[发明专利]用于机器人外科手术器械末端执行器的夹持力控制

说明书

本发明提供了一种控制机器人控制的外科手术器械的末端执行器的夹持力的方法。该方法包括：接收表示控制末端执行器的从动夹持力的主控夹持输入机构处的高夹持水平输入的第一输入信号；接收表示使用者准备好操作外科手术器械以执行外科手术程序的第二输入信号；以及响应于一起接收到第一输入信号和第二输入信号而输出致动信号，以便在外科手术程序期间将从动夹持力从第一水平增加至高于第一水平的第二水平。

本申请是于2012年10月19日提交的名称为“用于机器人外科手术器械末端执行器的夹持力控制”的中国专利申请201280051637.2(PCT/US2012/061093)的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请US61/550,356(2011年10月21号提交；标题为“GRIPFORCE CONTROL FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT END EFFECTOR”)的优先权益。

技术领域

本公开大体涉及控制外科手术器械末端执行器。更具体地，本公开的各方面涉及控制用于机器人控制的外科手术器械的末端执行器的夹持力。

背景技术

微创外科手术技术通常试图执行外科手术程序，同时最小化对健康组织的损伤。机器人控制的外科手术器械能够被用来远程地执行各种微创外科手术程序。在这类系统中，外科医生操纵外科医生控制台处的各种输入装置(在本文中有时被称为主控输入)。外科医生控制台处的输入被传送给与一个或更多个机器人控制的外科手术器械接口连接的病人侧推车，其中发生外科手术器械的远程操作的/远程机器人的操纵，以便对病人执行外科手术和/或其他程序。

微创机器人控制的外科手术器械可以在多种操作中使用，并且可以具有各种配置。许多这样的器械包括被安装在长轴的远端处的外科手术末端执行器，其中所述长轴被配置为通过开口(例如，体壁切口、自然孔口)(例如，以腹腔镜方式或胸腔镜方式)插入，以到达病人体内遥远的外科手术部位。在一些器械中，铰接式腕机构被安装到器械的轴的远端，以支撑末端执行器并改变末端执行器相对于轴的纵向轴线的取向(例如，俯仰和/或偏摆)。

远程机器人控制的末端执行器可以被配置为执行各种功能，包括通常在开放或手动微创外科手术程序中执行的多种外科手术程序中的任一种。示例包括但不限于封闭、切割、烧灼、消融、缝合、吻合(stapling)等。在当例如在组织的封闭(例如，通过烧灼)或切割期间执行某一程序时需要抓紧并保持组织的情况下，末端执行器可以包括夹持装置，诸如夹钳或刀片。在一些实例中，通过来自外科医生控制台处的外科医生的主控夹持输入，进行外科手术器械末端执行器的夹持装置的控制。为控制末端执行器的运动，伺服致动器(例如，伺服马达)能够被用来将力或扭矩传递给各部件，其中力或扭矩从与病人侧操纵器接口连接的传动机构沿轴向下传递并最终传递至末端执行器。

在一些情况下，当使用包括具有夹持装置的末端执行器的外科手术器械时，可能期望通过用夹持装置夹持外科手术部位处的组织和/或其他物质而使用夹持装置移动该组织和/或其他物质。当以这样的方式使用夹持装置时，可能期望使用比实现诸如封闭和/或切割的另一外科手术程序所期望的夹持力更少的夹持力。例如，当使用夹持装置移动组织和/或其他身体部分/附近物质时，较低的夹持力可能是期望的，以便最小化对同一组织和/或其他身体部分/附近物质造成损伤的风险。另一方面，当将夹持装置用于其他程序时，较高的夹持力可能是期望的。例如，如果在诸如切割的程序期间夹持力不是足够高的，那么用来横向通过组织切割的平移刀片可能向远侧推动组织，而非完全通过组织切割。同样，例如，如果在诸如封闭(例如，烧灼)的程序期间夹持力不是足够高的，则不能实现用于封闭组织表面(例如，血管的相对壁部分)的有效接触。