[发明专利]手术器械腕部

说明书

本发明涉及手术器械腕部。一种医疗设备包括腕部连杆、内滑轮、外滑轮支撑件、外滑轮、第一受拉构件和第二受拉构件。腕部连杆包括腕部连杆主体以及从腕部连杆主体向外延伸的内滑轮支撑件。内滑轮被可旋转地安装在内滑轮支撑件上并且内滑轮支撑件远离腕部连杆延伸第一距离。外滑轮支撑件被联接到腕部连杆主体并与腕部连杆主体间隔开地延伸。外滑轮被可旋转地安装在外滑轮支撑件上。外滑轮支撑件远离腕部连杆间隔第二距离，并且第二距离大于第一距离。第一受拉构件围绕内滑轮延伸并且第二受拉构件围绕外滑轮延伸。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年1月27日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WRIST”的美国临时申请第63/303,600号的优先权和权益，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的实施例涉及抓取工具，并且更具体地涉及医疗设备，并且还更具体地涉及内窥镜工具。更特别地，本文描述的实施例涉及包括受拉绳索和用于引导受拉绳索穿过腕部连杆构件的机构的设备。更特别地，本文描述的实施例涉及包括可用于例如手术应用的引导机构的设备。

背景技术

用于微创手术(MIS)的已知技术采用可以手动控制或经由计算机辅助远程操作控制以便操纵组织的器械。许多已知的MIS器械包括安装在轴的远端处的腕部机构上的治疗或诊断末端执行器(例如，钳子、切割工具或烧灼工具)。在MIS程序期间，可以将末端执行器、腕部机构和轴的远端插入患者的小切口或自然孔口中，以将末端执行器定位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，以在工作部位处执行期望的程序。在已知器械中，器械的整体运动为末端执行器的移动提供机械自由度(DOF)，并且腕部机构通常为末端执行器相对于器械的轴的移动提供期望的DOF。例如，对于钳子或其它抓取工具，已知的腕部机构能够改变末端执行器相对于轴的俯仰和偏转。腕部可以可选地为末端执行器提供滚动DOF，或者可以通过滚动轴来实现滚动DOF。末端执行器可以可选地具有附加的机械DOF，例如夹具或刀片运动。在一些情况下，腕部和末端执行器的机械DOF可以组合。例如，美国专利第5,792,135号(1997年5月16日提交)公开了一种机构，其中腕部和末端执行器的夹持DOF被组合。

为了实现腕部机构和末端执行器的期望移动，已知器械包括机械连接件(例如，绳索)，所述机械连接件延伸穿过器械的轴并且将腕部机构连接到被配置为移动绳索以操作腕部机构和末端执行器的机械结构。对于远程操作手术系统，机械结构通常是马达驱动的，并且能够可操作地联接到计算机处理系统以为临床用户(例如，外科医生)提供用户接口来控制整个器械以及器械的部件和功能。

患者受益于用以改进MIS方法和工具的有效性的不断努力。例如，减小轴和腕部机构的尺寸和/或操作占地面积可以允许更小的进入切口以及减少手术部位的空间需求，从而减少手术的负面影响，例如疼痛、疤痕和不希望的治愈时间。但是，生产实现微创程序的临床所需功能的小型医疗器械可能具有挑战性。具体来说，通过“按比例缩小”部件来简单地减小已知腕部机构的尺寸不会产生有效的解决方案，因为所需的部件和材料特性不会由于机械优势降低而部分缩放，但手术部位的力对于给定的任务保持不变。例如，腕部机构的有效率实施可能很复杂，因为必须小心地将绳索传送(routed)穿过腕部机构，以在腕部机构的整个运动范围内维持绳索张力，并最大限度地减少一个旋转轴线与另一个的相互作用(或耦接效应)。此外，通常需要滑轮和/或波状表面来减少绳索摩擦，这延长了器械寿命并准许在不向绳索或腕部机构中的其它结构施加过大的力的情况下进行操作。可能由更小的结构(包括绳索和腕部机构的其它部件)引起的增加的局部力可导致在清洁和使用期间不期望的应力或绳索磨损、缩短的绳索寿命等。

此外，一些医疗器械具有需要电能以用于临床功能(例如干燥、止血、切割、解剖、电灼、切口、组织破坏、烧灼和血管闭合等)的末端执行器。因此，已知器械包括穿过腕部机构传送至末端执行器的待通电部分的一个或多个导体。将腕部机构的所有部件、驱动绳索和导线装配成小直径(例如，小于约8.5毫米(mm))同时保留这些部件的必要强度和功能可能是困难的。