[發明專利]在腱體致動外科器械中的腱體潤滑

無效

• 申請號: 200980153301.5
• 申請日: 2009-12-17
• 公開（公告）號: CN102271598A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: T·W·羅杰斯;J·R·斯蒂格;E·F·杜瓦爾
• 申請（專利權）人: 直觀外科手術操作公司
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32;A61B17/29;A61B17/00;A61B19/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關申請的交叉參考

本專利申請文件涉及代理人檔案號No.ISRG01850US，名稱為“Surgical?Instruments?with?Sheathed?Tendons”的共同提交的美國專利申請，其全部內容包括在此以供參考。

背景技術

通常在微創外科手術(minimally?invasive?surgical?procedure)中使用自動控制(Robotically?controlled)器械(instrument)。一種用于該外科器械的通常體系包括末端執行器(end?effector)或工具，例如安裝在延伸體(extension)遠端的鉗狀骨針、解剖刀、剪子、線環(wire?loop)或燒灼工具，延伸體有時在此稱為器械的主管。自動控制器械的遠端尖端通常包括腕部機構(wrist?mechanism)，該腕部機構在主管和末端執行器之間以便允許對末端執行器的工作表面的操作、定位或取向。在外科手術期間，末端執行器、腕部機構和主管的遠端能夠按照需要能夠被插入通過患者身上的小切口或自然腔道/孔口(natural?orifice)并被引導以便將末端執行器定位在患者體內的工作點。能夠為纜索(cable)或類似結構的腱體延伸通過器械的主管，并且連接末端執行器以及傳動及致動機構(a?transmission?and?actuation?mechanism)，該機構在此有時稱為后端機構(backend?mechanism)。為了外科器械的自動操作，在器械近端的后端機構由馬達驅動，從而拉動腱體，并且因此移動或以其他方式操作腕部機構和末端執行器，并且可使用計算系統來向外科醫生提供用戶界面，從而精確地控制器械。

已發展了自動控制外科器械，其具有柔性的主管，該主管能夠按需要彎曲，從而沿著自然內腔(natural?lumen)例如患者的消化道的一部分前進，或者用于被插入通過彎曲的引導管(guide?tube)，相比筆直途徑，該引導管提供了導向手術部位的改善的途徑。無論是直接插入還是通過引導件插入，這些柔性醫學器械的主管通常都將在幾個位置具有幾個彎曲，其可在一個程序期間改變，或者可一個程序不同于另一個程序。在這些彎曲處，貫通器械的腱體可與器械的主管的內壁摩擦并相互摩擦，而這些彎曲產生的摩擦(有時稱為絞盤摩擦(capstan?friction))能夠很大程度上增加移動腱體從而操作腕部以及在主管遠端的末端執行器所需的力。此外，這些摩擦力傾向于在零速度時比在低的非零速度時更大，導致響應腱體負載的變化產生所謂的粘性滑動(stick-slip?motion)(有時稱為粘滯作用(stiction))。這種粘性滑動使器械遠端接頭的微幅運動(small?motion)的平穩自動控制難以被實現。由于機械結構必須被設計成足夠結實從而抵擋大摩擦力，所以該大摩擦力也使小直徑柔性外科器械的構造更困難。因此，期望用于降低涉及柔性外科器械中所遇到的絞盤摩擦的結構和方法。

發明內容

依照本發明的一方面，柔性外科器械使用圍繞腱體的鞘體，腱體致動器械中的致動末端執行器或其他機構。鞘體增加了圍繞腱體的軸向剛度，從而在器械致動期間，抵抗腱體的反作用力并且減小或消除腱體的橫向運動。另外，能夠在鞘體中提供潤滑劑，從而減小抵抗鞘體運動的摩擦。鞘體能夠為多孔的，從而允許潤滑劑在鞘體的內部和外部之間流動。可替換地，鞘體能夠為非多孔的，并且鞘體能夠例如通過波紋管式密封件(bellows-type?seal)而被密封，從而將潤滑劑保持在鞘體內。在任一情形中，主管的遠端和鞘體通常都被密封，從而防止潤滑劑滲漏進患者體內。為了進一步減小風險，能夠使用外科上認可或生物相容的潤滑劑，例如由水與按重量計1-30％脂肪酸或水與按重量計1-10％精煉礦物油組成的潤滑劑。

本發明的一個具體實施例是一種外科系統，其包含鞘體、腱體及液體潤滑劑，其中腱體延伸通過鞘體，而液體潤滑劑在腱體和鞘體之間。鞘體和腱體能夠是金屬結構、合成結構或復合結構。液體潤滑劑能夠是：水溶液，其包含一種或更多種礦物油、脂肪酸和表面活性劑；聚乙二醇，其任選地包含添加劑，例如脂肪酸或表面活性劑；或者包含或不包含表面活性劑的礦物油。一種具體的低摩擦力組合包括不銹鋼鞘體、合成腱體和是脂肪酸或礦物油的水溶液的液體潤滑劑。

附圖說明

圖1示出依照本發明實施例的柔性外科器械的一部分，其使用鞘體中的腱體和潤滑劑，從而減小阻礙腱體運動的摩擦力。

圖2示出依照本發明實施例的外科器械的遠端，其使用O形環，從而密封引導器，腱體通過該引導器離開主管的密封部分。