[发明专利]减少非期望的振动的机器人外科系统

说明书

本发明公开了一种用于手术台的基部，基部任选地承载患者以及可由手术台支撑的任何设备，基部包括：基部主体，手术台的其他部件可联接至基部主体；支撑组件，支撑组件联接至基部主体以将基部主体支撑在表面上；和负载传感器，负载传感器被设置为检测由支撑构件中的一个承载的总负载的部分。支撑组件包括至少四个支撑构件，每个支撑构件具有表面接合端部。支撑构件中的一个是可调的以使一个支撑构件相对于由其他支撑构件中的三个限定的平面移动，并且从而改变由支撑构件中的一个承载的总负载的部分。

相关申请的交叉引用

本申请要求以下美国临时专利申请的优先权和权益：2016年11月28日提交的名称为“Surgical Table Base with High Stiffness and Adjustable Support Memberswith Force Feedback”（具有带力反馈的高刚度可调支撑构件的手术台基部）的美国临时专利申请No. 62/426,966；2017年1月6日提交的名称为“Robotic Surgical Table withRelatively High Resonant Frequency Structure to Reduce Efficiency of EnergyTransmission Between Attached Robotic Arms”（具有降低附接的机器人臂之间的能量传递效率的相对较高谐振频率结构的机器人手术台）的美国临时专利申请No. 62/443,393；以及2017年4月7日提交的名称为“Robotic Surgical Table Adapter to ReduceEfficiency of Energy Transmission Between Attached Robotic Arms”（降低附接的机器人臂之间的能量传递效率的机器人手术台转接件）的美国临时专利申请No. 62/483,060；这些临时专利申请各自的公开内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

本文所述的一些实施方案涉及用于手术台基部的装置和方法，该基部具有四个或更多个支撑构件以将该基部稳定地支撑在表面上。本文所述的另外的实施方案涉及具有机器人外科臂的手术台以及用于在机器人臂的工作端部处减少非期望的振动的装置和方法。本文所述的又另外的实施方案涉及用于具有机器人外科臂的手术台的转接件以及用于在机器人臂的工作端部处减少非期望的振动的装置和方法。

手术期间手术台的稳定性对于其安全且有效的临床运用很重要。某些设计特征提高了手术台的稳定性，诸如刚性支撑结构。另外，还期望手术台允许沿一个或多个运动轴线调节患者位置并且允许在医院周围轮式运输。手术台的最常见设计是具有尺寸足以防止倾翻的大基部，包含轮，并且具有锁定到地板以增强稳定性的装置。

与稳定性相冲突的一个要求是应对地板不平之处。该问题是为了在刚度以及倾翻方面实现稳定性，基部必须尽可能大。然而，基部也受限于实现临床进入的尺寸，这意味着其必须具有不大于台面占用面积的占用面积。因此，基部通常具有大致矩形的形状，并且与地板有四个接触点而不是运动学约束所需的三个接触点。

一些手术台是移动式的，可以在周围轮式运输，并且基于执行的外科规程的类型而频繁地转入和转出手术室。手术台在手术室内的这种移动需要应对地板表面的不平之处（例如，地板表面的高度变化）。考虑到地板的不平之处（诸如地漏、工艺缺陷、起泡、分层，甚至尘土和污垢），具有四个接触点的刚性基部可仅有三个点发生接触，并且一个点悬在空中。这造成了手术台可来回摇动的情况，如餐桌中通常观察到的现象。手术期间的不稳定性至少可惹恼外科医生和助手或甚至引起危险的手术情况。因此，需要这样的解决方案，其中手术台不仅是结构上刚性的，而且是移动式的，并且能够容许地板的不平之处。

此外，机器人外科系统可包括机器人外科臂，这些机器人外科臂直接或间接（例如，经由转接件）联接至在外科规程期间可支撑患者的手术台。机器人外科臂可在其远侧工作端部处支撑各种设备，包括外科器械、用于提供通往患者的一个或多个体腔和一个或多个器官的入路以便施加外科器械的插管、成像设备、灯等。在此类系统中，期望为安装在机器人臂的远侧端部上的设备确立并保持高位置精度。