具有增大的刀间隙的外科手术钉仓的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本申请要求于2012年12月31日提交的美国临时申请N0.61/747，970的权益，其通过引用并入本文。
[0002]微创外科手术技术旨在减少在诊断或外科手术程序期间受损的外部组织的数量，从而缩短患者的恢复时间、减轻患者的不适，并且减少有害的副作用。因此，对于使用微创外科技术的标准外科手术而言，可显著缩短平均的住院天数。而且，使用微创外科手术，还可缩短患者的恢复时间、减轻患者的不适、减少外科手术副作用，并且缩短离开工作的时间。
[0003]微创外科手术的常见形式为内窥镜检查，而内窥镜检查的常见形式为腹腔镜检查，腹腔镜检查为在腹腔内部的微创检查和微创外科手术。在标准的腹腔镜外科手术中，向患者的腹部吹入气体，并且插管套穿过小(大约1/2英寸或更小)切口以为腹腔镜检查器械提供入口。
[0004]腹腔镜检查外科手术器械一般包括内窥镜(例如，腹腔镜)，用于查看外科手术区和用于在外科手术部位工作的工具。除了每个工具的工作端或端部执行器通过伸缩管(又称为，例如，器械轴或主轴)与其手柄分离之外，工作工具通常类似于在常规(开腔)外科手术中使用的那些工具。端部执行器可包括，例如，夹具、抓紧器、剪刀、缝合器、烧灼工具、线性切割器或针拖。
[0005]为执行外科手术程序，外科医生通过插管套将工作工具传送到内部的外科手术部位并且从腹部的外部对它们进行操纵。外科医生从监视器中查看该过程，监视器显示从内窥镜所取的外科手术部位的图像。类似的内窥镜检查技术用于，例如，关节镜检查、后腹腔镜检查、盆腔镜检查、肾镜检查、膀胱镜检查、池囊镜检查、窦镜检查、子宫镜检查、尿道镜检杏坐坐
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[0006]正在开发的微创远程外科手术机器人系统用于在作用于内部外科手术部位时增加外科医生的敏捷度，以及允许外科医生从远距离(在无菌场所外部)对患者进行手术。在远程外科手术系统中，外科医生通常在控制台具有外科手术部位的图像。当查看在适当的观察器或显示器上的外科手术部位的三维图像时，外科医生通过操纵控制台的主输入或控制设备对患者执行外科手术程序。主输入设备中的每个均控制伺服机械致动/铰接的外科手术器械的运动。在外科手术程序期间，远程外科手术系统可提供具有端部执行器的各种外科手术器械或工具的机械致动和控制，端部执行器响应主输入设备的操纵为外科医生执行各种功能，例如，保持或驱动针、抓取血管、解剖组织等。
[0007]这些端部执行器的操纵和控制为机器人外科手术系统的特别有利的一方面。为此，期望提供外科手术工具，这些外科手术工具包括提供端部执行器的旋转运动的三个自由度的机构，以模仿外科医生手腕的自然动作。此类机构应具有适当的尺寸用于在微创手术中使用，并且设计要相对简单以减少可能的故障点。另外，此类机构应提供足够的运动范围以允许在各种位置操纵端部执行器。
[0008]外科手术夹紧和切割器械(例如，非机器人线性夹紧、缝合和切割设备，也称为外科手术缝合器；以及电外科血管密封设备)已经用于许多不同的外科手术程序中。例如，夕卜科手术缝合器可用于从胃肠道中切除生癌组织或异常组织。许多已知的外科手术夹紧和切割器械，包括已知的外科手术缝合器，具有夹紧组织的相对的钳爪和切割被夹紧组织的铰接刀。
[0009]外科手术夹紧和切割器械通常被部署到限制性体腔(例如，通过到骨盆内部的插管)。因此，为最佳到达外科手术部位并且最佳可见外科手术部位，就期望外科手术夹紧和切割器械既紧凑又容易操作。然而，已知的外科手术夹紧和切割器械未能既紧凑又容易操作。例如，已知的外科手术缝合器可缺少关于多个自由度(例如，滚动、俯仰和偏转)的操作性和相关的期望运动范围。通常，已知的外科手术缝合器的俯仰运动范围比期望小，并且无偏转运动。
[0010]另外，外科手术夹紧和切割器械有时可未能完全致动(例如，由于阻塞刀路径的硬障碍物)。在这种情况下，就期望刀片不处于可表示关于从外科手术部位移除外科手术器械的危险的位置。然而，已知的外科手术夹紧和切割器械可未能避免潜在的刀危险，并且未能同时紧凑并且可操作。
[0011]因此，相信需要改善的外科手术夹紧和切割器械以及相关的方法。此类外科手术夹紧和切割器械应当是紧凑且可操作的并且使用刀，该刀在外科手术器械未能完全致动时不表示关于从外科手术部位移除外科手术器械的危险。
【发明内容】
[0012]本发明公开了改善的外科手术夹紧和切割器械(例如，外科手术缝合器和电外科血管密封设备)以及相关的方法。本文所述的外科手术夹紧和切割器械使用到远侧刀运动的近端，从而使刀片定向以大大减少无意切割组织的可能性，同时在外科手术器械未能完全致动的情况下将外科手术器械从外科手术部位中移除。本文所述的外科手术夹紧和切割器械在外科手术器械腕部的远侧定位刀和相关的驱动机构，从而允许提供高可操作性的高运动腕部的使用。并且本文所述的外科手术夹紧和切割器械使用在驱动机构和刀之间的相对运动，从而减小外科手术器械的长度。进一步地，本文所述的外科手术夹紧和切割器械使用防止被移位的钉子或来自先前外科手术的钉子将刀与器械的其他部分一起卡在暴露位置的唯一特征结构。因此，防止了与无意暴露的刀片相关的偶然伤害。
[0013]因此，在一方面，本发明公开了致动在外科手术器械中的切割刀片的方法。该方法包括将具有切割刀片的刀构件支承在器械的外壳内。外壳具有带多个钉子开口的上表面、近端和远端。刀构件从外壳的近端远侧移动到外壳的远端，使得在刀构件的运动期间，刀构件暴露并且在上表面的上方。在刀构件运动期间多个钉子离开上表面。刀构件放置于在外壳远端处的预定停止位置，使得刀构件的第一部分移置到上表面的下方，而第二部分保持移置到上表面的上方。第二部分侧向面对在上表面上方延伸的停放区(garage)。在停放区与第二部分之间的预定停止位置中有足够的侧向间隙来容纳被移位的钉子。
[0014]在另一方面，本发明公开了外科手术器械。外科手术器械包括，具有轴远端和轴近端的细长轴，和联接到轴远端并且包括相对钳爪的端部执行器。外壳包括在钳爪中的其中一个中，该外壳包括外壳近端、外壳远端、在外壳近端与远端之间延伸的上表面、具有在上表面上方延伸的横向表面的远侧停放区，和延伸通过上表面的多个钉子开口。刀构件支承在外壳内，用于远侧运动，该刀构件具有切割刀片，切割刀片经配置在刀构件远侧移动时进行切割。刀构件可移动到在外壳远端处的预定停止位置，使得切割刀片的第一部分移置到上表面的下方，而第二部分保持移置到上表面的上方。第二部分侧向面对停放区的横向面。在横向面与第二部分之间的预定停止位置中有足够的侧向间隙来容纳被移位的钉子。
[0015]在另一方面，本发明公开了外科手术器械的可拆卸附接仓。该仓包括可拆卸附接到外科手术器械的端部执行器的外壳。该外壳包括外壳近端、外壳远端、在外壳近端与远端之间延伸的上表面、具有在上表面上方延伸的横向表面的远侧停放区，和延伸通过上表面的多个钉子开口。刀构件支承在外壳内，用于远侧运动，该刀构件具有切割刀片，切割刀片经配置在刀构件远侧移动时进行切割。刀构件可移动到在外壳的远端处的预定停止位置，使得切割刀片的第一部分移置到上表面的下方，而第二部分保持移置到上表面的上方。第二部分侧向面对停放区的横向面。在横向面与第二部分之间的预定停止位置中有足够的侧向间隙来容纳被移位的钉子。
[0016]在许多实施例中，第二部分包括切割刀片的切割刀头。
[0017]在许多实施例中，停放区具有横向表面，该横向表面在预定停止位置中面向刀片的切割刀头。
[0018]在许多实施例中，在预定停止位置中，刀片的切割刀头移置到横向表面的下方。
[0019]在许多实施例中，刀构件通过驱动构件执行。
[0020]在许多实施例中，在预定停止位置中，驱动构件完全移置在外壳的远端内。
[0021]在许多实施例中，切割刀片的第二部分在处于预定停止位置时由停放区侧向保护。
[0022]在许多实施例中，在将刀构件移置到预定停止位置期间，刀构件将多个钉子中的一个钉子至少部分地拖入停放区。在刀构件处于预定停止位置时，钉子可保持在刀构件和停放区的横向表面之间，或者在将刀构件放置到预定停止位置时，钉子可通过与停放区的至少一个钉子喷射表面碰撞而射出。
[0023]在许多实施例中，停放区包括至少一个钉子喷射表面。
[0024]在许多实施例中，至少一个钉子喷射表面横向于分叉横向面。
[0025]在许多实施例中，至少一个钉子喷射表面非平行与上表面。
[0026]在许多实施例中，至少一个钉子喷射表面关于上表面成从30°到60°范围内的角度。
[0027]在许多实施例中，在预定停止位置，驱动构件完全移置在外壳的远端内。
[0028]在许多实施例中，横向面分叉以形成凹口。
[0029]在许多实施例中，横向面成从25°到45°的角度分叉。
[0030]在许多实施例中，在预定停止位置，横向面与刀构件的第二部分间隔超过钉线的最大直径，例如，0.25mm。
【附图说明】
[0031]图1为根据许多实施例的正在用于执行外科手术的微创机器人外科手术系统的平面图。
[0032]图2为根据许多实施例的用于机器人外科手术系统的外科医生的控制台的透视图。
[0033]图3为根据许多实施例的机器人外科手术系统电子推车的透视图。
[0034]图4用图表示出根据许多实施例的机器人外科手术系统。
[0035]图5A为根据许多实施例的机器人外科手术系统的患者侧推车(手术机器人)的前视图。
[0036]图5B为根据许多实施例的机器人外科手术系统工具的前视图。
[0037]图6为根据许多实施例的包括端部执行器的机器人外科手术系统工具的透视图，端部执行器具有相对的夹紧钳爪。
[0038]图7为根据许多实施例的具有六行钉子的线性缝合和切割外科手术器械的拆卸附接仓的透视图。
[0039]图8为根据许多实