CN106572874A - 针式的剪刀末端执行器及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种针式的剪刀末端执行器组件，包括一对可枢转以执行切割或剪切操作的钳合件或刀刃。该剪刀末端执行器组件包括具有在约1mm至5mm之间的直径的套管和构造为用于经皮操作的针尖。这一对钳合件或刀刃包括凸轮轮廓表面以与由针尖限定的开口相互作用，以致动这一对钳合件或刀刃的打开和闭合并在这一对钳合件或刀刃的打开和闭合期间防止反弹效应。

Description

针式的剪刀末端执行器及使用方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2014年7月28日递交的第62/029,633号美国临时专利申请的优先权权益，该美国临时专利申请通过引用整体并入本文中。

技术领域

本公开涉及外科手术器械及其使用方法，更具体地，涉及包括剪刀末端执行器的微创外科手术器械和在手术时使用的方法。

在Ravikumar的第7,766,937号美国专利、Ravikumar等人的第8,230,863号美国专利、Ravikumar的第8,313,507号美国专利、Ravikumar等人的第8,133,255号美国专利、Ravikumar等人的第11/685,522号美国专利申请(作为第2007/0250112号美国专利公布)、Ravikumar的第12/503,035号美国专利申请(作为第2010/0016884号美国专利公布)、Ravikumar等人的第11/610,746号美国专利申请(作为第2007/0282170号美国专利公布)以及Ravikumar等人的第12/689,352号美国专利申请(作为第2010/0292724号美国专利公布)中，描述了微创外科手术组件和相关设备的示例，所有这些专利、申请和公布通过引用整体并入本文中。

背景技术

在过去的二十年中，微创手术已变成许多类型的以前通过开放手术来完成的外科手术的标准。微创手术通常涉及，通过身体上的外科手术端口或自然端口引入光学元件(例如腹腔镜或内窥镜)，通过额外的端口或通过内窥镜推进一种或多种外科手术器械，利用这些外科手术器械进行外科手术，以及从身体取回器械和观测仪器。在腹腔镜检查手术(本文中，被广义地限定为经由手术切口形成端口的任何外科手术，包括但不限于腹部腹腔镜检查、关节镜检查、脊髓内视镜检查等)中，通常使用外科手术套管针组件来获得观测仪器的端口。

套管针组件通常包括端口、贯穿端口的远端延伸且延伸到端口的远端之外的尖头元件(套管针)以及(至少在腹部腹腔镜检查的情况下)位于端口的近端部分的密封阀。术语套管针通常包括诸如套管、密封壳体以及充填器的合作元件的组合。首先，充填器切割或刺穿体壁，以便可以插入套管。套管限定穿过体壁的路径，通过该路径放置外科手术器械。最后，密封壳体提供对套管的隔离，以便在使用吹入法的情况下，身体区域保持扩张和密封。所有三个组件通常安装在一起并用作单一的单元，作为一种或多种外科手术器械穿过体壁进入体腔的通路。

腹腔镜检查手术通常开始于外科医生插入大口径针，使之穿过体壁并进入与体壁相关的内部区域。接着，将充气气体或注入气体泵送到内部区域中，直到内部区域适当地扩张。现在体壁和内部区域准备好插入套管针。

通常，在患者的期望的位置处，在皮肤中形成小切口。可经由手术刀或其他尖锐器械形成切口。随后，套管针组件在套管针延伸到端口的外部的情况下经由切割或刺穿体壁的充填器被迫穿过切口，从而使切口变宽并允许端口延伸穿过切口，经过任何筋膜，并进入身体(腔)中。随后取回套管针，将端口留在原位。

如果还未扩张，则可将吹气元件附接至套管针端口以便给手术部位吹气。随后，可通过套管针端口引入光学元件。随后，通常形成额外的端口，以便可将额外的腹腔镜检查器械引入体内。

套管针组件以不同尺寸制造。典型的套管针端口尺寸包括约5mm、约10mm以及约12mm的直径，这样的尺寸允许穿过套管针端口引入包括(例如)抓握器、解剖器、吻合器、剪刀、吸入器/冲洗器、夹钳、镊子、活检钳等的不同尺寸的腹腔镜检查器械。虽然5mm直径的套管针端口较小，但在内部工作空间受限(例如儿童)的某些情况下，还是难以在有限的区域中放置多个5mm直径的端口。另外，5mm直径的套管针端口倾向于在很大程度上限制器械在腹腔内侧的运动。这种传统5mm直径的套管针具有密封阀和密封机构，因此限制了用于外科手术器械的开口。

进一步地，尽管腹腔镜检查手术已减少了与多种外科手术有关的创伤，同时也减少了从这些手术的恢复时间，但是在本领域中仍期望进一步减少对患者的创伤。

与腹腔镜检查手术有关的创伤中、由本文的发明人认定为易于减小的一个区域是使用套管针端口造成的疤痕。在许多腹腔镜检查手术中，形成三个或更多个套管针切口。例如，在腹腔镜疝修补手术中，通常形成四个套管针切口，其中，一个切口用于通过放置的套管针给腹部吹气并使用这种套管针来插入光学器件，两个切口用于放置套管针端口以穿过套管针端口插入抓握器，第四端口用于使吻合器穿过。本领域技术人员和经历过外科手术治疗的人理解，即使5mm直径的套管针端口也会留下必须要缝合且会留下疤痕的洞。疤痕组织不但会影响筋膜的内部，而且会影响皮肤的外观，如果皮肤的该区域稍后要进行切口或医疗程序，则这样的疤痕组织对患者或甚至外科医生都是不利的。因此，需要包括更少的套管针和更多的自插入外科手术器械或者用于外科手术器械的末端执行器的外科手术方法，其中末端执行器例如替换以上在传统的腹腔镜疝手术中提及的第二套管针和第三套管针中的一个或两个。

与腹腔镜检查手术有关的创伤的第二区域涉及由于不正确放置进行外科手术所需的套管针端口的操作(例如调整角度)而导致的创伤。端口角度的调整会引起切口周围的撕扯。这种撕扯会产生大量疤痕组织，并通常会使切口区域扩大。因此需要一种自插入外科手术器械或外科手术器械上的末端执行器，这种外科手术器械或末端执行器减少或消除由于这种外科手术器械的套管或末端执行器的操作或角度调整导致的切口点的撕扯。

外科手术器械例如剪刀的另一个问题是无意中穿透组织，并且在手术期间如果无意地划伤或穿透了其他组织，则会产生疤痕或导致甚至更严重的并发症。如果外科手术器械具有未受保护的针尖且针无意中穿透或划伤组织或器官，则还可发生该问题。确实，将尖锐的器械(诸如充气针或套管针充填器或外科手术剪刀)穿过体壁放置到相关的内部区域中，伴随着相当大的风险。人的腹部(例如)是充满精密结构和器官的紧密包覆的区域。在插入充气气体并建立气腹术之前，在腹壁与这些结构或器官之间没有开放的空间。当放置充气针时，必须非常小心以防穿透肠道、直肠或其他结构。即使建立吹入法之后，在穿过扩张的体壁放置额外的尖锐器械(例如，剪刀末端执行器或针尖)期间也存在伤害的风险。体壁由皮肤、肌肉、脂肪和薄膜组成。体壁可能是厚的、肌肉发达的且结实的，或者它可能是脂肪少且柔软的，且需要大的力以穿透该壁，该力可导致其他组织或器官的无意中切割。因此，需要关于剪刀末端执行器或包括剪刀末端执行器的外科手术器械的安全设备，以减少或放置组织的无意中穿透或切割。

为了对抗插入典型套管针的这种力的需要，一些外科医生还使用被称为“削减(cutdown)”程序的技术，其中形成连续的小切口直到切透体壁，此时以一定水平的力插入钝的套管针或套管针充填器。该过程可以引发较小的力，但是费时，并且可能会留下较深且较大的伤疤。

此外，在腹腔镜外科手术器械中使用传统的剪刀具有许多缺点，例如在致动时弹回和有限范围的切割区域。实际上，传统的手术剪刀通过成形线致动，成形线穿过剪刀刀刃中相反的槽或者穿过肘杆式联动装置或柱塞机构。在所有情况下，制造公差需要在配对的组件之间的间隙，当剪刀在打开运动和闭合运动之间交替时该间隙导致反弹。该机械反弹的意思是当外科医生打开或闭合他或她的手以改变剪刀的方向时，在操作设备机头例如外科手术器械把手但是剪刀刀刃保持静止的时期内，存在空动。这导致外科医生对剪刀的控制减少。常见的外科手术技术是使用剪刀刀尖利用连续的一系列精确的小幅剪切而取下组织和器官，设备或仪器内的机械反弹可在切割期间导致外科医生控制的大量损失。在剪刀刀刃或钳合件的致动期间这种反弹可对体腔内的组织造成创伤且可能划伤重要器官。此外，反弹可影响外科医生，其原因是外科医生必须将闭合的剪刀末端执行器的远端尖端布置在用于切割的期望位置的零点几毫米之内，然而，由于摩擦和反弹妨碍通过线或柱塞迫使传统的剪刀打开，所以实现这种水平的精度是困难的。

例如，当传统的剪刀末端执行器从闭合的标准位置致动到用于切割的打开位置，随后进一步致动以迫使两个刀刃、剪切件或钳合件一起切割时，外科手术器械上的张力导致该器械被启发式拉动，该器械自然地采取穿过外科手术器械的套管的最短路径。当用于致动剪刀末端执行器的线、肘杆或柱塞向前推动时，摩擦导致线、肘杆或柱塞采取穿过套管的最短路径。因此，当外科医生尝试致动外科手术器械的剪刀末端执行器时，他/她经历反弹或空动。外科医生不得不适应反弹，因此必须对切割的目标位置进行数毫米的过度补偿或不足补偿。如果该反弹可减小或消除，则外科手术器械的剪刀末端执行器的远端的操作可更容易且更精确地进行，然后外科医生可实现更精确的手术和更快的手术时间。

鉴于以上所述，本公开的发明人已经确认：需要在手术剪刀的操作期间减少或消除反弹。本公开的发明人还进一步确认：需要在手术期间既切割又凝固组织的外科手术器械末端执行器。例如，在许多手术过程期间，外科医生可使用剪刀解剖或切割特定的组织或器官，之后去除剪刀末端执行器或剪刀外科手术器械，然后插入不同的电灼末端执行器或电灼外科手术器械。在这种手术过程期间可能需要各种末端执行器或外科手术器械的多次交换，导致更长的手术时间、由于每次交换暴露体腔和患者的筋膜而导致增加的感染几率、增加的无意中切割的几率。本公开的发明人预计单个末端执行器或外科手术器械，单个末端执行器或外科手术器械在手术过程期间既实现切割又实现组织的电灼，以解决上面提到的在传统的剪刀外科手术器械中的问题。

在本领域中对如下手术剪刀仍然存在需求，该手术剪刀减少患者的创伤、减少患者的并发症、不会导致切口区域的扩大、不会导致生成增加的疤痕组织、减少患者恢复时间和痛苦、容易制造和使用、由于反弹更少或没有反弹而更加精确、提高安全性同时降低卫生保健提供者和患者的成本且减少该过程的手术时间，进而可降低成本和并发症。

本公开的发明人进一步确认：需要更容易穿过体壁插入的剪刀末端执行器。另外，进一步需要自插入到体壁中的剪刀末端执行器。

通过下面的描述和所附的权利要求，本发明的其他优点将变得显而易见。

发明内容

根据一方面，本公开描述了一种剪刀末端执行器组件。剪刀末端执行器组件包括沿着纵向方向延伸的凸轮管，所述凸轮管具有近端和远端。进一步地，剪刀末端执行器组件包括：U形夹，附接到所述凸轮管的远端，所述U形夹包括上臂和下臂；以及凸轮衬套，限定分别用于可滑动地容纳所述上臂和下臂的上槽和下槽。剪刀末端执行器组件还包括枢转地安装在所述上臂和下臂之间的顶部剪切件和底部剪切件。

根据一方面，本公开描述了一种针式的手术设备，针式的手术设备包括把手组件，所述把手组件具有枢转地附接到所述把手组件的触发器把手并具有用于容纳末端执行器组件的毂(hub)。针式的手术设备还包括剪刀末端执行器组件，剪刀末端执行器组件包括：凸轮管，沿着纵向方向延伸；U形夹，附接到所述凸轮管的远端，所述U形夹包括上臂和下臂；凸轮衬套，限定分别用于可滑动地容纳所述上臂和下臂的上槽和下槽；以及顶部剪切件和底部剪切件，枢转地安装在所述上臂和下臂之间。至少所述剪刀末端执行器组件的凸轮管插入到所述把手组件的毂中。

根据一方面，本公开描述了一种使用剪刀末端执行器组件的方法，所述剪刀末端执行器组件包括一对剪切件、U形夹、紧固件、凸轮衬套、针尖和凸轮管。所述方法可包括至少将所述剪刀末端执行器组件的凸轮管插入到把手组件的毂中的步骤。所述方法包括致动所述把手组件的触发器把手，使所述针尖在所述一对剪切件上前进并将所述一对剪切件置于闭合位置的步骤。所述方法可包括由所述针尖刺穿体壁进入体腔中，使得至少所述一对剪切件位于所述体腔内的步骤。所述方法可包括使所述针尖缩回以使所述一对剪切件朝着打开位置前进的步骤。所述方法可包括通过使所述针尖至少部分地在所述一对剪切件上前进并使所述一对剪切件从所述打开位置朝着所述闭合位置运动来切割目标的步骤。

附图说明

图1示出了根据本公开的多方面的包括剪刀末端执行器组件的示例性外科手术器械的透视图。

图2示出了根据本公开的多方面的图1的剪刀末端执行器组件的第一放大透视图。

图3示出了根据本公开的多方面的图1的将套管和针尖隐藏的剪刀末端执行器组件的第二放大透视图。

图4示出了根据本公开的多方面的图1的剪刀末端执行器组件的第三放大透视图。

图5示出了根据本公开的多方面的图1的剪刀末端执行器组件的第四放大透视图。

图6示出了根据本公开的多方面的图1的剪刀末端执行器组件的装配图。

图7示出了根据本公开的多方面的图1的剪刀末端执行器组件的近端的透视图。

图8示出了根据本公开的多方面的图1的附接有针毂的剪刀末端执行器组件的近端的透视图。

图9示出了根据本公开的多方面的图1的通过钳合件致动到闭合位置且缩回到针尖内的剪刀末端执行器组件的远端的透视图。

图10示出了根据本公开的多方面的图1的剪刀末端执行器组件的近端的透视图。

图11示出了根据本公开的多方面的具有电连接器的示例性外科手术器械的侧视图。

图12示出了根据本公开的多方面的示例性外科手术器械的侧视图。

具体实施方式

现在参照附图，在附图中相同的标号指示相同的元件，现在将参照图1-12讨论本公开的多个示例性方面。在一方面，本公开的针式的剪刀末端执行器以单个末端执行器组件单元提供低成本、易于制造的剪刀末端执行器，剪刀末端执行器可用于例如微创手术过程，以减少患者的创伤、通过减少或消除反弹提高控制、减少手术时间和/或提供切割和电灼。

参照图1，外科手术器械10可包括操作地附接到把手组件300的剪刀末端执行器组件100，剪刀末端执行器组件100可通过锁毂230固定到把手组件300。末端执行器组件100可包括具有针尖170的套管110、顶部钳合件或剪切件120、底部钳合件或剪切件130。如下面将进一步详细描述的，剪刀末端执行器组件100可包括弹簧、凸轮管、凸轮衬套、U形夹、紧固件和针尖开口中的至少一个或多个，以在“静止的”打开位置和闭合位置之间致动一对钳合件或剪切件120，130。在一方面，弹簧力可使一对钳合件或剪切件120，130朝着“静止的”打开位置偏置，且可能需要致动以闭合一对钳合件或剪切件120，130。在一方面，把手组件300的触发器把手320可处于释放状态，且剪刀末端执行器组件100可认为是处于“静止的”打开位置，其中一对剪切件120，130被偏置成相对于彼此打开。

用于闭合一对钳合件或剪切件120，130的致动可包括拉动把手组件300的触发器把手320以抵抗弹簧力起作用，从而迫使针尖170位于与钳合件或剪切件120，130中的每个相关的凸轮轮廓表面上，如下面将进一步详细描述的。这种致动构造可有助于减少或消除与现有技术中的剪刀末端执行器相关的反弹。在一方面，剪刀末端执行器组件100可制造成外科手术器械的部件，或者可独立地制造并根据需要插入到外科手术器械或把手组件300的毂310中。

如图1所示，把手组件300可为一次性的或可重复使用的把手的形式，且可包括用于附接包括剪刀末端执行器组件100的各种末端执行器组件的毂310。剪刀末端执行器组件100的套管110可限定内腔，且可具有约1mm至约5mm的直径，从而减少患者的创伤并消除对于较大切口点或穿过筋膜的各个层切割的一系列小切口的需要。根据针尖170的直径，患者身上的切口点可以是5mm或更小。在一方面，套管110的直径可以是3mm或更小，且可位于例如2.0mm和2.95mm之间，以减少创伤、减少疤痕以及改善恢复时间。

剪刀末端执行器组件100可构造为提供电烙器功能，套管110可包括位于外表面上的电绝缘体。例如，套管110的外表面可被缠绕和/或涂覆有绝缘塑料或能够兼容插入到人的腔中的其他材料。在一方面，绝缘体可为热收缩式绝缘体112的形式，且可包括收缩止挡部114以防止锁毂前进超过收缩止挡部114。剪刀末端执行器组件100还可由特定的热参数规定，以承受与电烙器相关的热度，如将由本领域技术人员鉴于本公开领会到的。

参照图2-6，示出了剪刀末端执行器组件100的处于打开位置的远端。剪刀末端执行器组件100可包括一对钳合件或剪切件120，130、U形夹140、紧固件150、凸轮衬套160和凸轮管180。如图6所示，U形夹140可包括上臂142和下臂144。上臂142和下臂144中的每个可限定构造成容纳紧固件150的至少一个安装孔145，146。U形夹140可附接到凸轮管180的远端。在一方面，U形夹140可与凸轮管180一体地形成。例如，U形夹140可与凸轮管180一起形成，或者可从凸轮管180加工。U形夹140的上臂142和下臂144可平行于凸轮管180的纵轴延伸。在一方面，上臂142和下臂144可限定半圆柱形外表面147a，147b。半圆柱形外表面147a，147b从凸轮管180的纵轴延伸，且延伸可由第一有效半径距离限定。在一方面，第一有效半径距离小于凸轮管180的外圆柱面182的半径。

如图2-3所示，一对钳合件或剪切件120，130在从针尖170伸出时可远离彼此偏置。在一方面，一对钳合件或剪切件120，130的远端可置于打开位置，一直到预定的最大距离，为切割过程作准备。在一方面，处于打开位置的一对钳合件或剪切件120，130的远端之间的预定的最大距离(d)高达30mm。在一方面，预定的最大距离(d)处于10mm至25mm之间。在一方面，一对钳合件或剪切件120，130的内切割表面可成斜面和/或锯齿形，以当一对钳合件或剪切件120，130从打开位置运动到闭合位置时促进组织的切割或剪切。

当针尖170延伸到处于闭合位置的钳合件或剪切件120，130上时，针尖170可用于将剪刀末端执行器组件100穿过患者的筋膜、体壁插入，并插入到体腔中，使得不需要套管针。当针尖170被致动以延伸到钳合件或剪切件120，130上时，通过相对于把手组件300沿着远端方向致动针尖170和/或相对于把手组件300沿着近端方向致动一对钳合件或剪切件120，130，可迫使一对钳合件或剪切件120，130朝着彼此收缩并闭合。在这种状态下，剪刀末端执行器组件100可有利地能够自插入，且针尖170可用于形成进入患者的筋膜的切口，以减少手术步骤的数量并减少总的手术时间。另外，包括针尖170的剪刀末端执行器组件100可用于在不存在套管针的情况下穿透到患者的体腔中，以创建根据针尖170的外径为5mm或更小的切口点，从而减少患者的创伤并消除对于较大切口点的需要。在一方面，针尖170的外径可小于3mm，优选地在大约2.0mm至2.95mm之间。

如图4-6所示，凸轮衬套160可以可滑动地安装在U形夹140的远端上。凸轮衬套160可限定上槽162和下槽164，上槽162和下槽164具有分别对应于上臂142和下臂144的截面的开口。凸轮衬套160可构造成沿着平行于凸轮管180的纵轴的纵向滑动，且可由U形夹140通过上臂142和下臂144旋转地约束。通过使用弹簧190(在图7和8中示出)，凸轮衬套160和凸轮管180可相对于把手组件300朝向远端方向被向前推动或偏置，进而推动一对钳合件或剪切件120，130分别通过顶部凸轮凸角125和底部凸轮凸角135打开。顶部凸轮凸角125和底部凸轮凸角135分别设置在钳合件或剪切件120，130的近端部分上，且朝着钳合件或剪切件120，130的内切割表面延伸。一对钳合件或剪切件120，130可分别包括顶部打开止挡部127和底部打开止挡部137，以防止一对钳合件或剪切件120，130打开超过最大预定打开角，因此可用作安全措施。顶部打开止挡部127和底部打开止挡部137可接触凸轮衬套160，以限制一对钳合件或剪切件120，130的最大打开角。顶部打开止挡部127和底部打开止挡部137可分别设置在钳合件或剪切件120，130的近端部分上，且可远离钳合件或剪切件120，130的内切割表面延伸。换句话说，顶部打开止挡部127和底部打开止挡部137可分别与顶部凸轮凸角125和底部凸轮凸角135相反地设置。

凸轮衬套160可进一步限定凹口部分165，凹口部分165可提供用于通过紧固件150将一对钳合件或剪切件120，130安装和装配到U形夹140的间隙。另外，凹口部分165可允许凸轮衬套160相对于U形夹140滑动，但不与紧固件150和一对钳合件或剪切件120，130的枢转点干涉，从而促进能够用于针式的(needlescopic)外科手术应用的更紧凑的设计。

如图4和5所示，一对钳合件或剪切件120，130的面向外的表面可分别包括闭合凸轮轮廓表面122，132。在一方面，当一对钳合件或剪切件120，130相对于针尖170接近地缩回时，针尖170的斜边可接触闭合凸轮轮廓表面122，132并沿着闭合凸轮轮廓表面122，132骑行(ride)，从而导致一对钳合件或剪切件120，130闭合以执行切割操作和/或缩回到针尖170内。当一对钳合件或剪切件120，130完全缩回到针尖170内时，剪刀末端执行器组件100可插入患者的体腔中或从患者的体腔去除。在操作时，通过克服凸轮衬套力，针尖170可延伸或前进以驱动一对钳合件或剪切件120，130朝向彼此来切割任何组织、缝合处等。换句话说，把手组件300和一对钳合件或剪切件120，130的枢转点之间的距离可固定，套管110和针尖170可沿着远端方向前进以闭合一对钳合件或剪切件120，130，或者沿着近端方向前进以打开一对钳合件或剪切件120，130。一对钳合件或剪切件120，130相对于把手组件300的固定位置给外科医生提供更加可预测的切割致动，同时还能够使剪刀末端执行器组件100用作经皮器械。在一方面，触发器把手320的致动可沿着远端方向驱动针尖170以超过凸轮弹簧190的力，凸轮弹簧190的力可导致钳合件或剪切件120，130的更强的切割力。触发器把手320可随后释放，从而允许针尖缩回，且凸轮衬套力可再次迫使一对钳合件或剪切件120，130分开，进入打开位置。

在一方面，闭合凸轮轮廓表面122，132可设置有互补的轮廓，使得钳合件或剪切件120，130两者可同时致动，且通过它们各自的行程保持与针尖170接触。在一方面，闭合凸轮轮廓表面122，132保持始终与至少位于打开位置和闭合位置之间的针尖170接触，以减少或消除任何反弹效应。由于一对钳合件或剪切件120，130在闭合位置并排叠置(如图9所示)并接触处于不同的位置的针尖170，所以顶部钳合件或剪切件120的闭合凸轮轮廓表面122和底部钳合件或剪切件130的闭合凸轮轮廓表面132可具有不对称的几何形状，即使它们各自的致动运动可彼此互补，也是如此。

在一方面，一对钳合件或剪切件120，130中每对的外边缘可通过凸轮衬套力保持始终与针尖170接触，这可促进最小反弹(如果存在的话)，导致当外科医生在剪刀的打开位置和闭合位置之间转换时没有运动损失或延迟。这样，外科医生可通过更精确的动作执行更精确的切割，因此导致更快和更短的手术时间。

如图6所示，通过沿着近端方向将凸轮衬套160插入到U形夹140的上臂142和下臂144上，可装配剪刀末端执行器。一对钳合件或剪切件120，130中的每个可在近端上限定安装孔121，131。一对钳合件或剪切件120，130可插入在U形夹140的上臂142和下臂144之间，且安装孔121，131可与U形夹140的安装孔145，146对齐。一旦对齐，则紧固件150可穿过一对钳合件或剪切件120，130的安装孔121，131并穿过U形夹140的安装孔145，146插入。然后，紧固件150可固定或锁定以防止一对钳合件或剪切件120，130从U形夹140拆卸，同时使钳合件或剪切件120，130能够围绕紧固件150的中心轴枢转或旋转。紧固件150的中心轴可垂直于凸轮管180的纵轴定向(如图6所示)。在一方面，紧固件150可以是螺钉、销、铆钉或管，如将由本领域技术人员鉴于本公开领会到的。

图7和8示出了凸轮弹簧190，通过向凸轮衬套160和凸轮凸角125，135施加力，凸轮弹簧190可用于朝着打开位置保持和/或偏置一对钳合件或剪切件120，130。凸轮弹簧190可布置在凸轮管180的近端，且可通过支架套环220保持在合适的位置。凸轮弹簧190可安装在杆200上，杆200可在杆毂210和支架套环220之间延伸。如图7和8所示，支架套环220可固定到凸轮管180的近端。在一方面，锁毂230可设置为将剪刀末端执行器组件100固定到把手组件300。在一方面，把手组件300的毂310可包括至少一个向内延伸的突起或锁闩，该突起或锁闩可操作以接合由锁毂230的锁套环凸缘235限定的槽。锁毂230可包括内腔，凸轮管180可朝着剪刀末端执行器组件100的远端延伸穿过锁毂230。凸轮管180可沿着纵向在锁毂230的内腔内平移，凸轮管180相对于锁毂230的行进量可由凸轮弹簧190的行程限制。

如上讨论的，通过使针尖170在与一对钳合件或剪切件120，130中的每个相关的凸轮轮廓表面122，132上运动，可闭合一对钳合件或剪切件120，130。在一方面，如图9所示，一对钳合件或剪切件120，130可完全容纳在针尖170内。在该位置，针尖170可在一对钳合件或剪切件120，130上完全延伸或前进。在一方面，针尖可布置为通过超过凸轮弹簧190的力而完全延伸或前进。例如，触发器把手320可由外科医生致动，以抵抗凸轮弹簧190的力起作用。当一对钳合件或剪切件120，130完全容纳在延伸的针尖170内时，剪刀末端执行器组件100的针尖170可用作刺穿尖端，以插入到患者的筋膜、体壁和/或体腔中。另外或可选地，当一对钳合件或剪切件120，130完全容纳在延伸的针尖170内时，剪刀末端执行器组件100可在不拓宽切口的情况下从患者取回。在一方面，延伸的针尖170可在手术期间使用，同时插入到体腔中，以刺穿器官或肿瘤，例如刺穿胆囊以排水。

图10示出了根据本公开的多方面的剪刀末端执行器组件100的近端。在一方面，套管110可覆盖有热收缩式绝缘体。在一方面，锁毂230可设置有锁销26，锁销260可用于在剪刀末端执行器组件100的运送期间起稳定作用。在一方面，锁毂23的锁套环凸缘235可辅助将剪刀末端执行器组件100锁定在外科手术器械10的把手组件300上。此外，用于把手组件300的锁定机构可包括可从针毂250径向延伸的针毂凸缘锁240。进一步的锁定机构可以以设置在杆毂210的近端上的杆毂凸缘215的形式设置。上述凸缘中的每个可辅助将剪刀末端执行器组件100锁定在外科手术器械10的把手组件300上，而不管把手组件300是可重复使用的把手还是一次性把手，也不管把手组件300是柱塞类型的还是手枪式握持类型的。

在本公开的一方面，剪刀末端执行器组件100可以是电烙器，且可用于在单个过程中烧灼任何解剖的或切割的组织。例如，剪刀末端执行器组件100可配备有电烙器，剪刀末端执行器组件100可插入到单极或双极外科手术器械中，单极或双极外科手术器械可包括必需的电气部件和连接件，以使用一对钳合件或剪切件120，130传输烧灼目标组织所需的必需的电外科能量。在一方面，剪刀末端执行器组件100可包括接触柱290(在图10中示出)。外科医生可解剖或切割特定组织，然后通过剪刀末端执行器组件100施加电外科能量以烧灼目标组织。典型的电外科治疗仪能够使用由电能产生的热处理组织，同时切割、剪切或接触目标组织。这样，剪刀末端执行器组件100可用于执行诸如切口、凝固等处理。剪刀末端执行器组件100可包括有源电极和无源电极(所谓的中性电极)。在单极的情况下，随后在手术的整个持续时间期间，中性电极可例如在大腿处或在上臂处电连接到患者的大面积的皮肤。

现在将讨论使用剪刀末端执行器组件100的示例性方法。方法可包括提供包括毂310和触发器把手320的把手组件300以及提供剪刀末端执行器组件100。剪刀末端执行器组件100可包括一对钳合件或剪切件120，130、U形夹140、紧固件150、凸轮衬套160、针尖170和凸轮管180。在剪刀末端执行器组件100和把手组件300分开销售和/或包装的情况下，方法可包括一组将剪刀末端执行器组件100附接到把手组件300，所述附接包括至少将剪刀末端执行器组件100的凸轮管180插入到把手组件300的毂310中。一旦装配，则一对钳合件或剪切件120，130可偏置在打开位置。

使用剪刀末端执行器组件100的方法可包括致动触发器把手320，以使针尖170在一对钳合件或剪切件120，130上推进而将一对钳合件或剪切件120，130置于闭合位置。所述致动可包括完全使针尖170在一对钳合件或剪切件120，130上前进，以暴露针尖170的尖锐的斜面。在一方面，方法可包括锁定触发器把手320和/或针尖170的位置，以维持针尖相对于一对钳合件或剪切件120，130的位置、在刺穿或插入过程期间防止一对钳合件或剪切件120，130的任何无意中释放。

方法可包括使针尖170刺穿筋膜和/或体壁，和/或将针尖170穿过筋膜和/或体壁插入，进入体腔中，使得一对钳合件或剪切件120，130完全位于体腔内。该步骤可包括当通过相对于把手组件300沿着远端方向施加力而将针尖穿过筋膜和/或体壁插入时形成切口孔。一旦插入到体腔中，则方法可包括解锁和/或释放触发器把手320以缩回针尖170并使一对钳合件或剪切件120，130朝着打开位置前进。方法可包括朝着目标组织引导一对钳合件或剪切件120，130，通过使针尖170至少部分地在一对钳合件或剪切件120，130上前进来切割目标组织。根据目标组织的长度，或者在目标组织位于多个位置的情况下，可重复切割过程。在一方面，在期望烧灼的位置，可通过钳合件或剪切件120，130中的至少一个施加电外科能量。在一方面，钳合件或剪切件120，130可在执行烧灼过程之前置于闭合位置，使得钳合件或剪切件120，130并排叠置以在烧灼过程期间防止切割。

方法可包括使针尖170在一对钳合件或剪切件120，130上前进以将一对钳合件或剪切件120，130置于闭合位置。在闭合位置，通过相对于把手组件300沿着近端方向施加力，剪刀末端执行器组件100可从体腔取回。剪刀末端执行器组件100可从把手组件300拆卸。如果剪刀末端执行器组件100和/或把手组件300设计为用于一次性应用，则它们可丢弃，或者它们可消毒并重复使用。本领域技术人员鉴于以上描述将领会到，不需要执行上述步骤中的所有步骤，且这些步骤可以以与呈现的顺序不同的顺序执行。

在一方面，外科手术器械接口可进一步包括电连接器，以用于将导体连接到外部电外科发电机。如图11所示，把手组件300可设置有电连接器350，电连接器可在制造期间附接到把手组件300。在使用期间，电能可通过传统的电外科发电机(未示出)供应到外科手术器械10，传统的电外科发电机可由用户(例如，外科医生)通过电连接到电外科发电机的开关激活。在一方面，开关可处于脚踏开关或踏板的形式，当脚踏开关或踏板激活或踩下时，电外科发电机可通过连接到电连接器350的电源线供应电能。通常，高频AC或RF电流可用于电烙器操作，其中电压取决于执行的处理的类型和程度。对于凝固，电压通常可以是大约3000V，但是对于一些应用，电压可以高达至少12,000V。

在一方面，可使剪刀末端执行器组件100和把手组件300包装在一起，作为经皮外科手术器械套件，由此剪刀末端执行器组件100可在包装以用于运送和/或销售之前放置并扣在外科手术器械10的把手组件300上。在一方面，剪刀末端执行器组件100和把手组件300可作为单独的产品分开地包装，如有必要即可使用。

如图12所示，剪刀末端执行器组件100可在制造期间附接到把手组件300’，并可作为一次性可丢弃的外科手术器械销售，或者作为能够重复消毒和重复使用的外科手术器械销售。在一方面，剪刀末端执行器组件100可与把手组件300’装配，使得剪刀末端执行器组件100不能与把手组件300’分离。

鉴于以上描述，本公开的剪刀末端执行器组件100提供剪刀，例如针式的剪刀，该剪刀与现有技术中的剪刀相比，消除或减少外科医生所经历的反弹。本公开的剪刀末端执行器组件100进一步具有对于针式的应用是紧凑的优点，剪刀末端执行器组件100可具有3mm或更小的直径，优选地2.9mm或更小的直径。针尖170可具有经皮能力以进入体腔，因此不需要通过套管针进入，从而通过使用小的切口点减少患者的创伤，以及在手术操作期间总数可能更少的切口。例如，针尖170的进入插入可促进省时地进入患者体内，例如进入腹腔，且在手术过程结束时可消除单切口闭合。本公开的剪刀末端执行器组件100提供超薄设计和无切口的进入能力，这可有助于减少患者的疤痕。

此外，剪刀末端执行器组件100可包括位于一对钳合件或剪切件120，130各自的外边缘上、与针尖170相互作用的凸轮轮廓表面122，132，以防止一对钳合件或剪切件120，130的无意中闭合和组织的无意中切割。剪刀末端执行器组件100的其他安全特征包括一对钳合件或剪切件120，130的针尖170的闭合，这给剪刀的闭合增加力，从而允许钳合件或剪切件120，130更强制地切割或剪切目标组织。在一方面，当钳合件或剪切件120，130闭合时，更少地发生患者的意外的针创伤。在一方面，剪刀末端执行器组件100可包括额外的安全措施，例如由锁套环凸缘235、针毂凸缘锁240和/或杆毂凸缘215维持的锁定机构。

本公开预计剪刀末端执行器组件100将提供以下益处、结构和优点：提高的手术精度、减少的手术时间从而给予患者减少的创伤、减少的疤痕、减少的恢复时间、减少的疼痛、由于没有反弹使得外科医生更容易的处理和操纵，以及其他益处。

剪刀末端执行器组件100可用于各种腹腔镜手术。如上所述的且在附图中示出的本公开的方法和系统提供具有包括容易装配、使用和操作的优越性的微创手术组件。虽然已经示出和描述了本公开的设备和方法，但是将领会到，前面的描述提供可在用于微创手术的外科手术器械中使用的剪刀末端执行器组件的示例。然而，预计到，本公开的其他实现方式可以在细节上与前述示例有所不同。对于本公开或其示例的所有参考意在参考在那时讨论的具体示例，而不意在暗示对本公开的更一般的范围造成任何限制。针对某些特征的区别和下位的所有语言意在指示这些特征不是优选的，但是除非另外说明，否则不应将这些特征完全排除在本公开的范围之外。

除非本文中另外指示，否则本文中提及的数值范围仅意在用作单独参考落在该范围内的每个单独值的简略方法，并且每个单独的值包含在说明书中，如同其单独在本文中叙述一样。除非本文中另外指示或与上下文明显矛盾，否则本文中描述的所有方法都可以以任何合适的顺序执行。

Claims (20)

1.一种剪刀末端执行器组件，包括：

凸轮管，沿着纵向方向延伸，所述凸轮管具有近端和远端；

U形夹，附接到所述凸轮管的远端，所述U形夹包括上臂和下臂；

凸轮衬套，限定分别用于可滑动地容纳所述上臂和下臂的上槽和下槽；以及

顶部剪切件和底部剪切件，枢转地安装在所述上臂和下臂之间。

2.根据权利要求1所述的剪刀末端执行器组件，还包括：

套管，限定内腔，所述套管具有近端和远端；以及

针尖，附接到所述套管的远端，

其中，至少所述凸轮管被可滑动地安装以在所述套管的内腔内平移。

3.根据权利要求2所述的剪刀末端执行器组件，还包括：

支架套环，附接到所述凸轮管的近端；

杆毂，具有附接到所述支架套环的远端的杆；

凸轮弹簧，安装在所述杆上并设置在所述杆毂和支架套环之间；以及

锁毂，限定内腔，锁毂包括用于将所述剪刀末端执行器组件固定到外科手术器械的把手的锁套环凸缘，

其中，所述凸轮管的近端延伸穿过所述锁毂的内腔，到达与所述支架套环的连接点。

4.根据权利要求1所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述上臂和下臂中的每个在其远端上限定安装孔，

其中，所述顶部剪切件和底部剪切件中的每个在其近端上限定安装孔，并且

其中，所述上臂和下臂的安装孔与所述顶部剪切件和底部剪切件的安装孔通过至少一个紧固件固定在一起。

5.根据权利要求2所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述顶部剪切件限定设置在所述顶部剪切件的近端部分上的顶部凸轮凸角，所述顶部凸轮凸角朝着所述顶部剪切件的内切割表面延伸，并且

其中，所述底部剪切件限定设置在所述底部剪切件的近端部分上的底部凸轮凸角，所述底部凸轮凸角朝着所述底部剪切件的内切割表面延伸，并且

其中，所述凸轮衬套接触所述顶部凸轮凸角和底部凸轮凸角，由所述凸轮衬套沿着远端方向施加的力分别通过所述顶部凸轮凸角和底部凸轮凸角使所述顶部剪切件和底部剪切件朝着打开位置偏置。

6.根据权利要求5所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述顶部剪切件限定设置在所述顶部剪切件的近端部分上的顶部打开止挡部，所述顶部打开止挡部远离所述顶部剪切件的内切割表面延伸，

其中，所述底部剪切件限定设置在所述底部剪切件的近端部分上的底部打开止挡部，所述底部打开止挡部远离所述底部剪切件的内切割表面延伸，并且

其中，所述顶部打开止挡部和底部打开止挡部接触所述凸轮衬套以限制所述顶部剪切件和底部剪切件的最大打开角。

7.根据权利要求5所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述顶部剪切件在所述顶部剪切件的外边缘上限定第一闭合凸轮轮廓表面，所述第一闭合凸轮轮廓表面与所述顶部剪切件的内切割表面相反，并且

其中，所述底部剪切件在所述底部剪切件的外边缘上限定第二闭合凸轮轮廓表面，所述第二闭合凸轮轮廓表面与所述底部剪切件的内切割表面相反。

8.根据权利要求7所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述第一闭合凸轮轮廓表面和第二闭合凸轮轮廓表面接触所述针尖的至少一部分，并且

其中，当所述顶部剪切件和底部剪切件缩回到针尖内时，所述顶部剪切件和底部剪切件通过所述第一闭合凸轮轮廓表面和第二闭合凸轮轮廓被朝着闭合位置引导。

9.根据权利要求7所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述第一闭合凸轮轮廓表面和第二闭合凸轮轮廓表面相对于彼此不对称。

10.根据权利要求2所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述套管具有3mm或更小的外径。

11.根据权利要求2所述的剪刀末端执行器组件，其中，所述套管被缠绕或涂覆有绝缘材料。

12.一种针式的手术设备，包括：

把手组件，具有枢转地附接到所述把手组件的触发器把手并具有用于容纳末端执行器组件的毂；以及

剪刀末端执行器组件，包括：凸轮管，沿着纵向方向延伸；U形夹，附接到所述凸轮管的远端，所述U形夹包括上臂和下臂；凸轮衬套，限定分别用于可滑动地容纳所述上臂和下臂的上槽和下槽；以及顶部剪切件和底部剪切件，枢转地安装在所述上臂和下臂之间，

其中，至少所述剪刀末端执行器组件的凸轮管插入到所述把手组件的毂中。

13.根据权利要求12所述的针式的手术设备，其中，所述剪刀末端执行器组件还包括：

套管，限定内腔，所述套管具有近端和远端；以及

针尖，附接到所述套管的远端，

其中，至少所述凸轮管被可滑动地安装以在所述套管的内腔内平移。

14.根据权利要求12所述的针式的手术设备，其中，所述剪刀末端执行器组件还包括附接有锁套环凸缘的锁毂，所述锁毂限定内腔以用于支撑所述凸轮管的近端，并且

其中，所述把手组件的毂包括至少一个向内延伸的突起或锁闩，以接合由所述锁套环凸缘限定的槽。

15.根据权利要求12所述的针式的手术设备，其中，所述顶部剪切件限定设置在所述顶部剪切件的近端部分上的顶部凸轮凸角，所述顶部凸轮凸角朝着所述顶部剪切件的内切割表面延伸，并且

其中，所述底部剪切件限定设置在所述底部剪切件的近端部分上的底部凸轮凸角，所述底部凸轮凸角朝着所述底部剪切件的内切割表面延伸，并且

其中，所述凸轮衬套接触所述顶部凸轮凸角和底部凸轮凸角，由所述凸轮衬套沿着远端方向施加的力分别通过所述顶部凸轮凸角和底部凸轮凸角使所述顶部剪切件和底部剪切件朝着打开位置偏置。

16.根据权利要求15所述的针式的手术设备，其中，所述顶部剪切件限定设置在所述顶部剪切件的近端部分上的顶部打开止挡部，所述顶部打开止挡部远离所述顶部剪切件的内切割表面延伸，

其中，所述底部剪切件限定设置在所述底部剪切件的近端部分上的底部打开止挡部，所述底部打开止挡部远离所述底部剪切件的内切割表面延伸，并且

其中，所述顶部打开止挡部和底部打开止挡部接触所述凸轮衬套以限制所述顶部剪切件和底部剪切件的最大打开角。

17.根据权利要求15所述的针式的手术设备，其中，所述顶部剪切件在所述顶部剪切件的外边缘上限定第一闭合凸轮轮廓表面，所述第一闭合凸轮轮廓表面与所述顶部剪切件的内切割表面相反，并且

其中，所述底部剪切件在所述底部剪切件的外边缘上限定第二闭合凸轮轮廓表面，所述第二闭合凸轮轮廓表面与所述底部剪切件的内切割表面相反。

18.根据权利要求17所述的针式的手术设备，其中，所述第一闭合凸轮轮廓表面和第二闭合凸轮轮廓表面相对于彼此不对称。

19.根据权利要求13所述的针式的手术设备，其中，所述套管具有3mm或更小的外径。

20.一种使用剪刀末端执行器组件的方法，所述剪刀末端执行器组件包括一对剪切件、U形夹、紧固件、凸轮衬套、针尖和凸轮管，所述方法包括：

至少将所述剪刀末端执行器组件的凸轮管插入到把手组件的毂中；

致动所述把手组件的触发器把手，使所述针尖在所述一对剪切件上前进并将所述一对剪切件置于闭合位置；

由所述针尖刺穿体壁进入体腔中，使得至少所述一对剪切件位于所述体腔内；以及

使所述针尖缩回以使所述一对剪切件朝着打开位置前进；以及

通过使所述针尖至少部分地在所述一对剪切件上前进并使所述一对剪切件从所述打开位置朝着所述闭合位置运动来切割目标。