在用戶及腹腔鏡工具之間的介面的制作方法
【專利說明】在用戶及腹腔鏡工具之間的介面
[0001]相關(guān)申請案
[0002]本案主張2012年8月30日提交申請的美國臨時專利申請案第61/694，865號的利益及優(yōu)先權(quán)，根據(jù)35USC119 (e)，其內(nèi)容通過引用的方式幷入本文整體中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]在一些實施例中，本發(fā)明涉及一醫(yī)療裝置，并且更具體地涉及(但不只涉及)在外科醫(yī)生及腹腔鏡工具之間的介面。
【背景技術(shù)】
[0004]微創(chuàng)外科手術(shù)(MIS)是相對頻繁使用的醫(yī)療程序之一。微創(chuàng)外科手術(shù)是一種外科手術(shù)，通常依賴于一小型照相機及多個細薄的工具，其通過多個小切口引入以執(zhí)行一程序，所述程序通常需要長切口的開放性手術(shù)用以供常規(guī)尺寸的工具的進入。MIS程序具有以下優(yōu)點:降低創(chuàng)傷、失血、疤痕、及手術(shù)后的疼痛、更少的術(shù)后并發(fā)癥、更快的復(fù)原時間、及較短住院時間。一些MIS過程具有的問題是:所述工具很難使用與操縱、以及所述外科工具移動的自由度是有限程度的、工作區(qū)域狹小，僅提供所述工具有限的進入空間、外科醫(yī)生需要全面的訓(xùn)練、外科醫(yī)生在切口處的能見度及深度知覺降低。
[0005]這些MIS程序需要普遍而言為細薄的工具，其通過通口插入體內(nèi)。這些工具一方面，通過所述工具傳遞用戶(例如外科醫(yī)生)的運動，而在患者體內(nèi)引導(dǎo)一操作器的移動，所述操作器連附到所述工具尖端。通過這些程序的裝置，使得在體內(nèi)實現(xiàn)外部控制的操作而不產(chǎn)生大切口是可能的。從簡單的剪刀狀工具到復(fù)雜的機器人系統(tǒng)，許多類型的工具可以以此方式使用。
[0006]Awtar (美國專利申請公開號2012/0041450)是一微小的進入工具，包括一框架，配置連附至用戶的手臂。一工具軸桿具有一近端，連接到所述框架。所述工具還包括一輸入關(guān)節(jié)，具有連接到所述框架的一第一端與配置以接收用戶輸入的一第二端，所述輸入關(guān)節(jié)包括虛擬的旋轉(zhuǎn)中心(virtual center-of-rotat1n, VC)的機構(gòu)，其提供一旋轉(zhuǎn)中心，大致上與所述用戶的手腕關(guān)節(jié)重迭。一輸出關(guān)節(jié)連接到所述工具軸桿遠端，其中輸出關(guān)節(jié)經(jīng)由一在其之間連接的機械傳動連接器連附至所述輸入關(guān)節(jié)，以將所述輸入關(guān)節(jié)的移動與所輸出關(guān)節(jié)的移動相連結(jié)。
[0007]Gotani (美國專利號7572253)公開一從動裝置的一臂件，為了旋轉(zhuǎn)及移動，所述臂件支持一持針器，操作者的手指導(dǎo)致一筆型操作區(qū)段的旋轉(zhuǎn)及移動，其直接地傳遞而成為所述持針器的旋轉(zhuǎn)及移動。用于檢測所述操作區(qū)段的旋轉(zhuǎn)及移動的傳感器、X軸轉(zhuǎn)矩傳感器、Y軸轉(zhuǎn)矩傳感器、Z軸轉(zhuǎn)矩傳感器及一檢測旋轉(zhuǎn)的電位器被安裝在其上。其結(jié)果是，所述操作者的手指導(dǎo)致一筆型操作區(qū)段的旋轉(zhuǎn)及移動，并通過一計算區(qū)段，以最佳比例，直接地傳遞以成為所述持針器的旋轉(zhuǎn)及移動。因此，當持針器精細地移動時，手指的細微動作可以令人滿意地傳送。由此，提供一種能夠輕易地進行細微手術(shù)的外科手術(shù)裝置是可能的。
[0008]Lee(美國專利申請公開號2008/0255420)公開了一種具有一器械軸桿的手術(shù)器具，所述器械軸桿具有近端及遠端、從器械軸桿遠端設(shè)置的一工具、從器械軸桿的近端連附的一控制手柄、用于將所述器械軸桿的遠端連附于所述工具的一遠端運動組件、用于將所述器械軸桿的近端連附于所述手柄以及致動裝置的一近端運動組件，所述致動裝置在遠端與近端運動組件之間延伸，以將所述近端運動組件的運動與遠端運動組件連接，以用于控制所述工具的定位。旋轉(zhuǎn)控制與鎖定部件也被公開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一些實施例的一方面涉及將腹腔鏡工具的定位及所述工具的操作功能分離。在本發(fā)明的一示例性實施例中，用戶上肢的移動(例如用戶的前臂及/或手部)及/或一關(guān)節(jié)的移動使所述工具定位至一優(yōu)選點以及正確的方向。用戶的身體的其它部位(主要是手指)實現(xiàn)所述工具的操作移動。
[0010]相比于外科醫(yī)生目前使用的腹腔鏡工具，所述工具的定位與操作功能的分離是有優(yōu)勢的。目前，外科醫(yī)生使用他的手指來定位所述工具，以及操作所工具。這迫使外科醫(yī)生在不符合人體工程學的方式進行很長一段時間的工作，并且以限制的手指移動來操作所述工具。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的一方面中，一種使用腹腔鏡工具的方法包括以下步驟:連附一框架至一用戶的一上肢；將一裝設(shè)件定位在所述框架上，以用于一腹腔鏡工具；固定所述腹腔鏡工具于所述裝設(shè)件內(nèi)在操作上連接一控制器至所述腹腔鏡工具幷且配置所述操控器供所述用戶的一手進行操作；以及通過操作所述控制器及/或通過移動所述用戶的上肢，啟動所述腹腔鏡工具的移動。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，通過用戶的手進行所述控制器的操作而實現(xiàn)所述腹腔鏡工具的操作；以及所述腹腔鏡工具的定位是由移動所述用戶的上肢及/或所述裝設(shè)件所實現(xiàn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述腹腔鏡工具的移動不由所述用戶的肩膀的運動所導(dǎo)致。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，使所述腹腔鏡裝置的一放松位置相對于所述用戶的上肢形成約90度的關(guān)系。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，維持所述腹腔鏡工具的軸桿在相對于所述用戶的上肢的一相對位置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，將所述腹腔鏡工具的軸桿維持在相對于所述用戶的上肢的一相對位置，即使當所述用戶的上肢在移動。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，改變所述腹腔鏡工具的軸桿相對于所述用戶的上肢的一相對位置。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，改變在所述腹腔鏡工具的軸桿與所述用戶的上肢之間的一角度。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，避免所述腹腔鏡工具的軸桿相對于所述裝設(shè)件傾斜。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，避免所述腹腔鏡工具的軸桿于所述裝設(shè)件內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的一方面中，一種腹腔鏡工具介面包括:一框架，可連附至一用戶的一上肢；一控制器，在操作上被連接到一腹腔鏡工具，幷且被配置供用戶的一手進行操作；以及一裝設(shè)件，位于所述框架上以用于所述腹腔工具；其中多個用于所述腹腔鏡工具以移動工具位置的操作部件與所述控制器分離；及其中所述腹腔鏡工具的一軸桿不與所述用戶的上肢同軸線。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述裝設(shè)件包括:一關(guān)節(jié)，位于所述腹腔鏡工具的所述工具軸桿與所述框架之間。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述腹腔鏡工具介面進一步包括多個鉸接元件，用于改變所述腹腔鏡工具的軸桿及所述用戶的上肢之間的一角度。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述多個鉸接元件包括:一對弧形軌道，裝設(shè)在所述框架的一遠端上；以及一裝置，用于使所述裝設(shè)件相對所述弧形軌道在操作上進行相對移動，以促進所述腹腔鏡工具的角位移。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述腹腔鏡工具介面具有一鉸接連接機構(gòu)，用于支撐所述框架上的所述關(guān)節(jié)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述鉸接連接機構(gòu)將所述腹腔鏡工具的軸桿維持在相對于所述用戶的手臂的一相對位置。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述鉸接連接機構(gòu)促進改變所述腹腔鏡工具的軸桿相對于所述用戶的手臂的一相對位置。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述關(guān)節(jié)將所述腹腔鏡工具的軸桿維持在相對于所述用戶的手臂的一相對位置。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述關(guān)節(jié)將所述腹腔鏡工具的軸桿維持在相對于所述用戶的上肢的一相對位置，即使當所述用戶上肢在移動中。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述工具軸桿相對于所述用戶的上肢成一任意角度。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述工具軸桿相對于所述用戶的上肢成90±45度的角度。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的一方面中，一種腹腔鏡工具介面包括:一框架，可連附至一用戶的一上肢；一控制器，在操作上被連接到一腹腔鏡工具，幷且被配置供用戶的一手進行操作；以及一裝設(shè)件，位于所述框架上以用于所述腹腔工具；其中多個用于所述腹腔鏡工具以移動工具位置的操作部件與所述控制器分離；及其中所述腹腔鏡工具的一軸桿不與所述控制器同軸線。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，一種腹腔鏡工具介面，其特征在于:所述腹腔鏡工具介面包括:一框架，可連附至一用戶的一上肢；一控制器，在操作上被連接到一腹腔鏡工具，幷且被配置供用戶的一手進行操作而被配置，以實現(xiàn)所述腹腔鏡工具的操作；以及一裝設(shè)件，位于所述框架上以用于所述腹腔工具；其中所述腹腔鏡工具的定位由所述用戶的上肢及/或所述裝設(shè)件的移動所實現(xiàn)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述裝設(shè)件包括一關(guān)節(jié)，位于所述腹腔鏡工具的所述工具軸桿與所述框架之間。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述裝設(shè)件包括:一對夾具，用于持握所述腹腔鏡工具；以及所述框架進一步包括:一軸桿，具有一螺紋于其遠端；及一對齒輪，與所述螺紋嚙合；其中所述各個夾具被裝設(shè)于一相應(yīng)的正齒輪。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述的腹腔鏡工具介面進一步包括多個鉸接元件，用于改變所述腹腔鏡工具的軸桿及所述用戶的上肢之間的一角度。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述多個鉸接元件包括:一對弧形軌道，裝設(shè)在所述框架的一遠端上；以及一裝置，用于使所述裝設(shè)件相對所述弧形軌道在操作上進行相對移動，以促進所述腹腔鏡工具的角位移。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述腹腔鏡工具介面具有一鉸接連接機構(gòu)，用于支撐所述框架上的所述關(guān)節(jié)。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，其特征在于:所述鉸接連接機構(gòu)將所述腹腔鏡工具的軸桿維持在相對于所述用戶的上肢的一相對位置。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述鉸接連接機構(gòu)促進改變所述腹腔鏡工具的軸桿相對于所述用戶的上肢的一相對位置。
[0041 ] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述關(guān)節(jié)促進所述腹腔鏡裝置的一放松位置相對于所述用戶的上肢成約90度的關(guān)系。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述關(guān)節(jié)維持所述腹腔鏡工具的軸桿在相對于所述用戶的上肢的一相對位置。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述關(guān)節(jié)將所述腹腔鏡工具的軸桿維持在相對于所述用戶的上肢的一相對位置，即使當所述用戶上肢在移動中。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例中，所述工具軸桿相對于所述用戶的上肢成一任意角度。
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