具有电抛光钨缆线的手术器械的制作方法

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具有电抛光钨缆线的手术器械
1.优先权要求
2.本技术要求于2021年2月3日提交的美国专利申请序列号63/145,270和于2020年11月23日提交的美国专利申请序列号63/117,397的优先权,上述每个申请均通过引用整体并入本文。


背景技术:

3.微创手术技术可以减少诊断或手术程序期间对组织的损伤,从而减少患者的恢复时间、不适和不健康的副作用。微创手术的常见形式是内窥镜,而内窥镜的常见形式是腹腔镜,即腹腔内的微创检查和手术。在标准腹腔镜手术中,患者的腹部被注入气体,并且套管被穿过小切口(大约半英寸或更小),以便为手术器械提供进入端口。其他形式的微创手术包括胸腔镜、关节镜和用于在腹部、胸部、喉咙、直肠、关节等部位进行手术程序的类似“锁孔(keyhole)”手术。
4.在计算机辅助下操作的远程操作手术系统(“远程手术系统”)是已知的。这些手术系统既用于微创手术,也用于切口被做得足够大以允许外科医生直接进入手术部位的“开放式”手术。微创手术和开放式手术的示例包括上面列出的手术,以及使用刚性和柔性轴远程操作手术器械的手术,例如神经手术、关节置换手术、血管手术等。
5.远程操作手术系统通常使用可互换的手术器械,这些可互换的手术器械包括末端执行器并由用户命令的机器人操纵器技术来控制。一些器械类型被设计用于涉及不同患者的多种手术程序中,其需要在各个程序之间进行清洁和消毒。多用途器械的优点在于降低了每个手术程序的器械成本。但机械约束和材料约束(例如正常使用期间自然发生的缆线磨损和损伤)限制了这些多用途器械能够被使用的次数。因此,需要降低正常使用期间缆线的磨损和损伤率,以增加多用途器械能够被使用的次数。


技术实现要素:

6.一种手术器械包括由具有抛光表面的独立钨丝构造的一根或多根缆线。具有由抛光丝制成的缆线的手术器械在多个使用周期内出乎意料地且令人惊讶地保持运动质量,优于具有带冷拔(as-drawn)丝(即未抛光丝)的缆线的器械。手术器械包括具有近端和远端的轴。可移动末端执行器耦接到轴的远端。驱动传动结构(例如绞盘)耦接到轴的近端。包括一根或多根缆线的驱动连接器耦接在驱动传动结构和末端执行器之间。一根或多根缆线中的至少一根缆线包括多根独立钨丝。每根丝具有抛光外表面。
7.手术器械内的缆线通常受到张力,以实现高质量的器械运动。抛光丝不具有足够厚的氧化物层,使得氧化物层随时间推移的磨损可能导致丝直径的充分变细和缆线的对应变长,从而致使松弛和张力损失的增加。张力随时间推移的损失可能导致器械运动的质量降低。因此,钨丝的抛光导致张力随时间推移的损失率降低,这导致运动质量随时间推移的损失率降低。
附图说明
8.当与所附附图一起阅读时,从以下详细描述中可以最好地理解本公开的各方面。需要强调的是,根据行业的标准实践,各种特征没有按比例绘制。事实上,为了讨论的清楚性,可以任意增加或减少各种特征的尺寸。此外,本公开可能重复各种示例中的附图标记和/或字母。这种重复是为了简单明了,并且其本身并不规定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。
9.图1是用于对正躺在手术台上的患者执行微创诊断或手术程序的示例微创远程操作手术系统的示意性平面视图。
10.图2是示例用户控制单元的透视图。
11.图3是图1的微创远程操作手术系统的示例操纵器单元的透视图。
12.图4a是示例手术器械的示意性侧视图。
13.图4b是图4a的示例手术器械的示意性功能示意侧视图。
14.图4c是示出了图4b的示例第一驱动连接器的某些细节的示意图。
15.图5是替代的示例手术器械的示意图。
16.图6是示例已知缆线的示意性透视图。
17.图7是第一示例缆线的示意性横截面视图。
18.图8是第二示例缆线的示意性横截面视图。
19.图9是第三示例缆线的示意性横截面视图。
20.图10a-图10b是在两个不同的位置处示出的手术器械的安装了可铰接钳口末端执行器的可枢转腕部部分的示意性局部剖切透视图。
21.图11是示出了表示第一次实验的实验结果的曲线的示意图。
22.图12是器械及其部件的对应轴线或旋转的示意性示例机械示意图,以示出多个自由度的运动质量。
23.图13是示出了表示第二次实验的实验结果的曲线的示意图。
具体实施方式
24.发明人出乎意料地和令人惊讶地发现,使用抛光钨丝缆线的手术器械具有增加的有效手术器械寿命,该寿命是根据末端执行器的运动随时间推移的质量来测量的。手术器械包括在使用中会退化的多个可移动部件。因此,为了安全起见,远程手术系统通常限制手术器械可被使用的次数。例如,通常可以测试器械设计以确定预期平均最大寿命,然后引入大的安全裕度来限定比预期平均最大寿命短的最大可用寿命(例如,在正常操作期间器械可被使用的次数、在操作期间器械可被使用的时间量等等)。
25.包含钨丝的一根或多根缆线通常被并入手术器械内,其通常在器械达到其最大使用寿命后被丢弃。在生产期间,用于构造手术器械缆线的钨丝在高温下被拉拔,从而在丝上形成氧化物层。
26.抛光丝是指通过本文中称为抛光的生产后处理去除了(例如,在高温生产期间形成的)氧化物层的钨丝。生产后抛光技术包括电抛光和化学抛光。电抛光钨丝是指通过电抛光去除在丝的高温生产期间形成的氧化物层的钨丝。电抛光是从金属工件上去除材料的电化学技术。钨丝的化学抛光通过使用化学工艺从丝上去除氧化物层,在该化学工艺中使用
一个或多个化学浴或化学室(为了更有效的处理,其可以处于升高的温度下)来创建将氧化物层从丝的外部剥离的化学反应(例如,作为卷对卷(reel-to-reel)工艺的一部分)。尽管在生产后的正常使用期间(例如在升高温度下的器械清洁期间),可能会在钨丝上形成一些氧化物,但形成的氧化物量远小于生产期间形成的氧化物量,因为正常使用期间的温度远低于拉拔钨丝期间的氧化促进温度。
27.发明人观察到,由未抛光钨丝形成的缆线改变了视觉外观,随着手术器械积累使用周期而变得更加闪亮。当以非传统方式操纵缆线时(例如像吉他弦一样“拨动”缆线时),还观察到缆线的固有频率随着其变得更加闪亮而降低。这些观察结果激励发明人探索在钨丝上形成的表面氧化物层对缆线性能以及对采用缆线的手术器械的性能的影响。
28.发明人执行了比较实验,其中15个器械用冷拔钨丝进行测试,而10个器械用抛光钨丝进行测试。实验测量了器械运动的质量,器械运动的质量可以被认为是与针对命令的机械输入的器械部件的运动具有一致性和高相关性。实验表明,令人惊讶的是,使用由抛光钨丝形成的缆线的工具随时间推移表现出比使用由非抛光丝形成的缆线的工具更持久的运动质量。
29.发明人目前认为,手术器械使用周期(其涉及在手术使用之后对手术器械进行清洁和消毒)可能具有类似于减少存在的氧化物的效果,创建发明人在非常规缆线操纵期间观察到的更加闪亮的表面和降低的固有频率。也就是说,使用周期可能导致形成缆线的许多丝中的每根丝上的一些氧化物层的磨损或损失。发明人认为,氧化物层的这种损失导致独立丝(individual wire)的直径变细。手术器械内的缆线通常受到持续的张力以实现高质量的器械运动,因此发明人认为,独立丝直径随时间推移的变细导致独立丝在缆线的线股内相对滑动,这继而导致缆线的变长。发明人认为,增加的缆线长度导致减小的缆线张力,这随时间推移加速了器械运动质量的下降。
30.也就是说,可以通过使用处于相对高张力下的缆线而不是通过使用具有减小张力的缆线来精确地移动远侧手术器械部件。减小的张力会导致松弛,这使得缆线变长,并使得沿缆线的路径产生少量缆线拉伸或位移。减小的张力和由此产生的松弛会导致运动质量的降低。这对于使用多根缆线(例如用于控制第一机械dof(例如,偏航或夹持)的第一缆线和用于控制第二dof(例如,俯仰)的第二缆线)来同时控制多个末端执行器机械自由度的手术器械尤其如此。发明人认为,用抛光钨丝构造的缆线不太容易受到张力损失的影响,因此,这种缆线有助于器械运动随时间推移更加持续的质量。发明人认为,产生这种令人惊讶和出乎意料的结果的原因是,对于具有带抛光钨丝的缆线的器械,在手术器械使用周期期间,所述丝几乎没有或根本没有氧化物可磨损,因此,丝直径的减小较小,缆线线股内的丝滑动较小,并且器械内的缆线张力损失较小。
31.远程操作手术系统
32.图1是用于对正躺在手术台14上的患者12执行微创诊断或治疗手术程序的示例微创远程操作手术系统10的示意性平面视图。该系统包括用户控制单元16,以供外科医生18在程序期间使用。一个或多个助手20也可以参与该程序。微创远程操作手术系统10还包括一个或多个操纵器单元22和辅助单元计算机处理子系统24。当外科医生18通过用户控制单元16查看手术部位时,操纵器单元22可以通过患者12的身体上的微创切口或自然身体孔口操纵至少一个手术器械26。手术部位的图像可以通过内窥镜28(例如立体内窥镜,其可以使
用操纵器单元22位置)获得。辅助单元24包括计算机处理子系统,该计算机处理子系统可以是集中式或分布式的,其可被用于处理手术部位的图像,以便随后通过用户控制台16向外科医生18显示。辅助单元计算机处理系统24包括逻辑单元(例如一个或多个处理器电路)以及存储由逻辑单元执行的指令的存储器。在一些实施例中,可以捕获立体图像,这允许手术程序期间的深度感知。一次使用的手术器械26的数量通常取决于诊断或治疗程序以及手术部位内的空间约束等因素。如果在程序期间需要更换正在使用的手术器械26中的一个或多个,助手20可以将手术器械26从操纵器单元22中移除,并用来自手术室中的托盘30的另一手术器械26替换。示例辅助单元计算机处理系统24可以被配置为处理指示在手术器械处施加的力的信号。示例辅助单元计算机处理系统24可以在外科医生的控制台16处产生指示与这些施加的力相对应的触觉反馈的信号。美国专利号us 6,424,885 bl(1999年8月13日提交)是用于远程手术系统的计算机控制系统的示例,该专利通过引用并入本文。
33.图2是示例用户控制单元16的透视图。示例控制单元16包括查看器显示器31,查看器显示器31包括左眼显示器32和右眼显示器34,以用于向外科医生18呈现实现深度感知的手术部位的协调立体视图。控制单元16还包括一个或多个手动控制输入装置36、38,以接收大规模手动控制移动。被安装以用在一个或多个对应的操纵器单元22上的一个或多个手术器械26被可操作地耦接以在相对较小规模的距离内移动,该相对较小规模的距离与外科医生18对一个或多个手动控制输入装置36、38的大规模操纵相匹配。例如,在示例系统10中,用户(x,y,z)的移动按高达约1:3的比例缩放到对应的器械移动,但是远侧dof通常不按比例缩放,使得器械的指向方向与外科医生的手相匹配,从而保持“直观”。因此,在示例系统10中,例如,控制输入36或38移动大约一英寸数量级的量可以导致器械移动大约三分之一英寸数量级的量。在示例系统中,每个控制输入装置36、38被可操作地耦接以控制手术器械。例如,第一控制输入装置36可以被可操作地耦接以控制第一手术器械,并且第二控制输入装置38可以被可操作地耦接以控制第二手术器械。在程序期间,多个不同的手术器械在器械托盘30处可以是可用的,例如,用于安装到操纵器单元22,以便用户经由控制单元16进行控制。控制输入装置36、38可以提供和与其相关联的手术器械26相同的机械自由度(dof),以向外科医生18提供远程呈现或相应控制输入装置36被可操作地耦接到对应的相应受控手术器械26并与其集成的感知,使得外科医生具有直接控制器械26的强烈感觉。为此,在示例系统中,位置、力和触觉反馈传感器(未示出)被用于在受到通信延迟约束的情况下将位置、力以及触觉感受从手术器械26通过控制输入装置36、38传递到外科医生的手。基于在器械26处的力传感器(未示出)处检测到的力而调制的信号(可选地是光学信号或电子信号)可以由辅助单元推车24处的处理器处理,以在控制输入装置36处产生指示检测到的力的触觉反馈。
34.图3是微创远程操作手术系统10的示例操纵器单元22的透视图。操纵器单元22包括四个操纵器支撑结构72。每个操纵器支撑结构72包括端到端枢转安装的铰接支撑结构73以及枢转安装的支撑梁74。包括用于控制器械运动的致动器的相应手术器械托架75被安装在每个支撑梁74处。此外,每个操纵器支撑结构72可以可选地包括在铰接支撑结构73的接合处以及在与梁74的接合处的一个或多个设置关节(例如,无动力的和/或可锁定的关节)。托架75可以沿着梁74移动,以将托架75定位在沿着梁74的不同位置处。因此,梁74可用于相对于患者12定位所附接的手术器械托架75以用于手术。每个手术器械26被可拆卸地耦接到
托架75。更具体地,位于每个托架75和每个手术器械之间的机械适配器输入接口426包括由托架75内的致动器驱动的驱动输入(未示出),该驱动输入被配置为将由致动器产生的旋转扭矩耦接到手术器械的驱动元件,其大致在下文中描述。虽然操纵器单元22被示出为包括四个操纵器支撑结构72,但可以使用更多或更少的操纵器支撑结构72。通常,手术器械中的至少一个将包括视觉系统,该视觉系统通常包括用于捕获视频图像的内窥镜摄像机器械和耦接到托架75中的一个的用于显示所捕获的视频图像的一个或多个视频显示器。
35.在一个方面,托架75容纳多个远程操作致动器(未示出),所述多个远程操作致动器通过机械适配器接口426将运动赋予张力构件(例如缆线驱动构件,其包括驱动轴和绞盘(未示出)),继而驱动缆线运动,手术器械26将该缆线运动转换成手术器械26的末端执行器部分的各种移动。在一些实施例中,托架75中的远程操作致动器将运动赋予手术器械26的各个部件,例如末端执行器的腕部移动或钳口移动。
36.外科医生操纵控制输入装置36、38以控制器械末端执行器。外科医生或其他医疗人员向控制输入装置36或38提供的输入(“输入”命令)通过一个或多个远程致动器的致动由手术器械26转换为对应的动作(对应的“手术器械”响应)。基于柔性丝缆线的力传动机构或类似机构被用于将远程定位的远程操作致动器中的每一个的运动传送到位于器械托架75处的对应器械接口致动器输出。在一些实施例中,机械适配器接口426将器械26机械地耦接到器械托架内的驱动元件(例如驱动轴和绞盘(未示出))以控制器械26内部的运动,进而驱动缆线运动,手术器械26将该缆线运动转换成手术器械26上的末端执行器的各种移动。
37.手术器械
38.术语“手术器械”在本文中用于描述用于插入患者体内并用于执行治疗或诊断程序的医疗装置。手术器械通常包括可移动部件,该可移动部件可包括与一个或多个手术任务相关联的末端执行器,例如组织抓握钳口、针驱动器、剪刀、双极烧灼器、组织稳定器或牵开器、施夹器、吻合装置、成像装置(例如,内窥镜或超声探头)等等。用于一些实施例的一些手术器械进一步为末端执行器提供铰接支撑(有时被称为“腕部”),使得可以以相对于器械的轴410的一个或多个机械dof来操纵末端执行器的位置和取向。此外,许多手术末端执行器包括功能性机械dof,例如打开或关闭的钳口,或者沿着路径平移的刀。适于在本公开的一个或多个实施例中使用的手术器械可以用一个或多个杆和/或柔性缆线控制它们的末端执行器(手术器械)。在一些示例中,可以是管形式的杆可以与缆线组合,以提供对末端执行器的拉动、推动或组合的“推动/拉动”或“拉动/拉动”控制,其中缆线根据需要提供柔性节段。用于手术器械的典型细长轴410是较小的,例如直径为5至8毫米。手术器械中的机构的小尺度产生了独特的机械条件和这些机构的构造问题,这些机械条件和构造问题不同于在以更大尺度构造的类似机构中发现的那些,因为力和材料的强度并不以与机构的大小相同的速率缩放。杆和缆线必须配合在细长轴内,并能够通过腕关节控制末端执行器。在一些示例器械中,缆线可以由各种金属(例如,钨或不锈钢)或聚合物(例如,高分子量聚乙烯)材料制造。
39.图4a是示例手术器械26的示意性侧立体视图,该手术器械26包括限定内孔的轴,并包括远侧部分410d和近侧部分410p。如本文所用,术语“近侧”指示更靠近操纵器支撑结构且更远离患者解剖结构的位置,而术语“远侧”指示更远离操纵器支撑结构且更靠近患者的位置。机械结构422耦接到轴410的近端部分。机械结构422包括驱动组合件,该驱动组合
件包括封闭在壳体425内的驱动元件(未示出),该驱动元件用于控制位于轴410的远侧部分410d处的可移动部件428和腕部430的移动。可移动部件428可以包括用于执行治疗、诊断或成像手术功能或这些功能的任何组合的末端执行器。例如,可移动部件428可以包括多种末端执行器中的任何一种,例如钳口、针驱动器、烧灼装置、切割工具、成像装置(例如,内窥镜或超声探头)或包括两个或更多个不同器械和成像装置的组合的组合装置。腕部430耦接在轴的远端部分410d处,在可移动部件428的近侧,以允许相对于细长轴410来操纵可移动部件428的取向。各种器械腕部机构配置是已知的,参见例如美国专利号us 6,394,998 bl(1999年9月17日提交)、us 6,817,974 b2(2002年6月28日提交)、us 9,060,678 b2(2007年6月13日提交)和us 9,259,275 b2(2010年11月12日提交),上述专利的公开内容通过引用并入本文。位于托架75和机械结构422之间的适配器输入接口426在托架75内的致动器(未示出)和机械结构422内的用于驱动运动的驱动元件之间提供机械驱动接口。适配器输入接口426将由托架内的致动器提供的致动器驱动的旋转扭矩传递到机械结构422内的用于控制可移动部件428和腕关节430的运动的驱动元件。
40.图4b是图4a的示例手术器械26的示意性功能示意侧视图,其示出了可移动部件428和腕部430的示意性示例功能运动范围。器械中空轴410包括在近端部分410p和远端部分410d之间延伸的纵向中心轴线412。可移动部件428被安装成围绕第一销434旋转,第一销434被安装到轴的远侧部分410d并且垂直于中心轴线412延伸。腕关节430被安装成围绕第二销436旋转,第二销436被安装到轴的远侧部分410d,在第一销434的近侧,并且垂直于中心轴线412延伸。示例轴410是笔直的。然而,可替代的示例器械轴是弯曲的或是关节连接的。
41.示例近侧机械结构422包括一个或多个驱动元件以将驱动运动传递到第一驱动连接器448和第二驱动连接器450,例如:旋转圆盘状绞盘或各种其他轴向旋转输入;旋转、齿条或蜗轮输入;杠杆或万向节输入;线性驱动元件,例如滑动片、丝杠上的螺母、耦接到缆线上的固定位置的元件以及其他横向平移输入;销和其他轴向平移输入;流体压力输入;以及诸如此类。图4b的示例手术器械26的驱动元件包括位于壳体425内的第一可旋转缆线驱动绞盘444a和第二可旋转缆线驱动绞盘444b。位于适配器接口426内的驱动输入盘445a、445b传递由位于托架75内的相应致动器447a、447b提供的扭矩力,以驱动相应的第一绞盘444a和第二绞盘444b的旋转运动。第一驱动连接器448被耦接以施加与第一驱动绞盘444a的旋转运动并行的可移动部件428围绕第一销434的旋转运动。第二驱动连接器450被耦接以施加与第二驱动绞盘444b的旋转运动并行的腕部430围绕第二销436的旋转运动。第一驱动连接器448和第二驱动连接器450各自包括一根或多根缆线,如下所解释的,该一根或多根缆线持续处于张紧中。在示例手术器械26中,第一驱动绞盘444a在使用之前被配置为连续地将张力赋予第一驱动连接器448的一根或多根缆线。同样地,第二驱动绞盘444b在使用之前被配置为连续地将张力赋予第二驱动连接器450的一根或多根缆线。
42.示例第一驱动连接器448包括第一驱动连接器段448a和第二驱动连接器段446b。第一驱动连接器段448a和第二驱动连接器段448b各自包括围绕第一驱动绞盘444a卷绕的相应的近侧缆线部分,使得当第一绞盘444a在第一方向上旋转时,第一驱动段448a的近侧缆线部分放线并且第二驱动段448b的近侧缆线部分收线,并使得当第一绞盘444a在与第一方向相反的第二方向上旋转时,第一驱动段448a的近侧缆线部分收线并且第二驱动段448b
的近侧缆线部分放线。当器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第一驱动段448a的收线和第二驱动段448b的放线期间,第一驱动段446a施加力以使可移动部件428在一个方向上围绕第一销434移动。相反地,当器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第二驱动段448b的收线和第一驱动段448a的放线期间,第二驱动段448b施加力以使可移动部件428在与第一驱动段448a的收线期间的移动方向相反的方向上围绕第一销434移动。在第一驱动连接器段448a的近侧缆线部分的收线期间和放线期间以及在第二驱动连接器段448b的近侧缆线部分的收线期间和放线期间,第一驱动连接器段448a和第二驱动连接器段448b两者的近侧缆线部分都处于张紧中。当处于既不收线也不放线的静止状态时,第一驱动连接器段448a和第二驱动连接器段448b也处于张紧中。然而,要注意的是,在具有钳口的一些示例器械中(例如,当器械钳口正夹持组织时),将钳口驱动在一起的缆线处于张紧中,但是打开钳口的相对的缆线是松弛的,并且不具有张力。
43.在可替代的示例手术器械(未示出)中,第一驱动段耦接到第一绞盘(未示出),而第二驱动段耦接到第二绞盘(未示出)。在可替代的示例手术器械中,当可替代的示例器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第一驱动段围绕第一绞盘收线和第二驱动段围绕第二绞盘放线期间,第一驱动段施加力以使可移动部件在一个方向上移动。相反地,当器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第二驱动段围绕第二绞盘收线和第一驱动段围绕第一绞盘放线期间,第二驱动段施加力以使可移动部件在与第一驱动段的收线期间的移动方向相反的方向上围绕第一销移动。
44.示例第二驱动连接器450包括第三驱动连接器段450a和第四驱动连接器段450b。第三驱动连接器段450a和第四驱动连接器段450b各自包括围绕第二驱动绞盘444b卷绕的相应近侧缆线部分,使得当第二绞盘444b在第一方向上旋转时,第三驱动段450a的近侧缆线部分放线并且第四驱动段450b的近侧缆线部分收线,并使得当第二绞盘444b在与第一方向相反的第二方向上旋转时,第三驱动段450a的近侧缆线部分收线并且第四驱动段450b的近侧缆线部分放线。当器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第三驱动段450a收线和第四驱动段450b放线期间,第三驱动段450a施加力以使腕部430在一个方向上移动。相反地,当器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第四驱动段450b收线和第三驱动段450a放线期间,第四驱动段450b施加力以使腕部430在与第三驱动段450a的收线期间的移动方向相反的方向上围绕第二销436移动。在第三驱动连接器段450a的近侧缆线部分的收线期间和放线期间以及在第四驱动连接器段450b的近侧缆线部分的收线期间和放线期间,第三驱动连接器段450a和第四驱动连接器段450b两者的近侧缆线部分处于张紧中。当处于既不收线也不放线的静止状态时,第三驱动连接器段450a和第四驱动连接器段450b也处于张紧中。然而,如上所述,在具有钳口的一些示例器械中(例如,当器械钳口正夹持组织时),将钳口驱动在一起的缆线处于张紧中,但是打开钳口的相反缆线是松弛的,并且不具有张力。
45.在可替代的示例手术器械(未示出)中,第三驱动段耦接到第三绞盘(未示出),而第四驱动段耦接到第四绞盘(未示出)。在可替代的示例手术器械中,当可替代的示例器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第三驱动段围绕第三绞盘收线和第四驱动段围绕第四绞盘放线期间,第三驱动段施加力以使可移动部件在一个方向上移动。相反地,当器械的远端处于自由空间中而不处于夹持状态时,在第四驱动段围绕第四绞盘收线和第
三驱动段围绕第四绞盘放线期间,第四驱动段施加力以使可移动部件在与第三驱动段的收线期间的移动方向相反的方向上围绕第一销移动。
46.图4c是示出了图4b的示例第一驱动连接器448的某些细节的示意性图。第一驱动连接器段448a包括第一缆线551、第一刚性元件556a和第二缆线552。在示例第一驱动连接器448a中,第一刚性元件556a包括第一海波管。第一刚性元件556a耦接到第一缆线551的远端部分和第二缆线552的近端部分。第一缆线551的近端部分耦接到第一绞盘444a。第二缆线552的远端部分耦接到可移动部件428,可移动部件428包括“尖端”部分470,“尖端”部分470在下面的实验节段中作为参考。第二驱动连接器段448b包括第三缆线553、第二刚性元件556b和第四缆线554。在示例第二驱动连接器448b中,第三刚性元件556b包括第二海波管。第三刚性元件556b耦接到第四缆线554的远端部分和第三缆线553的近端部分。第四缆线554的近端部分耦接到第一绞盘444a。第三缆线553的远端部分耦接到可移动部件428。第一缆线551和第四缆线554的近侧部分围绕第一驱动绞盘444a卷绕,使得当第一绞盘444a在第一方向上旋转时第一缆线551放线并且第四缆线554收线,并使得当第一绞盘444a在与第一方向相反的第二方向上旋转时第一缆线551收线并且第四缆线554放线。示例第二驱动连接器530具有类似的包括四根缆线和两个海波管(未示出)的构造;为了描述的效率,将不再描述与第一驱动连接器528的部件相对应的第二驱动连接器530的部件。
47.图5是可替代的示例手术器械426-1的示意图,该手术器械426-1包括可移动部件428-1,可移动部件428-1在棱柱形关节462(例如,推杆、刀片、吻合器滑块(sled)等)处平移。双头箭头464表示与受关节462的物理极限约束的直线或曲线平移相关联的运动范围。为了描述的效率,将不再描述与以上参考图4a-图4c描述的手术器械26的部件相对应的可替代的示例手术器械426-1的示例驱动连接器448a-1、448b-1和示例第一绞盘驱动元件444a-1。
48.缆线
49.丝缆线是一种复合的复杂机器装置。缆线通常包括三个部件:丝、丝线股和芯。示例手术器械26包括由钨形成的缆线。众所周知,钨、掺杂钨和钨合金的有利属性包括强度、高刚度、高耐久性和耐温度性。丝线股通常通过围绕中心丝螺旋缠绕若干丝而形成。若干外部线股进而围绕芯螺旋缠绕,形成完整的缆线。
50.图6是示例已知缆线600的示意性透视图,其被示出为部分展开,包括围绕线股芯603螺旋缠绕的多个成股的丝602,并且包括围绕缆线芯606螺旋缠绕的多个线股604。示例缆线的丝具有例如在0.025mm范围内的直径。缆线600包括多个线股。成股的丝602被示出为从线股芯丝603部分地展开,而线股604被示出为从缆线芯606部分地展开。部分展开的线股604包括围绕线股芯丝603螺旋缠绕的多根外部丝602。缆线600包括围绕芯606缠绕的多个线股604。响应于在操作期间随着缆线600被轴向拉动和折曲而变化的应力,线股604内的螺旋缠绕的丝602相对于彼此稍微移动。线股604本身也相对于彼此滑动以均衡缆线600内更显著的应力。在发生丝602和线股604运动时,缆线芯606维持缆线几何形状并支撑线股604,防止它们在受到径向压力时相对于彼此塌陷或滑出定位。当丝缆线600被加载时,线股604的螺旋排列(lay)致使它们朝向缆线轴线向内挤压。芯606支撑该压力并防止线股604摩擦和压伤。芯606还在弯曲期间维持线股604的位置。
51.在手术器械26内使用的示例缆线包括以复合配置布置的多个线股和多根丝。图7
是第一缆线700的示意性横截面视图,第一缆线700具有以13x19

7x19

1x37构造布置的四百一十七(417)根丝702。第一缆线700包括十三个外部线股704、内层线股708和内芯710。第一缆线具有约为0.015

0.025mm的丝直径。图8是第二缆线800的示意性横截面视图,第二缆线800具有以8x19

7x7构造布置的二百零一(201)根丝802。第二缆线800包括围绕7x7的芯814卷绕的八个外部线股804。第二缆线800具有约为0.015

0.025mm的丝直径。图9是第三缆线900的示意性横截面视图,第三缆线900具有以7x37构造布置的二百五十九(259)根丝902。第三缆线900包括六个外部线股904,每个外部线股具有三十七根丝。第三缆线900包括具有单个1x37线股的芯区域906。第三缆线900具有约为0.015

0.025mm的丝直径。
52.腕部
53.图10a-图10b是在两个不同的位置示出的手术器械的可枢转腕部部分50的示意性局部剖切透视图,该可枢转腕部部分50安装有可铰接钳口末端执行器。该手术器械包括轴,腕部部分被安装在该轴上。腕部部分包括第一滑轮组70、第二滑轮组66、71和第三滑轮组74,以引导从轴82内并围绕滑轮组延伸的第一缆线段76、第二缆线段78和第三缆线段80。缆线76、78、80组合使用以致使腕部部分50围绕第一轴线52枢转,如由箭头54所指示。缆线76、78、80还组合使用以致使腕部部分50的末端执行器部分56围绕第二轴线58枢转。末端执行器56包括钳口60。应当理解,当缆线76、78、80被用于在枢转位置之间拉动腕部50时以及当它们用于枢转末端执行器56时,张力被施加到缆线76、78、80上。此外,应当理解的是,缆线76、78、80在若干不同组的滑轮引导表面之上遵循曲折的(即具有尖锐曲线的迂回的)路径,并且缆线76、78、80沿着这些路径的移动将弯曲应力赋予缆线。例如,应注意的是,缆线76在第一方向上部分地围绕滑轮66卷绕,然后在不同方向上部分地围绕滑轮70卷绕,然后再在与围绕滑轮66的第一运动方向垂直的另一方向上部分地围绕滑轮56卷绕。手术器械的腕部部分50的实施例的细节在题为“surgical instruments for use in minimally invasive telesurgical applications”的美国专利第6,394,998号中提供。
54.器械寿命
55.手术器械具有有限的使用寿命。示例手术器械具有根据清洁和消毒次数(“cs”)和手术使用次数(“su”)而测量的使用寿命。清洁和消毒通常涉及用手擦洗器械的远端,然后浸泡在碱性清洁溶液的超声浴中。超声浴之后是高达140℃的高压灭菌器消毒。手术使用根据器械类型而有所不同。例如,手术使用的针驱动器通常涉及缝合和打结。手术器械的使用寿命限制的典型范围是十次手术使用和至少十次清洁和消毒周期。
56.实验-单个dof中的运动损失
57.图11是示出了表示第一次实验的实验结果的曲线的示意图,第一次实验涉及具有带冷拔钨丝的缆线(“冷拔丝缆线”)的器械和具有带抛光钨丝的缆线(“电抛光(ep)丝缆线”)的器械的俯仰dof运动损失相比于归一化运动损失。实线曲线表示具有冷拔丝缆线的器械的群体的平均实验结果。虚线曲线表示具有ep丝缆线的工具的群体的平均实验结果。横轴线表示根据清洁和消毒(cs)行为和模拟手术使用(ssu)行为而测量的使用周期。纵轴线表示以每度为单位的归一化运动损失。归一化是通过将实验结果除以每个器械群体中的器械为“新”器械时的平均值来实现的。由于测量单位相互抵消,所以纵轴线提供了无量纲测量结果。
58.图11的实验涉及命令器械沿着相同的路径在彼此相反的正向方向和反向方向上
来回扫过俯仰运动。在示例器械中,腕部430围绕第二销436的纵向轴线以俯仰运动旋转移动,该纵向轴线对应于图10a-图10b所示的第一轴线52。记录在沿着该路径的正向方向和反向方向上命令和测量的腕部位置之间的角度误差。该路径是旋转的,并且偏差是根据腕部430围绕第二销436的旋转度数(角度)来测量的。沿着该路径的命令和测量的正向和反向运动之间的较大角度偏差意味着增加了运动损失。应当理解,运动损失随着缆线张力的损失而增加。
59.在实验期间,使用二维光学测微计测量器械尖端470的运动。准直激光束通过60mm的圆窗口照射。对器械的尖端部分470在某个时刻的位置(例如,可移动部件的尖端的位置)的测量是基于尖端投射的阴影进行的。以足够快的速率捕获尖端位置的二维采样,以确定与命令取向的偏差。
60.图11的曲线表明,使用ep丝缆线的手术器械比具有冷拔丝缆线的器械在使用周期增加的情况下更好地保持器械运动的质量。例如,参考横轴线上的使用周期零(0),ep丝缆线和冷拔丝缆线两者的曲线都是新的,归一化运动损失是一(1),这是器械从制造生产线出来时命令的正向和反向运动的基线运动质量。参考横轴线上的使用周期ssu1+cs,具有ep丝缆线的器械的取向误差偏差约为一(1)。然而,具有冷拔丝缆线的器械的取向误差偏差约为1.25,这意味着运动损失增加了约百分之二十五(25%)。参考横轴线上的使用周期ssu4+cs+cs,具有ep丝缆线的器械的取向误差偏差约为1.05,这意味着运动损失增加了约百分之五(5%)。然而,具有冷拔丝缆线的器械的取向误差偏差约为1.3,这意味着运动损失增加了约百分之三十(30%)。参考横轴线上的使用周期ssu8+cs+cs,具有ep丝缆线的器械的取向误差偏差约为1.15,这意味着运动损失增加了约百分之十五(15%)。然而,具有冷拔丝缆线的器械的取向误差偏差约为1.5,这意味着运动损失增加了约百分之五十(50%)。因此,图11的实验表明,在若干使用周期后具有ep丝缆线的器械的俯仰dof运动质量明显优于具有冷拔丝缆线的器械的俯仰dof运动质量。
61.示例-多dof器械运动
62.图12是器械1200及其部件的对应轴线或旋转的示意性示例机械示意图,以示出多个自由度上的运动质量。示例器械1200是由直观外科手术公司(intuitive surgical,inc.)商业化的远程操作手术器械的远侧部分的表示,例如大型针驱动器器械。图12示出了包括器械轴1202、腕部连杆1204以及第一抓握钳口1206a和第二抓握钳口1206b的器械1200的远侧部分。轴的轴线s

s沿着器械轴1202的长度来限定。腕部连杆1204在围绕俯仰轴线p

p旋转的后卷(revolute)腕关节1208处耦接到器械轴1202。腕部轴线w

w沿着腕部连杆1204的长度来限定。抓握钳口1210a、1210b在对应的后卷钳口关节1212a和1212b处同轴地耦接到腕部连杆1204,并且各自围绕偏转轴线y-y旋转。抓握钳口1210a、1210b在夹持轴线g处闭合。器械1200的运动中心r被限定在器械轴1202上,并且表示在整个医疗程序期间要在空间中维持固定的空间中的旋转位置,例如器械轴1202进入患者体壁处的位置。
63.当可以控制器械以在复杂器械运动期间(例如在多个自由度中)维持运动中心r在空间中的基本固定位置时,可以认为器械1200的运动质量更高。由于器械1200的部件(例如缆线)因使用而退化,因此控制器械在多个自由度上的复杂器械运动期间维持运动中心r在空间中的基本固定位置的能力降低。换句话说,随着器械退化,由于器械部件的移动精度的
损失,器械运动的质量降低。移动精度损失的一个原因是缆线张力的损失。发明人发现,与具有带冷拔丝的缆线的器械相比,具有抛光丝缆线的器械经历较慢的运动质量衰减率。发明人认为,具有带抛光丝的缆线的器械的运动质量更持久的原因是,抛光丝以较慢的速率拉伸,因此,与具有冷拔丝的缆线相比,失去张力的速率较慢。
64.在医疗程序期间,临床用户操作计算机辅助远程操作控制输入36、38来命令器械1200和器械的各种远侧部件的运动。一种这样的运动是使抓握钳口1210a、1210b围绕夹持轴线g滚转,并且可以理解的是,在滚转期间维持夹持轴线g的空间取向和位置对于有效的器械控制和良好的临床性能是重要的。理想情况下,轴1202围绕轴线s

s旋转,腕部连杆1204围绕轴线w

w旋转,并且抓握钳口1210a、1210b围绕夹持轴线g一起旋转,所有这些都不改变夹持轴线g或运动中心r的取向和位置。
65.由于当器械轴1202围绕轴线s

s滚转时,缆线控制腕部连杆1204围绕俯仰轴线p

p和抓握钳口1210a、1210b围绕偏转轴线y

y的同时运动,因此每个旋转自由度的有效缆线控制对于维持夹持轴线g的空间取向和位置是重要的。可以看出,随着关节1208、1212a和1212b从中性位置(例如,笔直并与轴的轴线s

s对齐)旋转得更远(例如进行抓握并移动缝合针),机械公差使得在轴1202的器械滚转期间维持夹持轴线g的空间位置和取向变得越来越具有挑战性。器械相对于夹持轴线g尽可能接近维持理想滚转运动的能力可以被认为是这些器械部件的运动质量的示例。
66.图12示出了器械1200的远侧部件,其中夹持轴线g通过腕关节1208围绕俯仰轴线p

p的旋转和钳口关节1212a、1212b围绕偏航轴线y

y的旋转而相对于器械轴的轴线s

s在取向和位置上移位。为了使抓握钳口1210a、1210b围绕夹持轴线g旋转,同时保持器械轴1202穿过运动中心r,腕部连杆1204必须围绕其纵向轴线w

w旋转,并且同时腕部轴线w

w将沿着顶点在钳口关节1212a、1212b之间的偏航轴线y

y处的假想锥体(未示出)的表面扫动。同样,器械轴1202必须围绕其纵向轴线s

s旋转,并且同时轴线s

s将沿着顶点在运动中心r处的假想锥体(未示出)的表面扫动。(器械轴1202可以根据需要平移穿过运动中心r)。然而,由于器械部件(例如缆线)随时间推移而出现机械退化,各种缆线控制的机械dof之间的复杂相互作用将致使腕部连杆1204和抓握钳口1210a、1210b围绕其相关联的轴线的运动的偏差,使得夹持轴线g无论是在取向上还是在位置上都将不再在空间中保持稳定。在抓握钳口1210a、1210b围绕夹持轴线g的命令滚转运动期间,夹持轴线g随时间推移距其理想稳定位置的偏差的量可以被认为是运动质量随时间推移而增加的退化的指示。例如,夹持轴线g可能开始沿着在空间中平移的不规则锥体表面(未示出)扫动,并且这种扫动运动可能变得不规则和急促。最终,运动质量将下降到器械变得不能满足临床使用并且必须更换的程度。运动质量可以通过观察一个或多个器械部件所遵循的路径来测量。在示例器械1200中,平滑的锥形路径指示高质量的运动,而不规则或急促的锥形路径指示较低质量的运动。
67.实验-多个dof中的运动损失
68.图13是示出了表示第二次实验的实验结果的曲线的示意图,第二次实验涉及具有冷拔丝缆线的器械和具有ep丝缆线的工具的器械尖端周围的多dof运动质量边界体积(bounding volume)相比于归一化运动损失。实线曲线表示具有冷拔丝缆线的器械的实验结果。虚线曲线表示具有ep丝缆线的器械的实验结果。
69.图13的实验涉及命令器械(例如图12的示例器械1200)通过复杂的6dof移动,在整
个移动期间,器械尖端部分将被维持在固定位置。示例6dof运动是“穿针(throw-a-needle)”,这是一些器械在手术程序期间的缝合任务期间执行的运动。在缝合任务期间的目的是在组织中的目标进入点和退出点之间在类似于针的曲线的路径上引导弯曲的针。该运动类似于当器械尖端470围绕轴线g旋转而器械的其他部件在三维空间中移动时将器械尖端470维持在空间中的基本固定位置。
70.图13中的纵轴线指示了尖端在6dof运动期间横穿的归一化边界体积。在6dof运动期间,使用两个正交的二维视觉系统来测量尖端470的运动。基于这些测量结果,边界体积涵盖尖端在6dof运动期间的运动。边界体积越大,尖端470在6dof运动期间改变的位置就越多。边界体积越大意味着运动损失越多。应当理解,运动损失随着缆线张力的损失而增加。
71.图13的曲线表明,使用ep丝缆线的手术器械比具有冷拔丝缆线的器械在使用周期增加的情况下更好地保持器械运动的质量。例如,参考横轴线上的使用周期零(0),ep丝缆线和冷拔丝缆线两者的曲线都是新的,归一化运动损失是一(1),这是尖端部分470的运动的基线。参考横轴线上的使用周期ssu1+cs,具有ep丝缆线的器械的归一化边界体积约为一(1)。然而,具有冷拔丝缆线的工具的归一化边界体积约为1.75,这意味着平均边界体积比“新”器械的平均体积增加了约75%。参考横轴线上的使用周期ssu4+cs+cs,具有ep丝缆线的器械的归一化边界盒体积约为1.1,这意味着平均边界体积比“新”器械的平均体积增加了约10%。然而,具有冷拔丝缆线的器械的归一化边界体积约为1.5,这意味着平均边界体积比“新”器械的平均体积增加了约50%。参考横轴线上的使用周期ssu8+cs+cs,具有ep丝缆线的器械的归一化边界体积约为1.2,这意味着平均边界体积比“新”器械的平均体积增加了约20%。然而,具有冷拔丝缆线的工具的归一化边界体积约为1.75,这意味着平均边界体积比“新”器械的平均体积增加了约75%。因此,图13的实验也表明,具有ep丝缆线的器械在若干使用周期后的运动质量明显优于具有冷拔丝缆线的器械的运动质量。
72.呈现上述描述是为了使本领域的任何技术人员能够创建和使用具有包含抛光钨丝的缆线的手术器械和包含抛光钨线的对应缆线。对实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的,并且在不脱离本发明的范围的情况下,本文限定的通用原理可以应用于其他实施例和应用。在前面的描述中,为了解释的目的,阐述了许多细节。然而,本领域普通技术人员将意识到,可以在不使用这些特定细节的情况下实践本公开中的实施例。在其他情况下,以框图的形式示出了公知的过程,以便不以不必要的细节模糊本发明的描述。相同的附图标记可以用于表示不同附图中相同或相似项目的不同视图。因此,根据本发明的示例的前述描述和附图仅仅是对本发明原理的说明。因此,将理解的是,本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下对实施例进行各种修改,本发明的范围在所附权利要求中限定。

技术特征:
1.一种手术器械,包括:轴,其包括近端和远端;可移动部件,其耦接到所述轴的所述远端;机械结构,其耦接到所述轴的所述近端,所述机械结构包括驱动元件;和驱动连接器,其耦接在所述驱动元件和所述可移动部件之间,所述驱动连接器包括一根或多根缆线,所述一根或多根缆线中的至少一根缆线包括多根独立丝,所述多根独立丝中的每根丝包括钨,并且所述多根独立丝中的每根丝具有抛光外表面。2.根据权利要求1所述的手术器械,其中:所述缆线包括多个线股;并且所述多个线股中的一个或多个线股包括所述多根独立丝。3.根据权利要求1所述的手术器械,其中:所述缆线包括芯线股和围绕所述芯线股的多个外部线股;并且所述芯线股包括所述多根独立丝。4.根据权利要求1所述的手术器械,其中:所述缆线包括芯线股和围绕所述芯线股的多个外部线股;并且所述多个线股中的一个或多个线股包括所述多根独立丝。5.根据权利要求1所述的手术器械,其中:所述缆线包括芯线股和围绕所述芯线股的多个外部线股;并且所述芯线股和所述多个外部线股包括所述多根独立丝。6.根据权利要求1中任一项所述的手术器械,其中:所述多根独立丝中的每根丝基本上由钨、掺杂钨或钨合金组成。7.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述多根独立丝中的每根丝具有在0.015-0.175mm范围内的直径。8.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述多根独立丝中的每根丝具有小于0.175mm的直径。9.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述缆线具有在0.3-2.0mm范围内的直径。10.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述缆线具有小于2.0mm的直径。11.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动连接器包括海波管;所述海波管包括近端;并且所述缆线耦接在所述海波管的所述近端和所述驱动元件之间。12.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动连接器包括海波管;所述海波管包括远端;并且
所述缆线耦接在所述海波管的所述远端和所述可移动部件之间。13.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动连接器包括第一海波管和第二海波管,所述第一海波管包括近端和远端,并且所述第二海波管包括近端和远端;所述一根或多根缆线包括第一缆线、第二缆线、第三缆线和第四缆线;所述第一缆线耦接在所述驱动元件和所述第一海波管的所述近端之间;所述第二缆线耦接在所述第一海波管的所述远端和所述可移动部件之间;所述第三缆线耦接在所述驱动元件和所述第二海波管的所述近端之间;并且所述第四缆线耦接在所述第二海波管的所述远端和所述可移动部件之间。14.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动连接器包括第一海波管和第二海波管,所述第一海波管包括近端和远端,并且所述第二海波管包括近端和远端;所述一根或多根缆线包括第一缆线、第二缆线和第三缆线;所述第一缆线耦接在所述驱动元件和所述第一海波管的所述近端之间;所述第二缆线耦接在所述第一海波管的所述远端与所述第二海波管的所述远端之间;所述可移动部件耦接到在所述第一海波管的所述远端与所述第二海波管的所述远端之间的所述第二缆线;并且所述第三缆线耦接在所述驱动元件和所述第二海波管的所述近端之间。15.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动连接器包括第一海波管和第二海波管,所述第一海波管包括近端和远端,并且所述第二海波管包括近端和远端;所述一根或多根缆线包括第一缆线、第二缆线、第三缆线和第四缆线;所述机械结构包括第二驱动元件;所述第一缆线耦接在所述驱动元件和所述第一海波管的所述近端之间;所述第二缆线耦接在所述第一海波管的所述远端和所述可移动部件之间;所述第三缆线耦接在所述第二驱动元件和所述第二海波管的所述近端之间;并且所述第四缆线耦接在所述第二海波管的所述远端和所述可移动部件之间。16.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动连接器包括第一海波管和第二海波管,所述第一海波管包括近端和远端,并且所述第二海波管包括近端和远端;所述一根或多根缆线包括第一缆线、第二缆线和第三缆线;所述机械结构包括第二驱动元件;所述第一缆线耦接在所述驱动元件和所述第一海波管的所述近端之间;所述第二缆线耦接在所述第一海波管的所述远端与所述第二海波管的所述远端之间;所述可移动部件耦接到在所述第一海波管的所述远端与所述第二海波管的所述远端之间的所述第二缆线;并且所述第三缆线耦接在所述第二驱动元件和所述第二海波管的所述近端之间。17.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动元件包括旋转驱动元件。
18.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述驱动元件包括线性驱动元件。19.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述机械结构包括远程操作操纵器驱动输入;并且所述远程操作操纵器驱动输入耦接到所述驱动元件。20.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述手术器械还包括滑轮;所述滑轮具有小于5mm的直径;并且所述缆线至少部分地围绕所述滑轮卷绕。21.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述手术器械包括第一滑轮和与所述第一滑轮相邻的第二滑轮;所述缆线在第一卷绕方向上至少部分地围绕所述第一滑轮卷绕;并且所述缆线在与所述第一卷绕方向相反的第二卷绕方向上至少部分地围绕所述第二滑轮卷绕。22.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:在所述驱动连接器的第一状态期间,所述驱动连接器是静止的;在所述驱动连接器的第二状态期间,所述驱动连接器被所述驱动元件推动以在第一方向上平移;并且在所述驱动连接器的所述第一状态和所述第二状态期间,所述一根或多根缆线处于张紧中。23.根据权利要求22所述的手术器械,其中:所述驱动连接器的所述第一状态和所述第二状态存在于所述缆线已经经受十个或更多个手术、清洁和高压灭菌器消毒周期的条件下。24.根据权利要求22所述的手术器械,其中:所述驱动连接器的所述第一状态和所述第二状态存在于所述缆线已经经受二十个或更多个手术、清洁和高压灭菌器消毒周期的条件下。25.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:在所述驱动连接器的第一状态期间,所述驱动连接器是静止的;在所述驱动连接器的第二状态期间,所述驱动连接器被所述驱动元件推动以在第一方向上平移;在所述驱动连接器的第三状态期间,所述驱动连接器被所述驱动元件推动以在与所述第一方向相反的第二方向上平移;并且在所述驱动连接器的所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态期间,所述一根或多根缆线处于张紧中。26.根据权利要求25所述的手术器械,其中:所述驱动连接器的所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态存在于所述缆线已经经受十个或更多个手术、清洁和高压灭菌器消毒周期之后。27.根据权利要求25所述的手术器械,其中:所述驱动连接器的所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态存在于所述缆线已经
经受二十个或更多个手术、清洁和高压灭菌器消毒周期之后。28.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述手术器械包括末端执行器;并且所述末端执行器包括所述可移动部件。29.根据权利要求28所述的手术器械,其中:所述末端执行器包括针驱动器。30.根据权利要求1-6中任一项所述的手术器械,其中:所述手术器械包括机械腕部结构和末端执行器;所述机械腕部结构耦接在所述轴的所述远端和所述末端执行器之间;并且所述机械腕部结构包括所述可移动部件。

技术总结
一种手术器械包括由具有抛光表面的独立钨丝构造成的一根或多根缆线。结果,器械运动质量随时间推移的损失率显著降低,因此器械使用寿命显著增加。用寿命显著增加。


技术研发人员:A
受保护的技术使用者:直观外科手术操作公司
技术研发日:2021.11.22
技术公布日:2023/8/24
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