本發(fā)明涉及微創(chuàng)鉸接器械的領域，諸如，抓鉗、解剖器和剪刀，其中遠側末端執(zhí)行器相對于器械軸桿的定向能夠受控制。更具體來說，本發(fā)明涉及在每次手術之后必須進行清潔和消毒的可再用手術器械。最具體來說，本發(fā)明涉及此類器械，其中通過機械傳動元件從器械軸桿的近端至遠端遠程地執(zhí)行遠側末端執(zhí)行器的致動和定向。本發(fā)明的器械旨在主要用于外科手術中，其中具有鉸接式末端執(zhí)行器的器械通過切口或套管針進入患者的體腔內(nèi)，患者的體腔可以優(yōu)選地用充氣膨脹。

背景技術：

開放性手術仍是大部分外科手術的標準技術。開放性手術已經(jīng)被醫(yī)學界使用了幾十年，包括通過在腹部或其它體腔中的長切口進行外科手術任務，傳統(tǒng)的手術工具通過所述長切口插入。然而，由于長切口，這種方法對病人來說及其具有創(chuàng)傷性，在手術過程中會造成大量失血并且在住院病人設定中具有長且痛苦的恢復周期。

為了減小開放性手術的侵入性，開發(fā)了腹腔鏡手術，一種微創(chuàng)技術。代替單個長切口，在患者身上切開一個或更多個較小切口，長且薄的手術器械以及內(nèi)窺相機通過所述較小切口插入。由于侵入性較低，腹腔鏡手術減少失血和疼痛，同時還縮短住院時間。當有經(jīng)驗的外科醫(yī)生進行手術時，這些手術能夠獲得類似于開放性手術的臨床結果。然而，盡管具有上述優(yōu)點，但是腹腔鏡手術需要先進的外科手術技能來通過患者身體中的小切口操作剛性且長的器械(instrumentation)。

傳統(tǒng)上，腹腔鏡器械，諸如，抓鉗、解剖器、剪刀和其它工具已安裝在直的軸桿上。這些軸桿通過小切口插入患者身體內(nèi)，因此這些軸桿在體內(nèi)的運動范圍減小。入口切口用作旋轉(zhuǎn)點，從而減小外科醫(yī)生在患者體內(nèi)定位和定向器械的自由度。因此，由于其器械的缺點，腹腔鏡手術主要局限于簡單的外科手術使用，而只有少數(shù)外科醫(yī)生能夠在復雜手術中使用所述器械。因此，具有將遠端鉸接提供到腹腔鏡器械的末端執(zhí)行器元件的明確趨勢，從而允許遠側執(zhí)行器元件相對于器械軸桿的縱向軸線成角度。

腹腔鏡器械能夠被提供為一次性的或可再用的醫(yī)療裝置。一次性裝置在每次使用之后被扔掉，而不需要進行清潔。另一方面，可重復使用裝置必須在每次手術之后進行清潔和消毒。在許多情況下，成本高效益和手術室效率要求器械進行清潔、消毒和重復使用。

盡管已廣泛使用諸如蒸汽消毒的技術，但是這些技術通常不足以到達能夠在外科手術期間進入手術器械的所有血液和組織殘留物。具體來說，對于具有鉸接式末端執(zhí)行器的器械的情況(例如，us7819894中所公開的器械)，清潔和消毒過程更具有挑戰(zhàn)性。鉸接式末端執(zhí)行器的較高機械復雜性產(chǎn)生組織和血液能夠容易滲入的額外位置。另外，為了密封并且保持體腔膨脹，這些系統(tǒng)用細長且閉合的管狀體構造，滲透的血液和組織難以從所述管狀體中清除。

一些可再用的腹腔鏡器械(例如，ep1889579、us5147357、us5304203、us5308358、us5368606、us5603723和us20090299141中所公開的器械)能夠拆卸用于清潔并且隨后重新組裝以供后續(xù)使用。這使得能夠進入器械管的內(nèi)部部分以及容納在其中的內(nèi)部機械元件，從而產(chǎn)生更可靠的清潔和消毒方法。然而，此解決方案僅在具有低復雜性末端執(zhí)行器(主要具有單個遠側自由度)的器械中使用，其中組裝和拆卸過程相對簡單，并且因此能夠由醫(yī)院工作人員容易地完成。此簡單組裝/拆卸過程無法應用于現(xiàn)有的鉸接器械(如us7819894中所公開的器械)。實際上，在這些器械中，器械軸桿的外部管具有向器械軸桿提供結構以及相對于套管針為器械提供密封功能以便保持在其中操作器械的腹腔膨脹的雙重功能。對現(xiàn)有鉸接器械的設計的此限制使得移除外部管是不可能的，這對此類器械的清潔和消毒帶來極大挑戰(zhàn)。在不能夠移除外部管的情況下，直接進入鉸接器械的內(nèi)部元件是不可能的，這意味著清潔工具無法直接應用于需要清潔的元件而不管在外科手術期間血液和組織可能已污染這些元件的事實。盡管一些鉸接器械允許通過水流作為清潔內(nèi)部元件的方法，但是這無法提供用于完全清潔并且不是有效的解決方案。

因此，本發(fā)明的目的是在用于線驅(qū)動的手術器械的情況下通過提供具有鉸接式末端執(zhí)行器的新手術器械來克服已知裝置的上述缺點，其中能夠容易地移除構成器械的軸桿的外部管，從而進行有效清潔并且隨后重新組裝以供使用。

技術實現(xiàn)要素：

這些目的和其它優(yōu)點通過呈(例如)解剖器、剪刀或抓鉗形式的新鉸接和可再用的手術器械來實現(xiàn)。器械包括放置于器械軸桿的遠端處的鉸接式末端執(zhí)行器，所述器械軸桿包括內(nèi)部結構元件和外部管。軸桿限定器械的縱向軸線并且能夠根據(jù)身體切口施加的移動約束而移動，該移動約束包含圍繞其自身軸線的旋轉(zhuǎn)運動。此旋轉(zhuǎn)還導致安裝在軸桿的遠端上的末端執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)。因此，器械具有以下三重功能：(1)將末端執(zhí)行器定位在患者身體的內(nèi)部，(2)允許能夠致動不同的遠側末端執(zhí)行器鉸接的不同傳動元件通過，以及(3)避免空氣穿過器械，以便保持在其中器械操作的體腔的膨脹。在通過內(nèi)部結構元件實現(xiàn)前兩個功能時，第三個功能主要通過外部管實現(xiàn)。由于其主要功能不是機械的，因此在每次手術之后外部管能夠被容易地且單獨地從器械拆卸。這確保正確進入穿過軸桿并且安置于軸桿上的內(nèi)部元件，使得能夠更有效地對器械進行清潔和消毒。最后，外部管能夠被容易地重新附接到器械，以供下一次使用。

通過上述特征，此可再用器械能夠?qū)⒏叨茹q接器械的性能益處與最簡單的腹腔鏡器械的益處組合，所述腹腔鏡器械能夠由醫(yī)院工作人員容易地且?guī)缀跬耆亟M裝和拆卸，使得能夠進入內(nèi)部組件以進行更有效的清潔和消毒。這導致目前無法獲得的安全和性能的獨特組合。

附圖說明

根據(jù)參考附圖對若干實施例進行的以下詳細描述，將更佳地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的可再用手術器械的透視圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有器械軸桿的外部管的示意性剖面的可再用手術器械的透視圖，通過所述剖面可以看到穿過器械軸桿的內(nèi)部結構元件；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有器械軸桿的外部管的示意性剖面的可再用手術器械的透視圖，通過所述剖面可以看到不同的機械傳動元件；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的可再用手術器械的鉸接式末端執(zhí)行器的透視圖；

圖5示出在第一活動位置中的根據(jù)本發(fā)明的實施例的鉸接式末端執(zhí)行器；

圖6示出在第二活動位置中的根據(jù)本發(fā)明的實施例的鉸接式末端執(zhí)行器；

圖7示出在第三活動位置中的根據(jù)本發(fā)明的實施例的鉸接式末端執(zhí)行器；

圖8示出在第四活動位置中的根據(jù)本發(fā)明的實施例的鉸接式末端執(zhí)行器；

圖9示出在第五活動位置中的根據(jù)本發(fā)明的實施例的鉸接式末端執(zhí)行器；

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于第一遠側末端執(zhí)行器鏈節(jié)(link)的驅(qū)動拓撲；

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于第二遠側末端執(zhí)行器鏈節(jié)的驅(qū)動拓撲；

圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于近側末端執(zhí)行器鏈節(jié)的驅(qū)動拓撲；

圖13示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有不同的近側旋轉(zhuǎn)元件的近側輪轂的透視圖；

圖14示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的致動末端執(zhí)行器的遠側鉸接的柔性傳動元件的簡化路徑；

圖15示出根據(jù)本發(fā)明的實施例通過其能夠?qū)⑵餍递S桿的外部管組裝在可再用手術器械上和從可再用手術器械上拆卸器械軸桿的外部管的過程；

圖16示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的安裝在內(nèi)部結構元件上的密封元件和橫向元件的詳細透視圖。

具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的實施例構造的具有可拆卸外部管2'的用于微創(chuàng)手術的可再用手術器械1在本文中描述并且大致在圖1中看到。此器械1包含主軸桿2、鉸接遠側末端執(zhí)行器3和近側輪轂4。參考圖2，軸桿2由兩個不同的元件：內(nèi)部結構元件2”和外部管2’組成。內(nèi)部結構元件2”提供末端執(zhí)行器3的穩(wěn)定定位并且允許不同的機械元件5、6、7的通過，不同的機械元件5、6、7能夠?qū)⑦\動從器械(圖3和圖4)近端處的近側輪轂4傳遞到不同的末端執(zhí)行器鏈節(jié)8、9、10。外部管2’在軸桿2穿過切口時保護軸桿2上的內(nèi)部元件并且避免空氣穿過器械1，以便保持在其中操作器械1的體腔的膨脹。

仍參考圖4，末端執(zhí)行器3通過近側接頭被連接到內(nèi)部結構元件2”，這允許近側執(zhí)行器鏈節(jié)8以近側執(zhí)行器鏈節(jié)8相對于主軸桿軸線12的定向能夠改變的方式圍繞近側軸線11旋轉(zhuǎn)。遠側末端執(zhí)行器鏈節(jié)9、10通過具有重合的旋轉(zhuǎn)軸線(通過遠側軸線13表示)的兩個遠側接頭可旋轉(zhuǎn)地連接到近側末端執(zhí)行器鏈節(jié)8。此遠側軸線13與近側軸線11基本上垂直且不相交，并且與主軸桿軸線12基本上相交。圖5至圖9示出在末端執(zhí)行器接頭處具有不同角位移的手術器械1。圖10至圖12示出傳動元件5、6、7與末端執(zhí)行器鏈節(jié)8、9、10之間的連接。

參考圖13和圖14，移動通過旋轉(zhuǎn)元件14、15、16被傳遞到器械的三個遠側鉸接中的每一者，所述旋轉(zhuǎn)元件14、15、16能夠圍繞軸線17旋轉(zhuǎn)并且連接到傳動元件5、6、7。因此，當旋轉(zhuǎn)元件14、15、16圍繞軸線17旋轉(zhuǎn)特定角度θ1、θ2、θ3時，將旋轉(zhuǎn)α1、α2、α3傳遞到相應的末端執(zhí)行器構件8、9、10。

外部管2’能夠在每次手術之后容易地且單獨地拆卸和附接到器械1。參考圖15，內(nèi)部結構元件2”被直接固定到近側輪轂4，并且外部管2’能夠在螺紋表面18a和18b處連接到內(nèi)部結構元件2”以及從內(nèi)部結構元件2”斷開。因此，通過此架構，外部管2’能夠從器械1移除，而不需要拆卸系統(tǒng)的其它部分，系統(tǒng)的其它部分例如鉸接的末端執(zhí)行器3或機械傳動元件5、6、7，在不具有外部管2’的情況下，這些元件從機械視角保持完全操作。此特征促進由醫(yī)院工作人員能夠容易地執(zhí)行的器械1的有效清潔和消毒。

朝向器械軸桿2的更遠側區(qū)域，外部管2’與密封元件19接觸，這填充了外部管2’的內(nèi)表面與安裝在內(nèi)部結構元件2”上的兩個橫向元件20a、20b之間的間隙。這兩個橫向元件20a、20b具有小通道21a、21b、21c、21d、21e、21f，傳動元件5、6、7能夠穿過所述小通道，從而確保器械1的氣密性。

在本發(fā)明的一些實施例中，機械傳動元件5、6、7可以包括繩索，所述繩索的張力能夠在每次手術之后釋放，使得清潔和消毒過程變得更容易。通過釋放繩索上的張力，能夠更容易地清除滲入在繩股之中的血液和組織。另外，能夠更容易地進入繩索與其它機械元件(例如，滑輪、末端執(zhí)行器鏈節(jié)8、9、10或旋轉(zhuǎn)元件14、15、16)之間接觸的區(qū)域。

盡管已參考本發(fā)明的具體實施例示出和描述本發(fā)明，但是本領域技術人員將理解，在不脫離由隨附權利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對形式和細節(jié)作出各種改變。例如，外部管2’能夠由不同的部分制成并且能夠附接到近側輪轂4。在另一實施例中，內(nèi)部結構元件2”還能夠由不同的部分組成并且能夠采取具有不同截面的不同幾何形狀，即，管狀(具有開口)或u形。

本領域技術人員還將容易地理解，本發(fā)明能夠容易地部署在使用復雜器械的其它微操作任務的情況中，但是需要器械軸桿的內(nèi)部元件的定期清潔和/或消毒。僅借助于實例，在污染環(huán)境中執(zhí)行微操作任務，其中在每次使用之后需要器械元件的完全清潔。在此上下文中，可能需要允許進入內(nèi)部元件的可拆卸外軸桿。