机电手术系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种机电手术系统，所述机电手术系统包括：手持式手术器械；末端执行器；以及轴组件，其用于选择性地将末端执行器与手术设备相互连接。轴组件包括：变速箱壳体；管状外主体；远侧颈部壳体，其用于将手术器械的可旋转驱动构件和支撑在末端执行器中的旋转接纳构件相互连接，其中，远侧颈部壳体包括至少一个齿轮系统，其被配置为将可旋转驱动构件的旋转输入转换成至末端执行器的至少两个输出力；以及关节式运动颈部组件，其将管状主体与远侧颈部壳体相互连接。关节式运动颈部组件被配置为使远侧颈部组件能够进行离轴关节式运动，并且其中可旋转驱动构件延伸通过关节式运动颈部组件。
【专利说明】机电手术系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年7月20日提交的申请号为61/673，792的美国临时申请的权益和优先权，将上述公开的全部内容通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开涉及用于执行内窥镜手术操作的手术装置、设备和/或系统，以及其使用方法。更具体地，本公开涉及用于机电的、手持式的手术装置、设备和/或系统的可选齿轮箱，所述手术装置、设备和/或系统被配置成用于与可移除的一次性装载单元和/或单次使用装载单元一起使用，以用于夹紧组织、切割组织和/或吻合组织。
【背景技术】
[0004]若干手术设备的制造商已经开发出具有适用于操作和/或操纵机电手术设备的专用驱动系统的产品线。一些机电手术设备包括可重复使用的手柄组件，以及可替换的装载单元和/或单次使用装载单元等，在使用前，所述装载单元可以选择性地连接到所述手柄组件上，然后，在使用后，与所述手柄组件断开连接，以便被处置或在一些实例中被消毒以重复使用。
[0005]这些机电手术设备中有许多对于制造、购买和/或操作来说都是相对昂贵的。制造商和终端用户希望开发出制造、购买和/或操作相对廉价的机电手术设备。
[0006]因此，对于开发及制造、储存以及运输相对经济的以及对于从终端用户的角度看购买和使用经济和便利的机电手术装置、设备和/或系统存在需求。
[0007]对于并入齿轮箱的机电手术装置存在额外的需求，所述齿轮箱减少延伸通过关节式运动颈部组件的驱动线缆的数量。
【发明内容】
[0008]本公开涉及用于机电的、手持式的手术装置、设备和/或系统的可选齿轮箱，所述手术装置、设备和/或系统被配置成用于与可移除的一次性装载单元和/或单次使用装载单元一起使用，用于夹紧组织、切割组织和/或吻合组织。
[0009]根据本公开的方案，提供一种机电手术系统，并且所述机电手术系统包括:手持式手术器械，其包括限定连接部的器械壳体，所述连接部用于与轴组件选择性地连接，所述手术器械具有至少一个可旋转驱动构件；末端执行器，其被配置为执行至少一个功能；以及轴组件，其被布置为用于选择性地将所述末端执行器与所述手术设备相互连接。
[0010]所述轴组件包括:变速箱壳体，其被配置为并且适于选择性地连接至所述手术设备的所述连接部并且与所述手术设备的所述至少一个可旋转驱动构件中的每一个可操作地连通；管状外主体， 其具有被所述变速箱壳体支撑的近侧端和被配置为并且适于与所述末端执行器可操作地连接的远侧端；远侧颈部壳体，其用于将所述手术器械的可旋转驱动构件与支撑在所述末端执行器中旋转接纳构件相互连接。所述远侧颈部壳体包括能够连接到所述手术器械的一个可旋转驱动轴的第一端部和能够连接到所述末端执行器的所述旋转接纳构件的第二端部。力传递组件将所述手术器械的所述可旋转驱动构件的旋转传递至所述末端执行器的所述旋转接纳构件。远侧颈部组件包括:至少一个齿轮系统，其被配置为将所述可旋转驱动构件的旋转输入转换成至所述末端执行器的至少两个输出力。轴组件还包括关节式运动颈部组件，其将所述管状外主体与所述远侧颈部壳体相互连接，其中所述关节式运动颈部组件被配置为使所述远侧颈部组件能够做离轴关节式运动，并且其中所述可旋转驱动构件延伸通过所述关节式运动颈部组件。
[0011]所述远侧颈部壳体的所述至少一个齿轮系统的第一输出力可以引起所述末端执行器的发射。所述远侧颈部壳体的所述至少一个齿轮系统的第一输出力可以引起所述末端执行器相对于所述轴组件的旋转。
[0012]所述远侧颈部壳体可以非可旋转地且可滑动地支撑锁环齿轮(lock collargear )，其中所述锁环齿轮包括第一位置，在所述第一位置上所述远侧颈部壳体的所述至少一个齿轮系统的第一输出力引起所述末端执行器的发射，并且其中所述远侧颈部壳体的所述至少一个齿轮系统的第一输出力引起所述末端执行器相对于所述轴组件的旋转。 [0013]所述远侧颈部壳体可以包括:管状外壳体，其限定从其径向地向内延伸的至少一个齿；以及第一齿轮系统，其支撑在所述管状外壳体中。所述第一齿轮系统可以包括:第一太阳齿轮，其能够被所述手术器械的所述一个可旋转驱动构件驱动；环形齿轮，其可旋转地支撑在所述管状外壳体中；至少一个第一行星齿轮，其插置在所述第一太阳齿轮与所述环形齿轮之间并且将所述第一太阳齿轮与所述环形齿轮相互啮合；以及承载器，其可旋转地支撑在所述管状外壳体中，所述承载器包括可旋转地支撑各个第一行星齿轮的相应的柱。在使用中，当第一太阳齿轮使各个第一行星齿轮绕第一太阳齿轮的旋转轴线旋转时，可以使所述末端执行器发射。同样在使用中，当所述第一太阳齿轮使各个第一行星齿轮绕相应的旋转轴线旋转时，可以旋转所述末端执行器。
[0014]远侧颈部壳体可以包括:冠状齿轮，其非可旋转地连接至所述承载器；以及锁环齿轮，其轴向地、非可旋转地且可滑动地支撑在所述管状外壳体中。所述锁环齿轮可以包括第一位置，在所述第一位置上所述锁环齿轮啮合所述冠状齿轮并且防止所述冠状齿轮旋转，其中所述冠状齿轮的非旋转容许所述末端执行器的旋转。所述锁环齿轮可包括第二位置，在所述第二位置上所述锁环齿轮与所述冠状齿轮分离并且容许所述冠状齿轮旋转，其中所述冠状齿轮的旋转容许所述末端执行器的发射。
[0015]所述远侧颈部壳体包括非可旋转地支撑在管状外壳体中的旋转毂以及支撑在所述旋转毂中的第二齿轮系统。所述第二齿轮系统可以包括:第二太阳齿轮，其非可旋转地连接至所述承载器；以及至少一个第二行星齿轮，其可旋转地支撑在所述旋转毂中并且与所述第二太阳齿轮相互啮合；以及发射连接器，其连接至所述至少一个第二行星齿轮中的一个，其中所述发射连接器被配置为接合所述末端执行器的力接收构件。在使用中，当所述承载器旋转时，所述第二太阳齿轮可被旋转以旋转所述至少一个第二行星齿轮并且使所述末端执行器发射。
[0016]所述远侧颈部壳体可以包括第一离合器机构，当所述锁环齿轮处于所述第一位置时，所述第一离合器机构插置在所述锁环齿轮与所述冠状齿轮之间并且将所述锁环齿轮与所述冠状齿轮相互连接。所述远侧颈部壳体可以包括第二离合器机构，当所述锁环齿轮处于所述第二位置时，所述第二离合器机构插置在所述锁环齿轮与所述第一环形齿轮之间并且将所述锁环齿轮与所述第一环形齿轮相互连接。所述第一离合器机构和所述第二离合器机构中的至少一个离合器机构可以包括插置在相应的锁环齿轮与冠状齿轮之间以及锁环齿轮与第一环形齿轮之间的摩擦增强材料。
[0017] 所述手持式手术器械还可以包括:至少一个驱动电动机，其支撑在所述器械壳体中并且被配置为旋转所述至少一个可旋转驱动构件；电池，其被布置在所述器械壳体内，用于为所述至少一个驱动电动机提供电力；以及电路板，其被布置在所述器械壳体内，用于控制从所述电池输送至所述电动机的电力。
[0018]所述末端执行器可以包括上钳夹和下钳夹，所述上钳夹和所述下钳夹中的至少一个能够相对于所述上钳夹和所述下钳夹中的另一个移动。
[0019]所述机电手术系统还可以包括至少一个手术支持件，其可释放地固定至所述上钳夹和所述下钳夹中的至少一个的组织接触表面。
[0020]所述机电手术系统还可以包括驱动梁，其能够平移通过所述上钳夹和所述下钳夹中的至少一个以使所述下钳夹相对于所述上钳夹移动。
[0021]所述末端执行器可以包括:上钳夹和下钳夹，所述上钳夹和所述下钳夹中的至少一个能够相对于所述上钳夹和所述下钳夹中的另一个移动；钉仓组件，其支撑在所述下钳夹中，所述钉仓组件在其中包括多个吻合钉；至少一个手术支持件，其可释放地固定至所述上钳夹和所述下钳夹中的至少一个的组织接触表面，所述至少一个手术支持件通过至少一根缝合线固定到所述上钳夹和所述下钳夹中的至少一个，所述上钳夹和所述下钳夹中的至少一个被配置为接收所述至少一根缝合线的一部分。
[0022]所述末端执行器的下钳夹可被配置为选择性地接纳钉仓组件。所述钉仓组件可以包括:钉仓主体，其限定纵向延伸的刀具狭槽；多个吻合钉，其布置在各个吻合钉固持狭槽中，所述各个吻合钉固持狭槽形成在所述钉仓主体中，其中所述吻合钉固持狭槽被安置为布置在所述刀具狭槽的相对的横向侧的多个纵向延伸排；致动滑块，其可滑动地支撑在所述钉仓主体中并且被配置为在所述致动滑块从最近侧位置向远侧移动时从所述钉仓主体排出所述多个吻合钉中的至少一部分；以及刀具滑块，其可滑动地支撑在所述钉仓主体中在所述致动滑块近侧的位置，其中所述刀具滑块包括延伸进入所述刀具狭槽的刀片。在使用中，当所述钉仓组件被布置在所述下钳夹中并且当所述驱动梁被推进时，所述驱动梁可以接合所述刀具滑块和所述致动滑块。
[0023]在所述驱动梁的任何缩回之后，所述钉仓组件的致动滑块可保持在向远侧推进的位置。
[0024]所述钉仓组件的刀具滑块可以包括从其延伸出的闭锁弹簧，其中所述刀具滑块的闭锁弹簧接合限定在所述钉仓主体中的闭锁凹口以抑制所述刀具滑块的推进。
[0025]在使用中，当所述致动滑块和所述刀具滑块处于最近侧位置时，所述致动滑块可以阻止所述刀具滑块的所述闭锁弹簧与所述钉仓主体的闭锁凹口的接合。
[0026]在所述驱动梁的任何缩回时，所述钉仓组件的刀具滑块可以被缩回。所述驱动梁可以包括从所述驱动梁延伸出的锁定夹子，其中，在所述驱动梁的任何远侧推进时所述驱动梁的锁定夹子接合所述刀具滑块，使得所述刀具滑块在所述驱动梁缩回时缩回。
[0027]末端执行器的至少一个旋转接纳构件可以包括可旋转地支撑在下钳夹中的驱动螺杆，并且其中，驱动梁可以螺纹地支撑在驱动螺杆上，由此驱动螺杆的旋转引起驱动梁的轴向平移。
[0028]末端执行器的至少一个旋转接纳构件可以包括可旋转地支撑在下钳夹中的驱动螺杆，并且其中，驱动梁可以螺纹地支撑在驱动螺杆上，由此驱动螺杆的旋转引起驱动梁的轴向平移。
[0029]轴组件的至少一个力传递组件可以包括第一齿轮系系统，所述第一齿轮系系统将手术器械的至少一个可旋转驱动构件与末端执行器的至少一个旋转接纳构件相互连接。第一齿轮系系统将手术器械的至少一个可旋转驱动构件与末端执行器的至少一个旋转接纳构件之间的旋转速率和手术器械的至少一个可旋转驱动构件与末端执行器的至少一个旋转接纳构件之间的旋转轴线中的至少一个改变。
[0030]所述轴组件可以包括关节式运动颈部组件，并且其中所述第一齿轮系系统被布置在所述关节式运动颈部组件的近侧。
[0031]所述轴组件可以包括被布置在所述关节式运动颈部组件的远侧的颈部壳体。远侧颈部壳体可以支撑所述至少一个力传递组件的颈部第一齿轮系。颈部第一齿轮系可以将第一齿轮系系统的输出与末端执行器的至少一个旋转接纳构件相互连接。在使用中，颈部第一齿轮系可以将第一齿轮系系统的输出与末端执行器的至少一个旋转接纳构件之间的旋转速率和第一齿轮系系统的输出与末端执行器的至少一个旋转接纳构件之间的旋转轴线中的至少一个改变。
[0032]末端执行器的至少一个旋转接纳构件可以包括可旋转地支撑在下钳夹中的驱动螺杆。驱动梁可以螺纹地支撑在驱动螺杆上，由此驱动螺杆的旋转引起驱动梁的轴向平移。
[0033]末端执行器的至少一个旋转接纳构件可以包括可旋转地支撑在下钳夹中的驱动螺杆。驱动梁可以螺纹地支撑在驱动螺杆上，由此驱动螺杆的旋转引起驱动梁的轴向平移。
[0034]轴组件的至少一个力传递组件可以包括第二齿轮系系统，所述第二齿轮系系统将手术器械的至少一个可旋转驱动构件的另一个可旋转驱动构件与可旋转地支撑在颈部壳体的远侧端处的旋转毂相互连接。在使用中，第二齿轮系系统可以将手术器械的另外的至少一个可旋转驱动构件与轴组件的旋转毂之间的旋转速率和手术器械的另外的至少一个可旋转驱动构件与轴组件的旋转毂之间的旋转轴线中的至少一个改变。
[0035]轴组件还可以包括:关节式运动颈部组件，其支撑在外管的远侧端处；远侧颈部壳体，其支撑在关节式运动颈部组件的远侧端处；以及第一和第二完全相对的关节式运动线缆，其至少部分地沿着颈部组件延伸，其中每个关节式运动线缆包括锚固至所述远侧颈部壳体的远侧端以及延伸进入所述外管的近侧端，每个关节式运动线缆的近侧端都固定至相应的第一齿条和第二齿条，每个齿条都通过正齿轮彼此可操作地连接。
[0036]第一齿条在第一方向上的轴向位移可以引起相应的第一关节式运动线缆在所述第一方向上的轴向位移，引起颈部组件在第一离轴方向上的关节式运动，以及引起第二关节式运动线缆在与第一方向相反的方向上的轴向位移。
[0037]轴组件可以进一步包括:从第一齿条向近侧延伸的螺纹杆；以及螺纹轴，所述螺纹轴螺纹连接至从所述第一齿条延伸出的所述螺纹杆，所述螺纹轴连接至手术器械的另外的至少一个驱动构件。在使用中，手术器械的另外的至少一个驱动构件的旋转传递旋转至所述螺纹轴，以及依次至螺纹杆和第一齿条的轴向位移。[0038]轴组件可以进一步包括:关节式运动颈部组件，其支撑在外管的远侧端处，所述颈部组件限定中心轴线并且能够在第一平面中进行关节式运动；远侧颈部壳体，其支撑在所述关节式运动颈部组件的远侧端处；第一和第二完全相对的关节式运动线缆，其至少部分地沿着所述颈部组件延伸；第一驱动线缆，其至少部分地沿着所述颈部组件延伸并且限定与所述中心轴线间隔径向距离的第一驱动轴线，所述第一驱动轴线由与所述第一平面正交延伸的第一驱动平面限定；以及第二驱动线缆，其至少部分地沿着所述颈部组件延伸并且限定与所述中心轴线间隔径向距离的第二驱动轴线，所述第二驱动轴线由与所述第一平面正交延伸的第二驱动平面限定。所述第一驱动线缆和第二驱动线缆可以彼此完全相对。
[0039]根据本公开的另一个方案，提供了一种机电手术系统。所述机电手术系统包括手持式手术器械，所述手持式手术器械包括限定连接部的器械壳体，所述连接部用于与轴组件选择性地连接，所述手术器械具有至少一个可旋转驱动构件。所述机电手术系统包括被配置为执行至少一种功能的末端执行器。所述轴组件被设置成选择性地将所述末端执行器和所述手术设备相互连接。
[0040]所述轴组件包括:变速箱壳体，其被配置为并且适于选择性连接至所述手术设备的连接部并且与所述手术设备的至少一个可旋转驱动构件中的每一个可操作地连通；管状外主体，其具有被所述变速箱壳体支撑的近侧端和被配置为并且适于与所述末端执行器可操作地连接的远侧端；以及远侧颈部壳体，其用于将所述手术器械的可旋转驱动构件与支撑在所述末端执行器中的旋转接纳构件相互连接，其中所述远侧颈部壳体包括能够连接到所述手术器械的一个可旋转驱动轴的第一端部和能够连接到所述末端执行器的旋转接纳构件的第二端部，其中，力传递组件将所述手术器械的可旋转驱动轴的旋转传递至所述末端执行器的旋转接纳构件。
[0041]所述远侧颈部组件包括:管状外壳体，其限定从其径向地向内延伸的至少一个齿；以及第一齿轮系统，其支撑在所述管状外壳体中。所述第一齿轮系统包括:第一太阳齿轮，其能够被所述手术器械的一个可旋转驱动构件驱动；环形齿轮，其可旋转地支撑在所述管状外壳体中；至少一个第一行星齿轮，其插置在所述第一太阳齿轮与所述环形齿轮之间并且将所述第一太阳齿轮与所述环形齿轮相互啮合；以及承载器，其可旋转地支撑在所述管状外壳体中，所述承载器包括可旋转地支撑各个第一行星齿轮的相应的柱。
[0042]根据本公开的一个方案，在一种操作模式中，当所述第一太阳齿轮被旋转时，使得各个第一行星齿轮绕所述第一太阳齿轮的中心轴线旋转，引起所述末端执行器的发射。而且根据本公开的一个方案，在另一种操作模式中，当所述第一太阳齿轮被旋转时，使得各个第一行星齿轮绕其旋转的相应的轴线旋转，引起所述末端执行器的旋转。
[0043]远侧颈部组件包括:冠状齿轮，其非可旋转地连接至所述承载器；以及锁定销，其轴向地、非可旋转地且可滑动地支撑在所述管状外壳体中。所述锁定销包括第一位置，在所述第一位置上所述锁定销啮合所述冠状齿轮并且防止所述冠状齿轮旋转，其中所述冠状齿轮的非旋转容许所述末端执行器的旋转，并且所述锁定销包括第二位置，在所述第二位置上所述锁定销与所述 冠状齿轮分离并且容许所述冠状齿轮旋转，其中所述冠状齿轮的旋转容许所述末端执行器的发射。
[0044]下面参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例的进一步细节和方案。【专利附图】
【附图说明】
[0045]这里参照附图描述了本公开的各种实施例，其中:
[0046]图1是根据本公开的实施例的机电手术系统的立体图；
[0047]图2是图1的机电手术系统的部件分离的立体图；
[0048]图3是图1和图2的机电手术系统的轴组件和动力手术器械的后视立体图，图示了轴组件与动力手术器械之间的连接；
[0049]图4是图1至图3的轴组件的部件分离的立体图；[0050]图5是轴组件的变速箱壳体的部件分离的立体图；
[0051]图6是被支撑在变速箱壳体中的第一齿轮系系统的立体图；
[0052]图7是被支撑在变速箱壳体中的第二齿轮系系统的立体图；
[0053]图8是被支撑在变速箱壳体中的第三驱动轴的立体图；
[0054]图9是轴组件的颈部组件的立体图，其以直的取向显示；
[0055]图10是图9的颈部组件的立体图，其以关节式运动状态显示；
[0056]图11是图9和图10的颈部组件的在螺纹螺母与颈部组件分离情况下的立体图；
[0057]图12是图9至图11的颈部组件的部件分离的立体图；
[0058]图13是图9至图12的颈部组件的沿图9的13_13截取的剖视图；
[0059]图14是图9至图12的颈部组件的远侧颈部壳体的放大的远侧立体图；
[0060]图15是图14的远侧颈部壳体的放大的近侧立体图；
[0061]图16是图14和图15的远侧颈部壳体的部件分离的立体图；
[0062]图17和图18是图14至图16的远侧颈部壳体的在管状外壳体从其拆除的情况下的立体图；
[0063]图19是远侧颈部壳体的沿图18的19-19截取的剖视图；
[0064]图20是远侧颈部壳体的沿图18的20-20截取的剖视图；
[0065]图21是远侧颈部壳体的沿图18的21-21截取的剖视图；
[0066]图22是远侧颈部壳体的沿图15的22-22截取的剖视图，图示出处于旋转构造的远侧颈部壳体；
[0067]图23是远侧颈部壳体的沿图15的23-23截取的剖视图，图示出处于旋转构造的远侧颈部壳体；
[0068]图24是图22的指示的细节区域的放大图；
[0069]图25是远侧颈部壳体的沿图15的22-22截取的剖视图，图示出处于发射构造的远侧颈部壳体；
[0070]图26是图25的指示的细节区域的放大图；
[0071]图27至图29是图示出末端执行器与图14至图26的远侧颈部壳体的连接的立体图；
[0072]图30是末端执行器的沿图27的30-30截取的剖视图；
[0073]图31是根据本公开另一个实施例的远侧颈部壳体的沿图15的22-22截取的剖视图，图示出根据本公开另一个实施例的冠状齿轮和锁环齿轮；
[0074]图32是图31的指示的细节区域的放大图；
[0075]图33是图31和图32的冠状齿轮的正视立体图；[0076]图34是图33的指示的细节区域的放大图；
[0077]图35是图31和图32的冠状齿轮的后视立体图；
[0078]图36是沿图35的36_36截取的剖视图；
[0079]图37是根据本公开又另一个实施例的远侧颈部壳体的后视立体图；
[0080]图38是图37的远侧颈部壳体的锁定销的俯视立体图；
[0081]图39是图37和图38的远侧颈部壳体的沿图37的39_39截取的剖视图；
[0082]图40是图39的指示的细节区域的放大图；
[0083]图41是图37和图38的远侧颈部壳体的沿图37的39_39截取的剖视图，其中部件从远侧颈部壳体拆除；
[0084]图42是图41的远侧颈部壳体的平面图；以及
[0085]图43是图42的指示的细节区域的放大图。
【具体实施方式】
[0086]现在将参照附图详细描述本公开的机电手术系统、和/或装置的实施例，其中在几幅附图的每幅附图 中相同附图标记表示相同的或对应的元件。在本文中使用时，术语“远侦『是指所述机电手术系统、装置和/或设备或其部件的较远离用户的部分，而术语“近侧”是指所述机电手术系统、装置和/或设备或其部件的较接近用户的部分。
[0087]首先参照图1至图3，根据本公开的一个实施例，显示了一种机电的、手持式、电动手术系统且一般指代为10。机电手术系统10包括一种手术装置或设备，为机电的、手持式、电动手术器械100的形式，其被配置用于经由轴组件200选择性地将多个不同的末端执行器400附接于此，每一个末端执行器都被配置为通过所述电动手持式机电手术器械100来致动和操纵。特别地，手术器械100被配置来选择性地连接轴组件200，并且依次地，轴组件200配置为选择性地连接多个不同的末端执行器400中的任何一个末端执行器。
[0088]对于示例性机电的、手持式、电动手术器械100的结构和操作的详细说明，可以参考于2008年9月22日提交、申请号为PCI/US2008/077249的国际申请(国际
【发明者】贾斯汀·威廉斯, 保罗·A·西里卡, 欧内斯特·奥拉尼, 斯坦尼斯洛娃·科斯切夫斯基 申请人:柯惠Lp公司