[发明专利]包括用于关节运动和校准的对抗控制的关节运动

说明书

本发明提供了一种外科工具，所述外科工具包括驱动外壳、从所述驱动外壳延伸的轴、位于所述轴的端部处并具有相对的钳口和切割元件的端部执行器、以及被构造成能够使所述端部执行器在平面中旋转的能够进行关节运动的腕部。所述腕部经由一对驱动构件的对抗平移来进行关节运动。本发明提供了用于使引起所述腕部和/或所述端部执行器中的运动的一个或多个驱动输入部归位或用于控制所述驱动输入部的关节运动的各种系统。

背景技术

由于术后恢复时间减少且瘢痕形成最小化，因此微创外科手术(MIS)器械通常优于传统的开放式外科装置。最常见的MIS手术可以是内窥镜式手术，并且内窥镜式手术的最常见形式是腹腔镜式外科手术，在该手术中，在患者的腹部中形成一个或多个小切口，并且通过切口插入套管针以形成进入腹腔的通路。套管针用于将各种器械和工具引入腹腔中，而且提供注气使腹壁升高到器官上方。器械可用于以多种方式接合和/或处理组织以达到诊断或治疗效果。

每个外科工具通常包括布置在其远侧端部处的端部执行器。示例性端部执行器包括夹钳、抓紧器、剪刀、缝合器和针保持器，并且类似于在常规(开放式)外科手术中使用的那些，不同的是每个工具的端部执行器通过约12英寸长的轴与其柄部分离。通常还将相机或图像捕获装置诸如内窥镜引入腹腔中，以使外科医生能够在操作期间观察外科手术视野和端部执行器的操作。外科医生能够通过与图像捕获装置通信的视觉显示器实时观察手术。

外科缝合器是一种类型的能够切割并同时缝合(紧固)所横切的组织的端部执行器。外科缝合器另选地被称为“直线切割器”，其包括能够打开和闭合以抓持和释放组织的相对钳口。一旦组织被抓持或夹持在相对的钳口之间，端部执行器就可被“击发”以朝远侧推进切割元件或刀以横切所抓持的组织。随着切割元件推进，容纳在端部执行器内的钉被渐进地部署以密封所横切的组织的相对侧。

外科工具包括能够进行关节运动的腕部，其被构造成能够允许端部执行器成角度进入期望取向。因此，需要一种能够进行关节运动的腕部，该腕部具有提供高自由度的接头。还需要一种系统，该系统用于对能够进行关节运动的腕部提供功率，使得其可以平滑地运动穿过组织，这在腕部上提供外部负载，并且保持其在经受此类外部负载时已进行关节运动的位置。此外，需要用于使外科手术的驱动输入部归位的系统，该系统在机器人操纵器中安装外科工具时，将能够进行关节运动的腕部重新定位成非关节运动取向，使得它可以通过套管针插入腹腔中。

附图说明

以下附图包括在内以示出本公开的某些方面，并且不应被视为排他性实施方案。在不脱离本公开的范围的情况下，本发明所公开的主题能够具有形式和功能上的大量修改、改变、组合和等同物。

图1是可结合本公开的一些或全部原理的示例性机器人外科系统的框图。

图2是图1的主控制台中的一个主控制台的示例性实施方案。

图3是根据一个或多个实施方案的图1的机器人操纵器的一个示例。

图4是可结合本公开的一些或全部原理的示例性外科工具的等轴侧视图。

图5示出了其中图4的腕部能够进行关节运动(枢转)的潜在自由度。

图6是根据一个或多个实施方案的图4的驱动外壳的底视图。

图7A和图7B是根据一个或多个实施方案的图4的驱动外壳的内部的暴露等轴视图。

图8A和图8B是描绘图7A至图7B的外科工具内的示例性齿轮系的暴露等轴视图。

图9A和图9B是图4的外科工具的暴露底视图。

图10A示出了根据本公开的一个或多个实施方案的可用于图9A和图9B的外科工具中的示例性能够进行关节运动的腕部。

图10B是根据本公开的一个或多个实施方案的图10A的能够进行关节运动的腕部的分解图。