用于直拉式手术器械的剪切器偏移制造技术

一种手术末端执行器包括具有由细长管状构件支撑的第一端的U形夹和两个夹爪，每个夹爪具有枢转部分和工作部分。该枢转部分由两个间隔开的枢轴可旋转地连接于该U形夹。该工作部分可以包括切割刃，在该第一和第二夹爪绕其各自的枢轴旋转时该切割刃提供剪切动作。每个夹爪的枢转部分和工作部分可以在二等分平面的相对侧上。柔性的线缆或金属丝可以连接于每个夹爪，并且在第一和第二枢轴之间延伸通过另一个夹爪中的导引路径，并且通过该U形夹的第一端。一个或多个弹簧可以将工作部分推动到一起。由U形夹枢转地支撑的摆动销可以限制夹爪以使其具有相反的运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及手术器械领域；更具体地涉及意图用在微创外科手术中的由细长管状构件支撑的手术剪刀(shear)。
技术介绍
微创外科手术(MIS)(例如，内窥镜检查、腹腔镜检查、胸腔镜检查、膀胱镜检查等)允许利用引入内部手术部位的由细长管状构件支撑的手术器械通过很小的切口对病人进行手术。一般来说，套管通 过该切口插入，为手术器械提供进入口。手术部位通常包括体腔，诸如病人腹腔。体腔可以通过利用清洁流体(诸如吹入气体)而可选地被扩张。在传统的微创外科手术中，外科医生通过利用细长手术器械的手驱动的末端执行器同时在视频监控器上观察该手术部位来处理组织。细长手术器械通常具有在细长管一端处的手术工具形式的末端执行器，例如剪切器(scissor)、镊子、夹具、持针器等。提供致动力以控制该末端执行器的致动器连接于该细长管的另一端。将致动器力耦合到末端执行器的装置延伸通过该细长管。为了最小化器械进入口所需要的切口尺寸，该细长管通常具有小直径，优选大约6毫米。因此，将致动器力耦合到末端执行器的装置有必要紧凑。可能期望该细长管稍微柔性，以允许手术器械适应手术进入路径的几何形状。在一些情况下，该细长管可以被铰接以提供到手术部位的进入，其中该手术部位与手术进入口不是直接成直线的。可能期望采用金属丝作为将致动器的力耦合到末端执行器的装置，这是因为金属丝提供柔性并且因为金属丝通过小截面传递很大的力到很远的距离的能力。然而，不受支撑的金属丝仅能够传递拉力。因此通常需要提供两根金属丝传递双向致动力。为了金属丝穿过该细长管，这需要两倍的截面。金属丝需要具有足够的强度，来提供必需的张力以产生由末端执行器提供的所需力。所需张力越大，金属丝截面必须越大。将金属丝张力转换成末端执行器力的低效率增加所需张力，因此增加所需截面。截面的增加，无论是由于较大数目的金属丝还是较大的个体线缆截面，都增加弯曲线缆对该线缆传递的力的影响，例如当线缆穿过铰接的腕关节时。当末端执行器被支撑该末端执行器的铰接腕组件移动时，这会导致手术末端执行器的闭合力的变化。对于具有相对于彼此打开和闭合的两个工作部件(例如一副剪刀的两个刀片)的手术末端执行器，以这样的线路布置施加力的金属丝是有利的即，沿着该管的纵轴线和手术末端执行器，继续通过该手术末端执行器，围绕两个工作部件的其中一个部件，然后将金属丝固定于另一个工作部件。然而，对于一副常规剪刀，在手术末端执行器的纵轴线上提供接合两个切割刀片的固定枢转点是很困难的。鉴于上面的情况，期望的是提供一副意图用于微创手术的手术剪刀，通过沿着细长管的纵轴并通过该手术剪刀定路线的金属丝，使双向致动力能够传递给剪刀。
技术实现思路
一种手术末端执行器包括具有由细长管状构件支撑的第一端的U形夹和两个夹爪，每个夹爪具有枢转部分和工作部分。该枢转部分由两个间隔开的枢轴可旋转地连接于该U形夹。该工作部分可以包括切割刃，在该第一和第二夹爪绕其各自的枢轴旋转的情况下该切割刃提供剪切动作。每个夹爪的枢转部分和工作部分可以在二等分平面的相反侧上。柔性的线缆或金属丝可以连接于每个夹爪，并且在第一和第二枢轴之间延伸通过另一个夹爪中的导引路径，并且通过该U形夹的第一端。一个或多个弹簧可以将工作部分推动到一起。由U形夹枢转地支撑的摆动销可以限制夹爪以使其具有相对的运动。根据随附的附图和下面的详细描述，本专利技术的其他特征和优势将变得明显。附图说明通过参考下面的描述和附图可以最好地理解本专利技术，附图用来通过以举例而非限制性的方式说明本专利技术的实施例。在附图中相似的附图标记表示相似的元件。图1是具有通过病人腹部中的切口插入的自动控制的手术器械的机器人手术系统的简化透视图。图2是与机器人操纵器一 起使用的手术器械的平面图。图3是手术末端执行器的侧视图。图4是图3的手术末端执行器的正视图。图5是图3的手术末端执行器的正视图，其中上部分被移除以使一些细节能够被更清楚地看到。图6是图3的手术末端执行器的正视图，其中附加部分被移除以使另外的细节能够被更清楚地看到。图7是另一种手术末端执行器的侧视图。图8是图7的手术末端执行器的分解视图。图9是图7的手术末端执行器的一部分的俯视图。图10是图7的手术末端执行器的夹爪部分的侧视图。图11是图7的手术末端执行器的一个夹爪的侧视图。具体实施例方式在下面的描述中，提出许多具体的细节。但是应当理解，本专利技术的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实现。在其他例子中，为了不模糊对本专利技术的理解，没有详细示出已知的电路、结构和技术。在下面的描述中，参考示出本专利技术若干实施例的附图。应当理解，可以利用其它实施例，并且在不脱离本专利技术精神和范围的情况下可以进行机械构成的、结构的、电气的和操作的变化。下面的详细描述不包含限制的意义，并且本专利技术的实施例的范围由发布的专利的权利要求唯一地限定。本文中所用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，而不是意图限制本专利技术。为了容易描述，本文使用空间相关用语，例如“在……之下”、“在……下面”、“在……之上”、“在……上面”，以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一个元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。应当理解，空间相关的用语旨在除了附图中所示的取向之外还包含在使用中或操作中设备的不同取向。例如，如果在附图中的设备被颠倒，描述为在另一个元件或特征“下面”或“之下”的元件于是将取向成在另一个元件或特征“之上”。因此示范性的用语“在……下面”可以包含在上面和在下面两种取向。该设备可以被另外取向(例如旋转90度或其他取向)并且因此解释本文所用的空间相关的描述。如本文所用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也旨在包括复数形式，除非上下文中另外指出。还应当理解，用语“包括”和/或“包含”表示存在所述特征、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或另外有一个或更多个其他特征、步骤、操作、元件和/或部件和/或其组合。图1是根据本专利技术实施例的机器人手术系统100的简化透视图。该系统100包括安装到或靠近支撑病人身体122的手术台的支撑组件110。该支撑组件110支撑一个或更多个手术器械120，该手术器械120在病人身体122内的手术部位126工作。用语“器械”在本文中用来描述被配置成插入病人身体中并且用来进行外科手术程序的设备。这种器械包括诸如钳、针驱动器、剪刀、双极烙器、组织固定器或牵开器、施夹钳、吻合设备等的手术工具。与本专利技术的实施例一起使用的手术工具优选提供一种剪切器(scissor)或剪刀(shear)，其中该工具的一个切割刃相对于另一切割刃打开和闭合，以便用剪切动作切割。该系统100的简化透视图仅示出单个器械120，以使本专利技术的各方面被更清楚地看到。功能性的机器人 手术系统还包括使操作者能够从病人身体122外面观察手术部位的影像系统。该影像系统可以包括视频监控器，用于显示由设置在手术器械120中一个的远端处的光学设备接收的图像。该光学设备可以包括连接于光纤的透镜，该光纤将检测的图像传送到病人身体122外的成像传感器(例如，CXD或CMOS传感器)。可替换地，成像传感器可以被提供在手术器械120的远端处，并且由传感器产生的信号沿着导线或无线传输，用于显示在监控器上。示意性监控器是在da Vinci 手术系统中的外科医生手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.18 US 61/356,551;2010.10.22 US 12/910,6341.一种由细长的管状构件支撑的手术末端执行器，所述手术末端执行器包括U形夹，所述U形夹具有由所述细长的管状构件支撑的第一端；具有第一枢转部分和第一工作部分的第一夹爪；将所述第一枢转部分可旋转地连接于所述U形夹的第一枢轴；具有第二枢转部分和第二工作部分的第二夹爪；和与第一枢轴间隔开的第二枢轴，所述第二枢轴将所述第二枢转部分可旋转地连接于所述U形夹，使得所述第一枢转部分在与所述第二枢轴的旋转轴线垂直的二等分平面的第一侧上，所述第二枢转部分在与所述第一侧相反的所述二等分平面的第二侧上，所述第一工作部分在所述二等分平面的所述第二侧上，而所述第二工作部分在所述二等分平面的第一侧上。2.根据权利要求1所述的手术末端执行器，进一步包括连接于所述第一夹爪的第一金属丝，所述第一金属丝在所述第一和第二枢轴之间延伸通过所述第二夹爪中的导引路径，并且通过所述U形夹的所述第一端；和连接于所述第二夹爪的第二金属丝，所述第二金属丝在所述第一和第二枢轴之间延伸通过所述第一夹爪中的导引路径，并且通过所述U形夹的第一端。3.根据权利要求1所述的手术末端执行器，进一步包括连接于所述第一枢转部分和所述U形夹的第一弹簧，所述第一弹簧朝着所述第二工作部分推动所述第一工作部分。4.根据权利要求3所述的手术末端执行器，进一步包括连接于所述第二枢转部分和所述U形夹的第二弹簧，所述第二弹簧朝着所述第一工作部分推动所述第二工作部分。5.根据权利要求1所述的手术末端执行器，进一步包括连接于所述第一和第二枢转部分的第一弹簧，所述第一弹簧将所述第一枢转部分推离所述第二枢转部分，并且将所述第一工作部分推向所述第二工作部分。6.根据权利要求5所述的手术末端执行器，其中所述第一弹簧包括杯形的弹簧垫圈。7.根据权利要求6所述的手术末端执行器，其中所述第一弹簧接合所述第一夹爪，使得所述弹簧与所述第一夹爪一致地转动。8.根据权利要求7所述的手术末端执行器，进一步包括摆动销，所述摆动销由所述U形夹枢转地支撑，并且枢转地连接于所述第一和第二夹爪从而使得所述摆动销约束所述第一和第二夹爪以具有相反的运动，所述摆动销穿过所述第一弹簧中的中心开口。9.根据权利要求1所述的手术末端执行器，进一步包括连接于所述第一枢转部分和所述U形夹的第一弹簧，以及连接于所述第二枢转部分和所述U形夹的第二弹簧，以便将所述枢转部分推离所述二等分平面。10.根据权利要求1所述的手术末端执行器，其中所述第一和第二工作部分中每个均包括切割刃，当所述第一和第二夹爪绕其各自的枢轴旋转时所述切割刃提供剪切动作。11.一种形成由细长的管状构件支撑的手术末端执行器的方法，所述方法包括提供U形夹，所述U形夹具有由所述细长的管状构件支撑的第一端；提供具有第一枢转部分和第一工作部分的第一夹爪；用第一枢轴将所述第一枢转部分可旋转地连接于所述U形夹；提供具有第二枢转部分和第二工作部分的第二夹爪；和用与所述第一枢轴间隔开的第二枢轴将所述第二枢转部分可旋转地连接于所述U形夹，使得所述第一枢转部分在与所述第二枢轴的旋转轴线垂直的二等分平面的第一侧上， 所述第二枢转部分在与所述第一侧相反的所述二等分平面的第二侧上，所述第一工作部分在所述二等分平面的所述第二侧上，而所述第二工作部分在所述二等分平面的所述第一侧上。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将第一金属丝连接于所述第一夹爪，所述第一金属丝在所述第一和第二枢轴之间延伸通过所述第二夹爪中的导引路径，并且通过所述U形夹的第一端；和将第二金属丝连接于所述第二夹爪，所述第二金属丝在所述第一和第二枢轴之间延伸通过所述第一夹爪中的导引路径，并且通过所述U形夹的第一端。13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将第一弹簧连接于所述第一枢转部分和所述U形夹，所述第一弹簧朝着所述第二工作部分推动所述第一工作部分。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括将第二弹簧连接于所述第二枢转部分和所述U形夹，所述第二弹簧朝着所述第一工作部分推动所述第二工作部分。15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将第一弹簧连接于所述第一和第二枢转部分，所述第一弹簧将所述第一枢转部分推离所述第二枢转部分，并且将所述第一工作部分推向所述第二工作部分。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一弹簧包括杯形的弹簧垫圈。17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括将所述第一弹簧与所述第一夹爪接合， 使得所述第一弹簧与所述第一夹爪一致地转动。18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括将摆动销枢转地支撑在所述U形夹中，使所述摆动销穿过所述第一弹簧中的中心开口，并且将所述摆动销枢转地连接于所述第一和第二夹爪从而使得所述摆动销约束所述第一和第二夹爪以具有相反的运动。19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将第一弹簧连接于所述第一枢转部分和所述U形夹，并且将第二弹簧连接于所述第二枢转部分和所述U形夹，以便将所述枢转部分推离所述二等分平面。20.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·库珀，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：
国别省市：