相關申請
本申請是2013年9月26日提交的pct國際申請pct/ib2013/002133的中國國家階段申請201380055342.7的分案申請。
本申請要求2012年9月26日提交的美國臨時專利申請第61/705,721號的權益,其全部內(nèi)容據(jù)此以引用的方式并入用于所有目的。
本申請總體上涉及具有用于切割和封合組織的對置鉗夾的電外科器械,更具體地涉及這樣的電外科器械,其帶有具有改進的剛度和壓縮強度的鉗夾以及改進的鉸接機構。
背景技術:
雙極電外科器械將射頻(rf)能量施加到手術部位以切割、切除或凝固組織。這些電外科效果的特定應用是封合血管或組織薄片。典型器械采用一對對置鉗夾或鑷子的形式,其中每一鉗夾尖端上具有一個或多個電極。在電外科手術中,當鉗夾在目標部位上閉合時電極彼此緊鄰地放置,使得兩個電極之間的交流電流的通路通過目標部位內(nèi)的組織。由鉗夾施加的機械力與電流組合從而產(chǎn)生所要的外科效果。通過控制機械參數(shù)及電氣參數(shù)(例如,由鉗夾施加的壓力、電極之間的間隙距離及電壓、電流、頻率以及施加到組織的電外科能量的持續(xù)時間)的水平,外科醫(yī)生可朝著治療終端凝固、燒灼或封合組織。
可在開放環(huán)境中通過常規(guī)切口或者通過使用腹腔鏡手術進行電外科手術。在腹腔鏡手術中,電外科器械必須能夠適于穿過具有通常在5mm與10mm之間的非常小的內(nèi)徑的套管或套管針??梢允闺娡饪破餍敌〉阶阋詽M足這種尺寸要求的程度。然而,使得器械更小的推動力經(jīng)常與其它同等重要的設計標準相競爭。
由器械施加的壓縮力是與器械尺寸競爭的最重要設計標準之一。通常,鉗夾之間需要有高壓縮力,以在合理的短時間內(nèi)形成合適的封合。如若沒有足夠的壓縮力,器械可能不能形成合適的封合,或者可能只有在長時間后才形成合適的封合。利用較小的電外科器械產(chǎn)生足夠的壓縮力可能非常困難,因為隨著器械尺寸的減小,鉗夾中非結(jié)構元件占用的空間的百分比增大。例如,控制組織切割、鉗夾致動、鉸接和電力輸送的組件都在鉗夾中占用空間。每個組件均需要從鉗夾中去除材料從而為所述組件提供空間。這降低了鉗夾的材料質(zhì)量和剛度,從而降低了可產(chǎn)生的壓縮力。
基于前文所述,需要可以在不犧牲像壓縮強度一樣的重要參數(shù)的前提下減小尺寸的改進的電外科裝置。
技術實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一個實例,用于切割和封合組織的電外科裝置包括設置在電外科裝置的遠側(cè)端上的與下鉗夾對置的上鉗夾。下鉗夾通過樞轉(zhuǎn)連接件而樞轉(zhuǎn)地連接至上鉗夾。電外科裝置還包括在電外科裝置的伸長軸與上鉗夾和下鉗夾之間的腕部機構,其中上鉗夾和下鉗夾在腕部機構是可位移的,以允許上鉗夾和下鉗夾相對于伸長軸彎曲。腕部機構包括具有非圓形樞轉(zhuǎn)界面的腕部區(qū)段。腕部區(qū)段包括椎體和套管,其中非圓形樞轉(zhuǎn)界面介于椎體與套管之間。腕部區(qū)段包括介于椎體與套管之間的自行矯直耦接頭,以迫使上鉗夾和下鉗夾朝向定心位置。
附圖說明
前面的概述和下面的詳細描述結(jié)合附圖將更容易理解,其中:
圖1是根據(jù)一個實施方案的電外科裝置的截斷透視圖;
圖2是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的電外科裝置組件的截斷透視圖;
圖3是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的電外科裝置組件的另一個截斷透視圖;
圖4是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的電外科裝置組件的另一個截斷透視圖;
圖5是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的電外科裝置組件的另一個截斷透視圖;
圖6是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的電外科裝置組件的另一個截斷透視圖;
圖7是示出可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的與處于交叉配置中的致動線的弧長相對應的弧形物的示意圖;
圖8是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的電外科裝置組件的另一個截斷透視圖;
圖9是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的電外科裝置組件的另一個截斷透視圖,示出鉸接機構的組件,其中一些組件為清楚起見而去除;
圖10是圖9的組件的另一個截斷透視圖,其中一些組件為清楚起見而去除;
圖11是圖9的組件的另一個截斷透視圖,其中一些組件為清楚起見而去除;
圖12是圖9的組件的另一個截斷透視圖,其中一些組件為清楚起見而去除;
圖13是可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的組件之間的樞轉(zhuǎn)界面的平面圖;
圖14是電外科裝置的截斷透視圖,其中除去一些組件以示出可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的內(nèi)部組件的配置;
圖15是電外科裝置的放大的截斷的部分橫截面圖,其示出可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的內(nèi)部組件的配置;
圖16是電外科裝置的另一個放大的截斷的部分橫截面圖,其示出可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的內(nèi)部組件的配置;以及
圖17是電外科裝置的截斷透視圖,其示出可在圖1實施方案或其它實施方案中使用的內(nèi)部組件的配置。
具體實施方式
申請人已開發(fā)出改進的電外科裝置,其解決了對減小的尺寸的需求,同時也解決了對鉗夾間高壓縮力的需求。所述改進的電外科裝置是使用整體方法設計的,所述方法在適當?shù)臅r候除去、簡化或組合各個組件,同時使得鉗夾的強度和剛度達到最大值。
以下實例示出設計用于解決對具有減小的尺寸的鉗夾與具有較高強度剛度的鉗夾的競爭性需求的特征。盡管將在電外科裝置100上描述和示出不同的特征,但是其中許多特征是獨立的特征。這些特征中的一些或全部都可出現(xiàn)在同一裝置上,但是不必出現(xiàn)在同一裝置上,并且可以不同的組合形式使用在本發(fā)明的不同實施方案上。根據(jù)本發(fā)明的裝置可包括美國申請第12/027,231號和第13/070,391號中示出和描述的裝置特征和特點,所述美國申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
樞轉(zhuǎn)連接件
參考圖1,根據(jù)一個示例性實施方案示出電外科裝置100。裝置100包括伸長軸102。伸長軸102具有以上鉗夾120和下鉗夾殼體130為特征的遠側(cè)端部110。下鉗夾殼體130包含下鉗夾132。圖2和圖3中示出的切割刀片160可在上鉗夾120和下鉗夾132之間位移以切割組織。
上鉗夾120和下鉗夾殼體130通過樞轉(zhuǎn)連接件140樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接,所述樞轉(zhuǎn)連接件允許上鉗夾相對于下鉗夾殼體樞轉(zhuǎn)從而使上鉗夾打開和閉合。樞轉(zhuǎn)連接件140包括半圓柱形元件142,所述半圓柱形元件具有與上鉗夾120的第一側(cè)面122接合的凸表面143。樞轉(zhuǎn)連接件140還包括與上鉗夾120的第二側(cè)面124接合的弧形凹表面144。凸表面143和凹表面144遵循圍繞樞轉(zhuǎn)點148同心的圓形輪廓。半圓柱形元件142和凹表面144彼此之間被拱形通道145隔開。拱形通道145的邊緣形成上鉗夾120從其中滑過的軌道或滑道146。軌道146的拱形形狀使得上鉗夾120在滑過所述通道時相對于下鉗夾殼體130樞轉(zhuǎn)。上鉗夾120圍繞樞轉(zhuǎn)點148樞轉(zhuǎn)。
如可以從圖1和圖3中看出的,樞轉(zhuǎn)連接件140顯著地不同于常規(guī)銷連接件。首先,樞轉(zhuǎn)連接件140不需要從鉗夾中去除材料。上鉗夾120通過拱形通道145裝入下鉗夾殼體130的本體內(nèi),上鉗夾和下鉗夾殼體中或周圍的空隙空間很小或沒有空隙空間。相比之下,常規(guī)銷連接件需要去除材料來容納銷并且需要去除材料來使每個鉗夾能夠相對于彼此樞轉(zhuǎn)。從鉗夾中去除材料降低了鉗夾的質(zhì)量,因此降低了在鉗夾閉合時可施加在組織上的剛度和壓縮力的量。
樞轉(zhuǎn)連接件140還在樞轉(zhuǎn)連接件相對于鉗夾的位置上不同于常規(guī)銷連接件。銷連接件通常沿著器械的中線設置在上鉗夾和下鉗夾之間。相比之下,樞轉(zhuǎn)點148從裝置的中心線101偏移,與上鉗夾120的外部邊緣121鄰接。這種偏移布置相比設置在中線上的十字頭銷連接件具有優(yōu)勢,因為它提供了穿過中線的無阻礙通暢通路。所述通暢通路允許切割刀片160沿著介于刀片之間的中線前行,而不存在由銷產(chǎn)生的任何阻礙。
電極配置
裝置100中的電極配置是平衡了對減小的尺寸與增大的鉗夾剛度的需求的另一特征。許多已知電外科裝置使用一個或多個放置在鉗夾上的獨立型(stand-alone)電極。獨立型電極需要用于將所述電極捕獲、隔離和容置在鉗夾中的空間,犧牲了鉗夾的剛度。為了解決這個問題,設計不具有獨立型電極的裝置100。電力直接輸送至上鉗夾120和下鉗夾殼體130。
電力輸送
已知電外科裝置使用延伸穿過鉗夾的專用電力傳輸線輸送電力至電極。在許多情況下,這些專用電力傳輸線為固定編織線或護套線的形式。專用電力傳輸線占用相當大量的空間并且需要從鉗夾中去除材料的直通孔(throughbore)、通道等等。因此,專用電力傳輸線及它們的直通孔使鉗夾剛度減小,由此降低了在封合期間可施加在鉗夾之間的壓縮力的量。在專用線隨著器械移動而不具有足夠的松弛或彈性的情況下,專用電力傳輸線還會限制器械的移動。
為了保持鉗夾的剛度并提供較高的器械可動性和撓性,根據(jù)本發(fā)明的裝置優(yōu)選包括控制運動輸送和電力輸送的多功能組件。優(yōu)選避免犧牲鉗夾硬度和器械可動性的專用電力傳輸線。能量輸送可通過控制例如致動和/或鉸接的同一組件來提供。能量輸送還可以通過使組件平移來提供。
參考圖2,示出裝置100在“腕部(wrist)”或“椎體(vertebra)”區(qū)段(section)170處的橫截面。在后面章節(jié)中更詳細描述的腕部區(qū)段170包括椎體173,所述椎體基本上是實心的,但它的四個直通通道除外。兩個直通通道容納成環(huán)的鉸接線167,一個直通通道容納成環(huán)的致動線169。鉸接線167可被操作用于允許裝置的遠側(cè)端部相對于裝置的縱軸彎曲。致動線169可被操作用于使上鉗夾120打開和閉合。鉸接線167通過所述通道形成環(huán),從而形成兩個大致平行的鉸接線區(qū)段172和174。類似地,致動線169通過所述通道形成環(huán),從而形成兩個大致平行的致動線區(qū)段176和178。致動線區(qū)段176和178在圖2所示的截面中彼此上下地橫貫,如將更詳細地解釋的。圖3和圖14示出鉸接線167和致動線169是如何通過裝置的遠側(cè)端部繞送(routed)的,其中鉸接線的成環(huán)端部可見。
位于椎體173的外周區(qū)段中的第一直通通道173a包含第一鉸接線區(qū)段172。位于椎體173的另一外周區(qū)段中的第二直通通道173b包含第二鉸接線區(qū)段174。位于椎體173的內(nèi)部區(qū)段中的第三直通通道173c包含切割刀片160。位于椎體173的內(nèi)部區(qū)段中的第四直通通道173d包含致動線區(qū)段176和178。
電力通過致動線169輸送至上鉗夾120。電力通過鉸接線167輸送至下鉗夾殼體130,并且還可以通過可能是金屬的并且彼此以串聯(lián)方式接觸并且與致動線169隔開的任何其它一系列金屬組件輸送,其包括鉗夾套管、椎體或軸。下鉗夾殼體130和下鉗夾132兩者包括彼此接觸的金屬表面,使得輸送至下鉗夾殼體的電力傳導至下鉗夾。
隔離
上鉗夾120上的與下鉗夾殼體130接合的表面和下鉗夾132必須是電隔離的。為了解決這一點,裝置100包括位于上鉗夾120上方的塑料皮180。上鉗夾120與塑料皮180重疊注塑在一起從而和與下鉗夾殼體130接合的表面隔離。重疊模塑不需要各組件之間有余隙,從而保留了用以允許鉗夾具有更高的材料質(zhì)量的空間。重疊注塑上鉗夾120還允許在上鉗夾上產(chǎn)生偏移特征,如將在下一章節(jié)中解釋的。
間隙產(chǎn)生的偏移特征
重疊注塑皮180具有多個功能。重疊注塑皮的第一功能是使上鉗夾120與下鉗夾殼體130電隔離,如上面所描述的。重疊注塑皮的第二功能是產(chǎn)生偏移特征,其在鉗夾閉合時在電極,即上鉗夾120與下鉗夾132之間產(chǎn)生間隙空間。在圖4中,所述裝置的實施方案包括以橫向延伸穿過上鉗夾120的帶150形式示出的偏移特征。帶150是在重疊注塑工藝期間產(chǎn)生的。重疊注塑皮的第三功能是降低與組織接觸的鉗夾背側(cè)的溫度,以便降低組織燒傷的風險。
根據(jù)本發(fā)明的間隙產(chǎn)生的偏移特征不必采用橫向帶形式,并且可以是當鉗夾閉合時將電極之間隔開的任何表面不規(guī)則物或凸出物。例如,上鉗夾120可包括接納從上鉗夾的表面上凸出并且與下鉗夾132接觸的鉚釘或鉚釘樣構件的多個洞。
無銷下鉗夾
下鉗夾132通過下鉗夾樞轉(zhuǎn)連接件190樞轉(zhuǎn)地連接至下鉗夾殼體130。介于下鉗夾132與下鉗夾殼體130之間的樞轉(zhuǎn)連接件190代表最關鍵的區(qū)域之一,其中的剛度和強度必須在下鉗夾中達到最大值以提供足夠的壓縮力。銷連接件和直通孔需要從下鉗夾中去除材料,降低了鉗夾剛度和強度,如上面所描述的。因此,樞轉(zhuǎn)連接件190以一對凸臺(boss)136形式的“無銷”連接件為特征。凸臺136從下鉗夾132向外凸出并且卡入下鉗夾殼體130中的小孔眼138內(nèi)。在這種布置的情況下,不需要在鉗夾的整個寬度上在樞轉(zhuǎn)連接件190所在之處從下鉗夾132中去除材料。
作為凸臺和孔眼的替代,可使下鉗夾殼體130輕微地卷曲從而在下鉗夾殼體與下鉗夾132之間產(chǎn)生樞轉(zhuǎn)界面。
參考圖5,鉗夾132具有圓形凸底表面133,并且下鉗夾殼體130具有圓形凹內(nèi)表面131。當使下鉗夾殼體130相對于上鉗夾120樞轉(zhuǎn)時,凹內(nèi)表面130支承著凸底表面133。因此,凹內(nèi)表面131和凸底表面133形成吸收介于下鉗夾132與下鉗夾殼體130之間的壓縮力并且引導壓縮力從凸臺136和孔眼138上移開的支承表面。因此,下鉗夾132的結(jié)構完整性并沒有極大地依賴于凸臺136或樞轉(zhuǎn)連接件190的強度。
致動線
鉸接裝置的挑戰(zhàn)之一是穿過鉸接構件的傳動。當裝置彎曲時,通過接頭的弧長隨著遠離中心線而改變。這一般需要使用沿著裝置的中心線移動的高(針對強度)和薄(針對撓性)致動構件。向左和右鉸接避免了使用布置成與鉸接平面垂直的短而扁平的致動構件或成對線構件,因為所述構件或線將會翹曲和/或不等地傳輸運動和力。
裝置100使用被制成環(huán)狀從而形成一對平行線區(qū)段176和178的致動線169,如上面所指出的。致動線區(qū)段176和178被配置成當通過致動線區(qū)段施加力時使上鉗夾120相對于下鉗夾殼體130樞轉(zhuǎn)。環(huán)狀致動線169連接至上鉗夾120中的銷(未示出)。為了使上鉗夾120樞轉(zhuǎn)至打開位置,通過致動線區(qū)段176和178向上鉗夾施加推力(或指向遠側(cè)端部110的力)。為了使上鉗夾120樞轉(zhuǎn)到閉合位置,通過致動線區(qū)段176和178向上鉗夾施加拉力(或被引導從遠側(cè)端部110上移開的張緊力)。致動線區(qū)段176和178中的每一者均從鉸接平面的中心線發(fā)出,但是處于允許線從左向右等同地推或拉的布置中。解決方案是使線扭曲180度,從而在鉸接構件的中心于交叉點p處交叉。
圖2是穿過與交叉點p相交的平面截取的裝置100的橫截面圖,在交叉點p處,致動線區(qū)段176與致動線區(qū)段178交叉。圖14是裝置100的遠側(cè)端的透視圖,其中除去一些組件以示出線區(qū)段176是如何與線區(qū)段178在點p交叉的。圖15是示出致動線169如何與上鉗夾120連接的裝置100的橫截面圖。致動線169通過形成在上鉗夾120的基部中的u形狹槽125成環(huán)狀。圖16和圖17是裝置100的橫截面圖,其示出致動線176和178是如何與所述裝置的近側(cè)端連接的。致動線176和178的交叉導致形成通過鉸接區(qū)域的弧長,其是彼此的鏡像并且仍然具有相同的長度。弧長在圖7中示意地示出。交叉點p的作用類似于所述線的樞轉(zhuǎn)點。通過維持相等的弧長,使力在致動線區(qū)段176與178之間平衡,甚至當致動線區(qū)段在鉗夾鉸接期間彎曲時亦是如此,以便所述線區(qū)段均勻地拉在上鉗夾上并且對鉸接線172和174造成最小的阻力。將鉸接線區(qū)段172和174維持在張緊狀態(tài),以便所述系統(tǒng)的組件張緊地存放在一起,從而允許鉗夾適當?shù)卮蜷_和閉合以及允許裝置的遠側(cè)端適當?shù)劂q接。
鉗夾輪廓
參考圖8,上鉗夾120具有與下鉗夾132配合的配合表面131。下鉗夾132類似地具有與上鉗夾120配合的配合表面133。配合表面131和133各自具有如所示的v形輪廓,其提供了優(yōu)于平面的配合表面的數(shù)個優(yōu)勢。
v形輪廓提供了保持上鉗夾120與下鉗夾132彼此對齊的自對齊特征。自對齊特征消除了對長組件長度及在鉗夾后用于控制對齊的嚴格公差幾何形狀的需求。v形配合表面131和133還比平面的表面具有更大的表面積,導致與組織接合的區(qū)域逐漸增寬。
配合表面131的軸向中心線123與沿著偏移裝置100的中心線101的線137的配合表面133的軸向中心線135相交。在這種布置中,切割平面103可從裝置100的中心線101處移開,從而允許切割刀片160被設置成遠離中心以使得其它組件可朝向裝置的中心定位。
下鉗夾彈簧
再參考圖1,下鉗夾殼體130包含介于下鉗夾殼體與下鉗夾132之間的下鉗夾彈簧134。下鉗夾彈簧134支承著下鉗夾殼體130的內(nèi)部從而使下鉗夾132樞轉(zhuǎn)。在這種配置中,下鉗夾彈簧134使得下鉗夾132的遠側(cè)部137朝著上鉗夾120偏置。
包括下鉗夾彈簧的已知電外科裝置將彈簧放置在下鉗夾的近側(cè)區(qū)段上在相對于樞轉(zhuǎn)點近側(cè)設置的點處。為了給彈簧提供空間,從下鉗夾的近側(cè)部,和/或從下鉗夾殼體在類似區(qū)域中去除一定量的材料。這種材料去除可引起下鉗夾和/或下鉗夾殼體的近側(cè)區(qū)段處的強度和剛度顯著降低。鉗夾強度和剛度在下鉗夾和鉗夾殼體的近側(cè)區(qū)段處尤其重要,因為近側(cè)區(qū)段是用于提供壓縮力的關鍵區(qū)域。圖1示出下鉗夾132在其近側(cè)區(qū)段135和其遠側(cè)區(qū)段137處的相對厚度。
為了避免下鉗夾132的近側(cè)部分135處的鉗夾強度和剛度的損失,將下鉗夾彈簧134設置在下鉗夾的遠側(cè)部137處。這將更高的質(zhì)量保留在最需要它的近側(cè)區(qū)段135周圍。下鉗夾132的遠側(cè)區(qū)段137一開始比近側(cè)區(qū)段135具有更高的質(zhì)量,因此更合適于容納下鉗夾彈簧134。
下鉗夾彈簧134使下鉗夾132在兩個地方,即132a和132b中摩擦接合。這種在兩個位置處的接合有助于將能量從下鉗夾殼體130傳遞至下鉗夾132。
鉸接機構
圖9-12示出根據(jù)本發(fā)明的鉸接機構200。鉸接機構200控制在腕部區(qū)段170處的允許上鉗夾120和下鉗夾132向左或右彎曲的彎曲或回轉(zhuǎn)運動。更具體地,鉸接機構200可被操作用于將張緊力施加到鉸接線區(qū)段172和174之一上從而使所述裝置在腕部區(qū)段170處彎曲。
鉸接機構200包括保持上、下鉗夾120和132的鉸接位置的一對分度盤(indexingdisk)210。鉸接器機構200還包括可被操作用于使分度盤210旋轉(zhuǎn)的鉸接器220。鉸接器220具有從分度盤向外延伸的一對把手222。把手222和分度盤210在殼體230中可旋轉(zhuǎn)地位移。殼體230具有用棘輪凹口(ratchetnotch)234作襯里的內(nèi)壁232。每個分度盤210均具有一對分度臂212,其可被操作用于當分度盤在殼體230中旋轉(zhuǎn)時與棘輪凹口234接合和分離。棘輪凹口234彼此被一系列指向內(nèi)部的棘輪齒235隔開。每個分度臂212均具有遠側(cè)端213,其具有經(jīng)配置成能隨著分度盤210在殼體中旋轉(zhuǎn)而與棘輪凹口234和棘輪齒235可滑動地相互作用和接合的尖銳尖端215。分度臂212由有彈性的撓性材料形成,所述材料允許分度臂響應于尖端215與棘輪齒235之間的接觸而朝向分度盤210的中心向內(nèi)在徑向上撓曲或彎曲。當尖端215與棘輪齒235的最內(nèi)部區(qū)段接合時,分度臂212在儲能的作用下向內(nèi)彎曲。當分度盤210旋轉(zhuǎn)并且尖端215與棘輪凹口234對齊時,分度臂212向外彈回來并且返回至尖端定位在棘輪凹口中的松弛狀態(tài)。
鉸接機構200包括使鉸接器220偏置到居中或“中立”狀態(tài)的定心機構240。中立狀態(tài)在圖9中示出。定心機構240包括從每個分度盤210延伸的一對撓性葉片彈簧216。每個葉片彈簧216均具有遠側(cè)端217,其被夾持在介于鉸接器220上的一對凸出物226之間的捕獲位置(captiveposition)中。當鉸接器220處于中立狀態(tài)時,每個葉片彈簧216基本上是筆直的,處于松弛狀態(tài)。當鉸接器220開始向左或向右旋轉(zhuǎn)時,凸出物226也旋轉(zhuǎn),但是分度盤210不立即旋轉(zhuǎn),而是保持靜止不動,如將在下面更詳細解釋的。因此,每個葉片彈簧216均響應于凸出物226的初始運動而彎曲,從而在葉片彈簧中儲存產(chǎn)生偏置力的能量。每個葉片彈簧216中的偏置力在與鉸接器旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上施加力到鉸接器220上,從而促使鉸接器返回至中立狀態(tài)。當旋轉(zhuǎn)力從鉸接器200中釋放出來時,葉片彈簧216中的偏置力使鉸接器200返回至中立狀態(tài)。
鉸接機構200進一步包括自動鎖定機構250。鎖定機構250是被動互鎖機構,其阻止上、下鉗夾120和132上的外力使鉗夾從它們的分度位置移開。鎖定機構250包括在鉸接器220上的四個棘爪228,其中的兩個在圖中可見,而另兩個在鉸接器的另一側(cè)。每個棘爪228均可相對于分度盤210在鎖定位置和釋放位置之間移動。在圖9所示的鎖定位置中,每個棘爪228均與其中一個分度臂212上的內(nèi)部凸出物219對齊。在這個位置中,內(nèi)部凸出物219阻擋分度臂并且阻止它們向內(nèi)彎曲,從而阻止分度臂與棘輪凹口分離并且阻止鉗夾從它們的分度位置鉸接。在圖10所示的釋放位置中,每個棘爪228均從與相應內(nèi)部凸出物219對齊的狀態(tài)中旋轉(zhuǎn)出來,從而允許分度臂向內(nèi)彎曲并且允許分度臂與棘輪凹口分離從而使得鉗夾容易鉸接到另一個位置。
在這種布置中,鉸接機構200是相對于分度盤向中立狀態(tài)偏置的浮置機構。在操作時,通過經(jīng)由把手222使鉸接器220相對于殼體230順時針或反時針旋轉(zhuǎn)來使鉗夾鉸接。當初始向把手222上施加旋轉(zhuǎn)力時,葉片彈簧216的定心力會對抗所施加的力。如果所施加的力大于定心力,則鉸接器220將相對于分度盤210旋轉(zhuǎn),使得棘爪228從鎖定位置移入釋放位置。
鉸接器220具有四個鄰接邊緣(abutmentedge)225,并且分度盤210具有相應的鄰接邊緣211。當鉸接器處于中立狀態(tài)時,鄰接邊緣211與鄰接邊緣225分割開,從而產(chǎn)生限定行進(travel)極限的小間隙229。在把手222初始旋轉(zhuǎn)后,鉸接器220將會旋轉(zhuǎn),并且其中的兩個鄰接邊緣225將逐漸接近分度盤210上的相應鄰接邊緣211。在把手222旋轉(zhuǎn)了小旋轉(zhuǎn)角閾值,諸如5度時,逐漸接近分度盤210上的鄰接邊緣211的鄰接邊緣225將達到它們的行進極限并且與分度盤210接觸。此時,施加到把手上的旋轉(zhuǎn)力將傳遞到分度盤210上,并且使分度盤與鉸接器220協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。隨著分度盤210旋轉(zhuǎn),當分度臂212的尖端215與棘輪齒235可滑動地接合時,所述尖端向內(nèi)彎曲,而當所述尖端與棘輪凹口234在下一個分度位置對齊時,所述尖端向外彈回來。在到達期望的分度位置后,旋轉(zhuǎn)力從把手222釋放出來,以便葉片216使鉸接器220返回至中立狀態(tài),其中棘爪228返回至鎖定位置。在鎖定位置中,棘爪228阻止分度臂212與棘輪凹口234分離,從而將鉸接線172和174及腕部170有效地鎖定在分度位置。
參考圖11和圖12,裝置100包括安裝到鉸接線172和174的近側(cè)端上的彈簧板260。彈簧板260使鉸接線172和174處于張緊狀態(tài)從而將腕部170中的組件緊固在一起,因此避免需要使用其它工具將腕部組件物理地聯(lián)接。分度盤210將彈簧板260夾持在殼體230中的適當位置。每個鉸接線172和174均延伸穿過彈簧板260的翼部262中的洞。每個鉸接線172和174的近側(cè)端均是彎曲的并且捕獲在線塞(wirestopper)270中。每個線塞270均被楔合(keyed)以維持它的逆著彈簧板260的取向。每個翼部262均具有松弛狀態(tài),其中翼部相對于彈簧板260的剩余部分在近側(cè)方向上彎曲。在裝配的狀態(tài)下,靠著翼部262在遠側(cè)拉線塞270從而使鉸接機構200張緊。
腕部機構
實施方案可包括腕部機構,其帶有具有“非圓形”樞轉(zhuǎn)界面的組件。例如,介于各組件之間的樞轉(zhuǎn)界面可以具有拋物線、臺階或v形凹口幾何形狀,從而產(chǎn)生移動的旋轉(zhuǎn)軸,而不是與嚴格“圓形”幾何形狀,諸如球形或圓柱形對接的幾何形狀相關聯(lián)的傳統(tǒng)固定旋轉(zhuǎn)軸。移動旋轉(zhuǎn)軸提供了自行矯直或自行定心耦接頭(self-centeringcoupling)的益處,其中毗連的椎體在鉸接后被迫返回到筆直配置。當鉗夾被鎖定或與其它物體接觸時,這種朝向矯直配置的偏置穩(wěn)定了鉗夾的位置并且提供了針對微動(jogging)的抵抗。
所述非圓形界面也抵御了當通過延長有效軸長來使鉗夾鉸接時鉗夾展現(xiàn)的壓縮力損失。在用“拉”型機構使鉗夾閉合的裝置中,延長軸(鉗夾鎖定機構中沒有發(fā)生變化)將導致壓縮力越高越難拉。
圖13示出在腕部區(qū)段170中在介于椎體173與套管182之間的非圓形界面171的一個實例。非圓形界面171包括在椎體173上的圓形凸配合表面175,及在套管182上的圓形凹配合表面184。臺階(step)或“凸角(lobe)”177從凸配合表面175向外延伸。凸角177與凸配合表面175之間的表面過渡物是圓形的,從而沿著椎體173的邊緣形成平滑的多向彎曲(compoundcurvature)。凹槽(recess)185延伸進凹配合表面184中并且具有符合凸角177的幾何形狀的形狀,如所示出的。
當腕部區(qū)段170筆直時(即,當椎體未被鉸接并且鉗夾筆直時),凸配合表面175和凸角177與凹配合表面184和凹槽185同相(inphase),其中凸角嵌套在凹槽中。當腕部區(qū)段170鉸接時,凸配合表面175和凸角177從與凹配合表面184和凹槽185同相的狀態(tài)中移出,使得凸角從凹槽中移出并且與凹配合表面接合。在這種狀況下,椎體173與套管182之間的距離逐漸增加,使得旋轉(zhuǎn)軸在各零件之間移動。凸角177的尺寸相對于凸配合表面175的尺寸可能非常小。凸角177的圓形周界可從凸配合表面175上凸出少至0.002英寸。也可以使用較小或較大的凸角配置。
雖然本文已示出并描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,但是應理解此類實施方案僅以舉例的方式給出。在不背離本發(fā)明的情況下本領域技術人員可以作出許多改變、變化和替換。因此,所附權利要求書意欲涵蓋落在本發(fā)明范圍內(nèi)的所有此類改變。
本發(fā)明方面的簡述
1.一種用于切割和封合組織的電外科裝置,所述電外科裝置包括:
設置在所述電外科裝置的遠側(cè)端上、與下鉗夾對置的上鉗夾,所述下鉗夾通過樞轉(zhuǎn)連接件而樞轉(zhuǎn)地連接至所述上鉗夾,
其中所述樞轉(zhuǎn)連接件包括含有所述上鉗夾的一部分的通道,所述上鉗夾通過所述通道可軸向位移以使所述上鉗夾相對于所述下鉗夾在相對打開的狀態(tài)與相對閉合的狀態(tài)之間樞轉(zhuǎn),所述上鉗夾和下鉗夾在相對閉合的狀態(tài)下可被操作用于將rf能量輸送至組織。
2.如方面1所述的電外科裝置,其中所述上鉗夾可相對于所述下鉗夾圍繞著設置成與所述上鉗夾的外部邊緣鄰接的樞轉(zhuǎn)點樞轉(zhuǎn),所述樞轉(zhuǎn)點從所述裝置的中心線偏移。
3.如方面1所述的電外科裝置,其中所述樞轉(zhuǎn)連接件包括半圓柱形元件,所述半圓柱形元件具有與所述上鉗夾的第一側(cè)面接合的凸表面。
4.如方面3所述的電外科裝置,其中所述樞轉(zhuǎn)連接件進一步包括與所述上鉗夾的第二側(cè)面接合的凹表面。
5.如方面4所述的電外科裝置,其中所述凸表面和所述凹表面界定了所述通道的相對壁。
6.如方面4所述的電外科裝置,其中所述凸表面和所述凹表面遵循圍繞公共點同心的圓形輪廓。
7.如方面1所述的電外科裝置,其進一步包括含有所述下鉗夾的下鉗夾殼體,所述下鉗夾定位在所述下鉗夾殼體的遠側(cè)部中。
8.如方面7所述的電外科裝置,其中所述下鉗夾通過下鉗夾樞轉(zhuǎn)連接件可樞轉(zhuǎn)地連接至所述下鉗夾殼體。
9.如方面8所述的電外科裝置,其中所述下鉗夾樞轉(zhuǎn)連接件包括無銷連接件,其包括從所述下鉗夾向外凸出的一對凸臺,所述凸臺與下鉗夾殼體中的一對孔眼接合。
10.如方面7所述的電外科裝置,其包括定位在所述下鉗夾殼體與所述下鉗夾之間的下鉗夾彈簧。
11.如方面10所述的電外科裝置,其中所述下鉗夾彈簧設置在所述下鉗夾的遠側(cè)部,所述下鉗夾彈簧使所述下鉗夾的遠側(cè)部朝向所述上鉗夾偏置。
12.如方面1所述的電外科裝置,其中所述上鉗夾包括在所述上鉗夾上方注塑的塑料皮,從而使所述上鉗夾與所述下鉗夾電隔離。
13.如方面1所述的電外科裝置,其進一步包括介于所述電外科裝置的伸長軸與所述上鉗夾和下鉗夾之間的腕部區(qū)段,所述上鉗夾和下鉗夾在所述腕部區(qū)段處可位移以允許所述上鉗夾和下鉗夾相對于所述伸長軸彎曲。
14.如方面13所述的電外科裝置,其進一步包括通過所述腕部區(qū)段中的通道成環(huán)的鉸接線。
15.如方面14所述的電外科裝置,其中電力通過所述鉸接線輸送至所述上鉗夾和下鉗夾。
16.如方面13所述的電外科裝置,其中所述腕部區(qū)段包括椎體、套管和介于所述椎體與套管之間的自行矯直耦接頭,從而促使所述上鉗夾和下鉗夾朝向定心的位置。
17.如方面1所述的電外科裝置,其進一步包括通過所述上鉗夾和下鉗夾之一中的通道成環(huán)的致動線。
18.如方面17所述的電外科裝置,其中所述致動線包括第一致動線區(qū)段和第二致動線區(qū)段,所述第一致動線區(qū)段與所述第二致動線區(qū)段交叉,使得所述第一致動線區(qū)段和第二致動線區(qū)段在所述致動線通過其成環(huán)的所述上鉗夾和下鉗夾之一上施加相等的力。
19.如方面17所述的電外科裝置,其中電力通過所述致動線輸送至所述上鉗夾和下鉗夾。
20.如方面1所述的電外科裝置,其中所述上鉗夾包括第一配合表面,并且所述下鉗夾包括與所述第一配合表面配合的第二表面,所述第一配合表面和第二配合表面各自包括v形輪廓。
21.如方面1所述的電外科裝置,其進一步包括用于控制所述上鉗夾和下鉗夾的彎曲或回轉(zhuǎn)運動的鉸接機構。
22.如方面21所述的電外科裝置,其中所述鉸接機構包括殼體和在所述殼體中可旋轉(zhuǎn)地位移的分度盤。
23.如方面22所述的電外科裝置,其中所述殼體包括多個棘輪凹口,并且所述分度盤包括用于使所述棘輪凹口接合從而分度所述上鉗夾和下鉗夾的位置的分度臂。
24.如方面22所述的電外科裝置,其中所述鉸接機構包括自動鎖定機構,其阻止所述上鉗夾和下鉗夾上的外力使所述上鉗夾和下鉗夾從分度位置移開。