[发明专利]内窥镜手术机器人

说明书

本文公开了手术机器人，尤其是用于在患者身体器官内进行操作的医疗器械的灌注和抽吸循环系统。还提供了使用它们的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月29日提交的美国临时申请第62/967,176号的优先权并要求其权益，全文以参见的方式纳入本文。

技术领域

本公开总体上涉及手术机器人，尤其涉及在患者身体器官内的医疗器械的灌注和抽吸泵系统。

背景技术

肾结石是影响所有年龄段的男性和女性的常见疾病。全世界肾结石的发病率每年增长约10％。结石形成的概率在沙特阿拉伯为20.1％，在美国为13％。肾结石10年内复发率可达80％～90％。经皮肾镜取石术(PCNL)是手术治疗大型肾结石或对其他治疗方式有抵抗力的结石的首选技术。PCNL也可以替代逆行肾内手术(RIRS)治疗10mm至20mm之间的结石，因为单次手术可获得更好的结石清除率。PCNL也是治疗输尿管近端嵌顿结石和有症状的肾盏憩室结石的主要选择。

经皮肾镜取石术(PCNL)是一种医疗程序，允许医生移除患者的肾结石或输尿管结石，这些结石太大(超过20mm)或太复杂，无法进行其他形式的结石治疗，如冲击波碎石术或输尿管镜检查。肾结石是由于尿液中的化学物质结晶而在尿路形成的，PCNL是大型复杂肾结石的标准程序。在医疗程序期间，在患者的侧面区域做一个1cm的小切口，并在X射线或超声波引导下通过切口将鞘放置到肾脏中。然后，称为经皮肾镜的小望远镜穿过鞘，医生在整个操作中握住望远镜，以便观察结石，将其破碎，并将其从体内取出。如果有必要，可以使用激光或其他称为碎石机的设备来破碎结石，然后将其移除。在医疗程序期间，患者通常以俯卧或仰卧的姿势麻醉。

常规的PCNL程序通常包括高压力冲洗方法，该方法允许冲洗流体将结石或结石碎片冲洗出患者的身体，并为医生执行医疗程序保持足够的视觉清晰度。冲洗流体的压力水平由医生使用压力泵装置预先设定。冲洗流体由压力泵装置泵送，通过经皮肾镜进入患者的肾脏，然后通过经皮肾镜和鞘之间的空间从患者的身体流出至开放式废弃物收集器。通常，用5％的盐水作为冲洗流体。

除了上述的方法，例如高压力冲洗方法之外，可以使用各种机械装置来帮助外科手术。例如，各种碎石设备的发展和钬激光的引入提高了碎石和清除结石的效率。在PCNL医疗程序期间，可以使用碎石机或激光来破碎肾结石，然后将其移除。

然而，即使在使用现有方法(例如，高压力冲洗方法)和使用现有医疗设备(例如，碎石设备和钬激光)时，以前的肾结石清除技术仍然存在挑战。作为一个示例，高压力冲洗方法不能有效地管理患者器官的内部压力，因为它在医疗程序期间仅预先设定患者身体外部的恒定压力水平，而没有内部压力测量或控制。PCNL通常在高压力下进行，以保持医生的视觉清晰度，高压力冲洗方法引起的肾盂压力升高可能通过肾盂静脉回流传播感染。此外，结石碎片在离开患者身体的过程中可能会卡在经皮肾镜和鞘之间，并在医疗程序中阻碍冲洗流体的流出。结果是，患者肾脏内部的压力水平急剧增加。由于不能测量或控制患者肾脏内部的压力，可能会发生并发症，比如术后出血、组织损伤、附近器官或结构损伤以及尿路败血症，死亡率为20％～42％。然而，压力降低会阻碍观察并增加出血。医生可能不得不停止医疗程序，考虑到患者对高压力冲洗的耐受性。结果是，结石清除率低，导致患者术后肾结石形成。

此外，在整个PCNL程序中，医生必须在不休息的情况下手持经皮肾镜。通常，PCNL程序的长度是三到四个小时，在极端情况下，当患者有大的或复杂的肾结石时，可能超过五个小时。结果是，由于长时间的操作、患者的器官处于高压力下以及由于手握经皮肾镜的医生的潜在疲劳，手术风险(例如，并发症、出血和器官损伤)很高。

因此，需要改进在医疗程序期间为了患者身体内部压力管理的技术，并且需要改进为了更安全和有效地移除结石的技术。

发明内容

本文在一个方面提供了一种内窥镜手术机器人系统，该系统包括：