[发明专利]结合滑轮共享的医疗系统

说明书

本发明提供了一种机器人系统，该机器人系统包括具有腕部的允许N个运动自由度的外科器械。N个自由度可由N+1个缆线段控制。腕部可包括被构造成围绕第一轴线旋转的第一滑轮组和被构造成围绕第二轴线旋转的第二滑轮组。腕部还可包括被构造成接合缆线段中的两个缆线段的一个或多个滑轮，其中滑轮中的至少一个滑轮由第一缆线段和第二缆线段共享。共享滑轮的第一缆线段和第二缆线段可彼此独立。在一些情况下，可通过推进或回缩N+1个缆线段中的至少两个缆线段来以N+1个运动度致动外科器械。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月28日提交的美国临时申请62/691374的权益，该申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本文所公开的系统和方法涉及机器人医疗系统，并且具体地涉及具有改进的腕部构型的机器人医疗系统。

背景技术

医疗规程诸如腹腔镜手术可涉及进入患者的内部区域并使该患者的内部区域可视化。在腹腔镜式规程中，医疗器械可通过腹腔镜式入口插入该内部区域中。

在某些规程中，机器人使能医疗系统可用于控制医疗器械和端部执行器的插入和/或操纵。机器人使能医疗系统可包括机器人臂或任何其他器械定位装置。机器人使能医疗系统还可包括用于在规程期间控制器械的定位的控制器。

发明内容

在第一方面，一种外科器械包括外科执行器、腕部以及至少两个缆线段，该外科执行器具有多个运动度，该腕部联接到外科执行器，该腕部包括至少第一滑轮，该至少两个缆线段穿过腕部延伸到外科执行器，从而以多个运动度致动外科执行器，至少两个缆线段接合第一滑轮的相对侧。至少两个缆线段彼此独立。

外科器械还可以任意组合包括以下特征中的一个或多个：(a)其中外科执行器的多个运动度包括围绕俯仰轴线的旋转，并且其中第一滑轮也围绕俯仰轴线旋转；(b)其中外科执行器具有至少N个运动自由度，该至少N个运动自由度由穿过腕部延伸到外科执行器的N+1个缆线段控制；(c)其中外科执行器具有至少三个运动度，并且外科系统包括至少四个缆线段；(d)其中三个运动度包括外科执行器的第一偏航角、第二偏航角和俯仰角；(e)其中腕部包括沿着外科执行器的俯仰轴线对准的至少两个滑轮；(f)其中至少两个滑轮被定位成彼此相邻；(g)其中至少两个滑轮彼此间隔开并且从腕部的中心轴线偏移；(h)其中至少两个滑轮是腕部中的与俯仰轴线对准的仅有滑轮；(i)其中第一滑轮是近侧滑轮组的一部分；(j)其中外科器械还包括相对于近侧滑轮组的远侧滑轮组；(k)其中一个或多个重定向表面形成于近侧滑轮组与远侧滑轮组之间；(l)其中接合第一滑轮的相对侧的至少两个缆线段不是同一缆线的一部分；(m)其中接合第一滑轮的相对侧的至少两个缆线段能够彼此独立地运动；(n)其中接合第一滑轮的相对侧的至少两个缆线段能够彼此独立地致动；以及/或者(o)其中一个或多个重定向表面是固定的。

在另一方面，一种外科器械包括腕部、外科执行器以及至少第一缆线段和第二缆线段，该腕部包括围绕俯仰轴线旋转的第一滑轮，该外科执行器具有至少两个运动自由度，运动度中的一个运动度包括围绕俯仰轴线的旋转，该至少第一缆线段和第二缆线段延伸穿过腕部以用于以至少两个运动自由度致动外科执行器，第一缆线段和第二缆线段均接合第一滑轮。第一缆线和第二缆线彼此独立。

在另一方面，一种外科器械包括腕部和外科执行器，该腕部包括一个或多个滑轮，该外科执行器具有N个运动度，N个运动度中的至少一个运动度包括围绕延伸穿过腕部的俯仰轴线的旋转，其中至少N+1个缆线段延伸穿过腕部，从而以N个运动度致动外科执行器，并且其中N+1个缆线段中的至少两个缆线段共享腕部中的滑轮中的一个滑轮。