[发明专利]多线缆医疗器械

说明书

一种医疗器械包括分别围绕输入主轴缠绕并连接以致动器械轴结构的自由度的线缆对。这些线缆可以被连接以使得旋转输入主轴将致动相应的自由度。器械中的第一滑轮可以接收来自输入主轴的第一线缆并使第一线缆朝向器械轴重新定向，并且第二滑轮可以接收来自输入主轴的第二线缆并使第二线缆朝向器械轴重新定向。在一种配置中，第一和第二滑轮分别安装在第一和第二水平面上，并且第二滑轮使第二线缆重新定向为通过第一水平面。附加地或替代地，一个水平面的线缆可以交叉，而另一水平面的线缆不交叉。

相关申请

本专利申请要求2016年7月14日提交的题为“MULTI-CABLE MEDICAL INSTRUMENT”的美国临时专利申请第62/362,431号的优先权和申请日权益，该临时专利申请通过引用以其整体并入本文。

背景技术

诸如用于微创医疗程序的机器人控制的器械通常在延伸的器械杆的远端处使用工具或末端执行器或其他操纵元件。(如本文所用，术语“机器人”或“自动地”等包括遥控操作或遥控机器人方面。)器械轴和远侧工具一般具有小直径，通常小于1厘米，以最小化插入器械所需的切口或自然孔口的大小。因此，远侧工具通常经由在远侧工具和传动装置(有时被称为器械的后端机构)之间延伸的细驱动构件(例如，肌腱或杆)远程操作或致动。可更换器械的后端机构一般被配置成可移除地耦接到机器人的对接端口中的致动器(例如，马达组)。然后，机器人可以控制致动器并通过后端机构将力施加到驱动构件并且通过驱动构件将力施加到器械的远侧工具。

具有多个运动自由度的医疗器械通常需要许多驱动构件，并且适应从机器人的对接端口的布局到器械轴中的驱动构件的布局的过渡的后端机构可能是复杂且难以组装的。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种医疗器械可以提供致动线缆的有效布线和用于复杂医疗器械的相对简单的组装过程。

一种具体实施方式提供一种医疗器械，其包括底架、安装在底架中的输入主轴、围绕输入主轴缠绕的上部线缆和下部线缆，以及从底架延伸并包括提供多个运动自由度的机械结构的器械轴。上部线缆和下部线缆可以连接到机械结构，使得输入主轴的旋转致动相应的自由度。下滑轮可以安装在第一水平面处，以接收来自输入主轴的下部线缆，并使下部线缆朝向器械轴重新定向。上滑轮可以安装在第二水平面处，以接收来自输入主轴的上部线缆，并使上部线缆通过第一水平面并朝向器械轴重新定向。

另一具体实施方式是一种用于组装医疗器械的方法。该方法可以包括：将下滑轮安装在医疗器械的底架的第一部件上；从医疗器械的器械轴经过下滑轮供应下部线缆；将底架的第二部件附接到第一部件，使得下部线缆的至少一些部分位于下滑轮和第二部件之间；将上滑轮安装就位以使得第二部件位于上滑轮和下滑轮之间；以及从器械轴经过上滑轮供应上部线缆。

又一个具体实施方式是一种医疗器械，其包括输入主轴、分别围绕输入主轴缠绕的下部线缆、分别围绕输入主轴缠绕的上部线缆，以及从输入主轴安装于其中的底架延伸的器械轴。器械轴上的机械结构具有多个运动自由度，并且上部线缆和下部线缆连接到该结构，使得输入主轴的旋转分别致动自由度。下部线缆或上部线缆可以在输入主轴和器械轴之间延伸而不交叉，并且其他上部线缆或下部线缆的路径在输入主轴和器械轴之间交叉。在一组线缆中的交叉可以允许围绕相同输入主轴缠绕的上部线缆和下部线缆被更有效地朝向器械轴的中心轴线的相对侧上的位置定向，这可以提高机械结构的致动的机械效率。

附图说明

图1示出了采用可移除器械的医疗系统的实施方式。

图2A和图2B示出了医疗器械的示例实施方式的侧视图和俯视图。

图3示出了医疗器械的后端机构的示例实施方式中的线缆布线。

图4是示出相对于医疗器械的后端机构的示例实施方式中的底架和其他结构的线缆布线的横截面图。

图5是包括具有多件式底架的后端机构的医疗器械的实施方式的展开图。