内窥镜手术机器人制造技术

本文公开了手术机器人，尤其是用于在患者身体器官内进行操作的医疗器械的灌注和抽吸循环系统。还提供了使用它们的方法。循环系统。还提供了使用它们的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内窥镜手术机器人
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年1月29日提交的美国临时申请第62/967,176号的优先权并要求其权益，全文以参见的方式纳入本文。


[0003]本公开总体上涉及手术机器人，尤其涉及在患者身体器官内的医疗器械的灌注和抽吸泵系统。

技术介绍

[0004]肾结石是影响所有年龄段的男性和女性的常见疾病。全世界肾结石的发病率每年增长约10％。结石形成的概率在沙特阿拉伯为20.1％，在美国为13％。肾结石10年内复发率可达80％～90％。经皮肾镜取石术(PCNL)是手术治疗大型肾结石或对其他治疗方式有抵抗力的结石的首选技术。PCNL也可以替代逆行肾内手术(RIRS)治疗10mm至20mm之间的结石，因为单次手术可获得更好的结石清除率。PCNL也是治疗输尿管近端嵌顿结石和有症状的肾盏憩室结石的主要选择。
[0005]经皮肾镜取石术(PCNL)是一种医疗程序，允许医生移除患者的肾结石或输尿管结石，这些结石太大(超过20mm)或太复杂，无法进行其他形式的结石治疗，如冲击波碎石术或输尿管镜检查。肾结石是由于尿液中的化学物质结晶而在尿路形成的，PCNL是大型复杂肾结石的标准程序。在医疗程序期间，在患者的侧面区域做一个1cm的小切口，并在X射线或超声波引导下通过切口将鞘放置到肾脏中。然后，称为经皮肾镜的小望远镜穿过鞘，医生在整个操作中握住望远镜，以便观察结石，将其破碎，并将其从体内取出。如果有必要，可以使用激光或其他称为碎石机的设备来破碎结石，然后将其移除。在医疗程序期间，患者通常以俯卧或仰卧的姿势麻醉。
[0006]常规的PCNL程序通常包括高压力冲洗方法，该方法允许冲洗流体将结石或结石碎片冲洗出患者的身体，并为医生执行医疗程序保持足够的视觉清晰度。冲洗流体的压力水平由医生使用压力泵装置预先设定。冲洗流体由压力泵装置泵送，通过经皮肾镜进入患者的肾脏，然后通过经皮肾镜和鞘之间的空间从患者的身体流出至开放式废弃物收集器。通常，用5％的盐水作为冲洗流体。
[0007]除了上述的方法，例如高压力冲洗方法之外，可以使用各种机械装置来帮助外科手术。例如，各种碎石设备的发展和钬激光的引入提高了碎石和清除结石的效率。在PCNL医疗程序期间，可以使用碎石机或激光来破碎肾结石，然后将其移除。
[0008]然而，即使在使用现有方法(例如，高压力冲洗方法)和使用现有医疗设备(例如，碎石设备和钬激光)时，以前的肾结石清除技术仍然存在挑战。作为一个示例，高压力冲洗方法不能有效地管理患者器官的内部压力，因为它在医疗程序期间仅预先设定患者身体外部的恒定压力水平，而没有内部压力测量或控制。PCNL通常在高压力下进行，以保持医生的视觉清晰度，高压力冲洗方法引起的肾盂压力升高可能通过肾盂静脉回流传播感染。此外，
结石碎片在离开患者身体的过程中可能会卡在经皮肾镜和鞘之间，并在医疗程序中阻碍冲洗流体的流出。结果是，患者肾脏内部的压力水平急剧增加。由于不能测量或控制患者肾脏内部的压力，可能会发生并发症，比如术后出血、组织损伤、附近器官或结构损伤以及尿路败血症，死亡率为20％～42％。然而，压力降低会阻碍观察并增加出血。医生可能不得不停止医疗程序，考虑到患者对高压力冲洗的耐受性。结果是，结石清除率低，导致患者术后肾结石形成。
[0009]此外，在整个PCNL程序中，医生必须在不休息的情况下手持经皮肾镜。通常，PCNL程序的长度是三到四个小时，在极端情况下，当患者有大的或复杂的肾结石时，可能超过五个小时。结果是，由于长时间的操作、患者的器官处于高压力下以及由于手握经皮肾镜的医生的潜在疲劳，手术风险(例如，并发症、出血和器官损伤)很高。
[0010]因此，需要改进在医疗程序期间为了患者身体内部压力管理的技术，并且需要改进为了更安全和有效地移除结石的技术。

技术实现思路

[0011]本文在一个方面提供了一种内窥镜手术机器人系统，该系统包括：
[0012]根据需要内窥镜手术的病变(例如，器官内部的位置和大小)预先选择的内窥镜，其中该内窥镜包括用于使冲洗流体流向器官的流体入口通道；
[0013]鞘，该鞘用于在内窥镜手术期间引导和容纳内窥镜；
[0014]抽吸通道，该抽吸通道位于鞘内，用于从器官移除冲洗流体；
[0015]压力测量通道，该压力测量通道沿着鞘定位，构造成测量在其近端处器官内的压力，并连接到在其远端处的压力检测器；
[0016]与鞘流体连通的减压阀，其中一旦压力达到阈值，该减压阀就会打开，以允许移除在抽吸通道中的冲洗流体，从而降低器官内的压力；
[0017]第一保持件，其用于保持鞘；
[0018]第二保持件，用于保持内窥镜，其中第一保持件和第二保持件设计成同轴地移动，以便将内窥镜移入和移出鞘；以及
[0019]机器人臂，用于控制鞘的移动，其中该机器人臂连接到第一保持件。
[0020]在某些实施例中，内窥镜选自经皮肾镜、输尿管镜、膀胱镜、尿道镜、宫腔镜、关节镜、脊柱内窥镜、腹腔镜、泪道内窥镜、鼻咽内窥镜、和/或耳镜。
[0021]在某些实施例中，内窥镜可进一步包括可穿刺帽部，可选地为橡胶帽部，位于鞘的远端处，该内窥镜通过远端插入到鞘中。
[0022]在某些实施例中，内窥镜可进一步包括灌注－抽吸泵，用于将冲洗流体连续地泵送到器官并连续地移除该冲洗流体。
[0023]在某些实施例中，内窥镜可进一步包括与抽吸通道流体连通的抽吸泵，用于从器官中泵出并移除冲洗流体。
[0024]在某些实施例中，压力测量通道位于鞘内部。
[0025]在某些实施例中，压力检测器实时监测压力，并且可选地连接到心电图机。
[0026]在某些实施例中，阈值根据病变、器官、鞘和/或冲洗流体的流速预先确定，其中可选地，阈值为约40cmH2O。
[0027]在某些实施例中，第一保持件构造成经由第一闩锁可移除地保持鞘，和/或第二保持件构造成经由第二闩锁可移除地保持内窥镜。
[0028]在某些实施例中，内窥镜手术机器人系统可进一步包括保持件杆，该保持件杆用于悬挂第一保持件和第二保持件，使得它们可以沿着保持件杆来回移动，其中可选地，该保持件杆经由连接器连接到机器人臂。
[0029]在某些实施例中，机器人臂包括多自由度致动器和多自由度控制系统，其中内窥镜固定在该多自由度致动器的输出端，且其中工具中心点由该多自由度控制系统在内窥镜上定义。
[0030]在某些实施例中，内窥镜手术机器人系统可进一步包括用于控制机器人臂的命令控制台。
[0031]在某些实施例中，命令控制台包括3D控制器和控制主机，其中该3D控制器的尺寸与工具中心点的自由度匹配，其中该控制主机将来自3D控制器的多维传感器的尺寸信息与来自工具中心点的自由度信息相关联。
[0032]在某些实施例中，3D控制器远程控制多自由度致动器和内窥镜。
[0033]在某些实施例中，工具中心点是切口的入口点。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内窥镜手术机器人系统，所述系统包括：内窥镜，所述内窥镜是根据需要内窥镜手术的病变(例如，器官内部的位置和大小)预先选择的，其中所述内窥镜包括用于使冲洗流体流向器官的流体入口通道；鞘，所述鞘用于在所述内窥镜手术期间引导和容纳所述内窥镜；抽吸通道，所述抽吸通道位于所述鞘内，用于从所述器官中移除所述冲洗流体；压力测量通道，所述压力测量通道沿着所述鞘定位，构造成在其近端测量所述器官内的压力，并在其远端连接到压力检测器；与所述鞘流体连通的减压阀，其中一旦所述压力达到阈值，所述减压阀就会打开，以允许移除在所述抽吸通道中的所述冲洗流体，从而降低所述器官内的压力；第一保持件，用于保持所述鞘；第二保持件，用于保持所述内窥镜，其中所述第一保持件和所述第二保持件设计成同轴地移动，以便将所述内窥镜移入和移出所述鞘；以及机器人臂，用于控制所述鞘的移动，其中所述机器人臂连接到所述第一保持件。2.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，其中，所述内窥镜选自经皮肾镜、输尿管镜、膀胱镜、尿道镜、宫腔镜、关节镜、脊柱内窥镜、腹腔镜、泪道内窥镜、鼻咽内窥镜、和/或耳镜。3.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，还包括能穿刺帽部，能选地为橡胶帽部，位于所述鞘的远端处，所述内窥镜通过所述远端插入到所述鞘中。4.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，还包括灌注－抽吸泵，用于将所述冲洗流体连续地泵入所述器官并连续地移除所述冲洗流体。5.根据权利要求1或4所述的内窥镜手术机器人系统，还包括与所述抽吸通道流体连通的抽吸泵，用于从所述器官中泵出并移除所述冲洗流体。6.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，其中，所述压力测量通道位于所述鞘的内部。7.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，其中，所述压力检测器实时监测压力，并且能选地连接到心电图机。8.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，其中，所述阈值根据所述病变、所述器官、所述鞘和/或所述冲洗流体的流速预先确定，其中能选地所述阈值为约40cmH2O。9.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，其中，所述第一保持件构造成经由第一闩锁能移除地保持所述鞘，和/或所述第二保持件构造成经由第二闩锁能移除地保持所述内窥镜。10.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人系统，还包括保持件杆，所述保持件杆用于悬挂所述第一保持件和所述第二保持件，使得它们能沿着所述保持件杆来回移动，其中能选地，所述保持件杆经由连接器连接到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹鹰，周桂斌，李宇超，
申请(专利权)人：博戈外科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：