【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机械外科手术臂的双重控制
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月5日提交的第62/944,351号美国临时专利申请的权益，所述专利申请以全文引用的方式并入本文中。
[0003]本专利技术涉及用于进行手术的外科手术系统以及使用此类系统的方法，且具体来说，涉及使用多种操作模式和输入装置来控制铰接式机械臂的部分的弯曲和旋转。
技术介绍
[0004]本部分旨在向读者介绍可能与本专利技术的各个方面相关的技术的各个方面，这些方面在下文中描述和/或要求保护。此讨论被认为有助于为读者提供背景信息以促进更好地理解本专利技术的各个方面。因此，应理解，这些陈述应从这个角度来解读，而不是承认现有技术。
[0005]众所周知，微创手术有很多好处。用于这种外科手术的器械通常具有位于铰接式手术臂(优选具有最小直径)的远端处的外科手术末端执行器，所述外科手术末端执行器通过小开口(例如体壁切口、自然孔道)插入以到达手术部位。在一些情况下，外科手术器械可以穿过插管，并且内窥镜可以用于提供手术部位的图像。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作外科手术系统的方法，所述外科手术系统包括(i)铰接式机械臂，所述铰接式机械臂包括多个臂关节，以及(ii)用于控制所述臂的第一和第二用户输入装置，以及(iii)在所述臂的远端处的外科手术末端执行器，所述方法包括：a.在反向弯曲模式下开始所述外科手术系统的操作，其中关于所述臂关节的弯曲和旋转：(i)所述第一用户输入装置激活以引导所述臂关节中的仅给定臂关节的弯曲和旋转；以及(ii)停用所述第二用户输入装置；b.当在所述反向弯曲模式下时，响应于来自所述第一用户输入装置的电子控制输出，通过所述臂关节中的所述给定臂关节的弯曲和旋转反向弯曲所述铰接式机械臂的远侧部分，以使所述末端执行器处于反向弯曲操作位置；c.将所述外科手术系统从所述反向弯曲模式转变到外科手术模式，以关于所述臂中除了所述臂关节中的所述给定臂关节之外的至少一个所述臂关节的弯曲和旋转启用所述第二用户输入装置；以及d.当在所述外科手术模式下时，根据每个臂关节的相应自由度，响应于来自所述第二用户输入装置的电子控制输出而实现所述臂关节中的至少两个的弯曲和旋转，由此移动所述外科手术末端执行器以执行一个或多个外科手术动作。2.如权利要求1所述的方法，其中所述外科手术系统另外包括控制电路，当所述外科手术系统处于所述反向弯曲模式时，所述控制电路有效地约束除了单个臂关节之外的臂关节的致动。3.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述转变包括相对于所述末端执行器或所述臂的远侧部分的位置和定向中的至少一个校准所述输入装置。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一输入装置被配置用于控制所述单个臂关节的致动并且不被配置用于控制除了所述单个臂关节之外的臂关节的致动。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述转变到所述外科手术模式响应于并取决于检测到所述臂处于反向弯曲位置。6.一种外科手术系统，包括：a.铰接式机械臂，所述铰接式机械臂包括多个臂关节和在所述臂的远端处的外科手术末端执行器；以及b.用于控制所述臂的第一和第二用户输入装置，其中所述外科手术系统被配置为在以下模式下异步地操作：在(i)反向弯曲模式下，其中所述铰接式机械臂的远侧部分可操作为响应于来自所述第一用户输入装置的电子控制输出而反向弯曲，以使所述末端执行器处于反向弯曲操作位置，以及在(ii)外科手术模式下，其中至少两个所述臂关节可操作为响应于来自所述第二用户输入装置的电子控制输出而弯曲和旋转，以便由此移动所述外科手术末端执行器以执行一个或多个外科手术动作，使得：A.当处于所述反向弯曲模式时，关于所述臂关节的弯曲和旋转，所述第一用户输入装置激活以引导所述臂关节中的仅给定臂关节的弯曲和旋转，并且停用所述第二用户输入装置，并且B.当处于所述外科手术模式时，根据每个臂关节的相应自由度，关于所述臂中除了所述臂关节中的所述给定臂关节之外的至少一个所述臂关节的弯曲和旋转启用所述第二用
户输入装置。7.一种操作外科手术系统的方法，所述外科手术系统包括(i)用户输入装置，和(ii)铰接式机械臂，所述铰接式机械臂包括多个臂关节和在所述臂的远端处的外科手术末端执行器，所述方法包括：a.在反向弯曲模式下开始所述外科手术系统的操作，其中关于所述臂关节的弯曲和旋转，所述用户输入装置激活以引导所述臂关节中的仅给定臂关节的弯曲和旋转；b.当在所述反向弯曲模式下时，响应于来自所述用户输入装置的电子控制输出，通过所述臂关节中的所述给定臂关节的弯曲和旋转反向弯曲所述铰接式机械臂的远侧部分，以使所述末端执行器处于反向弯曲操作位置；c.将所述外科手术系统从所述反向弯曲模式转变到外科手术模式，以关于所述臂中除了所述臂关节中的所述给定臂关节之外的至少一个所述臂关节的弯曲和旋转启用所述用户输入装置；以及d.当在所述外科手术模式下时，根据每个臂关节的相应自由度，响应于来自所述用户输入装置的电子控制输出而实现所述臂关节中的至少两个的弯曲和旋转，由此移动所述外科手术末端执行器以执行一个或多个外科手术动作。8.如权利要求7所述的方法，其中所述外科手术系统另外包括控制电路，当所述外科手术系统处于所述反向弯曲模式时，所述控制电路有效地约束除了所述臂关节中的所述给定臂关节之外的臂关节的致动。9.如权利要求8所述的方法，其中所述约束通过停用所述臂中除了所述臂关节中的所述给定臂关节之外的臂关节的致动进行。10.如权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述用户输入装置在所述反向弯曲模式和所述外科手术模式下控制所述多个臂关节的所述致动。11.如权利要求7至10中任一项所述的方法，其中防止所述用户输入装置生成或传输控制输出，所述控制输出将控制所述臂中除了所述臂关节中的所述给定臂关节之外的臂关节的致动。12.如权利要求7至11中任一项所述的方法，其中所述转变到所述外科手术模式响应于并取决于检测到所述臂处于反向弯曲位置。13.如权利要求7至12中任一项所述的方法，其中所述转变包括相对于所述末端执行器或所述臂的远侧部分的位置和定向中的至少一个校准所述用户输入装置。14.如权利要求7至13中任一项所述的方法，另外包括在所述第二模式下操作之后：使所述臂的所述远端未弯曲以使所述臂处于未弯曲位置。15.一种外科手术系统，包括：a.用户输入装置；以及b.铰接式机械臂，所述铰接式机械臂包括(i)多个臂关节，以及(ii)在所述臂的远端处的外科手术末端执行器，其中所述外科手术系统被配置为在以下模式下异步地操作：在(A)反向弯曲模式下，其中所述铰接式机械臂的远侧部分响应于来自所述用户输入装置的电子控制输出而反向弯曲，以使所述末端执行器处于反向弯曲操作位置，以及在(B)外科手术模式下，其中所述臂关节中的至少两个响应于来自所述用户输入装置的电子控制输出而弯曲和旋转，以便由此
移动所述外科手术末端执行器以执行一个或多个外科手术动作，使得：A.当处于所述反向弯曲模式时，关于所述臂关节的弯曲和旋转，所述用户输入装置激活以引导所述臂关节中的仅给定臂关节的弯曲和旋转，并且B.当处于所述外科手术模式时，根据每个臂关节的相应自由度，关于所述臂中除了所述臂关节中的所述给定臂关节之外的至少一个所述臂关节的弯曲和旋转启用所述用户输入装置。16.一种操作外科手术系统的方法，所述外科手术系统包括(i)铰接式机械臂，所述铰接式机械臂包括在其远端处的外科手术末端执行器和多个臂关节，以及(ii)一个或多个用户输入装置的输入装置阵列，其中所述臂关节被配置为响应于来自所述输入装置阵列的一个或多个用户输入装置的电子控制输出而弯曲和旋转，所述方法包括：a.在相对于所述臂关节中的给定单个臂关节定义的第一操作模式下开始所述外科手术系统的操作，其中所述第一操作模式防止所述臂中不是所述给定单个臂关节的任何臂关节的致动，并且允许控制所述单个臂关节的所述致动以引起所述单个臂关节的弯曲和旋转；b.当所述外科手术系统处于所述第一操作模式时，i.响应于由所述输入装置阵列中的一个或多个所述用户输入装置生成的控制信号，通过所述单个臂关节的弯曲和旋转反向弯曲所述臂的所述远端，以使所述末端执行器处于反向弯曲操作位置，以及ii.监测所述机械臂的状态以检测所述臂是否处于反向弯曲位置；c.响应于并取决于检测到所述臂处于反向弯曲位置，将所述外科手术系统的操作从所述第一操作模式转变到第二操作模式，在所述第二操作模式中，所述系统能够根据每个臂关节的相应自由度控制至少一个排除第一模式的臂关节的弯曲和旋转；以及d.在所述第二操作模式下操作所述外科手术系统，以使用所述末端执行器执行外科手术动作。17.如权利要求16所述的方法，其中所述外科手术系统另外包括控制电路，当所述外科手术系统处于所述第一操作模式时，所述控制电路有效地约束除了所述单个臂关节之外的臂关节的所述致动。18.如权利要求17所述的方法，其中所述约束通过停用所述臂中除了所述单个臂关节之外的臂关节的致动进行。19.如权利要求17所述的方法，其中防止所述输入装置生成或传输可能...
【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：
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