具有增大的刀間隙的外科手術(shù)釘倉的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本申請(qǐng)要求于2012年12月31日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/747，970的權(quán)益，其通過引用并入本文。
[0002]微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)旨在減少在診斷或外科手術(shù)程序期間受損的外部組織的數(shù)量，從而縮短患者的恢復(fù)時(shí)間、減輕患者的不適，并且減少有害的副作用。因此，對(duì)于使用微創(chuàng)外科技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)外科手術(shù)而言，可顯著縮短平均的住院天數(shù)。而且，使用微創(chuàng)外科手術(shù)，還可縮短患者的恢復(fù)時(shí)間、減輕患者的不適、減少外科手術(shù)副作用，并且縮短離開工作的時(shí)間。
[0003]微創(chuàng)外科手術(shù)的常見形式為內(nèi)窺鏡檢查，而內(nèi)窺鏡檢查的常見形式為腹腔鏡檢查，腹腔鏡檢查為在腹腔內(nèi)部的微創(chuàng)檢查和微創(chuàng)外科手術(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)的腹腔鏡外科手術(shù)中，向患者的腹部吹入氣體，并且插管套穿過小(大約1/2英寸或更小)切口以為腹腔鏡檢查器械提供入口。
[0004]腹腔鏡檢查外科手術(shù)器械一般包括內(nèi)窺鏡(例如，腹腔鏡)，用于查看外科手術(shù)區(qū)和用于在外科手術(shù)部位工作的工具。除了每個(gè)工具的工作端或端部執(zhí)行器通過伸縮管(又稱為，例如，器械軸或主軸)與其手柄分離之外，工作工具通常類似于在常規(guī)(開腔)外科手術(shù)中使用的那些工具。端部執(zhí)行器可包括，例如，夾具、抓緊器、剪刀、縫合器、燒灼工具、線性切割器或針拖。
[0005]為執(zhí)行外科手術(shù)程序，外科醫(yī)生通過插管套將工作工具傳送到內(nèi)部的外科手術(shù)部位并且從腹部的外部對(duì)它們進(jìn)行操縱。外科醫(yī)生從監(jiān)視器中查看該過程，監(jiān)視器顯示從內(nèi)窺鏡所取的外科手術(shù)部位的圖像。類似的內(nèi)窺鏡檢查技術(shù)用于，例如，關(guān)節(jié)鏡檢查、后腹腔鏡檢查、盆腔鏡檢查、腎鏡檢查、膀胱鏡檢查、池囊鏡檢查、竇鏡檢查、子宮鏡檢查、尿道鏡檢杏坐坐
_Ξ.-Tf* -rf* O
[0006]正在開發(fā)的微創(chuàng)遠(yuǎn)程外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)用于在作用于內(nèi)部外科手術(shù)部位時(shí)增加外科醫(yī)生的敏捷度，以及允許外科醫(yī)生從遠(yuǎn)距離(在無菌場所外部)對(duì)患者進(jìn)行手術(shù)。在遠(yuǎn)程外科手術(shù)系統(tǒng)中，外科醫(yī)生通常在控制臺(tái)具有外科手術(shù)部位的圖像。當(dāng)查看在適當(dāng)?shù)挠^察器或顯示器上的外科手術(shù)部位的三維圖像時(shí)，外科醫(yī)生通過操縱控制臺(tái)的主輸入或控制設(shè)備對(duì)患者執(zhí)行外科手術(shù)程序。主輸入設(shè)備中的每個(gè)均控制伺服機(jī)械致動(dòng)/鉸接的外科手術(shù)器械的運(yùn)動(dòng)。在外科手術(shù)程序期間，遠(yuǎn)程外科手術(shù)系統(tǒng)可提供具有端部執(zhí)行器的各種外科手術(shù)器械或工具的機(jī)械致動(dòng)和控制，端部執(zhí)行器響應(yīng)主輸入設(shè)備的操縱為外科醫(yī)生執(zhí)行各種功能，例如，保持或驅(qū)動(dòng)針、抓取血管、解剖組織等。
[0007]這些端部執(zhí)行器的操縱和控制為機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的特別有利的一方面。為此，期望提供外科手術(shù)工具，這些外科手術(shù)工具包括提供端部執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)，以模仿外科醫(yī)生手腕的自然動(dòng)作。此類機(jī)構(gòu)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)某叽缬糜谠谖?chuàng)手術(shù)中使用，并且設(shè)計(jì)要相對(duì)簡單以減少可能的故障點(diǎn)。另外，此類機(jī)構(gòu)應(yīng)提供足夠的運(yùn)動(dòng)范圍以允許在各種位置操縱端部執(zhí)行器。
[0008]外科手術(shù)夾緊和切割器械(例如，非機(jī)器人線性夾緊、縫合和切割設(shè)備，也稱為外科手術(shù)縫合器；以及電外科血管密封設(shè)備)已經(jīng)用于許多不同的外科手術(shù)程序中。例如，夕卜科手術(shù)縫合器可用于從胃腸道中切除生癌組織或異常組織。許多已知的外科手術(shù)夾緊和切割器械，包括已知的外科手術(shù)縫合器，具有夾緊組織的相對(duì)的鉗爪和切割被夾緊組織的鉸接刀。
[0009]外科手術(shù)夾緊和切割器械通常被部署到限制性體腔(例如，通過到骨盆內(nèi)部的插管)。因此，為最佳到達(dá)外科手術(shù)部位并且最佳可見外科手術(shù)部位，就期望外科手術(shù)夾緊和切割器械既緊湊又容易操作。然而，已知的外科手術(shù)夾緊和切割器械未能既緊湊又容易操作。例如，已知的外科手術(shù)縫合器可缺少關(guān)于多個(gè)自由度(例如，滾動(dòng)、俯仰和偏轉(zhuǎn))的操作性和相關(guān)的期望運(yùn)動(dòng)范圍。通常，已知的外科手術(shù)縫合器的俯仰運(yùn)動(dòng)范圍比期望小，并且無偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0010]另外，外科手術(shù)夾緊和切割器械有時(shí)可未能完全致動(dòng)(例如，由于阻塞刀路徑的硬障礙物)。在這種情況下，就期望刀片不處于可表示關(guān)于從外科手術(shù)部位移除外科手術(shù)器械的危險(xiǎn)的位置。然而，已知的外科手術(shù)夾緊和切割器械可未能避免潛在的刀危險(xiǎn)，并且未能同時(shí)緊湊并且可操作。
[0011]因此，相信需要改善的外科手術(shù)夾緊和切割器械以及相關(guān)的方法。此類外科手術(shù)夾緊和切割器械應(yīng)當(dāng)是緊湊且可操作的并且使用刀，該刀在外科手術(shù)器械未能完全致動(dòng)時(shí)不表示關(guān)于從外科手術(shù)部位移除外科手術(shù)器械的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明公開了改善的外科手術(shù)夾緊和切割器械(例如，外科手術(shù)縫合器和電外科血管密封設(shè)備)以及相關(guān)的方法。本文所述的外科手術(shù)夾緊和切割器械使用到遠(yuǎn)側(cè)刀運(yùn)動(dòng)的近端，從而使刀片定向以大大減少無意切割組織的可能性，同時(shí)在外科手術(shù)器械未能完全致動(dòng)的情況下將外科手術(shù)器械從外科手術(shù)部位中移除。本文所述的外科手術(shù)夾緊和切割器械在外科手術(shù)器械腕部的遠(yuǎn)側(cè)定位刀和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而允許提供高可操作性的高運(yùn)動(dòng)腕部的使用。并且本文所述的外科手術(shù)夾緊和切割器械使用在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和刀之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而減小外科手術(shù)器械的長度。進(jìn)一步地，本文所述的外科手術(shù)夾緊和切割器械使用防止被移位的釘子或來自先前外科手術(shù)的釘子將刀與器械的其他部分一起卡在暴露位置的唯一特征結(jié)構(gòu)。因此，防止了與無意暴露的刀片相關(guān)的偶然傷害。
[0013]因此，在一方面，本發(fā)明公開了致動(dòng)在外科手術(shù)器械中的切割刀片的方法。該方法包括將具有切割刀片的刀構(gòu)件支承在器械的外殼內(nèi)。外殼具有帶多個(gè)釘子開口的上表面、近端和遠(yuǎn)端。刀構(gòu)件從外殼的近端遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)到外殼的遠(yuǎn)端，使得在刀構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)期間，刀構(gòu)件暴露并且在上表面的上方。在刀構(gòu)件運(yùn)動(dòng)期間多個(gè)釘子離開上表面。刀構(gòu)件放置于在外殼遠(yuǎn)端處的預(yù)定停止位置，使得刀構(gòu)件的第一部分移置到上表面的下方，而第二部分保持移置到上表面的上方。第二部分側(cè)向面對(duì)在上表面上方延伸的停放區(qū)(garage)。在停放區(qū)與第二部分之間的預(yù)定停止位置中有足夠的側(cè)向間隙來容納被移位的釘子。
[0014]在另一方面，本發(fā)明公開了外科手術(shù)器械。外科手術(shù)器械包括，具有軸遠(yuǎn)端和軸近端的細(xì)長軸，和聯(lián)接到軸遠(yuǎn)端并且包括相對(duì)鉗爪的端部執(zhí)行器。外殼包括在鉗爪中的其中一個(gè)中，該外殼包括外殼近端、外殼遠(yuǎn)端、在外殼近端與遠(yuǎn)端之間延伸的上表面、具有在上表面上方延伸的橫向表面的遠(yuǎn)側(cè)停放區(qū)，和延伸通過上表面的多個(gè)釘子開口。刀構(gòu)件支承在外殼內(nèi)，用于遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動(dòng)，該刀構(gòu)件具有切割刀片，切割刀片經(jīng)配置在刀構(gòu)件遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行切割。刀構(gòu)件可移動(dòng)到在外殼遠(yuǎn)端處的預(yù)定停止位置，使得切割刀片的第一部分移置到上表面的下方，而第二部分保持移置到上表面的上方。第二部分側(cè)向面對(duì)停放區(qū)的橫向面。在橫向面與第二部分之間的預(yù)定停止位置中有足夠的側(cè)向間隙來容納被移位的釘子。
[0015]在另一方面，本發(fā)明公開了外科手術(shù)器械的可拆卸附接倉。該倉包括可拆卸附接到外科手術(shù)器械的端部執(zhí)行器的外殼。該外殼包括外殼近端、外殼遠(yuǎn)端、在外殼近端與遠(yuǎn)端之間延伸的上表面、具有在上表面上方延伸的橫向表面的遠(yuǎn)側(cè)停放區(qū)，和延伸通過上表面的多個(gè)釘子開口。刀構(gòu)件支承在外殼內(nèi)，用于遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動(dòng)，該刀構(gòu)件具有切割刀片，切割刀片經(jīng)配置在刀構(gòu)件遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行切割。刀構(gòu)件可移動(dòng)到在外殼的遠(yuǎn)端處的預(yù)定停止位置，使得切割刀片的第一部分移置到上表面的下方，而第二部分保持移置到上表面的上方。第二部分側(cè)向面對(duì)停放區(qū)的橫向面。在橫向面與第二部分之間的預(yù)定停止位置中有足夠的側(cè)向間隙來容納被移位的釘子。
[0016]在許多實(shí)施例中，第二部分包括切割刀片的切割刀頭。
[0017]在許多實(shí)施例中，停放區(qū)具有橫向表面，該橫向表面在預(yù)定停止位置中面向刀片的切割刀頭。
[0018]在許多實(shí)施例中，在預(yù)定停止位置中，刀片的切割刀頭移置到橫向表面的下方。
[0019]在許多實(shí)施例中，刀構(gòu)件通過驅(qū)動(dòng)構(gòu)件執(zhí)行。
[0020]在許多實(shí)施例中，在預(yù)定停止位置中，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件完全移置在外殼的遠(yuǎn)端內(nèi)。
[0021]在許多實(shí)施例中，切割刀片的第二部分在處于預(yù)定停止位置時(shí)由停放區(qū)側(cè)向保護(hù)。
[0022]在許多實(shí)施例中，在將刀構(gòu)件移置到預(yù)定停止位置期間，刀構(gòu)件將多個(gè)釘子中的一個(gè)釘子至少部分地拖入停放區(qū)。在刀構(gòu)件處于預(yù)定停止位置時(shí)，釘子可保持在刀構(gòu)件和停放區(qū)的橫向表面之間，或者在將刀構(gòu)件放置到預(yù)定停止位置時(shí)，釘子可通過與停放區(qū)的至少一個(gè)釘子噴射表面碰撞而射出。
[0023]在許多實(shí)施例中，停放區(qū)包括至少一個(gè)釘子噴射表面。
[0024]在許多實(shí)施例中，至少一個(gè)釘子噴射表面橫向于分叉橫向面。
[0025]在許多實(shí)施例中，至少一個(gè)釘子噴射表面非平行與上表面。
[0026]在許多實(shí)施例中，至少一個(gè)釘子噴射表面關(guān)于上表面成從30°到60°范圍內(nèi)的角度。
[0027]在許多實(shí)施例中，在預(yù)定停止位置，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件完全移置在外殼的遠(yuǎn)端內(nèi)。
[0028]在許多實(shí)施例中，橫向面分叉以形成凹口。
[0029]在許多實(shí)施例中，橫向面成從25°到45°的角度分叉。
[0030]在許多實(shí)施例中，在預(yù)定停止位置，橫向面與刀構(gòu)件的第二部分間隔超過釘線的最大直徑，例如，0.25mm。
【附圖說明】
[0031]圖1為根據(jù)許多實(shí)施例的正在用于執(zhí)行外科手術(shù)的微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的平面圖。
[0032]圖2為根據(jù)許多實(shí)施例的用于機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的外科醫(yī)生的控制臺(tái)的透視圖。
[0033]圖3為根據(jù)許多實(shí)施例的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)電子推車的透視圖。
[0034]圖4用圖表示出根據(jù)許多實(shí)施例的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)。
[0035]圖5A為根據(jù)許多實(shí)施例的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的患者側(cè)推車(手術(shù)機(jī)器人)的前視圖。
[0036]圖5B為根據(jù)許多實(shí)施例的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)工具的前視圖。
[0037]圖6為根據(jù)許多實(shí)施例的包括端部執(zhí)行器的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)工具的透視圖，端部執(zhí)行器具有相對(duì)的夾緊鉗爪。
[0038]圖7為根據(jù)許多實(shí)施例的具有六行釘子的線性縫合和切割外科手術(shù)器械的拆卸附接倉的透視圖。
[0039]圖8為根據(jù)許多實(shí)