[发明专利]弯曲插管和自动操纵器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请号61/245,171(于2009年9月23日提交的)(公开了“弯曲插管”)的权益，将其通过引用结合在此。

技术领域

创造性的方面涉及微创手术，更具体地涉及微创自动手术系统，并且还更具体地涉及通过单入口点进入患者体内工作的微创自动手术系统。

背景技术

微创手术的益处是熟知的，并且当与传统的开放切口手术相比较时它们包括更小的患者创伤，更少的失血，以及更快的恢复时间。此外，自动手术系统(例如，提供远程呈现的远程操作自动系统)，例如由加利福尼亚州森尼韦尔市直观外科公司(Intuitive Surgical，Inc)制造的da手术系统的用途是已知的。当与手动微创手术相比较时，这类自动手术系统可以允许外科医生通过直观控制进行操作并且增加了精确性。

为了进一步减少患者创伤并且为了保持自动手术系统的益处，外科医生们已经开始进行手术操作从而通过贯穿皮肤的单个切口来研究或治疗患者的病症。在一些情况下，这类“单端口进口”手术是用手动器械或用现有的手术自动系统来完成的。因此所期望的是相比于使用现有设备和方法的使用改进的设备和方法，其能够使外科医生更有效地进行单端口进入手术。还期望的是能够容易地将通常用于多切口(多端口)手术的现有自动手术系统修改成实施这类单端口进入手术。

发明内容

一方面，手术系统包括自动操纵器、弯曲插管以及具有延伸通过该弯曲插管的无源柔性轴的器械。该自动操纵器使该弯曲插管围绕远程运动中心运动，远程运动中心位于进入患者体内的开口处(例如，切口、自体孔)，从而使得该弯曲插管在手术部位为该手术器械提供三角测量角度。在一个实施方式中，使用内窥镜和远端从不同角度朝向手术部位定向的两个这样的弯曲插管，使得有效的器械三角测量得以实现，这允许外科医生有效地工作并且看到该手术部位。

另一方面，该弯曲插管包括直区段和邻近的弯曲区段。自动操纵器安装支架联接到该直区段上。第二直区段可以联接到该弯曲区段的相反端上以利于朝向手术部位延伸超出该插管远端的无源柔性手术器械对齐。

另一方面，一种手术器械包括无源的柔性轴以及联接到该轴的远端上的手术末端执行器。该柔性轴延伸通过弯曲插管，并且该柔性轴的远侧区段悬臂地延伸超过该弯曲插管的远端。该柔性轴的远侧区段是足够刚性的从而在手术部位提供有效的手术动作，但它又是足够柔性的从而允许使它通过该弯曲插管插入和抽出。在一些方面，在手术操作期间，该器械轴远侧区段的刚度大于保留在插管的弯曲区段中的轴区段的刚度。

另一方面，手术端口结构是单体，它包括位于其顶部和底部表面之间的多个通道。这些通道在相反方向上成角度以便将该弯曲插管的直区段保持在期望的角度上。该本体是足够柔性的从而允许该弯曲插管围绕大体上定位在这些通道内的远程运动中心运动。在一些方面中，该端口结构还包括用于内窥镜插管的通道和/或一个或多个辅助通道。这些通道可以包括各种密封件。

另一方面，公开了第二端口结构，该端口结构包括上面的漏斗部分以及下面的舌部。用于手术器械(例如弯曲插管)的通道限定在连接该漏斗部分和舌部的腰部区段中。一方面，这个第二端口结构用于要求使器械以相对小的角度(锐角)进入患者体内的手术，因为该端口结构有助于防止这些器械与患者身体之间不必要的应力并且反之亦然。

另一方面，公开了插管安装固定件。这些固定件支撑插管插入以及对接到它们相关的自动操纵器上。一方面，该固定件包括保持内窥镜插管和弯曲器械插管的臂。另一方面，固定件被配置成帽，该帽保持内窥镜和弯曲插管的远端。该帽被定向为便于插入进入患者体内的开口中。

另一方面，公开了带有弯曲插管的自动手术系统的控制系统。该控制系统使用与该弯曲插管相关的运动(kinematic)数据。为了向外科医生提供直观控制感受，该控制系统响应于主操纵器上外科医生的输入命令自动操纵器移动该弯曲插管以及它的器械，就像该器械沿着从该弯曲插管远端延伸的直轴线被定位一样(大体上切向于该插管的弯曲区段的远端)。

附图说明

图1A是自动手术系统中患者侧推车的正视图。

图1B是自动手术系统中外科医生的控制台的正视图。

图1C是自动手术系统中视像推车的正视图。

图2A是器械臂的侧视图。

图2B是安装有器械的操纵器的透视图。

图2C是安装有相机的相机臂的一部分的侧视图。