用于外科手术器械的腕机构的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本公开整体涉及外科手术器械，并且更具体地涉及用于分节(articulate)的外科 手术器械的腕机构。
【背景技术】
[0002] 机器人外科手术使用各种类型的医疗器械来执行微创外科外科手术程序，其最小 化对患者的健康组织的损伤。这种医疗器械可包括腕机构，从而允许医疗器械以不同的方 式和方向被远程地操控。例如，腕机构能够被使用在具有端部执行器(如外科手术刀、剪刀、 镊子、抓取器具，烧灼工具，灌洗工具、抽吸工具等等）的外科手术工具中。腕机构能够允许 这种端部执行器多范围的运动，从而允许操作者在操作空间有效地定位和使用端部执行 器。一些实施方式能够使用致动器和传送机构（如电缆），以允许对端部执行器的运动的远 程控制。
[0003]在一些医疗器械中，腕机构包括连接或保持在一起的多个联接的级（stages)，并 且多个联接的级能够相对于彼此移动，从而使附接的端部执行器能够运动。然而，这种腕机 构的成本和装配会是过度的。例如，一些系统可使用电缆以将多个腕联接级张紧和保持在 一起，从而需要精确和复杂的张紧和调整操作来装配。
[0004] 所需要的是用于外科手术器械的腕机构，该腕机构向外科手术器械端部执行器提 供充分的运动并且降低生产和装配成本。
【发明内容】
[0005] 本申请的实施方式涉及用于外科手术器械的腕机构。在一些实施方式中，外科手 术器械包括端部执行器和親接到端部执行器的单一的(unitary)腕机构，其中腕机构由单 件材料形成。腕机构向端部执行器提供至少一个自由度，并且包括联接在一起的多个联接 构件以及一个或更多挠曲件。挠曲件中的至少一个包括连接的多个节段的链。每个挠曲件 连接相关联的相邻联接构件，并且使相关联的联接构件能够相对于彼此旋转运动，以向端 部执行器提供相关联的自由度。
[0006] -个或更多实施方式能够提供附加特征。例如，每个联接构件能够是环形的，并且 在形状上大致是圆柱形的。联接构件能够被串联联接，并且每个圆柱形联接构件中的每个 纵向轴线在一个或更多挠曲件的未挠曲状态下能够是大致对准的。腕机构能够向端部执行 器提供至少两个自由度，其中自由度中的第一自由度围绕俯仰轴线，并且自由度中的第二 自由度围绕偏转轴线，该偏转轴线不平行于俯仰轴线且与延伸穿过腕机构的纵向轴线不平 行。相关联的联接构件中的每一个能够具有以远离连接的联接构件的方向渐缩的锥形端部 部分，从而允许相关联的联接构件之间的旋转运动。每个联接构件能够通过挠曲件中的至 少一个被连接到其它联接构件中的至少一个。挠曲件中的每一个能够耦接在两个相关联的 圆柱形联接构件的相对端侧之间。挠曲件中的每一个能够允许相关联的联接构件之间的围 绕旋转轴线的相对旋转运动，所述旋转轴线大致垂直于延伸穿过相关联的联接构件中的至 少一个的纵向轴线延伸。
[0007] 一个或更多挠曲件中的每一个能够提供弹簧力到由挠曲件连接的相关联的联接 构件。多个节段能够包括在S-模式中连接的线性节段。例如，两个挠曲件能够连接圆柱形联 接构件中每一个的纵向轴线的大致相对侧上的联接构件中的两个。腕机构能够包括耦接到 相关联的相邻联接构件之间的联接构件的至少一个止动构件，其中止动构件防止相关联的 联接构件之间的旋转运动超出预定的角度范围。例如，响应联接构件相对于彼此被旋转预 定量，止动构件能够被提供在一个联接构件上，并且能够接合相关联的联接构件的相对侧 端部中的接收凹陷部。
[0008] 外科手术器械能够进一步包括力传送元件和致动器，所述力传送元件耦接到腕机 构，从而通过以至少一个自由度旋转至少一个联接构件允许主动移动端部执行器，所述致 动器耦接到力传送元件。例如，力传送元件能够包括一个或更多电缆和/或用于电缆的引导 件。外科手术器械还能够包括耦接到腕机构的轴。一些实施方式能够包括管，该管沿轴向下 延伸通过腕机构，并延伸到端部执行器，其中管提供用于将材料移动到端部执行器或从端 部执行器移动材料的通道。
[0009] 在一些实施方式中，用于外科手术器械的腕机构包括联接在一起的多个联接构 件，以及一个或更多挠曲件。挠曲件中的至少一个包括连接的多个节段的链。每个挠曲件连 接相关联的相邻联接构件，并且使相关联的联接构件能够相对于彼此旋转运动，以向端部 执行器提供相关联的自由度。联接构件和挠曲件由单件材料形成，并且腕机构在腕机构的 端部之间提供至少一个自由度。在一些实施方式中，每个联接构件能够是环形的并且大致 是圆柱形的，并且挠曲件中的每一个能够允许相关联的联接构件之间的围绕旋转轴线的相 对旋转运动，所述旋转轴线大致垂直于延伸穿过相关联的联接构件中的至少一个的纵向轴 线延伸。一些实施方式能够提供多个节段作为在s-模式中连接的线性节段。
[0010] 在一些实施方式中，提供用于外科手术器械的腕机构的方法包括通过切割单件材 料的部分提供联接在一起的多个联接构件，以及通过切割单件材料的部分提供一个或更多 挠曲件。挠曲件中的至少一个包括连接的多个节段的链。每个挠曲件连接相关联的相邻联 接构件，并且使相关联的联接构件能够相对于彼此旋转运动，以向端部执行器提供相关联 的自由度。腕机构在腕机构的端部之间提供至少一个自由度。
[0011] 在一些实施方式中，用于外科手术器械的腕机构包括联接在一起的多个联接构 件，以及一个或更多挠曲件。每个挠曲件连接相关联的相邻联接构件，并且使相关联的联接 构件能够相对于彼此旋转运动，以向端部执行器提供相关联的自由度。至少一个止动构件 耦接到相关联的相邻联接构件之间的联接构件中的一个，其中止动构件防止相关联的联接 构件之间的旋转运动超出预定的角度范围。止动构件被提供在一个联接构件上，并且响应 于联接构件相对于彼此被旋转预定量，止动构件接合相关联的联接构件的相对侧端部中的 接收凹陷部。联接构件、至少一个止动构件以及挠曲件由单件材料形成，并且腕机构在腕机 构的端部之间提供至少一个自由度。
【附图说明】
[0012] 图1示出适用于本文描述的腕机构的一些实施方式的外科手术器械的示例实施方 式的透视图；
[0013] 图2示出包括一个或更多本文所描述的特征的腕机构的一个示例实施方式；
[0014] 图3示出包括一个或更多本文所描述的特征的腕机构的另一个示例实施方式；
[0015] 图4示出外科手术器械的示例部分的透视图，其包括图3中的腕机构、以及端部执 行器；
[00?6]图5A、图5B和图5C分别不出图4中不出的外科手术器械的部分的顶视图、侧视图以 及前视图；
[0017] 图6A和图6B分别示出图4中示出的在旋转位置的外科手术器械的部分的顶视图和 侧视图；
[0018] 图7A和图7B示出能够在本文所描述的腕机构中使用的示例挠曲件的视图；以及
[0019] 图8是类似于图7A和图7B中的挠曲件的挠曲件的另一个实施方式的示例。
【具体实施方式】
[0020] 本公开大体涉及外科手术器械，并且更具体地涉及用来执行外科手术(如机器人 外科手术）的外科手术器械中的腕联动装置（linkage)。在一些实施方式中，外科手术器械 包括端部执行器和耦接到端部执行器的单一的腕机构，其中腕机构由单件材料形成并且向 端部执行器提供至少一个自由度。腕机构包括联接在一起的多个联接构件和一个或更多挠 曲件。每个挠曲件连接相关联的相邻联接构件，并且使相关联的联接构件能够相对于彼此 旋转运动，以向端部执行器提供相关联的自由度。例如，联接构件能够大致是圆柱形的，并 且腕机构能够向端部执行器提供至少两个自由度，如围绕俯仰轴线和偏转轴线。挠曲能够 在相关联的联接构件的相对端侧之间被连接，并且在一些实施方式中，挠曲件能够包括在 S-模式中连接的线性节段的链。
[0021] 本文所描述的腕机构的特征允许外科手术器械向端部执行器提供一个或更多自 由度，同时显著降低成本。例如，腕机构由单件材料形成，因此大大地降低了装配在联动装 置中的单独制成的多个级的成本。腕机构的联接构件不需要与使用电缆或其它肌腱力传送 控制机构的一样精确的或一样尽可能多的张紧，因为张力没有将联接构件保持在一起。腕 机构材料的磨损特性允许在其部件强度或功能降低前腕机构的大量使用。此外，在一些实 施方式中，腕机构的成本能够足够低以使用一些一次性的外科手术器械，从而节省外科手 术程序的清洁成本。
[0022] 在本文的公开中，与零件(如机械机构、部件或部件组件）相关联的术语"柔性的" 和"挠曲"应该被广义的解释。在本质上，该术语是指零件能够被重复地弯曲并且被恢复到 初始形状，而不损害零件。由于材料特性，许多"刚性"对象具有轻微的固有弹性"弯曲"，尽 管这些对象不被认为如本文使用的术语描述那样"柔性的"。例如，短的、柔性的零件可充当 并且可被建模为单个机械约束(接合部），其在运动链中的两个联接件之间提供一个或更多 自由度(D0F)，尽管柔性零件本身可以是由几个耦接的联接件制成的运动链。本文所使用的 术语"平行的"、"垂直的"、"对准的"或以度数或其它单位的特定测量不需要是精确的，并且 能够包括典型的工程公差。
[0023] 图1是适用于本文描述的腕机构的一些实施方式的外科手术器械100的示例实施 方式的透视图。器械100是用于患者身上外科手术程序的微创外科手术器械的示例。手动地 和机器人操作的各种其它类型的外科手术器械能够替代地与本文所描述的腕机构一起使 用。在图1的示例中，外科手术器械100包括近端机构102、伸长轴104、腕机构106以及端部执 行器108。
[0024] 在一些实施方式中，近端单元102能够可移除地连接到外科手术机器人操纵器臂。 这种操纵器臂的一个示例是从加利福尼亚州桑尼维尔的直观外科手术公司（Intuitive Surgical，Inc .of Sunnyvale，Calif.)购买到的达芬奇? (daVinci? )外科手术系统器械 操纵器臂。近端单元102中的部件能够起力传送机构的作用，以接收来自外科手术机器人操 纵器远程随动致动力，并且继而重新导向接收的力以操作器械100的部件，如改变腕104的 定向，以及操作近端单元102中的其它部件。在一些示例实施方式中，近端单元102接收来自 其相关联的机器人操纵器的多个分开的致动输入，例如，其中致动输入的数量取决于要被 控制的器械100特征的数量。在另一些示例中，近端单元102能够包括一个或更多马达或操 作相关联的器械100特征的其它致动器，并且这个(些）马达而不是外部致动器提供力以操 作相关联的特征。一些器械特征能够包括腕机构104的俯仰控制和偏转控制，以控制端部执 行器108的俯仰定向和偏转定向。一些实施方式也能够控制其它器械特征，如轴104的辊、腕 机构106以及端部执行器108,输送通过轴104并输送出端部执行器108的材料的输出（例如， 液体或其它流体），由端部执行器108提供的抽吸力，以及/或者多个其它端部执行器功能中 的任何一个(例如，打开抓取器的夹钳，移动刀片等）。
[0025] 在其它实施方式中，近端单元102能够连接到允许器械100特征的控制的不同类型 的设备，或者单元102能够由操作者手动地操作。例如，提供在单元102上(或不同的连接的 设备上)的控制能够允许操作者手动地控制腕机构106和端部执行器108的定向。
[0026] 伸长轴104将近端