CN114269281A - 机器人手术系统和用于覆盖机器人手术系统的组件的盖布 - Google Patents

Abstract

一种用于覆盖机器人手术系统的盖布，其包含接合到远端区段且与其连续的近端区段。所述远端区段由相对坚固材料制造，且配置成覆盖所述机器人手术系统的更动态部分，且所述近端区段由透光材料制造且配置成覆盖所述机器人手术系统的更静态部分。

Description

机器人手术系统和用于覆盖机器人手术系统的组件的盖布

背景技术

机器人手术系统已用于微创医疗程序。一些机器人手术系统包含控制台，所述控制台支撐手术机器人臂和安装到手术机器人臂的具有至少一个末端执行器的手术器械(例如，镊子或抓握工具)。手术机器人臂为手术器械提供机械动力以用于其操作和移动。

在机器人辅助医疗程序中，机器人手术系统的各种组件通常经披盖以降低外部手术无菌区的无意污染的概率。因此，提供一种用于在降低外部手术无菌区的无意污染的概率的同时更容易地展开盖布的构件将是有益的。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种用于覆盖机器人手术系统的盖布。盖布包含各自在其中界定空腔的近端区段和远端区段。近端区段的空腔经设定尺寸以用于收纳手术机器人臂的至少基底部分，且远端区段的空腔经设定尺寸以用于收纳耦合到手术机器人臂的手术组合件。近端区段由第一材料制造，且远端区段由比第一材料更坚固的第二材料制造。近端区段和远端区段彼此接合，使得近端区段的空腔与远端区段的空腔邻接。

在各方面中，第一材料可为半透明的，且第二材料可为不透明的。

在一些方面中，第一材料可为低密度聚乙烯，且第二材料可为聚氨酯和/或乙烯丙烯酸甲酯。

在其它方面中，近端区段和远端区段可经由医疗级粘合剂彼此接合。

在其它方面中，近端区段可具有开放且管状的远端，且远端区段可具有与近端区段的远端重叠的开放且管状的近端。

在各方面中，近端区段和远端区段可在其相应远端和近端处彼此接合。

在一些方面中，第一材料可比第二材料更薄。

在其它方面中，第二材料可相对于第一材料具有更大拉伸强度、抗撕力和抗穿刺性。

在其它方面中，第一材料可比第二材料更透光。

在各方面中，远端区段可具有第一区和从第一区延伸的第二区。第一区可配置成覆盖手术机器人臂的多个可移动臂，且第二区可配置成覆盖手术组合件的器械驱动单元和滑动件。

在一些方面中，第一区可具有比第二区更大的直径。

根据本公开的另一方面，提供机器人手术系统，且所述机器人手术系统包含手术机器人臂、手术组合件和盖布。手术机器人臂具有基底部分和耦合到基底部分的多个可移动部件。手术组合件耦合到手术机器人臂的多个可移动部件的第一可移动部件。盖布包含近端区段和接合到近端区段的远端区段且各自在其中界定空腔。近端区段的空腔经设定尺寸以用于收纳手术机器人臂的基底部分，且远端区段的空腔经设定尺寸以用于收纳手术组合件和手术机器人臂的可移动部件。近端区段由第一材料制造，且远端区段由不同于第一材料的第二材料制造。

在各方面中，近端区段的空腔可与远端区段的空腔邻接。

下文参考附图更详细地描述本公开的示例性实施例的其它细节和方面。

如本文中所使用，术语平行和垂直理解为包含与真实平行和真实垂直相差至多约正或负10度的基本上平行和基本上垂直的相对配置。

附图说明

在本文参考附图描述本公开的实施例，其中：

图1为机器人手术系统的示意图，其包含手术机器人臂、耦合到机器人臂的机器人手术组合件和覆盖手术机器人臂和机器人手术组合件的盖布；

图2为说明附接到机器人臂推车上的图1的机器人手术组合件和机器人臂的透视图；

图3为说明覆盖在图1的盖布中的图2的机器人手术组合件和机器人臂的透视图；

图4为说明图3的盖布的透视图；以及

图5为说明图4的盖布的侧视图。

具体实施方式

参看附图详细地描述目前所公开的机器人手术系统的实施例，所述机器人手术系统包含手术机器人臂、手术组合件(包含器械驱动单元(“IDU”)和手术器械)和用于覆盖前述组件中的一些或全部的盖布，其中在若干视图中的每一个中相同附图标号标示相同或对应元件。如本文中所使用，术语“远端”是指手术机器人臂、手术组合件或盖布的更接近患者的部分，而术语“近端”是指手术机器人臂、手术组合件或盖布的更远离患者的部分。

如下文将详细地描述，提供一种用于覆盖机器人手术系统的各种组件的无菌、一次性或可重复使用的盖布。盖布保持安置在其中的手术组合件和手术机器人臂的无菌性。盖布也可保护机器人手术系统免受可另外伤害系统的液体和颗粒进入。盖布通过经由粘合剂或任何其它合适类型的连接将两个单独薄片材料接合而制造。两个薄片材料各自展现独特材料性质，使得各自适于覆盖机器人手术系统的特定区段。

首先参考图1至3，例如机器人手术系统1的手术系统通常包含耦合到机器人推车10的机器人臂或机器人臂2、3、耦合到手术机器人臂2的手术组合件100和用于覆盖机器人臂2和手术组合件100的盖布200。在一些实施例中，盖布200可经设定尺寸成还覆盖机器人臂推车10。手术组合件100包含耦合到手术机器人臂2、3的滑轨40的器械驱动单元(下文称为“IDU”)110，和通过手术组合件100的无菌接口模块112可操作地耦合到IDU 110的电动机械手术器械130。

手术系统1进一步包含控制装置4和与控制装置4耦合的操作控制台5。操作控制台5包含显示装置6，其特定地设置以显示三维图像；和手动输入装置7、8，其借助于例如外科医生的人员(图中未示)能够在第一操作模式中远距离操控机器人臂2、3，如原则上为本领域技术人员已知。机器人臂2、3中的每一个可由通过接合件连接的多个部件2a、2b、2c构成。第一部件2a耦合到手术组合件100，且第三部件2c耦合到手术机器人臂2的基底部分42。基底部分42可包含配置成可拆卸地耦合到推车10的多个可枢转臂44，和耦合到可枢转臂44中的一个的显示屏幕46。

机器人臂2、3可由连接到控制装置4的电驱动器(图中未示)来驱动。控制装置4(例如，计算机)可经设置以特定地借助于计算机程序激活驱动器，其方式为使得机器人臂2、3、附接机器人手术组合件100，且因此电动机械手术器械130(包含电动机械末端执行器(图中未示))根据借助于手动输入装置7、8界定的根据执行所要移动。控制装置4还可经设置以使得其调节机器人臂2、3的移动。

机器人手术系统1配置成用于对躺在手术台“ST”上待借助于例如电动机械手术器械130的手术器械以微创方式治疗的患者“P”使用。在实施例中，机器人臂2、3可耦合到机器人臂推车10(图2)而不是手术台“ST”。机器人手术系统1还可包含多于两个机器人臂2、3，额外机器人臂同样连接到控制装置4且借助于操作控制台5远程操控。例如电动机械手术器械130(包含电动机械末端执行器)的手术器械还可附接到额外机器人臂上。

控制装置4可控制多个电动机，例如，电动机(电动机1...n)，其中每一电动机配置成在多个方向上驱动机器人臂2、3的移动。此外，控制装置4可控制驱动手术器械130的各种操作的机器人手术组合件100的IDU 110的电动机组合件(未明确展示)。在实施例中，IDU110的每一电动机可配置成致动驱动杆/电缆或杠杆臂以实现电动机械手术器械130的操作和/或移动。

为了详细论述机器人手术系统的构造和操作，可参考标题为“《医疗工作站》(Medical Workstation)”的第8,828,023号美国专利，其全部内容以引用的方式并入本文中。

参考图3至5，机器人手术系统1的盖布200具有大体细长的配置，例如管状形状，且通常包含配置成覆盖手术机器人系统1的静态部分的近端区段202和配置成覆盖手术机器人系统1的更动态部分的远端区段204。盖布200的近端区段202具有管状形状且在其中界定经设定尺寸以用于收纳手术机器人臂2的基底部分42(包含臂44和显示器46)的细长空腔206。近端区段202由第一材料制造，所述第一材料为半透明的以提供由近端区段202覆盖的手术机器人系统1的组件(例如，显示器46)的清晰视图。用于近端区段202的示例性材料可为透光且耐流体的低密度聚乙烯。在其它方面中，近端区段202的第一材料可为高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯和/或聚乙烯材料或其它类似无毒生物相容性化合物。

近端区段202可具有一对把手212a、212b，用于在手术机器人系统1上方引导盖布200。把手212a、212b可附着到盖布200的任何合适位置。盖布200的近端区段202具有接合到或另外与远端区段204的开口近端204a耦合的开口近端202a和开口远端202b。

盖布200的远端区段204具有管状形状且在其中经设定尺寸以用于收纳手术机器人臂2的部件2a、2b、2c和手术组合件100(包含器械驱动单元110和滑动件40)的细长空腔208。远端区段204由不同于近端区段202的第一材料的第二材料制造。由于远端区段204配置成覆盖机器人手术系统1的更动态部分(例如，可移动臂2a、2b、2c和IDU 110)，因此与近端区段202相比，选择更坚固的材料用于远端区段204。远端区段204的示例性材料为聚氨酯和/或乙烯丙烯酸甲酯；然而，也考虑其它合适的材料。制造远端区段204的材料比制造近端区段202的材料更耐撕裂和穿刺且展现较大拉伸强度。取决于用于形成远端区段204的材料，其可为不透明的，且因此与近端区段202相比较半透明程度较低。

由于近端区段202和远端区段204由两种不同材料制造，其中每种材料可能具有不同熔融温度，因此使用热密封接合近端区段202和远端区段204可具挑战性。因此，近端区段202的开放且管状的远端202b和远端区段204的开放且管状的近端204a可使用例如丙烯酸、氰基丙烯酸酯和/或环氧树脂的医疗级粘合剂粘合、接合或以其它方式彼此耦合。远端区段204的近端204a可安置在近端区段202的远端202b周围，或近端区段202的远端202b可安置在远端区段204的近端204a周围，且接着彼此接合。在一些方面中，近端区段202和远端区段204可使用任何合适的紧固机构接合，例如胶水、热粘合、超声波焊接、缝线、钩和环紧固件或接缝粘合。

远端区段204包含耦合到近端区段202的第一区214和耦合到(例如，经由热密封)第一区214且自第一区214向远端延伸的第二区216。第一区214具有配置成包围手术机器人臂2的可移动部件2a、2b、2c的第一直径和足以在完全延伸位置中容纳部件2a、2b、2c的长度。第二区216具有小于第一区214的第一直径的第二直径，且配置成包围器械驱动单元110和滑动件40。第二区216可在闭合最远端处终止。

第二区216可具有加强补丁220(图5)，所述加强补丁220安置在当盖布200覆盖机器人手术系统1时器械驱动单元110预期在的位置处。第二区216界定与近端区段202的空腔206流体连通的入口或通道218。入口218具有经设定尺寸以与手术组合件100的无菌接口模块112(图3)形成液密密封的大体环形形状。在一些方面中，当不使用无菌接口模块112时，入口218可经设定尺寸以与器械驱动单元110的远端部分形成液密密封。加强补丁220可位于入口218的远端处和/或基本上位于沿着第二区216的长度的中间。

可考虑盖布200的第一区214的第一材料可比盖布200的第二区216的第二材料相对更薄。经进一步考虑，与盖布200的第一区214的第一材料相比较，盖布200的第二区216的第二材料可具有相对较大拉伸强度、抗撕力和/或抗穿刺性。

在组装期间，使用把手212a、212b将盖布200放置在导轨40和器械驱动单元110上方以在机器人手术系统1上方引导盖布200。盖布200的近端区段202在手术机器人臂2的基底部分42上方经引导，且近端区段202与远端区段204之间的密封件203安置在显示器46的远端(例如，前方)。远端区段204的第一区214定位在机器人臂2的可移动部件2a、2b、2c上方，且远端区段204的第二区216定位在滑动件40和器械驱动单元110上方。无菌接口模块112定位成延伸穿过盖布200的远端区段204的入口218，其中手术器械130从盖布200突出。闩锁219、柔性条带221、系带223、夹子、绑带或任何其它合适的紧固件可用于将盖布200的选定区段附接到机器人手术系统1以确保盖布200维持在适当的位置。

应理解，可对本文所公开的实施例作出各种修改。因此，以上描述不应理解为限制性的，而是仅作为各种实施例的例证。本领域的技术人员将设想出在随附权利要求书的范围和精神内的其它修改。

Claims (20)

1.一种用于覆盖机器人手术系统的盖布，所述盖布包括：

近端区段，其在其中界定经设定尺寸以收纳手术机器人臂的至少基底部分的空腔，所述近端区段由第一材料制造；以及

远端区段，其在其中界定经设定尺寸以用于收纳耦合到所述手术机器人臂的手术组合件的空腔，所述远端区段由比所述第一材料更坚固的第二材料制造，其中所述近端区段和所述远端区段彼此接合，使得所述近端区段的所述空腔与所述远端区段的所述空腔邻接。

2.根据权利要求1所述的盖布，其中所述第一材料为半透明的，且所述第二材料为不透明的。

3.根据权利要求1所述的盖布，其中所述第一材料为低密度聚乙烯，且所述第二材料为聚氨酯或乙烯丙烯酸甲酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的盖布，其中所述近端区段和所述远端区段经由医疗级粘合剂彼此接合。

5.根据权利要求1所述的盖布，其中所述近端区段具有开放且管状的远端，且所述远端区段具有与所述近端区段的所述远端重叠的开放且管状的近端。

6.根据权利要求5所述的盖布，其中所述近端区段和所述远端区段在其相应远端和近端处彼此接合。

7.根据权利要求1所述的盖布，其中所述第一材料比所述第二材料更薄。

8.根据权利要求1所述的盖布，其中所述第二材料相对于所述第一材料具有更大的拉伸强度、抗撕裂性和抗穿刺性。

9.根据权利要求1所述的盖布，其中所述第一材料比所述第二材料更透光。

10.根据权利要求1所述的盖布，其中所述远端区段具有配置成覆盖所述手术机器人臂的多个可移动臂的第一区，和从所述第一区延伸且配置成覆盖所述手术组合件的器械驱动单元和滑动件的第二区。

11.根据权利要求10所述的盖布，其中所述第一区具有比所述第二区更大的直径。

12.一种机器人手术系统，其包括：

手术机器人臂，其包含基底部分和耦合到所述基底部分的多个可移动部件；

手术组合件，其耦合到所述手术机器人臂的所述多个可移动部件的第一可移动部件；以及

盖布，其包含：

近端区段，其在其中界定经设定尺寸以用于收纳所述手术机器人臂的所述基底部分的空腔，所述近端区段由第一材料制造；以及

远端区段，其接合到所述近端区段，所述远端区段在其中界定经设定尺寸以用于收纳所述手术组合件和所述手术机器人臂的所述多个可移动部件的空腔，所述远端区段由不同于所述第一材料的第二材料制造。

13.根据权利要求12所述的盖布，其中所述远端区段具有配置成覆盖所述手术机器人臂的所述多个可移动臂的第一区，和从所述第一区延伸且配置成覆盖所述手术组合件的器械驱动单元和滑动件的第二区。

14.根据权利要求12所述的机器人手术系统，其中所述近端区段的所述空腔与所述远端区段的所述空腔邻接。

15.根据权利要求12所述的机器人手术系统，其中所述第一材料比所述第二材料更薄。

16.根据权利要求12所述的机器人手术系统，其中所述第二材料相对于所述第一材料具有更大拉伸强度、抗撕力和抗穿刺性。

17.根据权利要求16所述的机器人手术系统，其中所述第一材料比所述第二材料更透光。

18.根据权利要求12所述的机器人手术系统，其中所述第一材料为低密度聚乙烯，且所述第二材料为聚氨酯或乙烯丙烯酸甲酯中的至少一种。

19.根据权利要求12所述的机器人手术系统，其中所述近端区段和所述远端区段经由医疗级粘合剂彼此接合。

20.根据权利要求12所述的机器人手术系统，其中所述近端区段具有开放且管状的远端，且所述远端区段具有与所述近端区段的所述远端重叠的开放且管状的近端。

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