[發(fā)明專利]施加用于外科手術(shù)器械的預載荷張力的系統(tǒng)和相關(guān)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780063196.0
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN109890313B9
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·A·威克斯;W·伯班克;T·G·庫珀;P·弗拉納干;N·H·拉格斯德;D·F·小威爾遜
• 申請（專利權(quán)）人: 直觀外科手術(shù)操作公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B90/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

一種外科手術(shù)系統(tǒng)包括用于張緊元件的動態(tài)預加載張力特征，其致動外科手術(shù)器械的遠端部件。外科手術(shù)器械包括位于外科手術(shù)器械的近端的底架，安裝在底架中的驅(qū)動部件，位于外科手術(shù)器械的遠端的遠端部件，耦接在驅(qū)動部件中的第一驅(qū)動部件和遠端部件之間的柔性張緊元件，以及安裝在底架中并且耦接到驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件的動態(tài)預加載張緊器。柔性張緊元件沿路徑延伸。動態(tài)預加載張緊器被配置成由驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件驅(qū)動以相對于底架移動，并且被定位成在動態(tài)預加載張緊器相對于底架移動時改變?nèi)嵝詮埦o元件的路徑。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年10月14日提交的美國臨時申請No.62/408,242的權(quán)益。在先申請的公開內(nèi)容被認為是本申請的公開內(nèi)容的一部分，并且通過引用并入本申請的公開內(nèi)容中。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及施加用于外科手術(shù)器械(特別是用于外科手術(shù)器械的柔性張緊元件)的預加載張力的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在一些情況下，外科手術(shù)器械的線纜中的松弛(slack)或低張力可能致使外科手術(shù)器械的末端執(zhí)行器的跳動或不可預測的運動。確保在整個外科手術(shù)器械的設(shè)計壽命期間存在足夠的線纜張力的一種方法是以足夠高的張力預加載線纜以抵抗一些預加載的線纜張力降低，特別是當末端執(zhí)行器可用于推拉、夾緊、夾持或遇到阻力的其他動作時。然而，線纜中的張力預載荷可以增加驅(qū)動系統(tǒng)必須施加以操作外科手術(shù)器械的力。預載荷可以增加線纜沿著外科手術(shù)器械的表面行進的摩擦。預載荷還可以致使其中線纜接觸線纜穿過的開口的彎曲表面的摩擦。

發(fā)明內(nèi)容

在一個方面，一種計算機輔助外科手術(shù)系統(tǒng)包括外科手術(shù)器械。外科手術(shù)器械包括位于外科手術(shù)器械的近端的底架，安裝在底架中的驅(qū)動部件，位于外科手術(shù)器械的遠端的遠端部件，耦接在驅(qū)動部件中的第一驅(qū)動部件和遠端部件之間的柔性張緊元件以及安裝在底架中并耦接到驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件的動態(tài)預加載張緊器。柔性張緊元件沿路徑延伸。動態(tài)預加載張緊器被配置成由驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件驅(qū)動以相對于底架移動并且被定位成在動態(tài)預加載張緊器相對于底架移動時改變?nèi)嵝詮埦o元件的路徑。

在另一方面，一種方法包括移動外科手術(shù)器械的動態(tài)預加載張緊器以增加外科手術(shù)器械的柔性張緊元件中的張力。該方法還包括在保持動態(tài)預加載張緊器的位置的同時驅(qū)動外科手術(shù)器械的柔性張緊元件以移動外科手術(shù)器械的遠端部件。

在一些實施方式中，該系統(tǒng)包括操縱器，外科手術(shù)器械安裝在該操縱器上。操縱器包括例如第一驅(qū)動輸出和第二驅(qū)動輸出，第一驅(qū)動輸出被定位成驅(qū)動外科手術(shù)器械的驅(qū)動部件中的第一驅(qū)動部件，第二驅(qū)動輸出被定位成驅(qū)動外科手術(shù)器械的驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件。

在一些實施方式中，該系統(tǒng)還包括存儲器和計算機處理器，計算機處理器被配置成執(zhí)行存儲在存儲器中的指令以執(zhí)行操作。

操作包括例如驅(qū)動驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件以將動態(tài)預加載張緊器從第一位置移動到第二位置。該方法包括，例如，移動動態(tài)預加載張緊器包括驅(qū)動驅(qū)動部件中的第一驅(qū)動部件以將動態(tài)預加載張緊器從第一位置移動到第二位置。在一些情況下，當處理器接收到指示器械安裝到操縱器的信息時，驅(qū)動驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件。在一些情況下，操作還包括驅(qū)動驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件，直到處理器接收到指示達到柔性張緊元件中的預定義張力的信息。該方法包括，例如，在接收到指示達到柔性張緊元件中的預定義張力的信息之后驅(qū)動驅(qū)動部件中的第二驅(qū)動部件。在一些情況下，指示柔性張緊元件中的預定義張力的信息基于驅(qū)動第二驅(qū)動輸出的致動器的扭矩。

在一些實施方式中，操作和/或方法包括響應(yīng)于確定柔性張緊元件中的張力已經(jīng)達到預定義張力而保持動態(tài)預加載張緊器的位置。操作和/或方法包括例如在移動動態(tài)預加載張緊器的同時檢測柔性張緊元件中的張力。保持動態(tài)預加載張緊器的位置包括例如響應(yīng)于檢測到的張力達到預定義張力而保持動態(tài)預加載張緊器的位置。在一些情況下，移動動態(tài)預加載張緊器包括操作致動器以致使動態(tài)預加載張緊器移動。檢測柔性張緊元件中的張力包括例如檢測由致動器施加的扭矩。