【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于机器人辅助外科手术系统的设备。具体地，本专利技术涉及可并入到机器人辅助外科手术系统中以移除由可安装到机器人外科手术工具的电外科手术发生器单元产生的热量的各种冷却装置。
技术介绍
1、电磁(em)能量并且确切来说微波和射频(rf)能量已被发现因其能够切割、凝固和消融身体组织而用于电外科手术中。通常，用于将em能量递送到身体组织的设备包括：发生器，其包括em能量源；以及电外科手术器械，其连接到所述发生器以将能量递送到组织。
2、使用微波em能量进行组织消融是基于生物组织很大程度上由水组成的事实。人类软器官组织的水含量通常在70％与80％之间。水分子具有永久电偶极矩，这意味着整个分子中存在电荷不平衡。这种电荷不平衡使得分子响应于由施加时变电场产生的力随着分子旋转以使它们的电偶极矩与所施加场的极性对准而移动。在微波频率下，快速的分子振动导致摩擦加热以及随之而来的场能量以热量形式耗散。这被称为介电加热。
3、微波消融疗法中利用此原理，其中靶组织中的水分子因在微波频率下施加局部电磁场而被快速地加热，而导致组织凝固和细胞死亡。已知使用微波发射探针来治疗肺和其他器官的各种疾病。例如，在肺中，可使用微波辐射来治疗哮喘并且使肿瘤或病灶消融。
4、外科手术切除是一种从人类或动物体内移除器官的一些部分的手段。此类器官可能是高度血管化的。当切割(分割或横切)组织时，被称为小动脉的小血管会受损或破裂。首先是出血，后续接着凝血级联，即血液变为凝块以试图堵住出血点。在手术期间，期望患者尽可能少地失血，因
5、替代使用锋利的刀片，而是众所周知地使用射频(rf)能量来切割生物组织。使用rf能量进行切割的方法是使用以下原理来进行手术：当电流穿过组织基质(在细胞的离子内容物和细胞间电解质的辅助下)时，整个组织对电子流的阻抗会生成热量。当将rf电压施加到组织基质时，细胞内生成足以蒸发所述组织的水分的热量。由于这种增大的干化，特别是在与所述器械的rf发射区域(本文被称为rf刀片)相邻的具有通过组织的整个电流路径的最高电流密度之处，与rf刀片的切割极相邻的组织会失去与刀片的直接接触。接着，所施加的电压几乎完全出现在整个此空隙上，此空隙因此被离子化，从而形成等离子体，所述等离子体与组织相比具有非常高的体积电阻率。此差异是重要的，原因在于其将所施加的能量聚焦到等离子体，所述等离子体完成rf刀片的切割极与组织之间的电路。进入等离子体的任何挥发性材料足够缓慢地蒸发并且因此感觉是组织剖切等离子体。
6、使用机器人装备来辅助外科手术正在迅速地增加。通常，机器人辅助外科手术涉及使用机器人臂，外科医生可直接或远程地控制所述机器人臂以执行给定外科手术的各种移动或操控。机器人臂可在其远端处具有末端执行器。所述末端执行器可以是或可携载外科手术器械。机器人辅助外科手术系统可用于开放式手术和腹腔镜手术。
7、已知在电外科手术中使用机器人辅助外科手术系统。例如，由intuitivesurgicaltm制造的da vincitm系统允许将发生器集成到影像推车中，所述影像推车可连接到携载机器人臂的患者推车。
8、已鉴于以上考量设想出本专利技术。
技术实现思路
1、本公开描述了2020年8月7日提交的申请人早期的gb专利申请第2012303.0号中提出的概念的发展，所述gb专利申请以引用方式并入本文中。gb专利申请第2012303.0号提供一种机器人辅助外科手术系统，在所述机器人辅助外科手术系统中，用于提供电外科手术功能的电外科手术发生器单元可直接安装在机器人臂上或集成在机器人臂内。所述电外科手术发生器单元可以是可在相同的环境在不同的机器人臂之间移动的可拆卸模块(在本文中被称为“胶囊(capsule)”)。所述电外科手术发生器单元可包括多个模块，每个模块提供不同的治疗模式。根据要执行的手术，可选择不同的模块或模块组合并且安装在一个或多个机器人臂上。
2、这种布置可提供诸多优点。首先，通过将所述电外科手术发生器单元直接安装在所述机器人臂上，可使产生用于电外科手术的能量的构件更靠近所述电外科手术器械。这促进减小或消除可能在发生器与电外科手术器械之间输送能量时出现的损失。第二，将所述电外科手术发生器单元设置在所述机器人臂上使得不需要单独的一件手术套件器具来容置所述电外科手术发生器。这可节约手术室中的空间。第三，提供模块化设置可使得多臂系统中的每个机器人臂能够具有相同的功能，而没有针对电外科手术独立地配置每个臂的成本。
3、本公开进一步发展了这种概念。一般来说，本专利技术提供一种冷却总成(在本文中也被称为冷却装置)，所述冷却总成用于耗散由可安装到机器人外科手术工具的电外科手术发生器单元产生的热量。
4、当所述电外科手术发生器单元可安装在所述机器人外科手术工具上(而非例如安装在单独的一件手术器件器具中)时，可存在所述电外科手术发生器单元的加热可造成所述机器人外科手术工具和/或所述电外科手术发生器单元本身损坏的风险。另外，由于所述发生器单元可安装到所述机器人外科手术工具(其相对地邻近患者)，因此优选地在此区域中保持安全温度以不对用户(例如，患者或系统的操作者)造成损害。此外，由于所述电外科手术发生器单元可安装在所述机器人外科手术工具上，因此这可对所述可安装发生器单元的形状因数(例如大小、形状等)带来限制。例如，所述可安装发生器单元可能必须小于其不可安装在所述机器人外科手术工具上的情况，使得所述发生器单元不会妨碍所述机器人外科手术工具(例如，机器人臂)的操作(例如，移动)。因此，由于这种减小的形状因数，由所述可安装发生器单元每单位体积产生的热量可高于由不可安装发生器单元产生的等效热量。因此，与例如不可安装发生器单元相比，冷却可安装发生器单元的需求可增大。
5、通过提供用于耗散来自电外科手术发生器单元的热量的冷却装置，本专利技术可减轻这些风险，同时也提供与优先权申请相关联的优点。即，本专利技术有助于提供这样一种装置：其中发生器可直接设置在机器人外科手术工具上，同时也确保所述机器人外科手术系统的可靠性能。
6、根据本专利技术的第一方面，提供一种用于机器人辅助外科手术系统的设备，所述设备包括：机器人外科手术工具，其包括用于支撑电外科手术器械的铰接式机器人臂；以及冷却总成，其用于从安装到所述机器人外科手术工具的电外科手术发生器单元移除热量，所述电外科手术发生器单元用于产生电外科手术信号以供所述电外科手术器械使用。
7、例如，所述冷却总成可包括一个或多个无源冷却装置和/或有源冷却机构，所述一个或多个无源冷却装置和/或有源冷却机构用于在所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时从所述电外科手术发生器单元移除热量。如本文中所使用，“有源冷却机构”是指需要动力(例如电力)执行冷却的冷却机构。“无源冷却机构”是指不需要动力(例如，通过选择所述设备的形状和/或材料以促进散热)的冷却装置。可提供有源冷却机构和/或无源冷却机构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于机器人辅助外科手术系统的设备，所述设备包括：
2.如权利要求1所述的设备，其还包括用于将所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具的连接件。
3.如权利要求1或2所述的设备，其还包括所述电外科手术发生器单元，所述电外科手术发生器单元包括：
4.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述冷却总成包括散热器，所述散热器被布置成当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时与所述电外科手术发生器单元热连通。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述冷却总成还包括热管，所述热管用于当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时热耦合在所述散热器与所述电外科手术发生器单元之间。
6.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述冷却总成包括弹性导热连接件，所述弹性导热连接件用于当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时定位在所述机器人外科手术工具与所述电外科手术发生器单元之间以压靠所述机器人外科手术工具和所述电外科手术发生器单元。
7.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述冷却总
8.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述冷却总成包括用于主动地冷却所述设备的电控有源冷却机构。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述机器人外科手术工具包括能量递送结构以将电力提供到所述有源冷却机构。
10.如权利要求8或9所述的设备，其还包括：
11.如权利要求8至10中任一项所述的设备，其中所述有源冷却机构包括风扇以引导气流流过所述设备的表面。
12.如权利要求8至11中任一项所述的设备，其中所述有源冷却机构包括热泵以从所述设备移除热量。
13.如权利要求8至12中任一项所述的设备，其中所述设备包括一个或多个导管，所述一个或多个导管被布置成当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时与所述电外科手术发生器单元热连通，并且其中所述有源冷却机构被配置成使冷却剂流体循环通过所述一个或多个导管。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述机器人外科手术工具包括所述一个或多个导管。
15.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述机器人外科手术工具包括所述冷却总成。
16.一种用于安装到机器人外科手术工具的电外科手术发生器单元，所述电外科手术发生器单元包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于机器人辅助外科手术系统的设备，所述设备包括：
2.如权利要求1所述的设备，其还包括用于将所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具的连接件。
3.如权利要求1或2所述的设备，其还包括所述电外科手术发生器单元，所述电外科手术发生器单元包括：
4.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述冷却总成包括散热器，所述散热器被布置成当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时与所述电外科手术发生器单元热连通。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述冷却总成还包括热管，所述热管用于当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时热耦合在所述散热器与所述电外科手术发生器单元之间。
6.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述冷却总成包括弹性导热连接件，所述弹性导热连接件用于当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时定位在所述机器人外科手术工具与所述电外科手术发生器单元之间以压靠所述机器人外科手术工具和所述电外科手术发生器单元。
7.如任一前述权利要求所述的设备，其中所述冷却总成包括一个或多个翅片，所述一个或多个翅片被布置成当所述电外科手术发生器单元安装到所述机器人外科手术工具时与所述电外...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·保罗·汉科克，约翰·毕晓普，
申请(专利权)人：克里奥医药有限公司，
类型：发明
国别省市：
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