专利名称:用于确定和调节外科手术设备的定位和朝向的系统和方法在腹腔镜操作中,可以通过小的切口在腹部内实施外科手术。在内窥镜操作中,可以通过由皮肤中小的进入伤口插入的窄内窥镜管道在身体的中空内脏中实施外科手术。腹腔镜和内窥镜操作通常需要使得插入身体的任何器械被密封,即,必须做出防备以保证气体不会通过腹腔镜或者内窥镜切口进出身体。此外,腹腔镜和内窥镜操作通常需要外科医生在远离切口的器官、组织和脉管上执行动作,从而要求在这种操作中使用的任何器械长且窄,同时能够从器械的一端对该器械进行功能控制。在医学中,精确确定在各种诊断和治疗方法中使用的医疗器械的方位是必须的。 这种器械可以是诸如血管内导管、导向线、活检针、微创外科手术器械等。但是,用于确定医疗器械的空间定位和/或朝向的传统技术和工具不精确并且易于出错。
根据本公开,提供了一种外科手术器械。所述外科手术器械包括具有近侧端和远侧端的细长构件,所述细长构件限定了纵向轴线并构造为相对于所述纵向轴线旋转。所述外科手术器械进一步包括构造为连接到所述细长构件的近侧端上的手柄构件,所述手柄构件与旋转机构可操作地关联。所述外科手术器械还包括构造为连接到所述细长构件的远侧端上的末端执行器,所述末端执行器与关节式运动机构可操作地关联并构造为能够相对于所述细长构件的纵向轴线遍及多个方向枢转。软件算法可以被使用以识别、跟踪和控制依照所述细长构件的旋转运动的所述末端执行器的方向性运动。在一个实施例中,所述末端执行器包括一对钳夹构件。在另一个实施例中,所述多个方向包括垂直移位和水平移位,所述移位是通过定位在所述手柄构件内的一个或者多个致动器驱动的。在另一个实施例中,所述手柄构件包括驱动组件,所述驱动组件用于致动所述末端执行器的方向性运动和所述细长构件的旋转运动。在又一个实施例中,所述软件算法记录所述细长构件的第一方位、所述末端执行器的第一方位,并建立所述细长构件的第一方位和所述末端执行器的第一方位之间的关系。当所述细长构件旋转到第二方位时,所述软件算法记录所述细长构件的第二方位并将所述细长构件的第二方位与所述末端执行器的第一方位进行比较。此外,所述软件算法记录所述细长构件相对于所述末端执行器的所有方位变化,并且,依照操作者命令,对所述末端执行器和所述细长构件进行重新定位以匹配预定方位基准点。在另一个实施例中,所述软件算法使用三角测量技术对所述末端执行器进行重新定位以匹配所述细长构件的预定方位基准点。一个或者多个角度编码器是磁性传感器或者电位计。在又一个实施例中,所述软件算法是经由定位在所述手柄构件附近的控制面板来控制的。此外,所述软件算法可以经由外部信源无线控制。根据本公开还提供了一种使用外科手术器械的方法。所述方法包括提供具有近侧端和远侧端的细长构件,所述细长构件限定了纵向轴线并构造为相对于所述纵向轴线旋转,将手柄构件连接到所述细长构件的近侧端上,所述手柄构件与旋转机构可操作地关联, 以及将末端执行器连接到所述细长构件的远侧端上,所述末端执行器与关节式运动机构可操作地关联并构造为能够相对于所述细长构件的纵向轴线遍及多个方向枢转。可以使用软件算法识别、跟踪和控制依照所述细长构件的旋转运动的所述末端执行器的方向性运动。在下文中参照附图描述了本公开的外科手术器械的各个实施例,其中图1是根据本公开的用于施加外科手术吻合钉以将物体附着到外科手术组织上的外科手术器械的立体图;图2是根据本公开的图1的外科手术器械的远侧端的立体图;图3是根据本公开的沿着图1的线3-3截取的剖视图,图示出图1的外科手术器械的手柄机构;图4是根据本公开的示图,图示出依照细长构件的旋转运动的末端执行器的方向性运动;图5是根据本公开的流程图,图示出使图1的外科手术器械定位和/或定向的示例处理。
本发明提供了一种用于确定和调节外科手术设备的定位和朝向的系统和方法。其中包括具有近侧端和远侧端的细长构件,所述细长构件限定了纵向轴线并构造为相对于所述纵向轴线旋转。所述器械进一步包括构造为连接到所述细长构件的近侧端上的手柄构件,所述手柄构件与旋转机构可操作地关联。所述器械还包括构造为连接到所述细长构件的远侧端上的末端执行器,所述末端执行器与关节式运动机构可操作地关联并构造为能够相对于所述细长构件的纵向轴线遍及多个方向枢转。软件算法用来识别、跟踪和控制依照所述细长构件的旋转运动的所述末端执行器的方向性运动。
用于确定和调节外科手术设备的定位和朝向的系统和方法
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