[发明专利]动力信号控制的手动铰接装置及使用方法

说明书

本申请要求2010年1月26日提交的美国临时申请No.61/298,317的优先权，此处以参引的方式将该申请的全部结合到本文中。

背景

本发明的领域

本发明的方面涉及信号控制的手动铰接装置及其使用方法。本发明的一个方面涉及一种用于在微创外科手术中使用的信号控制的手动铰接手术器械，其中，该器械中包括动力系统。

背景技术

在相关技术中已知腹腔镜外科学。然而，当前的腹腔镜外科器械典型地具有直的本体，该直的本体相当难于使用。尽管这种现有的腹腔镜外科器械可执行入侵式外科手术，但是该器械在拐角周围通常是难于使用的并且另外难于到达就位。而且，相关技术的铰接腹腔镜外科器械典型地利用缆线和液压管线来操作器械的外科尖端。在减小了现有腹腔镜外科器械的尺寸时，同样典型地缩小了其中所使用的液压管线的尺寸。然而，当液压管线的尺寸缩小时，用手促使液压流体穿过液压管线变得更加难以实现。而且，如果外科医生正从远处或相对于患者于远程位置处控制体内的手术器械，则液压管线会是相对较长的，并且由此用手促使液体穿过液压管线会变得难以实现。

由此，在延长的外科手术期间，和/或在外科医生相对于该器械和患者处于远程位置处的情况下，外科医生会经受手疲劳。

发明内容

尽管接下来对本发明的在示例性的执行方案中描述了外科手术的方面进行了讨论，但应当了解的是，根据本发明的变型的环境不限于外科手术，并且本发明的方面可用在多种其它的执行方案中。例如，本发明的方面可用于制造、建筑、装配线、危险材料的操作和处置、水下操纵、处理高温材料、或用户可远离正被操作的物体或当操作机械装置时可能经受疲劳的任何其它适合的环境中。

本发明的方面通过提供用于移动手动铰接装置的动力来辅助诸如外科医生或其它从业医生之类的用户操纵该装置，由此减小或消除用户提供移动该装置所需的所有力的需求。本发明的其它方面允许利用直径狭窄的液压管和其它功能元件。

附图说明

在下文中将结合附图描述所公开的方面，提供附图以图示但不限制所公开的方面，其中，相同的附图标记指代相同的元件，其中：

图1是根据本发明的一方面的信号控制的手动铰接装置的示意图；

图2是根据本发明的另一方面的压力控制的手动铰接装置的示意图；

图3是根据本发明的另一方面的机械控制的手动铰接装置的示意图；

图4是可根据本发明的方面使用的液压系统的示意图；

图5是与本发明的一方面一起使用的比例-积分-微分（PID）算法的示例图；

图6是与本发明的另一方面一起使用的PID算法的示例图；

图7是根据本发明的方面使用的操纵器的外形的立体图；

图8是根据本发明的一方面使用的操纵器的外形的立体图；以及

图9是根据本发明的方面使用的远程功能端的立体图；以及

图10呈现了用于根据本发明的方面使用的多种硬件部件和其它特征的示例性系统框图。

具体实施方式

现在将于此参考附图更加充分地描述本发明的方面，在附图中将示出其变型。然而，本发明的方面可以以许多不同的形式来实现并且不应被视作限制于于此阐述的变型；而是，提供了变型，使得本公开在说明性的执行方案中将是详尽和完整的，并且本公开将其范围充分地传达给所属领域技术人员。

除非另外进行说明，于此使用的所有技术术语和科学术语的含义与本发明的方面所属的领域的普通技术人员通常理解的含义相同。于此提供的方法和示例仅是说明性的并且被确定为不是限制性的。

现在转向图1，所图示的是根据本发明的方面的信号控制的手动铰接系统1的代表性视图。系统1包括输入装置102，该输入装置102接收一个或更多个用户主输入以便指示次级部分122执行工作。系统1另外包括控制部分106，该控制部分106参与将用户主输入传递至次级部分122，并且结合由输入装置102接收的用户主输入另外提供动力辅助以至少部分地驱动该次级部分122。系统1还可包括视频监控器134，该视频监控器134可操作地连接于摄像机136，以便提供正由功能端132执行的工作的图像。