密封多個外科手術(shù)器械的制作方法
【專利說明】密封多個外科手術(shù)器械
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]該申請權(quán)利要求2013年3月15日提交的美國臨時申請?zhí)?1/800，632和2014年3月14日提交的美國非臨時申請?zhí)?4/211,603 ;2013年3月15日提交的美國臨時申請?zhí)?1/801,081和2014年3月14日提交的美國非臨時申請?zhí)?4/211，713 ;2013年3月15日提交的美國臨時申請?zhí)?1/801，408和2014年3月14日提交的美國非臨時申請?zhí)?4/211,907 ;2013年3月15日提交的美國臨時申請?zhí)?1/801，728和2014年3月14日提交的美國非臨時申請?zhí)?4/212,067 ;以及2013年3月15日提交的美國臨時申請?zhí)?1/801，995和2014年3月14日提交的美國非臨時申請?zhí)?4/212，188的優(yōu)先權(quán)，所有這些以其全部通過引用被并入本文。
[0003]背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及遠(yuǎn)程操縱的機(jī)器人外科手術(shù)，并且，特別地，涉及單個套管中密封多個外科手術(shù)器械。
[0005]相關(guān)技術(shù)的討論
[0006]微創(chuàng)外科手術(shù)(MIS)(例如，內(nèi)窺鏡檢查、腹腔鏡檢查、胸腔鏡檢查、膀胱鏡檢查等)允許患者通過利用攝像機(jī)和一個或多個導(dǎo)入至內(nèi)部外科手術(shù)部位的細(xì)長外科手術(shù)器械通過小切口進(jìn)行手術(shù)。外科手術(shù)部位常常包括體腔，如患者的腹部。體腔可任選地利用透明流體如吹入氣體，通常0)2而膨脹。在傳統(tǒng)的微創(chuàng)外科手術(shù)中，外科醫(yī)生通過利用細(xì)長外科手術(shù)器械的手致動的末端執(zhí)行器，同時觀察視頻監(jiān)視器上的外科手術(shù)部位來操作組織。
[0007]一個或多個套管可經(jīng)過小(通常7cm或更小)切口或天然身體孔口以為微創(chuàng)(例如，內(nèi)窺鏡檢查、腹腔鏡檢查等)外科手術(shù)器械，包括攝像機(jī)器械(例如，內(nèi)窺鏡、腹腔鏡等)提供進(jìn)入端口。外科醫(yī)生能通過操作來自身體外部的外科手術(shù)器械同時用攝像機(jī)器械提供的圖像觀察在內(nèi)部外科手術(shù)部位的器械末端執(zhí)行器而進(jìn)行外科手術(shù)。
[0008]通常為微創(chuàng)外科手術(shù)程序提供若干套管。通常，每個套管將為單個外科手術(shù)或攝像機(jī)器械提供對外科手術(shù)部位的進(jìn)入。例如，可提供四個套管，一個套管用于導(dǎo)入攝像機(jī)器械，剩下的三個套管用于導(dǎo)入外科手術(shù)器械。進(jìn)入外科手術(shù)部位的兩個或多個單獨(dú)進(jìn)入點(diǎn)的使用可被認(rèn)為是〃多端口 〃微創(chuàng)外科手術(shù)。雖然放置套管必需的小切口較開放手術(shù)必需的切口具有較小的創(chuàng)傷，但是每個切口仍然代表對患者的創(chuàng)傷。
[0009]在甚至進(jìn)一步減小微創(chuàng)外科手術(shù)的創(chuàng)傷的努力中，正在開發(fā)技術(shù)以允許只利用單個進(jìn)入端口進(jìn)入身體，如單個切口或單個天然身體孔口的微創(chuàng)外科手術(shù)。該進(jìn)入可通過利用能適應(yīng)外科手術(shù)需要的所有器械的稍微較大的套管而實(shí)現(xiàn)。通過單個切口或天然孔口進(jìn)行的微創(chuàng)外科手術(shù)可被稱作單端口進(jìn)入(SPA)外科手術(shù)。提供單個端口的單個套管可通過身體孔口或通過切口而導(dǎo)入。
[0010]如果多個外科手術(shù)器械和/或攝像機(jī)器械要通過單個套管導(dǎo)入外科手術(shù)部位，那么操縱套管內(nèi)的器械可變得困難。期望使用盡可能小的套管，與將經(jīng)過套管的器械大小一致。這可使得難以導(dǎo)入必需的器械和保持器械必需的運(yùn)動性以及當(dāng)各種器械插入和從套管移除時及在外科手術(shù)期間的器械使用期間防止吹入氣體通過進(jìn)入端口漏出。
[0011]因此，存在開發(fā)更好和更有效的進(jìn)入外科手術(shù)區(qū)域的系統(tǒng)的需求。
[0012]概述
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供套管密封件。套管密封件可以是交叉狹縫密封件(cross-slit seal)。交叉狹縫密封件可包括側(cè)壁，側(cè)壁包括折疊的側(cè)壁；狹縫，當(dāng)交叉狹縫密封件處于關(guān)閉位置時狹縫由折疊的側(cè)壁形成；和在狹縫處的凹形端面。
[0014]在一些實(shí)施方式中，交叉狹縫密封件可包括側(cè)壁，側(cè)壁包括折疊的側(cè)壁；狹縫，當(dāng)交叉狹縫密封件處于關(guān)閉位置時狹縫由折疊的側(cè)壁形成；和在側(cè)壁中形成的肋條，其嚙合套管內(nèi)壁。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供套管帽。根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施方式的套管帽包括器械引導(dǎo)附件機(jī)構(gòu)(attachment);套管附件機(jī)構(gòu)；和捕獲在器械引導(dǎo)附件機(jī)構(gòu)和套管附件機(jī)構(gòu)之間的密封件。
[0016]在一些實(shí)施方式中，套管帽可包括蓋；鎖緊環(huán)；基底；和捕獲在蓋和基底之間的套管密封件。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供器械引導(dǎo)器。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的器械引導(dǎo)器包括通道部分，通道部分包括外科手術(shù)器械可插入通過的多個通道；機(jī)械地固定到通道部分的下部，下部包括門以密封通道中的每個；上部，上部與下部機(jī)械地連接并包括引導(dǎo)器械進(jìn)入多個通道的漏斗；和在上部和下部之間固定的一個或多個密封件，密封件(或多個)具有對應(yīng)于通道的開口并且當(dāng)門關(guān)閉時對門進(jìn)行密封，以及當(dāng)外科手術(shù)器械插入進(jìn)通道時對外科手術(shù)器械進(jìn)行密封。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供器械密封件。根據(jù)一些實(shí)施方式的器械密封件包括密封件體，其可捕獲在器械引導(dǎo)器的上部和下部之間；和密封件體中的開口，其與器械引導(dǎo)器上的通道對齊，其中密封件體對下部中的門和插入通過開口的器械軸密封。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供門機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的門機(jī)構(gòu)包括門，門包括密封部分、與密封部分連接的臂和與臂連接的樞軸部分，門圍繞在樞軸部分處的樞軸軸線旋轉(zhuǎn)；和桿，桿嚙合在樞軸部分處的門使得當(dāng)嚙合時桿打開門但是當(dāng)門未用桿而打開時不受影響。
[0020]這些和其它實(shí)施方式針對下面的圖在下面進(jìn)一步討論。
[0021]附圖簡述
[0022]圖1顯示單端口遠(yuǎn)程操縱的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的組件。
[0023]圖2A、2B、2C和2D顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的進(jìn)入端口。
[0024]圖3A和3B顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的緊塞具(obturator)的利用。
[0025]圖4A顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的套管帽。
[0026]圖4B-4E顯示可以與許多套管一起使用的交叉狹縫密封件的一些實(shí)施方式的方面。
[0027]圖4F-4J顯示可以與許多套管一起使用的交叉狹縫密封件的一些實(shí)施方式。
[0028]圖4K-40顯示可以與許多套管一起使用的交叉狹縫密封件的一些實(shí)施方式。
[0029]圖4P-4R顯示如圖4D中所顯示的組裝的套管帽和密封件的實(shí)施方式。
[0030]圖4S和4T顯示組裝的套管帽和密封件插入進(jìn)套管。
[0031]圖4U和4V顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的具有插入的套管帽和密封件的套管的橫斷面。
[0032]圖5Α顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式與帽連接的器械引導(dǎo)器。
[0033]圖5Β-5Ε顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的器械引導(dǎo)器。
[0034]圖6Α和6Β顯示器械引導(dǎo)器的通道部分的實(shí)施方式的橫斷面。
[0035]圖7Α和7Β顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的器械密封件。
[0036]圖7C、7D和7E顯示如圖7A所示的器械密封件和該器械密封件的某些橫斷面。
[0037]圖7F和7G顯示如圖7A所示的器械密封件的頂部和底部透視圖。
[0038]圖7H和71顯示器械密封件的實(shí)施方式。
[0039]圖7J和7K顯示器械密封件的另一個實(shí)施方式。
[0040]圖7L和7M顯不器械密封件的另一個實(shí)施方式。
[0041]圖7N和70顯不器械密封件的另一個實(shí)施方式。
[0042]圖8A-8D顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的門機(jī)構(gòu)。
[0043]圖9A和9B顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式密封件角度和門中門開放角度之間的關(guān)系O
[0044]圖9C和9D顯示門處于關(guān)閉位置的圖9A和9B的實(shí)施方式。
[0045]圖1OA和1B分別顯示外科手術(shù)器械與圖9C和9D顯示的門機(jī)構(gòu)的相互作用。
[0046]詳細(xì)描述
[0047]在以下描述中，闡述具體細(xì)節(jié)描述本發(fā)明的一些實(shí)施方式。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下，一些實(shí)施方式也可被實(shí)施。本文公開的【具體實(shí)施方式】意為說明性的但不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到其它要素，雖然沒有在這里具體描述，但是也在該公開的范圍和精神內(nèi)。此外，為了避免以下描述中不必需的重復(fù)，與一個實(shí)施方式相關(guān)而顯示和描述的一個或多個特征可被并入其它實(shí)施方式，除非另外具體描述，除非一個或多個特征將使實(shí)施方式無功能，或除非特征中的兩個或多個提供相矛盾的功能。
[0048]進(jìn)一步，該描述的術(shù)語不意欲限制發(fā)明的范圍。例如，空間上相對的術(shù)語一一如〃在…之下〃、〃在…下面〃、〃下〃、〃在…上面〃、〃上〃、〃近側(cè)〃、〃遠(yuǎn)側(cè)〃、〃水平〃、〃垂直〃等一一可用于描述如圖中所顯示的一個要素或特征與另一個元素或特征的關(guān)系。這些空間上相對的術(shù)語意欲包括使用或操作中的裝置除圖中顯示的位置和定向外的不同位置和定向。例如，如果將圖中的裝置翻轉(zhuǎn)，那么如"在其它要素或特征下面"或"在其它要素或特征之下〃所描述的要素然后將〃在其它要素或特征上面〃或〃其它要素或特征之上〃。因此，示例的術(shù)語"在…下面"可包括上面和下面的位置和定向。裝置可被另外定向(旋轉(zhuǎn)90度或以其它的定向)并且本文使用的空間上相對的描述詞被相應(yīng)地解釋。同樣，沿著和圍繞各種軸的運(yùn)動的描述包括各種特定的裝置位置和定向。此外，單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”、“所述(the)”意欲也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外指出。并且，術(shù)語〃包括(comprises) 〃、〃包括(comprising) 〃、〃包括(includes) 〃等指定敘述的特征、步驟、操作、要素和/或組件的存在但是不排除一個或多個其它特征、步驟、操作、要素、組件、和/或組的存在或添加。描述為連接的組件可以是電或機(jī)械地直接連接，或它們可通過一個或多個中間組件間接連接。
[0049]圖1顯示利用用于遠(yuǎn)程機(jī)器人外科手術(shù)器械102、104、106的單個進(jìn)入端口 100而對患者110進(jìn)行的微創(chuàng)外科手術(shù)的圖畫視圖。單個進(jìn)入端口 100插入通過單個切口 112。通常三個或四個外科手術(shù)器械(顯示器械102、104和106)，包括攝像機(jī)器械，通過單個進(jìn)入端口 100導(dǎo)入。此外，將通常存在在或靠近單個進(jìn)入端口 100導(dǎo)入吸入氣體，如二氧化碳(CO2)的供應(yīng)。將理解單端口外科手術(shù)利用位于小量空間中的基本量的器械。
[0050]遠(yuǎn)程機(jī)器人外科手術(shù)器械102、104和106—一其可包括可提供外科手術(shù)部位圖像的攝像機(jī)器械和在外科手術(shù)部位處的其它器械一一每個連接于相應(yīng)的致動器，如致動器122、124、126和128中的一個。致動器122、124、126和128是伺服致動器，其允許外科醫(yī)生利用計(jì)算機(jī)介導(dǎo)的控制站120操作外科手術(shù)器械并且安裝在遠(yuǎn)程操縱的機(jī)器人140上。這些操作可包括諸如改變外科手術(shù)器械的末端執(zhí)行器(包括攝像機(jī))的位置和定向以及運(yùn)轉(zhuǎn)末端執(zhí)行器(如關(guān)閉夾爪以實(shí)施抓、切等)。這樣的外科手術(shù)器械的致動器控制可通過各種術(shù)語，如機(jī)器人外科手術(shù)或遠(yuǎn)程機(jī)器人提及。遠(yuǎn)程操縱的機(jī)器人140的致動器122、124、126和128可被支撐在單獨(dú)的結(jié)構(gòu)機(jī)器人臂上，機(jī)器人臂一旦被定位，就可相對于患者110被固定。在各種執(zhí)行中，當(dāng)外科醫(yī)生移動外科手術(shù)器械中的一個或多個時，支撐機(jī)器人臂可被手動定位，可由外科醫(yī)生定位，或可由系統(tǒng)自動定位。通過引用并入本文的美國專利申請?zhí)?2/855，452 (2010年8月12日提交；公開為US 2011/0282358 Al)顯示單端口機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的另外的示例性方面。
[0051]控制系統(tǒng)連接計(jì)算機(jī)介導(dǎo)的控制站120與機(jī)器人致動器122、124、126和128。這里"計(jì)算機(jī)"廣義地包括數(shù)據(jù)處理單元，其合并存儲器和加法或邏輯功能，如算術(shù)邏輯單元，其是可編程的以進(jìn)行算術(shù)或邏輯操作。控制系統(tǒng)可使輸入裝置的運(yùn)動與它們連接的外科手術(shù)器械的運(yùn)動協(xié)調(diào)以便顯示給外科醫(yī)生的外科手術(shù)器械102、104、106的圖像呈現(xiàn)至少基本上與外科醫(yī)生手中的輸入裝置連接。進(jìn)一步水平的連接還將常常被提供以提高外科醫(yī)生使用外科手術(shù)器械102、104和106的靈巧和容易性。
[0052]計(jì)算機(jī)介導(dǎo)的控制站120可提供手操作的主控制器130，其允許通過傳輸信號，如電纜132