專利名稱：帶有具模仿功能的端部執(zhí)行器的外科緊固件和切割器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明廣泛涉及用于控制外科裝置工作端的運(yùn)動(dòng)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
內(nèi)窺鏡外科器械通常優(yōu)于傳統(tǒng)的開放式外科裝置，因?yàn)槭褂锰烊豢卓谝子诳s短術(shù)后康復(fù)時(shí)間并減少并發(fā)癥。因此，適用于將工具的工作端通過天然孔口精確設(shè)置在所需的手術(shù)部位的內(nèi)窺鏡外科器械的領(lǐng)域得到極大的發(fā)展。這些工具可被用于以多種方式接合和/或治療組織，以達(dá)到診斷或治療效果。
內(nèi)窺鏡醫(yī)生需要裝置的軸是柔性的，同時(shí)還允許工作端能夠進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，以便相對(duì)于組織成角度地定向工作端，并且需要裝置的軸在一些情況下被致動(dòng)以便擊發(fā)或者使工作端運(yùn)動(dòng)。由于使用柔性軸以及內(nèi)窺鏡器械的尺寸限制，對(duì)于內(nèi)窺鏡裝置的工作端的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和致動(dòng)的控制的集成趨于復(fù)雜。一般而言，控制運(yùn)動(dòng)都作為縱向平移經(jīng)過軸傳輸，這可能與軸的柔性相互干擾。還需要將使工作端進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和/或致動(dòng)所需的力降低到所有或者絕大多數(shù)醫(yī)生可操作的水平。降低擊發(fā)力的一種已知的解決辦法是使用電動(dòng)馬達(dá)。但是，醫(yī)生通常優(yōu)選感受來自工作端的反饋來確保端部執(zhí)行器的正確操作。在現(xiàn)有馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置中用戶反饋效果不能很好實(shí)現(xiàn)。
因此，對(duì)于控制內(nèi)窺鏡外科裝置工作端的運(yùn)動(dòng)而言需要改進(jìn)的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在一種實(shí)施方式中，提供了一種外科裝置，其具有帶近端和遠(yuǎn)端的細(xì)長軸，所述近端具有與其可動(dòng)地連接的手柄，所述遠(yuǎn)端具有從其上伸出的柔性頸。手柄和柔性頸可操作地連接，使手柄的運(yùn)動(dòng)有效地引起柔性頸在多個(gè)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。在一些示例性實(shí)施方式中，手柄的運(yùn)動(dòng)可被柔性頸模仿。裝置還可包括在手柄和柔性頸之間延伸并被構(gòu)造成將運(yùn)動(dòng)從手柄傳遞到柔性頸的致動(dòng)器。
裝置的手柄可具有多種構(gòu)造，但在一種實(shí)施方式中，手柄可適于相對(duì)于細(xì)長軸的近端進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。例如，手柄可通過接頭，例如球窩接頭、鉸接接頭或者撓曲接頭與細(xì)長軸的近端連接。裝置的致動(dòng)器還可具有多種構(gòu)造，在一種實(shí)施方式中致動(dòng)器可以是至少一根沿著細(xì)長軸的長度延伸的索。例如，裝置可包括多個(gè)沿著軸的長度延伸并且彼此圍繞致動(dòng)器的圓周等距離間隔設(shè)置的索。索被構(gòu)造成相對(duì)于細(xì)長軸滑動(dòng)并將張力施加到細(xì)長軸，引起至少一部分細(xì)長軸撓曲和彎曲。手柄和/或索還可任選地包括與其相關(guān)聯(lián)并被構(gòu)造成將手柄和/或索保持在固定位置中的鎖定機(jī)構(gòu)。在示例性實(shí)施方式中，當(dāng)其經(jīng)過彎曲的腔插入時(shí)，細(xì)長軸被構(gòu)造成被動(dòng)撓曲并彎曲。
細(xì)長軸還可具有多種構(gòu)造，但在一種實(shí)施方式中裝置可以是外科縫合器的形式，并且細(xì)長軸可包括與柔性頸的遠(yuǎn)端連接并適于接合組織并將至少一個(gè)緊固件輸送到被接合的組織中的端部執(zhí)行器。手柄和端部執(zhí)行器可被連接成使手柄的運(yùn)動(dòng)被端部執(zhí)行器模仿。例如，手柄可通過接頭，例如球窩接頭、鉸接接頭或者撓曲接頭與細(xì)長軸的近端連接，并且柔性頸可在端部執(zhí)行器上形成或者與其連接，允許端部執(zhí)行器按比例模仿手柄的運(yùn)動(dòng)。裝置還可包括在手柄和端部執(zhí)行器之間延伸并被構(gòu)造成從手柄向柔性頸傳遞運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器。例如，致動(dòng)器可以是多個(gè)沿著細(xì)長軸的長度延伸的索。索可以彼此圍繞致動(dòng)器的圓周等距離間隔設(shè)置。
在另一種實(shí)施方式中，裝置可以是輔助通道的形式并且細(xì)長軸可以是具有適于將工具容納在其中的內(nèi)腔的管的形式。從細(xì)長軸的遠(yuǎn)端延伸的柔性頸可被構(gòu)造成撓曲以定向通過細(xì)長管延伸的工具。柔性頸可具有多種構(gòu)造，但在一種實(shí)施方式中，它可以包括多個(gè)在其中形成的狹縫，以促進(jìn)其撓曲。狹縫可被構(gòu)造成使柔性頸撓曲到所需定向。例如，柔性頸可包括狹縫的遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域和狹縫的近側(cè)區(qū)域，狹縫可被構(gòu)造成使施加到柔性頸的張力將引起柔性頸在近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域彎曲。手柄可與細(xì)長管的近端連接，并且它可操作地與柔性頸關(guān)聯(lián)，使手柄的運(yùn)動(dòng)被柔性頸模仿。手柄還可具有多種構(gòu)造，在一種實(shí)施方式中手柄可包括固定構(gòu)件和適于相對(duì)于固定構(gòu)件進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)構(gòu)件。可動(dòng)構(gòu)件可通過接頭與固定構(gòu)件連接，例如球窩接頭、鉸接接頭或者撓曲接頭。使用時(shí)，輔助通道可被構(gòu)造成可松開放連接到內(nèi)窺鏡。例如，配合元件可在外表面的長度上形成或者沿著其延伸，用于與在適于容納內(nèi)窺鏡的套筒上形成的輔助配合元件配合。裝置還可包括在手柄和柔性頸之間延伸的致動(dòng)器。致動(dòng)器可被構(gòu)造成從手柄向柔性頸傳遞運(yùn)動(dòng)。在一些示例性實(shí)施方式中，致動(dòng)器是至少一根延著細(xì)長管的長度延伸的索的形式。在致動(dòng)器包括多根索時(shí)，索優(yōu)選彼此圍繞細(xì)長管的圓周等距離間隔設(shè)置。使用各種技術(shù)使索可沿著細(xì)長管延伸。例如，細(xì)長管可包括至少一個(gè)在其側(cè)壁中形成并沿著其長度延伸的腔，并且索可滑動(dòng)設(shè)置在腔中。裝置還可包括定位成與手柄和索中的至少一個(gè)接合的鎖定機(jī)構(gòu)，以將手柄和索鎖定在固定位置中。
本發(fā)明還提供了一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其具有構(gòu)造為圍繞內(nèi)窺鏡設(shè)置的細(xì)長套筒和可與細(xì)長套筒運(yùn)動(dòng)配合的輔助通道。輔助通道可具有、用于容納工具的在其近端和遠(yuǎn)端之間、穿過其間延伸的內(nèi)腔；在其遠(yuǎn)側(cè)部分上形成并由多個(gè)在其中形成的狹縫產(chǎn)生柔性的柔性部分；和至少一個(gè)與其近端連接并可操作地與柔性部分連接的手柄，使手柄被構(gòu)造成引起柔性部分在至少一個(gè)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。手柄通過至少一根索可操作地與柔性部分連接，并且手柄可被構(gòu)造成使索相對(duì)于輔助通道軸向運(yùn)動(dòng)，引起索將張力施加到輔助通道的柔性部分，使柔性部分在至少一個(gè)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。在一種實(shí)施方式中，裝置可包括被構(gòu)造成引起柔性部分在多個(gè)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的單個(gè)手柄。單個(gè)手柄可包括與輔助通道的近端連接的固定構(gòu)件和被構(gòu)造成相對(duì)于固定構(gòu)件進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)構(gòu)件。單個(gè)手柄和柔性部分可操作地連接，使單個(gè)手柄的運(yùn)送被柔性部分模仿。在另一種實(shí)施方式中，手柄可包括構(gòu)造成引起柔性部分在第一平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的第一構(gòu)件和構(gòu)造成起柔性部分在第二平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的第二構(gòu)件。特別是，手柄可包括與輔助通道連接的固定構(gòu)件，并且第一和第二構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地連接到固定構(gòu)件。裝置還包括與第一構(gòu)件連接并具有至少一個(gè)從其上延伸并與柔性部分連接的索的第一卷筒，和與第二構(gòu)件連接并具有至少一個(gè)從其上延伸并與柔性部分連接的索的第二卷筒。第一和第二構(gòu)件可有效地旋轉(zhuǎn)第一和第二卷筒，從而使索軸向運(yùn)動(dòng)，引起柔性部分進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
本文中所公開的外科裝置還可包括多個(gè)其它零件。例如，裝置可包括設(shè)置在細(xì)長軸遠(yuǎn)端上的光學(xué)圖像采集單元。光學(xué)圖像采集單元可適于在內(nèi)窺鏡手術(shù)期間采集圖像。圖像顯示屏可設(shè)置在裝置的近端部分上并適于與光學(xué)圖像采集單元通信以顯示采集的圖像。在其它實(shí)施方式中，裝置的端部執(zhí)行器可包括可拆卸設(shè)置在其中并包含多個(gè)用于縫合組織的釘?shù)南缓陀糜谇懈畋豢p合的組織的刀。
在其它方面，提供了一種手術(shù)方法，包括將細(xì)長軸插入體腔中以將與細(xì)長軸遠(yuǎn)端連接的柔性頸定位在待處理的組織附近，并使與細(xì)長軸近端樞轉(zhuǎn)連接的手柄運(yùn)動(dòng)，以引起柔性頸模仿手柄的運(yùn)動(dòng)。柔性頸可鏡像反映手柄的運(yùn)動(dòng)，或者柔性頸的運(yùn)動(dòng)可直接對(duì)應(yīng)于手柄的運(yùn)動(dòng)。在一些示例性實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)是成比例的。
在一種示例性實(shí)施方式中，與細(xì)長軸的遠(yuǎn)端連接的端部執(zhí)行器被定位在被緊固的組織附近，與細(xì)長軸的近端樞軸連接的手柄運(yùn)動(dòng)引起端部執(zhí)行器成比例地模仿手柄的運(yùn)動(dòng)。端部執(zhí)行器可反射手柄的運(yùn)動(dòng)，或者端部執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)可直接對(duì)應(yīng)于手柄的運(yùn)動(dòng)。在示例性實(shí)施方式中，手柄圍繞細(xì)長軸的近端可樞轉(zhuǎn)地進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，引起端部執(zhí)行器模仿手柄的運(yùn)動(dòng)。所述方法還包括將組織接合在端部執(zhí)行的相對(duì)鉗口之間，并從端部執(zhí)行器中將至少一個(gè)緊固件驅(qū)動(dòng)到組織中。組織可通過在手柄上形成的平移構(gòu)件從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置以關(guān)閉相對(duì)的鉗口被接合，并且緊固件可通過旋轉(zhuǎn)在手柄上形成的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件被擊發(fā)，以致動(dòng)設(shè)置在端部執(zhí)行器中的驅(qū)動(dòng)器機(jī)構(gòu)，引起驅(qū)動(dòng)器機(jī)構(gòu)將多個(gè)緊固件驅(qū)動(dòng)到組織中。在另一種實(shí)施方式中，在使平移構(gòu)件從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置之前，可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可被旋轉(zhuǎn)，使端部執(zhí)行器相對(duì)于柔性頸旋轉(zhuǎn)，而不致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器機(jī)構(gòu)。
在再一個(gè)方面，細(xì)長軸可以是輔助通道的形式，所述輔助通道可滑動(dòng)配合到在體腔中設(shè)置的內(nèi)窺鏡，以便將輔助通道的遠(yuǎn)端定位在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端附近。工具經(jīng)過輔助通道中的腔被插入，使工具向遠(yuǎn)端延伸超過輔助通道的遠(yuǎn)端，與輔助通道的近端連接的手柄可被運(yùn)動(dòng)，引起輔助通道遠(yuǎn)端上的柔性頸進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，從而引起工具的工作端沿著所需的位置被定向。手柄可通過手柄相對(duì)于輔助通道樞轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)來運(yùn)動(dòng)，或者作為替代，可通過旋轉(zhuǎn)手柄上的至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件來運(yùn)動(dòng)。
更具體地說，本發(fā)明涉及如下內(nèi)容(1)一種外科緊固裝置，包括具有近端和遠(yuǎn)端的細(xì)長軸，手柄可動(dòng)地連接到所述近端，端部執(zhí)行器從所述遠(yuǎn)端延伸，所述端部執(zhí)行器能夠與組織接合并且將至少一個(gè)緊固件傳遞到被接合的組織中，其中，所述手柄和所述端部執(zhí)行器聯(lián)接在一起，從而使所述端部執(zhí)行器模仿所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
(2)如第(1)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述運(yùn)動(dòng)是成比例的。
(3)如第(1)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述手柄通過接頭聯(lián)接到所述細(xì)長軸的近端，所述接頭選自由球窩接頭、鉸接接頭以及柔性接頭組成的組中。
(4)如第(1)項(xiàng)所述的裝置，還包括在所述手柄和所述端部執(zhí)行器之間延伸的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)從所述手柄傳遞到柔性頸。
(5)如第(4)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述致動(dòng)器包括多根沿著所述細(xì)長軸的長度延伸的索。
(6)如第(5)項(xiàng)所述的裝置，還包括鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)圍繞所述細(xì)長軸和所述手柄中的至少一個(gè)設(shè)置，并且能夠與所述多根索接合以將所述索鎖定在固定位置中。
(7)如第(5)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述多根索由電活性聚合物材料制成，并且所述手柄的運(yùn)動(dòng)能夠有效地將能量有選擇地傳遞到所述多根索，以使所述多根索軸向收縮和徑向擴(kuò)張，并由此使至少一個(gè)所述柔性頸模仿所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
(8)如第(5)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述索沿著所述細(xì)長軸的圓周彼此等間隔地隔開。
(9)如第(1)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述端部執(zhí)行器包括柔性頸，該柔性頸形成于所述端部執(zhí)行器的近側(cè)部分并能夠屈曲，以使所述端部執(zhí)行器成比例地模仿所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
(10)如第(1)項(xiàng)所述的裝置，還包括設(shè)置于所述細(xì)長軸遠(yuǎn)端上的光學(xué)圖像采集單元，所述光學(xué)圖像采集單元在內(nèi)窺鏡手術(shù)過程中能夠采集圖像。
(11)如第(1)項(xiàng)所述的裝置，還包括圖像顯示屏，該圖像顯示屏設(shè)置于所述裝置的近側(cè)部分上并能夠與所述光學(xué)圖像采集單元通信，以顯示所采集的圖像。
(12)如第(1)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述端部執(zhí)行器包括可拆卸地設(shè)置于其中的釘倉，所述釘倉容納有用于縫合組織的多個(gè)釘以及用于切割被縫合的組織的刀。
(13)一種用于再生第(1)項(xiàng)所述裝置的方法，包括除去并替換可拆卸地設(shè)置在端部執(zhí)行器中的釘倉，以制備重新使用的裝置，所述釘倉容納有設(shè)置在其中的多個(gè)緊固件。
(14)一種外科緊固裝置，包括柔性的細(xì)長軸；可動(dòng)地連接到所述柔性細(xì)長軸的近端的手柄；具有形成于其上并聯(lián)接到所述柔性細(xì)長軸的遠(yuǎn)端的柔性頸的端部執(zhí)行器，所述端部執(zhí)行器包括相對(duì)的鉗口，所述鉗口能夠接合位于其間的組織并將至少一個(gè)緊固件驅(qū)動(dòng)到被接合的組織中；以及在所述手柄和所述端部執(zhí)行器之間延伸的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器能夠?qū)碜运鍪直\(yùn)動(dòng)的力傳遞到所述柔性頸，以使所述端部執(zhí)行器與所述手柄協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。
(15)如第(14)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述致動(dòng)器包括多根在所述手柄和所述端部執(zhí)行器之間延伸的索，所述索沿著所述細(xì)長軸的圓周彼此等間隔地隔開。
(16)如第(14)項(xiàng)所述的裝置，其中，所述手柄通過接頭聯(lián)接到所述細(xì)長軸的近端，所述接頭選自由球窩接頭、鉸接接頭以及柔性接頭組成的組中。
(17)一種外科手術(shù)方法，包括將細(xì)長軸插入到體腔中，以便將與所述細(xì)長軸的遠(yuǎn)端連接的端部執(zhí)行器定位在待緊固組織附近；使與所述細(xì)長軸的近端樞轉(zhuǎn)連接的手柄運(yùn)動(dòng)，以使所述端部執(zhí)行器成比例地模仿手柄的運(yùn)動(dòng)。
(18)如第(17)項(xiàng)所述的方法，其中，所述端部執(zhí)行器鏡像所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
(19)如第(17)項(xiàng)所述的方法，其中，所述端部執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)直接對(duì)應(yīng)于所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
(20)如第(17)項(xiàng)所述的方法，其中，使所述手柄圍繞所述細(xì)長軸的近端進(jìn)行樞轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，以使所述端部執(zhí)行器模仿所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
(21)如第(17)項(xiàng)所述的方法，還包括接合位于所述端部執(zhí)行器的相對(duì)鉗口之間的組織，以及將至少一個(gè)緊固件從所述端部執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)到組織中。
(22)如第(21)項(xiàng)所述的方法，其中，接合組織和傳遞至少一個(gè)緊固件包括將形成于所述手柄上的平移構(gòu)件從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置，以閉合相對(duì)的鉗口；使形成于所述手柄上的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，以致動(dòng)設(shè)置于所述端部執(zhí)行器上的驅(qū)動(dòng)器機(jī)構(gòu)，從而使所述驅(qū)動(dòng)器機(jī)構(gòu)將多個(gè)緊固件驅(qū)動(dòng)到組織中。
(23)如第(22)項(xiàng)所述的方法，還包括在將所述平移構(gòu)件從所述第一位置運(yùn)動(dòng)到所述第二位置之前使所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在不致動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器機(jī)構(gòu)的情況下使所述端部執(zhí)行器相對(duì)于所述柔性頸轉(zhuǎn)動(dòng)。


通過下列結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更全面地被理解，其中圖1A是外科縫合和切割裝置的一種實(shí)施方式的透視圖，顯示出裝置的工作端處于初始位置；圖1B是圖1A的外科縫合和切割裝置的透視圖，顯示出裝置的工作端處于進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的位置；圖2是圖1A和1B中顯示的裝置的柔性頸的透視圖；圖3A是圖1A和1B中顯示的裝置的遠(yuǎn)側(cè)部分的透視圖，顯示與其連接的圖2的柔性頸和端部執(zhí)行器；圖3B是沿著圖3A中所示端部執(zhí)行器的線3B-3B截面的剖視圖；圖4A是圖1A和1B中顯示的裝置的近端部分的透視圖，顯示可動(dòng)地連接到裝置的軸的近端的手柄；圖4B是圖4A中顯示的裝置的近端部分的分解圖；圖5是設(shè)置在圖1A和1B中顯示的裝置的柔性頸和細(xì)長軸之間的連接元件的透視圖，顯示光學(xué)圖像采集裝置；圖6是圖1A和1B中顯示的裝置的手柄的透視圖，顯示圖像顯示屏；圖7是用于內(nèi)窺鏡的輔助通道的透視圖；圖8A是圖7中顯示的裝置的柔性頸的透視圖；圖8B是圖8A中顯示的柔性頸的透視圖，顯示頸沿著第一方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；
圖8C是圖8A中顯示的柔性頸的透視圖，顯示頸沿著第二方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；圖9A是與所述輔助通道一起通用的柔性頸的另一種實(shí)施方式的透視圖；圖9B是圖9A中顯示的柔性頸的透視圖，顯示頸沿著第一方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；圖9C是圖9A中顯示的柔性頸的透視圖，顯示頸沿著第二方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；圖10是用于圖7的裝置的多根索致動(dòng)器的透視圖；圖11是圖7的輔助通道的軸的剖視圖；圖12是用于圖7的輔助通道的端蓋的一種實(shí)施方式的透視圖；圖13A是圖7中顯示的細(xì)長軸的手柄和近端部分的分解圖；圖13B是處于組裝結(jié)構(gòu)中的圖13A中所示細(xì)長軸的手柄和近端部分的剖視圖；圖14A是輔助通道的另一種實(shí)施方式的透視圖；圖14B是圖14A中顯示的輔助通道的剖視圖；圖15A是圖14A和14B中顯示的裝置的手柄組件的側(cè)視圖；圖15B是圖15A中的手柄組件的分解圖；圖16A是鎖定機(jī)構(gòu)的一種實(shí)施方式的透視圖；和圖16B是與圖1A和1B的外科縫合和切割裝置連接的圖16A的鎖定機(jī)構(gòu)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將描述一些示例性實(shí)施方式，為本文中所公開的裝置和方法的結(jié)構(gòu)、功能、制造和使用的原理提供全面的理解。這些實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)例子在附圖中示出。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，在本文中特別描述并在附圖中示出的裝置和方法是非限定性的示例性實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍僅僅由權(quán)利要求書來限定。結(jié)合一種示例性實(shí)施方式示出和描述的特征可與另外的實(shí)施方式的特征組合。旨在將一些修改和變化都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本發(fā)明提供了用于控制內(nèi)窺鏡外科裝置的方法和裝置。一般而言，內(nèi)窺鏡外科裝置具有細(xì)長軸，所述細(xì)長軸具有帶柔性頸的遠(yuǎn)端工作端和具有用于控制遠(yuǎn)端工作端上的柔性頸的運(yùn)動(dòng)的手柄的近端。在一些示例性實(shí)施方式中，這可使用例如一個(gè)或多根在手柄和柔性頸之間延伸的索實(shí)現(xiàn)，使手柄的運(yùn)動(dòng)將力施加到一個(gè)或多根索上，引起柔性部分撓曲，從而使裝置的工作端運(yùn)動(dòng)。還提供了各種其它零件，以利于裝置的使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，被控制的特定裝置以及工作端的特定構(gòu)造可變化，并且在本文中描述的各種控制技術(shù)事實(shí)上在需要工作端的任何外科裝置中都可使用。
圖1A和1B示出了用于控制端部執(zhí)行器關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的技術(shù)的一種示例性實(shí)施方式，特別是用于引起端部執(zhí)行器模仿并與手柄同時(shí)運(yùn)動(dòng)的技術(shù)。在該實(shí)施方式中，裝置是用于將多個(gè)線性釘排施加到組織并用于切割被縫合的組織的線性縫合和切割裝置10的形式。如圖所示，裝置10通常包括具有近端12a和遠(yuǎn)端工作端12b的細(xì)長軸12，手柄14與近端12a連接，工作端12b具有與其連接或者在其上形成的端部執(zhí)行器16(將在下面詳細(xì)討論)。在使用時(shí)，端部執(zhí)行器16被構(gòu)造成模仿手柄14的運(yùn)動(dòng)。在手柄14和端部執(zhí)行器16之間的模仿運(yùn)動(dòng)一般可通過使用致動(dòng)器(未顯示)來實(shí)現(xiàn)，所述致動(dòng)器在手柄14和端部執(zhí)行器16之間延伸，并有效地將力從手柄14傳輸?shù)蕉瞬繄?zhí)行器16。在示例性實(shí)施方式中，致動(dòng)器是可圍繞細(xì)長軸12的圓周間隔并沿著細(xì)長軸12的長度設(shè)置的多根索。手柄14圍繞軸12的近端12a的運(yùn)動(dòng)將力施加到一個(gè)或多根索，引起索將力施加到端部執(zhí)行器16，從而引起端部執(zhí)行器16模仿手柄14的運(yùn)動(dòng)。模仿運(yùn)動(dòng)可包括相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而使端部執(zhí)行器16沿著與手柄14相同的方向和朝向(orientation)運(yùn)動(dòng)，或者鏡像運(yùn)動(dòng)，從而使端部執(zhí)行器16沿著與手柄14相反的方向和朝向運(yùn)動(dòng)。模仿運(yùn)動(dòng)還可與手柄的運(yùn)動(dòng)成比例。
裝置10的細(xì)長軸12可具有多種構(gòu)造。例如，其可以是實(shí)心或中空的，并且可以由單個(gè)元件或者多個(gè)節(jié)段形成。如圖2中所示，細(xì)長軸12是中空的，并且由多個(gè)相連的節(jié)段形成，以允許細(xì)長軸12撓曲。軸12的柔性以及相對(duì)較小的直徑允許軸12可在內(nèi)窺鏡手術(shù)中使用，從而使裝置經(jīng)過天然孔口經(jīng)腔引入。軸的長度還可發(fā)生變化，這取決于其期望的應(yīng)用。
圖2還示出了圍繞細(xì)長軸12的圓周間隔設(shè)置并沿著細(xì)長軸12的長度延伸的多根索34a、34b、34c、34d形式的致動(dòng)器22的一種示例性實(shí)施方式。索的數(shù)目和位置是可以變化的。例如，這些索可以彼此間隔大約120°圍繞軸12的圓周設(shè)置。每根索34a-d延伸穿過在細(xì)長軸12上、其中或周圍形成的通道，例如腔。圖2示出了延伸穿過在軸12的每個(gè)節(jié)段的外表面上形成的切除部分的每根索34a-d。因此，每個(gè)節(jié)段包括四個(gè)圍繞軸12的圓周的等距離切除部分，將索34a-d彼此等距離保持。切除部分優(yōu)選具有有效地將索34a-d限制在其中同時(shí)允許索34a-d相對(duì)于軸12自由滑動(dòng)的尺寸。
索34a-d的遠(yuǎn)端可與端部執(zhí)行器16配合以控制端部執(zhí)行器16的運(yùn)動(dòng)。雖然端部執(zhí)行器16可具有多種構(gòu)造，并且本領(lǐng)域已知的各種短端部執(zhí)行器均可使用，但圖3A示出了一種端部執(zhí)行器的示例性實(shí)施方式，其通常包括適于將組織容納在其間的一對(duì)相對(duì)設(shè)置的第一和第二鉗口18、20。第一鉗口18適于包含具有設(shè)置在其中并被構(gòu)造成被驅(qū)動(dòng)到組織中的多個(gè)釘?shù)尼攤}，第二鉗口20形成用于使釘變形的砧座。端部執(zhí)行器16的特定構(gòu)造和基本操作可以變化，并且本領(lǐng)域已知的各種端部執(zhí)行器16均可使用。作為非限定性的例子，名稱為“Surgical Stapling Instrument Incorporating an E-Beam FiringMechanism”的美國專利No.6978921公開了可用于本發(fā)明的端部執(zhí)行器的一種實(shí)施方式，其全部內(nèi)容均包含于本申請(qǐng)中。
為了允許端部執(zhí)行器16相對(duì)于細(xì)長軸12運(yùn)動(dòng)，端部執(zhí)行器16可與細(xì)長軸12的遠(yuǎn)端12b可動(dòng)接合。例如，端部執(zhí)行器16可通過樞轉(zhuǎn)或者旋轉(zhuǎn)接頭樞轉(zhuǎn)連接到細(xì)長軸12的遠(yuǎn)端12b。作為替代，端部執(zhí)行器16可包括在其上形成的柔性頸26，如圖所示，以允許端部執(zhí)行器16相對(duì)于細(xì)長軸12的運(yùn)動(dòng)。柔性頸26可與細(xì)長軸12的遠(yuǎn)端12b和/或鉗口18、20的近端體形成，或者其可以是在軸12和鉗口18、20之間延伸的獨(dú)立元件。如圖13A所示，柔性頸26包括用于將柔性頸26配合到相對(duì)的鉗口18、20的近端的第一聯(lián)接件28，和用于將柔性頸26配合到細(xì)長軸12遠(yuǎn)端的第二聯(lián)接件30。聯(lián)接件28、30可拆卸的固定配合到柔性頸26和/或鉗口18、20以及軸12。聯(lián)接件28、30還起到容納端部執(zhí)行器16的一些元件的作用。例如，第一聯(lián)接件28可起到將索錨定在其中的作用(將在下面討論)，它還可以起到容納用于致動(dòng)(例如關(guān)閉和擊發(fā))鉗口18、20的齒輪和驅(qū)動(dòng)組件的作用。
為了方便柔性頸26的撓曲，頸26可包括一個(gè)或多個(gè)在其中形成的狹縫32。狹縫32的數(shù)量、位置和尺寸可以變化，以得到需要的柔性。在圖3A中顯示的實(shí)施方式中，柔性頸26包括多排狹縫32，每排圍繞柔性頸26徑向延伸，并且每排可沿著柔性頸26的長度軸向間隔設(shè)置。每排狹縫包括兩個(gè)圍繞頸26的圓周延伸的狹縫，每排狹縫32彼此軸向交錯(cuò)。結(jié)果，柔性頸26包括交替的狹縫32。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，狹縫32的具體圖式可改變，圖3A僅僅示出了用于形成允許柔性頸26撓曲的狹縫32的一種圖式。其它示例性狹縫構(gòu)造將在下面詳細(xì)討論。
如上所述，索34a-d可與端部執(zhí)行器16連接，以允許端部執(zhí)行器16與手柄14協(xié)同運(yùn)動(dòng)。索34a-d與端部執(zhí)行器16的連接位置可基于所需的運(yùn)動(dòng)而變化。在所示的實(shí)施方式中，索34a-d的遠(yuǎn)端與柔性頸26的近端連接，特別是它們延伸到第一聯(lián)接件28中并與其連接。圖3B示出了第一聯(lián)接件28的剖視圖，顯示分別用于容納四根索34a、34b、34c、34d的四個(gè)膛孔28a、28b、28c、28d。事實(shí)上，本領(lǐng)域任何已知技術(shù)都可用于將索34a-d連接到聯(lián)接件28，包括例如機(jī)械配合技術(shù)(諸如粘合、干涉配合、球窩連接、螺紋等)。使用時(shí)，當(dāng)手柄14將軸向力施加到索34a-d時(shí)，索34a-d在柔性頸26的遠(yuǎn)端的連接將允許索34a-d將張力施加到柔性頸26。該張力將引起頸26沿著由施加到每根索34a-d的張力量指示的方向撓曲(將在下面詳細(xì)討論)。
裝置10的手柄14可用于控制端部執(zhí)行器16的運(yùn)動(dòng)，特別時(shí)使端部執(zhí)行器16進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，從而相對(duì)于細(xì)長軸12的縱向軸線A成角度定向。雖然手柄14可具有多種構(gòu)造，在一種示例性實(shí)施方式中手柄14可動(dòng)地連接到細(xì)長軸12的近端12a，使手柄14的運(yùn)動(dòng)可被端部執(zhí)行器16模仿。雖然各種技術(shù)都可用于將手柄14可動(dòng)地連接到軸12，在圖4A-4C所示的實(shí)施方式中，在手柄14和細(xì)長軸12的近端12a之間形成球窩連接。如圖4B中最清楚顯示的，細(xì)長軸12的近端12a包括在其中形成的窩24，手柄14包括在其遠(yuǎn)端上形成并構(gòu)造成可轉(zhuǎn)動(dòng)安放在窩24中的半球13a。窩24可與細(xì)長軸的近端12a一體形成，或者其可通過將中空外殼12c(如圖所示)連接到細(xì)長軸12的近端12a。半球13a還可與手柄14一體形成，或者其可以是與手柄14連接的獨(dú)立元件。為了將手柄14可動(dòng)地配合到軸12，手柄14上的半球13a可使用與手柄14連接(將在下面討論)的索34a-d限制在窩24中。但是，其它配合技術(shù)也可用于將手柄14可動(dòng)地配合到軸12。例如，球13a可以是球形并且其可捕獲在形成于細(xì)長軸12的近端12a中的球形窩中，或者配合元件(諸如銷)可通過球13a延伸以將球13a限制在窩24中。雖然圖4B示出了在手柄14上形成的球13a和在軸12中形成的窩24，球窩連接可顛倒，使球位于軸12上并使窩位于手柄14中。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，各種其它技術(shù)可用于手柄14與細(xì)長軸12的近端12a的可動(dòng)配合。
使用時(shí)，手柄14可進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)或者相對(duì)于軸12樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，引起端部執(zhí)行器16模仿手柄14的運(yùn)動(dòng)。這可通過將索34a-d的近端與手柄14連接來實(shí)現(xiàn)。索34a-d與手柄14的連接位置可基于所需的運(yùn)動(dòng)而變化。在所示的實(shí)施方式中，索(在圖4A中僅僅顯示了三根索34a，34b和34c)從細(xì)長軸12延伸穿過中空外殼12c，并從在中空外殼12c中形成的槽或者開口中穿出。然后索34a-d圍繞手柄14上的球13a延伸并與圍繞球13a的手柄14上的遠(yuǎn)端面連接。實(shí)際上任何本領(lǐng)域已知的技術(shù)都可用于將索34a-d與手柄14連接，包括例如機(jī)械配合技術(shù)，諸如粘結(jié)，過盈配合，螺紋等。如圖4A所示，手柄14包括在其中形成的開口，索34a-d的近端(未示出)可具有在其上形成并被捕獲在開口中的球或者其它元件。圖4A還顯示，索(在圖4A中僅僅顯示了三根索34a，34b和34c)可保持圍繞手柄14的周向間隔。這可允許手柄14的運(yùn)動(dòng)被端部執(zhí)行器16鏡像(將在下面詳細(xì)討論)。作為替代，索34a-d可在它們與手柄14連接之前交叉，以引起端部執(zhí)行器16沿著與手柄14相同的方向運(yùn)動(dòng)。例如，相對(duì)設(shè)置的索34a和34c可彼此交叉并與手柄14的相對(duì)側(cè)連接，并且相對(duì)設(shè)置的索34b和34d可同樣彼此交叉并可與手柄14的相對(duì)側(cè)連接。索34a-d可在任何位置交叉，諸如在軸12的近端12a上的中空外殼12c中。
圖4A和4B還顯示，手柄14還可包括其它零件，以利于裝置的使用。例如，手柄14可包括有效地關(guān)閉端部執(zhí)行器16上的鉗口18、20的平移構(gòu)件38，和有效的選擇性旋轉(zhuǎn)并致動(dòng)端部執(zhí)行器16的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40。平移和可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件38、40在由Mark Ortiz等人提交的題為“Surgical Fastener And Cutter With Single Cable Actuator”的專利申請(qǐng)中詳細(xì)描述，申請(qǐng)日與本申請(qǐng)相同，其內(nèi)容通過引用而全文包含于本申請(qǐng)中。在另外的實(shí)施方式中，手柄14可包括觸發(fā)器、旋鈕等，用于旋轉(zhuǎn)和/或致動(dòng)端部執(zhí)行器16。
仍參照?qǐng)D1B，在使用時(shí)，手柄14可相對(duì)于細(xì)長軸12的近端12a樞轉(zhuǎn)或者成角度定向，以使端部執(zhí)行器16進(jìn)行模仿運(yùn)動(dòng)。特別是，手柄14圍繞細(xì)長軸12沿著第一方向樞轉(zhuǎn)，將力施加到一個(gè)或多根索34a-d上以軸向拉動(dòng)索。結(jié)果，致動(dòng)的索將張力施加到柔性頸26，引起頸26撓曲。為了防止細(xì)長軸12相應(yīng)于由手柄14施加到索34a-d的張力撓曲，柔性頸26可具有比細(xì)長軸12更大的柔性。這可例如通過使用如前所述的交替狹縫32實(shí)現(xiàn)，或者在其它實(shí)施方式中材料可不同，或者細(xì)長軸可包括穩(wěn)定元件，諸如穿過其中延伸的桿，使細(xì)長軸比柔性頸更具剛性。
手柄14的運(yùn)動(dòng)方向可被端部執(zhí)行器16沿著相同方向(即相應(yīng)運(yùn)動(dòng))或相反方向(即鏡像運(yùn)動(dòng))模仿，從而允許用戶精確控制端部執(zhí)行器16的位置。在示例性實(shí)施方式中，端部執(zhí)行器16運(yùn)動(dòng)的特定量可與手柄14的運(yùn)動(dòng)量成比例。也就是說，端部執(zhí)行器16的運(yùn)動(dòng)量可直接與手柄14的運(yùn)動(dòng)量相等，或者其可相對(duì)于手柄14的運(yùn)動(dòng)量成比例增加或減少。在一些實(shí)施方式中，使端部執(zhí)行器16的運(yùn)動(dòng)量相對(duì)于手柄14的運(yùn)動(dòng)量增加是理想的。結(jié)果，僅僅需要手柄14的小運(yùn)動(dòng)來允許端部執(zhí)行器16大運(yùn)動(dòng)量。雖然各種技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)端部執(zhí)行器16運(yùn)動(dòng)的成比例倍增或增加，力倍增機(jī)構(gòu)的一種示例性實(shí)施方式是與索連接的偏心凸輪，當(dāng)張力被手柄14施加到索34a-d時(shí)所述偏心凸輪可增加索34a-d的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)，或是力或者是位移。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，雖然手柄和裝置的工作端之間的運(yùn)動(dòng)在理論上可成比例，但在實(shí)踐中，由于力經(jīng)過細(xì)長軸被傳遞時(shí)可能發(fā)生力的一些損失。因此，在本文中使用的成比例運(yùn)動(dòng)試圖包括其中手柄和工作端被構(gòu)造成按比例量運(yùn)動(dòng)、但在裝置的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可發(fā)生一些力的丟失的應(yīng)用。
本文中公開的各種裝置還可包括各種其它零件，以方便其使用。例如，圖1A的裝置10可包括設(shè)置在細(xì)長軸12上并被構(gòu)造成在內(nèi)窺鏡手術(shù)期間采集圖像的光學(xué)圖像采集單元。雖然該單元的位置可以變化，在一種實(shí)施方式中光學(xué)圖像采集單元可設(shè)置在第二聯(lián)接件30上。特別是，圖5示出了斜面形外殼42，從聯(lián)接件30的外表面突出，其中容納有光學(xué)圖像采集單元。在外殼42的遠(yuǎn)側(cè)面上形成有視窗44，以允許所述單元采集端部執(zhí)行邊16及周圍與手術(shù)部位的圖像來自光學(xué)圖像采集單元的圖像可被傳輸?shù)酵庵脠D像顯示屏，或者作為替代，裝置10可包括設(shè)置在裝置的近端部分上或者與其連接的圖像顯示屏。圖6示出了從手柄14向外突出的圖像顯示屏46的一種實(shí)施方式。
如前所述，本文中公開的用于控制內(nèi)窺鏡外科裝置的工作端的各種技術(shù)可與各種醫(yī)學(xué)裝置結(jié)合使用。圖7示出了具有用于控制其工作端的運(yùn)動(dòng)的醫(yī)學(xué)裝置的另一種實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，醫(yī)學(xué)裝置是用于內(nèi)窺鏡的輔助通道100的形式。輔助通道100是可與內(nèi)窺鏡配合并沿著其滑動(dòng)的外置裝置，允許其它工具諸如抓鉗，切割器等穿過其中引入并定位在內(nèi)窺鏡的觀察端附近。雖然輔助通道100實(shí)際上可具有各種構(gòu)造、形狀和尺寸在圖7所示的實(shí)施方式中，輔助通道100包括細(xì)長管或軸102，其具有在其近端和遠(yuǎn)端102a、102b之間延伸、用于將工具容納在其間的內(nèi)腔。輔助通道100還可包括在其上形成的配合元件，用于將輔助通道100直接配合在內(nèi)窺鏡、或者設(shè)置在內(nèi)窺鏡周圍的套筒、或者其它裝置上。雖然實(shí)際上任何配合技術(shù)均可使用，但在所示的實(shí)施方式中，輔助通道100上的配合元件是沿著細(xì)長軸102的長度延伸的導(dǎo)軌104的形式。導(dǎo)軌104被構(gòu)造成容納在內(nèi)窺鏡或者圍繞內(nèi)窺鏡設(shè)置的裝置(例如套筒)上形成的互補(bǔ)軌道中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，各種其它技術(shù)都可用于將輔助通道直接或間接配合配合在內(nèi)窺鏡上。
為了控制輔助通道100的工作端的運(yùn)動(dòng)，裝置100可包括類似于前面描述的那些零件。特別是，裝置100可以包括在細(xì)長軸102的遠(yuǎn)端102a上形成或者與其連接的柔性頸108、在細(xì)長軸102的近端102a上形成或者與其連接的手柄106，以及在手柄106和柔性頸108之間延伸的致動(dòng)器。在該實(shí)施方式中，致動(dòng)器被構(gòu)造成從手柄106將力傳輸?shù)饺嵝灶i108，使手柄106的運(yùn)動(dòng)被柔性頸108模仿，從而允許穿過輔助通道100延伸的工具被定位在所需的角度朝向。
柔性頸108可具有各種構(gòu)造，并且其可以使與細(xì)長軸12連接的獨(dú)立元件，或者其可以與細(xì)長軸102整體形成，如圖7所示。頸108可使用各種技術(shù)產(chǎn)生柔性。例如，頸108可由一個(gè)或多個(gè)可彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的節(jié)段形成，和/或其可由柔性材料形成。在圖8A所示的示例性實(shí)施方式中，頸108包括在其中形成并被構(gòu)造成提供頸108的最大柔性的多個(gè)狹縫112。雖然狹縫112的尺寸、數(shù)量和朝向可變化以獲得需要的結(jié)果，在所示的實(shí)施方式中柔性頸108包括四列狹縫(僅僅顯示了三列狹縫，由箭頭112a、112b、112c指示)。每列沿著柔性頸108的長度軸向延伸，并且每列包括圍繞頸108的圓周軸向間隔設(shè)置的四排狹縫。每列狹縫112還軸向彼此交錯(cuò)，以允許狹縫112疊置。使用時(shí)，當(dāng)張力被施加到致動(dòng)器時(shí)，狹縫112將允許頸108彎曲或者采取彎曲構(gòu)造，使頸108相對(duì)于細(xì)長軸102的剩余部分進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，如圖8A和8C所示。
在另外的實(shí)施方式中，狹縫可被定位成允許頸撓曲到預(yù)定位置中。作為非限定性的例子，圖9A示出了在其中形成有狹縫112’的兩個(gè)區(qū)域的柔性頸108’的另一種實(shí)施方式。特別是，柔性頸108’包括狹縫的遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域112a’和狹縫的近端區(qū)域112b’。每個(gè)區(qū)域112a’、112b’可包括定位在任何位置的任何數(shù)目的狹縫，以沿著一個(gè)或多個(gè)所需方向提供所需的柔性程度。如圖9A所示，狹縫的遠(yuǎn)側(cè)和近側(cè)區(qū)域112a’、112b’分別包括兩排在柔性頸108’的相對(duì)側(cè)上形成并沿著其長度延伸的狹縫。使用時(shí)，當(dāng)張力被施加到柔性頸108’時(shí)(將在下面詳細(xì)討論)，頸108’將在遠(yuǎn)側(cè)和遠(yuǎn)近側(cè)區(qū)域112a’，112b’兩個(gè)區(qū)域都撓曲，從而相對(duì)于細(xì)長軸102’的剩余部分進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。如圖9B所示，撓曲可首先在頸108’的遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域112a’中發(fā)生。進(jìn)一步施加到108’的張力然后可引起近端區(qū)域112b’中發(fā)生撓曲，如圖9C所示。在另外的實(shí)施方式中，狹縫定位和/或狹縫的尺寸可被構(gòu)造成在撓曲在遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域112a’中發(fā)生之前，引起撓曲在近端區(qū)域112b’中發(fā)生，或者作為替代，狹縫可被構(gòu)造成引起近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域112b’、112a’中同時(shí)發(fā)生。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，狹縫的數(shù)量、位置、尺寸和形狀可調(diào)節(jié)，以得到所需的結(jié)果。用于形成狹縫的切口的具體構(gòu)造也是可變的。例如，狹縫的寬度和長度可從細(xì)長軸的外表面到細(xì)長軸的那表面保持一致，或者作為替代，寬度和長度可增加或者減小，使狹縫逐漸變細(xì)或者其它變化。作為非限定性的例子，逐漸變細(xì)的構(gòu)造可通過形成具有三角形構(gòu)造的狹縫來形成，其中狹縫的長度和寬度從細(xì)長軸的外表面到內(nèi)表面減小。
如上所述，致動(dòng)器被構(gòu)造成將張力施加到柔性頸108上，引起頸108進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器可具有多種構(gòu)造，但在一種示例性實(shí)施方式中致動(dòng)器類似于前述致動(dòng)器，并包括一個(gè)或多個(gè)在手柄106和柔性頸108的遠(yuǎn)端之間延伸的索，使手柄106和柔性頸108在操作上相關(guān)聯(lián)。每根索可被構(gòu)造成將張力施加到柔性頸108，引起頸108在運(yùn)動(dòng)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。因此，在裝置100僅僅包括一根索時(shí)，柔性頸108可在單個(gè)運(yùn)動(dòng)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。每個(gè)附加的索可允許頸108在不同的運(yùn)動(dòng)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)提供多根索時(shí)，頸108可在多個(gè)運(yùn)動(dòng)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。此外，索可同時(shí)被施加張力，能夠允許柔性頸108進(jìn)行360°的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
雖然索的數(shù)目可以變化，但裝置100可僅僅包括一根索，在圖7所示的實(shí)施方式中，裝置100包括四根索(僅僅顯示了三根索110a、110b、110c)。索110a、110b、110c、110d在圖10中更詳細(xì)顯示。如上所述，索110a-d沿著手柄106和柔性頸108之間的細(xì)長軸102的長度延伸。索110a-d的具體位置可以變化，但在示例性實(shí)施方式中索110a-d圍繞細(xì)長軸102的圓周沿徑向間隔設(shè)置，并且它們?cè)谌嵝灶i108的最遠(yuǎn)端和手柄106之間延伸。索110a-d可通過細(xì)長軸102的內(nèi)部或者沿著細(xì)長軸102外部延伸，或者它們可穿過在細(xì)長軸102的側(cè)壁中形成的腔或者通道延伸。圖11示出了細(xì)長軸102的剖視圖，顯示在其中形成的四個(gè)腔103a、103b、103c、103d。腔103a-d優(yōu)選具有允許索116a-d在其中滑動(dòng)的尺寸，并且它們圍繞細(xì)長軸102周向間隔設(shè)置。腔103a-d在細(xì)長軸102的近端102a和遠(yuǎn)端102b之間延伸，允許索110a-d在手柄106和柔性頸108的最遠(yuǎn)端之間延伸。
索110a-d的遠(yuǎn)端可使用各種技術(shù)與柔性頸108的最遠(yuǎn)端配合，但是在圖12中顯示的一種實(shí)施方式中，柔性頸108包括與其最遠(yuǎn)端連接或者在其上形成的端蓋114。雖然端蓋114的構(gòu)造可基于致動(dòng)器的構(gòu)造而變化，在所示的實(shí)施方式中端蓋114包括在其中形成并圍繞端蓋114的圓周間隔設(shè)置的四個(gè)膛孔114a、114b、114c、114d，使膛孔114a-d與細(xì)長軸102中的腔103a-d對(duì)準(zhǔn)。每個(gè)膛孔114a-d被構(gòu)造成容納其中一根索110a-d。各種配合技術(shù)都可用于將索110a-d保持在膛孔114a-d中。例如，圖10示出了在每根索110a-d的末端上形成的球，用于將索110a-d的末端保持在端蓋114中的膛孔114a-d中。端蓋114還可包括在其中形成的中央腔116，用于將工具容納在其中。腔116還可用于方便經(jīng)過輔助通道100插入的工具定位。
索110a-d的近端可與連接到軸102的近端的手柄106配合。雖然手柄106可具有多種構(gòu)造，在前面圖7中顯示的一種示例性實(shí)施方式中，手柄106可以是與細(xì)長軸102的近端102a可動(dòng)地連接的操縱桿形式，特別是被構(gòu)造成相對(duì)于細(xì)長軸102的近端進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。手柄106的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)可允許手柄106的運(yùn)動(dòng)被柔性頸108模仿(將在下面探討)。
雖然關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)可使用多種類型的連接頭實(shí)現(xiàn)，但在所示的實(shí)施方式中，在手柄106和細(xì)長軸102之間形成球窩連接。特別是，如圖13A和13B中更詳細(xì)顯示的那樣，細(xì)長軸102的近端102a包括在其上形成并在其近端中限定一個(gè)窩118的外殼103。手柄106包括可動(dòng)地設(shè)置在窩118中的球120，并且操縱桿從球120向近端延伸，從而允許手柄106相對(duì)于細(xì)長軸102進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。銷或其它機(jī)構(gòu)可被用于將球120可動(dòng)地保持在窩118中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，手柄可具有各種其它形狀，并且各種其它技術(shù)都可用于將手柄106可動(dòng)地連接到細(xì)長軸102。
如上所述，索110a-d的近端被構(gòu)造成與手柄106配合。因此，手柄106可包括用于配合到索110a-d的零件。雖然具體配合零件可基于致動(dòng)器的構(gòu)造而變化，在示例性實(shí)施方式中，手柄106上的操縱桿122包括在其上形成的四個(gè)腿124a、124b、124c、124d。腿124a-d圍繞操縱桿122的圓周間隔設(shè)置，使它們大致與索對(duì)準(zhǔn)，并且每個(gè)腿124a-d被構(gòu)造成與其中一個(gè)索110a-d的終端配合。如前所述，索110a-d的遠(yuǎn)端說明的球窩連接可用于使索110a-d與腿配合，或者作為替代，可使用任何其它已知的配合技術(shù)。
仍參照?qǐng)D7，在使用時(shí)，手柄106可相對(duì)于細(xì)長軸102的近端102a樞轉(zhuǎn)或者成角度定向，以便柔性頸108進(jìn)行模仿運(yùn)動(dòng)，從而定位穿過柔性頸108延伸的工具。如圖7和13B所示，手柄106上的操縱桿可包括穿過其中形成并與細(xì)長軸102中的腔102c對(duì)準(zhǔn)的腔107，允許工具通過裝置100引入。在其它實(shí)施方式中，手柄106可以從細(xì)長軸102的近端102a偏置，使手柄106與索連接，但不影響直接接觸細(xì)長軸102中的腔102c。
為了控制柔性頸108的運(yùn)動(dòng)并由此控制穿過其中定位的工具，手柄106圍繞細(xì)長軸102的近端102a樞轉(zhuǎn)或者進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。例如，手柄106沿著第一方向的運(yùn)動(dòng)將引起手柄106上的腿124a-d將力施加到一個(gè)或多根索110a-d上，以軸向拉動(dòng)索。結(jié)果，致動(dòng)的索將張力施加到柔性頸108，引起頸108撓曲。為了防止細(xì)長軸102響應(yīng)于由手柄106施加到索110a-d的張力而撓曲，柔性頸108可具有比細(xì)長軸102更大的柔性。例如，這可采用如前所述的狹縫來實(shí)現(xiàn)，或者在其它實(shí)施方式中軸102可包括穿過其中延伸的穩(wěn)定元件，諸如桿，使軸102比柔性頸108更具剛性。手柄106的運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒈蝗嵝灶i108以相同方向(即相應(yīng)的運(yùn)動(dòng))或者以相反方向(即鏡像)模仿，從而控制穿過柔性頸108延伸的工具的位置。在示例性實(shí)施方式中，柔性頸108的具體運(yùn)動(dòng)量可與手柄106的運(yùn)動(dòng)量成比例。也就是說，柔性頸108的運(yùn)動(dòng)量可與手柄106的運(yùn)動(dòng)量直接相等，或者其可相對(duì)于手柄106的運(yùn)動(dòng)量成比例增加或減少。在一些實(shí)施方式中，理想的是柔性頸108的運(yùn)動(dòng)量可相對(duì)于手柄106的運(yùn)動(dòng)量增加。結(jié)果，僅僅需要手柄106的小運(yùn)動(dòng)量來使柔性頸108進(jìn)行更大量運(yùn)動(dòng)。雖然各種技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)柔性頸108運(yùn)動(dòng)的成比例倍增或者增加，力倍增機(jī)構(gòu)的一種示例性實(shí)施方式是與索連接的偏心凸輪，當(dāng)張力被手柄106施加到索110a-d時(shí)該凸輪可增加索110a-d的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)，或是力或者是位移。
如前所述，雖然手柄和裝置的工作端之間的運(yùn)動(dòng)在理論上可成比例，但在實(shí)踐中，由于力經(jīng)過細(xì)長軸被傳遞時(shí)可能發(fā)生力的一些損失。因此，在本文中使用的成比例運(yùn)動(dòng)試圖包括其中手柄和工作端被構(gòu)造成按比例量運(yùn)動(dòng)、但在裝置的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可發(fā)生一些力的丟失的應(yīng)用。
雖然圖1A和7示出了其中工作端模仿手柄運(yùn)動(dòng)的裝置，但手柄可具有能有效使裝置的工作端進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)而不會(huì)使裝置的工作端模仿手柄的運(yùn)動(dòng)的多種其它構(gòu)造。圖14A和14B示出了具有手柄204的裝置200的另一種實(shí)施方式，所述手柄包括有效的使柔性頸206沿著一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)平面相對(duì)于裝置的細(xì)長軸202進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。一般而言，裝置200的細(xì)長軸202與前述細(xì)長軸102非常相似，并且它通常包括與其遠(yuǎn)端連接或者在其上形成的柔性頸206。四根索致動(dòng)器(未顯示)延伸穿過手柄106和柔性頸206之間的細(xì)長軸。軸102和索致動(dòng)器類似于前面參照裝置100描述的軸102和索致動(dòng)器110a-d，因此將不再對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)描述。
裝置200的手柄204在圖15A和15B中更詳細(xì)顯示。一般而言，手柄204包括一個(gè)或多個(gè)可旋轉(zhuǎn)設(shè)置在其中的卷筒。每個(gè)卷筒被構(gòu)造成配合到其中一個(gè)索致動(dòng)器并對(duì)其進(jìn)行控制。因此，每個(gè)卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)將卷繞或釋放索，從而引起柔性頸108撓曲并沿著特定方向致動(dòng)。雖然卷筒的數(shù)目可基于索致動(dòng)器而變化，在圖15A和15B所示的實(shí)施方式中，手柄204包括四個(gè)卷筒208a、208b、210a、210b。前面的兩個(gè)卷筒208a、208b彼此連接，并且后面的兩個(gè)卷筒210a、210b彼此連接。第一索212a與第一卷筒208a連接并卷繞其上，第二索212b與第二卷筒208b連接并卷繞于其上。第一和第二索212a、212b被定位在細(xì)長軸202的相對(duì)側(cè)并上并沿著其延伸。結(jié)果，施加到第一索212a上的張力將引起柔性頸206在第一運(yùn)動(dòng)平面中沿著一個(gè)方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，施加到第二索212b上的張力將引起柔性頸206在第二運(yùn)動(dòng)平面中沿著相反方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。為了允許張力僅僅被施加到索212a、212b中的一個(gè)，第一和第二索212a、212b沿著相反方向圍繞第一和第二卷筒208a、208b卷繞。因此，第一和第二卷筒208a、208b的旋轉(zhuǎn)將卷繞索212a\212b中的一個(gè)并向且施加張力，同時(shí)使索212a、212b中的另一個(gè)打開并解除張力。第三和第四索212c、212d同樣圍繞第三和第四卷筒210a、210b卷繞，第三和第四卷筒210a、210b的旋轉(zhuǎn)將使索212c、212d中的一個(gè)卷繞并將張力施加于其上，同時(shí)打開索212c、212d中的另一個(gè)并解除張力。第三和第四索212c、212d可沿著軸202在與第一和第二索212a、212b徑向錯(cuò)開的位置延伸，使第三和第四索212c、212d引起柔性頸沿著不同的第二運(yùn)動(dòng)平面進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。例如，第三和第四索212c、212d可與第一和第二索212a、212b錯(cuò)開大約90°，使索212a-d都圍繞細(xì)長軸202的圓周大致間隔相等的距離。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，手柄204可包括任意數(shù)量的卷筒和索，以沿著需要的平面數(shù)進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
為了控制卷筒208a、208b、210a、210b，裝置可包括一個(gè)或多個(gè)夾持構(gòu)件。如圖15A和15B所示，第一旋鈕214與第一和第二卷筒208a、208b連接，第二旋鈕216與第三和第四卷筒210a、210b連接。旋鈕214、216可與卷筒208a、208b、210a、210b整體形成，或者它們可通過穿過卷筒208a、208b、210a、210b延伸的軸與卷筒208a、208b、210a、210b連接。在所示的實(shí)施方式中，第一旋鈕214直接在第一卷筒208a上形成或者與其連接，第二旋鈕216可通過從穿過第一和第二卷筒208a、208b的旋鈕216延伸并連接到第三和第四卷筒210a、210b的軸218與第三和第四卷筒210a、210b連接。換言之，第一和第二卷筒208a、208b圍繞軸218旋轉(zhuǎn)設(shè)置。
在一些示例性實(shí)施方式中，卷筒和旋鈕也可具有不同尺寸。在圖15A和15B中所示的實(shí)施方式中，第一和第二卷筒208a、208b以及第一旋鈕214具有比第三和第四卷筒210a、210b和第二旋鈕216的直徑大的直徑。雖然不是必須的，所述構(gòu)造是有利地，因?yàn)樗鼘⑺?12a-d間隔開，防止了索212a-d彼此接觸。
使用時(shí)，工具經(jīng)過細(xì)長軸202被定位，并且旋鈕214、216可旋轉(zhuǎn)，使柔性頸206在軸202上進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，從而根據(jù)需要定位工具。如圖14A和14B所示，手柄204可包括穿過其中延伸并與細(xì)長軸202中的腔對(duì)準(zhǔn)的腔205，允許工具穿過手柄204和軸202。在另外的實(shí)施方式中，手柄204可與細(xì)長軸202錯(cuò)開，以提供細(xì)長軸202中腔的直接進(jìn)口。一旦工具經(jīng)過軸202被定位，旋鈕214、216可旋轉(zhuǎn)，使柔性頸206在細(xì)長軸202的遠(yuǎn)端上進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。特別是，第一旋鈕214可沿著第一方向(例如沿著順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)，以將張力施加到一個(gè)索(例如第二索212a)，同時(shí)釋放或者打開另一個(gè)索(例如第二索212b)。結(jié)果，施加到第一索212a的張力將沿著近端方向拉動(dòng)柔性頸206的最遠(yuǎn)端，引起柔性頸206撓曲并由此沿著第一方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。第一旋鈕214沿著相反方向的旋轉(zhuǎn)(例如逆時(shí)針方向)的旋轉(zhuǎn)，將打開第一索212a同時(shí)卷繞第二索212b。柔性頸206將恢復(fù)到其初始的線性構(gòu)造。第一旋鈕214的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)將繼續(xù)卷繞第二索212b，同時(shí)打開第一索212a，從而引起柔性頸206撓曲并在相同的運(yùn)動(dòng)平面中沿著相反方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。第二旋鈕216可同樣旋轉(zhuǎn)，使柔性頸在不同運(yùn)動(dòng)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。旋鈕214、216還可任選地同時(shí)旋轉(zhuǎn)，使柔性頸206在與第一和第二運(yùn)動(dòng)平面不同的另外的運(yùn)動(dòng)平面中進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
在其它實(shí)施方式中，本文中公開的各種裝置可包括用于將手柄和/或致動(dòng)器鎖定在固定位置以將裝置的工作端保持在所需的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)或者角度朝向的鎖定機(jī)構(gòu)。雖然鎖定機(jī)構(gòu)可具有各種構(gòu)造，在一種示例性實(shí)施方式中鎖定機(jī)構(gòu)可以是夾具的形式，其有效地夾鉗在索上從而防止索的運(yùn)動(dòng)，以便沿著需要的朝向鎖定工作端。夾具可具有各種形狀和尺寸，并且它可被定位在裝置上的各種位置。圖16A和16B示出了夾具300的一種示例性實(shí)施方式，其圍繞圖1A和1B的外科緊固和切割裝置10上的中空外殼12c設(shè)置。夾具300一般為環(huán)形并可被構(gòu)造成與鄰近開口的中空外殼12c滑動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)配合，索(在圖16B中僅僅顯示了索34a、34b、34c)可穿過所述開口延伸。在初始位置，夾具300與開口間隔設(shè)置，允許索34a-d穿過其中自由運(yùn)動(dòng)。一旦裝置的工作端、例如端部執(zhí)行器16沿著所需的方向進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，夾具300可沿著中空外殼12c軸向運(yùn)動(dòng)，直到其在開口上方延伸并與延伸穿過其中的索34a-d接合。當(dāng)夾具300處于鎖定位置中時(shí)，夾具300將由此防止索34a-d的運(yùn)動(dòng)。為了使夾具300軸向運(yùn)動(dòng)并將夾具300鎖定在外殼12c中，夾具300可包括在其上形成并被構(gòu)造成與在外殼12c上形成的相應(yīng)配合元件接合的配合元件。如圖16A和16B所示，夾具包括在其中形成的螺紋302，其被構(gòu)造成與在外殼12c上形成的相應(yīng)螺紋(未顯示)配合。結(jié)果，夾具300圍繞外殼12c的旋轉(zhuǎn)將引起夾具300在初始位置和鎖定位置之間運(yùn)動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解各種其它配合技術(shù)也可使用。例如，手柄可包括在其上形成并被構(gòu)造成將手柄鎖定在固定的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)位置中的鎖定元件。
在其它實(shí)施方式中，索可用于被動(dòng)地允許細(xì)長軸經(jīng)過體腔進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，并且在需要時(shí)夾具300或者其它鎖定機(jī)構(gòu)可用于將裝置的工作端鎖定在位置中。在這類的構(gòu)造中，手柄可僅僅用于方便裝置的夾持。
在其它實(shí)施方式中，在本文中公開的用于使裝置的工作端進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的索致動(dòng)器可由電活化聚合物材料制成。電活性聚合物(EAP)(也被稱為人造肌肉)是響應(yīng)于電場(chǎng)或者化學(xué)場(chǎng)表現(xiàn)出壓電、熱電或者電致特性的材料。特別是，EAP是一組摻雜的導(dǎo)電聚合物，當(dāng)施加電壓時(shí)其形狀發(fā)生改變。導(dǎo)電聚合物可以是配對(duì)形成離子流體或者凝膠和電極，來自流體/凝膠進(jìn)入或流出導(dǎo)電聚合物的離子流可誘導(dǎo)聚合物形狀發(fā)生改變。典型地，取決于使用的特定聚合物和離子流或者凝膠施加大約1V到4kV范圍內(nèi)的電壓，需要特別注意的是當(dāng)供給能量時(shí)，EAP不改變體積，它們僅僅沿著一個(gè)方向膨脹并沿著相反方向收縮。因此，前面在本文中公開的索致動(dòng)器可被EAP致動(dòng)器取代，并且手柄可被構(gòu)造成能激活能源，以選擇性地將能量輸送到一個(gè)或多根索。在示例性實(shí)施方式中，手柄的運(yùn)動(dòng)可被構(gòu)造成控制能源的量以及索接收的能源。結(jié)果，手柄的運(yùn)動(dòng)仍可被裝置的工作端模仿，為用戶提供對(duì)工作端位置的相同的精確控制。能源可以是內(nèi)部源(例如電池)，或者也可以是外部源。在其它實(shí)施方式中，EAP索致動(dòng)器可補(bǔ)充通過手柄的運(yùn)動(dòng)施加到索上的軸向力，從而相對(duì)于手柄成比例增加工作端的運(yùn)動(dòng)量。
在其它方面中，索致動(dòng)器可由形狀記憶材料制成，例如鎳鈦諾。所述構(gòu)造允許張力被施加到索，使端部執(zhí)行器進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，還允許索回復(fù)到最初的線性構(gòu)造，而不需要操作手柄。
在又一種實(shí)施方式中，本文中公開的各種裝置，包括其部分，可被設(shè)計(jì)成在一次使用后被拋棄，或者它們可被設(shè)置成多次使用。在任何一種情況下，在至少一個(gè)使用之后，裝置可被再生以便再次使用。再生可包括任何裝置的拆分，然后清潔或者替換特定部件并隨后組裝的步驟組合。作為例子，圖1A和1B中所示的外科縫合和切割裝置可在裝置已經(jīng)在醫(yī)學(xué)手術(shù)中使用后再生。裝置可以拆分，并且任意數(shù)目的特定部件可在任何組合中選擇性地被替換或者被除去。例如，對(duì)于外科縫合和切割裝置而言，設(shè)置在端部執(zhí)行器中并含有多個(gè)緊固件的釘倉可通過將新的緊固件倉增加到端部執(zhí)行器中來替換。當(dāng)清潔和/或替換特定部件時(shí)，裝置可在再生車間或者通過外科團(tuán)隊(duì)在外科手術(shù)之前立即被重新組裝用于隨后的使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，裝置的再生可利用各種用于組裝、清潔/替換和重組技術(shù)。所述技術(shù)的使用和產(chǎn)生的再生裝置都屬于本申請(qǐng)的范圍。
基于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。因此，除非由所附的權(quán)利要求書特別指明，本發(fā)明不由已經(jīng)特別顯示并描述的來限定。在本文中引用的所有出版物和參考文獻(xiàn)都通過全文引用而明確地包含在本申請(qǐng)中。
權(quán)利要求
1.一種外科緊固裝置，包括具有近端和遠(yuǎn)端的細(xì)長軸，手柄可動(dòng)地連接到所述近端，端部執(zhí)行器從所述遠(yuǎn)端延伸，所述端部執(zhí)行器能夠與組織接合并且將至少一個(gè)緊固件傳遞到被接合的組織中，其中，所述手柄和所述端部執(zhí)行器聯(lián)接在一起，從而使所述端部執(zhí)行器模仿所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述運(yùn)動(dòng)是成比例的。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述手柄通過接頭聯(lián)接到所述細(xì)長軸的近端，所述接頭選自由球窩接頭、鉸接接頭以及柔性接頭組成的組中。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括在所述手柄和所述端部執(zhí)行器之間延伸的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)從所述手柄傳遞到柔性頸。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述致動(dòng)器包括多根沿著所述細(xì)長軸的長度延伸的索。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)圍繞所述細(xì)長軸和所述手柄中的至少一個(gè)設(shè)置，并且能夠與所述多根索接合以將所述索鎖定在固定位置中。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述多根索由電活性聚合物材料制成，并且所述手柄的運(yùn)動(dòng)能夠有效地將能量有選擇地傳遞到所述多根索，以使所述多根索軸向收縮和徑向擴(kuò)張，并由此使至少一個(gè)所述柔性頸模仿所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述索沿著所述細(xì)長軸的圓周彼此等間隔地隔開。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述端部執(zhí)行器包括柔性頸，該柔性頸形成于所述端部執(zhí)行器的近側(cè)部分并能夠屈曲，以使所述端部執(zhí)行器成比例地模仿所述手柄的運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括設(shè)置于所述細(xì)長軸遠(yuǎn)端上的光學(xué)圖像采集單元，所述光學(xué)圖像采集單元在內(nèi)窺鏡手術(shù)過程中能夠采集圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于控制外科裝置工作端的運(yùn)動(dòng)的方法和裝置。在一種實(shí)施方式中，提供了用于運(yùn)動(dòng)外科緊固裝置的遠(yuǎn)端上的端部執(zhí)行器的方法和裝置。所述運(yùn)動(dòng)可包括端部執(zhí)行器圍繞軸的軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，端部執(zhí)行器相對(duì)于軸的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和端部執(zhí)行器的致動(dòng)，例如閉合、擊發(fā)和/或切割。在其它實(shí)施方式中，提供了單根索致動(dòng)器，其可在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)，在第一位置中其有效地旋轉(zhuǎn)端部執(zhí)行器而不致動(dòng)(即閉合和擊發(fā))端部執(zhí)行器，在第二位置中其有效地致動(dòng)端部執(zhí)行器而不旋轉(zhuǎn)端部執(zhí)行器。在其它方面中，提供了用于運(yùn)動(dòng)在與內(nèi)窺鏡一起使用的輔助通道的遠(yuǎn)端上形成的柔性頸的方法和裝置。柔性頸的運(yùn)動(dòng)可用于控制通過柔性頸延伸的工具的定位。
文檔編號(hào)A61B1/012GK101040798SQ20071008975
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者M·S·奧爾蒂斯, F·E·謝爾頓四世 申請(qǐng)人:伊西康內(nèi)外科公司