[發明專利]手術機器人系統

在審

• 申請號: 201811588152.2
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111134849A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: P.E.加西亞基爾羅伊;K.S.凱尼格;A.巴霍;R.T.威格斯;J.薩瓦爾;E.M.約翰遜
• 申請（專利權）人: 沃博手術股份有限公司
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37;A61B34/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王珊珊

公開了手術機器人系統，包括手術臺、多個機械臂和手術器械、用戶控制臺以及控制塔。多個機械臂安裝在手術臺上，并可以在手術臺下折疊收起用于存儲。用戶控制臺具有一個或多個用戶接口設備，其擔當用于控制多個手術器械的主設備。

技術領域

主題技術一般涉及機器人和手術系統，并且更具體地涉及用于微創手術的手術機器人系統的系統架構和組件。

背景技術

諸如腹腔鏡手術的微創手術(MIS)涉及意圖減少手術過程期間組織損傷的技術。例如，腹腔鏡手術過程典型地涉及在患者體內(例如，在腹部內)產生多個小切口，并通過切口將一個或多個手術工具(例如，末端執行器和內窺鏡)引入患者體內。然后可以使用引入的手術工具在內窺鏡提供的可視化輔助下執行手術過程。

一般來說，MIS提供了多種益處，諸如減少的患者疤痕、更少的患者疼痛、更短的患者康復周期、以及較低的與患者康復相關聯的醫療費用。最近的技術發展允許利用機器人系統執行更多的MIS，該機器人系統包括用于基于來自遠端操作者的命令操縱手術工具的一個或多個機械臂(robotic arm)。機械臂可以例如在其遠端支撐各種設備，諸如手術用末端執行器、成像設備、用于提供對患者體腔和器官的訪問的插管等。在機器人MIS系統中，可以期望為由機械臂所支撐的手術器械建立并保持高位置精度。

現有的機器人輔助手術系統通常由與患者位于同一手術室的外科醫生控制臺和具有從控制臺控制的四個交互式機械臂的患者側推車組成。該臂中的三個臂持握諸如手術刀、剪刀或夾持器(grasper)等器械，而第四臂支撐內窺鏡相機。為了在手術過程期間重新定位患者，手術人員可能需要撤出(undock)器械/臂，重新定位臂/患者推車，并重新對接器械/臂?？赡芷谕哂性试S在一般的或其它腹腔鏡手術期間重新定位患者而不移開臂的手術機器人系統。

發明內容

本文公開了一種機器人輔助手術系統，其是軟件控制的機電系統，被設計用于外科醫生執行微創手術。該手術機器人系統可以由三個主要子系統組成：外科醫生子系統——用戶控制臺(外科醫生控制臺或外科醫生橋)、中央控制子系統——控制塔、以及患者子系統——手術臺(table)和機械臂。坐在用戶控制臺的外科醫生座椅上的外科醫生可以使用主用戶輸入設備(UID)和腳踏板來控制兼容器械的運動。外科醫生可以在高分辨率的開放式立體顯示器上觀察三維(3D)內窺鏡圖像，其為外科醫生提供了患者解剖結構和器械的視圖以及圖標、應用和其它用戶界面特征。用戶控制臺還可以提供用于使用潛望鏡的沉浸式顯示的選項，該潛望鏡可以從外科醫生座椅的后部拉出。

控制塔可以擔當手術機器人系統的控制和通信中心。它可以是容納觸摸屏顯示器的移動護理點推車，并且包括控制外科醫生對器械、安全系統、圖形用戶界面(GUI)、高級光引擎(也稱為光源)、以及視頻和圖形處理器以及其它支持電子和處理設備的機器人輔助操縱的計算機?？刂扑€可以容納第三方設備，如電外科發電單元(ESU)以及吹入器(insufflator)和CO₂罐。

患者子系統可以是具有定位在目標患者解剖結構上的多達四個集成機械臂的鉸接的(articulated)手術臺。手術系統的機械臂可以引入遠端中心設計，即，每個臂圍繞插管穿過患者體壁的空間中的固定點轉動。這減少了插管的橫向運動，并使患者體壁上的應力最小化。一套兼容的工具可以與安裝在每個臂遠端的器械驅動器附接/分離，使得外科醫生能夠執行各種手術任務。器械驅動器可以提供對手術部位的體內訪問、通過無菌接口的兼容工具的機械致動、以及通過無菌接口和用戶觸點的與兼容工具的通信。內窺鏡可以附接到任意臂，并為外科醫生提供患者解剖結構的高分辨率三維視圖。內窺鏡也可以在手術開始時手持使用，然后被安裝在四個臂中的任意一個上。利用手術機器人系統進行手術可能需要附加的配件，諸如套管(也稱為管套、密封筒和閉塞器)和消毒帷簾。

附圖說明

圖1是示出根據主題技術的方面的具有手術機器人系統的示例手術室環境的圖。