[发明专利]用于独立转动构件中的平行驱动轴的电动机接口

说明书

相关申请的交叉引用

根据美国法典U.S.C.119(e)第35条，本申请要求美国专利申请No.61/260,919（于2009年11月13日提交；标题为“Motor Interface For Parallel Drive shafts Within An Independent Rotating Member”）的权益，将结合至此以供参考。本申请还涉及：美国专利申请No.xx/xxx,xxx（同时提交的；标题为“Wrist Articulation By Linked Pull Rods”）[律师卷号：ISRG 02320/US]、美国专利申请No.xx/xxx,xxx（同时提交的；标题为“Double Universal Joint”）[律师卷号：ISRG 02340/US]、美国专利申请No.xx/xxx,xxx（同时提交的；标题为“Surgical Tool Containing Two Degree of Freedom Wrist”）[律师卷号：ISRG 02350/US]、以及美国专利申请No.xx/xxx,xxx（同时提交的；标题为“End Effector With Redundant Closing Mechanisms”）[律师卷号：ISRG 02330/US]，所有这些申请都结合在此以供参考。

技术领域

背景技术

微创手术技术的目的是减少在诊断或手术期间损害的外部组织的数量，由此减少病人的恢复时间、不适以及有害的副作用。因此，使用微创手术技术可以显著地缩短标准手术的平均住院期。而且使用微创手术还可以减少病人的恢复时间、病人不适感、手术副作用以及脱离工作的时间。

微创手术的常见形式是内窥镜检查，并且内窥镜检查的常见形式是腹腔镜检查，这是在腹腔内部的微创检查和手术。在标准的腹腔镜手术中，病人的腹部被吹入气体，并且插管套穿过小的（约半英寸或更小）切口以提供腹腔镜仪器的进入端口。

腹腔镜手术器械一般包括用于查看手术区的内窥镜（例如，腹腔镜）和用于在手术部位工作的工具。这些工作工具通常类似于在常规（开放式）手术中使用的工具，除了每个工具的工作末端或末端执行器通过延伸管（也称为，例如器械轴或主轴）与其手柄隔开。该末端执行器可以包括例如：夹具、抓握器、剪刀、订合器、烧灼工具、线性切割器或持针器。

为了进行手术程序，外科医生将工作工具穿过多个插管套到达内部手术部位并从腹部外面操纵它们。外科医生从监视器查看程序，该监视器显示从内窥镜获取的手术部位的图像。类似的内窥镜技术用于例如关节镜检查、腹膜后腔镜检查、盆腔镜检查、肾镜检查、膀胱镜检查、脑池内视镜检查（cisternoscopy）、窦镜检查、子宫镜检查、尿道镜检查等等。

微创远程手术机器人系统正发展为增加在内部手术部位上工作时外科医生的灵活性，以及允许外科医生从远程位置（无菌场所外）对病人进行手术。在一个远程手术系统中，通常在控制台上给外科医生提供手术部位的图像。在适当的查看器或显示器上查看手术部位的三维图像时，外科医生通过操纵该控制台的主要输入或控制装置而对病人进行手术程序。每个主要输入装置都控制了机械伺服式致动/铰接的手术器械的移动。在手术程序中，该远程手术系统可以响应于这些主要输入装置的操纵而对具有末端执行器的多种手术器械或工具提供机械致动和控制，这些末端执行器为外科医生执行不同的功能，例如，保持或驱动针、抓握血管、解剖组织或类似功能。

这些末端执行器的操纵和控制是机器人手术系统的一个特别有益的方面。出于这个原因，希望提供这样的手术工具，该手术工具包括多个机构，这些机构提供末端执行器的三个旋转运动度以模仿外科医生腕部的自然动作。这样的机构应该被适当地定制以便用于微创手术程序中，并且在设计上相对简单以便减少可能的故障点。此外，这样的机构应该提供足够的移动范围以允许在多种位置操纵末端执行器。

非机器人线性夹紧、切割和订合装置已经被用在许多不同的手术程序中。例如，这一装置可以被用来从胃肠道切除癌组织或异常组织。遗憾的是，包括已知的线性夹紧、切割和订合装置在内的许多已知的手术装置通常具有可能难以在病人体内操作的相对夹爪。对于具有在病人体内可操作的相对夹爪的已知装置，这样的装置可能在某些手术应用（例如，组织夹紧、组织订合、组织切割等等）中没有产生足够的夹紧力，这可能降低手术装置的有效性。

因此，认为存在着对手术末端执行器的可操作性的改进的需求，特别是就微创手术而言。此外，认为存在着对于具有高致动力（例如高的夹紧力）的手术末端执行器的需要。

发明内容