具有可关节运动区段的医疗器械制造技术

某些方面涉及用于医疗装置的系统和技术。该医疗装置可包括细长轴，该细长轴具有近侧端部、远侧端部和在近侧端部和远侧端部之间的可弯曲节段。该医疗装置可包括在细长轴的远侧端部处的末端组件。该末端组件包括控制构件和附接到该控制构件的远侧末端部件。至少一根缆线可延伸穿过细长轴并锚固到该控制构件。该至少一根缆线可被构造成基于施加到其上的力来使可弯曲节段弯曲。至少一个电子部件可嵌入远侧末端部件中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可关节运动区段的医疗器械相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月28日提交的美国临时专利申请62/786133和2019年6月28日提交的美国临时专利申请62/868801的权益，其全文据此以引用方式并入本文中。
本文所公开的系统和方法涉及医疗器械，并且更具体地涉及具有可弯曲节段和末端组件的医疗器械。
技术介绍
医学规程，诸如结肠镜检查、十二指肠镜检查、支气管镜检查、输尿管镜检查等，可涉及使用具有弯曲节段的医疗器械来进入患者的内部区域。附图说明下文将结合附图描述所公开的方面，该附图被提供以说明而非限制所公开的方面，其中类似的标号表示类似的元件。图1示出了被布置用于诊断和/或治疗支气管镜检查规程的基于推车的机器人系统的实施方案。图2描绘了图1的机器人系统的另外方面。图3示出了被布置用于输尿管镜检查的图1的机器人系统的实施方案。图4示出了被布置用于血管规程的图1的机器人系统的实施方案。图5示出了被布置用于支气管镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。图6提供了图5的机器人系统的另选视图。图7示出了被构造成收起机器人臂的示例性系统。图8示出了被构造用于输尿管镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。图9示出了被构造用于腹腔镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。图10示出了具有俯仰或倾斜调整的图5-图9的基于台的机器人系统的实施方案。图11提供了图5-图10的基于台的机器人系统的台和柱之间的接口的详细视图。图12示出了基于台的机器人系统的另选实施方案。图13示出了图12的基于台的机器人系统的端视图。图14示出了其上附接有机器人臂的基于台的机器人系统的端视图。图15示出了示例性器械驱动器。图16示出了具有成对器械驱动器的示例性医疗器械。图17示出了器械驱动器和器械的另选设计，其中驱动单元的轴线平行于器械的细长轴的轴线。图18示出了具有基于器械的插入架构的器械。图19示出了示例性控制器。图20描绘了示出根据示例性实施方案的估计图1-图10的机器人系统的一个或多个元件的位置(诸如图16-图18的器械的位置)的定位系统的框图。图21A示出了具有处于弯曲构型的一系列可关节运动区段的医疗器械的实施方案。图21B示出了一系列可关节运动区段的实施方案。图22A和图22B示出了图21B的一系列可关节运动区段的可关节运动区段的各种视图。图22C示出了图22A和图22B的一系列可关节运动区段。图23A和图23B示出了远侧端部区段的实施方案的各种视图。图24A和图24B示出了近侧端部区段的实施方案的各种视图。图25示出了具有远侧端部区段、近侧端部区段和可关节运动区段的医疗器械的示例性实施方案。图26A示出了用于可关节运动区段的支撑构件的实施方案。图26B示出了用于可关节运动区段的支撑构件的另一个实施方案。图26C示出了用于可关节运动区段的支撑构件的另一个实施方案。图27A示出了具有可关节运动区段和缆线的医疗器械的一部分。图27B示出了医疗器械的端部部分。图28A和图28B示出了处于关节运动构型的医疗器械的各种视图。图29A和图29B示出了医疗器械的末端组件的各种视图。具体实施方式1.概述。本公开的各方面可集成到机器人使能的医疗系统中，该机器人使能的医疗系统能够执行多种医学规程，包括微创规程诸如腹腔镜检查，以及非侵入规程诸如内窥镜检查两者。在内窥镜检查规程中，系统可能能够执行支气管镜检查、输尿管镜检查、胃镜检查等。除了执行广泛的规程之外，系统可以提供附加的益处，诸如增强的成像和指导以帮助医师。另外，该系统可以为医师提供从人体工程学方位执行规程的能力，而不需要笨拙的臂运动和方位。另外，该系统可以为医师提供以改进的易用性执行规程的能力，使得系统的器械中的一个或多个器械可由单个用户控制。出于说明的目的，下文将结合附图描述各种实施方案。应当理解，所公开的概念的许多其他实施方式是可能的，并且利用所公开的实施方式可实现各种优点。标题包括在本文中以供参考并且有助于定位各个节段。这些标题并非旨在限制相对于其所述的概念的范围。此类概念可在整个说明书中具有适用性。A.机器人系统–推车。机器人使能的医疗系统可以按多种方式构造，这取决于特定规程。图1示出了被布置用于诊断和/或治疗支气管镜检查规程的基于推车的机器人使能系统10的实施方案。在支气管镜检查期间，系统10可包括推车11，该推车具有一个或多个机器人臂12，以将医疗器械诸如可操纵内窥镜13(其可以是用于支气管镜检查的规程特定的支气管镜)递送至自然孔口进入点(即，在本示例中定位在台上的患者的口)，以递送诊断和/或治疗工具。如图所示，推车11可被定位在患者的上躯干附近，以便提供到进入点的通路。类似地，可以致动机器人臂12以相对于进入点定位支气管镜。当用胃镜(用于胃肠道(GI)规程的专用内窥镜)执行GI规程时，也可利用图1中的布置。图2更详细地描绘了推车的示例性实施方案。继续参考图1，一旦推车11被正确定位，机器人臂12就可以机器人地、手动地或以其组合将可操纵内窥镜13插入患者体内。如图所示，可操纵内窥镜13可包括至少两个伸缩部分，诸如内引导件部分和外护套部分，每个部分联接到来自一组器械驱动器28的单独的器械驱动器，每个器械驱动器联接到单独的机器人臂的远侧端部。有利于将引导件部分与护套部分同轴对准的器械驱动器28的这种线性布置产生“虚拟轨道”29，该“虚拟轨道”可以通过将一个或多个机器人臂12操纵到不同角度和/或方位而在空间中被重新定位。本文所述的虚拟轨道在附图中使用虚线描绘，并且因此虚线未描绘系统的任何物理结构。器械驱动器28沿着虚拟轨道29的平移使内引导件部分相对于外护套部分伸缩，或者使内窥镜13从患者推进或回缩。虚拟轨道29的角度可以基于临床应用或医师偏好来调整、平移和枢转。例如，在支气管镜检查中，如图所示的虚拟轨道29的角度和方位代表了在向医师提供到内窥镜13的通路同时使由内窥镜13弯曲到患者的口中引起的摩擦最小化之间的折衷。在插入之后，内窥镜13可以使用来自机器人系统的精确命令向下导向患者的气管和肺，直到到达目标目的地或手术部位。为了增强通过患者的肺网络的导航和/或到达期望的目标，内窥镜13可被操纵以从外部护套部分伸缩地延伸内引导件部分，以获得增强的关节运动和更大的弯曲半径。使用单独的器械驱动器28还允许引导件部分和护套部分彼此独立地被驱动。例如，内窥镜13可被导向以将活检针递送到目标，诸如患者肺内的病变或结节。针可沿工作通道向下部署，该工作通道延伸内窥镜的长度以获得待由病理学家分析的组织样本。根据病理结果，可沿内窥镜的工作通道向下部署附加工具以用于附加活检。在识别出结节是恶性的之后，内窥镜13可以通过内窥镜递送工具以切除潜在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗器械，包括：/n细长主体，所述细长主体具有远侧端部和近侧端部；/n可弯曲节段，所述可弯曲节段定位在所述远侧端部的近侧并具有至少两个运动度，所述可弯曲节段包括沿所述可弯曲节段定位的一系列可关节运动区段，所述一系列可关节运动区段包括至少一对相邻的可关节运动区段，所述至少一对相邻的可关节运动区段包括第一可关节运动区段和第二可关节运动区段，所述第一可关节运动区段和所述第二可关节运动区段由第一铰链和第二铰链连接，所述第一铰链由形成于所述第一可关节运动区段上的第一凹陷部或第一突起和形成于所述第二可关节运动区段上的对应的第一凹陷部或第一突起形成，所述第二铰链由形成于所述第一可关节运动区段上的第二凹陷部或第二突起和形成于所述第二可关节运动区段上的对应的第二凹陷部或第二突起形成，至少所述第一铰链包括通路，所述通路延伸穿过形成于所述第一可关节运动区段上的所述第一凹陷部或第一突起和形成于所述第二可关节运动区段上的所述对应的第一凹陷部或第一突起；以及/n至少一根缆线，所述至少一根缆线延伸穿过所述通路。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181228 US 62/786133;20190628 US 62/8688011.一种医疗器械，包括：
细长主体，所述细长主体具有远侧端部和近侧端部；
可弯曲节段，所述可弯曲节段定位在所述远侧端部的近侧并具有至少两个运动度，所述可弯曲节段包括沿所述可弯曲节段定位的一系列可关节运动区段，所述一系列可关节运动区段包括至少一对相邻的可关节运动区段，所述至少一对相邻的可关节运动区段包括第一可关节运动区段和第二可关节运动区段，所述第一可关节运动区段和所述第二可关节运动区段由第一铰链和第二铰链连接，所述第一铰链由形成于所述第一可关节运动区段上的第一凹陷部或第一突起和形成于所述第二可关节运动区段上的对应的第一凹陷部或第一突起形成，所述第二铰链由形成于所述第一可关节运动区段上的第二凹陷部或第二突起和形成于所述第二可关节运动区段上的对应的第二凹陷部或第二突起形成，至少所述第一铰链包括通路，所述通路延伸穿过形成于所述第一可关节运动区段上的所述第一凹陷部或第一突起和形成于所述第二可关节运动区段上的所述对应的第一凹陷部或第一突起；以及
至少一根缆线，所述至少一根缆线延伸穿过所述通路。


2.根据权利要求1所述的医疗器械，其中在所述第一可关节运动区段和所述第二可关节运动区段之间形成有间隙。


3.根据权利要求1所述的医疗器械，还包括连接到所述第二可关节运动区段的第三可关节运动区段，其中所述第二可关节运动区段和所述第三可关节运动区段由第三铰链和第四铰链连接，所述第三铰链和所述第四铰链被定位成从所述第一铰链和所述第二铰链偏移90度。


4.根据权利要求3所述的医疗器械，其中所述第三铰链和所述第四铰链各自由形成于所述第二可关节运动区段上的凹陷部或突起形成，所述凹陷部或突起接合形成于所述第三可关节运动区段上的对应的凹陷部或突起。


5.根据权利要求1所述的医疗器械，其中所述第一铰链和所述第二铰链由沿着所述第一可关节运动区段的第一侧定位的第一凹陷部和第二凹陷部形成，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部接合所述第二可关节运动区段的与所述第一可关节运动区段的所述第一侧相反的侧面上的第一突起和第二突起。


6.根据权利要求1所述的医疗器械，其中对所述缆线的牵拉和/或推动使所述可弯曲节段以至少两个运动度进行关节运动。


7.根据权利要求1所述的医疗器械，还包括外部套管，所述外部套管缠绕在所述一系列可关节运动区段的至少一部分周围以为所述可弯曲节段提供支撑。


8.根据权利要求1所述的医疗器械，其中所述通路为形成于所述第一可关节运动区段和所述第二可关节运动区段的外表面上的凹槽。


9.一种机器人外科系统，包括：
医疗器械，所述医疗器械包括可弯曲节段，所述可弯曲节段包括沿着所述可弯曲节段定位的一系列可关节运动区段，所述一系列可关节运动区段包括将相邻的可关节运动区段彼此联接的铰链，其中每个铰链由一个可关节运动区段的凹陷部或突起形成，所述凹陷部或突起接合形成于相邻的可关节运动区段上的对应的凹陷部或突起；
缆线，所述缆线纵向延伸穿过所述可弯曲节段并且纵向延伸穿过由相邻的可关节运动区段形成的至少一个铰链；以及
致动器，所述致动器用于控制所述缆线的运动以使所述可弯曲节段弯曲。


10.根据权利要求9所述的机器人医疗器械，其中在相邻的可关节运动区段之间形成有间隙。


11.根据权利要求9所述的机器人医疗器械，其中所述可关节运动区段各自具有第一侧和第二侧，其中所述第一侧包括突起，所述突起接合可关节运动区段上的位于所述第一侧上的对应凹陷部，并且其中所述第二侧包括凹陷部，所述凹陷部接合可关节运动区段上的位于所述第二侧上的对应突起。


12.根据权利要求11所述的机器人医疗器械，其中所述第一侧上的所述突起被定位成从所述第二侧上的所述凹陷部偏移90度。


13.根据权利要求9所述的医疗器械，其中连续成对的相邻可关节运动区段之间的铰链被定位成相对于彼此偏移90度。


14.一种医疗器械，包括：
细长轴，所述细长轴包括近侧端部、远侧端部以及在所述近侧端部和所述远侧端部之间的可弯曲节段；
远侧端部区段，所述远侧端部区段位于所述细长轴的所述远侧端部处；
缆线，所述缆线延伸穿过所述可弯曲节段并且终止于所述远侧端部区段处；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·朱利安，T·R·詹金斯，
申请(专利权)人：奥瑞斯健康公司，
类型：发明
国别省市：美国;US