[发明专利]具有张力带的医疗工具

说明书

医疗设备包括第一连杆、第二连杆和带。第一连杆的近端部分被联接到轴。第二连杆的近端部分绕第一轴线被可旋转地联接到第一连杆的远端部分。第二连杆的远端部分包括连接器，该连接器被联接到工具构件，该工具构件可相对于第二连杆绕不平行于第一轴线的第二轴线旋转。第一连杆限定第一引导通道，并且第二连杆限定第二引导通道。带的远端被布置在第一引导通道和第二引导通道内，并且被联接到工具构件。当带的远端被移动时，第二连杆可相对于第一连杆绕第一轴线旋转。

相关申请的交叉引用

本申请要求(于2017年12月14日提交)标题为“Medical Tools Having TensionBands(具有张力带的医疗工具)”的美国临时申请序列号62/598,620；(于2017年12月14日提交)标题为“Medical Tools Having Tension Bands(具有张力带的医疗工具)”的美国临时申请序列号62/598,626；以及(于2017年12月14日提交)标题为“Medical Tools HavingTension Bands(具有张力带的医疗工具)的美国临时申请序列号62/598,628的优先权，上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文所述的实施例涉及抓握工具，更具体地涉及医疗设备，并且还更具体地涉及内窥镜工具。更具体地，本文描述的实施例涉及包括可在例如外科应用中使用的张力带的设备。

背景技术

微创手术(MIS)的已知技术采用器械来操纵组织，其要么可以手动控制要么可以经由计算机辅助远程操作来控制。许多已知的MIS器械包括在轴的远端处安装在腕部机构上的治疗或诊断性末端执行器(例如，镊子、切割工具或烧灼工具)。在MIS程序中，末端执行器、腕部机构和轴的远端可以被插入患者的小切口或自然孔口中，以将末端执行器放置在患者体内的工作部位处。可选的腕部机构可用于改变末端执行器相对于轴的取向，以在工作部位执行期望的操作。已知的腕部机构通常为末端执行器的运动提供期望的自由度(DOF)。例如，对于镊子或其他抓握工具，已知的腕部机构通常能够相对于轴改变末端执行器的俯仰和偏航。腕部可以可选地为末端执行器提供侧倾(滚动，roll)DOF，或者可以通过滚动轴来实现侧倾DOF。末端执行器可以可选地具有附加机械DOF，例如抓握或刀片运动。在某些情况下，腕部和末端执行器机械DOF可以结合使用。例如，美国专利号5,792,135(于1997年5月16日提交)公开了一种机构，在该机构中腕部和末端执行器抓握DOF被结合在一起。

为了使腕部机构和末端执行器能够进行期望的运动，已知的器械包括张力元件(例如，缆线)，所述张力元件延伸穿过器械的轴并且将腕部机构连接到致动器(在本文中也称为后端机构)。致动器移动缆线以操作腕部机构。对于机器人或远程操作系统，后端机构是马达驱动的，并且能够被可操作地联接到处理系统，以为用户提供用户界面来控制器械。

通过改进MIS方法和工具的有效性，患者将从中持续受益。例如，减小轴和腕部机构的尺寸和/或操作占地面积能够允许较小的进入切口，从而减少手术的负面影响，例如疼痛、结疤和不希望的愈合时间。但是，生产实现用于微创手术的临床期望功能的小直径医疗器械可能具有挑战性。具体地，仅通过“按比例缩小”部件来减小已知腕部机构的尺寸将不会导致有效的解决方案，因为所需的部件和材料特性不会按比例缩放。例如，腕部机构的有效实施可能很复杂，因为必须小心地将缆线穿过腕部机构，以在腕部机构的整个运动范围内保持缆线张力，并使一个旋转轴线与另一个的相互作用(或联接效应)最小化。此外，通常需要皮带轮和/或轮廓表面以减小缆线摩擦，这延长了器械寿命并允许操作而没有过多的力施加到腕部机构中的缆线或其他结构。由较小的结构(包括缆线和腕部机构的其他部件)引起的增大的局部力会导致缆线在存储和使用过程中出现不希望的加长(例如“拉伸”或“蠕变”)、缩短缆线寿命等。