将医疗工具自动插入和操纵到体腔内的装置制造方法及图纸

一种用于驱动和操纵一个或多个细长手术工具的移动的紧凑型机器人装置，包括：至少一个电机；由所述至少一个电机驱动的至少一个工具移动元件，所述工具移动元件被放置和配置为可操作地接触至少部分地容纳在所述机器人装置中的细长外科手术工具，以推进、缩回和/或旋转所述细长手术工具；和装置外壳，其形状和尺寸适于包封所述至少一个电机和所述至少一个工具移动元件。工具移动元件。工具移动元件。

A device for automatically inserting and manipulating medical tools into the body cavity

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将医疗工具自动插入和操纵到体腔内的装置
[0001]相关申请
[0002]本公开要求2019年11月28日提交的序列号为62/941,842的美国临时专利申请和2020年9月24日提交的序列号为63/082,508的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本公开还涉及专利技术名称为“机器人操纵手术工具手柄”(律师案卷号83117)的共同提交、共同待审和共同待转让的PCT申请，和专利技术名称为“用于驱动手术工具移动的模块化机器人系统”(律师案卷号84910)的PCT申请，其全部内容通过引用并入本文。


[0004]在一些实施方式中，本公开涉及插入体腔的手术工具的自动致动。

技术介绍

[0005]美国专利US10543047公开了“一种用于细长构件的机器人仪器驱动器，其包括第一细长构件和至少一个操纵机件，所述操纵机件被配置为操纵所述第一细长构件，以及至少一个铰接驱动器，所述铰接驱动器被配置为铰接所述第一细长构件，可放置在病床上和患者进入场所的旁边。操纵器和铰接驱动器相对于彼此在小于所述第一细长构件的可插入长度的距离处，固定就位”。

技术实现思路

[0006]根据一些实施方式的一个方面，提供了一种驱动和操纵一个或多个细长手术工具的移动(movement)的紧凑型机器人装置，包括：
[0007]至少一个电机；
[0008]至少一个工具移动元件，由所述至少一个电机驱动，所述工具移动元件被放置和配置为可操作地接触至少部分地容纳在所述机器人装置中的细长外科手术工具，以推进、缩回和/或旋转所述细长手术工具；和
[0009]装置壳体(housing)，其形状和尺寸适于包封所述至少一个电机和所述至少一个工具移动元件。
[0010]在一些实施方式中，所述至少一个电机和所述至少一个工具移动元件被限制在所述壳体的壁内，并且其中当被容纳在所述装置内时，只有所述一个或多个细长手术工具从所述壳体的所述壁向外延伸。
[0011]在一些实施方式中，所述壳体的壁限定了小于2800cm3的内体积，所述装置的重量小于850克。
[0012]在一些实施方式中，所述壳体的壁限定了至少一个入口孔和至少一个出口孔，所述细长手术工具通过所述入口孔插入所述装置，所述细长手术工具通过所述出口孔离开所述装置。
[0013]在一些实施方式中，所述壳体的壁限定了用于至少两个细长手术工具的至少两个
入口孔和至少两个出口孔。
[0014]在一些实施方式中，所述装置包括用于所述细长手术工具的近端部分的锚定位置(anchoring location)，其中所述锚定位置和用于所述细长手术工具的入口孔沿着所述壳体的类似壁对准，使得所述细长手术工具延伸出所述壳体外部并位于所述锚定位置和所述入口孔之间的一段在所述壳体外部形成U形弯曲。
[0015]在一些实施方式中，所述壳体包括用于所述细长手术工具延伸穿过的给定细长轴，所述至少一个工具移动元件设置在所述轴附近，并且突出于所述轴内部，以可操作地接触所述细长手术工具。
[0016]在一些实施方式中，所述至少一个工具移动元件包括一组相对的轮子，所述轮子被配置为旋转以在所述轴内推进或缩回所述细长手术工具
[0017]在一些实施方式中，所述轴连接到齿轮，当所述齿轮旋转时，所述齿轮使所述轴连同所述至少一个工具移动元件和容纳在其中的所述细长手术工具一起围绕所述轴长轴旋转，从而使用所述至少一个工具移动元件将所述细长手术工具转动。
[0018]在一些实施方式中，所述轴的内轮廓被成形为与所述至少一个工具移动元件的外轮廓在它们的界面处匹配。
[0019]在一些实施方式中，所述装置包括用于所述细长手术工具的近侧部分的锚定位置，所述锚定位置包括用于保持所述细长手术工具的近端部分的保持器，同时所述细长手术工具的更远端部分容纳在所述给定细长轴内。
[0020]在一些实施方式中，所述电机中的一个被配置为驱动所述保持器和所述细长轴的旋转，从而沿着所述细长手术工具的长度在两个间隔开的位置处使所述细长手术工具转动。
[0021]在一些实施方式中，所述壳体的底壁为鞍形。
[0022]在一些实施方式中，所述壳体的底壁是平坦的。
[0023]在一些实施方式中，所述壳体的尺寸包括小于30cm的高度、小于30cm的宽度、小于30cm的长度。
[0024]在一些实施方式中，所述壳体在所述入口孔和/或所述出口孔处包括具有圆形外唇的圆锥形突起。
[0025]在一些实施方式中，所述壳体包括可移除的或可移动的盖，以使装载到所述装置上的一个或多个细长手术工具进入。
[0026]在一些实施方式中，所述装置被配置为驱动和操纵导丝和微导管中的至少一者的移动。
[0027]根据一些实施方式的一个方面，提供了一种手术系统，包括：
[0028]例如，如本文所述的机器人装置；和用于驱动导向导管移动的附加单元，所述附加单元可机械地连接到所述机器人装置的所述壳体。
[0029]在一些实施方式中，所述手术系统还包括与所述机器人装置的控制器通信的远程控制装置。
[0030]在一些实施方式中，所述手术系统还包括与所述机器人装置的控制器连通的成像模态(imaging modality)。
[0031]根据一些实施方式的一个方面，提供了一种用于驱动细长手术工具的线性移动和
旋转移动的组件，包括：
[0032]轴，包括与所述轴的中心内腔连通的槽，所述内腔沿着所述轴长轴延伸；
[0033]一组轮子，彼此相对放置并且在所述槽的两侧对准，所述轮子至少部分地延伸穿过所述细长轴中的孔并且进入所述槽中，以接触容纳在其中的细长手术工具；和
[0034]齿轮，被放置和配置为，在旋转时使所述轴与所述一组轮子一起绕所述轴长轴旋转。
[0035]在一些实施方式中，所述齿轮与所述轴线性对准并且与所述轴同轴。
[0036]在一些实施方式中，所述组件还包括电机，所述电机被放置和配置为通过驱动所述轮子的旋转来线性移动所述细长手术工具，所述电机被放置和配置为当所述轴旋转时与所述轴一起旋转。
[0037]在一些实施方式中，所述齿轮在其圆周上包括槽，所述槽与所述轴的所述槽线性对准。
[0038]在一些实施方式中，限定所述中心内腔的所述轴的内壁的轮廓与所述一组轮子中的至少一个轮子的外部轮廓的至少一部分相匹配。
[0039]在一些实施方式中，所述组件包括与所述齿轮接触并被配置为旋转所述齿轮的电机传动装置。
[0040]在一些实施方式中，所述一组轮子中的每个轮子被布置成位于基本上垂直于由所述槽限定的平面上。
[0041]在一些实施方式中，当所述组件围绕轴长轴旋转时，所述一组轮子沿着旋转，使得所述一组轮子中的每个轮子保持位于所述平面上，所述平面基本上垂直于由所述槽限定的所述平面。
[0042]根据一些实施方式的一个方面，提供了一种使用手术机器人装置来操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于驱动和操纵一个或多个细长手术工具的移动的紧凑型机器人装置，包括：至少一个电机；至少一个工具移动元件，由所述至少一个电机驱动，所述工具移动元件被放置和配置为可操作地接触至少部分地容纳在所述机器人装置中的细长外科手术工具，以推进、缩回和/或旋转所述细长手术工具；和装置壳体，其形状和尺寸适于包封所述至少一个电机和所述至少一个工具移动元件。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个电机和所述至少一个工具移动元件被限制在所述壳体的壁内，并且其中当被容纳在所述装置内时，只有所述一个或多个细长手术工具从所述壳体的所述壁向外延伸。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述壳体的壁限定了小于2800cm3的内体积，所述装置的重量小于850克。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述壳体的壁限定了至少一个入口孔和至少一个出口孔，所述细长手术工具通过所述入口孔插入所述装置，所述细长手术工具通过所述出口孔离开所述装置。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述壳体的壁为至少两个细长手术工具限定了至少两个入口孔和至少两个出口孔。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，包括用于所述细长手术工具的近端部分的锚定位置，其中所述锚定位置和用于所述细长手术工具的入口孔沿着所述壳体的类似壁对准，使得所述细长手术工具延伸出所述壳体外部并位于所述锚定位置和所述入口孔之间的一段在所述壳体外部形成U形弯曲。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述壳体包括用于所述细长手术工具延伸穿过的给定细长轴，所述至少一个工具移动元件设置在所述轴附近，并且突出于所述轴内部，以可操作地接触所述细长手术工具。8.根据权利要求7中所述的装置，其中，所述至少一个工具移动元件包括一组相对的轮子，所述轮子被配置为旋转以在所述轴内推进或缩回所述细长手术工具。9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述轴连接到齿轮，当所述齿轮旋转时，所述齿轮使所述轴连同所述至少一个工具移动元件和容纳在其中的所述细长手术工具一起围绕所述轴长轴旋转，从而使用所述至少一个工具移动元件将所述细长手术工具转动。10.根据权利要求7所述的装置，其中，所述轴的内轮廓被成形为与所述至少一个工具移动元件的外轮廓在它们的界面处匹配。11.根据权利要求7所述的装置，包括用于所述细长手术工具的近侧部分的锚定位置，所述锚定位置包括用于保持所述细长手术工具的近端部分的保持器，同时所述细长手术工具的更远端部分容纳在所述给定细长轴内。12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述至少一个电机中的一个被配置为驱动所述保持器和所述细长轴的旋转，从而沿着所述细长手术工具的长度在两个间隔开的位置处使所述细长手术工具转动。13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中，所述壳体的底壁为鞍形。14.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中，所述壳体的底壁是平坦的。15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中，所述壳体的尺寸包括小于30cm的
高度、小于30cm的宽度、小于30cm的长度。16.根据权利要求4所述的装置，其中，所述壳体在所述入口孔和/或所述出口孔处包括具有圆形外唇的圆锥形突起。17.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其中，所述壳体包括可移除的或可移动的盖，以使装载到所述装置上的一个或多个细长手术工具进入。18.根据权利要求1至17中任一项所述的装置，被配置为驱动和操纵导丝和微导管中的至少一者的移动。19.一种手术系统，包括：根据权利要求1所述的机器人装置；和用于驱动导向导管移动的附加单元，所述附加单元可机械地连接到所述机器人装置的所述壳体。20.根据权利要求1至19中任一项所述的系统，还包括与所述机器人装置的控制器通信的远程控制装置。21.根据权利要求1至20中任一项所述的系统，还包括与所述机器人装置的控制器连通的成像模态。22.一种用于驱动细长手术工具的线性移动和旋转移动的组件，包括：轴，包括与所述轴的中心内腔连通的槽，所述内腔沿着所述轴长轴延伸；一组轮子，彼此相对放置并且在所述槽的两侧对准，所述轮子至少部分地延伸穿过所述细长轴中的孔并且进入所述槽中，以接触容纳在其中的细长手术工具；和齿轮，被放置和配置为，在旋转时使所述轴与所述一组轮子一起绕所述轴长轴旋转。23.根据权利要求22所述的组件，其中，所述齿轮与所述轴线性对准并且与所述轴同轴。24.根据权利要求22或23所述的组件，还包括电机，所述电机被放置和配置为通过驱动所述轮子的旋转来线性移动所述细长手术工具，所述电机被放置和配置为当所述轴旋转时与所述轴一起旋转。25.根据权利要求22至24中任一项所述的组件，其中，所述齿轮在其圆周上包括槽，所述槽与所述轴的所述槽线性对准。26.根据权利要求22至25中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙，
申请(专利权)人：技术研发基金会有限公司，
类型：发明
国别省市：