[發明專利]用于初始化外科工具的方法、系統和裝置

有效

• 申請號: 201780041282.1
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN109414294B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: J·A·希布納
• 申請（專利權）人: 伊西康內外科有限責任公司
• 主分類號: A61B34/00
• 分類號: A61B34/00;B25J9/00;B25J9/10;A61B34/30;A61B17/29
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;尹景娟

本發明提供了用于初始化外科工具的各種示例性方法、系統和裝置。一般來講，外科工具可包括端部執行器、細長軸和將所述端部執行器聯接到所述軸的遠側端部的腕。所述腕可以被構造成能夠便于所述端部執行器相對于所述軸的運動。所述外科工具可包括多個柔性構件，所述多個柔性構件被構造成能夠單獨移動或作為包括任何數量的所述柔性構件的組移動，以通過在所述腕處樞轉引起所述端部執行器相對于所述軸的運動。所述端部執行器的運動可包括在未關節運動位置和關節運動位置之間的運動。所述外科工具還可包括一個或多個導航構件，所述一個或多個導航構件被構造成能夠選擇性地致動以迫使所述端部執行器進入所述未關節運動位置。

技術領域

本公開整體涉及用于初始化外科工具的方法、系統和裝置。

背景技術

由于術后恢復時間減少且瘢痕形成最小化，因此微創外科手術(MIS)器械通常優于傳統的開放式外科裝置。腹腔鏡式外科手術是一種類型的MIS手術，其中在腹部形成一個或多個小切口，并且通過切口插入套管針以形成進入腹腔的通路。套管針用于將各種器械和工具引入腹腔中，而且提供注氣使腹壁升高到器官上方。器械和工具可用于以多種方式接合和/或處理組織以達到診斷或治療效果。內窺鏡式外科手術是另一種類型的MIS手術，其中將細長的柔性軸通過自然孔口引入體內。

已開發了多種機器人系統來輔助MIS手術。機器人系統可通過保持自然的手眼軸來實現更直觀的手部運動。機器人系統還可通過在儀器上包括“腕”關節、形成更自然的手狀關節來實現更大程度的運動自由度。然而，機器人系統的一個缺點是“腕”關節的起始位置隨著時間的推移而變化，這是由于用于關節運動的柔性部件的彎曲，隨著時間的推移在柔性部件中產生一定程度的松弛。因此，關節運動隨著時間的推移變得較不精確地控制，導致器械不能如期望的那樣精確定位。

因此，仍然需要用于初始化外科工具的改進的方法、系統和裝置。

發明內容

一般來講，提供了用于初始化外科工具的方法、系統和裝置。

在一個方面，提供了一種外科工具，在一個實施方案中，該外科工具包括：工具軸；聯接到工具軸的遠側端部的端部執行器；設置在工具軸和端部執行器之間的多軸腕；多個柔性纜線，多個柔性纜線沿著工具軸延伸并可操作地聯接到端部執行器，使得選擇性地施加到多個柔性纜線中的一個或多個的張力引起端部執行器進行俯仰和偏航運動中的至少一個；以及導航桿，該導航桿被構造成能夠相對于端部執行器選擇性地移動，以迫使端部執行器相對于工具軸進入基本上零角度位置。

該外科工具可以任意種方式變化。例如，端部執行器可包括第一鉗口和第二鉗口，并且導航桿可被構造成能夠延伸到形成在第一鉗口中的凹陷部中。又如，端部執行器可包括第一鉗口和第二鉗口，并且導航桿可包括第一桿和第二桿，第一桿被構造成能夠延伸到形成于第一鉗口中的第一凹陷部中，并且第二桿被構造成能夠延伸到形成于第二鉗口中的第二凹陷部。再如，導航桿可被構造成能夠延伸穿過多軸腕中的孔以防止多軸腕運動。再如，端部執行器可包括第一鉗口和第二鉗口，并且多個柔性纜線可被構造成能夠使第一鉗口和第二鉗口在打開位置和閉合位置之間移動。又如，外科工具可包括聯接到端部執行器的近側端部的外殼，并且該外殼可被構造成能夠聯接到外科機器人的驅動器，使得驅動器能控制多個柔性纜線的運動。又如，迫使端部執行器進入基本上零角度位置的導航桿可以防止端部執行器從基本上零角度位置移動到非零角度位置。再如，外科工具可包括多個傳感器，該多個傳感器被配置為能夠在端部執行器處于基本上零角度位置時感測多個柔性纜線中的每一個的位置。再如，導航桿的運動可獨立于多個柔性纜線的運動。又如，多個柔性纜線的運動可以在近側方向上，并且剛性桿的運動可以在遠側方向上。