用于组织密封和机械夹持的装置和方法与流程

本申请要求2016年1月23日提交的美国临时申请no.62/286,352的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

本公开涉及手术器械，更具体地涉及用于密封和夹持组织的手术器械。

背景技术：

诸如基于能量的装置的手术器械通常用于与能量源(外部能量源或结合到器械自身中的便携式能量源)相结合，以向组织施加能量并且控制能量的施加，从而对组织热处理(例如，加热)以实现期望的组织效果。电外科钳例如利用其钳构件的机械夹持作用和由能量源提供的能量，来加热被夹持在钳构件之间的组织，用于实现诸如密封的期望组织效果。通常，在被夹持的组织密封后，医生将刀片穿过电外科钳前进，从而在被密封组织布置于钳构件之间的同时切割被密封组织。

尽管利用这些手术器械产生的基于能量的典型组织密封可提供适当的密封，但是有利的是进一步确保这些基于能量的组织密封的有效性。

技术实现要素：

根据本公开的一个方面，提供一种末端执行器组件。末端执行器组件包括：第一钳构件，其具有第一组织接触表面；第二钳构件，其联接到第一钳构件并且具有第二组织接触表面；以及由第一钳构件和第二钳构件支撑的一个或多个夹具。第一组织接触表面和第二组织接触表面可构造成传导电能，以密封布置在第一钳构件和第二钳构件之间的组织。第一钳构件和第二钳构件可构造成使得所述一个或多个夹具变形，从而所述一个或多个夹具加固形成在第一钳构件和第二钳构件之间的组织密封。

在一些实施例中，末端执行器组件还可包括具有刀片的刀组件，刀片构造成沿着第一钳构件和第二钳构件中的一个或两个前进，以切割被密封和夹持在第一钳构件和第二钳构件之间的组织。在第一钳构件和第二钳构件中的一个或两个中可限定有沿着其长度延伸的刀通道，所述刀通道构造成在刀组件的刀片平移期间接收所述刀片。第一组织接触表面可包括在刀通道的第一侧上的第一节段和在刀通道的第二侧上的第二节段。第一组织接触表面的第一节段和第二节段可作为配对电极起作用，所述配对电极将电能经过刀通道侧向传导。第二组织接触表面可包括在刀通道的第一侧上的第一节段和在刀通道的第二侧上的第二节段。第二组织接触表面的第一节段和第二节段可作为配对电极起作用，所述配对电极将电能经过刀通道侧向传导。

在实施例中，一个或多个夹具可包括被支撑在第一钳构件和第二钳构件之间的两个夹具。第一钳构件和第二钳构件可在打开位置和闭合位置之间定位，以使得所述两个夹具在第一钳构件和第二钳构件之间变形。

在一些实施例中，第一钳构件和第二钳构件中的一个或两个限定有一个或多个夹具槽，夹具槽构造成支撑位于第一钳构件和第二钳构件之间的一个或多个夹具。所述一个或多个夹具槽包括在限定于第一钳构件和第二钳构件的一个或两个中的刀通道的相反两侧上限定的一对夹具槽。刀通道可沿着第一钳构件和第二钳构件中的一个或多个的长度延伸。一个或多个夹具可包括一对夹具。所述一对夹具槽可构造成支撑位于第一钳构件和第二钳构件之间的所述一对夹具。

在实施例中，第一组织接触表面和第二组织接触表面可包括在所述一对夹具槽之间延伸的密封板。所述一对夹具槽可定位成将密封板电隔离。第一组织接触表面的密封板可用作第一电极，第二组织接触表面的密封板可用作第二电极。第一电极和第二电极可在所述一对夹具槽之间传导电能，以密封布置在所述一对夹具槽之间的组织。

根据另一方面，本公开涉及一种钳，其包括手柄、从手柄延伸的细长轴、以及固定到所述细长轴的远端的末端执行器组件。

从下面的说明书、附图和权利要求中将清楚其它方面、特征和优点。

附图说明

结合到本说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本公开的实施例，在下面给出的详细描述与上文给出的本公开的概括描述一起用于解释本公开的原理，附图中：

图1是根据本公开的原理的手术器械的透视图；

图2a是在打开位置示出的图1的手术器械的远侧部分的放大侧视透视图；

图2b是在闭合位置示出的图1的手术器械的远侧部分的放大侧视透视图；

图3a至3c是示出根据本公开的原理的图1的手术器械在组织上执行手术过程的进程图；

图4是根据本公开的原理的手术器械的另一实施例的截面图；

图5a至5c是示出根据本公开的原理的图1的手术器械的远侧部分的另一实施例在组织上执行手术过程的进程图；并且

图6是根据本公开的医疗工作站和操作控制台的示意图。

具体实施方式

参照附图在下文描述了本公开的具体实施例，其中在每幅图中相同的附图标记表示相同或对应的元件。当在此使用时，术语“远侧”指的是系统、装置和/或其部件更远离用户的部分，而术语“近侧”指的是系统、装置和/或其部件更靠近用户的部分。在以下描述中，未详细描述公知的功能或结构，以避免在不必要的细节上模糊本公开。

根据本公开的手术系统能够包括内窥镜和/或开放手术器械，诸如钳装置、超声解剖装置和/或任何其它适当的手术装置。明显地，对于每种具体类型的装置应用不同的电连接和机械连接以及不同的考虑因素；然而，无论所使用的具体装置如何，本公开的方面和特征保持大致一致。对于示例性手术装置的结构和操作的详细描述，可以参照美国专利申请公开no.2013/0255063、美国专利申请公开no.2012/0083786和/或美国专利no.8,444,664，它们的全部内容均通过引用结合于此。

为了简化，在此将关于内窥镜手术钳来描述本公开的手术系统。

现在转到图1、2a和2b，提供了一种电外科内窥镜钳10。钳10具有穿过其限定的纵向轴线“a-a”、壳体20、手柄组件30、旋转组件70、触发器组件80和末端执行器组件100，末端执行器组件100包括第一钳构件110和第二钳构件120。钳10还包括具有远端14和近端16的轴12，远端14构造成与末端执行器组件100机械接合，近端16与壳体20机械接合。钳10还包括将钳10连接到发电机(未示出)或其它适当能源的电外科电缆18。可选地，钳10可构造为电池供电器械。可包括一根或多根电线的电缆18延伸穿过轴12以向末端执行器组件100的一个或两个钳构件110、120提供电能，如下更详细描述的那样。手柄组件30支撑电开关50，电开关50操作联接到电缆18，以在致动电开关50时将来自电外科能量源(例如发电机或电池)的电能提供给钳构件110、120中的一个或两个。

末端执行器组件100被设计成单侧组件，例如，第二钳构件120相对于轴12固定并且第一钳构件110能够相对于轴12和第二钳构件120围绕枢轴103运动。手柄组件30包括静止手柄32和操作联接到驱动机构40的活动手柄34。活动手柄34能够相对于静止手柄32运动，以使得驱动机构40将第一钳构件110围绕枢轴103枢转。在一些实施例中，末端执行器组件100可以可选地构造成双侧组件，例如，第一钳构件110和第二钳构件120两者能够相对彼此和相对于轴12围绕枢轴103运动。除了钳构件110活动且钳构件120静止以外，钳构件110和120大致彼此相同。

在某些实施例中，第一钳构件110和第二钳构件120构造成在打开(未接近)位置和闭合(接近)位置之间相对彼此平行运动。在一些实施例中，刀组件130布置在轴12内并且在第一钳构件110和第二钳构件120内分别限定了相对的刀通道112、122，从而例如经由触发器组件80的触发器82的启动而允许刀组件130的刀片132(图2a)穿过刀通道往复运动。当钳构件110、120布置在闭合(接近)位置以使得刀片132能够穿过钳构件110、120往复运动时，刀通道112、122彼此竖直对准地定位，并且作为整体协作。

现在转到图3a至3c，在刀通道112的相反两侧上在第一钳构件110中限定有夹具槽114a、114b。类似地，在刀通道122的相反两侧上在第二钳构件120中限定有夹具槽124a、124b。第一钳构件110和第二钳构件120的相应的夹具槽114a、124a相对彼此竖直对准地布置，并且支撑位于第一钳构件110和第二钳构件120之间的夹具140a。夹具槽114a支撑夹具140a的第一腿部142a，夹具槽124a支撑夹具140a的第二腿部144a。第一钳构件110和第二钳构件120的相应的夹具槽114b、124b相对彼此竖直对准地布置，并且支撑位于第一钳构件110和第二钳构件120之间的夹具140b。夹具槽114b支撑夹具140b的第一腿部142b，夹具槽124b支撑夹具140b的第二腿部144b。

第一钳构件110包括组织接触表面116，组织接触表面116被支撑在夹具槽114a、114b之间并可呈密封板的形式。夹具槽114a、114b可定位成将在夹具槽114a、114b之间的组织接触表面116电隔离。组织接触表面116包括第一节段116a和第二节段116b。组织接触表面116的第一节段116a、第二节段116b被支撑在刀通道112的相反两侧上，并且操作联接到电外科能量源(例如，经由图1所示的电缆18)。第一节段116a和第二节段116b构造成共同作为第一电极起作用。

第二钳构件120包括组织接触表面126，组织接触表面126被支撑在夹具槽124a、124b之间并可呈密封板的形式。夹具槽124a、124b可定位成将在夹具槽124a、124b之间的组织接触表面126电隔离。组织接触表面126包括第一节段126a和第二节段126b。组织接触表面126的第一节段126a、第二节段126b被支撑在刀通道122的相反两侧上，并且操作联接到电外科能量源(例如，经由图1所示的电缆18)。第一节段126a和第二节段126b构造成共同作为第二电极起作用，使得第一钳构件110的组织接触表面116和第二钳构件120的组织接触表面126构造成在彼此之间(例如通过组织)竖直传导电能，以实现组织密封，如下更详细描述的那样。

尽管第一钳构件110的组织接触表面116和第二钳构件120的组织接触表面126被示出为仅仅沿着相应的第一钳构件110和第二钳构件120的宽度的一部分(例如中央部分)延伸，但是在一些实施例中，组织接触表面116、126可沿着相应的第一钳构件110和第二钳构件120的任意部分(例如，连续和/或不连续的部分)和/或整个宽度和/或长度延伸。

在使用中，活动手柄34被致动，以使得第一钳构件110和第二钳构件120能够从打开位置(图3a)运动到闭合位置(图3b)，从而夹持在第一钳构件110和第二钳构件120之间布置的组织“t”，同时使在第一钳构件110和第二钳构件120之间布置的组织“t”上的夹具140a、140b变形。当第一钳构件110和第二钳构件120朝向闭合位置运动时，第一钳构件110和第二钳构件120使得夹具140a的第一腿部142a和第二腿部144a在第一钳构件110的组织接触表面116和第二钳构件120的组织接触表面126的第一侧上围绕组织“t”接近，同时使得夹具140b的第一腿部142b和第二腿部144b在第一钳构件110的组织接触表面116和第二钳构件120的组织接触表面126的第二侧上围绕组织“t”接近，从而捕获待密封在夹具140a、140b之间的组织“t”的密封部分“sp”。

如图3b和3c所示，医生然后能够致动电开关50，从而在作为配对电极(例如阳极-阴极)的组织接触表面116、126之间(经由组织)传导电外科能量，以密封组织“t”的密封部分“sp”并且生成密封组织“s”。在密封组织“s”被支撑在夹具140a、140b之间的情况下，触发器组件80(见图1)的触发器82能够被致动，以使得刀组件130的刀片132穿过刀通道112、122前进以切割密封组织“s”。夹具140a、140b加固了密封组织“s”以提供附加的闭合，并且进一步确保密封组织“s”保持密封，进一步减小了可能由于不当组织密封导致的不期望流血的风险。

如图4所示，任意先前描述的诸如末端执行器200的末端执行器能够包括第一钳构件210和第二钳构件220，第一钳构件210和第二钳构件220具有在每个相应夹具240a、240b的两侧上沿着相应的第一钳构件210和第二钳构件220的宽度(和/或长度)延伸的组织接触表面216、226，以延长密封组织的长度。组织接触表面216、226可以呈密封板的形式。而且如图4所示，任意先前描述的末端执行器的密封板(例如密封板216、226)能够构造成在第一钳构件和第二钳构件之间在任意适当方向上传导电外科能量。例如，如图4所示，第一钳构件210被充负电，第二钳构件220被充正电；然而，在可选实施例中，第二钳构件220可被充负电，第一钳构件210可被充正电。在一些实施例中，第一钳构件210和/或第二钳构件220可被分别充电，使得电外科能量可经过第一钳构件210和第二钳构件220对角传导。

现在转到图5a至5c，提供了末端执行器的另一实施例，其总体称作末端执行器300。末端执行器300包括第一钳构件310和第二钳构件320，第一钳构件310和第二钳构件320分别具有沿着相应的第一钳构件310和第二钳构件320的宽度(和/或长度)延伸并可呈密封板形式的组织接触表面316、326。

第一钳构件310的组织接触表面316包括被第一钳构件310的刀通道312的第一侧支撑的第一节段316a和被刀通道312的第二侧支撑的第二节段316b。在组织接触表面316的第一节段316a中限定有夹具槽314a，在组织接触表面316的第二节段316b中限定有夹具槽314b。

第二钳构件320的组织接触表面326包括被支撑在第二钳构件320的刀通道322的第一侧上的第一节段326a和被支撑在刀通道322的第二侧上的第二节段326b。在组织接触表面326的第一节段326a中限定有夹具槽324a，在组织接触表面326的第二节段326b中限定有夹具槽324b。

第一钳构件310的夹具槽314a与第二钳构件320的夹具槽324a竖直对准，以将夹具340a支撑在第一钳构件310和第二钳构件320之间。第二钳构件310的夹具槽314b与第二钳构件320的夹具槽324b竖直对准，以将夹具340b支撑在第一钳构件310和第二钳构件320之间。

组织接触表面316的第一节段316a和组织接触表面326的第一节段326a电联接到一起，以共同作为第一电极(例如充正电)起作用，组织接触表面316的第二节段316b和组织接触表面326的第二节段326b电联接到一起，以共同作为第二电极(例如充负电)起作用，使得电能经过第一钳构件310和第二钳构件320侧向传导。例如，组织接触表面316的第一节段316a和第二节段316b构造成将电能经过第一节段316a和第二节段316b之间的刀通道312侧向传导，以密封组织“t”的顶面，组织“t”的顶面朝向组织“t”的底面与组织接触表面316接触。同时，组织接触表面326的第一节段326a和第二节段326b构造成将电能经过第一节段326a和第二节段326b之间的刀通道322侧向传导，以密封组织“t”的底面，组织“t”的底面朝向组织“t”的顶面与组织接触表面326接触。

在使用中，活动手柄34被致动，以使得第一钳构件310和第二钳构件320能够从打开位置(图5a)运动到闭合位置(图5b)，从而夹持在第一钳构件310和第二钳构件320之间布置的组织“t”，同时使在第一钳构件310和第二钳构件320之间布置的组织“t”上的夹具340a、340b变形。当第一钳构件310和第二钳构件320朝向闭合位置运动时，第一钳构件310和第二钳构件320使得夹具340a、340b围绕被夹持在第一钳构件310和第二钳构件320之间的组织“t”同时变形，类似于上文针对夹具140a、140b描述的那样。

如图5b和5c所示，医生然后能够致动电开关50，从而经过作为配对电极(例如阳极-阴极)的组织接触表面316、326侧向传导电外科能量，以密封组织“t”并且生成密封组织“s”。在夹具340a、340b固定到密封组织“s”的情况下，触发器组件80(见图1)的触发器82能够被致动，以使得刀组件130的刀片132穿过刀通道312、322前进以切割密封组织“s”。夹具340a、340b加固了密封组织“s”，类似于上文针对夹具140a、140b描述的那样。

任意先前公开的夹具能够由任意适当的生物相容材料形成。在一些实施例中，任意先前公开的夹具或者其部分可以由介电材料形成。在某些实施例中，任意先前公开的夹具或者其部分可以由导电材料形成，由此任意先前公开的夹具可用作电导体(例如经由任意先前描述的组织接触表面)，用于将电能直接和/或间接传导到组织“t”，以利于密封组织“t”。

任意先前描述的钳构件或者其部分可以包括介电材料或绝缘材料，例如塑料(例如热塑性塑料、热固性塑料等)、陶瓷材料等等。

任意先前描述的钳构件、夹具或者其部分可以构造成以任意适当的方式传导电外科能量，例如从夹具到夹具、从密封板到密封板、从密封板到夹具、和/或从夹具到密封板。

在一些实施例中，在任意先前描述的组织接触表面上可包括一个或多个绝缘或不导电的止动构件(未示出)。该止动构件可以用于在第一和第二钳构件处于闭合位置时在它们之间提供特定的间隙距离，并且/或者可构造成在传输电能时防止组织接触表面彼此接触。

本文公开的不同实施例还可构造成与通常称作“远程手术”的机器人手术系统一起工作。这类系统采用不同的机器人元件来辅助医生，并允许手术器械的远程操作(或部分远程操作)。各种机器人臂、齿轮、凸轮、滑轮、电马达和机械马达等等可为此目的使用，并且可与机器人手术系统一起设计，以在手术或治疗期间辅助医生。这类机器人系统可包括远程操纵系统、自动柔性手术系统、远程柔性手术系统、远程铰接手术系统、无线手术系统、模块化或能够选择性配置的远程操作手术系统、等等。

机器人手术系统可与邻近手术室或位于远程位置的一个或多个控制台一起使用。在这种情况下，一组医生或护士可准备手术患者并且利用本文公开的一个或多个器械配置机器人手术系统，而另一医生(或另一组医生)经由机器人手术系统来远程控制器械。能理解的是，技术精湛的医生可以执行在多个位置的多个手术而不用离开他/她的远程控制台，这既是有利经济的，而且对患者或一系列患者有益。

手术系统的机器人臂通常通过控制器联接到一对主手柄。手柄能够由医生移动以产生任一类型的手术器械(例如，末端执行器、抓紧器、刀、剪刀等等)的工作端的对应移动，这可以补充本文描述的一个或多个实施例的使用。主手柄的移动可以缩放，使得工作端的对应移动与医生的操作手进行的移动不同，比之较小或较大。缩放系数或齿轮比可以调节，使得操作者能够控制手术器械的工作端的分辨率。

主手柄可包括向医生提供反馈的各种传感器，传感器与各种组织参数或状况相关，例如，由于操作、切割或其它方式处理产生的组织阻力、器械在组织上的压力、组织温度、组织阻抗等等。能够理解的是，这类传感器向医生提供了模拟实际操作状况的增强触觉反馈。主手柄还可包括多种不同的致动器，用于精细的组织操作或处理，进一步增强医生模拟实际操作状况的能力。

还参照图6，医疗工作站整体示出为工作站1000，并且通常可包括多个机器人臂1002、1003、控制装置1004、以及与控制装置1004联接的操作控制台1005。操作控制台1005可包括：显示装置1006，其可具体设定以显示三维图像；和手动输入装置1007、1008，诸如医生的人员(未示出)通过该手动输入装置可以远程操作处于第一操作模式中的机器人臂1002、1003。

根据本文公开的几个实施例中的任一个，每个机器人臂1002、1003可包括通过接头连接的多个构件、以及附接装置1009、1011，例如支撑末端执行器1100(例如一对钳构件)的手术工具“st”可附接到附接装置1009、1011，如下更详细描述的那样。

机器人臂1002、1003可以被连接到控制装置1004的电驱动器(未示出)驱动。控制装置1004(例如计算机)可以设定成启动驱动器，尤其是通过计算机程序启动，使得机器人臂1002、1003、它们的附接装置1009、1011以及因而手术工具(包括末端执行器1100)根据由手动输入装置1007、1008限定的运动来执行期望的运动。控制装置1004还可设定成使其管控机器人臂1002、1003和/或驱动器的运动。

医疗工作站1000可构造成用于平躺在患者台1012上的、待通过末端执行器1100以微创方式治疗的患者“p”。医疗工作站1000还可包括多于两个的机器人臂1002、1003，附加的机器人臂同样连接到控制装置1004并且能够通过操作控制台1005远程操作。医疗器械或手术工具(包括末端执行器1100)也可附接到附加的机器人臂。医疗工作站1000可包括与控制装置1004联接的数据库1014。在一些实施例中，来自患者/活体“p”的手术前数据和/或解剖图谱可存储在数据库1014中。

本领域技术人员会理解，本文具体描述并且在附图中示出的结构和方法是非限制性的示例性实施例，描述、公开和附图应仅仅理解为具体实施例的例示。因此应理解，本公开不限于所描述的准确实施例，本领域技术人员可实施各种其它的改变和修改而不脱离本公开的范围或精神。此外，关于某些实施例示出或描述的元件和特征可以与某些其它实施例的元件和特征结合，而不脱离本公开的范围，并且这类改变和修改也包含在本公开的范围内。因此，本公开的主题不限于具体示出和描述的内容。