[发明专利]手术端口操纵器

说明书

一种手术端口操纵器包含：主体，其容纳运动源；臂，其耦合到所述主体；载荷传感器，其与所述臂相关联；以及控制器，其与所述载荷传感器和所述运动源通信。所述臂具有被配置成将手术端口可旋转地耦合到其上的端部，使得响应于来自所述运动源的电力供应，所述手术端口可相对于所述臂以至少两个自由度旋转。所述载荷传感器被配置成感测施加在所述手术端口上的载荷。所述控制器被配置成响应于所述载荷传感器感测到定向在一方向上的阈值载荷而引导所述运动源在所述方向上移动所述手术端口。

背景技术

机器人手术系统已用于微创医疗过程。一些机器人手术系统包含机器人臂，所述机器人臂具有耦合到其上的器械驱动组件，例如一对钳口构件、电外科手术钳、切割器械或任何其它内窥镜或开放性手术装置，以用于将手术器械耦合到所述机器人臂。在一些机器人手术系统中，可提供套管针或手术端口以辅助进入手术部位。

在使用机器人系统之前或期间，选择手术器械并将其连接到每一个机器人臂的器械驱动组件上，其中所述器械驱动组件可以驱动手术器械的末端执行器的致动。在某些手术过程中，手术端口可能位于患者的小切口内。在手术过程期间，可通过手术端口以及患者的小切口插入末端执行器和/或手术器械的一部分，以使末端执行器接近患者身体内的工作部位。此类手术端口在患者的体腔吹气期间提供压力密封，并且可在末端执行器的插入和致动期间充当手术器械的导引通道。

在手术过程期间，手术器械可接触手术端口的内侧壁，这可防止或阻止手术器械归因于由手术端口周围的组织施加的阻力而移动到手术部位内的特定位置。因此，需要减少在手术端口内的手术器械的移动期间手术端口和周围组织施加在手术器械上的阻力量。

发明内容

根据本公开的方面，一种手术端口操纵器包含：主体，其容纳运动源；臂，其耦合到主体；载荷传感器，其与臂相关联；以及控制器，其与运动源和载荷传感器通信。臂具有被配置成将手术端口可旋转地耦合到其上的端部，使得手术端口可相对于臂的端部以至少两个自由度(DOF)旋转。臂被配置成响应于来自运动源的电力供应而移动手术端口。载荷传感器被配置成感测施加在手术端口上的载荷。控制器被配置成响应于载荷传感器感测到定向于第一方向或第二方向上的阈值载荷而引导运动源在第一方向或第二方向上移动手术端口。

在一些实施例中，控制器可被配置成继续引导运动源移动手术端口，直到载荷传感器停止感测阈值载荷为止。

预期控制器可被配置成一旦载荷传感器感测到定向在第一方向上的载荷就引导运动源在第一方向上移动手术端口。控制器可被配置成一旦载荷传感器感测到定向在第二方向上的载荷就引导运动源在第二方向上移动手术端口。

设想第一方向可在第一DOF中，并且第二方向可在第二DOF中。第一DOF可以是俯仰旋转，使得响应于载荷传感器感测到第一方向上的阈值载荷，手术端口围绕通过其限定的第一横向轴线旋转，所述第一横向轴线垂直于由臂限定的纵向轴线。第二DOF可以是滚转旋转，使得响应于载荷传感器感测到第二方向上的阈值载荷，手术端口围绕第二横向轴线旋转，所述第二横向轴线垂直于第一横向轴线并且与臂的纵向轴线平行。

在一些实施例中，臂的端部可包含多DOF远程运动中心(“RMC”)组件。臂的端部可包含耦合器，所述耦合器连接到RCM组件且被配置成可释放地附接到手术端口。耦合器可经由RCM组件可相对于臂的另一端部以至少两个DOF移动。耦合器可具有弓形且尺寸可被设置成接合手术端口的外表面。

预期臂可包含可旋转地彼此耦合的多个连杆。

设想主体可被配置成安装到手术床。

在本公开的另一方面中，提供了一种机器人手术系统，并且所述机器人手术系统包含：手术机器人臂，其用于支撑和移动手术器械；手术端口，其用于提供进入手术部位的通道；以及手术端口操纵器。

附图说明

本文中参考附图描述了本公开的实施例，其中：

图1是根据本公开的原理的机器人手术系统的示意图；