用于微创外科手术的工具和使用其的方法

专利名称：用于微创外科手术的工具和使用其的方法
技术领域：
本发明涉及一种易于控制的用于微创外科手术的工具和一种使用其的方法，更具 体地，涉及一种用于微创外科手术的工具和一种使用其的方法，所述工具通过调节手柄的 控制来驱动末端执行器以灵巧和方便的方式进行微创外科手术。
背景技术：
微创外科手术是设计使用插入一些微小切割开口的仪器来进行引起最小的组织 创伤的外科手术方法。这种微创外科手术相对地减少了术后护理期间患者的新陈代谢变化，因此有益于 患者的迅速恢复。因此，使用这种微创外科手术缩短了术后患者的住院期长度并使患者更 快地回到正常的体力活动中。另外，微创外科手术引起较少的疼痛并减少了手术后患者的 伤疤。微创外科手术的最普遍的形式是内窥镜检查。其中，涉及腹腔内的微创检查和操 作的腹腔镜检查被认为是内窥镜检查的最普遍的形式。为了进行标准腹腔镜手术，将气体 吹入患者的腹部，并且形成小的切口(大约1/2英寸或更小)用作该腹腔镜外科手术工具 的入口，通过该入口插入套管针。一般而言，腹腔镜检查外科手术工具包括腹腔镜(用于观 察手术部位)和其他操作工具。这里，这些操作工具与用于小切口外科手术的常规工具在 结构上类似，除了各个操作工具的末端执行器或操作端与其手柄被细长轴隔开之外。例如， 操作工具可以包括夹钳、抓钳、剪刀、吻合器、持针器、等等。为了进行手术，使用者例如外科 医生，通过套管针将操作工具放入手术部位，并从腹腔的外面操作它。然后，该外科医生通 过显示由腹腔镜获取的手术部位图像的监视器监控手术的过程。与此类似的内窥镜方法广 泛用于后腹腔镜检查、盆腔镜检查、关节镜检查、脑池镜检查(cistemoscopy)、鼻窦镜检查、 子宫镜检查、肾镜检查、膀胱镜检查、尿道镜检查术、肾盂镜检查、等等中。

发明内容
技术问题虽然这种微创外科手术具有许多优点，但是它具有以下缺点难以使常规的微创 外科手术工具接近手术部位，并且由于末端执行器与刚性长轴相连，因而这些工具的操作 不方便或复杂。具体地，因为传统的末端执行器没有弯曲部分如接头，因而难以进行手术需 要的灵巧操作。而且，当手术部位位于特殊器官后时，常规的微创外科手术工具甚至不能接 近那里。而且，传统上，甚至对于微创外科手术也经常需要一起使用许多外科工具，并且因 此，在患者身体内形成许多切口。通过提出以下想法试图解决这个问题仅仅形成一个切 口，然后将套针插入用于手术的切口，但是不幸地没有适当的工具来支持该想法。鉴于上述，本发明人注意到所有的上述问题最终是微创外科手术广泛发展的主要障碍。
技术方案本发明旨在解决所有的上述问题。因此，本发明的另一个目的是提供一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外 科手术的工具具有高度的自由度运动的末端执行器。本发明的又一个目的是提供一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术 的工具利用相对简单的驱动控制元件以灵巧的方式运行。本发明的又一个目的是提供一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术 的工具容易进入被特定器官遮蔽住的用于外科手术的区域，包括多个关节部分。本发明的又一个目的是提供一种外科手术工具，用于以灵巧和方便的方式利用患 者身体中最少数目的切口，优选仅一个切口，实现微创外科手术。本发明的又一个目的是提供一种用于微创外科手术的工具，所述用于微创外科手 术的工具比在由相同发明人提交的韩国专利申请号2008-51248和2008-61894中公开的微 创外科手术工具技术上更先进。本发明的再一个目的是提供一种用于使用根据本发明的用于微创外科手术的工 具的新方法。有益效果根据具有上述构造的本发明，可以实现下面的显著效果。1、根据本发明，提供了一种微创外科手术工具，它的末端执行器相应于调节手柄 在俯仰和偏转方向上的操作和/或开关操作而操作。进一步地，根据本发明，提供了一种微 创外科手术工具，它的末端执行器可以比根据常规技术更大的自由度操作。2、根据本发明，提供了一种微创外科手术工具，在没有任何复杂的控制元件的情 况下所述微创外科手术工具可以由使用者自由地控制。进一步地，根据本发明，提供了一 种微创外科手术工具，所述微创外科手术工具可以利用相对简单的驱动控制元件灵巧地操 作。3、根据本发明，提供了一种微创外科手术工具，所述微创外科手术工具具有小体 积和重量，并且可以容易地移动。4、根据本发明，提供了一种微创外科手术工具，所述微创外科手术工具具有多个 接合部分，以便能够接近被特定人类器官所遮蔽的区域用于外科手术。5、根据本发明，提供了一种微创外科手术工具，所述微创外科手术工具仅仅需要 患者身体上的最小数量的切口(优选地，仅仅一个切口)用于外科手术，并且仍然能够进行 精巧和容易的外科手术操作。6、根据本发明，提供了一种微创外科手术工具，所述微创外科手术工具比在以前 由相同发明人提交的韩国专利申请号2008-51248和2008-61894中描述的微创外科手术工
具更先进。7、根据本发明，提供了使用根据本发明的微创外科手术工具的新方法。


本发明的上述和其他的目的和特征从后面结合附图的优选实施例描述中将变得 明显，其中
图1是示出根据本发明的第一实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图2是示出根据本发明的第一实施例的第二控制轴与调节手柄之间的连接的分 解透视图；图3是图1中的‘a’部分的详细视图；图4是示出根据本发明的第一实施例的第一偏转控制部件的结构的分解透视图；图5、6和7示出了根据本发明的第一实施例的从不同角度看到的第一控制主体的 结构，所述第一控制主体用于所述第一偏转控制部件；图8是图1中的‘b’部分的详细视图；图9是示出图8中描述的第二偏转控制部件的结构的分解透视图；图10是图1中的‘C’部分的详细视图；图11是示出根据本发明的第一实施例的第一偏转驱动部件的结构的分解透视 图；图12是图1中的‘d’部分的详细视图；图13是示出根据本发明的第一实施例的第二偏转驱动部件的结构的分解透视 图；图14是图1中的‘e’部分的详细视图；图15是示出根据本发明的第一实施例的末端执行器怎样连接到第二驱动轴的分 解透视图；图16示出了根据本发明的第一实施例的偏转线缆怎样绕在第一控制主体和第一 驱动主体上的示例，所述第一控制主体和所述第一驱动主体分别构成所述第一偏转控制部 件和所述第一偏转驱动部件；图17示出了根据本发明的第一实施例的在所述第二偏转控制部件内线缆怎样连 接的示例；图18示出了根据本发明的第一实施例的在所述第一偏转控制部件内线缆怎样连 接的示例；图19示出了根据本发明的第一实施例的在所述第一偏转驱动部件内第一俯仰线 缆与第二俯仰线缆之间的连接状态；图20示出了根据本发明的第一实施例的在所述第二偏转驱动部件内第一俯仰线 缆与第二俯仰线缆之间的连接状态；图21、22和23示出了根据本发明的第一实施例的用于微创外科手术的工具的操 作状态；图对和25示出了示出根据本发明的第二实施例的用于微创外科手术的工具的第 二控制轴与调节手柄之间的连接的透视图，其中图M示出了被延伸的第一杆，并且图25示 出了被延伸的第二杆；图沈是示出根据本发明的第三实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图27是图沈中的‘b’部分的详细视图；图28是图沈中的‘a，部分的详细视图四是示出根据本发明的第四实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图30是图四中的‘a，部分的详细视图；图31是示出根据本发明的第四实施例的轴与调节手柄之间的连接部件的结构的 分解透视图；图32示出了根据本发明的第四实施例的偏转线缆怎样连接的示例；图33和34示出了根据本发明的第四实施例的用于微创外科手术的工具的操作状 态；图35是示出根据本发明的第五实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图36和37示出了图35中的‘a’部分的详细视图，它们示出了从不同角度看到的 根据本发明的第五实施例的第一偏转控制部件的结构；图38是示出根据本发明的第五实施例的第一偏转控制部件的结构的分解透视 图；图39和40示出了图35中的‘b’部分的详细视图，它们示出了从不同角度看到的 根据本发明的第五实施例的第二偏转控制部件的结构；图41是示出根据本发明的第五实施例的第二偏转控制部件的结构的分解透视 图；图42是图35中的‘C，部分的详细视图；图43是示出根据本发明的第五实施例的第一偏转驱动部件的结构的分解透视 图；图44是图35中的‘d’部分的详细视图；图45是示出根据本发明的第五实施例的第二偏转驱动部件的结构的分解透视 图；图46和47示出了根据本发明的第五实施例的用于微创外科手术的工具的操作状 态；图48是示出根据本发明的第一应用示例的用于微创外科手术的工具的外观的透 视图；和图49、50和51示出了根据本发明的使用用于微创外科手术的工具的方法。实施本发明的最佳方式根据本发明的一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，包括主轴；第一 控制轴和第二控制轴，所述第一控制轴和第二控制轴从所述主轴的一端依次定位；第一驱 动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴从所述主轴的另一端依次定位；调节手 柄，所述调节手柄定位在所述第二控制轴的一端附近；末端执行器，所述末端执行器定位在 所述第二驱动轴的一端附近；俯仰控制部件，所述俯仰控制部件定位在所述主轴与所述第 一控制轴之间、所述第一控制轴与所述第二控制轴之间、和所述第二控制轴与所述调节手 柄之间的位置中的一个位置附近，用于将所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递到所述末 端执行器；第一偏转控制部件和第二偏转控制部件，所述第一偏转控制部件和第二偏转控 制部件分别定位在所述主轴与所述第一控制轴之间、所述第一控制轴与所述第二控制轴之间、和所述第二控制轴与所述调节手柄之间的位置中的其他位置附近，用于将所述调节手 柄在偏转方向上的动作传递到所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在 所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二驱 动轴与所述末端执行器之间的位置中的一个位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动 部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴 之间、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间 的位置中的其他位置附近；第一俯仰线缆和第二俯仰线缆，所述第一俯仰线缆和第二俯仰 线缆用于将来自所述俯仰控制部件、所述第一偏转控制部件、和所述第二偏转控制部件的 动作分别传递到所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部件；偏 转线缆，所述偏转线缆用于与所述第一俯仰线缆和所述第二俯仰线缆一起将来自所述第一 偏转控制部件的动作传递到所述第一偏转驱动部件。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，包括主轴；调 节手柄，所述调节手柄定位在所述主轴的一端附近；第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱 动轴和第二驱动轴从所述主轴的另一端依次定位；末端执行器，所述末端执行器定位在所 述第二驱动轴的一端附近；连接部件，所述连接部件定位在所述主轴和所述调节手柄之间 用于将所述调节手柄在俯仰方向和偏转方向上的动作传递到所述末端执行器；俯仰驱动部 件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一驱动轴与所述第 二驱动轴之间、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的一个位置附近；第一 偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件分别定位 在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二 驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近；第一俯仰线缆和第二俯仰线缆， 所述第一俯仰线缆和第二俯仰线缆用于将来自所述连接部件的动作传递到所述俯仰驱动 部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部件；偏转线缆，所述偏转线缆用于与 所述第一俯仰线缆和所述第二俯仰线缆一起将来自所述第一偏转控制部件的动作传递到 所述第一偏转驱动部件。根据本发明的再另一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，包括主轴； 第一控制轴和第二控制轴，所述第一控制轴和第二控制轴从所述主轴的一端依次定位；第 一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴从所述主轴的另一端依次定位；调 节手柄，所述调节手柄定位在所述第二控制轴的一端附近；末端执行器，所述末端执行器定 位在所述第二驱动轴的一端附近；第一连接部件，所述第一连接部件定位在所述第二控制 轴与所述调节手柄之间用于将所述调节手柄在俯仰方向和偏转方向上的动作传递到所述 末端执行器；第一俯仰控制部件和第二俯仰控制部件，所述第一俯仰控制部件和第二俯仰 控制部件分别定位在所述主轴与所述第一控制轴之间和所述第一控制轴和所述第二控制 轴之间，用于将所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递到所述末端执行器；第二连接部件， 所述第二连接部件定位在所述第二驱动轴与所述末端执行器之间；第一偏转驱动部件和第 二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件分别定位在所述主轴与所述 第一驱动轴之间和所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间；第一俯仰线缆和第二俯仰线 缆，所述第一俯仰线缆和第二俯仰线缆用于将来自所述第一连接部件、所述第一偏转控制 部件、和所述第二偏转控制部件的动作分别传递到所述第二连接部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部件；第一偏转线缆，所述第一偏转线缆用于与所述第一俯仰线 缆和所述第二俯仰线缆一起将来自所述第二偏转控制部件的动作传递到所述第二偏转驱 动部件；和第二偏转线缆，所述第二偏转线缆用于与所述第一俯仰线缆、所述第二俯仰线缆 和所述第一偏转线缆一起将来自所述第一偏转控制部件的动作传递到所述第一偏转驱动 部件。根据本发明的又再另一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，包括主 轴；第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴从所述主轴的一端依次定位； 控制器，所述控制器定位在所述主轴的另一端附近；末端执行器，所述末端执行器定位在所 述第二驱动轴的一端附近；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一 驱动轴之间、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二驱动轴与所述末端执行 器之间的位置中的一个位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转 驱动部件和第二偏转驱动部件分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一驱动 轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置 附近；和第一俯仰线缆、第二俯仰线缆、和偏转线缆，所述第一俯仰线缆、第二俯仰线缆、和 偏转线缆用于控制所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部件 的操作，其中所述控制器包括用于控制所述俯仰驱动部件的俯仰控制模块、用于控制所述 第一偏转控制部件的第一偏转控制模块、和用于控制所述第二偏转控制部件的第二偏转控 制模块。根据本发明的又再另一个方面，提供了使用根据本发明的用于外科手术的工具的 各种方法。发明的
具体实施例方式在以下详细描述中，参考附图，这些附图通过说明的方式，示出了可以实施本发明 的具体实施例。足够详细地描述了这些实施例以使本领域技术人员能够实施本发明。应该 理解的是本发明的各种实施例，尽管是不同的，但不是必然互相排斥的。因此，以下详细描 述不应以限制的意义理解，并且本发明的范围仅仅由所附权利要求确定，所附权利要求应 适当地解释为涵盖所授权权利要求等同物的全部范围。下面将参考附图详细说明本发明的优选实施例，以便本领域的普通技术人员可以 容易地实施本发明。实施例1图1是示出根据本发明的第一实施例的用于微创外科手术的工具1的外观的透视 图。参考图1，本实施例的用于微创外科手术的工具1包括轴100(即，主轴)、调节手 柄110、末端执行器120、第一控制轴130和第二控制轴140、第一驱动轴150和第二驱动 轴160、俯仰控制部件200、第一偏转控制部件300和第二偏转控制部件400、俯仰驱动部件 600、以及第一偏转驱动部件700和第二偏转驱动部件800。首先，如图1所示，有主轴100，并且第一控制轴130和第二控制轴140从主轴100 的一端依次定位，并且第一驱动轴150和第二驱动轴160从主轴100的另一端依次定位。所 述轴中的至少一部分内部具有，如果必要的话，一个或多个空间(例如，管形的、莲花根形 的、或螺旋形的空间)(未示出)。
另外，调节手柄110定位在第二控制轴140的一端附近，并且末端执行器120定位 在第二驱动轴160的一端附近，如图所示。以下，将参考附图更详细地说明根据本发明的第一实施例的用于微创外科手术的 工具1的结构。图2是示出根据本发明的第一实施例的第二控制轴140与调节手柄110之间的连 接的分解透视图。如图所示，调节手柄Iio包括第一杆11 和第二杆112b，第一杆11 和 第二杆112b中的每个具有连接到旋转轴的一端和相互对称的半圆形附件114。如图2所示，俯仰控制部件200 (将被描述的)的第一俯仰线缆滑轮220和第二俯 仰线缆滑轮240设置在所述旋转轴上，调节手柄110的第一杆11 和第二杆112b连接到 所述旋转轴。这里，将所述旋转轴穿过连接环210放置，连接环210连接到第二控制轴140 的一端并且具有一对连接端212。现在将参考图3A提供关于此的更多细节。图3是图1中的‘a’部分的详细视图，它示出了第二控制轴140和调节手柄110 通过俯仰控制部件200相互连接，并且主轴100和第一控制轴130通过第一偏转控制部件 300相互连接，根据本发明的第一实施例。参考图3，俯仰控制部件200可以包括如前面所提到的第一俯仰线缆滑轮220和第 二俯仰线缆滑轮对0。这里，第一俯仰线缆滑轮220和第二俯仰线缆滑轮240具有大体相同 的直径，并且它们也具有与第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2大体相同的宽度。第一 俯仰线缆滑轮220和第二俯仰线缆滑轮240与构成调节手柄110的第一杆11 和第二杆 112b操作地相连，以操作第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2，如下面将描述的。现在将参考图3和图4中的分解透视图说明根据本发明的第一实施例的第一偏转 控制部件300的结构。参考图4，第一偏转控制部件300包括第一连接环310和第二连接环320，第一连 接环310和第二连接环320中的每个具有环形环形状(尽管贯穿本说明书连接环优选具有 环或类似的形状以便于线缆的操作，但是它们不一定限于这样的形状)。第一连接环310 和第二连接环320可以分别连接到主轴100和第一控制轴130，或者定位在第一控制主体 330(下面将被描述)的两端附近。而且，一对第一连接端312形成在第一连接环310上，并 且一对第二连接端322形成在第二连接环320上。优选地，第一连接端对312和第二连接 端对322以这样的方式形成，即它们分别相对于第一连接环310和第二连接环320的中心 轴线大体相互平行。然后，第一控制主体330定位在第一连接端对312与第二连接端对322之间。第 一控制主体330在它的末端具有连接孔332以容纳预定的旋转轴，因此第一控制主体330 可以通过所述旋转轴与第一连接端312接合。进一步地，第一控制主体330的另一端可以 一体地形成在第二连接环320的内部(当然，第一控制主体330的所述端可以通过其他固 定元件与第二连接环320相连。同样，下面将描述的其他控制主体也可以通过任何其他适 当的固定元件与相应的连接环相连，不一定与任何其他连接环作为一个部件成一体)。与此 有关，图5、6、和7提供了将与第二连接环320 —体地形成的第一控制主体330的结构，该结 构是从不同角度看到的。回到图4，两对连接滑轮定位在第一控制主体330的每一端的旋转轴线上，如图所 示。如附图所示，这些滑轮对分别全体被称为第一连接滑轮340和第二连接滑轮350。第一连接滑轮340和第二连接滑轮350可以分别布置在第一连接端对312和第二连接端对322 内，并且相互独立地旋转。优选地，第一连接滑轮340和第二连接滑轮350具有相同的直径 并且具有第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2的宽度大约两倍的宽度。而且，第一偏转线缆滑轮360可以另外定位在一对第一连接端312的旋转轴线上。 第一偏转线缆滑轮360通过一对定位销紧固到第一控制主体330，因此它跟随第一控制主 体330的操作而操作。它具有与下面将提及的偏转线缆大体相同的宽度。图8示出了图1中的‘b’部分的详细视图，其示出了第一控制轴130和第二控制 轴140通过第二偏转控制部件400连接，根据本发明的第一实施例。图9是示出图8中的 第二偏转控制部件400的结构的分解透视图。第二偏转控制部件400具有与第一偏转控制 部件300大体相同的结构，除了没有定位在第二控制主体430上的单独的偏转线缆滑轮之 外，因此，为简便起见，这里将省略其细节。图10是图1中的‘C’部分的详细视图，其示出了主轴100和第一驱动轴150通过 第一偏转控制部件700连接，根据本发明的第一实施例。图11是示出第一偏转驱动部件700 的结构的分解透视图，其中由间隔开预定距离的两个板组成的第一驱动主体730与第二连 接环720 —体地形成，并且从第一连接环710延伸的一对连接端712定位在旋转轴线上。这里，第二偏转线缆滑轮760可以固定地定位在构成第一驱动主体730的所述两 个板之间的空间内，并且两对连接滑轮740可以定位在第一驱动主体730的任一端附近。这 时，将这对连接滑轮740安装成能够相互独立地旋转。第二偏转线缆滑轮760具有与偏转线缆YC (下面将被描述)大体相同的宽度，并 且连接滑轮740中的每个大约是第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2的两倍宽。而且， 优选的是使第一偏转线缆滑轮360和第二偏转线缆滑轮760具有大体彼此相同的直径。图12是图1中的‘d’部分的详细视图，其示出了第一驱动轴150和第二驱动轴 160通过第二偏转驱动部件800连接，根据本发明的第一实施例，并且图13是示出第二偏转 驱动部件800的结构的分解透视图。如可以从附图中看到的，第二偏转驱动部件800具有与第一偏转驱动部件700类 似的结构，除了从第一连接环810延伸的一对第一连接端812和与第二连接环一体地形成 的第二驱动主体830相对较长以便将第一驱动轴150和第二驱动轴160的操作范围相对于 彼此增加到90度或更大并且它没有偏转线缆滑轮之外。因此，这里将不提供关于这样的结 构的进一步细节。另外，优选的是将膨胀凹槽814包括在第一连接环810中的一部分内以增加第二 驱动主体830的旋转范围。而且，可以将如图13所示的预定圆角部分拟4包括在第二连接 环820中的一部分内。图14是图1中的‘e’部分的详细视图，其示出了第二驱动部件160和末端执行器 120通过俯仰驱动部件600连接。图15是示出根据本发明的第一实施例的末端执行器120 与第二驱动部件160之间的连接的分解透视图。参考这些附图，末端执行器120由第一杆 122a和第二杆122b组成，第一杆12 和第二杆122b中的每个具有截棱锥形的末端并且 以旋转轴彼此连接。末端执行器120通过第一俯仰线缆滑轮620和第二俯仰线缆滑轮640 连接到第二驱动轴160，第一俯仰线缆滑轮620和第二俯仰线缆滑轮640属于俯仰线缆滑 轮600并且分别定位在第一杆12 和第二杆122b的末端。这时，所述旋转轴可以穿过一对连接端612放置，一对连接端612从在第二驱动轴160的一端的连接环610延伸。第一俯仰线缆滑轮620和第二俯仰线缆滑轮640通过第一俯仰线缆PCl和第二俯 仰线缆PC2 (下面将被描述)连接以跟随俯仰控制部件200的操作而操作。因此，构成末端 执行器120的第一杆12 和第二杆122b可以相互独立地操作。同时，第一俯仰线缆滑轮620和第二俯仰线缆滑轮640具有大体相同的直径，以及 与第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2大体相同的宽度。另外，优选的是构成俯仰驱动 部件600的第一俯仰线缆滑轮620和第二俯仰线缆滑轮640具有与构成俯仰控制部件200 的第一俯仰线缆滑轮220和第二俯仰线缆滑轮240大体相同的直径。同时，当构成末端执行器120的第一杆12 和第二杆122b相互独立地操作时，末 端执行器120被打开或关闭。因此，末端执行器120可以用于工具，即夹钳、抓钳、剪刀、吻 合器、持针器、等等，所述工具用于在身体内进行外科手术。如果必要的话，不像附图所示 的，根据本发明的另一个实施例的末端执行器120可以是任何元件，例如钩形电极，其不需 要被打开或关闭。下面，将参考附图，与以上所讨论的附图一起，详细说明第一俯仰线缆PCl和第二 俯仰线缆PC2和偏转线缆YC的连接状态。首先，将说明偏转线缆YC的连接状态。如图16所示，偏转线缆YC绕在第一偏转线缆滑轮360和第二偏转线缆滑轮760 上，第一偏转线缆滑轮360和第二偏转线缆滑轮760分别定位在第一控制主体330和第一 驱动主体730内，其中第一控制主体330和第一驱动主体730分别构成连接到主轴100的 两端的第一偏转控制部件300和第二偏转驱动部件700。因此，可以将第一控制轴130在偏 转方向上的动作传递到第一驱动轴150。根据本发明的优选实施例，偏转线缆YC可以这样的方式缠绕，即第一偏转线缆滑 轮360和第二偏转线缆滑轮760可以在相同的方向上旋转，但是根据使用者的需要，它可以 长‘8’字形(这可以同样适用于缠绕其他线缆)缠绕，以使第一偏转线缆滑轮360和第二 偏转线缆滑轮760在彼此相反的方向上旋转。任一方法，偏转线缆YC通过轴100的内部空 间缠绕。而且，如果第一偏转线缆滑轮360和第二偏转线缆滑轮760具有大体相同的直径， 那么第一控制轴130和第一驱动轴150移动大体相同的量。再参考图3，可以看到第一俯仰线缆滑轮220和第二俯仰线缆滑轮240分别与第一 俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2绕在一起，第一俯仰线缆滑轮220和第二俯仰线缆滑轮 240 一起构成将第二控制轴140连接到调节手柄110的俯仰控制部件200。现在参考图17，图17示出了根据本发明的第一实施例的第二偏转控制部件400内 的线缆连接，第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2分别绕在第二偏转控制部件400内包 括的第一连接滑轮440和第二连接滑轮450上。详细地，两对第一连接滑轮440和两对第 二连接滑轮450定位在第二偏转控制部件400的第二控制主体430的每一端，并且第一俯 仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2各自绕在第一连接滑轮440和第二连接滑轮450上，其中 第二控制主体430在它们之间，如图所示。这时，如图17所示，即使第一俯仰线缆PCl实际 上绕在第一连接滑轮440上，对于第二连接滑轮450来说也可能不是这样。另一方面，第二 俯仰线缆PC2可以大体绕在第一连接滑轮440和第二连接滑轮450两者上。与以上所讨论 的示例类似，以下示例中的线缆也可以任何形式缠绕，只要它们不从所述滑轮上解脱或者相互缠绕而妨碍操作。图18示出了根据本发明的第一实施例的在所述第一偏转控制部件内线缆怎样连 接的示例。如图16和19所示，可以从第一偏转控制部件300到第一偏转驱动部件700通过 轴100将第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2连接到第一偏转驱动部件700。另外，第一 俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2绕在第一偏转驱动部件700的连接滑轮740上，并且进 一步地，如图20所示，绕在第二偏转驱动部件800的连接滑轮840上。可选地，第一俯仰线 缆PCl和第二俯仰线缆PC2可以绕在俯仰驱动部件600的第一俯仰线缆滑轮620和第二俯 仰线缆滑轮640上。已经参考图14讨论了这种结构。现在，将详细地说明根据本发明的第一实施例的如以上所配置的用于外科手术的 工具的操作。首先，使用者可以布置如图1所示的用于外科手术的工具。然后，该使用者将他或 她是手放在调节手柄110的附件112内并且握住调节手柄110，调节手柄110安装在用于外 科手术的工具1的一端。以下，为了便于说明调节手柄110在俯仰方向上的操作，假设在俯仰方向上的⑴ 和(-)动作分别表示在该使用者周围的上侧和下侧的动作。类似地，为了便于说明调节手 柄110在偏转方向上的操作，假设在偏转方向上的(+)和(-)动作分别表示在该使用者周 围的左侧和右侧的动作。如图21所示，当握住调节手柄110的使用者向左旋转调节手柄110时，第一控制 轴130和第二控制轴140相对于第一偏转控制部件300的第一偏转线缆滑轮360的中心轴 线旋转。这里，因为第一偏转线缆滑轮360紧固到第一偏转控制部件300的第一控制主体 330，所以它接合地与第一控制轴130和第二控制轴140—起旋转。这种旋转动作可以通过 连接到第一偏转线缆滑轮360的偏转线缆YC传递到第一偏转驱动部件700的第二偏转线 缆滑轮760。因为第一偏转驱动部件700的第二偏转线缆滑轮760也固定到第一驱动主体730， 所以第一驱动轴150在与第一控制轴130和第二控制轴140相同的方向上移动到与第一控 制轴130和第二控制轴140相同的角度。这时，如附图所示，第二驱动轴160接合地与第一 驱动轴150 —起旋转。现在参考图22，当该使用者向右旋转调节手柄110时，第二控制轴140可以相对 于第二偏转控制部件400的第一连接滑轮440的旋转轴线旋转。这时，第二偏转控制部件 400的第二连接滑轮450实际上没有旋转，因此第二控制主体430，像第二控制轴140 —样， 可以相对于第一连接滑轮440的旋转轴线旋转。在这个过程中发生的是，根据附图，将第一 俯仰线缆PCl从调节手柄110推向第一控制轴130，并且将第二俯仰线缆PC2从第一控制轴 130拉向调节手柄110。此后，当该使用者继续向右旋转调节手柄110时，第二控制轴140和第二驱动轴 160可以如图5所示移动。在这种情况下，因为角a2与角al大体相同并且角b2与角bl大 体相同，所以该使用者可以仅仅通过操作调节手柄110方便地使末端执行器120朝向他或 她希望的方向。同时，如图23所示，该使用者可以仅仅通过操作调节手柄110使末端执行器120在俯仰方向上移动或者打开/关闭。再参考前面所讨论的附图，第一俯仰线缆PCl通过第一 连接滑轮440和第二连接滑轮450、第一连接滑轮340和第二连接滑轮350、以及连接滑轮 740和840将调节手柄110的第一俯仰线缆滑轮220的动作传递到第一俯仰线缆滑轮620， 从而操作末端执行器120的第一杆12加。而且，第二俯仰线缆PC2通过第一连接滑轮440 和第二连接滑轮450、第一连接滑轮340和第二连接滑轮350、以及连接滑轮740和840将 调节手柄110的第二俯仰线缆滑轮240的动作传递到第二俯仰线缆滑轮640，从而操作末端 执行器120的第二杆122b。结果，当连接到第一俯仰线缆滑轮220的第一杆12 和连接到 第二俯仰线缆滑轮MO的第二杆122b —起向上旋转时，末端执行器120向下移动。而且， 当该使用者以一定方式操作调节手柄110以增加或减少末端执行器120的第一杆11 和 第二杆112b之间在俯仰方向上的角距时，第一杆11 和第二杆112b之间在俯仰方向上的 角距相应地增加或减少，从而使末端执行器120打开或关闭。为了更好地理解，已经按末端执行器的在偏转方向上的操作、在俯仰方向上的操 作、和打开/关闭的顺序说明了根据本发明的第一实施例的微创外科手术工具的操作，但 是它可以与以上所提及的不同的顺序进行，或者两种或多种操作同时进行。每种方式，根据 如以上所讨论的操作原则得到相同的操作结果(这可以同样适用于以下实施例)。同时，如果用于所述控制部件和所述驱动部件的所有滑轮都具有相同的尺寸，那 么调节手柄110的位移量和末端执行器120的位移量也相同。换言之，调节手柄110和末端 执行器120将移动不同量，假如不同尺寸的滑轮用于所述控制部件和所述驱动部件。例如， 如果第一偏转线缆滑轮360的直径大于第二偏转线缆滑轮760的直径，那么在该使用者的 偏转方向控制下第二偏转线缆滑轮760比第一偏转线缆滑轮360旋转更大的角度。因此， 第一驱动轴150可以比第一控制轴130旋转得更远。实施例2图M是示出根据本发明的第二实施例的用于微创外科手术的工具的调节手柄 110与第二控制轴140之间的连接的透视图。根据本发明的第二实施例，调节手柄110通过 俯仰控制部件200a连接到第二控制轴140。以下将给出关于这样的结构的更多细节。俯仰控制部件200a可以包括第一俯仰线缆滑轮220a、第二俯仰线缆滑轮240a、和 第三俯仰线缆滑轮260a。如附图所示，在构成调节手柄110的第一杆11 和第二杆112b 中，第一杆11 具有固定到它的延伸端的第一俯仰线缆滑轮220a和定位在相同的旋转轴 线上的第二俯仰线缆滑轮240a，以在连接端212内部独立地旋转，连接端212形成在第二 控制轴140的末端的连接环210上。进一步地，第三俯仰线缆滑轮沈如可以定位在第一杆 11 和第二杆112b连接到的旋转轴上。这里，如图所示，第三俯仰线缆滑轮沈如与第二杆 112b 一起操作。然后，第一俯仰线缆PCl连接到第一俯仰线缆滑轮220a，并且连接到第二俯仰线 缆滑轮MOa的第二俯仰线缆PC2进一步延伸地连接到第三俯仰线缆滑轮260a。优选地，第 二俯仰线缆滑轮MOa比第二俯仰线缆PC2大约宽三倍。同时，第一俯仰线缆滑轮220a、第 二俯仰线缆滑轮240a、和第三俯仰线缆滑轮^Oa具有大体相同的宽度。借助以上结构，使用者能够仅仅通过操作调节手柄110就控制末端执行器120在 俯仰方向上的动作，或者仅仅操作第二俯仰线缆PC2就打开/关闭末端执行器120，其中操作第二俯仰线缆PC2是通过仅仅操作连接到第三俯仰线缆滑轮^Oa的第二杆112b实现 的。为了帮助使用者更好地理解末端执行器120的打开/关闭操作，在本实施例中，第 二俯仰线缆PC2优选以长8字形绕在第二俯仰线缆滑轮MOa与第三俯仰线缆滑轮^Oa之 间。参考图25，使调节手柄110的第二杆112b的一端延伸，并且第一俯仰线缆滑轮220a和 第二俯仰线缆滑轮MOa可以定位在所述延伸端的每一侧附近。在这种情况下，使用者可以 这样的方式操作调节手柄110，即使第一杆11 和第二杆112b在俯仰方向上一起操作，因 而控制末端执行器120在俯仰方向上的操作，或者通过改变第一杆11 到第二杆112b的 角距而控制末端执行器120的打开/关闭操作。除了到目前为止已经说明的之外，根据本发明的第二实施例的用于微创外科手术 的工具在它的结构和操作方面与第一实施例相同，因此将省略关于它们的详细描述。也明 显的是根据本发明的第二实施例的工具的结构可以适用于以下的第四实施例和第五实施 例。实施例3图沈是示出根据本发明的第三实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图，图27是图沈中的‘b’部分的详细视图，并且图观是图沈中的‘a’部分的详细视图。根据本发明的第三实施例，用于控制以钩形电极形式的末端执行器120a的操作 的调节手柄1 IOa通过俯仰控制部件200连接到第二控制轴140，并且末端执行器120a通过 俯仰驱动部件600连接到第二驱动轴160。在本实施例中，第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2 —起操作以将调节手柄 IlOa在俯仰/偏转方向上的动作传递到末端执行器120a。另外，不像在第一实施例中，本实施例的末端执行器120a具有可弯曲部分的棒形 (或者其他任何形状，例如，环形，根据使用者的需要，只要没有伴随打开/关闭操作)。本实施例的用于微创外科手术的工具基本上具有与第一实施例的用于微创外科 手术的工具相同的结构，除了它没有用于打开/关闭所述末端执行器的机构之外。因此，为 简便起见，这里将省略关于所述结构的细节。本实施例的技术方面同样可以适用于以下实 施例。实施例4图四是示出根据本发明的第四实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图，图30是图四中的‘a’部分的详细视图，并且图31是示出根据本发明的第四实施例的 轴100与调节手柄110之间的连接部件500的结构的分解透视图。如图四和30所示，调节手柄110可以直接连接到主轴100，并且连接部件500设 置在主轴100与调节手柄110之间，第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2以及偏转线缆 YC都通过连接部件500。此外，如可以从图四看到的，本实施例的用于微创外科手术的工 具基本上具有与第一实施例的用于微创外科手术的工具类似的结构。现在，将说明连接部件500的结构。参考图31，连接部件500可以这样的方式配置，即一对俯仰连接端520a由间隔开 预定距离的两个圆形板组成，并且一对偏转连接端MOa由两个板组成，所述两个板间隔开 预定距离并且与这对俯仰连接端520a直角地布置。第一俯仰线缆滑轮220和第二俯仰线缆滑轮240以这样的方式定位在这对俯仰连接端520a内，即它们可以相对于构成调节手柄 110的第一杆11 和第二杆112b连接到的旋转轴旋转。另外，俯仰线缆滑轮560固定地定 位在这对偏转连接端MOa内。第一俯仰线缆滑轮220和第二俯仰线缆滑轮240具有与第 一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2相同的宽度，并且俯仰线缆滑轮560具有与偏转线缆 YC相同的宽度。进一步地，两对连接滑轮550可旋转地定位在这对偏转连接端MOa的每一侧上。 这时，即使俯仰线缆滑轮560和连接滑轮550同轴地定位，它们也可以相互独立地旋转。优 选地，连接滑轮550中的每个是下面将描述的俯仰线缆PCl和PC2的大约两倍宽。具有以上结构的连接部件的连接滑轮550通过偏转线缆YC连接到第一偏转驱动 部件700的第二偏转线缆滑轮750。这里，所述偏转线缆的连接状态可以呈如图32所示的 长8字形。以上所提出的根据本发明的第四实施例的微创外科手术工具能够使使用者操作 如图33所示的调节手柄110，以在俯仰和/或偏转方向上控制末端执行器120，和/或通过 增加或减少构成调节手柄110的两个杆之间的角距而打开或关闭末端执行器120。也就是说，因为偏转线缆YC以如图32所示的长‘8’字形连接，所以当使用者操作 调节手柄110时，偏转线缆YC的一侧被拉动，而其另一侧被推动。然后，如图34所示，第一 驱动轴150绕第一偏转驱动部件700旋转。这时，角a2与调节手柄110被偏转线缆YC的 旋转角al大体相同。调节手柄110在偏转方向上的动作不仅通过偏转线缆YC传递，而且通过第一俯仰 线缆PCl和第二俯仰线缆PC2传递。然而，第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2将调节 手柄110在偏转方向上的动作传递到第二偏转驱动部件800，并且传递调节手柄110在由 偏转线缆YC传递的动作的方向的相反方向上的动作。结果，当使用者将调节手柄110仅仅 旋转到角al时，第二驱动轴800和末端执行器120仅仅旋转到示出的角a3。理想地，角a3 可以是角al的两倍。如到目前为止所说明的，不像第一实施例，本发明的第四实施例不需要单独的控 制轴。实施例5图35是示出根据本发明的第五实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图。参考图35，根据本发明的第五实施例的微创外科手术工具，与第一实施例的微创外科手 术工具类似，基本上包括主轴100、调节手柄110、末端执行器120、第一控制轴130和第二控 制轴140、第一驱动轴150和第二驱动轴160、第一偏转控制部件300a和第二偏转控制部件 400a、以及第一偏转驱动部件700a和第二偏转驱动部件800a。除了它们之外，所述工具进 一步包括下面将讨论的第一连接部件500a和第二连接部件900。以下将提供关于所述结构 的更多细节。图36是图35中的‘a’部分的详细视图。为了详细说明图36中的第一偏转控制 部件300a的结构，图37提供了从不同角度看到的第一偏转控制部件300a的另一个视图。 并且，图38是示出根据本发明的第五实施例的第一偏转控制部件300a的结构的分解透视 图。第五实施例的第一偏转控制部件300a的结构与第一实施例的第一偏转控制部件300的结构类似，除了三对第一连接滑轮340a和三对第二连接滑轮350a定位在第一控制 主体330a的任一端附近之外。参考图36和37，可以看到第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线 缆PC2以及第一偏转线缆YCl和第二偏转线缆YC2怎样绕在第一偏转控制部件300a的第 一连接滑轮340a和第二连接滑轮350a中的每个上。这里，第一连接滑轮340a和第二连接 滑轮350a中的每个可以是第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2、以及第二偏转线缆YC2 的大约两倍宽。图39是图35中的‘b’部分的详细视图。为了详细说明图39中的第二偏转控制 部件400a的结构，图40提供了从不同角度看到的第二偏转控制部件400a的另一个视图。 并且，图41是示出第二偏转控制部件400a的结构的分解透视图。第五实施例的第二偏转控制部件400a的结构与第一实施例的第二偏转控制部件 400的结构类似，除了第三连接滑轮460a进一步固定地定位在第二控制主体430a的一端之 外。参考图40，可以看到第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2以及第二偏转线缆YC2怎 样绕在第二偏转控制部件400a的第一连接滑轮440a、第二连接滑轮450a和第三连接滑轮 460a中的每个上。这里，第一连接滑轮440a、第二连接滑轮450a和第三连接滑轮460a中 的每个可以是第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2、以及第二偏转线缆YC2的大约两倍 觅ο图42是图35中的‘C’部分的详细视图，并且图43是示出根据本发明的第五实施 例的第一偏转驱动部件700a的结构的分解透视图。因为第一偏转驱动部件700a的结构与第一实施例中的第一偏转驱动部件700的 结构大体相同，除了将三个连接滑轮740a设置到第一驱动主体730a的每侧并且第二偏转 线缆YC2连接到三个连接滑轮740a中的最里面的连接滑轮740a之外。因此，为简便起见， 这里将省略关于所述结构的详细描述。图44是图35中的‘d’部分的详细视图，并且图45是示出根据本发明的第五实施 例的第二偏转驱动部件800a的结构的分解透视图。在第二偏转驱动部件800a中，两对第一连接滑轮840a定位在第一驱动主体830a 的每侧上，并且第二连接滑轮860a定位在第一连接滑轮840a与第二驱动主体830a之间， 第二偏转线缆YC2连接到第二连接滑轮860a。这里，第二连接滑轮860a固定到第二驱动主 体830a，第二偏转线缆YC2连接到第二连接滑轮860a。并且，第二偏转线缆YC2连接地固 定到第二驱动主体830a。下面进一步说明在第一实施例中没有发现的根据本实施例的第二偏转线缆YC2 的连接状态。如图40所示，第二偏转线缆YC2的一端可以连接地固定到第二控制主体430a。 并且，第二偏转线缆YC2绕在第二偏转控制部件400a的第三连接滑轮460a上，并且通过第 一偏转控制部件300a内包括的第一连接滑轮340a和第二连接滑轮350a中的最里面的滑 轮按顺序连接到第一偏转驱动部件700a和第二偏转驱动部件800a，如图37所示。第二偏 转线缆YC2的另一端连接地固定到第二驱动主体830a，如图44所示。以下，将详细描述根据本发明的第五实施例的用于微创外科手术的工具的操作。在本实施例中，将第一偏转线缆YC1，像第一实施例中的偏转线缆YC—样，定位成 连接第一偏转控制部件300a和第一偏转驱动部件700a，从而将第一偏转控制部件300a在 偏转方向上的动作传递到第一偏转驱动部件700a。结果，如图46所示，第一驱动轴150跟随第一控制轴130的操作而操作，并且这时得到的角al和a2彼此大体相同。在这种情况 下，不仅第一偏转线缆YCl而且第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2以及第二偏转线缆 YC2影响第一偏转控制部件300a和第一偏转驱动部件700a在偏转方向上的动作。然而，如 果第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2以及第二偏转线缆YC2的操作没有被第一偏转控 制部件300a的操作触发，那么第一偏转驱动部件700a的操作几乎不受第一偏转线缆YCl 的作用影响。另外，如图39和40所示，第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2以及第二偏转线 缆YC2定位在第二偏转控制部件400a上，以将第二偏转控制部件400a在偏转方向上的动 作传递到第二偏转驱动部件800a。这时，如图46所示，第一驱动轴150与第二驱动轴160 之间的角与第一控制轴130与第二控制轴140之间的角bl大体相同。在这种情况下， 第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2根据第一实施例中的第二偏转控制部件400和第二 偏转驱动部件800的相同的操作原理操作，并且第二偏转线缆YC2，与第一俯仰线缆PCl和 第二俯仰线缆PC2—起，将第二偏转控制部件400a在偏转方向上的动作传递到第二偏转驱 动部件800a。进一步地，第二偏转线缆YC2用于防止第二偏转控制部件400a和第二偏转 驱动部件800a在偏转方向上的动作受下面将描述的第一连接部件500a内的第一俯仰线缆 PCl和第二俯仰线缆PC2的偏转方向操作的影响。如图36所示，在第五实施例中的第一连接部件500a可以与在第四实施例中的第 一连接部件500类似地配置，这样它帮助第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2在俯仰方 向和偏转方向上操作。实际上，第一连接部件500a如图30所示配置，除了没有偏转线缆YC 连接到那里之外。因此，当使用者旋转调节手柄110以操作第一连接部件500a时，它在俯 仰/偏转方向上的动作因此通过第一俯仰线缆PCl和第二俯仰线缆PC2被传递到第二连接 部件900，从而确定末端执行器120 (其中第二连接部件900具有与第一连接部件500a大体 相同的结构)的操作方向。在这种情况下，如图47所示，使用者可以相对于第二控制轴140 将调节手柄110旋转到较宽的角度，并且跟随调节手柄110的旋转的第一连接部件500a的 动作被传递到第二连接部件900，从而使末端执行器120操作到较宽范围。参考图47，如果 使用者向左旋转调节手柄110，那么它使末端执行器120向右旋转。因此，末端执行器120 与第二驱动部件160之间的角c2可以与调节手柄110向左的旋转角cl相同。下面是对本发明的特定应用示例的详细说明，这些详细说明是通过使用以上实施 例中的至少一个或者通过将这些应用示例应用到所述实施例中的至少一个而实现的。应用示例1图48是示出根据本发明的用于微创外科手术的工具的外观的透视图，其示出了 在一些实施例中进行调节手柄Iio以及第一控制轴130和第二控制轴140的功能的控制器 1000连接到轴100的一端。这里，控制器1000可以由电动装置例如电动机电动控制，以像前面实施例的调节 手柄110已经进行的一样进行在俯仰/偏转方向上的动作和打开/关闭操作。任何本领域的普通技术人员可以通过使用常规的电驱动控制技术自由地得到 控制器1000的结构。可以在相关现有技术，标题为“Master-slave Manipulator with kaling，，的美国专利号 4，853，874、标题为"Positioner for Medical hstruments，，的美 国专利号5，779，623、和标题为“Medical Robotic System”的美国专利号6，102，850，中找到控制器1000的一些示例性的结构。然而，应该理解的是提及这些具体的相关现有技术仅仅是为了说明的目的，而不 是以任何故意的方式限制本发明的控制器1000的结构。应用示例2在本发明中，具体地，在本发明的第五实施例中，在偏转方向上的自由度太大以 至于外科手术可能受此限制。为了解决这个问题，如在相同的申请人的韩国专利申请号 2008-791 中公开的，可以将B/F螺母紧固到第一控制轴130外面的螺栓，并且可以安装弯 曲的导板，所述导板具有紧固到轴100上的一端和用螺栓栓的另一端。通过这样做，将第一 偏转控制部件300的位移图案适当地固定，并且进一步地将第一驱动部件700的位移图案 固定，从而使用其他偏转控制部件进行偏转方向上的另外控制。与本应用示例有关，应该理解的是，安装在轴100和第一控制轴130上的这些元件 也可以安装在第一控制轴130和第二控制轴140上，并且可以使用任何其他的元件，只要它 们可以限制所述轴中的任一个的动作。应用示例3以下，将参考图49和50引入怎样使用本发明的微创外科手术工具的示例，已经通 过以上所提出的实施例以容易理解的方式教导了本发明。首先，根据本发明的一个应用示例，它仅仅采取一个切口用于外科手术，与在患者 的身体内形成如图49所示的多个切口相反。图50说明了以下情况本发明的两个用于微 创外科手术的工具平行地通过仅仅一个切口插入以进行外科手术。在这种情况下，优选的 是提供两个用于微创外科手术的工具以进行相互对称的动作，如图所示。换言之，外科医生 可以每个手内握住一个工具并进行外科手术。可选地，可以另外将内窥镜通过一个切口插 入，如图45所示(这种情况的一个益处是容易保证内窥镜与外科手术工具之间的平行布 置，因此外科医生更直观地注意到他或她的行动)。无需多言，根据本发明的使用微创外科手术工具的方法不限于以上所讨论的。例 如，内窥镜和本发明的一个用于微创外科手术的工具可以通过用于外科手术的一个切口插 入以使它们并排设置，或者另一个相关现有技术的工具可以另外通过用于外科手术的一个 切口插入，当内窥镜和本发明的一个用于微创外科手术的工具已经通过相同的切口插入以 并排设置时。这两个微创外科手术工具可以平行地布置并且进行对称动作，因为构成本发明的 第一偏转控制部件300和第二偏转控制部件400以及第二偏转驱动部件的第一控制主体 330和第二控制主体430与第一控制轴130和第二控制轴140直角地布置，这样人们可以在 没有引起手术器械之间的任何碰撞的情况下移动所述工具。而且，不必限制将通过一个切口插入的外科手术工具的数量，并且当技术进步产 生更轻、更小、和更好的外科手术工具时可以使用多种多样的外科手术工具。应用示例4参考图51，更简单和直观的示例将有助于理解本发明的优点。图51是示例性的视 图，其示出了本发明的工具可以经过肾相对容易地接近肾上腺，肾是患者身体内的一个器 官。也就是说，使用本发明的微创外科手术工具可以通过以对切口的位置没有限制的方式 容易地避开器官而进行高度自由的动作，以进行所需的或需要的操作。
虽然已经参考某些优选实施例描述了本发明，但是本领域的普通技术人员可以明 白在不脱离以下权利要求限定的本发明的范围的情况下可以进行多种变化和修改。
权利要求
1.一种用于微创外科手术的工具，包括 主轴；第一控制轴和第二控制轴，所述第一控制轴和第二控制轴从所述主轴的一端依次定位；第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴从所述主轴的另一端依次定位；调节手柄，所述调节手柄定位在所述第二控制轴的一端附近； 末端执行器，所述末端执行器定位在所述第二驱动轴的一端附近； 俯仰控制部件，所述俯仰控制部件定位在所述主轴与所述第一控制轴之间、所述第一 控制轴与所述第二控制轴之间、和所述第二控制轴与所述调节手柄之间的位置中的一个位 置附近，用于将所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递到所述末端执行器；第一偏转控制部件和第二偏转控制部件，所述第一偏转控制部件和第二偏转控制部件 分别定位在所述主轴与所述第一控制轴之间、所述第一控制轴与所述第二控制轴之间、和 所述第二控制轴与所述调节手柄之间的位置中的其他位置附近，用于将所述调节手柄在偏 转方向上的动作传递到所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一 驱动轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的一个 位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件 分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间、和 所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近；第一俯仰线缆和第二俯仰线缆，所述第一俯仰线缆和第二俯仰线缆用于将来自所述俯 仰控制部件、所述第一偏转控制部件、和所述第二偏转控制部件的动作分别传递到所述俯 仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部件；偏转线缆，所述偏转线缆用于与所述第一俯仰线缆和所述第二俯仰线缆一起将来自所 述第一偏转控制部件的动作传递到所述第一偏转驱动部件。
2.根据权利要求1所述的工具，其中所述调节手柄和所述末端执行器被配置为开关， 并且所述末端执行器被配置为通过跟随所述调节手柄的操作的所述第一俯仰线缆和/或 所述第二俯仰线缆的操作而被开关。
3.根据权利要求1或2所述的工具，其中在所述主轴、所述第一控制轴、所述第二控制 轴、所述第一驱动轴、和所述第二驱动轴中的至少一个内形成至少一个空间。
4.根据权利要求3所述的工具，其中所述线缆中的至少一部分通过所述空间的至少一 部分定位。
5.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述第一偏转控制部件、所述第二偏转控制部 件、所述第一俯仰驱动部件、和所述第二偏转驱动部件中的至少一个包括控制主体；和多个连接滑轮，所述多个连接滑轮定位在所述控制主体的任一端附近，其中所述每个 连接滑轮定位在所述控制主体的一端的旋转轴线上。
6.根据权利要求5所述的工具，其中所述控制主体固定到所述两个相邻轴的中一个。
7.根据权利要求6所述的工具，其中所述控制主体与所述轴大体成直角固定。
8.根据权利要求5所述的工具，其中所述第一偏转控制部件、所述第二偏转控制部件、 所述第一俯仰驱动部件、和所述第二偏转驱动部件中的至少一个进一步包括偏转线缆滑 轮，所述偏转线缆滑轮连接到所述偏转线缆。
9.根据权利要求1所述的工具，其中所述俯仰控制部件和所述俯仰驱动部件中的至少 一个包括第一俯仰线缆滑轮和第二俯仰线缆滑轮，所述第一俯仰线缆滑轮连接到所述第一 俯仰线缆，并且所述第二俯仰线缆滑轮连接到所述第二俯仰线缆。
10.根据权利要求9所述的工具，其中所述俯仰控制部件进一步包括第三俯仰线缆滑 轮，所述第三俯仰线缆滑轮用于跟随所述调节手柄的一个杆的操作而驱动，并且所述第三 俯仰线缆滑轮连接到所述第一俯仰线缆或所述第二俯仰线缆。
11.一种用于微创外科手术的工具，包括 主轴；调节手柄，所述调节手柄定位在所述主轴的一端附近；第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴从所述主轴的另一端依次定位；末端执行器，所述末端执行器定位在所述第二驱动轴的一端附近； 连接部件，所述连接部件定位在所述主轴和所述调节手柄之间用于将所述调节手柄在 俯仰方向和偏转方向上的动作传递到所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一 驱动轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的一个 位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件 分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间、和 所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近；第一俯仰线缆和第二俯仰线缆，所述第一俯仰线缆和第二俯仰线缆用于将来自所述连 接部件的动作传递到所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部 件；偏转线缆，所述偏转线缆用于与所述第一俯仰线缆和所述第二俯仰线缆一起将来自所 述第一偏转控制部件的动作传递到所述第一偏转驱动部件。
12.根据权利要求11所述的工具，其中所述连接部件包括 一对俯仰连接端；一对偏转连接端，所述一对偏转连接端与所述一对俯仰连接端大体上正交地相连； 第一俯仰线缆滑轮和第二俯仰线缆滑轮，所述第一俯仰线缆滑轮和所述第二俯仰线缆 滑轮形成在所述一对俯仰连接端附近；和偏转线缆滑轮，所述偏转线缆滑轮形成在所述一对偏转连接端附近， 其中所述第一俯仰线缆滑轮连接到所述第一俯仰线缆，所述第二俯仰线缆滑轮连接到 所述第二俯仰线缆，并且所述偏转线缆滑轮连接到所述偏转线缆。
13.根据权利要求12所述的工具，进一步包括多个连接滑轮，所述多个连接滑轮定位在所述一对偏转连接端附近。
14.一种用于微创外科手术的工具，包括 主轴；第一控制轴和第二控制轴，所述第一控制轴和第二控制轴从所述主轴的一端依次定位；第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴从所述主轴的另一端依次定位；调节手柄，所述调节手柄定位在所述第二控制轴的一端附近； 末端执行器，所述末端执行器定位在所述第二驱动轴的一端附近； 第一连接部件，所述第一连接部件定位在所述第二控制轴与所述调节手柄之间用于将 所述调节手柄在俯仰方向和偏转方向上的动作传递到所述末端执行器；第一俯仰控制部件和第二俯仰控制部件，所述第一俯仰控制部件和第二俯仰控制部件 分别定位在所述主轴与所述第一控制轴之间和所述第一控制轴和所述第二控制轴之间，用 于将所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递到所述末端执行器；第二连接部件，所述第二连接部件定位在所述第二驱动轴与所述末端执行器之间； 第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件 分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间和所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间；第一俯仰线缆和第二俯仰线缆，所述第一俯仰线缆和第二俯仰线缆用于将来自所述第 一连接部件、所述第一偏转控制部件、和所述第二偏转控制部件的动作分别传递到所述第 二连接部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部件；第一偏转线缆，所述第一偏转线缆用于与所述第一俯仰线缆和所述第二俯仰线缆一起 将来自所述第二偏转控制部件的动作传递到所述第二偏转驱动部件；和第二偏转线缆，所述第二偏转线缆用于与所述第一俯仰线缆、所述第二俯仰线缆和所 述第一偏转线缆一起将来自所述第一偏转控制部件的动作传递到所述第一偏转驱动部件。
15.根据权利要求14所述的工具，其中所述调节手柄和所述末端执行器被配置为开 关，并且所述末端执行器被配置为跟随所述调节手柄的操作的所述第一俯仰线缆和/或所 述第二俯仰线缆的操作而被开关。
16.根据权利要求14或15所述的工具，其中在所述主轴、所述第一控制轴、所述第二控 制轴、所述第一驱动轴、和所述第二驱动轴中的至少一个内形成至少一个空间。
17.根据权利要求16所述的工具，其中所述线缆中的至少一部分通过所述空间的至少 一部分定位。
18.根据权利要求14或15所述的工具，其中所述第一偏转控制部件、所述第二偏转控 制部件、所述第一俯仰驱动部件、和所述第二偏转驱动部件中的至少一个包括控制主体；和多个连接滑轮，所述多个连接滑轮定位在所述控制主体的任一端附近，其中所述每个 连接滑轮定位在所述控制主体的一端的旋转轴线上。
19.根据权利要求18所述的工具，其中所述控制主体固定到所述两个相邻轴中的一个。
20.根据权利要求19所述的工具，其中所述控制主体与所述轴大体上成直角固定。
21.根据权利要求18所述的工具，其中所述第一偏转控制部件、所述第二偏转控制部件、所述第一俯仰驱动部件、和所述第二偏转驱动部件中的至少一个进一步包括偏转线缆 滑轮，所述偏转线缆滑轮连接到所述偏转线缆。
22.根据权利要求18所述的工具，其中所述第一偏转控制部件和所述第二偏转控制部 件中的至少一个包括第一俯仰线缆滑轮和第二俯仰线缆滑轮，所述第一俯仰线缆滑轮连接 到所述第一俯仰线缆，并且所述第二俯仰线缆滑轮连接到所述第二俯仰线缆。
23.根据权利要求22所述的工具，进一步包括多个连接滑轮，所述多个连接滑轮定位在所述一对偏转连接端附近。
24.根据权利要求22所述的工具，其中所述俯仰控制部件进一步包括第三俯仰线缆滑 轮，所述第三俯仰线缆滑轮用于跟随所述调节手柄的一个杆的操作而驱动，并且所述第三 俯仰线缆滑轮连接到所述第一俯仰线缆或所述第二俯仰线缆。
25.一种用于微创外科手术的工具，包括主轴；第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴从所述主轴的一端依次定位；控制器，所述控制器定位在所述主轴的另一端附近；末端执行器，所述末端执行器定位在所述第二驱动轴的一端附近；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一 驱动轴与所述第二驱动轴之间、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的一个 位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件 分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间、和 所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近；和第一俯仰线缆、第二俯仰线缆、和偏转线缆，所述第一俯仰线缆、第二俯仰线缆、和偏转 线缆用于控制所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件、和所述第二偏转驱动部件的操 作，其中所述控制器包括用于控制所述俯仰驱动部件的俯仰控制模块、用于控制所述第一 偏转控制部件的第一偏转控制模块、和用于控制所述第二偏转控制部件的第二偏转控制模 块。
26.一种使用用于外科手术的工具的方法，包括将至少一个根据权利要求1、11、或14所述的工具插入患者身体的切口。
27.一种使用用于外科手术的工具的方法，包括将第一根据权利要求1、11、或14所述的工具、和第二根据权利要求1、11、或14所述的 工具插入患者身体的切口，其中所述第一工具在偏转方向上的动作范围与所述第二工具在偏转方向上的动作范 围大体对称。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一工具和所述第二工具平行地插入。
全文摘要
本发明涉及一种易于控制的用于微创外科手术的工具和一种使用其的方法，更具体地，涉及一种用于微创外科手术的工具和一种使用其的方法，所述工具通过调节手柄的控制来驱动末端执行器以灵巧和方便的方式进行微创外科手术。
文档编号A61B17/28GK102149339SQ200980136000
公开日2011年8月10日 申请日期2009年9月9日 优先权日2008年9月12日
发明者郑昶旭 申请人:郑昶旭