CN217660127U - 带预定位件的无菌保护套及手术机器人系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及医疗器械领域，公开一种带预定位件的无菌保护套及手术机器人系统。该无菌保护套，包括保护套主体、环状件、适配器和预定位件。保护套主体包括第一开口，环状件沿第一开口周向设置，且环状件的外周面与第一开口密封连接。适配器包括卡合凹槽，环状件可旋转地设置于卡合凹槽中。预定位件与环状件和适配器可拆卸地连接，预定位件用于限制环状件相对于卡合凹槽转动。通过预定位件限制适配器和环状件在安装过程中发生相对旋转，以避免无菌保护套随环状件的旋转发生卷曲、缠绕或受力拉拽，导致安装困难且安装耗时长。

Description

带预定位件的无菌保护套及手术机器人系统

技术领域

本公开涉及医疗器械领域，尤其涉及一种带预定位件的无菌保护套及手术机器人系统。

背景技术

在手术机器人系统中，通常手术器械设置于定位臂上，定位臂设置于手术机器人基座上。定位臂上设置的伺服电机可以控制定位臂的运动，并且向手术器械提供输入扭矩和载荷，从而对手术器械进行控制。手术时，将手术器械通过鞘套深入人体内，并通过控制手术器械末端的手术执行器实现不同部位的外科手术。

在手术过程中，定位臂处在手术室中。但是，手术器械及定位臂包含电气和机械模块，一般不能用蒸气、热压或化学制品等常规方法灭菌。因此，通常利用无菌保护套将非无菌的定位臂与无菌的手术器械以及操作环境隔离开。

通常，通常在定位臂与手术器械之间设置连接适配器，以将手术器械可拆卸地设置在定位臂上，且通过设置可旋转件，以使适配器能实时精确传动力矩和载荷。但是在安装过程中，可旋转件与适配器之间的相对转动，易使无菌保护套卷曲、缠绕或受力拉拽，在无菌保护套覆盖定位臂时，难于安装且安装耗时长。

实用新型内容

基于以上问题，本公开的目的在于提供一种带预定位件的无菌保护套，包括：

保护套主体，所述保护套主体包括第一开口；

环状件，所述环状件沿所述第一开口周向设置，且所述环状件的外周面与所述第一开口密封连接；

适配器，包括卡合凹槽，所述环状件可旋转地设置于所述卡合凹槽中；以及

预定位件，与所述环状件和所述适配器可拆卸地连接，所述预定位件用于限制所述环状件相对于所述卡合凹槽转动。

在一些实施例中，所述预定位件包括：至少一个塑料连接带，所述至少一个塑料连接带的一端与所述环状件连接，另一端与所述卡合凹槽连接，所述至少一个塑料连接带能够在所述环状件相对于所述卡合凹槽转动的外力下断裂。

在一些实施例中，多个所述塑料连接带沿周向间隔设置。

在一些实施例中，所述预定位件包括：粘贴胶带，所述粘贴胶带的一端与所述环状卡合粘接，另一端与所述适配器的外壁粘接。

在一些实施例中，所述预定位件包括：塑料卡件，所述塑料卡件呈弧形，所述塑料卡件用于卡合在所述环状件与所述卡合凹槽的间隙之间。

在一些实施例中，所述环状件的远端侧沿轴向设有卡合台阶，所述卡合台阶的内周面设有倒角。

在一些实施例中，所述卡合凹槽的外周面端部设有导向斜面，所述导向斜面与所述卡合台阶的内周面的倒角配合，以使所述卡合凹槽与所述卡合台阶卡合，且彼此之间能够旋转。

在一些实施例中，所述环状件的近端侧设有第一卡合特征，以使所述环状件与手术机器人的定位臂可拆卸连接。

在一些实施例中，所述保护套主体呈袋状结构，所述袋状结构包括腔室，所述腔室的一端包括第二开口，所述第二开口用于供手术机器人的定位臂通过，所述腔室用于容纳所述定位臂的至少一部分。

本公开还提供了一种手术机器人系统，包括：

至少一个定位臂，所述至少一个定位臂包括第二卡合特征；

至少一个手术器械；

至少一个如上述任意实施例中所述的带预定位件的无菌保护套，用于部分或全部地覆盖所述至少一个定位臂，所述环状件包括第一卡合特征，所述第一卡合特征用于与所述第二卡合特征卡合，以使所述环状件与所述定位臂可拆卸地连接，所述适配器用于可拆卸地将所述至少一个手术器械固定设置在所述至少一个定位臂的远端。

本公开的一些实施例包括下列有益效果中的一项或多项：1.通过预定位件限制适配器和环状件在安装过程中发生相对旋转，以避免无菌保护套随环状件的旋转发生卷曲、缠绕或受力拉拽，导致安装困难且安装耗时长；2.无菌保护套上设有条带，条带的端部设有即撕即贴粘片，以通过条带捆扎使保护套主体更贴合地覆盖于定位臂上，即撕即贴粘片可以快速实现条带的固定，操作简单便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅仅示出本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的实施例。

图1示出根据本公开一些实施例的手术机器人系统的结构示意图；

图2示出根据本公开一些实施例的无菌保护套覆盖手术定位臂的结构示意图；

图3示出根据本公开一些实施例的无菌保护套的结构示意图；

图4示出根据本公开一些实施例的适配器的结构示意图；

图5示出根据本公开一些实施例的适配器和环状件配合的局部示意图；

图6示出根据本公开一些实施例的适配器和环状件配合的局部截面示意图；

图7(a)示出根据本公开一些实施例的预定位件与适配器和环状件配合的结构示意图；

图7(b)示出图7(a)中的预定位件的放大结构示意图；

图8(a)示出根据本公开另一些实施例的预定位件与适配器和环状件配合的结构示意图；

图8(b)示出图8(a)中的预定位件与适配器和环状件配合的另一角度结构示意图；

图9(a)示出根据本公开另一些实施例的预定位件与适配器和环状件配合的结构示意图；

图9(b)示出图9(a)中的预定位件与适配器和环状件配合的主视图；

图9(c)示出图9(a)中的预定位件的结构示意图；

图10示出根据本公开一些实施例的适配块的结构示意图。

附图标记列表：

10、手术机器人系统；

11、手术台车；12、定位臂；14、手术器械；15、末端装置；

100、无菌保护套；

110、保护套主体；111、开口；117、条带；

120、预定位件；121、塑料连接带；122、粘贴胶带；123、塑料卡片；

130、适配器；131、卡合凹槽；1311、导向斜面；

140、适配块；141、上表面；142、下表面；

150、环状件；151、第一卡合特征；152、卡合台阶；1521、倒角；153、外周面。

具体实施方式

为使本公开解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开示例性实施例，而不是全部的实施例。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。在本公开中，定义靠近操作者(例如医生)的一端为近端、近部或后端、后部，靠近手术患者的一端为远端、远部或前端、前部。本领域技术人员可以理解，本公开的实施例可以用于医疗器械或手术机器人，也可以用于其他非医疗装置。

图1示出根据本公开一些实施例的手术机器人系统10的结构示意图，图2示出根据本公开一些实施例的无菌保护套100覆盖手术定位臂12的结构示意图，图3示出根据本公开一些实施例的无菌保护套100的结构示意图。如图1至图3所示，本实施例提供一种带预定位件的无菌保护套100，可以包括保护套主体110、环状件150、适配器130和预定位件120(可参见图7至图9)。保护套主体110可以用于覆盖在手术机器人系统10的定位臂12上，以使无菌保护套100的外表面邻近无菌区域，而内表面邻近非无菌的区域，例如定位臂12。应当理解，无菌保护套100可以根据定位臂12的形状裁剪为相应的片状或袋状，无菌保护套100完全延伸展开后，能将定位臂12全部覆盖(如图2所示)或者部分表面覆盖(如图1所示)。在一些实施例中，无菌保护套100还可以覆盖在手术机器人系统10的手术台车11的基座上。

应当理解，定位臂12被覆盖的部分，至少包括驱动传动模块和控制模块。例如，驱动传动模块可以包括电机和精密传动器械等。控制模块可以包括芯片和传感器等。由于定位臂12的驱动传动模块和控制模块无法采用常规方式清洗消毒灭菌，通过无菌保护套100将这部分覆盖，以将非无菌的定位臂12与无菌的手术器械以及操作环境隔离开，以避免对定位臂12的驱动传动模块和控制模块的清洗消毒灭菌。

如图1和图3所示，保护套主体110包括第一开口，第一开口可以位于保护套主体110的远端。环状件150沿第一开口周向设置，且环状件150的外周面(例如外周153)与第一开口密封连接(例如胶水、加热粘合等)。图4示出根据本公开一些实施例的适配器130的结构示意图。适配器130用于可拆卸地将手术器械固定设置在定位臂12的远端。图5和图6分别示出根据本公开一些实施例的适配器130和环状件150配合的局部示意图和局部截面示意图。如图4至图6所示，适配器130可以包括卡合凹槽131，环状件150可旋转地设置于卡合凹槽131中。预定位件120与环状件150和适配器130可拆卸地连接，预定位件120用于限制环状件150相对于卡合凹槽131转动。在无菌保护套100覆盖手术机器人的定位臂12时，通过预定件120避免环状件150在安装过程中转动，以避免无菌保护套主体110随环状件150的转动发生卷曲、缠绕或受力拉拽，导致安装困难且安装耗时长。

在一些实施例中，如图5和图6所示，环状件150的一侧(例如环状件150的近端侧)设有第一卡合特征151，以使环状件150与定位臂12的远端可拆卸连接。在一些实施例中，如图5所示，环状件150的近端表面设有第一卡合特征151，定位臂12的远端设有定位臂卡合特征，第一卡合特征151和定位臂卡合特征中的一个可以为凸起，另一个为凹槽。在一些实施例中，环状件150的近端表面沿周向间隔有多个第一卡合特征151，例如凸起，各凸起沿周向延伸。定位臂12的远端设有与凸起数量相等且形状适配的定位臂卡合特征，例如凹槽，凸起与凹槽卡合，以使环状件150可拆卸地紧固设置在定位臂12的远端。在一些实施例中，第一卡合特征151还可以为凹槽，定位臂卡合特征为凸起。应理解，第一卡合特征151和定位臂卡合特征也可以为其他的卡合结构，例如卡扣，只要能实现两者卡合紧固的结构均不脱离本发明的范围。

在一些实施例中，环状件150的另一侧(例如环状件150的远端侧)包括沿周向设置的卡合台阶152，用于与适配器130的卡合凹槽131可旋转地连接。通过环状件150一侧与定位臂12可拆卸地固定连接，以及另一侧与适配器130可旋转地连接，从而保证手术器械14和适配器130在无菌侧，且不影响手术器械14的旋转运动。在一些实施例中，如图5和图6所示，环状件150的卡合台阶152的内周面设有倒角1521。适配器130的近端设有卡合凹槽131，卡合凹槽131的外周面端部设有导向斜面1311，导向斜面1311与卡合台阶152的内周面的倒角1521配合，以使卡合台阶152能沿单一方向顺利滑入卡合凹槽131与其卡合，且彼此之间能够旋转。适配器130可相对环状件150进行旋转运动，从而不影响手术器械14的旋转运动，而环状件150不发生旋转，从环状件150周向延伸的无菌保护套100也不发生旋转，从而能够避免手术器械14在旋转运动时将无菌保护套100卷入其中。

图7(a)和图7(b)分别示出根据本公开一些实施例的预定位件120与适配器130和环状件150配合的结构示意图、预定位件120的放大结构示意图。在一些实施例中，如图7(a)和图7(b)所示，预定位件120包括至少一个塑料连接带121，至少一个塑料连接带121的一端与环状件150连接，另一端与卡合凹槽131连接，至少一个塑料连接带121能够在环状件150相对于卡合凹槽131转动的外力下断裂。例如，塑料连接带121可以是丝状，以便于在受到扭矩作用力时断裂，以解除环状件150与适配器130的转动限制。应当理解，环状件150和卡合凹槽131可以由塑料制成，塑料连接带121可以与环状件150和卡合凹槽131粘合连接或一体成型。在一些实施例中，至少一个塑料连接带121可以包括沿周向间隔设置的多个塑料连接带。

图8(a)和图8(b)分别示出根据本公开一些实施例的预定位件120与适配器130和环状件150配合的不同角度的结构示意图。在一些实施例中，如图8(a)和图8(b)所示，预定位件120可以包括至少一个粘贴胶带122，至少一个粘贴胶带122的一部分(例如，粘贴胶带122的第一端)与环状件150粘接，另一部分(例如，粘贴胶带122靠近第一端的部分、中间部分或者第二端)与适配器130的近端部分的外壁粘接。应当理解，粘贴胶带122可以为条状，沿横向或纵向粘贴在环状件150和适配器130上，以限制环状件150相对于适配器130转动。在一些实施例中，如图所示，至少一个粘贴胶带122的第二端不具有粘接功能。这样，第二端可以与适配器130的外壁分离开，形成手柄，以便于在安装完毕后，操作者可以手握粘贴胶带122的第二端以将粘贴胶带122从环状件150与适配器130上撕掉。在无菌保护套100安装完毕后，撕掉粘贴胶带122，以解除环状件150与适配器130的转动限制。应当理解，至少一个粘贴胶带122可以包括沿周向间隔设置的多个粘贴胶带，如图8(a)和图8(b)所示，两个粘贴胶带122可以沿周向对称设置，沿适配器130的纵向粘贴。应当理解，以上仅作为示例，并不以此为限。

图9(a)、图9(b)和图9(c)分别示出根据本公开一些实施例的预定位件120与适配器130和环状件150配合的结构示意图、主视图和预定位件120的结构示意图。在一些实施例中，如图9(a)、图9(b)和图9(c)所示，预定位件120可以包括塑料卡件123。例如，塑料卡件123可以呈弧形片状结构，其弯曲曲率与环状件150相同。应当理解，环状件150与卡合凹槽131之间存在间隙，以便于环状件150旋转。塑料卡件123用于沿周向卡合在环状件150与卡合凹槽131的间隙之间，以限制环状件150相对于卡合凹槽131转动。应当理解，塑料卡件123的厚度与环状件150和卡合凹槽131的间隙适配，用于限制环状件150和适配器130彼此相对转动。塑料卡件123的宽度大于环状件150与适配器130相互卡合部分的宽度，以使塑料卡件123卡合于间隙中时，至少一部分暴露于适配器130外侧，以便于在无菌保护套100安装完成后，拔除塑料卡件123，以解除环状件150与适配器130的转动限制。应当理解，塑料卡件123的数量可以为多个，沿周向间隔设置，卡合在环状件150与卡合凹槽131的间隙之间。

在一些实施例中，保护套主体110可以呈袋状结构(例如袋状的塑料膜，袋的形状可以根据定位臂12的形状设计)，袋状结构包括腔室。腔室的一端(例如近端)包括开口111。保护套主体110通过开口111套设在定位臂12的远端，并从定位臂12的远端向近端展开，以使腔室逐渐延伸展开，从而容纳并覆盖定位臂12。待保护套主体110完全延伸展开后，将开口111通过紧固件收紧，从而使保护套主体110固定在定位臂12上，从而可以防止保护套主体110滑脱，且能防止非无菌区域的细菌通过开口111进入到无菌区域，造成无菌区域的污染。在一些实施例中，保护套主体110可以具有冗余的部分，从而避免定位臂12在运动的过程中拉扯无菌保护套100，影响其覆盖效果。在一些实施例中，保护套主体110还可以呈特定形状的片状结构，开口111可以为保护套主体110的一侧边缘，位于开口111两侧的边缘可以设有连接件，例如拉链、即撕即贴粘条或者涂有胶水的表面等，其沿无菌保护套100的两侧边缘延伸。通过连接件可以使保护套主体110的两侧边缘连接，以形成容纳定位臂12的腔室，从而可以覆盖在定位臂12上。

在一些实施例中，如图3所示，保护套主体110还可以包括至少一个条带117。条带117的一端可以通过粘合或一体成型于保护套主体110的外表面上。条带117可以位于保护套主体110的中部，并且具有一定长度。保护套主体110覆盖在定位臂12上，通过条带117缠绕保护套主体110，以使保护套主体110捆扎覆盖在定位臂12上。在一些实施例中，条带117的另一端上设有即撕即贴粘片(图中未示)，当条带117缠绕保护套主体110后，通过即撕即贴粘片使条带117的另一端固定于保护套主体110上，从而可以防止条带117散开，影响缠绕定位的效果。还应理解，条带117还可以为系绳或者挠性可延伸条。在一些实施例中，条带117可以通过连接孔或连接件(例如粘扣、子母扣等等)附连到保护套主体110上。应当理解，条带117还可以设置在保护套主体110的其他位置上，例如近端部分、远端部分等。

在一些实施例中，如图3所示，无菌保护套100还可以包括适配块140。图10示出根据本公开一些实施例的适配块140的结构示意图。如图10所示，保护套主体110的远端可以设有第三开口，适配块140穿过第三开口，且适配块140(例如适配块140的上表面141或下表面142)与第三开口周向密封连接(例如胶水或加热粘合)。适配块140用于将鞘套固定连接在定位臂12的末端，从而便于手术器械14通过鞘套伸入病人体内。

在一些实施例中，本公开还提供一种手术机器人系统10，可以包括至少一个上述任意实施例中的无菌保护套100。在一些实施例中，如图1所示，手术机器人系统10还可以包括至少一个手术台车11、至少一个定位臂12、至少一个适配器130和至少一个手术器械14。至少一个定位臂12可活动设置在至少一个手术台车11上。或者，在一些实施例中，手术机器人系统10可以不包括手术台车11，至少一个定位臂12可活动设置在基座或支架上。至少一个适配器130用于可拆卸地将至少一个手术器械14固定设置在定位臂12的远端，至少一个无菌保护套100用于部分或全部地覆盖至少一个定位臂12。手术器械14包括手术器械14臂体以及设置在手术器械14臂体的远端的末端装置15。应当理解，手术器械14可以包括手术工具和内窥镜。对于手术工具，末端装置15可以包括末端手术执行器(例如，手术钳、弯剪、电刀、电钩等)，而对于内窥镜，末端装置15可以包括成像装置和照明装置。无菌保护套100包括环状件150，环状件150一侧与定位臂12远端可拆卸地固定连接，另一侧与适配器130可旋转地连接。无菌保护套100从环状件150的周向延伸并覆盖定位臂12，以使无菌保护套100的外表面邻近无菌区域的手术器械14和适配器130，内表面邻近非无菌的定位臂12。在一些实施例中，手术机器人系统10可以包括多个无菌保护套100和多个定位臂12，多个无菌保护套100分别覆盖在多个定位臂12上，以使非无菌的定位臂12与无菌的手术器械14之间隔离开，从而避免在术中或术后定位臂12靠近手术器械14的部分受污染。在一些实施例中，无菌保护套100还可以包括手术台车保护套，手术台车保护套用于覆盖手术台车11的基座的全部或部分表面。

注意，上述仅为本公开的示例性实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本公开不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本公开的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本公开进行了较为详细的说明，但是本公开不仅仅限于以上实施例，在不脱离本公开构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本公开的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种带预定位件的无菌保护套，其特征在于，包括：

保护套主体，所述保护套主体包括第一开口；

环状件，所述环状件沿所述第一开口周向设置，且所述环状件的外周面与所述第一开口密封连接；

适配器，包括卡合凹槽，所述环状件可旋转地设置于所述卡合凹槽中；以及

预定位件，与所述环状件和所述适配器可拆卸地连接，所述预定位件用于限制所述环状件相对于所述卡合凹槽转动。

2.根据权利要求1所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，所述预定位件包括：至少一个塑料连接带，所述至少一个塑料连接带的一端与所述环状件连接，另一端与所述卡合凹槽连接，所述至少一个塑料连接带能够在所述环状件相对于所述卡合凹槽转动的外力下断裂。

3.根据权利要求2所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，多个所述塑料连接带沿周向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，所述预定位件包括：粘贴胶带，所述粘贴胶带的一端与所述环状件卡合粘接，另一端与所述适配器的外壁粘接。

5.根据权利要求1所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，所述预定位件包括：塑料卡件，所述塑料卡件呈弧形，所述塑料卡件用于卡合在所述环状件与所述卡合凹槽的间隙之间。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，所述环状件的远端侧沿轴向设有卡合台阶，所述卡合台阶的内周面设有倒角。

7.根据权利要求6所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，所述卡合凹槽的外周面端部设有导向斜面，所述导向斜面与所述卡合台阶的内周面的倒角配合，以使所述卡合凹槽与所述卡合台阶卡合，且彼此之间能够旋转。

8.根据权利要求6所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，

所述环状件的近端侧设有第一卡合特征，以使所述环状件与手术机器人的定位臂可拆卸连接。

9.根据权利要求1-5中的任一项所述的带预定位件的无菌保护套，其特征在于，所述保护套主体呈袋状结构，所述袋状结构包括腔室，所述腔室的一端包括第二开口，所述第二开口用于供手术机器人的定位臂通过，所述腔室用于容纳所述定位臂的至少一部分。

10.一种手术机器人系统，其特征在于，包括：

至少一个定位臂，所述至少一个定位臂包括第二卡合特征；

至少一个手术器械；

至少一个如权利要求1-9中的任一项所述的带预定位件的无菌保护套，用于部分或全部地覆盖所述至少一个定位臂，所述环状件包括第一卡合特征，所述第一卡合特征用于与所述第二卡合特征卡合，以使所述环状件与所述定位臂可拆卸地连接，所述适配器用于可拆卸地将所述至少一个手术器械固定设置在所述至少一个定位臂的远端。

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