[发明专利]腕部架构

说明书

一种手术装置包括细长轴、末端执行器和腕部组件。腕部组件包括第一外连杆、第一内连杆和第二外连杆。第一外连杆连接到所述轴并包括第一齿轮齿。第一内连杆与第一外连杆枢转地联接。第二外连杆与第一内连杆枢转地联接。第二外连杆包括第二齿轮齿，该第二齿轮齿与第一齿轮齿相接并且在腕部组件的整个取向范围内控制第一内连杆相对于第一外连杆和第二外连杆的取向。

相关申请数据的交叉引用

本申请要求2016年9月9日提交的美国临时申请No.62/385,621的权益；其完整的公开内容以引用方式整体并入本文以用于所有目的。

背景技术

微创手术技术旨在减少在诊断或手术过程中受损的外来组织的量，从而减少患者康复时间、不适和有害的副作用。因此，使用微创手术技术可以显著缩短标准手术的平均住院时间。此外，还可以通过微创手术减少患者恢复时间、患者不适、手术副作用和旷工时间。

微创手术的常见形式是内窥镜检查，并且常见形式的内窥镜检查是腹腔镜检查，其是腹腔内的微创检查和/或手术。可重新装载的缝合装置可与这些手术结合使用。远程手术控制的缝合装置可包括伺服控制的腕接头，该腕接头以相对极端的角度(例如，高达和超过90度)偏航和俯仰。此类接头会在必须以此类角度平移穿过腕部的致动部件上施加大量应变。因此，当前的致动装置通常受到致动部件在极端角度下起作用的能力的限制。

发明内容

本文公开的实施例涉及具有能够以相对大的角度偏航和俯仰的腕部的手术装置。此类腕部可具有在空间上与俯仰轴线分开的偏航轴线(其中此类轴线二者彼此垂直)以及限定远程手术控制的装置的臂或轴的延伸部的纵向轴线。在一些情况下，偏航角和俯仰角可以高达45度、60度或90度。

此类俯仰角和偏航角需要非常灵活/柔性(flexible)的致动机构，用于打开和闭合手术装置的爪，并且可选地致动其他器具，诸如切割和/或缝合装置。在一些实施例中，致动机构可包括推动部件。推动部件能够适于在极端角度下高度可压缩，同时非常灵活。然而，推动部件可能不太适合于张力。因此，可以使用单独的拉动部件来施加张力，用于手术装置的近侧移动和致动。以类似的方式，拉动部件可能不太适合于压缩力。然而，将推动部件和拉动部件组合成一个集成装置可以有效地用于施加压缩力和张力二者(即，推动和拉动)以致动手术装置的末端执行器的部件。

推动部件和拉动部件可以沿着共用轴线集成，其中推动部件围绕拉动部件同心地布置。在一些实施例中，推动部件包括螺旋弹簧，并且拉动部件包括编织线缆。替代地，拉动部件可以围绕推动部件同心地布置。

为了实现高度的腕部柔性，腕部组件可以由限定腕部组件的偏航和俯仰几何形状的外连杆构成。外连杆可以容纳致动机构的柔性部分。然而，致动机构在腕部内的压缩会导致弯折并降低力传递的效率。为了帮助减轻这些问题，可以提供将外连杆彼此连接的内连杆。内连杆可以限定约束和限制致动机构的横向移动并从而减轻弯折的通道。

因此，在一个方面，一种设备包括细长轴、末端执行器和腕部组件。细长轴沿着第一轴线延伸。末端执行器包括上爪和下爪。腕部组件将末端执行器可移动地连接到细长轴。腕部组件包括第一外连杆、第一内连杆和第二外连杆。第一外连杆连接到细长轴并且通过第一内连杆可移动地联接到第二外连杆。第一外连杆、第一内连杆和第二外连杆限定近侧接头。第一外连杆的内侧表面(medial surface)和第二外连杆的内侧表面限定内腔，第一内连杆设置在该内腔中。第一外连杆的内侧表面限定至少第一凹部，并且第二外连杆的内侧表面限定至少第二凹部。第一内连杆的径向表面包括至少第一突起和第二突起。第一内连杆的第一突起接合第一凹部。内连杆的第二突起接合第二凹部。

在该设备的一些实施例中，腕部组件可操作以围绕垂直于第一轴线的轴线相对于细长轴重新取向到末端执行器。例如，在该设备的一些实施例中，近侧接头沿着垂直于第一轴线的第二轴线延伸。