[发明专利]用于外科机器人系统的插管附接设备和方法

说明书

本发明提供一种机器人外科系统，所述机器人外科系统可包括具有锁定机构的插管附接设备或插管安装件，所述锁定机构被构造成在解锁位置和锁定偏心位置之间枢转。所述锁定机构可致动夹具或其他被构造成在闭合位置和打开位置之间移动的特征。所述夹具可包括具有一个或多个锥形表面的定位结构，所述定位结构被构造成当插管位于所述插管附接设备中时，与设置在所述插管的一部分上的对应结构配合。所述定位结构可将所述插管引导到所述附接设备中，并且有助于相对于所述附接设备对所述插管进行取向。

交叉引用和相关申请

本申请要求2017年8月21日提交的美国临时专利申请序列号62/548,292的优先权，该申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及机器人外科系统，并且更具体地讲，涉及用于将无菌部件附接到机器人外科系统的一个或多个非无菌部件的新且有用的附接设备和方法。

背景技术

微创外科手术(MIS)诸如腹腔镜式外科手术涉及旨在外科规程期间减少组织损伤的技术。例如，腹腔镜式规程通常涉及在患者体内(例如，在腹腔内)形成许多小切口，并且通过这些切口将一个或多个工具和至少一个相机引入至患者中。然后，通过使用所引入的工具和由相机提供的可视化辅助来执行外科规程。一般来讲，MIS提供多种有益效果，诸如减少患者瘢痕、减轻患者疼痛、缩短患者恢复期并且降低与患者恢复相关联的医疗费用。

MIS可以使用非机器人或机器人系统来执行。传统的机器人系统可包括基于来自操作者的命令操纵工具的机器人臂，可以在减少对外科医生的需求的同时提供MIS的许多有益效果。此类机器人系统的控制可能需要用户(例如，外科医生或其他操作者)经由一个或多个用户接口设备进行控制输入，该一个或多个用户接口设备将用户的操纵或命令转化为对机器人系统的控制。例如，响应于用户命令，当外科工具定位在患者的外科部位时，具有一个或多个电机的工具驱动器可以致动外科工具的一个或多个自由度。

在机器人MIS期间，外科医生或其他操作者可使用多种不同的外科器械在外科部位进行规程。通常，外科医生可依靠使用套管针或插管来靶向患者的身体内的某个部位。插管可提供通道或开口，外科医生可通过该通道或开口来引入和移除附加的外科器械。例如，可将插管定位在患者内的体腔中，并且可将外科器械插入插管中并经由插管引导到体腔。在机器人系统中，可将插管安装到一个或多个机器人臂，外科医生可远程控制这些机器人臂来移动插管。可使用插管安装件来将插管附接到机器人臂，以确保插管在患者内的正确控制和放置。然而，许多常规的插管安装件的尺寸都很小，并且它们可承载的负载有限。这些插管安装件可使用复杂的闩锁系统来将插管相对于机器人臂固定在适当的位置，但它们可能难以使用并且对插管尺寸的变化敏感。与传统的外科规程类似，在机器人MIS期间，在外科区域保持无菌环境也非常重要。考虑到这些有待改进的领域，希望在机器人外科系统中具有新且改进的插管安装件和附接方法。

发明内容

一般来讲，在一些变型中，机器人外科系统可包括用于将插管附接到外科系统的装置。该装置可具有彼此隔开的第一夹具部件和第二夹具部件。第一夹具部件可被构造成在打开位置和闭合位置之间枢转。第一夹具部件和第二夹具部件可限定用于接纳插管的一部分的区域。当第一夹具部件处于闭合位置时，第一夹具部件和第二夹具部件可将插管的该部分保持在第一夹具部件和第二夹具部件之间的区域内。该装置还可具有锁定部件，该锁定部件联接到第一夹具部件并且被构造成使第一夹具部件在打开位置和闭合位置之间枢转。附加地或另选地，锁定部件可联接到第二夹具部件。

在一些变型中，锁定部件可在解锁位置和锁定位置之间枢转。锁定位置可例如为锁定偏心位置。当锁定部件处于解锁位置时，第一夹具部件可处于打开位置，并且当锁定部件处于锁定位置时，第一夹具部件可处于闭合位置。锁定部件可被构造成当锁定部件处于锁定位置时，将第一夹具部件锁定在闭合位置。例如，当锁定部件处于锁定位置时，可将锁定部件朝向锁定位置偏置。在一些变型中，机器人外科系统和/或附接装置可包括弹簧，该弹簧被构造成将第一夹具部件偏置在闭合位置。