外科系統、用在外科系統中的端口組件以及配置外科系統的方法技術方案

示例實施方案涉及外科設備、系統和方法。所述系統可以包括端口組件和器械臂組件。端口組件可以具有第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段可以包括第一端部通道和第一閘組件。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第一閘組件和第二閘組件可以可配置為在允許分別通過第一端部通道和第二端部通道進入的打開位置與阻止進入第一端部通道和第二端部通道的關閉位置之間轉變。器械臂組件可以包括可固定到錨定器端口的肩節段、被固定到肩節段的第一臂節段、被固定到第一臂節段的肘節段、被固定到肘節段的第二臂節段、被固定到第二臂節段的腕節段、以及被固定到腕節段的端部執行器節段。

【技術實現步驟摘要】
相關申請的交叉引用：本申請是2015年4月22日遞交的美國申請No.14/693,207的部分繼續申請，美國申請No.14/693,207要求2014年4月22日遞交的美國臨時申請No.61/982,717的優先權，所有這些申請的內容特此整個地(包括其中所包含的任何參考文獻的內容和教導)通過引用被明確地并入。
本公開一般地涉及系統、設備和方法，更具體地，涉及用于經由單個切口或自然腔道執行手術的系統、設備和方法。
技術介紹
常規的外科手術一般將需要給患者開一個或更多個大切口以便外科團隊執行外科動作。隨著醫學科學和技術的發展，大多數常規的開口外科手術大部分已經被微創外科(MIS)手術取代。關于計算機輔助和/或機器人外科技術的最近發展促使MIS發展，包將外科醫生的期望動作轉化為機器人器械在患者的體腔內部的運動。
技術實現思路
盡管最近現代醫學科學有所發展，但是在本公開中認識到，在現代外科技術和方法中遇到一個或更多個問題。例如，典型的MIS手術需要給患者開多個切口，以便允許經由這些切口進入以用于將攝像頭(camera)和各種其他的腹腔鏡器械插入到患者的體腔中。作為另一示例，由于錨定力和/或反作用力不足以抵抗在外科動作期間期望或有必要施加的力而穩定，外科機器人設備時常在外科手術期間遇到困難。在本公開中還認識到，外科機器人系統面臨著為器械(諸如附連到外科機器人臂的切割或抓握器械)提供進入到患者的腹腔的全部的或者甚至大多數的部分、區域和/或象限的進入通道的困難。也就是說，在外科機器人臂被插入到患者的腹腔中并且準備好執行外科動作之后，附連到外科機器人臂的器械通常限于僅進入患者的腹腔的某些部分、區域和象限。在又一示例中，已知的外科機器人系統通常對于患者的每一進入通道或開口(諸如切口或自然腔道)僅提供一個到兩個之間的外科機器人臂。就這一點而言，將攝像頭和各種 腹腔鏡器械插入到患者的腹腔中將需要一個或更多個附加的切口。作為另一示例，雖然已知的外科機器人系統已經被設計用于在患者的腹腔中執行方向向前的外科手術，但是這樣的系統尚未被設計用于需要方向相反的外科手術的情況，并且當被應用于這些情況時可能會遇到問題。例如，這樣的已知的外科機器人系統尚未被設計為通過自然腔道(諸如直腸或陰道)部署以供執行經自然腔道內窺鏡外科手術(或NOTES)，諸如婦科盆腔和/或泌尿手術。這樣的系統可能會遇到一個或更多個問題，諸如當插入到自然腔道中時不能進入某些器官、組織或其他外科手術部位。目前的示例實施方案一般地涉及用于解決外科機器人系統、設備和方法(包括以上和本文描述的那些)中的一個或更多個問題的系統、設備和方法。在示例實施方案中，在本公開中描述了一種外科系統。該外科系統可以包括端口組件和器械臂組件。端口組件可以是細長結構，并且具有第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段可以包括第一端部通道和第一閘組件。第一閘組件可以可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第二端部通道可以基本上與第一端部通道對齊。第二閘組件可以可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變。器械臂組件可以包括可固定到第二端部節段的錨定器端口的肩節段、被固定到肩節段的第一臂節段、被固定到第一臂節段的肘節段、被固定到肘節段的第二臂節段、被固定到第二臂節段的腕節段、以及被固定到腕節段的端部執行器節段。端部執行器節段可以包括端部執行器。在另一示例性實施方案中，描述了一種端口組件。該端口組件可以用在外科系統中。該外科系統可以包括用于執行外科動作的一個或更多個器械臂組件。端口組件可以包括第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段包括第一端部通道和第一閘組件。第一閘組件可以可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第二端部通道可以基本上與第一端部通道對齊。第二閘組件可以可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變。錨定器端口可以可配置為可固定到器械臂組件中的一個。第一端部節段可以可配置為固定到外部錨定器。第一端部通道和第二端部通道可以可操作來與第一閘組件和第二閘組件合作以允許和不允許通過端口組件進入器械臂組件。在另一示例性實施方案中，描述了一種配置外科系統的方法。該方法可以包括提供端口組件。端口組件可以是細長結構，并且具有第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段可以包括第一端部通道和第二閘組件。第一閘組件可以可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第二端部通道可以基本上與第一端部通 道對齊。第二閘組件可以可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變。所述方法可以進一步包括提供器械臂組件。器械臂組件可以包括在器械臂組件的第一端部處的肩節段、被固定到肩節段的第一臂節段、被固定到第一臂節段的肘節段、被固定到肘節段的第二臂節段、被固定到第二臂節段的腕節段、以及在器械臂組件的與器械臂組件的第一端部相對的第二端部處的端部執行器節段。端部執行器節段可以被固定到腕節段。端部執行器節段可以包括端部執行器。所述方法可以進一步包括將端口組件的第二端部節段的至少一部分插入到患者的腔體中。所述方法可以進一步包括通過將端口組件的第一端部節段固定到外部錨定器來固定端口組件的位置。外部錨定器可以被固定到固定定位的對象。所述方法可以進一步包括將第一閘組件和第二閘組件中的至少一個配置為在關閉位置上，以便分別阻擋第一端部通道和第二端部通道中的至少一個。所述方法可以進一步包括執行患者的腔體的注氣。所述方法可以進一步包括將第一閘組件配置為在打開位置上，并且將第二閘組件配置為在關閉位置上。所述方法可以進一步包括通過第一端部通道插入器械臂組件。所述方法可以進一步包括在器械臂組件被插入通過第一閘組件之后將第一閘組件配置為在關閉位置上。所述方法可以進一步包括將第二閘組件配置為在打開位置上。所述方法可以進一步包括將器械臂組件插入通過第二閘組件。所述方法可以進一步包括在器械臂組件已經通過第二閘組件之后將第二閘組件配置為在關閉位置上。所述方法可以進一步包括將器械臂組件的肩節段固定到端口組件的所述多個錨定器端口中的一個。附圖說明為了更完整地理解本公開、示例實施方案及其優點，現在參照結合附圖進行的以下描述，在附圖中，相似的標號指示相似的特征，并且：圖1A是外部錨定器的示例實施方案的透視圖的圖示；圖1B是附連到端口組件的示例實施方案的外部錨定器的示例實施方案的透視圖的另一圖示；圖2A是具有一個端口組件、一個器械臂組件以及一個圖像捕捉組件的、被配置在方向相反的位置上的外科設備的示例實施方案的透視圖的圖示；圖2B是具有一個端口組件、一個器械臂組件以及一個圖像捕捉組件的、被配置在方向向前的位置上的外科設備的示例實施方案的透視圖的圖示；圖3A是是具有一個端口組件、一個器械臂組件以及一個圖像捕捉組本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種外科系統，所述外科系統包括：端口組件，所述端口組件是細長結構，并且具有：第一端部節段，所述第一端部節段具有第一端部通道和第一閘組件，所述第一閘組件可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及第二端部節段，所述第二端部節段具有：第二端部通道，所述第二端部通道基本上與所述第一端部通道對齊；第二閘組件，所述第二閘組件可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及錨定器端口；以及器械臂組件，所述器械臂組件具有：肩節段，所述肩節段可固定到所述第二端部節段的所述錨定器端口；第一臂節段，所述第一臂節段被固定到所述肩節段；肘節段，所述肘節段被固定到所述第一臂節段；第二臂節段，所述第二臂節段被固定到所述肘節段；腕節段，所述腕節段被固定到所述第二臂節段；以及端部執行器節段，所述端部執行器節段被固定到所述腕節段，所述端部執行器節段具有端部執行器。

【技術特征摘要】
2015.04.22 US 14/693,207;2016.02.16 US 15/044,8891.一種外科系統，所述外科系統包括：端口組件，所述端口組件是細長結構，并且具有：第一端部節段，所述第一端部節段具有第一端部通道和第一閘組件，所述第一閘組件可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及第二端部節段，所述第二端部節段具有：第二端部通道，所述第二端部通道基本上與所述第一端部通道對齊；第二閘組件，所述第二閘組件可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及錨定器端口；以及器械臂組件，所述器械臂組件具有：肩節段，所述肩節段可固定到所述第二端部節段的所述錨定器端口；第一臂節段，所述第一臂節段被固定到所述肩節段；肘節段，所述肘節段被固定到所述第一臂節段；第二臂節段，所述第二臂節段被固定到所述肘節段；腕節段，所述腕節段被固定到所述第二臂節段；以及端部執行器節段，所述端部執行器節段被固定到所述腕節段，所述端部執行器節段具有端部執行器。2.如權利要求1所述的外科系統，其中所述第一閘組件包括第一可展開部分，所述第一可展開部分可配置為當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時展開；并且其中，當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時，所述第一可展開部分可操作來基本上阻擋氣體介質通過所述第一端部通道。3.如權利要求2所述的外科系統，其中所述第一可展開部分包括布置在所述第一端部通道的一部分周圍的多個第一可展開構件；并且其中所述多個第一可展開構件可操作來當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時，基本上阻擋所述氣體介質通過所述第一端部通道。4.如權利要求1所述的外科系統，其中所述第二閘組件包括第二可展開部分，所述第二可展開部分可配置為當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時展開；并且其中，當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時，所述第二可展開部分可操作來基本上阻擋氣體介質通過所述第二端部通道。5.如權利要求4所述的外科系統，其中所述第二可展開部分包括布置在所述第二端部通道的一部分周圍的多個第二可展開構件；并且其中所述多個第二可展開構件可操作來當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時，基本上阻擋所述氣體介質通過所述第二端部通道。6.如權利要求1所述的外科系統，其中所述端口組件進一步包括在所述第一端部節段和所述第二端部節段之間的中間節段，所述中間節段具有基本上與所述第一端部通道和所述第二端部通道對齊的中間節段通道；并且其中所述中間節段通道可操作來與所述第一閘組件和所述第二閘組件合作以當所述器械通過所述端口組件被輸送時起隔離室的作用。7.如權利要求1所述的外科系統，其中所述端口組件進一步包括注氣端口，所述注氣端口可操作來當所述端口組件的至少一部分被插入到患者的腔體中時保持所述患者的腔體內的正壓力。8.如權利要求1所述的外科系統，其中所述器械臂組件可配置為提供至少7個自由度。9.如權利要求8所述的外科系統，其中所述器械臂組件包括實現每個自由度的至少一個集成電機。10.如權利要求9所述的外科系統，其中所述器械臂組件包括與所述至少一個集成電機進行通信的集成力和/或觸覺反饋子系統。11.如權利要求1所述的外科系統，其中所述肩節段可配置為提供至少兩個自由度；并且其中，當所述肩節段被固定到所述第二端部節段的錨定器端口時，所述肩節段可配置為以使所述器械臂組件在方向向前的位置與方向相反的位置之間轉變的這樣的方式運動。12.如權利要求1所述的外科系統，進一步包括圖像捕捉組件，所述圖像捕捉組件包括可多彎曲本體；其中所述可多彎曲本體可配置為在沿著所述可多彎曲本體的多個位置中的一個或更多個位置處、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上彎曲；并且其中所述可多彎曲本體可固定到所述第二端部節段的第二錨定器端口。13.如權利要求12所述的外科系統，其中所述可多彎曲本體包括多個嵌入線；其中所述可多彎曲本體被配置為通過控制所述嵌入線中的一個嵌入線或者所述嵌入線的組合的長度而在多個位置中的一個或更多個位置處、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上彎曲。14.如權利要求12所述的外科系統，其中所述圖像捕捉組件包括高清(HD)3維(3-D)視頻攝像頭。15.如權利要求1所述的外科系統，進一步包括抽吸組件，所述抽吸組件包括可多彎曲本體以及在所述可多彎曲本體的端部處的可操作來施加負壓力的抽吸端口；其中所述可多彎曲本體可配置為在多個位置中的一個或更多個位置處、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上彎曲；并且其中所述可多彎曲本體是所述第二端部節段的第二錨定器端口。16.如權利要求1所述的外科系統，進一步包括可固定到所述端口組件的第二器械臂組件，所述第二器械臂組件具有：第二肩節段，所述第二肩節段可固定到所述第二端部節段的第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊重光，
申請(專利權)人：香港生物醫學工程有限公司，
類型：發明
國別省市：中國香港;81