具有机器人系统的控制单元和遥感器之间的无线通信的外科器械技术方案

本发明专利技术涉及一种与机器人系统一起使用的外科器械，所述外科器械具有控制单元和轴部分，所述轴部分包括附接到所述机器人系统的一部分的细长导电构件。所述细长构件能够将来自所述机器人系统的控制运动传输到端部执行器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有机器人系统的控制单元和遥感器之间的无线通信的外科器械相关专利申请的交叉引用本专利申请是提交于2007年1月10日的名称为“SurgicalInstrumentWithWirelessCommunicationBetweenControlUnitandRemoteSensor”的美国专利申请序列No.11/651,807，和美国专利公开No.US2008/0167672A1的部分继续申请，并且要求这些专利申请的权益，其全部公开内容据此以引用的方式并入，并且与如下美国专利申请相关，它们各自的全部内容也以引用的方式并入本文：(1)提交于2007年1月10日的美国专利申请序列No.11/651,715，Giordano等人的名称为“SURGICALINSTRUMENTWITHWIRELESSCOMMUNICATIONBETWEENCONTROLUNITANDSENSORTRANSPONDERS”的美国专利申请公开No.US-2008/0167522；(2)提交于2007年1月10日的美国专利申请序列No.11/651,806，J.Giordano等人的名称为“SURGICALINSTRUMENTWITHELEMENTSTOCOMMUNICATEBETWEENCONTROLUNITANDENDEFFECTOR”的美国专利申请公开No.US-2008/0167671；(3)提交于2007年1月10日的美国专利申请序列No.11/651,768，现为F.Shelton等人的名称为“PREVENTIONOFCARTRIDGEREUSEINASURGICALINSTRUMENT”的美国专利No.7,721,931；(4)提交于2007年1月10日的美国专利申请序列No.11/651,771，现为J.Swayze等人的名称为“POST-STERILIZATIONPROGRAMMINGOFSURGICALINSTRUMENTS”的美国专利No.7,738,971；(5)提交于2007年1月10日的美国专利申请序列No.11/651,788，现为F.Shelton等人的名称为“INTERLOCKANDSURGICALINSTRUMENTINCLUDINGSAME”的美国专利No.7,721,936；以及(6)提交于2007年1月10日的美国专利申请序列No.11/651,785，F.Shelton等人的名称为“SURGICALINSTRUMENTWITHENHANCEDBATTERYPERFORMANCE”的美国专利申请公开No.US-2008/0167644。
技术介绍
内窥镜式外科器械通常优于传统的开放式外科装置，因为较小切口往往会减少术后恢复时间和并发症。因此，已开始大量开发一系列的内窥镜式外科器械，所述内窥镜式外科器械适用于穿过套管针的插管在所需手术部位精确放置远侧端部执行器。这些远侧端部执行器以多种方式接合组织以实现诊断或治疗效果（如，直线切割器、抓紧器、切割器、缝合器、施夹器、进入装置、药物/基因治疗递送装置以及利用超声、射频、激光等的能量装置）。已知的外科缝合器包括同时在组织中造出纵向切口并在切口的相对侧上施放成排的钉的端部执行器。端部执行器包括一对协同工作的钳口构件，如果意图将所述器械用于内窥镜式或腹腔镜式应用，则所述钳口构件能够穿过插管通道。钳口构件之一容纳钉仓，该钉仓具有横向间隔开的至少两排钉。另一钳口构件限定砧座，所述砧座具有与仓中的钉排对齐的钉成形凹坑。器械包括多个往复式楔形件，当朝远侧驱动时，所述多个往复式楔形件穿过钉仓中的开口并且接合支撑钉的驱动器，以使钉朝着砧座击发。适于内窥镜式应用的外科缝合器的例子在美国专利No.5,465,895中有所描述，该专利公开了具有独特的闭合和击发动作的直线切割器。临床医生使用该装置能够在组织上闭合钳口构件，以在击发之前定位组织。一旦临床医生确定钳口构件适当地抓持了组织，临床医生即可使用单击发冲程击发外科缝合器，从而切断和缝合组织。同时进行切断和缝合避免了当利用分别仅用于切断和缝合的不同外科工具依次执行此类动作时可能产生的并发症。能够在击发前靠拢组织的一个具体优点是，临床医生能够通过内窥镜检查是否已获得要进行切割的所需位置，包括足够量的组织是否已被捕集在相对的钳口之间。另外，相对的钳口可以被拉拢到一起，尤其是在它们的远端处收聚，因此不能在切断的组织中有效地形成闭合钉。在另一个极端，过量的组织被夹持可能引起粘合和不完全击发。每代内窥镜式缝合器/切割器的复杂性和功能持续提高。其主要原因之一是寻找更低的击发力(FTF)，以达到所有或绝大多数外科医生能够操作的水平。降低FTF的一个已知解决方案是使用CO2或电动马达。这些装置比不上传统的手动装置，但有很多不同的原因。外科医生通常倾向于受到与端部执行器形成钉时受到的力分布成比例的力分布，以确保切割/缝合循环完成，其上限在大多数外科医生的能力之内（通常约15-30磅）。他们通常还希望保持对部署钉并且能够在装置的柄部受到的力太大的时候或出于一些其他临床原因而停止的控制。为了满足该需求，已经开发出所谓的“动力辅助”内窥镜式外科器械，其中补充电源帮助器械的击发。例如，在一些动力辅助装置中，马达为由使用者挤压击发触发器所输入的动力提供补充电力。此类装置能够提供加载力反馈以及对操作者的控制，以减少需要操作者施加的击发力，以完成切割操作。一个此类动力辅助装置在提交于2006年1月31日的Shelton等人的名称为“Motor-drivensurgicalcuttingandfasteninginstrumentwithloadingforcefeedback”的美国专利申请序列No.11/343,573（“‘573专利申请”）中有所描述，该专利以引用的方式并入本文。这些动力辅助装置通常包括纯机械内窥镜式外科器械不包括的其他部件，例如传感器和控制系统。在外科器械中使用此类电子器件的一个挑战是向传感器传送动力和/或数据以及从传感器传送动力和/或数据，尤其是外科器械中存在自由旋转接头时。
技术实现思路
在一个整体方面，本专利技术涉及外科器械，例如内窥镜式或腹腔镜式器械。根据一个实施例，外科器械包括端部执行器，该端部执行器包括至少一个无源供能的传感器转发器。外科器械还包括具有连接到端部执行器的远端的轴以及连接到轴的近端的柄部。柄部包括通过至少一个感应耦合与传感器转发器连通的控制单元（如，微控制器）。另外，外科器械可包括旋转接头，用于使轴旋转。在这种情况下，外科器械可包括位于轴内远离旋转接头并且感应耦合至控制单元的第一感应元件，以及位于轴的远侧并且感应耦合至至少一个传感器转发器的第二感应元件。第一感应元件和第二感应元件可通过有线物理连接来连接。这样，控制单元可与端部执行器中的转发器连通，无需通过复杂机械接头，如旋转接头的直接有线连接，所述旋转接头可能难以保持此类有线连接。此外，因为感应元件之间的距离可以是固定的和已知的，耦合可对能量的感应传输最优化。另外，距离可以相对较短，以使得可使用相对较低的动力信号，从而使器械的使用环境中的其他系统的干扰最小化。在本专利技术的另一个整体方面，外科器械的导电轴可用作控制单元的天线，向传感器转发器无线传送信号以及从传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与机器人系统一起使用的外科器械，所述外科器械具有控制单元和轴部分，所述轴部分包括附接到所述机器人系统的一部分并且能够传输来自所述机器人系统的控制运动的细长导电构件，所述外科器械包括端部执行器，所述端部执行器能够操作地联接到所述细长导电构件，以接收来自外科工具系统的控制运动，使得所述端部执行器内的至少一个传感器与所述细长导电构件电绝缘，使得所述细长导电构件能够将来自所述控制单元的通信信号无线发射到所述至少一个传感器，并且能够接收来自所述至少一个传感器的无线发射的通信信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.27 US 13/118,2591.一种外科系统，包括：控制单元；轴部分，所述轴部分包括电联接到控制单元的细长导电外管；驱动轴，其至少部分布置在细长导电外管内，细长导电外管操作地联接到机器人系统的一部分以便传输来自所述机器人系统的控制运动，以及其中外科系统还包括：外科器械，其包括端部执行器，所述端部执行器能够操作地联接到所述细长导电外管和所述驱动轴，以接收来自机器人系统的控制运动，所述端部执行器包括与所述细长导电外管电绝缘的至少一个传感器，使得所述细长导电外管能够将来自所述控制单元的通信信号无线发射到所述至少一个传感器，并且能够接收来自所述至少一个传感器的无线发射的通信信号。2.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述至少一个传感器包括磁阻传感器。3.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述至少一个传感器包括压力传感器。4.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述至少一个传感器包括RFID传感器。5.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述至少一个传感器包括MEMS传感器。6.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述至少一个传感器包括机电传感器。7.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述至少一个传感器连接到所述端部执行器的塑料仓。8.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述端部执行器包括联接到所述细长导电外管的导电部件，其中所述导电部件能够向所述至少一个传感器发射通信信号以及从所述传感器发射通信信号。9.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述外科器械包括内窥镜式外科器械。10.根据权利要求1所述的外科系统，其中所述外科器械包括切割和紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·乔达诺，J·S·斯韦兹，F·E·谢尔顿四世，
申请(专利权)人：伊西康内外科公司，
类型：
国别省市：