动线缆在所述臂内的纵向移动控制至少一个钳口的所述运动。
[0023]在一些实施方案中，外科设备可以还包括电外科功率发生器，并且导电线可以提供从功率发生器到抓钳的电连接。
[0024]根据本文公开的实施方案，一种与电源一起使用的外科设备，其包括：a.铰接机械臂；b.在所述机械臂的远侧端部处连接到所述机械臂的工具，所述工具是电动的或者具有安装到其上的至少一个电动辅助装置；c.柔性套筒，所述柔性套筒至少部分地设置在所述臂的可弯曲部分中，所述套筒的外表面包括多个表面特征，所述多个表面特征限定绕所述套筒的中心纵向轴线的螺旋线路径；以及d.导电线，所述导电线用于提供从电力源到所述工具或到所安装的辅助装置的电连接，所述线设置在所述套筒的外侧上并且与所述表面特征中的一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种与电源一起使用的外科设备，所述外科设备包括：a.铰接机械臂；b.工具，所述工具在所述机械臂的远侧端部处连接到所述机械臂，所述工具是电动的或者具有安装到其上的至少一个电动辅助装置；c.柔性套筒，所述柔性套筒至少部分地设置在所述臂的可弯曲部分中，所述套筒的外表面包括多个表面特征，所述多个表面特征限定绕所述套筒的中心纵向轴线的螺旋线路径；以及d.导电线，所述导电线用于提供从电力源到所述工具或到所安装的辅助装置的电连接，所述线设置在所述套筒的外侧上并且与所述表面特征中的一个或多个表面特征接合，以便沿着所述螺旋线路径穿过所述一个或多个表面特征。2.如权利要求1所述的外科设备，其中所述工具为外科工具。3.如权利要求2所述的外科设备，其中所述外科工具选自由抓钳、镊子、剪刀、夹具、钩和激光器组成的组。4.如权利要求1至3中任一项所述的外科设备，其中所述工具和/或所述辅助装置是相机，所述导电线用于提供从所述电力源到所述相机的电连接。5.如权利要求1至4中任一项所述的外科设备，其中所述工具和/或所述辅助装置是数据采集工具。6.如权利要求5所述的外科设备，其中所述数据采集工具是或包括电动温度计、相机和电动麦克风中的至少一者。7.如权利要求1至6中任一项所述的外科设备，其中所述工具和/或所述辅助装置包括电动照明源。8.如权利要求1至7中任一项所述的外科设备，其中所述工具具有至少一个内部自由度。9.如权利要求1至8中任一项所述的外科设备，其还包括致动线缆，所述致动线缆穿过所述套筒的内导管并且机械地联接到所述工具，以便：(i)相对于所述自由度中的一个或多个修改所述工具的内部构造；和/或(ii)机械地操作或致动所述工具。10.如权利要求1至9中任一项所述的外科设备，其中所述多个表面特征包括非连续突起，所述螺旋线路径在所述非连续突起之间穿过。11.如权利要求1至10中任一项所述的外科设备，其中所述多个表面特征包括交替的平行纵向肋和槽，对于所述套筒的至少纵长部分，所述肋和所述槽绕所述套筒的所述中心纵向轴线螺旋对齐，所述螺旋线路径在所述槽中的一个槽内穿过。12.如权利要求11所述的外科设备，其中所述多个表面特征包括至少3个肋和至少3个槽。13.如权利要求11或12中任一项所述的外科设备，其中对于所述套筒的第一纵长部分，所述平行肋和所述槽平行于所述中心纵向轴线，并且对于所述线缆套筒的第二纵长部分，所述平行肋绕所述中心轴线螺旋地缠绕。14.如权利要求1至13中任一项所述的外科设备，其中所述螺旋线路径的螺距沿所述螺旋线路径的长度具有小于
±
50％的波动。15.如权利要求1至13中任一项所述的外科设备，其中所述螺旋线路径的螺距是恒定
的，或沿所述螺旋线路径的长度具有小于
±
10％的波动。16.如权利要求1至15中任一项所述的外科设备，其中所述螺旋线路径的螺距为所述套筒的对应部分的中心轴线路径的长度的至少1/3。17.如权利要求1至15中任一项所述的外科设备，其中所述螺旋线路径的螺距为所述套筒的对应部分的中心轴线路径的长度的至少1/2。18.如权利要求1至15中任一项所述的外科设备，其中所述螺旋线路径的螺距至多等于所述套筒的对应部分的中心轴线路径的长度的1.5倍，或所述长度的1.25倍或所述长度本身。19.如权利要求1至18中任一项所述的外科设备，其中所述螺旋线路径的螺距与螺旋幅度之间的比率为至少10，或至少20，或至少50。20.如权利要求1至19中任一项所述的外科设备，其中所述臂的所述可弯曲部分包括多个可弯曲区段。21.如权利要求1至20中任一项所述的外科设备，其中所述臂的所述可弯曲部分包括非邻接区段。22.如权利要求1至21中任一项所述的外科设备，其中所述套筒被约束成与所述臂的所述可弯曲部分一起弯曲和/或伸直，并且所述电线的路径相对于所述套筒的所述中心纵向轴线的弯曲和/或伸直路径保持为螺旋形。23.如权利要求22所述的外科设备，其中对于所述臂的所述可弯曲部分至大于所述可弯曲部分直径的两倍的曲率半径的任何弯曲，所述电线的所述路径相对于所述套筒的所述中心轴线的所述弯曲和/或所述伸直路径保持为螺旋形。24.如权利要求23所述的外科设备，其中对于所述臂的所述可弯曲部分至大于所述可弯曲部分直径1.5倍的曲率半径的任何弯曲，所述电线的螺旋路径相对于所述套筒的所述中心轴线的所述弯曲和/或所述伸直路径保持为螺旋形。25.如权利要求1至24中任一项所述的外科设备，其中所述套筒组件的所述弯曲和/或所述伸直不会显著增加所述线中的张力。26.如权利要求1至25中任一项所述的外科设备，其中所述内导管具有圆形截面。27.如权利要求1至26中任一项所述的外科设备，其中所述内导管的内径为至少0.5mm并且至多2.0mm。28.如权利要求11至27中任一项所述的外科设备，其中所述套筒的所述外表面上的所述肋的最大螺旋幅度为至少1.0mm并且至多2.0mm。29.如权利要求11至27中任一项所述的外科设备，其中所述套筒的所述外表面上的所述肋的最大螺旋幅度为至少1.25mm并且至多1.5mm。30.如权利要求1至29中任一项所述的外科设备，其中所述表面特征与所述套筒一体形成。31.如权利要求1至30中任一项所述的外科设备，其中所述套筒包括热塑性弹性体，所述热塑性弹性体包括刚性聚酰胺和柔性聚醚。32.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：德维尔，
申请(专利权)人：迈米克创新手术有限公司，
类型：发明
国别省市：