[发明专利]具有柔线布设的可关节运动的医疗装置

说明书

一种可关节运动的医疗装置，包括连杆、传递构件、工具构件和非驱动线。工具构件具有可移动地联接至传递构件的基部和被配置为接合靶组织的接触部分。传递构件可旋转地联接至连杆，以与工具构件一起相对于连杆从第一取向旋转到第二取向。非驱动线具有联接至能量源的第一端部，联接至工具构件接触部分的第二端部以及在第一端部与第二端部之间的中心部分，该中心部分包括设置在限定在工具构件的基部、连杆的远侧部分或传递构件内的空腔内的过渡部分，该过渡部分在处于第一取向时具有紧凑的第一构型，在处于第二取向时具有展开的第二构型。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有美国临时申请序列号62/655,496(2018年4月10日提交)(题为“具有柔线布设的可关节运动的医疗装置”)的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的实施例涉及抓握工具，更具体地涉及医疗装置，并且还更具体地涉及内窥镜工具。更具体地，本文描述的实施例涉及包括在例如手术应用中使用的可关节运动的装置中柔性布设的一根或多根非驱动线的可关节运动的医疗装置。

背景技术

用于微创外科手术(MIS)的已知技术采用器械来操纵组织，该器械可以手动控制，也可以经由计算机辅助的远程操作来控制。许多已知的MIS器械包括治疗或诊断性末端执行器(例如，钳子、切割工具或烧灼工具)，该末端执行器安装在延伸部(在本文中也称为主管或轴)的远端处的腕机构上。在MIS手术中，可以将末端执行器、腕机构和主管的远端插入患者的小切口或自然孔口中，以将末端执行器放置在患者体内的工作部位处。可选的腕机构可用于改变末端执行器相对于主管的取向，以在工作部位执行期望的手术。已知的腕机构通常为末端执行器的运动提供期望的自由度(DOF)。例如，对于镊子或其他抓握工具，已知的腕机构通常能够相对于主管改变末端执行器的俯仰和偏转。腕可以可选地为末端执行器提供侧倾(roll)自由度，或者可以通过滚动主管来实现侧倾自由度。末端执行器可以可选地具有其他机械自由度，诸如抓握或刀片运动。在某些情况下，腕和末端执行器机械自由度可以结合使用。例如，美国专利号5,792,135(1997年5月16日提交)公开了一种机构，在该机构中腕和末端执行器抓握自由度结合在一起。

为了使腕机构和末端执行器能够进行期望的运动，已知的器械包括张力构件(例如，缆线、缆线/海波管组合、张力带)，该张力构件穿过器械的主管延伸并将腕机构连接至变速器或致动器(在本文中也称为后端机构)。后端机构移动缆线以操作腕机构。对于计算机辅助系统，后端机构为电机驱动的，并且能够可操作地联接至处理系统，以为临床用户(例如外科医生)提供用户界面以控制器械。

患者受益于不断努力改善MIS方法和工具的有效性。例如，减小主管和腕机构的尺寸和/或操作占地面积可允许较小的进入切口并减少手术部位的空间需求，从而减少手术的负面影响，诸如疼痛、疤痕和不良的愈合时间。但是，生产实现微创手术的临床期望功能的小型医疗器械可能具有挑战性。具体地，通过“按比例缩小”部件来简单地减小已知腕机构的尺寸将不会产生有效的解决方案，因为所需的部件和材料特性不会按比例缩放。例如，腕机构的有效实施方案可能很复杂，因为必须小心地使缆线穿过腕机构布设，以在腕机构的整个运动范围内保持缆线张力，并使一个旋转轴线对另一个旋转轴线的相互作用(或联接效应)最小化。此外，通常需要滑轮和/或轮廓表面以减小缆线摩擦，这延长了器械寿命并允许在没有施加到腕机构中的缆线或其他结构的过多的力的情况下操作。由较小的结构(包括缆线和腕机构的其他部件)引起的局部力增大会导致在储存和使用过程中缆线出现不希望的加长(例如，“拉伸”或“蠕变”)、缩短缆线寿命等情况。