[發(fā)明專利]用于鉸接手術(shù)器械的滑輪裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680071617.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108472093B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·R·卓別林;K·馬歇爾;L·D·R·黑爾斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: CMR外科有限公司
• 主分類號(hào): A61B34/30
• 分類號(hào): A61B34/30;B25J9/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

一種機(jī)器人手術(shù)器械，包括：軸；末端執(zhí)行器元件；鉸接部，所述鉸接部將所述末端執(zhí)行器元件連接到所述軸，所述鉸接部包括：能由第一對(duì)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的第一關(guān)節(jié)，所述第一關(guān)節(jié)允許所述末端執(zhí)行器元件圍繞橫向于所述軸的縱向軸線的第一軸線旋轉(zhuǎn)，所述末端執(zhí)行器元件圍繞所述第一軸線的旋轉(zhuǎn)由相對(duì)于所述縱向軸線的極限旋轉(zhuǎn)角度界定；和能由第二對(duì)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的第二關(guān)節(jié)；以及滑輪裝置，所述第二對(duì)驅(qū)動(dòng)元件被約束為繞著所述滑輪裝置移動(dòng)，所述滑輪裝置包括：第一組滑輪，所述第一組滑輪能?chē)@所述第一軸線旋轉(zhuǎn)；和第二組滑輪，所述第二組滑輪相對(duì)于所述第一組滑輪定位，使得在所述極限旋轉(zhuǎn)角度處，所述第二對(duì)驅(qū)動(dòng)元件保持與所述第一組滑輪和第二組滑輪二者接觸。

背景技術(shù)

已知使用機(jī)器人來(lái)輔助和執(zhí)行手術(shù)。圖1圖示了典型的手術(shù)機(jī)器人100，其由基部108、臂102和器械105組成。基部支撐機(jī)器人，并且自身剛性地附接至例如手術(shù)室地板、手術(shù)室天花板或手推車(chē)。臂在基部和器械之間延伸。臂借助沿著其長(zhǎng)度的多個(gè)柔性關(guān)節(jié)103鉸接，柔性關(guān)節(jié)103用于相對(duì)于患者將手術(shù)器械定位在期望位置中。手術(shù)器械附接至機(jī)器人臂的遠(yuǎn)端104。手術(shù)器械在端口107處穿刺患者101的身體以出入手術(shù)部位。在其遠(yuǎn)端處，器械包括從事醫(yī)療過(guò)程的末端執(zhí)行器106。

圖2圖示了用于執(zhí)行機(jī)器人腹腔鏡手術(shù)的典型的手術(shù)器械200。手術(shù)器械包括基部201，手術(shù)器械借助基部201連接到機(jī)器人臂。軸202在基部201和鉸接部203之間延伸。鉸接部203終止于末端執(zhí)行器204中。在圖2中，一對(duì)鋸齒狀鉗夾被圖示為末端執(zhí)行器204。鉸接部203允許末端執(zhí)行器204相對(duì)于軸202移動(dòng)。期望借助鉸接部把至少兩個(gè)自由度提供給末端執(zhí)行器204的運(yùn)動(dòng)。

圖3圖示了已知手術(shù)器械300的示例，其中借助俯仰關(guān)節(jié)301和兩個(gè)偏航關(guān)節(jié)302允許末端執(zhí)行器204相對(duì)于軸202移動(dòng)。關(guān)節(jié)301使末端執(zhí)行器204能夠圍繞俯仰軸線303旋轉(zhuǎn)。關(guān)節(jié)302使末端執(zhí)行器204的每個(gè)鉗夾均能夠圍繞偏航軸線304旋轉(zhuǎn)。關(guān)節(jié)由線纜306、307和308驅(qū)動(dòng)。滑輪305用于引導(dǎo)線纜307和308從它們的通道越過(guò)俯仰關(guān)節(jié)抵達(dá)偏航關(guān)節(jié)。滑輪305偏離鉸接部203的中心軸線。軸的外徑為8mm，以便適應(yīng)被鉸接部分的內(nèi)部元件的數(shù)目、大小和位置。

期望減小器械的外徑，以便使穿過(guò)患者皮膚的切口的大小最小化并且使患者體內(nèi)的破裂最小化。還期望使手術(shù)器械的重量最小化，以使支撐器械所需的機(jī)器人基部和臂的大小和重量最小化，由此使得機(jī)器人整體上更緊湊并且因此占據(jù)手術(shù)室中更小的空間并能在手術(shù)室內(nèi)移動(dòng)得更多。

在典型的腹腔鏡手術(shù)中，外科醫(yī)生利用許多器械，并因此多次將一臺(tái)器械更換為另一臺(tái)器械。因此，期望最大限度地減少占用的時(shí)間并且最大限度地提高從機(jī)器人臂拆卸一臺(tái)器械并附接上不同器械的便利性。另外，期望最大限度地減少架設(shè)好一旦已附接至機(jī)器人臂就準(zhǔn)備使用的器械所占用的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種如所附權(quán)利要求書(shū)中闡述的機(jī)器人手術(shù)器械。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在，將參照附圖以舉例的方式描述本發(fā)明。在圖中：

圖1圖示了執(zhí)行手術(shù)過(guò)程的手術(shù)機(jī)器人；

圖2圖示了已知手術(shù)器械；

圖3圖示了手術(shù)器械的鉸接式末端執(zhí)行器的已知布置；

圖4圖示了手術(shù)機(jī)器人；

圖5a和圖5b圖示了手術(shù)器械的遠(yuǎn)端；

圖6a和圖6b圖示了處于直式配置中的圖5a和圖5b的手術(shù)器械的遠(yuǎn)端的滑輪裝置；

圖7圖示了處于各種非直式配置中的圖5a和圖5b的手術(shù)器械的遠(yuǎn)端的滑輪裝置；

圖8圖示了圖5a和圖5b中示出的滑輪裝置的偏置滑輪；

圖9圖示了手術(shù)器械的遠(yuǎn)端的非直式配置；