CN119403481A 用于机器人单个端口腹腔镜进入的方法和系统 （马西耶·J·基图拉基斯）

2024.12.20PCT/US2023/0200342023.04.26WO2023/212089EN2023.11.02用于机器人单个端口腹腔镜进入的方法和中间部分具有在公共轴线上的中心点和该工具镜工具的直近端段可旋转地安装在手术机器人部分的中心点和该工具被安装到的机器人臂的重合的远程中心定位在患者的身体上的目标虚拟插入点处。提供视觉辅助物以协助定位中心21.一种腹腔镜工具，所述腹腔镜工具被配置为安装在手术机器人系统的工具支架上，柔性电缆组装件，所述柔性电缆组装件被配置为穿过所述轴的所述中心通柔性电缆线组装件在所述轴的所述中心通道中轴向平移和旋转时适应所述半圆形中间部从动接口，所述从动接口在所述轴的所述直近端段上，所述从动接口被地连接到所述机器人臂上的所述驱动器接口以操纵所述柔性电缆远端执行器，所述远端执行器从所述轴的所述直远端段延伸，所述可旋转侧安装件，所述可旋转侧安装件可旋转地耦合到所所述公共轴线绕与所述手术机器人臂的纵向轴线正交的至少两个轴线其中所述半圆形中间部分通过可旋转轴承附接到所述直近所述半圆形中间部分相对于所述直近端段绕所述公共轴线2.根据权利要求1所述的腹腔镜工具，其中所述侧安装件通过一对正交取向的旋转接3.根据权利要求1或2所述的腹腔镜工具，还5.根据权利要求1至4中任一项所述的腹腔镜能够使所述柔性电缆线组装件的推/拉线相对于所述轴的所述公共轴线轴向地且旋转地重述双向扭矩管同轴地位于所述推/拉线上方，并且被配置为将扭矩和轴向平移力从所述机对准工具，所述对准工具被配置为在固定方向上耦合到所述轴，并机器人臂的重合的远程中心与患者的腹部上的虚拟插入点39.根据权利要求7或8所述的腹腔镜工具系统，其中体具有耦合到所述轴的近端和当所述近端耦合到所述轴时位于所述中心点处的远端标记10.根据权利要求7至9中任一项所述的腹腔镜工具系统，其中所述对准工具被配置为11.一种用于使用至少一个腹腔镜工具来执行机器人手术的方法，所述至少一个腹腔提供手术机器人系统，所述手术机器人系统包括具有远程中心的至少一个提供至少一个腹腔镜工具，所述至少一个腹腔镜工具包括具有半圆形中间部分的轴，将所述轴的所述直近端段耦合到所述机器人臂上的所述固定侧安装形中间部分的所述中心点位于所述手术机器人系统的所述远将所述至少一个腹腔镜工具的所述轴的所述半圆形中间部分定位成中经皮通道从所述手术机器人系统的所述远程中心偏移的距离等于所述半圆形中间部分将所述至少一个机器人臂与所述手术机器人分离，以便所述至少一手动定位所述至少一个机器人臂，以将所述至少一个腹腔镜工将所述至少一个机器人臂与所述手术机器人重新接合，以便所述操作所述手术机器人来操纵至少一个机器人臂，以使至少所述中心点和所述工具被安装到的所述机器人臂的重合的远程中心保持位于所述患者的12.根据权利要求11所述的方法，其中手动定位所述至少一个机器人臂以将所述至少一个腹腔镜工具的所述轴的所述半圆形中间部分的所述中心点和所述工具被安装到的所述机器人臂的重合的远程中心与所述患者的腹部上的所述虚拟插入点一起定位包括在所13.根据权利要求12所述的方法，其中在所述患者的腹部上提供所述工具的半圆形中间部分的所述中心点的所述位置的所述视觉标记包括将具有位于所述中心点处的远端标14.根据权利要求12或13所述的方法，其中在所述患者的腹部上提供所述中心点的所4述位置的视觉标记包括在所述患者的腹部上投射在所述中心点处交叉的15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中将所述轴的所述直近端段可旋转地耦合到所述机器人臂上的所述固定侧安装件包括将可旋转地耦合到所述轴的所述直近端段的可旋转侧安装件可拆卸地附接到所述机器人臂上的所述固定侧16.根据权利要求15所述的方法，其中所述可旋转侧安装件可旋转地耦合以绕与所述17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其中所述轴的所述直近端段可旋转地线能够绕与所述手术机器人臂的纵向轴线正交的至少提供具有半圆形中间部分的第二腹腔镜工具，所述半圆形中间部分具有于直近端段和直远端段之间且与所述直近端段将所述第二腹腔镜工具的轴的所述直近端段可旋转地耦合到所述手术机器人的第二所述第二手术机器人臂的纵向轴线正交的至少两个轴线将所述第二腹腔镜工具的所述轴的所述半圆形中间部分定位成穿过将所述第二机器人臂与所述手术机器人分离，以便所述第二机器人臂能够被手动定手动定位所述第二机器人臂，以将所述第二腹腔镜工具的所分的所述中心点和所述工具被安装到的所述机械臂的重合的远程中心与所述患者的腹部上的第二远程中心一起定位，同时所述半圆形中间部分保持被定位成穿过所述经皮通道，使得所述第二腹腔镜工具的所述公共轴线自旋转并相对于所述第二手术机器人臂的所述将所述第二机器人臂与所述手术机器人重新接合，以便所述第二操作所述手术机器人来操纵所述第二机器人臂，以使所述于所述经皮通道中并且所述中心点保持位于所述患者的腹部上的所述第二远5[0002]本PCT申请要求于2023年2月21日提交的第18/172,290号美国专利申请(律师案卷编号41628_716.201)的优先权，该申请要求于2022年4月27日提交的第63/335,548[0007]单个端口腹腔镜手术领域中的进一步改进在美国专利公开2012/0116362、2016/腹腔镜手术的系统包括经皮密封件和多个工具。工具包括具有C形中心区域的基本上刚性过单个端口的C形中心区域，其中它们的虚拟远程中心从由单个端口限定的中心径向向外[0008]本发明特别感兴趣的是，US2019/0307474描述了一种用于将此类腹腔镜工具(即6具不同，具有C形中心区域的腹腔镜工具要求C形中心区域的中心点与机器人手术系统的[0009]因此，将有益的是提供用于机器人操纵具有C形中心区域的腹腔镜工具的改进的人臂包括固定侧安装件(其被配置为可拆卸地耦合到直腹腔镜套管或其他套管)和驱动器臂中的驱动器接口，使得所述驱动器接口能够使柔性电缆线组装件的推/拉线相对于轴的7部分的与工具被安装到的机器人臂的远程中心对准的中心点精确地定位在患者的腹壁上上的目标虚拟插入点对准的轴线和远程中心)来执行机器人手术的方法包括提供(a)手术机器人系统，该手术机器人系统具有包括固定侧安装件和驱动器接口的至少一个机器人与直近端段和直远端段相连。轴的直近端段可旋转地耦合到机器人臂上的固定侧安装件，说，即使工具物理上穿过不同的位置(诸如穿过患者的脐部或其他位置定位的“单个端8位于经皮通道中并且中心点保持位于先前设定在患者的圆形中间部分的中心点和工具被安装到的机器人臂的重合的远程中心与患者的腹部上的部上提供中心点的位置的视觉标记可以包括在患者的腹部上投射在中心点处交叉的一对将可旋转地耦合到轴的直近端段的可旋转侧安装件可拆卸地附接到机器人臂上的固定侧轴的半圆形中间部分的中心点和工具被安装到的机器人臂的重合的远程中心与患者的腹点和第二机器人臂的远程中心保持位于患者的腹部上的第二[0031]图2示出了旨在用于外科手术中的手动操纵的一对腹腔镜工具，其中所述工具旨9[0032]图3是根据本发明的原理构造并且被配置为由手术机器人的臂操纵的腹腔镜工具[0036]图7示出了可附接到本发明的腹腔镜工具的轴的对准工具的第一实施方案，该对准工具被配置为允许用户将工具的中心点与机器人系统的[0037]图8示出了可附接到本发明的腹腔镜工具的轴的对准工具的第二实施方案，该对准工具被配置为允许用户将工具的中心点与机器人系统的[0038]图9示出了在工具安装在臂上之前与手术机器人系统的臂相邻的本发明的腹腔镜[0040]图10A示出了现有技术的直腹腔镜工具与机器人手术系统的工具支架的连接，其[0041]图10B示出了本发明的腹腔镜工具与机器人手术系统的工具支架的连接，其显示[0042]图11A图11E示出了根据本发明的原理的用于使用腹腔镜工具来执行机器人手术[0043]现在参考图1，本发明的腹腔镜工具和末端执行器旨在与已知且市售的机器人系机器人手术系统10包括机器人站12，机器人站12包括多个机器人臂14(其中示出了三个机器人臂14)和控制器模块16，医生可以在其中查看手术过程并控制手术臂来操纵工具以执[0044]现在参考图2，在先前通过引用并入本文的US2016/0081752中描述的类型的现有旋转点发出的半径，该虚拟旋转点大体上与附接到工具附接框架112的外周边的组装件的枢轴152对准。使每个工具的虚拟旋转点位于双枢轴位置中的环的周边之外允许大体上圆形的中间部分116和22穿过并移动通过框架112的中心开口118而不会相互干扰。虽然中间部分116和22可以替代地具有相对于框架112径向向内延伸的非圆形几何形状(例如椭圆形该轴202具有直近端段204和直远端段206，直近端段204和直远端段206由半圆形中间部分中间部分208近端的旋转连接器220，该旋转连接器220允许半圆形中间部分和直远端段相到不同的虚拟插入点(其将充当机器人系统的远程中心位置)而无需从患者移除并且同时[0046]腹腔镜工具200在其远端还包括末端执行器214(诸如钳子、切割器、电外科元件端具有近端附接构件224。轴202的远端段206优选地连结为具有多个区段216的伸缩结构，该多个区段216包括承载末端执行器214的最远端区段218。伸缩远端段可以轴向延伸和缩柔性电缆210的适形区域226而延伸和缩回时的弯曲。手术机器人使用安装在工具支架282[0048]机器人臂接口242允许机器人手术系统的驱动头286通过操纵腹腔镜工具200的内对于轴202的轴向平移可以通过选择性地张紧柔性电缆210的近端处的近端附接构件222来执行器的轴向平移可以通过操纵拉/推线212的近端处的近端附接构件2[0049]腹腔镜工具200的近端段204通过将机器人臂接口242附接至驱动头286而固定至装件240附接至工具支架的下端处的工具附接头284而固定至工具支架，也如在图9和图10中所看到的。机器人臂接口242和驱动头286之间的具体连接将取决于臂接口242连接到工具支架的上端处的驱动头286时被重以是具有尖端262的简单直杆或探针，当连接器毂264可移除地附接到轴202的近端段204[0052]图9示出了在将工具安装在臂上之前与由手术机器人系统(诸如图1所示的手术机装件240的可插入连接器252插入到工具支架282的附接头284一侧上的附接腔288中来安装[0053]图10A示出了直腹腔镜工具(诸如直套管SC)与机器人手术系统的工具支架的附接[0054]图10B示出了本发明的腹腔镜工具与机器人手术系统的工具支架的附接头284的能够像操纵直工具一样操纵该工具，因此无需对机器人过引用并入本文)中描述的端口或密封件S)通过脐部U放置在患者的腹部A中。如图11C所户移动机器人臂282以将机器人接口242与驱动头286对准并[0057]在外科手术期间的任何时间，用户可能期望将半圆形中间部分208的中心点CP与人一部分的离合器释放装置(未示出)将臂280和工具支架282与手术机器人简单地分离来位受到半圆形中间部分208的半径的限制，但是可以将第一工具更换为具有不同半圆形中距离，使半圆形中心点和机器人臂208的共享空间远程中心(图7和图8)处于虚拟插入点进其程度如同每篇参考文献被单独且具体地指出通过引用而被并入