用于机器人手术系统的无菌主输入手柄组件和用于无菌主输入手柄的手术盖布技术方案

一种无菌主输入手柄组件(302)包括：非无菌操纵器(310)；无菌手术盖布(303)，该无菌手术盖布遮盖所述非无菌操纵器(310)；至少一个无菌附件(306)，该至少一个无菌附件适用于形成无菌主输入手柄组件(302)的用于外科医生的手指的无菌接合部；其中：所述至少一个无菌附件(306)越过所述无菌手术盖布(303)与所述非无菌操纵器(310)机械接合；所述至少一个无菌附件(306)覆盖手术盖布(303)的外表面(305)的至少一部分；所述至少一个无菌附件(306)包括形成所述无菌接合部的至少一个表面(307)，以使外科医生的手指越过所述无菌手术盖布(306)来操纵非无菌操纵器(310)。来操纵非无菌操纵器(310)。来操纵非无菌操纵器(310)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机器人手术系统的无菌主输入手柄组件和用于无菌主输入手柄的手术盖布


[0001]本专利技术的一个目的是一种无菌主输入手柄组件。
[0002]该无菌主输入手柄组件适用于机器人手术。
[0003]本专利技术还涉及一种主控制器组件，该主控制器组件包括至少一个无菌主输入手柄组件和主控制台。
[0004]本专利技术还涉及一种机器人手术系统，该机器人手术系统包括至少一个无菌主输入手柄组件。
[0005]此外，本公开涉及一种用于无菌主输入手柄的手术盖布(drape)。

技术介绍

[0006]机器人手术装置被用于机器人辅助手术中，且通常包括用于接收来自外科医生的手控指令(manual command)的外科医生主控制台、机器人从中央塔(或机器人推车)和多个机器人从臂，该多个机器人从臂承载一个或多个手术器械(末端执行器)，该一个或多个手术器械从该从中央塔延伸、且通过所述外科医生主控制台控制。所述一个或多个从手术器械在远端被附接到机器人从臂，以便对处于无菌手术区内的患者执行手术程序。通常，设置手术盖布来遮盖机器人装置的非一次性部分，以避免可能由机器人手术装置引起的对无菌手术区的污染。可以在手术盖布的外表面上设置带子和绳子，以为了将该盖布围绕机器人系紧，从而减少该盖布的体积，进而使其基本紧密贴合。
[0007]例如，文献WO
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2017
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064301和WO
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2018
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189729以同一申请人的名义公开了机器人手术系统的解决方案，该机器人手术系统适用于使手术器械小型化，从而尤其适用于机器人辅助显微手术。传统的(非机器人)显微手术需要外科医生使用能够放大手术区的手术显微镜(通常是光学显微镜)而进行手术，因此用于显微手术的机器人手术装置会适当地配备有手术显微镜。已经提供了用于遮盖显微镜的手术盖布，例如如文献US
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2019
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0069969和JP
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6367019所示。
[0008]在生物组织重建的几个阶段中执行显微手术程序，例如，在包括小直径血管和神经的血管吻合的执行中、以及在创伤性损伤发生后对解剖部位(anatomic part)的重建中、在组织的血管再生(re
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vascularization of tissues)、四肢的重附着中、在移植和再植程序中执行显微手术程序。在显微手术的领域中，在与传统显微手术相比时，机器人装置允许手术器械的高度小型化，且同时允许减小传递到机器人手术系统的从手术器械的震颤。
[0009]机器人手术装置也适用于机器人辅助腹腔镜手术，其中手术器械和至少一个摄像头通过一组经皮套管针(percutaneous trocar)被单独地插入患者体内，并且其中可视化屏幕使从摄像头获取的患者体内的腹腔镜图像可视化。由于机器人辅助，手术期间减少了因为在操纵传统(非机器人)腹腔镜手术器械期间，跨越每个经皮刚性套管针的长度形成了杠杆臂而产生的支点效应(fulcrum effect)。此外，由于机器人辅助，因为外科医生主控制台的人体工程学特征，因此为腹腔镜外科医生提供了在手术期间的改善的舒适度。
[0010]已经提供了远程的外科医生主控制台，例如如文献US
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2014
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0018960和EP
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2845556所示。通常，这些远程的外科医生主控制台包括可视化设备、外科医生座椅和/或外科医生前臂支撑元件、以及附件形式的主控制手柄，主控制手柄被铰接至主控制台的主体以接收来自外科医生的用于控制从手术器械的手控指令。因此，更加提高了腹腔镜外科医生的舒适度，这是因为他/她甚至不需要前往手术室的无菌区即可从非无菌的远程位置进行手术。
[0011]然而，无菌手术区中的团队与在远程主控制台处操纵主输入附件的外科医生之间具有较大的物理距离，可能会在手术期间在团队中产生通信问题，特别是与外科医生之间的通信问题。
[0012]因此，认为即使存在机器人手术系统，也需要外科医生前往无菌手术区。
[0013]此外，在机器人辅助显微手术的一些应用中，在机器人辅助手术期间，期望外科医生出现在无菌手术区内。因此，在单次介入期间，显微外科医生可以从机器人辅助显微手术切换至手持诸如镊子等传统显微手术工具的传统(非机器人)显微手术，和/或回到外科医生主控制台。
[0014]例如，文献US
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2019
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328473示出了一种可被无菌盖布覆盖的主控制台，该无菌盖布在操作期间附接到无菌的、暴露的、受约束的、电动的、可旋转安装到主控制台的主输入附件。
[0015]例如，文献US
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10512515示出了一种具有手型跟踪球和集成显示器的非无菌主输入手柄，该手型跟踪球和集成显示器可以被无菌盖布覆盖。文献US
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8368649示出了类似的解决方案，其中，无菌鼠标垫位于有源传感基座上方以驱动计算机化医疗设备。
[0016]例如，文献WO
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2014
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151621公开了一种用于使手动手术和使用被设计用于由外科医生手持的机械不接地的主控制器的机器人手术交替进行的系统。例如，从文献WO
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2019
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099854和EP
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2467082中也可以获知可穿戴的且机械不接地的主控制器，并且该主控制器通常包括一对环以匹配外科医生的手指，该外科医生的手指整体关联到该不接地的主控制器的抓握指令接合部(interface)。
[0017]此外，文献WO
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2019
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220407、WO
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2019
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220408和WO
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2019
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220409以同一申请人的名义公开了手持式主输入手柄的几个实施例，这些手持式主输入手柄机械地不接地且关于主控制台机械地不受约束，使得这些手持式输入手柄在预定跟踪体积内可关于控制台而自由移动，以便对成对式从手术器械进行控制，并且这些手持式主输入手柄包括主夹持器，该主夹持器包括内部自由度以控制成对式从手术器械(例如持针器从手术系统)的成对式抓握自由度。最近出现了上述类型的机械地不受约束的主输入手柄，作为控制从机器人手术器械的有利解决方案，这是因为它们允许外科医生的活动范围增加，并且可以设置比例因子以使得外科医生的大幅度动作转化为从机器人手术器械的小幅度动作。可以将诸如光学或磁等跟踪设备整体地提供给主控制台，以跟踪机械地不受约束的主输入手柄在工作空间内的位置和/或取向。为此，主输入手柄可以配备有光学标记和/或磁力计。
[0018]然而，不受约束的主输入手柄在无菌环境中使用之后/之前可能需要适当的灭菌，这可能会导致高成本。替代地，不受约束的主输入手柄可以被设计为仅用于一次性使用，尽管它们为了在它们的工作空间中以最高水平的空间精度被跟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无菌主输入手柄组件(302)，包括：
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非无菌操纵器(310)；
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无菌手术盖布(303)，所述无菌手术盖布遮盖所述非无菌操纵器(310)；
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至少一个无菌附件(306)，所述至少一个无菌附件适用于形成所述无菌主输入手柄组件(302)的用于外科医生的手指的无菌接合部；其中：
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所述至少一个无菌附件(306)越过所述无菌手术盖布(303)与所述非无菌操纵器(310)机械接合；
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所述至少一个无菌附件(306)覆盖所述手术盖布(303)的所述外表面(305)的至少一部分；
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所述至少一个无菌附件(306)包括形成所述无菌接合部的至少一个接合表面(307)，以使所述外科医生的手指越过所述无菌手术盖布(303)来操纵所述非无菌操纵器(310)。2.根据权利要求1所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述无菌主输入手柄组件(302)被设计为在手术期间由所述外科医生手持。3.根据权利要求1或2所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述无菌主输入手柄组件(302)机械地不接地，且包括被设计为由跟踪系统(339)跟踪的特征，以确定所述主输入手柄组件(302)在预定工作体积(320)内的位置和/或取向，从而控制至少一个成对式从手术器械(337)。4.根据前述权利要求中任一项所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述无菌附件(306)的所述接合表面(307)为具有预定值的表面粗糙度的摩擦表面，所述预定值的表面粗糙度大于所述手术盖布(303)的所述外表面(305)的所述表面粗糙度。5.根据前述权利要求中任一项所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述无菌附件(306)的所述接合表面(307)为凸面。6.根据前述权利要求中任一项所述的无菌主输入手柄组件(302)，包括另外的第二无菌附件，以便具有至少两个无菌附件(306)，所述无菌附件和所述第二无菌附件提供两个相对的接合表面(307、307')，以便所述外科医生的手指越过所述无菌手术盖布(303)来抓握所述非无菌操纵器(310)。7.根据权利要求6所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述两个无菌附件(306)设置在所述非无菌操纵器(310)的相对两侧。8.根据权利要求6或7所述的无菌主输入手柄组件(302)，包括所述两个相对的接合表面(307、307')之间的自由度。9.根据权利要求8所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述自由度是弹压自由度，和/或其中，所述弹压自由度的弹性作用使所述两个相对的接合表面(307、307')偏离彼此。10.根据权利要求8或9所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，在至少一种构造中，所述两个相对的接合表面(307、307')共同限定凸圆柱形几何形状。11.根据权利要求6至10中任一项所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述两个无菌附件(306、306')成一体。12.根据前述权利要求中任一项所述的无菌主输入手柄组件(302)，其中，所述非无菌操纵器(310)包括至少一对相互铰接以形成工具接头(317)的细长元件(316、316')；其中，
所述细长元件(316、316...

【专利技术属性】
技术研发人员：马西米利亚诺，
申请(专利权)人：医疗显微器具股份公司，
类型：发明
国别省市：